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二氧化碳制取的研究
——实验室制取二氧化碳制备药品选用的探究方案设计
义务教育教科书——《化学》（上册）《二氧化碳制取的研究》课题中，对实验室制取二氧化碳药品的选用表述很简单也很直白，仅为“在实验室里，二氧化碳常用稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取。”至于为什么？限于初中化学教学的启蒙性质和初中学生的认知水平，教材未作进一步阐述。
教学中，对这一知识点所蕴藏的信息进行合理开发，设计实验室制取二氧化碳制备药品选用的探究实验，对培养学生化学科学素养有着积极的意义。
一、探究实验所追求的化学素养的培养目标：
1、实验技能素养。初步了解化学实验探究的一般过程，学会提出问题、猜想与假设、制定方案、实验、收集证据、解释与结论、表达与交流等的科学探究方法和过程，进行初步的探究活动。
2、观察能力素养。初步学会运用观察、实验等方法获取信息，能用文字、图表和化学语言表述有关信息。
3、思维方法素养。能通过对观察、实验等方法获取有关感性知识的加工处理，初步形成运用比较、分类、概括、归纳等方法对所获取的信息进行初步加工和应用的能力。
二、探究过程设计：
1、探究内容：碳酸钠（Na CO ）、石灰石与浓盐酸、稀盐酸、稀硫酸均能反应产生二氧化碳。请分组完成下列实验并讨论实验室选择什么药品制取二氧化碳最为合理？
2、实验用品：共十二组。
试管5支、药匙、镊子。
碳酸钠、石灰石（粉末、颗粒各一份）、浓盐酸、稀盐酸（1:2）、稀硫酸。
3、完成下列实验：
编号 实验内容 现象 解释 结论
1 打开装有浓盐酸的试剂瓶，观察瓶口有何现象？ 产生白雾。 浓盐酸挥发出HCl气体，不适合实验室制取二氧化碳。
2 碳酸钠+稀盐酸 反应剧烈，有大量气泡产生。 反应速率太快，产生的气体不易收集。
3 石灰石粉末+稀盐酸 反应剧烈，有大量气泡产生。 反应速率太快，产生的气体不易收集。
4 石灰石颗粒+稀盐酸 产生气泡的速率比较适中。 易于控制，适合实验室制取二氧化碳。
5 石灰石颗粒+稀硫酸 产生气泡先快后慢渐停。 反应不持续，不适于实验室制取二氧化碳。
4、进一步讨论：
1）从来源与成本看，碳酸钠与碳酸钙谁更适宜作为实验室制取二氧化碳的药品？
2）木炭燃烧、石灰石高温加热分解都可产生二氧化碳，可否用来在实验室制取二氧化碳 为什么？
5、总结：实验室选用制取二氧化碳的药品时，应考虑到药品易得廉价、实验条件易达到、实验过程易于控制、产生的气体易于收集、收集到的气体要纯净等因素。
结论：实验室制取二氧化碳常用理想的药品是石灰石或大理石（颗粒）和稀盐酸。
3、小结
《二氧化碳制取的研究》课题的重点与难点在于探究实验室里制取二氧化碳的装置，最后总结出实验室制取气体的一般思路和方法。
此前，学生仅学习过氧气的实验室制取，其已有的实验技能、分析处理实验现象的方法与能力，还很难完全支持完成这项学习任务。因此，在本课题中安排实验室制取二氧化碳制备药品选用的探究，可以在学习过氧气的实验室制取的基础上，进一步提升实验技能、观察能力和思维方法，并迁移到探究实验室里制取二氧化碳的装置上来，承前启后，为形成优秀的化学素养奠定基础。

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