资源简介

实验室制取气体 ——以二氧化碳气体为例（定稿）
教材分析
本课是粤教版九年级《化学》上册第五单元第三节的教学内容。本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占的地位十分重要。本节内容安排在氧气的实验室制法之后，它是对实验室制取气体在方法上的归纳和提升，是培养形成原理的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。此节课对学生今后提高化学基本实验技能、实验探究能力乃至形成化学知识体系都有深远的影响。本节课的内容让学生充分感受化学实验设计的过程。课堂上设计的活动，思路清晰，易于操作，便于锻炼学生的实验设计能力形成化学思维。
学情分析
由于本节课程安排为市级公开课，学生还未学习质量守恒定律以及化学方程式的书写的相关内容。学生对氧气的实验室制法比较熟悉，掌握高锰酸钾和过氧化氢制氧气的原理、装置以及收集方法。掌握了二氧化碳的物理、化学性质，知道常见的一些能生成二氧化碳的反应，知道二氧化碳的密度比空气大，能溶于水且与水反应。即使掌握这些相关知识，学生并没有形成实验室制取气体的完整思路，即便将仪器和药品放在面前孩子们也不知该如何下手。因此，本节课的设计重点在于让学生明确实验室制取气体的思路，知道如何选择实验原理，根据实验原理和原料选择和组装气体发生装置，根据气体的性质选择收集方法。初中三年级学生经过一段时间化学学习，由感知兴趣逐渐向具有概括性的认知兴趣迁移。宜进行针对性的引导，提炼化学方法，渗透基本的化学思想。
教学目标
【知识和技能】通过引导知道实验室制取气体的一般思路。通过讨论知道实验室制取二氧化碳的原料，掌握反应原理。通过复习氧气的实验室制法以及二氧化碳的相关性质，让学生明确实验室制取二氧化碳气体发生装置及收集方法。【过程和方法】1、借助双十一购物节的契机，模拟消费者在电商平台上的购物环节，提供不同的商品馆让学生进行选择，通过选择知道实验室制取气体的一般思路。2、通过讨论，明确实验室制取气体时选择原理的思路并确定实验室制取二氧化碳的反应原理。3、通过介绍药品的物理性质、价格，进行演示对比，让学生明确实验室制取二氧化碳的药品。4、通过“抢红包”的环节复习实验室制取氧气的发生装置、收集方法以及二氧化碳的溶解性、密度等性质，帮助学生实现知识的类比、迁移，明确实验室制取气体应如何选择发生装置和收集方法并应用于二氧化碳制取中。5、学生利用纸质仪器模型在泡沫板上将整套发生、收集装置进行组装，从而发现在实际操作中可能存在的问题，加深对实验室制取气体装置的印象提高实验能力。【情感态度和价值观】1、通过对反应原理的讨论让学生树立实验的安全意识。2、通过讨论和实验对比来确定制取二氧化碳的药品，加强实验意识，帮助树立科学严谨的实验态度。
教学重点
1、体验实验室制取气体的基本思路。2、让学生掌握实验室制取气体的方法，能够将知识从二氧化碳的制取迁移到其他气体的实验室制法中。
教学难点
引导学生理清科学的实验室制取气体的基本思路，培养学科素养。
教学方法
引导——讨论——迁移——归纳
教学准备
多媒体：电脑，投影仪，手机教师：试管两根，量筒两根，等质量的大理石和碳酸钙粉末，稀盐酸。学生：毎四人分一个小组，每组提供一个泡沫板，一包大头针，烧杯、锥形瓶等实验仪器的纸质模型（不同小组的模型不同但都可以组装成一套完整的制取装置）。
教学过程
教师活动 学生活动 设计意图
环节一：引入 【引入】今天是双十一购物狂欢节，我们十八中化学商城也在今天盛大开业了。我们下节课要去实验室开展二氧化碳性质和制取的实验，不如大家一起和老师到商城去逛逛，为我们下一节课做准备。【介绍】1、本次逛商城的目的：为实验室制取二氧化碳做准备2、介绍商城概况——原理馆、药品馆、仪器馆以及操作指南馆的主要内容。 通常无从下手都会选择先看“操作指南” 明确本堂课的学习内容暗示实验室制取气体的流程
环节二：选择原理 【展示】“操作指南馆”——实验室制取气体的一般思路：1、确定原理，2、确定原料，3、确定装置。“操作指南馆”中的确定原理的依据“售罄……”“原理馆”——提供的所有原理都可以产生二氧化碳【讨论】哪些原理不适合在实验室制取二氧化碳时使用【归纳】选择反应原理的依据：1、产生的气体要纯净，易于收集2、原理要安全3、条件要适中【展示】将选择依据归纳补充到“操作指南馆”中【板书】一、原理碳酸钠+盐酸碳酸钙+盐酸依据：1、气体纯净易于收集2、安全3、条件适中 讨论发现：1、呼吸可以产生二氧化碳，但呼出的气体不止有二氧化碳还有其他气体2、含碳物质与氧气反应生成二氧化碳同样难以保证二氧化碳中不混有氧气3、一氧化碳有毒，不能保证安全4、碳酸钙分解的条件是“高温”，实验室中不易实现 让学生知道实验室制取气体的一般思路。下面各个环节的选择依据也可以从中发现、归纳通过对给定反应的讨论,归纳出实验室制取气体在选择反应原理方面应考虑的因素或选择依据。让学生知道实验室用什么反应来制取二氧化碳，更知道为什么是选这个反应。
环节三：确定原料 【展示】“操作指南馆”：确定原料→选择依据：1、安全（无毒无害），2、气体纯净易于收集，3、反应速度适中“药品馆”提供浓盐酸与稀盐酸（有图片有价格）【介绍】浓盐酸是无色液体，有腐蚀性，有挥发性，易挥发出氯化氢气体，稀盐酸是无色液体，其腐蚀性和挥发性都较弱【讨论】选择浓盐酸还是稀盐酸【归纳】液体药品选择稀盐酸【展示】固体药品：碳酸钠、碳酸钙、大理石、石灰石（图片和价格）【介绍】四种物质的状态以及成分含量【讨论】可以选择哪种固体药品【演示】“用户体验馆”：将等体积等浓度的稀盐酸分别加入等质量的碳酸钠、碳酸钙、大理石中，观察现象【讨论】根据现象选择合适的固体药品【板书】二、原料大理石或石灰石（固体）稀盐酸（液体）依据：1、安全（无毒无害），2、气体纯净易于收集，3、反应速度适中 选择稀盐酸，因为稀盐酸较便宜。不选择浓盐酸因为有危险。浓盐酸有危险，且有挥发性，会使生成的二氧化碳气体不纯。描述现象：碳酸钠+稀盐酸：产生大量气泡，反应速度较快碳酸钙+稀盐酸：产生大量气泡，反应速度较快大理石+稀盐酸，产生大量气泡，反应速度适中，反应可以持续较长的一段时间从反应速度的角度来看，应该选择大理石 给学生归纳好选择依据，方便下一步药品选择的讨论。引导学生一般只有在工业大量生产时才考虑价格因素。培养学生处理应用信息的能力。给出的固体形态有粉末状的有块状的，成分有较纯净的也有混有较多杂质的，让学生直接判断有一定难度，通过观察对比实验选择反应速度较适中的大理石，培养学生严谨科学的实验态度。
【提升】甲烷是最简单的有机物类气体，实验室常用加热醋酸钠和氢氧化钠固体混合物来制得，甲烷的密度比空气小，难溶于水。
实验室制取甲烷应选择的气体发生装置是_________，收集装置是_________。 高锰酸钾是固体，过氧化氢是液体高锰酸钾制氧气需要加热，过氧化氢制氧气不需要氧气的密度比空气大氧气不易溶于水，不与水反应与过氧化氢制氧气相同向上排空气法分小组讨论组装仪器 以“抢红包”的形式复习氧气制取的装置，既调动了课堂气氛又对已有知识进行了有效迁移、提升。确定实验室制取气体的发生装置和收集方法的选择依据确定实验室制取二氧化碳的发生装置与收集方法。虽然是纸板模型但让所有的学生都能参与到仪器的组装中，增加了课堂的参与度；通过对仪器的讨论发现一些细节却很容易犯的错误，加深学生对装置选择以及组装的认识；通过对仪器优点的讨论让学生思维更加开放，能够自己解决问题。检验学生是否能根据原理和气体性质选择发生装置与收集方法。
环节五：总结 【总结】本节课我们从化学商城各个场馆中选择了实验室制取二氧化碳的原理、原料以及反应装置，在选择的过程中我们知道了实验室制取气体的一般思路以及如何确定实验原理、原料、装置的依据。希望本堂课能帮助大家在下一节课更顺利地完成制取二氧化碳的实验，同时能为将来在实验室制取其他气体提供一些思路和帮助。
板书设计
实验室制取气体——以CO2制取为例 依据一、原理 气体要纯净，易于收集碳酸钙 +盐酸 氯化钙+水 +二氧化碳 原理要安全（CaCO3 HCl CaCl2 H2O CO2） 条件要适中二、原料 安全 大理石或石灰石（固体） 气体纯净，易于收集稀盐酸（液体） 反应速率适中三、装置发生装置：固液不加热型 反应物状态，反应条件收集装置：向上排空气法 溶解性、密度、是否与空气和水反应
教学反思
本节课与传统的实验课不同，侧重点不在教学生实验操作步骤、注意事项，而是教学生思路和方法，并将它们应用于具体的气体制备上。借助电商平台的购物模式，让学生主动参与选择，知道要“选什么”以及“怎么选”。在组装装置时采用纸板模型，让学生自己选择、组装。比起传统的给定单一装置操作，本课通过对学生装置的展示、讨论，更能让学生切实地掌握仪器组装方面的知识，领会操作要点。

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