资源简介

二氧化碳制取的研究教学设计
教学题目 第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究
所属学科 化学 学时安排 1课时 年级 九年级
所选教材 化学
一、导学目标与任务
1．学习目标描述（知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观）
知识和技能 ①了解实验室中制取二氧化碳的反应原理 ②探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳 ③了解实验室中制取气体的思路和方法 过程和方法 ①通过对获得二 氧化碳气体的途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度、多层次的观察和分析问题的意识。 ②让学生设计、组装实验装置，体验、反思和完善设计，掌握基本技能 情感、态度和价值观 ①增强对化学实验的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣 ②培养合作、勤于思考、大胆实践的科学精神 ③通过分析和探究实验室制取和收集二氧化碳的方法，对学生进行具体问题具体分析的辨正唯物主义教。培养理科学习中严密的逻辑思维能力。
2．学习内容与学习任务说明（学习内容的选择、学习形式的确定、学习结果的描述、学习重点及难点的分析）
学生对实验室里如何制取气体已经有了初步的认识。知道了实验室常用三种方法来制取氧气（高锰酸钾加热；氯酸钾和二氧化锰混合加热；过氧化氢溶液和二氧化锰混合）。由于反应物的状态和反应条件不同，它们的制取装置不同。通过氧气性质的学习和收集装置的结合，学生也有了选择收集装置的部分经验。生活中学生已经积累的经验：二氧化碳的密度比空气大；不燃烧也不支持燃烧；可以灭火等。学习中学生已经知道一些能产生二氧化碳的发应原理，但却不知道怎样选择才适合实验室制备气体及还需要考虑的因素。教师要利用学生已有的知识对其进行引导，使知识得到补充完善，使能力得到提升。 重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法实验归纳实验室制备一般气体的规律。 难点：从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
3．问题设计（能激发学生在教学活动中思考所学内容的问题）
以培养学生创新精神为核心，提高学生的科学素养为目的，关注学生的具体生活和直接经验，力争深入学生的精神世界，从而使教学的基础性、发展性和创造性达到统一。基于以上思想设计此课，培养学生科学的思维方法和学习方法，使学生终生受益。
二、学习者特征分析（说明学生的学习特点、学习习惯、学习交往特点等）
学生已学习了氧气的制法，实验的基本技能得到发展，对于常见仪器的操作也比较熟悉。我所教班级的学生课堂上比较活跃，对化学充满兴趣, 但由于来自农村，他们实验时的动手能力、分析能力较弱，所以我采用“教师引导，学生合作”的实验探究方法，使他们获取知识，激发学习兴趣，培养严谨的科学态度。
三、学习环境选择与学习资源设计
1．学习环境选择（打√）
（1）教室√ （2）局域网 （电子档案袋） （3）城域网
（4）校园网 （5）因特网 （6）其他
2．学习资源类型（打√）
（1）课件√ （2）工具 （3）专题学习网站
（4）多媒体资源库 √ （5）案例库 （6）题库
（7）网络课程 （8）电子档案袋 （9）其他
3．学习资源内容简要说明（说明名称、网址、主要内容）
本节课我采用了合作探究、分组实验、多媒体辅助、讲解、比较归纳等教学方法，充分体现以“学生为主体，教师为主导”的教学思想。
四、学习情境创设
1．学习情境类型（打√）
（1）真实情境√ （2）问题性情境√
（3）虚拟情境 （4）其他
2．学习情境设计
为了让学生很好地学习本课，课堂上我采用观察发现法、自主探究法、合作交流法、动手操作法等学习方法，引导学生获取知识，真正做到把课堂还给学生，让学生成为课堂的主人。
五、学习活动组织
1．自主学习设计（打√，并填写相关内容）
类型 相应内容 使用资源 学生活动 教师活动
（1）抛锚式
（2）支架式
（3）随机进入式 。
（4）其他√ 要求学生根据氧气的实验室制法，探究出二氧化碳的实验室制法。 学案 完成学案。 鼓励学生创新。
2．协作学习设计（打√，并填写相关内容）
类型 相应内容 使用资源 学生活动 教师活动
（1）竞争 √
（2）伙伴√
（3）协同√
（4）辩论
（5）角色扮演
（6）其他
3．教学结构流程的设计
复习回顾引入新课→探究实验室制二氧化碳的药品→实验室制取气体的思路→复习氧气的实验室制法效果应用设计→探究实验室制二氧化碳发生和收集装置→课堂练习
4.教学准备： ①多媒体投影、实验室制取二氧化碳的有关仪器和药品。
②教学用具
器材：锥形瓶 试管 集气瓶 带导管的橡皮塞 长颈漏斗
药品：石灰石 碳酸钠 稀盐酸 稀硫酸
5.教学过程
环节一、创设情境，引入新课
教师活动 学生活动 设计意图
【演示实验】教师准备了一只空饮料瓶，向其中倒入半瓶热水后倒掉，然后迅速拧紧瓶盖，将其浸入冷水中，瓶子马上变瘪了。 然后教师又拿出一只事先收集满二氧化碳的饮料瓶，对同学们说：“刚才我用热水做的这个实验，现在改用冷水，看看能否成功。”当教师向瓶中注入约1/3体积的水后，立即拧紧瓶盖，用力振荡，发现瓶子也慢慢变瘪了。 这时学生们有点迷惑了，教师趁机鼓动：“大家想不想亲手做一下，在每组仪器用品中，都有一只塑料瓶，大家试验一下吧！” 观察、思考 学生们感到惊奇，但是大家很快明白了其中的道理，这是因为封闭的塑料瓶内盛有热空气，当它遇冷后体积缩小，瓶内气压减小，在外界大气压的作用下，软塑料瓶自然就变瘪了。 学生们模仿教师的实验后，感到很失望，因为他们的瓶子都没有变瘪 。 既是为了引课，也是为了让学生对亲自制取一瓶二氧化碳产生迫切需要，在任务驱动下，为探究二氧化碳的制法作好铺垫。
【讲述】其实老师的瓶子和大家的不一样，我的瓶子里面装有一种‘神秘’的气体，而大家的瓶子里面只是空气。我瓶子里的气体，一遇见水呀，就哧溜溜钻进去很多――能溶于水，所以密封的瓶子里面气压也会减小，当然就会变瘪了。 由于大部分学生已经预习过，很快大家就回答说：“二氧化碳”。也有同学回答是氧气或氮气的，但马上被其他同学否定了，在前面学过这两种气体都是难溶于水的。
环节二、探究实验室制取二氧化碳的反应原理
教师活动 学生活动 设计意图
【提出问题】列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，能写出化学方程式的写出化学方程式。 教师鼓励学生想出尽可能多的反应。 小组活动，组内讨论、交流。学生提出的方法有： （1）碳在氧气或空气中燃烧； （2）一氧化碳在空气或氧气中燃烧； （3）木炭还原氧化铜； （4）蜡烛燃烧； （5）碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）的反应（《质量守恒定律》中有该实验）； （6）石灰石或大理石与稀盐酸反应（或稀硫酸）（某些学生已预习）； （7）一氧化碳还原氧化铜； …… 培养学生发散思维能力。
【提出问题】大家列举的这些方法中，你认为哪些适合用于实验室制取二氧化碳气体？说明你的理由。 学生交流讨论，得出应该从反应条件、药品来源、操作是否简便、气体是否便于收集等方面综合考虑。并从上述7个反应中初步筛选出“碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）”和“碳酸钙与稀盐酸（或稀硫酸）”的反应。 培养学生运用已有知识解决实际问题的能力。
【提出问题】请同学们利用所提供的仪器和药品，探究：石灰石与稀盐酸、石灰石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸、碳酸钠与稀硫酸的反应，哪个更适合在实验室里制取二氧化碳？ 概括学生讨论，得出结论：在实验室里制取二氧化碳的最佳药品是石灰石和稀盐酸；其反应原理是：CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑。 同学以小组为单位完成上述实验，并得出结论： （1）碳酸钠无论与哪种酸反应，速度很快，不易收集； （2）石灰石与稀硫酸的反应开始时有气泡产生 ，但随之气泡越来越少，慢慢停止了反应； （3）只有石灰石与稀盐酸的反应速度适中，反应在持续进行，收集起来也很方便。[来源:学科 培养学生实验探究的意识和能力。
环节三、探究实验室制取二氧化碳的装置
教师活动 学生活动 设计意图
【提出问题】对比实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气与二氧化碳的反应原理，你发现了什么？ 分析对比，得出：二者虽然所用药品不同，但是反应物的状态和反应的条件都相同，即都是“固＋液→气，且反应不需要加热”。 培养学生利用旧知识，通过对比的方法学习新知识的能力。
【提出问题】通过对比实验室制取氧气和二氧化碳气体的反应原理。利用所给的仪器设计实验室制取二氧化碳的装置。 学生以小组为单位进行讨论，能得出多少套实验室制取二氧化碳发生和收集装置。 师生讨论，发现设计中存在的问题。 并得出如下图所示的几种可行性装置： 以为学生提供多样化思维的空间和载体，培养学生的创造性思维。
【布置任务】选择其中一种实验装置制取一瓶二氧化碳气体，并验证你是否收集满了。 学生动手实验，制取一瓶二氧化碳气体，并在教师引导下进行交流：（1）实验的主要操作步骤；（2）收集二氧化碳的方法；（3）验满的方法。 培养学生的动手能力。
环节四、课堂小结，拓展延伸
教师活动 学生活动 设计意图
【提出问题】实验室制取气体的一般思路是什么？ 师生共同交流，得出如下思路：确定反应原理——设计实验装置（包括反应装置和收集装置）——进行实验——收集气体——检验气体——验满。 整体认识气体的实验室制法。
【拓展延伸】用家庭厨房中的物品设计一套制取二氧化碳的装置。 （提示：纯碱是碳酸钠，器具可以考虑用各废弃饮料瓶、输液器的塑料软管等） 课后完成 培养学生的创造性思维。
六、学习评价设计
1．测试形式与工具（打√）
（1）课堂提问√ （2）书面练习√ （3）达标测试√
（4）学生自主网上测试 （5）合作完成作品 （6）其他 （电子档案袋）互评
2．测试内容
【课堂练习】 ⑴ 实验室常用固体亚硫酸钠和稀硫酸反应来制取SO2气体，已知SO2是无色有毒的气体，密度比空气大，能溶于水。则实验室制取SO2气体的发生装置应选用_____，收集装置应选用_____。 ⑵ 实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物加热制取甲烷。甲烷的密度比空气小，难溶于水。则实验室制取甲烷气体的发生装置应选用_____，收集装置应选用_____。 （已知空气的平均相对分子质量为29，各元素的相对原子质量为 H： 1 C：12 O ：16 S： 32 ）

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