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1、《二氧化碳制取的探究》教學(xué)設(shè)計(jì) 師范生 一、教學(xué)目標(biāo) 知識(shí) 技能 1．掌握實(shí)驗(yàn)室制 取二氧化碳的反應(yīng)原理和方法，知道二氧化碳的驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法； 2．能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的簡(jiǎn)易裝置，了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。 過(guò)程 方法 1．通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的復(fù)習(xí)和對(duì)比確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，驗(yàn)證方法，進(jìn)一步得出實(shí)驗(yàn)室制備氣體的一般思路和方法。 2．通過(guò)多種能得到二氧化碳的反應(yīng)原理的分析，得出選擇大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)原理制備二氧化碳的原因，引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)室制備氣體時(shí)還需要考慮的一些基本因素，使學(xué)生的知識(shí)得到整合和升華。 情感 態(tài)度 價(jià)值 觀 1．通過(guò)分

2、析和探究實(shí)驗(yàn)室制取和收集二氧化碳的方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體問(wèn)題具體分析的辨正唯物主義教。 2．培養(yǎng)理科學(xué)習(xí)中嚴(yán)密的邏輯思維能力。 3．通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)的探究分析，激發(fā)學(xué)生探究的興趣。 【教學(xué)重點(diǎn)】1．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的探究； 2．歸納實(shí)驗(yàn)室制備一般氣體的規(guī)律。 【教學(xué)難點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)室制備氣體的知識(shí)整合和能力的培養(yǎng)。 二、學(xué)生認(rèn)知分析 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室里如何制取氣體已經(jīng)有了初步的認(rèn)識(shí)。知道了實(shí)驗(yàn)室常用三種方法來(lái)制取氧氣（高錳酸鉀加熱；氯酸鉀和二氧化錳混合加熱；過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合）。由于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件不同，它們的制取裝置不同。通過(guò)氧氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)和收集裝置的結(jié)合，學(xué)生也有了選擇收

3、集裝置的部分經(jīng)驗(yàn)。生活中學(xué)生已經(jīng)積累的經(jīng)驗(yàn)：二氧化碳的密度比空氣大；不燃燒也不支持燃燒；可以滅火等。學(xué)習(xí)中學(xué)生已經(jīng)知道一些能產(chǎn)生二氧化碳的發(fā)應(yīng)原理，但卻不知道怎樣選擇才適合實(shí)驗(yàn)室制備氣體及還需要考慮的因素。教師要利用學(xué)生已有的知識(shí)對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)，使知識(shí)得到補(bǔ)充完善，使能力得到提升。 三、教學(xué)過(guò)程 環(huán)節(jié)一、創(chuàng)設(shè)情境，引入新課 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì) 意圖 【演示實(shí)驗(yàn)】教師準(zhǔn)備了一只空飲料瓶，向其中倒入半瓶熱水后倒掉，然后迅速擰緊瓶蓋，將其浸入冷水中，瓶子馬上變癟了。 然后教師又拿出一只事先收集滿二氧化碳的飲料瓶，對(duì)同學(xué)們說(shuō)：“剛才我用熱水做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在改用冷水，看看能否成功

4、?！碑?dāng)教師向瓶中注入約1/3體積的水后，立即擰緊瓶蓋，用力振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子也慢慢變癟了。 這時(shí)學(xué)生們有點(diǎn)迷惑了，教師趁機(jī)鼓動(dòng)：“大家想不想親手做一下，在每組儀器用品中，都有一只塑料瓶，大家試驗(yàn)一下吧！” 觀察、思考 學(xué)生們感到驚奇，但是大家很快明白了其中的道理，這是因?yàn)榉忾]的塑料瓶?jī)?nèi)盛有熱空氣，當(dāng)它遇冷后體積縮小，瓶?jī)?nèi)氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，軟塑料瓶自然就變癟了。 學(xué)生們模仿教師的實(shí)驗(yàn)后，感到很失望，因?yàn)樗麄兊钠孔佣紱](méi)有變癟 。 既是為了引課，也是為了讓學(xué)生對(duì)親自制取一瓶二氧化碳產(chǎn)生迫切需要，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，為探究二氧化碳的制法作好鋪墊。 【講述】其實(shí)老師的瓶子和大家的不一樣

5、，我的瓶子里面裝有一種‘神秘’的氣體，而大家的瓶子里面只是空氣。我瓶子里的氣體，一遇見(jiàn)水呀，就哧溜溜鉆進(jìn)去很多――能溶于水，所以密封的瓶子里面氣壓也會(huì)減小，當(dāng)然就會(huì)變癟了。 【提出問(wèn)題】大家能猜一下這是什么氣體嗎？ 由于大部分學(xué)生已經(jīng)預(yù)習(xí)過(guò)，很快大家就回答說(shuō)：“二氧化碳”。也有同學(xué)回答是氧氣或氮?dú)獾模R上被其他同學(xué)否定了，在前面學(xué)過(guò)這兩種氣體都是難溶于水的。 “大家知道我是怎樣將飲料瓶中裝滿二氧化碳的嗎？你們想不想將自己的瓶中也裝滿二氧化碳，重復(fù)一下老師剛才的實(shí)驗(yàn)？” 此時(shí)，學(xué)生們躍躍欲試，急切地想知道怎樣才能讓自己的瓶子里裝滿二氧化碳。 環(huán)節(jié)二、探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理

6、 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【提出問(wèn)題】列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng)，能寫(xiě)出化學(xué)方程式的寫(xiě)出化學(xué)方程式。 教師鼓勵(lì)學(xué)生利用“頭腦風(fēng)暴”法，搜索盡可能多的反應(yīng)。 小組活動(dòng)，組內(nèi)討論、交流。學(xué)生提出的方法有： （1）碳在氧氣或空氣中燃燒； （2）一氧化碳在空氣或氧氣中燃燒； （3）木炭還原氧化銅； （4）蠟燭燃燒； （5）碳酸鈉與稀鹽酸（或稀硫酸）的反應(yīng)（《質(zhì)量守恒定律》中有該實(shí)驗(yàn)）； （6）石灰石或大理石與稀鹽酸反應(yīng)（或稀硫酸）（某些學(xué)生已預(yù)習(xí)）； （7）一氧化碳還原氧化銅； …… 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力。 【提出問(wèn)題】大家列舉的這些方法中，你認(rèn)為哪些適合

7、用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w？說(shuō)明你的理由。 學(xué)生交流討論，得出應(yīng)該從反應(yīng)條件、藥品來(lái)源、操作是否簡(jiǎn)便、氣體是否便于收集等方面綜合考慮。并從上述7個(gè)反應(yīng)中初步篩選出“碳酸鈉與稀鹽酸（或稀硫酸）”和“碳酸鈣與稀鹽酸（或稀硫酸）”的反應(yīng)。 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。 【提出問(wèn)題】請(qǐng)同學(xué)們利用所提供的儀器和藥品，探究：石灰石與稀鹽酸、石灰石與稀硫酸、碳酸鈉與稀鹽酸、碳酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)，哪個(gè)更適合在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳？ 概括學(xué)生討論，得出結(jié)論：在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的最佳藥品是石灰石和稀鹽酸；其反應(yīng)原理是：CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑。 小組同學(xué)利用

8、點(diǎn)滴板完成上述實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論： （1）碳酸鈉無(wú)論與哪種酸反應(yīng)，速度很快，不易收集； （2）石灰石與稀硫酸的反應(yīng)開(kāi)始時(shí)有氣泡產(chǎn)生 ，但隨之氣泡越來(lái)越少，慢慢停止了反應(yīng)； （3）只有石灰石與稀鹽酸的反應(yīng)速度適中，反應(yīng)在持續(xù)進(jìn)行，收集起來(lái)也很方便。[來(lái)源:學(xué)科 培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的意識(shí)和能力。 環(huán)節(jié)三、探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【提出問(wèn)題】對(duì)比實(shí)驗(yàn)室用雙氧水和二氧化錳制取氧氣與二氧化碳的反應(yīng)原理，你發(fā)現(xiàn)了什么？ 分析對(duì)比，得出：二者雖然所用藥品不同，但是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件都相同，即都是“固＋液→氣，且反應(yīng)不需要加熱”。 培養(yǎng)學(xué)生利用舊知識(shí)

9、，通過(guò)對(duì)比的方法學(xué)習(xí)新知識(shí)的能力。 【提出問(wèn)題】通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)原理。利用所給的儀器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置。 （教師將上述儀器用打印機(jī)打到透明膠片上，制作成儀器卡片，學(xué)生便可以用儀器卡片和透明膠帶進(jìn)行裝置的設(shè)計(jì)） 學(xué)生以小組為單位，用透明儀器卡片設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置。 師生討論，發(fā)現(xiàn)如下圖設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題： 并得出如下圖所示的幾種可行性裝置： 提供透明儀器卡片讓學(xué)生粘貼模擬，而未用實(shí)物儀器讓學(xué)生組裝，主要是考慮這本身屬于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，類似于建筑中的圖紙，再者如果將所有備選儀器都提供出來(lái)，一則受實(shí)驗(yàn)室條件限制（某些儀器數(shù)量不足），二則學(xué)生的課桌上也無(wú)法

10、擺放那么多的儀器。 三則還可以為學(xué)生提供多樣化思維的空間和載體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。 【布置任務(wù)】選擇其中一種實(shí)驗(yàn)裝置制取一瓶二氧化碳?xì)怏w，并驗(yàn)證你是否收集滿了。 學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，制取一瓶二氧化碳?xì)怏w，并在教師引導(dǎo)下進(jìn)行交流：（1）實(shí)驗(yàn)的主要操作步驟；（2）收集二氧化碳的方法；（3）驗(yàn)滿的方法。 培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。 環(huán)節(jié)四、課堂小結(jié)，拓展延伸 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖 【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路是什么？ 師生共同交流，得出如下思路：確定反應(yīng)原理——設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置（包括反應(yīng)裝置和收集裝置）——進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——收集氣體——檢驗(yàn)氣體——驗(yàn)滿。 整體認(rèn)識(shí)氣體的實(shí)驗(yàn)室制法

11、。 【課堂練習(xí)】 ⑴ 實(shí)驗(yàn)室常用固體亞硫酸鈉和稀硫酸反應(yīng)來(lái)制取SO2氣體，已知SO2是無(wú)色有毒的氣體，密度比空氣大，能溶于水。則實(shí)驗(yàn)室制取SO2氣體的發(fā)生裝置應(yīng)選用_____，收集裝置應(yīng)選用_____。 ⑵ 實(shí)驗(yàn)室用無(wú)水醋酸鈉和堿石灰的固體混合物加熱制取甲烷。甲烷的密度比空氣小，難溶于水。則實(shí)驗(yàn)室制取甲烷氣體的發(fā)生裝置應(yīng)選用_____，收集裝置應(yīng)選用_____。 （已知空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29，各元素的相對(duì)原子質(zhì)量為 H： 1 C：12 O ：16 S： 32 ） 先獨(dú)立思考，然后交流表達(dá)得出結(jié)論。 培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新問(wèn)題的知識(shí)遷移能力。 【拓展延伸】用家庭廚房中的物品設(shè)計(jì)一套制取二氧化碳的裝置。 （提示：純堿是碳酸鈉，器具可以考慮用輸液器的塑料軟管） 課后完成 培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。