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《二氧化碳的实验室制法》教学设计
南通市易家桥中学 黄海鹏

一、教材分析
本节课在全书乃至整个化学学习过程中，有比较重要地位。它为培养学生在实验室中制取某种气体时，对药品的选择、装置的选择、所得气体的检验、实验装置的改进等提供了很好的素材和思路。本节课对学生今后学习元素化合物知识、化学实验基本操作、实验设计及探究能力等都打下良好的基础。
学生在前面已经初步学习了氧气、氢气的实验室制法，具备了一些气体制备的实践经验，各项实验技能也已经具备，学生在前面也学习和了解了二氧化碳的部分物理及化学性质，在此基础上经过讨论类比即可解决。本节学习可关注实验中各种能力的训练。因此，在课堂教学设计中，要充分体现学生主体作用，让学生真正参与到实验探究的过程中。教师提出探究问题引发学生思考，通过小组合作，设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个实验探究。
二、教学目标
1.知识目标：通过分析氧气、氢气的实验室制法，使学生了解在实验室里制取气体的方法和设计 思路。掌握实验室制取二氧化碳的原理和实验装置。
2.能力目标：通过探究二氧化碳的实验室制法，进一步培养学生的观察能力和实验操作能力，提高学生分析和解决实际问题的能力。
3.情感目标：通过对实验的探究，激发学生的学习兴趣和探究欲，培养学生的合作精神和自主设计实验的能力，以及关注社会问题意识和情感。
三、教学重点难点
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。
难点：从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
四、教学方法
学生实验探究教学
五、教学用具
仪器：锥形瓶（或广口瓶、大试管）、长颈漏斗，带导管的单孔皮塞、集气瓶、玻璃片、导气管、镊子、药匙、火柴等。
药品：大理石（或石灰石）、碳酸钠粉末、澄清的石灰水、稀盐酸、稀硫酸等。
六、教学流程图
设置情景，引入新课

探究实验室制CO2的原理

认识获得二氧化碳的方法

找到合适的药品

讨论实验室制CO2的装置

找到合适的发生收集装置

讨论气体的检验与验满

运用CO2的性质

归纳总结，结束新课

建构制备气体的思路

布置作业，拓展延伸

认识生活中仪器替代品

七、教学过程
教师活动
学生活动
教学意图
[引入] 有哪些化学反应能生成CO2 ？
[多媒体演示］
相关化学方程式
[板书课题］
[提问]根据前面学过的实验室制取O2和H2的方法，设计实验室制取CO2的思路是什么？
[列表比较]实验室制取氧气和氢气的 药品及反应原理？
回忆，再现已学过的知识
　　［讨论回答：］碱式碳酸铜受热分解、碳充分燃烧、碳酸钙高温分解、碳酸常温下分解、碳还原氧化铜等
［讨论回答：］1、了解在实验室条件下，可以用什么药品，通过什么反应原理来制取这种气体2、根据反应物的状态、反应所需条件和生成气体的性质来设计实验装置。3、如何验证制得的气体就是所要制的气体。
复习旧知，为新课作准备，通过设问，激发了学生的思维，在脑海中再现已有的知识情境，学生思考这些问题时思维既是发散的，但同时目标又是明确的。用学生已有的基础知识做铺垫，逐步打开学生的思维之门，为进一步的探究做准备。应用实验室制取H2 O2的思路进行分析。
[提问]我们在实验室里制取二氧化碳能否利用这些反应？

［多媒体演示］
通过碳酸分解的反应
［引导学生分析］［多媒体演示］
CaCO2＋H2SO2-
[讨论回答：］碱式碳酸铜受热分解、碳酸钙高温分解、碳酸常温下分解均需在加热或高温条件下进行，浪费能源；碳的燃烧不利于收集、若能用碳酸常温下分解制取较好。
[质疑]：碳酸不稳定，实验室中无法保存，怎样才能获得碳酸？
　分析后用化学方程式表示：
CaCO3+HCl一学生上黑板板书
提问创设情境，贴近学生的生活经验和实验知识基础，学生经过思考、讨论去寻求答案，培养学生分析问题能力大大激发了他们的探究的热情，使课堂的氛围在存异求同中达到高潮。
渗透复分解反应的书写规律
是否只要是含有碳酸根的物质和酸反应都可以用作实验室制取二氧化碳的药品呢？
［板书］：１、药品：

观察讨论：哪组药品可作为实验室制取二氧化碳的理想原料？为什么？

２、反应原理：
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
通过探讨，设计实验
1、取一小块石灰石放入第一支试管中，注入2—3毫升稀盐酸。2、取一小块石灰石放入第二支试管中，注入2—3毫升稀硫酸。3、取少量碳酸钠粉末放入第三支试管中，注入2—3毫升稀盐酸。4、取少量碳酸钠粉末放入第四支试管中，注入2—3毫升稀硫酸。

观察实验现象，得出结论： 3、4反应速度太快，2太慢，都不利于收集，1反应速度适中，可选择

引导学生自己设计实验，选择常见的药品反应（石灰石和稀盐酸或稀硫酸、碳酸钠粉末和稀盐酸或稀硫酸等），让学生自己动手，通过观察和比较，在自主实验的过程中找到理想的药品。学生通过自己发现问题→自主设计实验→观察比较→讨论→最佳方案（实验结论），体验在过程的探究中得到的乐趣，激发学生的求知欲，培养观察能力和思维能力以及实验设计的能力
［多媒体演示］氧气、氢气的实验室制法的气体发生和收集装置

[提问]根据实验室制取CO2所用药品的状态、反应条件及气体的性质，应选用上述哪些仪器制取CO2？
［板书］３、装置
［多媒体演示］
［讨论回答：］略

归纳实验室制取CO2的装置：块状固体和液体在常温下起反应且无需加热，发生装置同氢气
CO2密度大于空气且能溶于水，可采用向上排空气法收集
应用所学的知识，为仪器、装置的选择做铺垫培养解决问题的能力。

培养学生应用知识解决问题的能力。
［多媒体演示］引导学生思考：
如何检验所制的气体是二氧化碳　

如何检验二氧化碳是否集满？
［板书］４.检验
　　　　５.验满
［讨论回答：］
检验：将二氧化碳通入澄清的石灰水

验满：将燃着的木条平放在集气瓶口，若火焰熄灭，则气体已满。
复习所学知识，培养学生运用已有的知识解决问题的能力
以下是某同学设计的实验室制取CO2操作步骤，请同学们观察并讨论，他的操作有无问题？
[多媒体展示]实验室制取CO2操作步骤：引导学生找存在的问题
教师巡回指导：
学生讨论，交流

学生实验］自己设计装置制取并收集一集气瓶二氧化碳。
培养学生实验设计能力，培养学生思维能力

培养学生实验操作能力
[小结]引导学生归纳实验室制取气体的一般思路和方法
　［学生小结］略
培养归纳、总结的能力
[多媒体展示]课堂练习
完成练习
　巩固课堂知识
[课堂延伸]: 在一些贫困的山区，同学们想做制取二氧化碳的实验，又缺少试管、导管等必要的仪器，你能考虑用哪些日常废旧物品来代替今天的仪器，设计制取二氧化碳的装置呢？请同学们实际设计一套简易装置，并用该装置在家中收集一瓶二氧化碳。
学生讨论交流
学生在设计过程中，发现了许多实际性的问题，尝试了许多新的方法，在解决问题的过程中，又发现了新的问题，学到了新的知识，激发起学生的创新欲望。同时了解了社会和生活，培养学生社会问题意识.

八、教学设计反思
在教学过程的设计上，首先引导学生在回忆二氧化碳生成的反应的基础上自然引入课题,然后以氧气、氢气的实验室制备过程为线索，引导学生归纳实验室制取气体时的思路和方法，并依此为序引出实验室制取二氧化碳所需要考虑的问题，再通过学生探究，教师引导总结出制取二氧化碳的理想药品、装置、收集方法以及验满和检验的方法。在整个教学进行过程中穿插教师提问、学生的思考与讨论等活动，提供给学生完成任务及合作交流的的空间和时间，让问题层层深入、思维环环相套，使整节课内容直观、清晰地展示在学生的面前，教学目标的确立比较全面准确具体，可操作性强。由于充分考虑到学生的学情，师生合作融洽，达到了预期的目的，取得了很好的教学效果。
本节课通过演示实验、探究实验、提问等众多手段的运用，体现了知识、能力、态度的有机整合，不仅能吸引学生的注意力，还可以寓教于乐，以情激学，培养学生的创新意识，激发学生创新思维。本节课在设计中增加了气体制备原理的学生探究实验，大大增加了教学容量，设计较多的有效的师生互动活动，充分体现了教师作为一个引导者的角色，即一个帮助学生提出问题，和学生合作解决问题的合作伙伴，不仅不包揽所有问题答案，还会要求学生自己想办法，找答案。双边活动的有效性体现在注意从学生已有的经验出发，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题使用化学药品进行探究、增强学生的动手能力、提高实验操作技能，增强学生的视觉感受，吸引学生的注意，激起他们学习的兴趣。但对于初中学生来讲，记忆和理解的水平差异还很大，实验的设计和基本操作技能也有较大的差距，这在一定程度上制约了探究的深度和广度。