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实验室制取二氧化碳教学设计 (1)


二氧化碳的实验室制取教学设计
内蒙古包头市蒙古族中学化学组 王海鹤

摘要 九年级化学教学在化学学习体系中有着承前启后的重要作用。 其 前接小学科学课程,后启高中化学课程。实验作为化学教学最具吸引 力和说服力的教学手段, 它的设计成功与否将直接影响到学生学习化 学的兴趣和对化学原理的感知。 本节课作为初中阶段第二个学生实验 活动,在学生实验理论和实验

操作方面是非常重要的,它是第一次采 用固液体不加热装置制取气体, 与前面所学过氧化氢在二氧化锰的催 化下制取氧气形成了呼应, 同时也为后续金属与酸反应制取氢气做了 一定的铺垫。 本节课的设计以九年级学生认知特点为出发点, 以学生对实验的 浓厚兴趣为重点,依据九年级化学教学新课程标准,以过程完整化教 学模式进行完整设计。力求从初学摆脱实验“照方抓药”的困境,既 让学生锻炼了基本操作和技能, 也要给学生留出一定的思维空间和实 验空间进行安全的、 合理的实验探究。 同时也要对实验课做一些延伸, 为学生的“家庭实验”做一些科学合理的引导。

关键词:二氧化碳制取

过程完整化 前言

动手能力 自主探究

学生是教学主体无可厚非,学生的可持续发展是教学的首要目 标。但是在教学过程中,也不能忽略了教师的主导地位。从本质上讲 教学主体的判定仅仅从课堂师生各自发言时间来断定主体是不够严 谨的,教学主体的体现应该从课堂参与度层面进行评价。学生的参与 方式有着丰富的形式,诸如:聆听、思考、讨论合作和提问等;而教 师的参与方式也有诸多形式,如:讲述、启发、组织和答疑等。从参 与层面来看二者不但不冲突而且是具有一定的因果和承接关系的。 初 中二氧化碳的制取和性质实验教学具有很强的学生操作规范化特点, 学生多以模仿为主,其教学主要目的是使学生掌握基本的操作,初步 感悟实验设计的基本思路, 对前期学习进行一定的回顾性总结和对后 续学习进行一定程度的启发。 1 教学目标 1.1 知识与技能 了解二氧化碳的的性质。 能够从二氧化碳与空气的密度差别理解 采用向上排空气法收集气体的原理; 理解二氧化碳一般不采用排水法 收集的原因;理解二氧化碳与水反应产物的酸碱性检验原理。

1.2 过程与方法 通过二氧化碳的制取探究, 体验固液制取气体的操作方法和装置 确定的一般方法;体验收集气体的常用方法:排水法和排空气法的选 择依据。 1.3 情感态度价值观 通过二氧化碳制取与性质验证实验的过程体验, 提高学生学习化 学兴趣;使学生对科学探究的一般步骤有初步感悟;促使学生能够在 生活中应用所学知识解决相关问题。 2 学情分析 2.1 学生已有知识 学生在学习本节课之前已经学习了近三个月的初中化学, 具备了 一定的自主探究能力,同时在小学科学课已经对二氧化碳有所了解, 从知识的易接受程度来看,学生在学习本节课并不存在接受障碍。 学生已有知识比较丰富, 学生已经具备物质的变化、 物质的性质、 空气中氧气的性质、氧气的制取、水的性质、质量守恒定律等相关基 础知识。 学生技能较为单一,在此之前学生仅仅具备氧气的实验室制取 (高锰酸钾)基本操作,对于液体-固体制取气体装置仅仅停留在课 本和演示实验阶段。

2.2 学生最近发展区 学生通过对二氧化碳制取的探究,结合已学过的氧气的制取,可 以达到初步掌握液体-固体制取气体的实验操作。通过实验原理的探 究,学生能够初步接触复分解反应。通过仪器操作和原理感悟,可以 达到学生能够初步设计简单实验并完成。 3 教学过程 3.1 教学准备 本节课准备过程分为两个部分即实验准备和师生准备, 首先基础 实验准备部分为:二氧化碳制取实验的所有仪器准备,所涉及到的仪 器和药品为:锥形瓶、单孔橡胶塞、导管、集气瓶、镊子、胶头滴管、 稀盐酸、大理石(块状) 。拓展实验准备部分为:碳酸钠(食用) 、碳 酸氢钠(食用) 、白醋(食用) 、白糖/红糖(食用) 、矿泉水(学生自 备) 。其次学生准备需要自主复习氧气制取(以过氧化氢和二氧化锰 为例)过程以及制备原理;回顾二氧化碳的物理性质和化学性质;熟 记二氧化碳的制备原理(CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O) 。最后教 师准备需要设计引人入胜层层递进的学案,以学案引导学生逐步探 究,分层体会;同时设计较为合理简单的生活实验以激发学生的学习 兴趣。

3.2 教学实施
3.2.1 课堂“引入”部分

由于本节课属于实验课, 实验课本身对于学生来说非常具有吸引 力。所以本节课的重点并非让学生“入”实验,而是让学生在做实验 之前“出”实验,回归知识。目的在于促进学生对课堂的“脑”参与, 避免“照方抓药”式的“学徒”参与。 教师规定 5 分钟时间完成学案第一部分基础知识回顾内容, 要求 整个过程必须保持安静、独立完成。如下图:

3.2.2 基础实验部分

本实验在实验之前可采取策略为教师首先对实验中容易出现问 题的部分进行解释和示范,学生的主要任务则为模仿和熟悉基本操 作。 在基础知识部分完成后,随后进行 5 分钟的讲解,主要讲解发生 装置的选择依据和收集装置的选择依据,同时对固液体的取用、仪器 的连接等操作进行简单示范。 学生则完成如下图所示内容 (20 分钟) :

3.2.3 实验拓展部分

本部分在学生完成基础实验之后进行, 主要设计意图为学生练习 并熟悉二氧化碳的制取和性质验证实验操作, 同时利用身边常见物质 能够简单进行设计并实验。教师在选择该部分时,以化学生活化为主 要原则,选择必须利于学生学习和操作,同时必须能够激发学生学习 渴望和探究欲望。本节课具体设计内容如下图(6 分钟) :

3.2.4 实验提升部分

课堂的提升部分教师主要以引导、启发的方式进行,学生则为思 考和总结。本部分虽仅 4 分钟时间,但涉及总结提升内容较多,主要 启发学生思考以下两个问题: 实验室利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气所采用的装置与本实

验基本相同,请结合本实验思考:⑴是否固液体不加热制取气体都可 以选用本装置。⑵二氧化碳的收集并未采用排水法收集,请思考排水 法能否收集到二氧化碳?如能够为什么不采取?。 ⑶已知氢气密度小 于空气且不易溶于水,实验室可以使用稀硫酸和锌反应制取氢气(无 反应条件) ,请结合本节课内容初步设计该实验。 3.5 教学后测 本阶段主要采用限时作业的方式对本节内容做较为细致全面的 考查,考查时间为课后定时。考查内容如下:
☆ 1. 实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 所 用 的 药 品 是 ________ 和 ________ , 收 集 方 法 采 用 _________________ , 这 是 因 为 ①_____________ , ②______________ 。 验 满 的 方 法 是 。 2. 写出实验室制二氧化碳的化学方程式: ☆1. 下列四瓶气体存放方法正确的是( )

☆2. 检验集气瓶中的 CO2 是否收集满的正确方法是( A. 向瓶内倒入澄清石灰水振荡 C. 将带火星的木插入瓶里 B. 在瓶口闻其气味



D. 将燃着的木条放在瓶口

★3. 实验表明,不能用块状大理石与稀硫酸反应来制取二氧化碳气体,而能用大理石粉末 与稀硫酸制取二氧化碳气体。由此得出的合理结论是( ) A. 能发生反应的物质之间是否发生反应,与反应条件有关 B. 反应物之间接触面积越大,越有利于反应的进行 C. 块状大理石与大理石粉末的化学性质不同 D. 块状大理石与大理石粉末的组成不同 ★☆4.实验室里制取并收集二氧化碳气体时一般有以下操作步骤:①检查装置的气密性;② 连接装置;③加入大理石;④加入稀盐酸;⑤收集;⑥验满。其中排列顺序正确的是( ) A. ①②③④⑤⑥ C. ②①③④⑤⑥ B. ②①④③⑤⑥ D. ②③④①⑤⑥ )

★☆5. 要鉴别空气、O2、CO2 三瓶气体最简便的方法是( A. 将带火星的木条分别伸入集气瓶内 B. 分别通入澄清石灰水中

C. 将燃着的木条分别伸入集气瓶内 D. 测定和比较三种气体的密度 ★6.为证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,可在鸡蛋壳上滴加 A. 酒精 B. 水 C. 石灰水 D. 稀盐酸 ( )

★★★7. 集气瓶被誉为“万能瓶”,如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从 a 口进 入时,瓶内空气从 b 口排出,相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从 b 口进 入,则它可收集的气体为:①H2 ②O2 ③CO2 ( )

A. 只有①

B. 只有①和②

C. 只有③

D. ①②③均可

4 教学反思 化学作为科学基础课程之一,其特点鲜明,理论与实践并重,拓 展性较强。本节课以新课标为本,以过程完整化教学模式为依据,结 合本校学生实际情况进行设计。在教学过程中发现以下几个问题: 1、学生动手能力要超过教师预期,体现出对化学学科的热爱和 对化学探究方式的认可,后期改进略加大探究设计。 2、基础知识方面学生掌握情况并不是很好,诸如:化学方程式 的书写方面略欠缺,后期改进需要加强。 3、学生对生活化学兴趣极高,后期实验课设计尽量加大生活化 学教学的比重。


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