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6.2 二氧化碳的制取研究一、【教学内容分析】 本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。本节知识的学习比较容易，学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、实验室制法，具备了一些气体制备的实践经验，各项实验技术也已经具备，此时，在课堂教学中体现学生主体，让学生真正参与到教学过程中来正是时机。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探究。二、【教学对象分析】学生已经学习完氧气的实验室制法，对于气体的制法与收集较为熟悉，懂得气体的收集方法与物理性质有关，并且学生懂得要制取某种物质，必须通过含有该物质元素的其它物质通过化学变化或物理变化来实现，如何制取二氧化碳学生很快想到的是木炭的燃烧，碳还原氧化铜，除了看书之外不会想到用大理石与盐酸反应来制取，所以要在课前安排学生查览资料，收集能产生二氧化碳的物质。时间安排上重点放在实验室制取二氧化碳的反应原理、反应原料的选择和实验室制取二氧化碳的装置确定，事先让学生根据学案预习并设计方案，鼓励部分学生到台上利用设计的装置制取二氧化碳。学生在灵活运用知识方面有所欠缺，不能够准确运用，学生对知识的理解、梳理、探究能力和提升学习能力这是课堂上要把握的，希望能有所提高。三、【教学目标及重、难点】【教学目标】1、知识与技能 （1）了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理； （2）初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法； （3）能说出本实验中常用仪器的名称； （4）了解实验室中制取气体的思路和方法； （5）通过实验室制取O2、CO2装置的比较，找出它们的异同点，渗透对比的方法以及物质的性质决定制法的思想方法。2、过程与方法（1） 采用小组合作的形式，通过对实验装置的设计探究，主动与他人进行很好地交流和讨论，充分表达自己的观点，形成良好的学习习惯和学习方法。（2）通过实验提高观察和实验操作能力，通过实验养成进行实验验证的科学行为习惯。（3） 善于运用比较的方法，运用个别到一般再从一般到个别方法对实验室制二氧化碳的装置进行归纳和应用。3、情感态度与价值观；（1） 通过对设计制取二氧化碳气体装置的广泛探究及成果的展示，获得科学探究的愉悦和兴奋感。（2） 通过探究活动，学会乐于参与、合作、勇于创新和实践的科学精神。【教学重难点】重点探究实验室制取二氧化碳的实验原理和实验装置。难点实验室制取二氧化碳装置的确定。四、【重、难点及其突破策略】 利用二氧化碳的性质准确完成相关的内容，对知识的准确提取是关键。突破策略主要是利用实验引导学生思考，通过师生、学生与学生间的讨论交流，增强学生的思维活动，以梳理CO2的性质、反应原理、实验装置的选择，检验和验满的方法，逐步深入了解知识点的运用，由点到面去理解知识点。在教学中穿插近相关知识的考点和习题，提高学生的解题能力和运用能力，理解实验室制取二氧化碳的有关知识。五、【教学准备】课前先了解学生的基本情况，摸近清学生易出错的题目和知识点，以问题引出探究的内容，以实验获得知识，增强知识的理解。课堂上用PPT的展示，列出O2、CO2的性质，实验发生装置的选择，如何检验和验满，展示练习题巩固基础知识。以学案的形式考查学生的运用能力。六、【教学用品】铁架台、试管、锥形瓶、长颈漏斗、弹簧夹、橡皮塞、导气管、火柴、镊子、集气瓶、玻璃片、烧杯、注射器、木条、稀盐酸、石灰石、澄清石灰水、稀硫酸、碳酸钠、碳酸钙粉末等。七、【总体教学设计思路】 教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的药品，这样学生虽能一下子记住所用药品，但是过后接触到其它能够产生二氧化碳的药品时可能会混淆，故本人在介绍完教材中所用药品后又初充介绍为什么不用浓盐酸或硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳。而有关发生装置、收集装置的选择则采用探究的方式进行。具体设计如下让学生列举所知道的能生成二氧化碳的反应，分析学生所举例子，介绍实验室制取CO2的药品，学生通过演示实验探究反应原理，并投影出相关化学方程式的书写。通过比较演示的方式提醒学生不能用浓盐酸或硫酸来代替稀盐酸制取CO2，原因是浓盐酸具有挥发性使制得的气体不纯，硫酸与碳酸钙反应后产生的硫酸钙微溶于水，会阻止硫酸与碳酸钙进一步发生反应。反应无法彻底进行。也不好用碳酸钠代替石灰石或大理石。从而归纳出实验室在选择药品制取气体时应注意的事项。由此确立学生从多角度多层次观察和分析问题的意识。引导学生回忆实验室制取氧气的两套装置，学生讨论并思考如下问题A、实验室制取气体的装置由哪几部分组成B、确定气体发生装置时应考虑哪些因素C、收集气体一般有哪两种方法D、确定气体收集装置时应考虑哪些因素通过氧气和二氧化碳相关性质的比较，了解制备氧气与二氧化碳时其发生装置与收集装置的异同。初步确立实验室制取气体的一般思路与方法。在教学中本人将相关比较以表格形式列出，用媒体展示，一边引导学生回忆氧气制取的装置一边归纳出实验室制取气体的方法，用表格归纳出方法并投影出来。投影教材中有关实验仪器。让学生设计实验方案并选择相关仪器进行实验。本人在组织课堂的同时依据投影上的注意事项适时提醒学生注意正确操作。如A、长颈漏斗末端插在液面下。B、导管伸入锥形瓶不能过长（0.5cm）。C、收集气体时应用向上排空气法，不能用排水法（CO2溶于水）。D、检验气体是否集满的方法（补充说明检验C02气体的方法）。整个过程让学生体验、反思和完善实验设计，掌握基本技能，体现师生互动。随堂小结，结合我校采用讲学案教学的特点。让学生拿出预先发给的讲学案，本人对该节内容进行小结，并指导学生完成随堂练习，并当场讲评。最后布置学生回去完成课后巩固练习。【教学过程】1、导入新课 师展示一瓶可乐。让学生回忆生活中喝可乐的场景，推测可乐中的气体是如何制得的。组织学生交流学生活动学生讨论可乐中可能存在的气体。设计意图以学生熟悉的生活物品引入，增强学生的兴趣，激发探究的欲望。师引导学生回忆实验室制取氧气的装置，是如何选用药品和装置的，他们之间存在哪些联系。（学生交流）学生活动学生讨论可乐中可能存在的气体。设计意图熟悉实验室制取氧气的实验装置，理解氧气的性质，为熟悉二氧化碳的性质做好铺垫。2、引入新课 师化学家发现常温下含有碳酸根的物质与酸反应可以生成二氧化碳，如碳酸钙与稀盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钙。一 ）实验室制取二氧化碳的反应原理实验1稀盐酸与大理石（或石灰石）反应现象分析反应的化学方程式为 学生实验实验2稀硫酸与大理石（或石灰石）反应现象分析结论反应的化学方程式为 学生实验实验3 稀盐酸与碳酸钠粉末反应现象分析结论反应的化学方程式为 学生实验设计意图让学生通过不同的实验，获得适合实验室制取二氧化碳的原料，增强动手能力和理解能力，印象更深刻，培养学生的实验探究能力。二）探究选用的药品编号实验内容实验现象实验分析1大理石和稀盐酸2大理石和稀硫酸3Na2CO3粉末和稀盐酸4CaCO3粉末和稀盐酸结论实验室制取二氧化碳常用的药品是 。反应的化学方程式是 。学生讨论交流不同现象进行分析设计意图以学生的讨论获取知识，增强学生的表达能力和思维能力，有利于学生的设计实验能力的培养。三）探究实验室制取二氧化碳装置的确定师我们已经知道了实验室制取二氧化碳的药品和原理，那么实验室该用何种装置来制取二氧化碳气体呢实验室制取二氧化碳装置的确定【设问导读】1）实验室常用哪些方法制取氧气写出化学方程式，并对比反应物状态、反应条件。MnO22KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 2KCl O3 2KCl 3 O2 2H2O2 2H2O O2 师投影实验室制取O2的两套发生装置。2）实验室制取气体的装置包括 和 两部分。确定气体发生装置需考虑反应物的 和反应条件。3）发生装置的选择依据 固体（或固体和固体）反应 反应物的状态 固体和液体反应 气体发生装置 液体和液体反应 反应条件是否需要加热、加催化剂等4）收集装置的选择依据 排空气法 密度比空气大向上排空气法 优缺点纯度不高，须 气体收集装置 密度比空气小向下排空气法 验纯，但较干燥 排水法不易溶于水、不与水发生反应。 优缺点收集的气体较纯，但含水蒸气设计意图以学生熟悉的实验室制取氧气的装置入手，增强对知识的理解，学会对比，增强分析和总结能力。5）二氧化碳和氧气相关性质比较气体反应物的状态反应条件气体密度比空气大或小是否与水反应二氧化碳氧气想一想实验室制取二氧化碳的装置是否能与实验室用过氧化氢制取氧气的装置相同为什么学生讨论设计意图增强对实验室制取二氧化碳的选择依据，应考虑的因素。四）认识仪器1）用投影仪投放仪器可供设计制取二氧化碳的装置。2）投放4个发生装置供学生认识和选择，加强理解。3）用课件播放二氧化碳气体收集装置，分析使用该装置来收集气体的原因。五）、讨论1）怎样检验生成的气体是二氧化碳将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。2）怎样检验二氧化碳是否收集满用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明该气体已收集满。设计意图以知识的归纳，形成系统性，强调化学方程式的书写、CO2的化学性质、与石灰水的反应、与水的反应，提高学生准确书写能力，增强对知识点的运用。2、完成学案中的课堂练习检查学生对实验室制取二氧化碳的原料理解和运用该知识解题的情况。3、课堂小结4、布置作业1）课本P116 第 3、5 题2）预习实验内容，并自己设计完成实验预习报告。板书设计课题2二氧化碳制取的研究一、实验室制取CO2的反应原理CaCO32HClCaCl2CO2H2O二、装置的确定发生装置收集装置三、验证CO2气体的方法1检验方法将导管通人澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明生成的气体是CO2。2验满方法将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明CO2已收集满。四、实验室制取气体的思路1选择反应原理。2选择合适的实验装置。3确定验证气体的方法。八、教学反思本节课的重点是引导学生掌握制取气体时实验仪器和收集方法的选择，以及原材料的选定依据和原理。主要是从几点进行 1、教法设计 本着以“发展学生的能力”为根本原则，采用引导---探究教学法，以培养学生的分析能力和创新能力为宗旨来组织教学，“复习回顾，引导探索，联系对比，拓展应用”的以学生为主体的教学程序。利用多媒体、实验和实物展示等手段，创设问题情境，引导学生探究，使学习过程形象生动，最大限度地激发学生潜在的主动性和积极性，让学生成为积极的参与者。2、学法指导 通过本节课的教学，引导学生分析、归纳，探究气体制法的设计思路、方法，培养学生在学习中发现、思考一些问题，经分析、探索、总结形成经验并上升为理论，再将理论应用于解决实际问题的能力和实验能力，让学生学会探究学习的一般方法。3、教材处理及教学过程 本节重点是实验室制取二氧化碳的原理和装置，难点是实验室制取二氧化碳的原理。利用学生在第二单元学习氧气的实验室制法，具备一些制取气体的简单知识，通过复习实验室制取氧气的几个化学方程式，回忆实验装置，出示一些仪器，通过对比异同点，分析反应的特点，让学生在已掌握基本操作的基础上，利用熟悉的仪器，在实际操作中让他们自己去选取实验装置，使学生尽快地从简单模仿到有目的地选择。教学时先让学生通过回忆总结出气体实验室制法的思路，讨论小结实验室制取气体药品的选择的几个原则。当学生明确以上问题后，就可以讨论实验室制取二氧化碳的反应原理，学生首先通过复习旧知识，收集资料和事实，寻找解决问题的方法，再共同分析，鼓励学生大胆提出假设，并进行实验探究，经观察、分析、讨论，选择较合理的方案。教师再对具体反应原理作一介绍，即顺利突破难点，学生在不知不觉中完成了一次探究之旅。并让学生完成实验室制二氧化碳的具体操作，加深学生对知识的内化。最后教师小结，让学生知道探究学习的一般方法，提高他们学习的能力。4、通过拓展迁移，学生探究碳酸钠粉末、粉末状和块状大理石分别与同浓度的稀盐酸反应及块状大理石与硫酸反应制取二氧化碳，哪一组药品更适合实验室制取二氧化碳。培养学生的实验设计与探究的能力，这也是本节课的亮点。本节课基本上是按照预先设计的教学方案实施的，收到了较好的教学效果。在课堂上学生能积极参与到课堂的活动中，主动回答问题，课前预习也比较充分。但是在课堂中略显仓促，时间有点急。感觉作为山区的教学中，对学生的启发和思考，学生的知识来源有限，使得整个的教学没有真正达到自己的理想效果，在引导和给学生自主方面还需要改进，相信只要努力一定会更好的11
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