《二氧化碳制取的研究》峨眉七中萬學(xué)華

1、課題：二氧化碳制取的研究峨眉七中 萬學(xué)華學(xué)習(xí)活動分析（含課標(biāo)、教材、學(xué)情分析）本課題對歷屆學(xué)生來講，都感到比較難。無論是從物理性質(zhì)還是從化學(xué)性質(zhì)上來講都比較易混淆，更主要的是化學(xué)反應(yīng)以及化學(xué)方程式的書寫不知遵循哪些規(guī)律。所掌握的都是零散的、不成系統(tǒng)的。通過本課題教學(xué)，將學(xué)生頭腦中已有的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。通過本課題的學(xué)習(xí)，完善并提高學(xué)生對二氧化碳的制取及反應(yīng)規(guī)律的進(jìn)一步掌握。從而為學(xué)生全面學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。二氧化碳的知識，從學(xué)習(xí)程序來說對學(xué)生并不陌生。如學(xué)習(xí)物質(zhì)從物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)入手，到物質(zhì)的用途學(xué)習(xí)。物理性質(zhì)主要學(xué)習(xí)色、味、態(tài)、溶解性、密度、熔沸點(diǎn)等內(nèi)容。二氧化碳是學(xué)生即熟悉又陌生的物質(zhì)

2、。教學(xué)中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，利用其熟悉的知識激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)信心，挖掘?qū)W生的主動性進(jìn)行學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生勇于創(chuàng)新，大膽實踐，盡可能設(shè)計出多套裝置。精心設(shè)計練習(xí)，對課堂上可能反饋的信息作好充分預(yù)測，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)控。通過對比，教師講評，鼓勵學(xué)生積極參與教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生參與、表現(xiàn)及成功的欲望。同時由個別學(xué)生設(shè)計實驗方案來引導(dǎo)全體學(xué)生，探究、創(chuàng)新、思考以新帶舊、以舊促新知識的學(xué)、質(zhì)、疑，再次激發(fā)興趣。教學(xué)中應(yīng)充分利用化學(xué)實驗對學(xué)生形成知識的重要作用。實驗探究對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力有著相當(dāng)重要的作用。學(xué)習(xí)活動目標(biāo)1、知識與技能（1）了解實驗室中制取二氧化碳所用的藥品、反應(yīng)原理；（2

3、）初步學(xué)會實驗室制取二氧化碳的操作、收集及檢驗方法；2、過程與方法（1）探究實驗室制取二氧化碳的裝置、藥品，并利用設(shè)計的裝置制取二氧化碳；（2）學(xué)會對儀器的使用以及觀察實驗現(xiàn)象的方法；（3）通過探究活動過程，體驗化學(xué)實驗方法的科學(xué)性，了解實驗室制取氣體的思路和方法；（4）初步認(rèn)識觀察分析、討論、歸納、總結(jié)、理解及運(yùn)用的科學(xué)方法過程。情感態(tài)度與價值觀（1）創(chuàng)設(shè)制取二氧化碳的問題情境，豐富學(xué)生的科學(xué)體驗；（2）激發(fā)學(xué)生探究的興趣和學(xué)習(xí)化學(xué)的動機(jī)；（3）養(yǎng)成互相交流，勇于實踐的良好習(xí)慣。重點(diǎn)、難點(diǎn)重點(diǎn)：實驗室制取二氧化碳原理、裝置設(shè)計及制取方法。難點(diǎn)：（1）實驗室制取二氧化碳裝置的設(shè)計思路；（2）知

4、識技能與過程方法的有機(jī)結(jié)合。教學(xué)方法對比與講練相結(jié)合 實驗與探究相結(jié)合活動準(zhǔn)備【教具準(zhǔn)備】1、儀器：藥匙、鑷子、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、試管、廣口瓶、集氣瓶、長頸漏斗、分液漏斗、玻璃導(dǎo)管、雙孔膠塞、單孔膠塞、水槽、酒精燈、鐵架臺2、藥品：稀鹽酸、稀硫酸、大理石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉粉末、澄清石灰水【學(xué)生準(zhǔn)備】完成本課預(yù)習(xí)練習(xí)，收集相關(guān)學(xué)習(xí)資料活動環(huán)節(jié)師生活動過程活動設(shè)計目的分析教師活動學(xué)生活動學(xué)習(xí)活動過程學(xué)習(xí)活動過程學(xué)習(xí)活動過程活動引入組織小組討論與交流： 觀察家庭小實驗（雞蛋殼和醋酸反應(yīng)）的現(xiàn)象，從中可以得出結(jié)論匯報實驗現(xiàn)象，猜測反應(yīng)中生成了二氧化碳創(chuàng)設(shè)情境營造和諧，輕松的學(xué)習(xí)氛圍聯(lián)系以前的內(nèi)

5、容和小實驗，這些反應(yīng)能否用于在實驗室中制取二氧化碳？簡要說明理由。分析得出：不理想。（取材不便，條件限制，氣體不純）激發(fā)興趣，進(jìn)行“具體問題具體分析”的辯證唯物主義觀的教育導(dǎo)入：制取CO2有實驗室制法和工業(yè)制法.今天重點(diǎn)學(xué)習(xí)實驗室制法.除學(xué)過的制取二氧化碳的反應(yīng)外,能生成CO2的反應(yīng)還有很多，實驗室制取CO2用哪種方法好？下面我們共同探究實驗室制取二氧化碳的方法學(xué)生思考引導(dǎo)學(xué)生知識過渡點(diǎn)明主題活動的展開與深化活動的展開與深化活動的展開與深化白板：課題2 二氧化碳制取的研究探究：實驗桌上面提供了四種藥品:大理石、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸，請同學(xué)們完成下面3個實驗，比較三個實驗的現(xiàn)象。學(xué)生動手實驗1

6、、大理石和稀硫酸反應(yīng)。2、大理石和稀鹽酸反應(yīng)。3、碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)。讓學(xué)生通過探究作出判斷，培養(yǎng)科學(xué)探究精神討論 ：用哪一種方法作為實驗室制取二氧化碳的方法？結(jié)論：實驗室用大理石（或石灰石）和稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。分組討論、作答學(xué)生回答、記憶讓學(xué)生在觀察與討論中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，從中培養(yǎng)科學(xué)的觀察、規(guī)范表達(dá)和綜合分析問題的能力白板一、反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3H2CO3=CO2+H2O總反應(yīng)方程式： CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O學(xué)生書寫、記憶初步理解和書寫反應(yīng)方程式設(shè)問：我們已知道實驗室制取CO2的原理，你能根據(jù)實驗室制取CO2的

7、原理設(shè)計出CO2的發(fā)生裝置嗎？下面我們就來進(jìn)行這方面的探究和實踐。創(chuàng)設(shè)問題情境引入下一課題裝置的確定白板實驗室中制取氧氣的兩套裝置，小組討論幾個問題：1 實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？2 確定氣體發(fā)生裝置時應(yīng)考慮那些因素？3 收集氣體一般有哪些方法？4確定收集裝置時應(yīng)考慮那些因素？歸納小結(jié)復(fù)習(xí)舊知，分組討論，代表發(fā)言通過對已學(xué)知識的回顧、小結(jié)，讓學(xué)生在討論與交流中互相合作、啟迪，鞏固舊知識，為新知識的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，從而培養(yǎng)學(xué)生的合作意識。白板比較氧氣和二氧化碳組織學(xué)生討論：O2CO2反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件氣體密度與空氣密度大小比較是否溶于水或與水反應(yīng)通過對比找出異同，從而確定實驗室制取二氧化

8、碳的裝置。完成表格，討論裝置通過對實驗室制取O2、H2和CO2氣體的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體的密度與空氣密度大小比較以及是否溶于水或與水反應(yīng)等內(nèi)容的比較，為確定實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置奠定知識基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生處理和加工信息的能力。探究：實驗臺上面提供了多種儀器，你認(rèn)為制取二氧化碳的裝置應(yīng)選擇哪些儀器？怎樣組合？請同學(xué)們根據(jù)上述比較，分析設(shè)計實驗室制取CO2的裝置。（分組）學(xué)生動手組裝儀器在小組活動中，讓學(xué)生分享成功的快樂，增強(qiáng)主動參與學(xué)習(xí)的意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力。老師點(diǎn)評還可以用什么儀器替？ 學(xué)生討論裝置的優(yōu)缺點(diǎn)并回答培養(yǎng)變通能力和發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能

9、力。操作：（1）檢查裝置氣密性（2）加藥品（3）收集（怎樣收集？為什么？）討論、回答讓學(xué)生熟悉制二氧化碳的操作過程。三、收集方法：四、怎樣檢驗已收滿（看到什么現(xiàn)象？）五、檢驗二氧化碳：（觀察現(xiàn)象，判斷探究結(jié)果是否可行。）討論、回答向上排空氣法（二氧化碳的密度比空氣的大）用一根燃著的火柴在集氣瓶口處試驗向收集滿二氧化碳的集氣瓶中倒入少量澄清的石灰水檢驗。學(xué)生分組實驗學(xué)會二氧化碳制取、收集和驗滿。本課題小結(jié)：通過本課題的學(xué)習(xí)，你們有哪些收獲？還有哪些困惑？總結(jié)收獲，交流體會使學(xué)生在交流中互相啟發(fā)，相互激勵，發(fā)展和完善自我活動的總結(jié)與評價獲取和掌握知識并不是教學(xué)的最終目的，我們的最終目的是要學(xué)生使學(xué)

10、到的知識得以應(yīng)用。所以在教學(xué)最后應(yīng)用知識環(huán)節(jié)，精心設(shè)計問題，培養(yǎng)學(xué)生的靈活應(yīng)用能力，以達(dá)到使學(xué)生學(xué)有所用的目的。教學(xué)反思二氧化碳的制取是九年級化學(xué)教材中的重點(diǎn)內(nèi)容。本節(jié)重點(diǎn)是實驗室制取二氧化碳的原理和裝置，難點(diǎn)是實驗室制取二氧化碳的原理。這次教學(xué)本著以“發(fā)展學(xué)生的能力”為根本原則，采用引導(dǎo)-探究教學(xué)法，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為宗旨來組織教學(xué)，設(shè)計了“復(fù)習(xí)回顧，引導(dǎo)探索,開拓應(yīng)用”的以學(xué)生為主體的教學(xué)程序。利用多媒體、實驗和實物展示等手段，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)探究，使學(xué)習(xí)過程更加形象生動，最大限度地激發(fā)學(xué)生潛在的主動性和積極性，讓學(xué)生成為積極的參與者。在導(dǎo)入新課時，教師利用多媒體的動畫制作展示饅頭由小

11、變大的過程，并組織學(xué)生小組討論饅頭由小變大的原因是：饅頭在受熱情況下發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，氣體排出的時候會在饅頭中形成一個一個的小洞。有些同學(xué)就可能產(chǎn)生疑問：“二氧化碳是如何產(chǎn)生的呢？”帶著這一問題再展示饅頭的制作過程為：和面、發(fā)酵、加堿（碳酸鈉）、氣蒸。學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗不難得出二氧化碳的產(chǎn)生是與發(fā)酵、加堿（碳酸鈉）有關(guān)。這樣就順其自然地引出如何制取二氧化碳的研究課題 。那么二氧化碳是如何制取的呢？它究竟需要什么原料來制取呢？針對這些問題，教師組織學(xué)生繼續(xù)探究，要尋找制取二氧化碳的原料應(yīng)考慮哪些因素？同學(xué)們討論歸納出：實驗室制取氣體的原料應(yīng)從反應(yīng)條件的難易、反應(yīng)速度的快慢、反應(yīng)原料是

12、否易得、是否便于收集等因素考慮。之后同學(xué)們列舉了所學(xué)過的能生成二氧化碳的反應(yīng)，如：木炭燃燒、碳還原氧化銅、蠟燭燃燒、酒精燃燒、人的呼吸等。然后從反應(yīng)條件的難易、反應(yīng)速度的快慢、是否便于收集等因素進(jìn)行小組討論，同學(xué)們在討論中慢慢感悟出它們都不是實驗室制取二氧化碳的最理想原料。通過在“問”中“學(xué)”、“學(xué)”中“問”，就會把學(xué)生引入問題情境中去，觸發(fā)學(xué)生產(chǎn)生弄清未知事物的迫切愿望，誘發(fā)出自主探求的思維活動，讓學(xué)生對新知識產(chǎn)生濃厚興趣，啟動學(xué)生思維閘門，從而至始至終保持認(rèn)真、主動的態(tài)度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣。在探究實驗室制取二氧化碳所用的原料時，教師根據(jù)學(xué)生已學(xué)的知識，組織小組討論下列問題：根據(jù)質(zhì)量守恒定

13、律判斷下列固體與液體相互可能發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w是哪幾組物質(zhì)。 固體：二氧化錳（MnO2）、四氧化三鐵（Fe3O4）、氯化鈉（NaCl）碳酸鈉（Na2CO3）、碳酸鈣粉末（CaCO3）、大理石（CaCO3）、， 液體：稀鹽酸（HCl）、稀硫酸（H2SO4）。學(xué)生們對這個問題會展開激烈的爭論,根據(jù)質(zhì)量守恒定律在化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變的原理，同學(xué)們很快就能得出結(jié)論是：稀鹽酸分別與碳酸鈉、碳酸鈣粉末、大理石反應(yīng)或稀硫酸分別與碳酸鈉、碳酸鈣粉末、大理石反應(yīng)都可能生成二氧化碳?xì)怏w。然后再以小組為單位對六組藥品進(jìn)行實驗，要求認(rèn)真觀察實驗、記錄現(xiàn)象、討論分析找出實驗室制取二氧化碳?xì)怏w的理想原料。學(xué)生們

14、通過實驗觀察、對比分析、討論交流從反應(yīng)速度的快慢、是否便于收集等因素展開討論得出：稀鹽酸與碳酸鈉粉末反應(yīng)太快、難以控制、無法收集；稀硫酸與大理石反應(yīng)剛開始有氣泡產(chǎn)生一會兒反應(yīng)停止，不能收集到氣體；稀鹽酸與大理石混合反應(yīng)速度較快、易于控制，所以它們是制取二氧化碳?xì)怏w的理想原料。有的同學(xué)甚至還會提出能否用濃鹽酸代替稀鹽酸呢？對此教師可出示一瓶濃鹽酸打開瓶蓋讓同學(xué)們觀察、討論找出答案。接著教師再提出問題：“通過上面學(xué)習(xí)要求大家以小組為單位，討論怎樣才能制取并收集一瓶二氧化碳?xì)怏w？并聯(lián)系實驗室制取氧氣的內(nèi)容進(jìn)行觀察對比，思考討論選擇氣體發(fā)生裝置與收集裝置應(yīng)考慮哪些因素？”根據(jù)前面已學(xué)知識進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)制

15、取這兩種氣體所用原料的狀態(tài)和反應(yīng)條件都不相同，這兩種氣體的密度與溶解性也不一樣，所以它們所采用的發(fā)生裝置與收集方法也是不同的。討論得出：選擇裝置應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)、 反應(yīng)條件、生成物的物理性質(zhì)（密度、溶解性）等因素。在對比觀察中認(rèn)識到實驗室制取二氧化碳的理想原料，了解了氣體制取裝置的選擇依據(jù)。在探究實驗室制取二氧化碳裝置活動中，每個實驗桌上都提供了注射器、底部有洞的破試管、錐形瓶、平底燒瓶、廣口瓶、燒杯、試管、集氣瓶、長頸漏斗、U型管、橡皮管、單孔橡皮塞、帶支管的燒瓶、玻璃導(dǎo)管、漏斗、銅絲、水槽、酒精燈、分液漏斗、雙孔橡皮塞、鐵架臺等儀器。要求學(xué)生動手操作，選取上述某些儀器或生活代用品或其它儀

16、器，設(shè)計出幾組裝置來制取二氧化碳？在選擇儀器時應(yīng)注意哪幾方面的問題？相互間討論交流認(rèn)為哪組裝置是最理想的裝置？為什么？哪一組裝置與眾不同？”此問題一出，同學(xué)們個個躍躍欲試，大膽思維、討論比劃、嘗試，力圖設(shè)計多組裝置，力求自己設(shè)計的裝置有所創(chuàng)新。同學(xué)們根據(jù)已有經(jīng)驗和所學(xué)知識設(shè)計了各種各樣裝置，有的裝置簡單方便、易于操作；有的裝置構(gòu)思巧妙、富有創(chuàng)意；有的裝置充分利用廢棄儀器化廢為寶；有的裝置卻是錯誤百出等等。然后組織學(xué)生們展示作品、相互討論、相互交流，共同推選出幾組比較有創(chuàng)意的實驗裝置供同學(xué)們學(xué)習(xí)參考。所以在學(xué)生的自主學(xué)習(xí)中，要留給學(xué)生廣泛的思維空間，要積極鼓勵學(xué)生大膽的超越創(chuàng)新，不要把學(xué)生看成被動接受知識的對象，要尊重每一個學(xué)生的個性和人格，不要損害學(xué)生的自尊心和創(chuàng)造力。通過對制取二氧化碳?xì)怏w的原料、裝置、步驟的研究，最后請同學(xué)們用自己設(shè)計的實驗裝置制取、收集、驗證二氧化碳?xì)怏w。等到實驗結(jié)束后，每一小組派一個代表上來展示實驗成果，分析實驗成敗以及原因，小結(jié)、匯報自主學(xué)習(xí)的收獲。結(jié)果發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)很快就收集到一瓶二氧化碳?xì)怏w，而有的同學(xué)則沒能獲得成功，主要原因有:所加的藥品不能反應(yīng)(用硫酸做原料)、能反應(yīng)卻收集不到氣體(裝置氣密性沒有檢查或裝置氣密性不夠好)、藥品量不足、實驗步驟不準(zhǔn)確、長頸漏斗末端沒有伸入液面下等等