课题二氧化碳的实验室制法.doc

课题：二氧化碳的实验室制法北京市古城外国语学校 姜红涛【设计思想】实验室制取气体是化学学习和科学研究中不可缺少的重要内容，初中化学课程改革实验教材中所学的氧气的制取、二氧化碳的制取是两类气体制法的典型代表，因此对二氧化碳的实验室制法这节课的设计，我本着给每一个学生提供平等的学习机会，让学生有更多的机会主动地体验探究过程，并在学习过程中力求使更多的学生学会反思和自我评价的指导思想，注重知识的形成过程、注重学生的亲身体验。本节课充分体现了新课标倡导的以学科为中心转向以学生为中心的教学理念，体现了以科学探究为主的多样化学习方式。【教学分析】二氧化碳的实验室制法是北京市义务教育课程改革实验教材第三章二氧化碳的奥秘第二节内容，是继实验室制取氧气、氢气以后的第3种气体的制取，（氢气的性质和制法部分的知识，实验教材中不再做要求，只在第二章水的变化中作为拓展内容学习）本节课在课程标准中的要求是：初步学习实验室制取二氧化碳的原理和方法，通过完成制取二氧化碳的探究实验，培养对实验的观察、评价和设计能力。这不仅仅是要求知道有关制取二氧化碳的某些知识，而是要通过复习旧知识，使原有的经验再现，通过实验的探究、讨论和交流，使问题得到升华，推理学习到知识的内在规律，使学生对制取气体的一般思路有基本了解。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。它是培养学生学习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，对学生今后学习元素化合物知识、提高实验探究能力都有深远的影响。为了使教学活动有效，这节课主要采用“引导发散归纳探究”的教学模式, 以创设情景设置疑问实验探究归纳比较获得结论发散提高为主线，使教学的基础性、发展性和创造性达到统一。本课题共有二部分探究内容：第一部分是“实验室制取二氧化碳药品的选择”，第二部分是“实验室制取二氧化碳的装置的研究与实践”。 基于以上想法，在教学内容的选取上设计了三大块：1.通过分组实验选择比较出实验室制取二氧化碳气体的最佳原料；2.讨论归纳出确定发生装置和收集装置时应考虑的因素，让学生从反应物的状态、反应条件、气体密度和空气密度的大小关系以及是否溶于水等因素来设计实验室制取二氧化碳的装置；3.利用设计的装置来制取二氧化碳，根据二氧化碳的性质检验气体是否已收集满，以此帮助学生形成实验室制取气体的一般思路和方法。【学习者特征分析】本班学生勤于思考、喜欢探求新问题，对于本课题具备相应的学科知识，已经学习过初中化学中两种重要的气体氧气和氢气的性质及制法，掌握了简单的探索气体、研究气体的科学方法，具备了一些基本的实验操作技能，并对科学探究有一定的初步体验，所以有条件实施本课题教学。但对于气体制取的知识，学生掌握的比较零散，多以兴趣为主，感性认识仍占主导地位。因本班是普通班，学生的思维能力和实验操作能力相对较弱，且学生的学习水平参差不齐，对活动中出现的问题可能估计不足，因此开放的讨论和老师适当的指导很有必要，但总的探究过程可以放开让学生大胆去做，通过小组合作，同学之间的交流、归纳总结，最后达成学习目标。【课前准备】1.查找出你学过的能生成二氧化碳气体的反应；2.复习实验室制取氧气和氢气的方法课型活动探究课授课年级初三年级课时数1三维教学目标【知识与技能】1.通过实验选择出实验室制取二氧化碳气体的药品，并能说出反应原理；2.能独立制取、收集二氧化碳，3.能总结出实验室制取气体的一般方法。【方法与过程】1.通过对比实验，初步尝试比较的方法；2.通过分组实验体验合作探究的过程。【情感态度与价值观】 感受同学间的相互合作，体会协作精神、创新精神在探究中的重要性重点实验室制取二氧化碳药品的选择及装置的设计难点设计优化的实验室制取二氧化碳的装置教学 方法对比、讨论、实验探究媒体和仪器【信息技术】支持本节课所需的课件、实物投影仪 ；实验仪器：试管、锥形瓶（或广口瓶）、集气瓶、烧杯、漏斗、分液漏斗、长颈漏斗、酒精灯、铁架台、破塑料瓶、橡皮塞（单孔和双孔）、导气管、镊子、药匙等实验药品：碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石（石灰石）、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水等。板书设计3.2二氧化碳的实验室制法一.药品：大理石(石灰石)和稀盐酸二.反应原理CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2三、反应装置四、收集方法：向上排空气法 五、验满：燃着的木条接近瓶口，火焰熄灭 【教学过程】教学 环节教师活动学生活动设计意图交流课前准备内容，引入课题【引入】上节课给大家布置的作业是：查找出你学过的能生成二氧化碳气体的反应，哪组同学愿意先给大家介绍一下。【设问】这些反应是否可用于实验室制取二氧化碳呢？作为实验室制法，需要满足哪些条件？【分析】教师指导归纳出能作为实验室制法的条件是：1.原料来源广、价格低、用量少 2.操作简便、条件不高、反应速率适中 3.制得的气体纯度高，便于收集 4.具有安全性和环保性【交流共享】 引导学生对多种制二氧化碳途径进行筛选【小结】根据交流判断课前准备内容中，是否有可能适合在实验室中制取二氧化碳的方法【板书】3.2二氧化碳的实验室制法交流课前准备 内容思考回答，总结出能作为实验室制法的条件对列举出的可以得到二氧化碳的方法进行评价筛选复习旧知识，为解决新知做铺垫。让学生体验处理信息的过程，并提高提炼表达能力探究环节探究活动一：选择实验室制取二氧化碳气体的原料【提供资料】化学家发现在常温常压下，含有碳酸根的物质与稀酸反应可以生成二氧化碳气体，哪种含碳酸根的物质和哪种酸更适合于实验室制取二氧化碳呢？【探究】指导学生通过实验选择出实验室制取二氧化碳的药品，（见附件1）教师指导实验，实验前要求学生分工明确，加药品、记录、观察要责任到人，力争让每一位学生都参与活动。提醒学生注意实验操作的规范性，使用盐酸、硫酸时要注意安全【交流】引导各小组交流总结探究过程【板书】一. 药品：大理石(石灰石)和稀盐酸二 .反应原理CaCO3 + 2HCl CaCl2 +H2O + CO2倾听分组探究实验室制取二氧化碳的药品，明确活动内容，填写实验报告，对比选择出实验室制取二氧化碳的理想原料交流总结，说明选择理由记录引出探究活动课题一认识对比观察实验是科学探究的基本方法之一体会解决问题后的成就感，继续保持好奇心和探究欲探究活动二提出探究问题二设计二氧化碳气体的制取装置制取二氧化碳气体课外作业课堂反馈总结归纳【过渡】根据实验室制取二氧化碳的反应原理，你认为需要什么样的装置来制备二氧化碳？【提出课题】请各小组根据提供的仪器图，设计拼装出几套制取二氧化碳气体的装置【设计装置】教师巡视指导学生设计实验室制取二氧化碳的装置（见附件2），【交流展示】引导各小组交流本组设计的实验装置【制取气体】组织学生在交流的基础上，选择实验台上提供的仪器，制出一瓶二氧化碳【汇报交流】组织学生汇报交流完成实验的方法、步骤，及体会【板书】三、反应装置 四、收集方法 五、验满 【作业】同学们在家里是否也能制出二氧化碳呢？请尝试利用一些生活用品如饮料瓶等组装一套制取二氧化碳的装置，并用面碱、鸡蛋壳、食醋等原料制出二氧化碳来。【练习】见附件3【比较归纳】通过比较实验室制取氧气和二氧化碳的方法，引导学生归纳出实验室制取气体的设计思路及方法，明确制取气体的顺序是：1.原理：首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。2.装置：根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计发生装置，决定采用什么方法收集。3.检验 （1）确定通过什么实验来验证生成气体即所需气体（2）确定采用何种方法证明集气瓶中已收集满了气体回想制取氧气和氢气时确定装置的依据，讨论后回答小组合作，设计拼装出制取装置各小组展示设计的装置明确任务后，各小组合作组装一套实验装置，并利用该装置制取一瓶二氧化碳气体交流本组装置的特点，实验中遇到的问题以及是如何解决的比较归纳，总结出实验室制取气体的设计思路及方法为探究活动二做知识准备采取先设计多种方案再交流展示，从而对方案进行反思、诊断、补充完善的群体探究方式，鼓励创新，促进学生发散思维制取二氧化碳，获得成功的体验使学生的认知过程清晰条理化，对制取气体的一般思路有基本了解总结评价总结评价学习活动和各组同学的表现体验成就感激励学生更加努力学好化学【教学过程流程图】开 始巡视指导实验分组实验，选择出实验室制取二氧化碳的药品分组设计制取二氧化碳的装置巡视指导交流评价设计方案指导、评价交流利用提供仪器完成实验室制取二氧化碳气体的实验指导小组实验根据能作为实验室制法的条件，交流课前准备内容，引入课题教师提出探究问题一，并提示学生实验中的注意事项总结归纳出实验室制取气体的一般思路评价小结小组交流实验过程组织交流实验结果交流实验过程，评价反应装置附件1二氧化碳的实验室制法活动指导卡一小组成员 记录人 汇报人 学生活动一：选择实验室制取二氧化碳气体的理想原料药品：碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石或石灰石(主要成分CaCO3)；稀盐酸和稀硫酸溶液； 实验仪器：试管、药匙、镊子实验步骤1.取三只试管，分别加入适量的大理石（石灰石）、碳酸钙粉末、碳酸钠粉末,然后向试管中加入少量的稀硫酸； 2.再取三只试管，分别加入适量的大理石（石灰石）、碳酸钙粉末、碳酸钠粉末，然后向试管中加入少量的稀盐酸；观察现象：重点比较反应剧烈程度，由此选择实验室制二氧化碳气体的理想原料反应原料实验现象反应剧烈程度1大理石 + 稀H2SO42CaCO3粉末 + 稀H2SO43Na2CO3粉末 +稀H2SO44大理石 + 稀HCl5CaCO3粉末 + 稀HCl6Na2CO3粉末 + 稀HCl结论：制二氧化碳的理想原料为： 附件2二氧化碳的实验室制法活动指导卡二学生活动二：实验室制取二氧化碳的装置设计从下列给定的仪器（也可以从其他未给出的仪器）中选择适当仪器，以小组为单位，你们能设计几组制取二氧化碳的装置. 注射器集气瓶铁架台铜丝水槽烧杯锥形瓶破试管铁丝漏斗长颈漏斗酒精灯分液漏斗破塑料瓶导管试管附件3反馈练习一、1实验室制取二氧化碳时，能否将稀盐酸换成浓盐酸？ 2如果实验室中只有大理石和稀硫酸，你有办法制出二氧化碳吗？二、已知如下信息，下表中给出了空气、氧气、氨气标准状况下的密度和溶解性空气氧气氨气密度（gL-1）1.2931.4290.771溶解性不易溶极易溶欲采用下列方法制取氧气和氨气MnO22H2O2 2H2O + O22NH4Cl（固）+Ca(OH)2(固)CaCl2 +2NH3+2H2O根据上述信息，选择实验室制备和收集氧气、氨气的装置发生装置收集装置氧气氨气供选择的装置ABCDEFG课后作业：请尝试利用一些生活用品如饮料瓶等组装一套制取二氧化碳的装置，并用面碱、鸡蛋壳和食醋等原料制出二氧化碳来附件4课前准备小组成员 查找出你学过的能生成二氧化碳的反应，并从反应条件难易，反应原料是否易得，反应速度快慢，产生气体是否便于收集等因素进行比较，思考这些反应能否用于实验室制取二氧化碳已知的能生成二氧化碳的化学反应12345678附件5二氧化碳的实验室制法课后评价问卷班级 姓名 你对今天这种方式的学习活动感受是（）A. 很满意B.满意C.不喜欢D.一般（即不喜欢也不讨厌，怎样上课都行）2你学习并掌握的内容主要来源于（）A.独立学习活动B.合作学习活动C.小组内交流D.小组间交流E.教师的讲解和总结3学习过程中你最大的困难是什么（）A.不太清楚活动目的 B.设计方案较难C.实验操作过程 D.合作E.活动过程中出现的现象，有很多自己不知道F.怎样总结得出结论4. 在活动过程中，你最大期望是（）A.提供实验步骤、活动方案B.教师或同学帮助组织讨论，使讨论更有效C.实验过程中出现很多现象，应该抓住