论文二氧化碳的制取

1、 案例教学法在中学化学实验教学中的应用与研究 以二氧化碳的制取为例汪东东（天水师范学院 生化学院10级化学一班 甘肃 天水 741000）摘要：实施中学化学实验案例教学，突出案例教学的探究性等特性，就要教师针对具体问题设计相对应的案例完成学生探究性的学习知识的这样一个过程。就要教师引导学生通过对案例的猜想假设、实验设计、动手操作、观察分析、总结和交流以及反思，从而使学生得出自己对知识的正确理解，对实践、操作的认识以及对化学实验这门课程的深刻理解。成功实施案例教学法要使学生成为化学实验课堂的主角，以分析、思考、实践、交流、反思成为教学的主要活动形式，以教师引导为中心，彻底实现案例教学法在中学化学

2、实验教学中的应用。Abstract：the implementation of chemistry experiment case teaching, inquiry,highlight the case of teaching, to teachers for specific problems, design-corresponding case complete the students to explore such a process of learning knowledge. Will the teachers guide students through the case hy

3、pothesis,experimental design, operation, observe and analyze, summarize and exchange and reflection, so that students get yourself on the right understanding of knowledge, understanding of the practice, operation and deep understanding of chemical experiment course. To enable students to become the

4、protagonist in experimental chemistry class, analysis, reflection, practice, reflection,communication has become the main form of activity teaching, the teachers guide as the center, completely realize the application of case teaching method in Chemistry Experiment Teaching in middle school.关键词：案例教学

5、法；二氧化碳的制备；中学化学实验；中学化学实验教学Keywords: case teaching method; carbon dioxide preparation; chemical experiment in middle school; middle school chemistry experiment teaching 案例教学法对培养师范生先进的教育教学观念、基本的教学研究技能与教学实践技能有着很重要的作用。我们将案例教学法运用于中学化学实验教学, 达到了良好的效果。本文就案例教学法在二氧化碳的制取实验教学中的运用作一介绍。一、案例教学法简介案例教学法也叫实例教学法或个案教学法,

6、 指在教师指导下, 根据教学目标和内容的需要, 采用案例组织学生学习、讨论和研究,锻炼学生能力的一种教学方法。案例是指教师在教育教学实践中收集的典型人物、事件或人物与事件的有机结合体, 它们包涵着丰富的教育价值。学生在教师指导下, 通过分析这种案例能够理解专门知识的原理、规律和方法, 了解专门实际问题情境, 观摩问题解决程序, 学会分析、解决问题的思维方式与操作方法。案例必须精炼、简炼、典型。如果案例庞杂, 教师和学生会被案例的数量和细节所拖累, 造成事倍功半。案例在案例教学中有着重要的地位, 我们可以借助案例来强调说明抽象的理论和观点, 使学生积极参与到具有真实情境的教育活动中,激发学生学习

7、的积极性,使学生学习更接近探究性学习, 从而培养学生的思维能力与实践能力。案例教学法的教学环节的三大要素包括教师、学生与教学内容，在案例教学法的运用中，就这三大要素都有不同的要求，其中最根本的就是教师与学生在课堂中的地位。二者地位的不同，决定了教学中心、教学效果的不同。 传统教学中以教师为主导，教学内容具有一定的模式化，教师以讲课为基础，是知识从教师到学生的单向流动，教师居于支配的重要地位。案例式教学打破了这种常规，教师引导学生分析和讨论，教学内容具有灵活多变性，课堂以讨论为基础，形成知识与观点在教师与学生、学生与学生间的多向流动，教师居于次要地位，而学生成为课堂的主角。案例教学法与教学中的举

8、例都要引用实例, 但二者是有差异的。首先, 案例在案例教学中处于中心地位, 而举例在一般教学活动中处于次要地位；其次, 案例是培养学生学习主动性的一种手段, 是教师和学生共同活动的对象, 举例则只是教师讲解知识的一种手段；还有，案例是经过精挑细选的具有典型性的实例, 而举例则有随意性。二、案例教学法在中学化学教学中的作用案例要形象、具体，与传统教学中的举例子是有本质区别的，在中学化学实验教学中，好的案例可以起到意想不到的作用。 首先，案例能够改变枯燥的教学氛围，调动学生的课堂学习的积极性和主动性，激发学生发现问题、思考问题、解决问题，从而实现中学生主动学习的效果，这也是案例教学法的目的所在，改

9、变呆板的“填鸭式”学习。 其次，案例可以把多个知识点贯穿起来，使学生综合把握知识点，把零散的知识点以不同的线索联系起来，全面掌握知识，避免片面的学习知识。 再次，案例可以把理论与实践有机的联系在一起，通过案例，在实践中掌握理论，在理论的指导下进行实践。使学生自己去发现问题，解决问题，在实践的过程中去学习。最后，案例教学法要求使学生成为课堂的主角，一定程度调动学生学习的热情，使学生有效的、愉快的完成学习任务。三、案例教学的步骤和对案例的要求（一）案例教学的步骤（1）老师选择案例在教学前，教师把选择好的二氧化碳案例材料交予学生。让学生阅读材料，查阅及搜集相关的信息，并积极思索，初步形成关于二氧化碳

10、制取的一系列问题和解决问题的方案。教师可以给学生列出一些相关问题，让学生有针对性的开展学习活动。（2）分小组讨论案例 根据学生的学习情况将学生划分为几个小组。小组成员要多样化，有助于学生之间的互相学习。各小组应自主、独立地进行讨论学习教师尽可能不要干预。（3）小组集中讨论各个小组派出自己的代表，发表本小组对于案例的分析和处理意见。发言时间一般在10分钟以内，发言完毕之后其他小组成员可以询问发言人，发言人作出解释，此时本小组的其他学生也可以代替发言人回答问题。然后教师可以提出几个意见比较集中的问题和处理方案，组织各个小组对这些问题和处理方案进行重点讨论。这样将学生的注意力引导到方案的合理解决上来

11、。（4）反思和总结在小组和小组集中讨论完成之后，应该留出时间让学生们自己进行思考和总结。总结解决问题的规律和经验以及怎样去获取这种知识和经验。总结完毕之后，这样学生的体会加深，对案例以及案例所反映出来各种问题有一个更加深刻的认识。（二）对案例的要求（1）真实可信案例一定是经过深入调查研究来源于实践，决不可由教师主观编造，虚构而成。尤其面对有实践经验的学生，一旦被他们发现是虚拟的，假的，于是便以假对假，那案例教学就无从谈起了。案例一定要注意每一个细节的真实，让学员犹如进入真实情境之中，有身临其境的感觉。这样学员才能认真地对待案例中的具体情境和问题，认真地分析各种数据和复杂的案情，才有可能搜寻知识

12、、启迪智慧、训练能力。为此，教师一定要亲身经历，深入实践，采集真实可信的案例。（2）客观生动真实是前提，但不能把一堆事例、数据的罗列称之为案例。教师要区别乏味教科书的编写方式，尽其可能运用一些文学手法。如采用情节叙述、场景描写、人物对白、心理刻画等，甚至可以边议边叙，目的是活跃气氛，提示细节。案例可随带附件，比如某企业的有关文件决议、规章制度、等等，还可以有有关报表、照片、图纸、曲线、资料等一些与案例分析有关的图文资料。但要注意案例与教材相结合，以教学内容为主体，如果太注重于案例的生动，形象则显得主次不明。（3）案例的多样化案例应该只有具体情况没有结果，有激烈的矛盾冲突，没有特定的处理办法和结

13、论。后面未完成的部分，应该由学生自己去决策、去处理，而且不同的办法会产生不同的结果。假设案例一眼便可望穿，或只有一好一坏两种结果。这样的案例就不会引起争议，学生会失去兴趣。从这个意义上讲，案例的结果越复杂，越多样性，案例就越有价值。（4）相关性注意所选案例要联系教学内容，案例分析的目的是使学生加深对所学理论知识的理解以及运用理论知识解决实际问题的能力，因此，所选案例必须是针对相关内容的。（5）典型性案例的内容具有一定的代表性和普遍性，具有举一反三的作用，是实践中经常发生的案例，且典型的案例往往涉及的关系比较全面，涵盖的知识较多，有助于学生从各个方面对所学理论加以验证，从中得出正确结论。四、案例

14、教学法在二氧化碳的制取中的应用下面通过实验二氧化碳的制取来具体了解案例教学法在中学化学实验中的应用。掌握案例教学的步骤、要求、模式以及程序等等。二氧化碳的制取 （一）教学目标：学习实验室里制取CO2的原理和方法。这不仅要让学生知道有关CO2的某些知识，更重要的是学生通过实验探究，推理到气体制取方法的思路。进而掌握制取气体的一般规律。（二）教学重点：在教学过程中，先让学生进行对案例的研究，然后进行实验装置的设计和评价，由学生分组实验，最后通过与氧气制法的对比分析归纳出实验室制取气体的一般思路，以及发生装置收集装置的选择方法。（三）教学要求：（1）体现新课程自主探究的理念，改变过去教师讲学生听、教

15、师演示实验学生观察实验的课堂教学形式。让学生通过案例自主探究，给学生提供广阔的思维空间，让学生积极参与、大胆设计。（2）学生根据实验要求和实验仪器进行实验装置的设计，发散学生的思维，使学生从探究发现中体验到快乐，并激发学生学习的积极性，培养学生的创新思维能力。 （3）学生展示自己设计的装置，并由别的学生评价装置的优点与不足，培养学生思维的严密性。 （四）教学过程课堂引入： 案例一(播放视频) 在意大利的阿尔卑斯山上有一个神秘的山洞，山洞的地势比较低，那里风景优美，许多游客带着他们的爱犬去那里游玩。可是人们带着狗一走进山洞，那些小狗就会发出凄厉的叫声，挣扎几分钟就死了，而人却安然无恙。迷信的人说

16、，洞里面有一个妖怪，叫“屠狗妖”，这个洞也被人们称为“死狗洞”。几百年来，这个山洞里不知道死了多少条狗，凄厉的狗叫声刺激着人们善良的心，可是没有人知道为什么狗会死。有一天，一位科学家来到这个洞，想看看里面到底有没有妖怪。他在洞里到处找，始终不见妖怪出来。只见岩洞的顶上倒悬着许多钟乳石，一敲就会响，地下丛生着石笋，湿湿的泥土里冒着气泡。科学家恍然大悟。教师：提出问题（1）真的有“死狗洞”吗？（2）为什么岩洞的顶上倒悬着许多钟乳石，一敲就会响，地下丛生着石笋，湿湿的泥土里冒着气泡？（3）造成“死狗洞”的原因是什么？ 学生小组讨论，交流通过教师指导最后得出结论。引出二氧化碳的制取课题？1.药品的选取

17、(1) 请同学们思考通过哪些途径能够得到二氧化碳气体？这些途径是否适用于在实验室制取二氧化碳气体？（教师提出案例和问题，学生准备) (2) 学生分组讨论，在这些药品中哪些药品是制取二氧化碳的最佳试剂？请同学们通过实验来探究。实验编号反应物实验现象试管碳酸钾粉末与稀盐酸反应特别快有大量气泡产生但一会儿就没气泡产生了试管碳酸钠粉末与稀盐酸反应特别快有大量气泡产生但一会儿就没有气泡产生了试管碳酸钙粉末与稀盐酸反应特别快有大量气泡产生但一会儿就没有气泡产了试管块状石灰石与稀盐酸 有气泡产生，反应持续一段时间试管块状石灰石与稀硫酸开始有气泡产生，但一会儿就没有气泡产生了 （3）学生分组实验，并观察、记录

18、实验现象。 教师组织讨论:实验室制取二氧化碳应该选用的最佳试剂是什么？教师列出选择药品和反应原理时应考虑的因素：反应速率快慢程度、反应条件是否满足、是否便于操作、是否安全环保、药品是否廉价易得等。学生讨论交流：各小组通过实验、讨论、交流选用最佳试剂，并说明理由。（4）教师概括总结:对比分析上述实验现象，试管1、2、3反应速度过快不易操作，试管5产生的气体太少，不满足实验要求。教师补充：为什么不用浓盐酸或硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳，原因是浓盐酸具有挥发性从而使制得的气体不纯，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。也不宜用碳酸钠代替石灰石或大理石，因其反应过快，

19、且价格偏高。因此，实验室制取二氧化碳应该选用的最佳试剂是块状的石灰石和稀盐酸，药品廉价易得，操作简单满足要求。药品及反应原理：常用石灰石或大理石与稀盐酸反应原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 案例二（多媒体演示）启普发生器的发明人叫启普，是荷兰人，他生于1808年3月5日，1864年2月3日病故，终年57岁。启普曾经学过一点化学，但基本上是一个药物商人。19世纪初期，荷兰的化学并不怎么发达，当时在荷兰成立了一所工业大学，想请启普担任地质教授，因为他自己办的商业比较发达，所以他没有接受工业大学的聘请。启普除了经商以外，还根据前人制作的发生硫化氢气体的简单装置，设计出一种气体

20、发生器，用的时候就发生气体，不用的时候，酸液上升，气体就停止了。因为这种气体发生器基本上是启普创造出来的，并由会吹玻璃的工人吹制成的，所以后人都称这种仪器为启普发生器。 他设计出这种实验室用的气体发生器，一直沿用到今天，基本上没有改变。 教师：现在你们能构想到启普发生器的大概组成了吗？下面我们将应用启普发生器制取二氧化碳。 2.实验装置的设计 药品确定之后，我们来研究反应的装置。请同学们回顾实验室制取氧气的发生装置和收集装置。并思考选择发生装置和收集装置时应考虑哪些因素。教师：我们已经知道实验室制取CO2的原理，你能根据这一原理设计出CO2的发生装置吗？实验室常用哪两种方法制取氧气？写出化学方

21、程式，并对比反应物状态、反应条件。分析制取装置有什么不同，为什么？（创设问题情境，通过回忆旧知，探究实验室制取气体的装置选择）。学生分组思考、回答：制取氧气反应：2H2O2 + MnO2=2H2O + O2 2KClO3 + MnO2=2KCl + 3O2 2KMnO4=K2MnO4 + MnO2 + O2教师：发生装置的选择应依据哪些条件？是否加热？(反应物的条件)、是否和制备氧气的装备一样？（反应物的状态）对照所给仪器，找出相关装置。带孔小药瓶带孔小药瓶U形管具支烧瓶干 燥管 教师：请同学们从上面所给的仪器中选择适当仪器，你们能设计几种制取二氧化碳的装置？画出草图。破试管铜网玻璃片铜网 学

22、生：展示与交流，用实物展台展示同学们设计的实验装置，并说明该设计的优点和不足，在其他小组交流展示实验装置时，与自已小组所设计的几组实验装置进行比较，找出异同之处，反思自己所设计装置的不足。 教师：对反应的控制要怎样对上述装置进行改进？学生分组讨论、思考实验装置的改进：固体+液体（不加热） 简易装置便于加酸控制反应发生装置的选择：教师：对于气体通常有三种收集方法，向上排空气法、向下排空气法和排水集气法，但对于本实验来说应该选取哪一种方法呢?依据又是什么?案例三(多媒体演示)在17世纪，法兰德斯化学家海尔蒙特在密封容器内燃烧木炭，发现剩下的气体的密度比原来的气体更高。教师：上述案例说明了什么问题？

23、 小组交流：小组对案例进行交流、讨论。 教师总结：依据CO2 气体的密度比空气大，且可溶于水，因此我们选用向上排空气法来收集CO2 气体。3.制取二氧化碳教师：请同学们利用自己设计的装置制取二氧化碳，并检验得到的物质是否是我们熟悉的二氧化碳气体。 学生分组实验：实验过程中教师巡视指导学生，等实验结束，学生派出小组代表说明自己实验的装置原理以及检验产物的具体方法。 小组交流：各小组讨论、交流，通过交流改正自己存在的缺点，把自己的优点传达给其他小组。教师总结：我们知道CO2 可以与澄清石灰水反应且产生明显的浑浊现象。因此，将产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明产生的气体是二氧化碳气体；验

24、满：依据的CO2的性质，用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。（但是教学中应注意：一是学生实验中对案例应该着重进行研究，通过案例的启发进行实验；二是时间安排应当充足，给学生足够的时间分析案例，研究案例得出相应的结论）。 （五）教学反思化学课程改革倡导以提高学生的科学素养为主旨；重视社会、科学与技术之间的相互联系；提倡以案例教学为主的多样化的学习方式；强化了评价的激励与发展作用。教师要从学生已有的知识背景出发，案例的设计要围绕学生，要有针对性；另一方面还要给学生充分的时间和空间，引导学生去探索、发现，反思与创新，为学生提供充分的参与和交流的机会，在落实“双基”的同时让他们充分在实验案例中体验、想象和思维。上述教学设计中突出了案例研究的成分，增加了学生探究活动。在制取二氧化碳选择试剂的探究活动中，学生都能完成从五组实验中选择块状石灰石与稀盐酸一组物质，对于为什么选择这样一组物质，学生从实验现象中得出了比较明确的答案，同时还发现粉末状固体物质较块状固体物质与酸溶液反应速率快等等，得到了许多意想不到的收获。第二块内容是重点也充满趣味，涉及到装置的设计、改进等，用时较多，尽管学生设计的