《二氧化碳制取的研究》教学设计
一、教学目标:
1、知识与技能
(1)、掌握实验室制取二氧化碳的反应原理和方法,知道二氧化碳的验证和验满方法;
(2)、能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置,初步学会制取二氧化碳的实验操作;
(3)、了解实验室制取气体的方法和一般思路。
2、过程与方法
(1)、通过实验室制取氧气的复习和对比确定实验室制取二氧化碳的装置,验证方法,进一步得出实验室制备气体的一般思路和方法。
(2)、通过多种能得到二氧化碳的反应原理的分析,得出选择大理石(或石灰石)与稀盐酸反应原理制备二氧化碳的原因,引导学生得出实验室制备气体时还需要考虑的一些基本因素,使学生的知识得到整合和升华。
(3)、通过学生设计、组装实验装置,掌握基本实验技能。
3、情感态度与价值观目标
(1)、培养学生善于合作、勤于思考、严谨、勇于创新、大胆实践的科学精神;
(2)、通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习,体验探究成功的乐趣,激发学生的求知欲。
二、重点难点:
重点:实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和实验步骤。
难点:从二氧化碳制取装置的探究过程中,提升实验室制取气体装置的设计水平。
三、活动展开:
(一)、预学展示
活动内容:
1、预习内容:课本P113-115页
2、知识整理:
(1)、在实验室里,我们用_______或 (主要成分都是碳酸钙)和___________反应制取二氧化碳,化学反应方程式是:_____________________________ 。
(2)、提供信息:1体积的水能溶解1体积的二氧化碳,增大压强还能溶解的更多些。
二氧化碳与氧气实验室制取及相关性质比较、
氧气 二氧化碳
药品 KClO3、MnO2 KMnO4 H2O2溶液、MnO2
反应物的状态
反应条件
密度
是否溶于水
化学方程式
(3)、请你根据下图回答下列问题:
①实验室用KMnO4制取氧气时可选用的发生装置是 ,可以选用的收集装置是 ;实验室制取二氧化碳时可选用的发生装置是 ,可以选用的收集装置是 。
②自我总结:气体发生装置的确定应考虑的因素: ;
气体收集装置的确定应考虑的因素有: 。
(4)、通过预习“二氧化碳实验室制取的研究”你还存在哪些疑问:
。
活动流程:预习书本二氧化碳制取的研究相关内容,复习回顾氧气的制取相关内容,填写空白;并将预习过程中遇到的困难或疑惑如实填写下来。
活动目的(设计意图):通过预习和复习回顾,对二氧化碳的制取所用药品、反应原理有定性的认识,通过回顾制取氧气的实验装置,为设计制取二氧化碳的实验装置作铺垫。通过学生在预习过程中遇到疑问的填写,教师在教学过程中有目的、有重点的强调出来,解决相应问题。
(二)、研学过程
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
情境创设 以“左边月儿弯,右边月儿圆,弯月能取暖,圆月能助燃”这则谜语引出课题。 学生积极思考并回答 激发学生学习兴趣,营造和谐、轻松的学习气氛。
复习比较 1、多媒体演示:实验室制取氧气的实验装置。2、提问:实验室制取氧气的基本方法。3、实验室制取气体的一般思路(选择原料——设计装置——收集验满)反思改进4、用以上思路完成二氧化碳制取的研究。 学生观察,回忆,思考回答氧气的实验室制法:(药品、装置、操作) 1、通过对氧气制取的复习,为突破教学难点做好铺垫。2、让学生回忆已有知识,为研究如何制取二氧化碳确定研究方向。3、告知目标,引起注意,
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
讨论交流 1、列举部分可以生成二氧化碳的反应。2、提问:以上反应中适合实验室制取二氧化碳的反应是什么?3、反应原理:碳酸盐与酸反应制取二氧化碳。 1、学生书写有关化学方程式。2、学生分析是否适合实验室制取二氧化碳。3、学生回答,并说明理由。 1、培养学生分析问题评价实验方案的能力。2、练习化学方程式书写。3、培养学生绿色化学的理念。4、初步形成实验室制取气体的反应原料的选择思路。
实验探究 1、介绍实验用品和实验内容。用常见的碳酸盐(碳酸钠、碳酸钙与)常见的酸(稀盐酸、稀硫酸)实验。2、提示实验观察重点。3、提示实验基本操作的注意事项。 1、学生分组完成学案上的实验:探究二氧化碳制取的原料的选择。2、学生记录实验现象。3、学生分析实验现象,得出结论。4、学生小组内交流。 1、认识实验对比观察是科学探究的基本方法之一,更注重学生获取新知的体验学习。2、练习基本操作。3、培养学生合作意识,提高其通过实验获取化学知识的能力。
归纳小结 1、提问:通过实验,选择什么原料作为实验室制取二氧化碳的原料?2、(多媒体展示)稀盐酸与碳酸钠反应很快,不易控制;稀硫酸与石灰石反应时,生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在石灰石表面,阻碍了反应物的接触,反应慢慢停止了,得不到足够的二氧化碳;其中稀盐酸与石灰石反应,反应速度适中,产生气体较纯净,易制易取。3、确定:用石灰石(大理石)与稀盐酸反应制取二氧化碳CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 1、学生回答,并说明理由。2、学生观看,思考,对照。3、学生识记:实验制取二氧化碳的化学方程式。 1、从感性认识上升到理性认识,从而实现由特殊到一般的转化,潜意识地培养学生认识规律的一般方法。2、实现双基目标。
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
知识反馈 1.实验室制取二氧化碳,选用的反应物最好的是:A.碳酸钠和稀硫酸 B.石灰石和稀硫酸C.大理石和稀盐酸 D.石灰石和浓盐酸 学生思考,解答 及时巩固新知
合作探究 1、多媒体展示以下实验装置: A B C2、提问:能用于实验室制取二氧化碳的是哪个? 1、学生观察思考2、学生选择制取二氧化碳的装置。并回答。3、学生小结装置的设计思路:看反应物状态及反应条件而定。4、固+液→CO2(气体) 1、实现双基目标,教学学生初步学会实验室制取气体装置的选择。2、留下伏笔,为下一步装置的改进预留一定的空间。
拓展提高 1、举例说明用以上B装置制取氧气时曾经遇到过的不便。2、如何改进装置,并指出其优点。 学生分组讨论,提出改进方法,说明改进的理由。 培养学生创新意识,为下一步改进设置梯度。
拓展提高 1、多媒体展示可控反应的实验装置,简单说明其使用范围。2、提出对上述装置的改进要求:通过改进,实现对反应的控制。 1、学生观察,思考。2、学生合作、探究装置的改进方法。3、学生回答:装置的改进方案,说明理由并指出是否能够控制反应的进行。 1、强化学生创新意识。2、培养学生学无止境,不断进取的良好品质。3、培养学生节约意识。
课堂小结 多媒体展示实验装置:简易装置→便于加酸 → 控制反应 学生观察,识记、理解 1、通过对比认识装置的改进有利于实验的顺利完成。2、培养创新意识。
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
合作探究 1、多媒体展示以下实验装置:2、提问:能用于实验室收集二氧化碳的是哪个? 1、学生观察思考2、学生选择收集二氧化碳的装置。并回答。3、学生小结装置的设计思路:看气体的密度和水溶性而定。4、向上排空气法收集CO2 实现双基目标,教学学生初步学会实验室收集气体装置的选择。
知识反馈 2、用下列提供的仪器设计制取二氧化碳的装置。 1、学生分组讨论、合作探究、绘制装置图。2、交流,说明本组设计方案的基本思路及操作方法。 1、识别仪器;培养学生实验装置设计能力;2、培养学生创新思维与能力;培养学生评价能力。3、锻炼语言表达能力。
问题讨论 根据学生设计的实验装置制取二氧化碳,如何检验和验满二氧化碳气体呢? 学生回忆旧知识,讨论方法。检验:将气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明是二氧化碳验满:用燃着的木条靠近集气瓶口,木条熄灭,说明二氧化碳集满。 复习旧知识,解决实际 问题
体验实践 根据学生设计的简单的实验装置制取、收集、验证二氧化碳气体。 学生动手实验,体验成功。 锻炼学生的动手操作的实验能力、体验成功的乐趣;不断增强学生的参与意识、合作意识。
活动环节 活动内容 活动流程 活动目的(设计意图)
知识反馈 3、实验室制取二氧化碳,一般有以下几步:①向长颈漏斗中注入稀盐酸;②向容器中入几小块石灰石;③按要求连接好仪器;④检查装置的气密性;⑤收集气体。下列步骤正确的是 A.①②③④⑤ B.④③①②⑤ C.③④②①⑤ D.③④①②⑤ 学生思考,解答 及时巩固新知
知识归纳 根据氧气、二氧化碳的实验室制法,归纳气体实验室制法的设计一般思路。 学生思考后回答:1、原理2、装置3、制取(检验、验满、步骤、注意事项)。 培养学生归纳、概括的能力,语言表达能力。
问题解决 学生预习展示中的疑惑投影出来。 学生交流与讨论,逐一解决相关疑惑。 巩固所学内容,对其中的重点、难点有了进一步的提升。反馈教学效果。
课堂小结 多媒体展示本课题的知识点。 观看,理解、记忆 所学知识有系统性的认识
板书设计:
二氧化碳制取的研究
一、反应药品及原理
1、药品:石灰石(或大理石)和稀盐酸
2、原理:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
二、反应装置
1、发生装置:固体和液体不加热制取气体
2、收集装置:向上排空气法
三、检验和验满
1、检验:气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明气体是CO2;
2、验满:将点燃的木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明气体已集满。
四、操作步骤
检查装置的气密性 → 装药品(先固后液)→ 收集气体(验满)
(三)、学习效果评估
活动内容:
1、实验室制取二氧化碳一般有以下几步:①向长颈漏斗中注入稀盐酸②向容器中入几小块石灰石③按要求连接好仪器④检查装置的气密性⑤收集气体。下列步骤正确的是 ( )
A.①②③④⑤ B.④③①②⑤ C.③④②①⑤ D.③④①②⑤
2、某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2,其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为 ( )
3、下图所示为实验室常用的实验装置:据此回答下列问题:
⑴常温下,用锌粒和稀硫酸液体反应制取氢气,应选用的发生装置是 (填序号,下同),收集装置是 ;
(2)实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2,化学方程式为 ;此外,CO2也可以用碳酸氢钠(NaHCO3)固体加热分解(产物为碳酸钠、二氧化碳和水)来制取,化学方程式为 ,若用此法来制取CO2,应选用的发生装置是 ,收集装置是 ;
(3)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是
,植物油上方原有的空气对实验结果 (填“有”或“没有”)明显影响。
4、利用下列仪器进行气体的制取和性质实验(注意:C为集气瓶):
⑴仪器A、D、H的名称分别是 、 、 ;
⑵实验室用氯酸钾和二氧化锰制取并收集氧气,需要的仪器是 (填字母),反应的化学方程式为 ;
⑶实验室制取二氧化碳,所用的药品是 ,从上述仪器中组合4套发生装置为 、 、 、 (填字母),检验二氧化碳收集满的方法是 。
活动流程:学生独立完成相关训练,巩固所学知识。
活动目的(设计意图):对所学知识能学以致用,同时反馈学习效果。
①
②
A B C D E F
水