人教版九年级化学优秀教案+导学案：课题2 二氧化碳制取的研究

课题2 二氧化碳制取的研究
一、基本信息
课题
授课学校
授课时间
教学设计及授课人
二、对本节课的基本认识与理解
本节课的性质、在教材中地位与作用 性质：本课是新教材九年级《化学》人教版上册第六单元课题2的教学内容，是学习元素化合物知识的重要一课。让学生了解实验室制取气体的方法和设计思路。地位：《二氧化碳制取的研究》这节课在初中化学学习过程中占据十分重要的地位。安排在学生学习了碳的单质及其化学性质之后，由浅入深，培养学生在药品的选择、装置的探究、实验方法等方面的能力。作用：上好本节课对学生今后学习元素化合物知识、提升化学实验基本操作能力及实验探究能力，都有着深远的影响。
学情分析 有利因素：学生在第二单元学习了氧气的实验室制法后，对于气体制取装置的选择、收集方法的确定有一定的了解。不利因素：学生接触化学的时间不长，实验动手操作能力和分析能力较弱，还不具备自主的实验探究能力。
教学目标 知识与技能了解实验室制取二氧化碳的化学反应原理。探究实验室里制取二氧化碳的药品和装置，并利用设计的装置制取二氧化碳气体。了解制取气体的一般思路和方法。过程与方法让学生初步学会科学探究的基本过程与方法,能进行初步的科学探究活动。初步学会运用比较、分析、讨论、归纳等科学方法对获取的信息进行加工。情感态度与价值观1. 通过探究活动,体验探究的乐趣,激发学生探究欲。2. 培养学生的观察、分析、表达、合作等能力。
教学重点与难点 重点 实验室制取二氧化碳的原理、药品和装置的探究，并制取二氧化碳。
难点 实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究。
教学资源与教学手段 仪器药品 稀盐酸、稀硫酸、石灰石（或大理石）、碳酸钠、澄清石灰水、试管、药匙、镊子、锥形瓶、长颈漏斗、集气瓶、导气管、双孔橡胶塞、木条、火柴
演示文稿 PPT课件
其他资源 电子白板、导学案
三、教与学的过程设计
教学内容 教学环节与方法 教师活动 学生活动 设计宗旨与意图
认识二氧化碳的应用 创设情境［多媒体展示］泡沫灭火器、人工降雨、烟雾缭绕的舞台画面图片。 ［提问］我们一起来做一个简单的瑜伽动作，吸气，吐气。请问我们刚刚呼出的气体中含有什么气体？怎样验证呢？［演示实验］用塑料管向澄清的石灰水中吹气。我们呼出的气体中有二氧化碳气体，二氧化碳气体的应用在生活中无处不在。［引导］如果我们有二氧化碳气体的话，就可以在班级开联欢会的时候，布置一个这样的舞台画面，你们想知道化学实验室中如何制取二氧化碳气体吗？ ［回答］有二氧化碳气体；将气体通入澄清的石灰水。学生们看到澄清的石灰水变浑浊了。观看图片，异口同声表示想知道二氧化碳的制取方法。 由教师的演示实验引入新课，拉近化学与生活的距离，激发学生参与问题探究的积极性。
实验室里制取二氧化碳药品的探究 ［多媒体展示］药品组合图片：稀硫酸—石灰石 、 稀盐酸—石灰石 、 稀盐酸—碳酸钠。 ［板书］二氧化碳制取的研究［讲解］制取二氧化碳气体需要原料，实验室中称为药品。［板书］一、药品让学生做三组对比实验，强调石灰石和碳酸钠粉末是等量的，硫酸和盐酸是同浓度等量的。［提问］比较这三组实验，分析哪组适合用于实验室制取二氧化碳气体？为什么？［板书］二、反应原理碳酸钙+氯化氢→氯化钙+水+二氧化碳CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ ［学生分组实验］认真观察三组对比实验现象并讨论哪组药品组合最适合用来实验室制取二氧化碳气体。［回答］稀盐酸与石灰石这组药品比较适合，原因是稀盐酸与碳酸钠反应速度太快，难于收集气体，稀硫酸和石灰石反应速度慢且反应很快终止。 培养学生观察实验现象的能力 通过对比实验，学生初步了解实验室制取二氧化碳时选择药品的依据。
实验室制取二氧化碳发生装置的探究 ［多媒体展示制取氧气的装置图］［展示附表一］ ［引导］我们已经知道了实验室制取二氧化碳的药品和原理，那么实验室用哪种装置来制取二氧化碳气体呢？［提问］同学们见过这两套装置吗？实验室制取气体的装置由哪几部分组成？气体的制取装置包括发生装置和收集装置，我们一起来回顾一下制取氧气的发生装置。（见附表一）［提问］同样是制取氧气的实验，发生装置不同，对比分析，确定气体发生装置要考虑哪些因素？［提问］实验室制取二氧化碳气体，应采用哪套发生装置呢？ ［回答］在制取二氧化碳的实验中见过。 学生填表后，小组讨论并回答问题。固、固加热型，采用高锰酸钾制取氧气的发生装置；固体、液体常温型，采用双氧水、二氧化锰混合制取氧气的发生装置。［归纳］固体、液体常温型的发生装置，和用双氧水制取氧气的发生装置相同。 通过对比、分析制取氧气的发生装置，得出结论。培养他们的思维能力。为二氧化碳气体的发生装置的选择确定研究方向。
实验室制取二氧化碳收集装置的探究 ［展示附表二］ 我们再来确定一下制取二氧化碳的收集装置，请同学们参考二氧化碳的材料填表二（见附表二）。［提问］收集气体一般有哪些方法？确定收集装置时应考虑哪些因素？［再问］如何检验生成的气体是二氧化碳？怎么检验瓶内气体已收集满？ 填表格，比较氧气和二氧化碳的物理性质。讨论得出收集装置的确定依据。 学生思考后回答问题 让学生在讨论中分享成功的喜悦。
二氧化碳制取装置的探究 ［展示附图一］［展示附图二］［教师演示实验］［学生分组实验］［教师提问］ ［引导］在上述基础上，我们要进行仪器的选择，组装制取二氧化碳气体的实验室装置。先来认识几种常见仪器。然后，请同学们讨论、设计出制取二氧化碳的装置。（见附图一）教师提问学生各组的设计方案，让学生尝试说出各方案的优缺点。〔演示〕实验室制取二氧化碳的步骤及其各环节注意事项：连接装置—检查装置气密性—装药品（先固后液）—收集气体（向上排空气法）—验满（将燃着的小木条放在集气瓶口） 教师巡视指导实验操作的规范性通过二氧化碳和氧气的实验室制取的研究，请同学们总结制取气体的思路和方法。 学生熟悉实验仪器并分组讨论、设计装置组合。［回答］各小组的设计方案。学生们讨论并交流，思考分析各种装置的优缺点，并选择一套最佳的装置。 学生观看实验步骤、记住注意事项。学生动手实验，制取二氧化碳气体并收集、验满。小组讨论，得出结论。然后组间交流、汇总。 小组合作，讨论交流最终可以选择的装置组合。通过对比不同的实验装置优缺点，选择一组最佳装置，培养学生学科能力。培养学生的合作意识、实验操作的能力。培养学生语言表达能力，体会在亲历探究活动所获得的成功的喜悦。
课堂练习 见导学案
课堂小结 学生自主总结、汇报本节课收获，教师强调重点内容。
课后作业 见导学案
附表一
O2 CO2
发生装置 原料 高锰酸钾；氯酸钾、二氧化锰 过氧化氢溶液、二氧化锰
反应物状 态 固体 固体和液体
是否加热 加热 常温
装置图
附表二
O2 CO2
收集装置 密度（与空气比） 比空气略大
溶解性 不易溶于水
收集方法 向上排空气法、排水法
附图一
附图二
四、板书设计
二氧化碳制取的研究原料和原理原料：石灰石或大理石、稀盐酸原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑实验装置的选择收集和验满 收集：向上排空气法 验满：将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，证明已满。 检验：将气体通入到澄清石灰水中，振荡，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳气体。
五、导学案
知识回顾我们曾研究过实验室制取“氧气”的方法，请同学们回忆相关知识。药 品反应原理反应物状态反应条件发生装置收集装置验证方法验满方法探究活动1：探究实验室制取二氧化碳药品（1）分别在三只试管中加入等量的碳酸钠粉末、大理石、大理石。（2）在三只试管中分别加入等量同浓度的稀盐酸、稀盐酸、稀硫酸。（3）观察：三支试管中产生气泡的速度是否一样？实验药品实验现象1.碳酸钠粉末和稀盐酸反应2.大理石和稀盐酸反应3.大理石和稀硫酸反应实验室制取二氧化碳，最适宜的药品是 原理：实验室制取二氧化碳的化学方程式 探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置两部分装置： 装置、 装置1.确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？a.反应物的状态（如固态、液态） b.反应条件（如加热，不加热） 2.确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？主要应以两个物理性质方面去考虑a. b. 3.你认为应该怎样证明制得的气体是二氧化碳？ 你认为应该怎样证明一瓶二氧化碳已经收集满？ 4.装置图要点① 。② 。5.哪些可以代替长颈漏斗？_______哪些可以代替锥形瓶？________。请各组收集一瓶二氧化碳气体然后放置于桌子上,请注意安全!【课堂练习】一、选择题1.实验室制取二氧化碳，最好选用 （ ）A．碳酸钠和稀硫酸 B．大理石和稀硫酸C．大理石和稀盐酸 D．大理石和浓盐酸2.下列有关气体的制备与收集方法中，不正确的是 ( )A．二氧化碳既可以用排水法收集，又可以用向上排空气法收集B．制备气体时，一定要先检验装置的气密性C．密度比空气小，且不溶于水的气体，既可用向下排空气法又可用排水法收集D．氧气既可以用排水法收集，又可以用向上排空气法收集二、填空题1.下面实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？ ___________________________ ___________________________ 2.根据下列实验装置图回答问题：（1）写出图中标有字母的仪器名称：a____________；b_____________；c 。（2）装置B可用于实验室制备CO2气体。则B中的药品属液态的是___________，块状固体是___________；实验中，观察到B中发生的现象是__ _________，化学方程式为______________________________________；收集CO2应选用的装置是 ，不选其它两个装置的原因是 、 ；检验CO2已集满的方法是 。（3）实验室制备并收集氧气，应选用的发生装置是________或_ ，收集装置是_______或_______，制取氧气的化学方程式为_________ ______或 。【课后作业】一、选择题1.氨气极易溶于水，且密度比空气小，应选择下列哪种方法收集（ ）A.向上排空气法 B.排水法 C.向下排空气法 D.向下排空气法和排水法2.NO是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体，在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是 ( )A.排水法 B. 向上排空气法C.向下排空气法 D. 排水法或向上排空气法二、填空题1.请根据本小题回答下列问题。（1）仪器a的名称是 。 （2）写出锥形瓶内反应的化学方程式： 。 （3）锥形瓶内的反应进行较长时间后，用燃着的火柴放在集气瓶口，火焰仍不熄灭的原因是 。2.实验室里制取二氧化碳气体，有下列仪器可供选用制取二氧化碳气体所需的药品是_________________________收集二氧化碳气体的方法是____________________制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是(用仪器的序号回答)____________________二氧化碳气体是否收集满的方法是__________________________利用实验室里抽取二氧化碳气体的发生装置，还能制取另一种气体，写出制取该气体的化学方程式：______________________3.硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁和稀硫酸混合，在常温下通过发生反应制得硫化氢气体。试回答： （1）制取硫化氢气体的发生装置可以选用 。（2）收集硫化氢气体可以用 法收集，原因是 。
六、教学反思：
4.在本节课的教学中，以科学探究为主的多样化学习方式得到了落实，把课堂还给了学生。我提出问题让学生讨论，适当点拨指导，使学生的思维不断处于积极思考状态，让学生在“做”中完成本课的研究内容。但本节课的教学也有不足，时间安排略显仓促，对学生设计的装置点评时间少，不能让学生有充足的时间对自己设计的装置进行说明。
七、点评与分析
【教学目标】
通过制取氧气的知识回顾，从方法的角度，为二氧化碳制取的研究思路奠定基础。改变传统教学中的方法灌输，增强学生对气体研究方法的认识体验。这一教学环节看似没有摆脱传统教学中知识为本的束缚，缺乏新意，其实是一种让学生感悟方法的有效举措。
教师让学生自己表达所学、所感、所悟。看似一个小小的变革，实则体现了“民主、平等、对话”的新型课程文化，体现了学生始终是学习的主人这一新课程理念。希望在今后的教学中，将问题权进一步交给学生，引导学生发现问题、解决问题，从而使课堂教学迸发出更多的生成性的火花。
【教学过程】
实验室制取二氧化碳的装置探究环节十分流畅。同时，还注意到了从学的角度去设计教学，注重了学生思维的启发。学生设计装置时所使用的是仪器的实物，学生的感受和体验都很真切。验证二氧化碳的方法在新课导入时已经做了铺垫，所以该教学环节采用快捷、简明的教学策略是合理的。
解决了实验室制取二氧化碳气体值得研究的几个主要的问题之后，安排了学生制取一瓶二氧化碳气体的实验。目的有两个：一是巩固研究成果，二是训练学生的实验技能。研究二氧化碳实验室制取，最终的落点还在于初步学会制取二氧化碳气体的操作。这种设计为学生提供了动手实验的机会，同时也使接近尾声的课堂教学出现了一个小小的高潮。
【本节亮点】
通过对有二氧化碳生成的三组反应速率的分析，呈现实验室制取二氧化碳药品的探究过程。教材中二氧化碳的反应原理是直接呈现的，教者变结论呈现为过程探究，无疑是这一教学环节的一大亮点。
八、学习素材：
在家制取二氧化碳气体的资料http://.cn/Article/CJFDTotal-NCQS200907017.htm
制取二氧化碳气体的视频http://www./programs/view/4dshKSa46os ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )
九、参考资料
1. 义务教育化学课程标准（2011年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2012
2. 教师教学用书（2011版）[M].北京 ：人民教育出版社，2011年
3.新版课程标准解析与教学指导[M].北京：北京师范大学出版社，2012