人教版九年级上册化学教案：第六单元 实验活动2 二氧化碳的实验室制取和性质

二氧化碳的性质和制取
年级学科
九年级化学
教材版本
人教版
一、教学内容分析
本章教材研究的是碳的单质及其碳的化合物，其中，学生最熟悉的是二氧化碳。二氧化碳是初中化学教学要求掌握的两种气体之一，也是与生活实际联系极其密切和广泛的一种重要物质。本节教材内容主要讲二氧化碳的物理性质和化学性质，最后联系到用途。呈现方式有以下几个特点：即，难度不大、实验较多、联系生活和生产实际的内容也较多，本节课所设计的实验探究活动，取材方便，操作简单，现象直观。
本节课是在学生学习了氧气的制法，初步形成了实验室制取气体的一般思路情况下设置的。通过本课题的学习能使学生尽快地从简单模仿到有目的的选择，从而获得实验室制取气体的设计思路。所以此节课不仅在本单元中占有十分重要的地位，而且对培养学生良好地思维能力以及今后学习元素化合物知识、化学基本实验操作及实验探究能力的培养都有深远的影响。
二、教学目标
知识与技能?
①认识二氧化碳，知道其重要的物理性质、化学性质和主要用途；.
②懂得设计实验来验证物质性质的方法；学会对实验中出现的现象进行分析并得出结论的方法。
③掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。
④学会实验室制取气体的装置选取、操作步骤、检验、验满及收集方法。
过程与方法
①通过学生设计实验验证二氧化碳与水反应的化学性质，培养学生的实验设计能力以及操作能力。
②在本课题的教学过程中，教师应多采用启发式、讨论归纳、、指导分析、讲练结合等方式进行教学。
③在教学过程中，教师还应鼓励学生主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，使学生逐步形成良好的学习习惯和学习方法。
④通过对实验室里制取CO2气体的方法的探究，让学生初步了解科学探究的基本过程和方法。
⑤感悟化学实验方法的科学性，并能进行初步的科学探究活动。
3、情感态度与价值观
①通过二氧化碳是否与水反应的实验设计，培养学生的问题意识以及思维的严密性。
②通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。
③通过师生之间、生生之间的合作与研究性学习，体验科学探究成功的乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断的学习兴趣。
教学重点：二氧化碳的性质。实验室制取二氧化碳的反应原理，发生装置和收集装置，以及验满和检验二氧化碳的方法。
教学难点：CO2与水的反应。实验室制取气体的实验设计的合理性、科学性。
三、学习者特征分析
从学生的知识储备上来看，学生在日常生活中已经了解了很多有关CO2的知识，例如喝汽水，植物光合作用的原料，呼吸作用产生等；从学生心理特征上来看，往往渴望通过自主探究来了解一类物质的规律知识，甚至为此要求进行一些创造性的实验和观察活动；然而，从学生获得知识技能的能力方面看，对于科学实验探究的过程是不熟悉的，因此，在教学中教师要有意识地培养学生的科学探究能力，使学生初步认识科学探究的过程、方法和意义。
学生已经学过实验室制取氧气的方法，对于气体的制备与收集有了一定的基础，懂得了气体的收集方法与物理性质有关，并且学生已经懂得了要制取某种物质，必须通过含有该物质元素的其他物质通过化学变化来实现。在教学时，充分发挥学生的主观能动性和想象力，在给出一定信息和必要的参考资料的基础上，让学生自己进行猜想、实验探究、比较、归纳，从而选出实验室制取二氧化碳的最佳药品、仪器、发生装置、收集装置、检验方法及注意事项；同时与氧气的实验室制取方法进行对比，加深印象，掌握实验室制取常见气体的一般思路。
四、教学过程
一、课堂演示，导入新课。
二、进行实验探究，归纳实验现象，总结二氧化碳的性质。
三、进行实验探究：实验室制取CO2
1、实验室制取CO2的药品和反应原理；
2、实验室制取CO2的装置确定；
3、实验室制取二氧化碳的最佳简易装置；
4、实验室制取CO2的步骤；
5、验证CO2的方法。
五、教学设计
教师活动
预设学生活动
设计意图
【引入】打开一瓶雪碧饮料，猜测溢出的气体是什么？
【思考】二氧化碳是怎样的一种气体？实验室是如何制取二氧化碳的呢？
【板书】
第二节 二氧化碳的性质和制取
一、实验探究
实验探究1：二氧化碳的密度
[提问]：如何设计实验说明二氧化碳的密度比空气大？
[引导]请同学们把集气瓶中的二氧化碳倒入装有燃着的蜡烛的烧杯中，观察现象。
[实验]向装有一高一低两支燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。
[结论]二氧化的密度比空气大；不能燃烧也不支持燃烧。指导学生探究二氧化碳的物理性质并完成课本P117页表格。
[板书]一、二氧化碳的性质
（一）二氧化碳的物理性质
无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水（1：1）
（二）二氧化碳的化学性质
1.不能燃烧，也不支持燃烧
实验探究2：二氧化碳的溶解性
[实验]：①向集满二氧化碳的塑料瓶中倒入约1/3体积的水。②立即旋紧瓶盖。③振荡。
[总结]瓶子变瘪一定是里面的一部分二氧化碳溶于水，瓶内压强变小了，大气压把瓶子压瘪了。　　
[结论]二氧化碳能溶于水，使瓶内气压减小。二氧化碳溶于水与水的体积比是1：1。增大压强会溶解的二氧化碳更多。
[板书] 能溶于水（1：1）
实验探究3：二氧化碳溶于水后，有没有发生化学反应呢？
[提问]二氧化碳溶于水后，有没有发生化学反应呢？
[实验]取适量紫色石蕊溶液于试管中，通入二氧化碳，变红后，加热。
[讲解]CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊溶液变成红色。
CO2+H2O====H2CO3
碳酸很不稳定，容易分解为二氧化碳和水，受热时分解更快。
H2CO3====H2O+CO2↑
[板书]2. CO2与水反应
CO2+H2O====H2CO3
H2CO3====H2O+CO2↑
观察、思考、。
猜测、回答
观察现象，得出结论
学生描述现象，解释原因。
装有二氧化碳的集气瓶是正放在台面的；二氧化碳可以灭火等。
在快乐的氛围中快乐地学习知识，许多学生都能够分析出原因。利用收集到的二氧化碳来探究二氧化碳的物理性质，如颜色、状态、气味。
学生观察现象并描述：矿泉水瓶的外形变瘪　　
[讨论分析]矿泉水瓶子变瘪的原因。发现塑料瓶向内凹陷。这说明二氧化碳能溶于水，使瓶内气压减小。

观察现象：紫色花变红色
得出结论：酸能使紫色石蕊变红
观察现象：紫色花不变色
得出结论：水不能使紫色石蕊变红
从学生的知识经验入手，激发学生的学习兴趣，强化化学和生活紧密联系的性质。
1、让学生感知科学探究的一般过程，先猜想，而后假设，近而实验，推出结论。培养学生对科学探究的情感。
2、培养学生的观察能力和表达能力。?让学生了解二氧化碳的物理性质，学会观察分析实验现象。
进一步加深二氧化碳的密度比空气大这一知识点。
培养学生获得知识的能力和相互合作的学习能力。关注知识获得的过程。
1、培养学生用发展的观点看问题。
2、对比实验是化学实验的重要方法，通过使石蕊变色的探究，初步让学生学习对比实验的理念和方法。
【探究活动三】探究检验和验满的方法：讨论二氧化碳的检验和验满方法。
【总结归纳】实验室制取二氧化碳的步骤。
【试一试】学生亲自动手制取一瓶二氧化碳气体，并进行验满。
【实验指导】带有长颈漏斗的制取装置的气密性的检查方法。
根据二氧化碳的化学性质，思考二氧化碳的检验和验满方法。
参照氧气的制取步骤，进行推理，得出结论，顺序为：组装仪器，检查气密性，加入药品，收集，验满。
分组实验，动手操作，小组之间合作完成。
相互合作，讨论气密性的检查方法。
性质决定检验方法的具体运用。
培养学生的推理能力，和实验操作的条理性。
激发学生的学习兴趣，培养学生的动手能力和合作精神。
生生合作，师生合作，锻炼科学的思维方法。
【课堂小结】
【练习】反馈、校正。
从知识和方法上谈一下本节课有哪些收获和感悟，还存在哪些困惑。
积极思考，举一反三。
巩固所学知识，进一步完善知识体系。
学以致用。
六、教学板书
二氧化碳的性质和制取
一、二氧化碳的性质
（一）二氧化碳的物理性质
无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水（1：1）
（二）二氧化碳的化学性质
1.不能燃烧，也不支持燃烧
2.CO2与水反应
CO2+H2O====H2CO3 H2CO3====H2O+CO2↑
3. CO2与澄清石灰水反应
CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O 检验CO2
4. CO2与氢氧化钠反应
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O 吸收CO2
二．实验室制取CO2
1、实验室制取CO2的药品和反应原理：
①药品的确定： 稀盐酸和块状石灰石 。
②反应原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2↑
2、实验室制取CO2的装置确定：
①由反应物状态：固体 + 液体反应，且不需加热。——确定 固液常温型 装置。
②由生成物状态：气体，能溶于水且密度比空气大。——确定 向上排空气法 装置。
3、实验室制取二氧化碳的最佳简易装置如右图1：
该装置的特点是：长颈漏斗一定要插入 稀盐酸液面以下
4、实验室制取CO2的步骤：
①按装置图连接好仪器 ②检查装置的气密性 ③从锥形瓶口装大理石，塞紧塞子。④向长颈漏斗中注入稀盐酸 ⑤收集气体⑥用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭证明已收集满。
5、验证CO2的方法：
①验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。
②检验：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳。