第六单元 碳和碳的化合物 二氧化碳制取的研究

《第六单元二氧化碳制取的研究》教学设计
【教学目标】
（1） 知识目标 使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上，研讨二氧化碳的实验室制法。通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；通过实验探究，学会设计实验室制取二氧化碳的装置；
（2） 能力目标 通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究，逐步提高学生的探究能力；通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力；通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生实验室制取气体装置的设计思路；通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
（3）情感目标 在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。结合人文精神增强学生的节能环保意识和社会责任感。
【教学重点】探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理和实验装置的选择，并利用设计装置制取二氧化碳。
【教学难点】探究实验室制取二氧化碳的实验装置。
【教学方法】自主、合作、探究、实验、讨论
【教学安排】一课时
【教学准备】
1.仪器：注射器、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、双孔（单孔）带直导管（弯导管）的导管、水槽、酒精灯、铁架台。
2.药品：块状大理石、碳酸钠粉末、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水。
3.其它：小木条、火柴、多媒体课件
【教学设计理念】
引导学生回忆实验室制取氧气的两套装置，并让学生列举所知道的能生成二氧化碳的反应，分析学生所举例子后直截了当介绍实验室制取CO2的药品、通过演示实验探究反应原理，通过氧气和二氧化碳相关性质的比较，了解制备氧气与二氧化碳时其发生装置与收集装置的异同。初步确立实验室制取气体的一般思路与方法。
【教学过程】
教学过程 设计思路和意图分析
一、课堂导入1、简单复习第二单元氧气的实验室制法，回忆制取氧气的两种发生装置：固体加热生成气体类型、固液接触不加热生成气体类型。2、设疑：我们已知的能生成二氧化碳的反应在哪些？它们都能用于实验室制取二氧化碳气体吗？3、引出课题：二氧化碳是一种用途广泛的气体，本节课我们就来探究实验室制取二氧化碳的方法。二、实验室制取二氧化碳的研究（一）引导学生回忆实验室制取氧气的两套装置，学生讨论并思考如下问题：①实验室制取气体的装置由哪几部分组成？②确定气体发生装置时应考虑哪些因素？③收集气体一般有哪两种方法？④确定气体收集装置时应考虑哪些因素？通过氧气和二氧化碳相关性质的比较，了解制备氧气与二氧化碳时其发生装置与收集装置的异同。初步确立实验室制取气体的一般思路。 出示实验室制取气体基本思路的四个部分：反应原理、发生装置、收集方法、实验步骤。反应原理的探讨引导讨论：思考的教材P112第5题已知能产生二氧化碳的反应，师生共同确定实验室制取二氧化碳的药品。1、设疑：同学们，想一想到目前为止，你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。这些反应用于实验室制二氧化碳好不好呢？2、友情提示：选择实验室制取气体的反应原理，不但要考虑反应速率适中，操作简单、安全、易于实现，制得的气体纯度高，还要综合考虑药品的价格、资源，是否会造成环境污染等因素。出示相应的化学方程式，通过教师一一演示各种方法，引导学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳制取的反应原理。提醒学生不能用浓盐酸或硫酸来代替稀盐酸制取CO2 ，原因是浓盐酸具有挥发性使制得的气体不纯，硫酸与碳酸钙反应后产生的硫酸钙微溶于水，它会覆盖在石灰石表面上进而阻止硫酸与碳酸钙进一步发生反应，反应无法彻底进行。也不好用碳酸钠代替石灰石或大理石。从而归纳出实验室在选择药品制取气体时应注意的事项。帮助学生分析现象得出结论：用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳最好。（三）发生装置的探讨1、设疑：为了得到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢？选择发生装置时主要考虑哪些方面？（反应物的状态、反应条件等）教师指导学生总结：选用“固加液不加热产生气体”的装置。2、投影教材P111有关实验仪器。让学生设计实验方案并选择相关仪器进行实验。在组织课堂的同时依据投影上的注意事项适时提醒学生注意正确操作。如：①长颈漏斗末端应插在液面下。②导管伸入锥形瓶不能过长（<0.5cm）。③收集气体时应用向上排空气法，不能用排水法（CO2溶于水）。④检验气体是否集满的方法（补充说明检验CO2气体的方法）。 整个过程让学生体验、反思和完善实验设计，掌握基本技能，体现师生互动。 3、鼓励学生大胆尝试，选择合适仪器并组装一套发生装置。可以加入自己的设计意向，选择其他的代用仪器。指导学生实验，发现学生设计中的新思路：（1）将石灰石装入纱网后用铜丝扎好放入盛盐酸的锥形瓶，很好的控制反应的发生和停止。（2）用注射器代替长颈漏斗往试管中加酸，增强装置的气密性，还可消除玻璃仪器易破损的弊端。（3）用输液器导管代替玻璃导管。（4）用分液漏斗代替长颈漏斗使剩余的酸液能继续使用，节约能源。（5）在普通装置上添一弹簧夹，若气体已够用时，能使反应尽快停止，避免向空气中排放过多的二氧化碳。3、教师对以上实验创新装置作出详细的总结：这些创新装置能否达到其目的需经过实验的检验。但难能可贵的是它们体现了同学们的两种意识：节能和环保。我们不但要把这两种意识融入化学实验设计，更要让节能和环保融入我们的日常生活，让我们的行动和意识影响更多的人，为社会的可持续性发展尽自己的绵薄之力。（四）收集方法的探讨设疑：根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？组织学生讨论，找小组代表说明观点，得出结论：向上排空气法（密度大于空气，易溶于水）（五）实验步骤的探讨多媒体投影展示实验室制取二氧化碳的实验步骤，边播放边设疑：如何检验二氧化碳气体？怎样证明二氧化碳已经集满？引导学生对过程进行简明扼要的总结：连→检（气密性）→加（药品）→检（检验二氧化碳）→验（验满）。三、课堂小结：谈谈本节课获取的知识和技能五、巩固练习1、实验室制取二氧化碳能否用稀硫酸代替稀盐酸，用碳酸钠代替石灰石？2指出下列制取二氧化碳装置中的错误并改正。 设疑、激趣使学生产生强烈的求知欲并使其注意力集中，进入要学、想学的情境推陈出新，教会学生运用已有知识解决新问题，使知识系统化、层次化。培养学生提出有价值的问题的能力，和设计实验、观察实验、分析实验现象、得出结论的能力。 自然过渡牵引学生的注意力。在确定总体思路的前提下，提供广阔的思维空间，充分发挥学生的主体作用，发展学生的求异思维。激发他们自主探究的兴趣，养成在科学探究过程中缜密思考的习惯。 结合人文精神增强学生的节能环保意识和社会责任感。培养学生对知识的分析总结能力。培养学生严谨求实的科学态度和善于发现问题的能力，培养科学的学习方法。强化对重点知识的识记，学以致用。
【板书设计】（多媒体课件小结展示）：
一、实验室制取CO2的装置：
1、发生装置：固+液 气
2、收集方法：常用向上排空气法
二、CO2气体的检验与验满：
1、检验：将生成的气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。
2、验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满了。
三、气体实验室制法的设计思路
首先要研究实验室制法的反应原理；其次要研究制取这种气体采用的装置和收集方法；最后还要研究如何检验所得的气体
【教学过程流程图】
不加热
探讨反应原理
引导讨论
评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳制取的反应原理
演示各种方法，帮助学生分析现象得出结论
提出问题，引导学生思考
开始
通过性质比较了解制备氧气与二氧化碳时装置的异同。
及时引导和总结
初步确立实验室制取气体的一般思路
运用已有知识解决新问题，使知识系统化、层次化。
多媒体课件
列表概括
结论：用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳最好
小结并指导巩固练习
结束
组内多方案交流
组间多方案交流
整理设计新思路并公布
多媒体投影，强调仪器安装注意事项，鼓励创新设计
激烈讨论，动手设计，
多媒体投影，激发和引导学生设计并确定实验装置和步骤
理解和掌握确定气体发生装置和收集装置的思路并培养发散思维