课题2 二氧化碳制取的研究课堂实录及点评

第六单元

碳和碳的氧化物

课题2 二氧化碳制取的研究（第一课时）教学设计

武汉市将军路中学

贺甜慧

一、教学背景分析

1、知识分析

本单元在考试说明中的要求。

1. 能用简单装置和方法研究氧气、二氧化碳、．．．．．．．．．．．．．．．金属、酸、碱等物质的化学性质

．．．．．2. 能用简单装置和方法制取氧气和二氧化．．．．．．．．．．．．．．碳。

．．4.会检验氧气、二氧化碳和碳酸盐，会检验溶．．．．．．．液的酸碱性。

★★

★★

★★★

基本实验

碳和碳的氧化物是初中化学元素化合物知识中的重要组成部分；气体制取实验技能是初中化学实验中的重点、难点，也是实验探究题的重要考点；本单元的设计特点是性质联系生活、联系社会（用途），实验室制法突出方法（思路）。

本课采用PEQ教学模式展开。P——预习环节，通过预习实验室制取纯净物的方法和查找可以产生二氧化碳的反应并判断是否适宜在实验室中进行，查找学生已有知识中的缺失部分，对学生反馈的预习作业进行筛选诊断，合并相同问题。在课堂上集中分析问题，从学生问题出发，有的放矢的展开课堂讨论。

本课设计中E——探究环节中学生们通过探究寻找最适宜在实验室中制取二氧化碳的药品这一环节，体会实验探究的基本方法之一——对比的方法。初步接触并学习控制变量的方法（需要控制反应物和反应条件）和判断反应速率的方法。在探究过程中教师起到了知识的引导者的作用，引导学生先从理论学习入手，然后在进行实践。

本课设计中的Q环节——质疑环节，是和探究环节相互渗透在一起的，学生在质疑中产生思想碰撞，找寻探究方案，实施实验探究。从探究实验中观察现象发现问题，产生新的质疑，推动进一步探究。学生通过综合以上的探究和方案设计总结归纳出实验室制取气体的一般设计思路。符合学生学习认知规律从特殊到一般的学习过程，也体现化学学习的特点——从实践中总结规律，并用规律解决实践中的问题。

2、学生分析

（1）学生已有的基础

学生对实验室里如何制取氧气已经有了初步的认识。知道了实验室常用三种方法来制取氧气（加热高锰酸钾；氯加热酸钾和二氧化锰的混合；过氧化氢溶液和二氧化锰混合）。由于反应物的状态和反应条件不同，它们的制取装置不同。通过氧气性质和选择收集装置的结合，学生也有了选择收集装置的部分经验。 学生在《第一单元课题2对人体吸入的空气和呼出的气体的探究》已经积累的经验：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；可以使澄清的石灰水变混浊等。结合生活经验已经知道二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳可以灭火等。在第一单元课题3实验1-4（2）和第五单元课题1实验5-1中已经知道了碳酸钠粉末和稀盐酸可以产生大量的二氧化碳的实验事实。结合第六单元课题1碳单质的化学性质的学习，可以写出碳和氧气反应产生二氧化碳，碳在高温条件下还原氧化铜和碳还原氧化铁等反应可以产生二氧化碳。

学生对于基本操作中取用固体和液体药品的操作比较娴熟。

（2）学生的认知发展分析

学生对于生活中的二氧化碳的用途和一些性质并不陌生，但是对于为什么要在实验室中制取较为纯净的二氧化碳没有想法，也不知道怎样从众多可以产生二氧化碳的反应中选取适合在实验室中制取二氧化碳的药品；选择药品的原则和选择适宜的仪器装置的方法都需要进行归纳和总结，形成制备气体的一般思路和方法，将零星的经验整合成有一定使用范围的方法和理论。

（3）学生学习本课的困难或障碍

根据课前调研（期中考试）发现选择发生装置和收集装置的方法和依据是本课应该加强学习的，学生应该能够比较灵活的掌握根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据收集的气体的性质选择收集方法。

在预习学案中体现出来学生对于用石蜡、酒精燃烧制取二氧化碳有争论，有的人认为可以在实验室进行，原因是操作简单。有的人认为不行原因是燃烧不充分可能有其他气体产物，收集的二氧化碳不纯。另外对于碳酸钠、大理石和稀盐酸还有稀硫酸反应查找到了反应方程式，但是不能判断实验室用哪组反应物制取二氧化碳。

二、教学目标

知识技能：

1、通过分析所学过的产生二氧化碳的方法和实验探究适合实验室制取二氧化碳的药品，了解实验室制取二氧化碳的反应原理。

2、通过选择实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置，结合氧气制法的装置选择归纳出实验室制取气体的装置选择原则。

3、通过上述分析了解实验室制取气体的一般思路。

过程方法：

1、通过实验室制取二氧化碳的药品的选择，体会实验探究中对比的方法的应用。

2、通过分组设计实验装置，绘制简单装置图的环节，培养学生合作、表达与探究的能力。

情感•态度•价值观： 通过在生活中查找制取二氧化碳的药品，培养勤于思考的习惯

三、教学重、难点及处理策略

重点：实验室制取气体的一般思路的总结和归纳。

难点：选择合适的反应原理、反应装置，并将选择依据形成方法学以致用。

处理策略：

预习中发现的问题可以为课堂教学进行指导，有的放矢的解决学生真正不会的问题，做到学生全会的不用讲，学生不会的重点讲。学生中存在用石蜡、酒精燃烧制取二氧化碳的反应，觉得适宜在实验室中进行。还有提出碳酸钙、碳酸钠和盐酸、硫酸用于制取的想法，在课堂上进行讨论。

实验探究中，给与方法指导，按照实验探究的流程展开科学探究。启发学生开动脑筋、自主创新，设计出不尽相同的装置，互相比较，挑毛病，讲优点，优化方案。在探究中形成一些常规的方法——对比的方法。

四、教学设计思路与教学结构图

在《新版课程标准》中给出了如下的指导意见，让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。

本着这个宗旨，课堂设计的思路是这样的：

利用菜农为提高蔬菜的产量需要在大棚里面放置二氧化碳的发生装置，从而引发问题——发生装置内的药品是什么，反应原理是什么。提出问题后，利用学生已有的知识和生活经验，由学生自己总结出各种不同种得到二氧化碳的方法。我只是给出评判的标准，由学生自己找出制取二氧化碳的最佳原理。介绍碳酸钠和酸在常温下反应也可以得到二氧化碳，再次提出疑问，到时使用碳酸钠制取二氧化碳比较好，还是用碳酸钙制取二氧化碳比较好？在探究过程中，利用对比的研究问题的方法进行实验设计，选取的固体反应物应该控制质量和颗粒大小，选取的溶液应该控制溶液的浓度和取用的体积。控制反应条件均为室温。加强实验探究的科学性，为学生进行实验探究开拓了思路。本课通过分组设计制备二氧化碳的实验装置，总结和归纳选择实验装置的依据。之后进行验满气体的方法分析。学生通过本课的学习初步形成实验室制取气体的一般思路和方法，为学生解决气体制备问题提供了理论依据和方法指导。同时也为学生在中考中解答相关综合性试题打下坚实的基础。

五、教学过程

教学环节

环节一

教师活动

【展示】：展示菜农在大棚里面放置二氧化碳的装置。提问：二氧化碳的发生装置里面放的是什么？为什么能够持续不断的提供气体？

环节二

（探究二氧化碳的【讲解】：根据质量守恒定律，反应物中含有氧元素，才学生回忆质量守恒定律中所述化学反应前后元素的种类不变。

为了讨论制取二氧化碳的反应原理寻找反应物做准备。

学生活动

【思考】思考身边有哪里能够得到二氧化碳的方法。

设计意图

从生活中以及前面所学的知识出发引发思考，提炼信息。

制取原理）

能生成氧气。

【提问】：列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，能写出化学方程式的写出化学方程式。

并选择出最适宜在实验室中制取二氧化碳的方法，简述理由。

【展示预习成果，讨论适宜方案】

（1）碳在氧气或空气中燃烧；

（2）一氧化碳在空气或氧气中燃烧；

（3）木炭还原氧化铜；

（4）蜡烛燃烧；

（5）碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）的反应

（6）石灰石或大理石与稀盐酸反应（或稀硫酸）（某些学生已预习）；

……

从中总结归纳出选取反应物（药品）的原则……学生交流讨论，得出应该从反应条件是否容易达到、产生气体的速率是否合适、收集的气体是否纯净、装置操作是否简单、药品是否易得廉价等方面综合考虑。并从上述几个反应中初步筛选出“碳酸钠与稀盐酸（或稀硫酸）”和“碳酸钙与稀盐酸（或稀硫酸）”的反应。

【订正学案】

环节二

（最佳药品选则）

装置选择

：

利用对比的实验探【讲述】对刚才不【学生活动一】能判断的几组反应【提出问题】哪组反应物适合在实验究方法进行方案设进行实验探究。

室中制取二氧化碳？

固体

计并实验。

【提问】：

哪组药【查阅资料】

反应物

溶液

讨论分析控制变量品适合在实验室中控制变量的方法

的方法，学生能够制取二氧化碳？

反应条件

意识到用定量的方【提问】如何进行

法来研究一些问题对比，需要控制哪比较反应速率的方法：

时是需要控制变量

些变量？

【设计方案】：

的。

（经过大量的实验步骤：设计三组实验

粉末状的碳酸钠和

碳酸钙和酸反应的

现象类似）

提供药品

固体：

结合生活实践激发将锥形瓶从左至右编号为①②③，分碳酸钠粉末、碳酸学习兴趣，将化学别将等量的稀盐酸、稀盐酸、稀硫酸钙粉末、大理石、

置于①②③号锥形瓶内，将等量的碳学习与生活实践相溶液：

酸钠粉末、块状碳酸钙、块状碳酸钙结合。

稀盐酸、稀硫酸、

【概括学生讨论】， 置于对应标号气球内，将气球口套在锥形瓶口上，形成密封。

【实验操作】：

分别请三位同学同时托住气球底部，同时将气球里面的固体药品倒置于锥形瓶内

【实验探究】：学生通过现象判断各种方法的优劣

【现象分析】

反应物

现象

适

合

与否

【讨论】

【订正学案】

（1）碳酸钠无论与哪种酸反应，速度很快，不易收集；

（2）大理石与稀硫酸的反应开始时有气泡产生

，但随之气泡越来越少，慢

环节三

（二氧化碳制取收集装置的选取）

过渡：制取气体除了考虑反应原理之外还要考虑哪些问题？

【提问】：

以下装置可供设计制取二氧化碳的装置时选择。请自主选择仪器，并连接。

展示在家中利用废弃物品制作的简易装置。并结合自己制作的装置说明选择制取二氧化碳的装置的依据。

慢停止了反应；

（3）只有大理石与稀盐酸的反应速度适中，反应在持续进行，收集起来也很方便。

【得出结论】：

【填写学案】

在实验室里制取二氧化碳的最佳药品是石灰石和稀盐酸；其反应原理是：CaCO＋2HCl ＝CaCl2＋H2O＋CO2↑。

【回忆】氧气的制备，归纳。

【回答】：装置，检验验满。

对比二氧化碳与氧气的性质

【学生活动二】：

结合所选择的药品，和给定的仪器进行实装置的设计。

1．用白板演示方案。

2．展示在家庭中制作的实验装置，交流经验和教训。

3．交流选择依据并总结归纳

通过小组合作制做装置，发现小组合作的优势，发挥学生的想象。

在交流展示的过程中，锻炼语言和思维的缜密性。

采用白板技术，可以随时更改，过程中随机出现的情况得以展示。还可以思维空间和载体，有利于培养学生的创造性思维。

自然过渡

为学生提供多样化

环节四

（二氧化碳制取收集操作步骤）

【提问】：实验室制取气体的一般思路是什么？如何在实验室里制得干燥的？如何制得纯净的气体呢？

需要增加考虑哪些．．问题呢？

【提问】：如何检查装置的气密性

回忆氧气制取的操作步骤

【学生活动三】：

二氧化碳制取步骤的探究

1.

按要求连接好仪器,检查装置的气密性

2.加药品

3.收集气体

4.验满

5.放

【回答】：

一、简易装置（制取少量二氧化碳）

通过小组合作制做装置，发现小组合作的优势，发挥学生的想象。

在交流展示的过程中，锻炼语言和思维的缜密性。

采用白板技术，可以随时更改，过程中随机出现的情况得以展示。还可以为学生提供多样化思维空间和载体，有利于培养学生的创造性思维。

二：（制取大量二氧化碳）

结合已有知识和本节学习内容，总结

①连接好装置，从长颈漏斗上端倒入水至浸没长颈漏斗末端，导气管末端与注射器相连，若注射器往左推，长颈漏斗内液面上升并一段时间保持不变，若注射器往右拉，长颈漏斗末端有气泡冒出，则证明装置的气密性良好。

②用止水夹夹紧导气管的橡胶管，从长颈漏斗上面注水，当长颈漏斗末端浸没至液面以下时，继续注水，液面有一段高度，并保持不变，则装置的气密性良好。

归纳出仪器装置选择

【提问】：添加药品是先添加液体还是固体药品

【回答】：

先添加固体药品，并在添加液体药品之前把收集装置准备好

【提问】：如何检验和验满气体？

【学生活动四】： 学生回答并填写学案。

结合二氧化碳的性质进行检验和验满。

【提问】：收集完气体之后集气瓶应该如何放置

【学生活动四】： 学生回答并填写学案。

环节四

【总结】：

总结知识

（知识小结、当堂检当堂测验

：这节课你测谈收获）

【提问】学到了什么？

作业：见学案

【回答】：

检测本课，补充操作顺序。

预习二氧化碳的性质的相关内容为下节课的学习打下基础。

六、板书设计

第六单元

课题2 二氧化碳制取的研究

七、教学反思

1、前期准备工作和学生的预习环节尤为重要，预习问题的设置要有梯度和可操作性。

提倡学生预习，就必须明确预习问题，让学生能够带着预习中发现的问题进行课堂学习。这就需要教师做好课程导学的工作，让学生有正对性的有目的性的去预习。

本课中讨论哪组反应物不适宜用于实验室制取二氧化碳时，发现学生预习报告中存在的问题，展示中及时进行评价和反思。并给出方法指导——判断一个反应是否适宜实验室采用所需考虑的几个因素。

2、在探究过程中学习对比实验中控制变量的方法，并体会实验探究的过程。

在探究过程中，利用对比的研究问题的方法进行实验设计，选取的固体反应物应该控制质量和颗粒大小，选取的溶液应该控制溶液的浓度和取用的体积。控制反应条件均为室温。加强实验探究的科学性，为学生进行实验探究开拓了思路。

学生实验前应该进行实验步骤的精细化讨论，要明确怎样控制变量——可以控制药品的量相同，以最直观的视角去观察，所以用了彩色气球。要明确怎样选取对比实验——可以控制相同的酸，控制固体药品的颗粒大小和用量，来比较那种固体药品比较合适。也可以控制固体药品的用量和颗粒大小比较哪种酸合适。总之应该在实验前尽可能的充分讨论所有可行方案，使学生实验起来目的性更明确。观察实验现象和描述实验现象时语言的科学性和准确性要给学生进行规范。

3、理论学习和生活实践相结合。

学生通过学习二氧化碳的制取，相信以后在山上看到大理石也会想着二氧化碳的制取原料，他也会想着用生活中常见的物质去制取二氧化碳的。从而发挥他们的主观能动性，发展学生的创新精神和实践能力。也体现了化学从生活中来，并走向生活中去的理念。

第六单元

碳和碳的氧化物

课题2 二氧化碳制取的研究（第一课时）导学案

武汉市将军路中学

贺甜慧

预习环节

1、结合制取氧气的反应原理归纳获得纯净物的方法有哪些？

法：分离液态空气法

获得纯净物的方法

法：

加热 加热 和 混合物

过氧化氢溶液加入二氧化锰 根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，

推测制取二氧化碳的反应物中应该含有

和 元素。

2、P116.4列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，能用化学方程式表示的，请用化学方程式表示。这些反应是否适合用于实验室制取二氧化碳，理由是什么？

生成二氧化碳的反应

是否适宜

理由

探究环节

学生活动一：

【提出问题】哪组反应物适合在实验室中制取二氧化碳？

【查阅资料】 固体： 控制变量的方法 反应物 溶液： 反应条件 比较反应速率的方法： 【设计方案】：

药品： 固体：碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石

溶液：稀盐酸、稀硫酸、

步骤：分别取一药匙的固体粉末放入实验容器中，加入相同滴数的稀盐酸或者稀硫酸。观察现象。

【实验探究】：

【现象分析】

反应物

现象

适合

与否

【结论】：实验室中常用 和 （或者 ）反应制取二氧化碳。

反应方程式： 学生活动二：选择实验室制取二氧化碳的实验装置，并说明理由。请小组讨论，派代表白板演示。

总结归纳实验室制取二氧化碳装置的确定依据。

发生装置： 收集装置： 学生活动三：根据实验室制取氧气和二氧化碳的装置的选择依据归纳实验室制取气体的装置的选择依据。

发生装置

收集装置

学生活动四：如何验证所制得的气体是二氧化碳？根据 。

检验： 验满：

课后作业：

1.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）

2.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是（ ）

A.反应所需的药品和条件 B.实验装置

C.气体的验证 D.气体的用途

3.实验室制取二氧化碳分为如下五步：

（1）检查装置的气密性 （2）按要求装备好仪器 （3）向长颈漏斗中加入稀盐酸 （4）向锥形瓶中加入石灰石 （5）收集气体

其正确的操作顺序是（ ）

A.（1）（2）（3）（4）（5） B.（2）（1）（4）（3）（5） C.（1）（4）（3）（2）（5） D.（1）（2）（4）（3）（5）

4.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误：

1.

； 2. ； 3.