课题2 二氧化碳制取的研究教学设计(第一课时)

《二氧化碳制取的研究》教学设计

兰考县许河乡第二初级中学 马鑫鹏

一、教学目标

1．知识与技能

（1）了解实验室制取二氧化碳的反应原理和方法，知道二氧化碳的检验和验满方法；

（2）能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置，了解实验室制取气体的一般思路。

2．过程与方法

（1）通过二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，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和方法；

（2）让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，初步掌握基本实验技能，树立多角度、多层次观察和分析问题的能力。

3．情感、态度与价值观

（1）增强学生对化学实验的好奇和探究欲，激发学习化学的兴趣；

（2）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。

二、教学重点难点

1．教学重点：采用活动与探究的方式研究实验室中制取二氧化碳的反应原理、仪器装置，并利用设计的装置制取二氧化碳

2．教学难点：从实验室制取气体的一般思路出发，学习二氧化碳的实验室制法

三、教具、学具准备

1．教具准备：

⑴

多媒体教学系统及课件（Flash制作）；

⑵

“空瓶变瘪”趣味实验用品：空塑料瓶和盛满二氧化碳的塑料瓶各一只、热水瓶、水槽；

⑶

制取二氧化碳的装置两套（展示所用）：锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶、玻璃片；大试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、铁架台；

⑷

实物投影仪

2．学具准备：

⑴

“空瓶变瘪”趣味实验用品：空塑料瓶一只、盛有水的大烧杯一只；

⑵

探究实验室制取二氧化碳原理的相关仪器：点滴板、胶头滴管、镊子、药匙；

⑶

设计方案所用：教材中备选仪器的复印图片（每张小纸片一种仪器，每种仪器图3～4张以备在不同组合中使用）、双面胶、小剪刀；

⑷

实验室制取（简易装置）及收集、检验、验满二氧化碳的相关仪器：大试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、铁架台、试管、火柴等；

⑸

药品：石灰石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水

四、教学过程

教学

教师活动

环节

在引入新课时，采用空瓶变瘪

的实验，既是为了激发兴趣，

也是创设情景，提出问题。

既是为了引具体实施过程：课前，教师准观察、思考

课，也是为备了一只空饮料瓶，向其中倒

了让学生对入半瓶热水后倒掉，然后迅速学生们感到惊奇，亲自制取一拧紧瓶盖，将其浸入冷水中，但是大家很快明瓶二氧化碳引入

新课

瓶子马上变瘪了。

白了其中的道理，产生迫切需这是因为封闭的要，在任务然后教师又拿出一只事先收集塑料瓶内盛有热驱动下，为满二氧化碳的饮料瓶，对同学空气，当它遇冷后探究二氧化们说：“刚才我用热水做的这体积缩小，瓶内气碳的制法作个实验，现在改用冷水，看看压减小，在外界大好铺垫。

能否成功。”当教师向瓶中注气压的作用下，软入约1/3体积的水后，立即拧塑料瓶自然就变紧瓶盖，用力振荡，发现瓶子瘪了。

也慢慢变瘪了。这时学生们有

学生活动

意图

设计

点迷惑了，教师趁机鼓动：“大

家想不想亲手做一下，在每组

仪器用品中，都有一只塑料瓶，

大家试验一下吧！”

这时，教师说：“其实老师的

瓶子和大家的不一样，我的瓶学生们模仿教师子里面装有一种‘神秘’的气的实验后，感到很体，而大家的瓶子里面只是空失望，因为他们的气。我瓶子里的气体，一遇见瓶子都没有变水呀，就哧溜溜钻进去很瘪

。

多――能溶于水，所以密封的

瓶子里面气压也会减小，当然由于大部分学生就会变瘪了。”教师接着发问：已经预习过，很快“大家能猜一下这是什么气体大家就回答说：吗？”

“二氧化碳”。也有同学回答是氧气或氮气的，但马上被其他同学否定了，在前面学过这两种气体都是难溶于水的。

“大家知道我是怎样将饮料瓶

此时，学生们跃中装满二氧化碳的吗？你们想跃欲试，急切地想不想将自己的瓶中也装满二氧知道怎样才能让化碳，重复一下老师刚才的实自己的瓶子里装验？”

满二氧化碳。

提问：如何才能得到一瓶纯净小组活动，组内讨的二氧化碳呢？

论、交流，一小组代表回答，其他小在已有知识你所知道的能生成二氧化碳的

经验的基础反应，能写出化学方程式的写

上，使学生出化学方程式。鼓励学生利用

初步学会综“头脑风暴”法，搜索尽可能

提出

多的反应。

问题

系实际，寻在备课时考虑到学生的可能答

找出可能适案有：碳在氧气或空气中燃烧；

合的反应药一氧化碳在空气或氧气中燃

品。

烧；木炭还原氧化铜；蜡烛燃

烧；碳酸钠与稀盐酸的反应

（《质量守恒定律》中有该实

验）、石灰石或大理石与稀盐

题、理论联合分析问课件投影如下内容：

列举组补充或抢答。

酸反应（某些学生已预习，下

同）；一氧化碳还原氧化

铜；……

在课件中事先将这些隐藏在表小组讨论在实验格中，根据学生的回答一一点室条件下是否可出，投放在大屏幕上。

行，从反应条件、药品来源、操作是提问：哪些反应能方便快捷地否简便、气体是否得到较纯净的二氧化碳呢？

便于收集等方面综合考虑。有些反师生讨论结果：碳酸钠与稀盐应制得的二氧化酸的反应、碳酸钙与稀盐酸的碳不纯，有些反应反应能制得较纯净的二氧化条件要求过高，有碳。但它们的反应速度如何、些操作不简便，有气体是否易于收集呢？让我们些难于收集通过实验进行探究。

等，

被同学们一一否决。

探究

石灰石与稀盐酸、石灰石与稀分组在点滴板上对于含碳酸实验

硫酸、碳酸钠与稀盐酸、碳酸完成上述实验，并根的化合物

钠与稀硫酸的反应，哪个更适得出结论：碳酸钠与酸产生二合在实验室里制取二氧化碳。

无论与哪种酸反氧化碳的反

应，速度很快，不应，引导学师生讨论后，得出结论：在实易收集；石灰石与生关注其反验室里制取二氧化碳的最佳药稀硫酸的反应开应物状态、品是石灰石和稀盐酸

始时有气泡产反应条件、生

，但随之气泡反应速度师（播放课件）：实验室制取越来越少，慢慢停等，从而通二氧化碳的反应原理及相应的止了反应；只有石过实验确定化学方程式

灰石与稀盐酸的实验室制取反应速度适中，反二氧化碳的CaCO3＋2HCl ＝CaCl2＋H2O＋应在持续进行，收反应原理和CO2↑

集起来也很方便。

最适合药品。

组织讨论选用什么样的制取和推导出二氧化碳收集装置，播放课件“氧气的的实验室制法与⑴设温计故方知案

新

且反应不需要加引导学生复习回顾第二单元热”。因此制取二等。

是“固＋液→气，集方法、验满方法、检验方法氧气有共同点，都温故知新。

理、所需药品、仪器装置、收水与二氧化锰制联系对比，实验室制法”中列表：反应原实验室中用双氧

《氧气的制取》

氧化碳可以用与之相同或相似的装置，而不能用高锰酸钾或氯酸钾加热分解制取氧气的装置。同时还需要讨论收集方法，通过与氧气对比，再联系二氧化碳的物理性质，学生们很快就得出结论：二氧化碳只能用向上排空气法收集。

从教材备选仪器图中选取合适

的仪器，设计并组装制取二氧

⑵化碳的装置。

设

计师：让我们玩一个“拼图游

方戏”――用印有仪器图的小纸

案

片尽可能多地拼接、粘贴成几

套制取并收集二氧化碳的装

之所以提供纸片让学生粘贴模拟，而未用实物仪器让学生组装，主要是考虑这本身属于设计

置，也可以另选仪器或代用品将组装起的成套实验，类似手绘设计图，比比看哪个小组装置用双面胶粘于建筑中的设计得最快、最多、最好。

贴在白纸上，在实图纸，再者物投影上展示，不如果将所有播放课件，拖曳仪器图，演示同组之间互相交备选仪器都组装过程，评价、鼓励各小组流、补充完善。

成功之处并纠正学生装置图中

的错误，特别是向上排空气法

收集气体时导管应伸入集气瓶

底部，这一点在装置图中就不

被很多学生所注意。

提供出来，一则受实验室条件限制（某些仪器数量不足），二则学生的师生讨论之后，共同评选出了最优化装置（锥形瓶、课桌上也无双孔塞配长颈漏斗）和最简单装置（大试管、单孔法摆放那么塞）各一套。

多的仪器，故而采用纸片模拟法。

最优化装置

最简单装置（铁架台未画出）

交流

提升

播放课件，组织讨论列表

“二氧化碳的实验室制法”

相关问题与“温故知新”中氧气制法一致，讨论二氧化碳制使学生在这取中的如下问题：种形式对反应原理、所需药称、问题相品、仪器装置、收似的表格中集方法、验满方进行联系对法、检验方法等，比、梳理整以提升对二氧化合，更易于碳实验室制法的建构自己的认识，使之更加全知识体系，面、系统。

做到交流提升。

动手

实践

学生小组合让学生重做作：

用最简单的“空瓶变装置制取并收集瘪”实验，一瓶二氧化碳，练也算是做到了首尾呼指导学生完成实验室制取二氧习验满和检验方化碳的操作

法，然后用软空塑应。

料瓶收集一瓶二

氧化碳并倒入约1/3体积水，重复课前“空瓶变瘪”实验。

完成实验后，课件中投影展示如下题目：

⑴

实验室常用固体亚硫酸钠和稀硫酸反应来制完成有关知取SO2气体，已知SO2是无色有毒的气体，密度比识与方法的迁移

应用

空气大，能溶于水。则实验室制取SO2气体的发生训练提高学装置应选用_____，收集装置应选用_____。

生的迁移应⑵

实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物用能力，并加热制取甲烷。甲烷的密度比空气小，难溶于水。对学生进行则实验室制取甲烷气体的发生装置应选用_____，达标测试。

收集装置应选用_____。

（已知空气的平均相对分子质量为29，各元素的相对原子质量为

H：1

C：12

O ：16

S：

32 ）