1、二氧化碳制取的探究教学设计一、教学目标知识技能1掌握实验室制 取二氧化碳的反应原理和方法,2能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置。过程方法1通过实验室制取氧气的复习和对比确定 实验室制取二氧 化碳的装置,验证方法,进一 步得出实验室制备气体的一般思路和方法。2通过多种能得到二氧化碳的反应原理的分析,得出选择大理石(或石灰石)与稀盐酸反应原理制备二氧化碳的原因。3. 通过实验室制取氧气的装置复习,确定 实验室制取二氧 化碳的装置,引导学生得出实验室制备气体时还需要考虑的一些基本因素,使学生的知识得到整合和升华。情感态度价值观1通过分析和探究实验室制取和收集二氧化碳的方法,对学生进行具体问题具体分
2、析的辨正唯物主义教。2培养理科学习中严密的逻辑思维能力。3通过相关实验的探究分析,激发学生探究的兴趣。【教学重点】实验室制取二氧化碳装置的探究;【教学难点】实验室制备气体的知识整合和能力的培养。二、学生认知分析学生对实验室里如何制取气体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(高锰酸钾加热;氯酸钾和二氧化锰混合加热;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。通过氧气性质的学习和收集装置的结合,学生也有了选择收集装置的部分经 验。生活中学生已经积累的经验:二氧化碳的密度比空气大;不燃烧也不支持燃烧;可以灭火等。学习中学生已经知道一些能产生二氧
3、化碳的发应原理,但却不知道怎样选择才适合实验室制备气体及还需要考虑的因素。教师要利用学生已有的知识对其进行引导,使知识得到补充完善,使能力得到提升。三、教学过程环节一、创设情境,引入新课教师活动 学生活动 设计意图【展示图片】 图为一居民楼着火消防员正用灭火器灭火,灭火器喷出的物质主要是什么?思考主要是二氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,也不燃烧可以来灭火。【提出问题】这里面的二氧化碳是如何制取的呢?此时,学生们跃跃欲试,急切地想知道怎样才能制取二氧化碳既是为了引课,也是为了让学生对亲自制取一瓶二氧化碳产生迫切需要,在任务驱动下,为探究二氧化碳的制法作好铺垫。环节二、探究实验室制取二氧化碳的反应原理
4、教师活动 学生活动 设计意图【提出问题】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。教师鼓励学生利用“头脑风暴” 法,搜索尽可能多的反应。小组活动,组内讨论、交流。学生提出的方法有:(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(质量守恒定律中有该实验);(6)石灰石或大理石与稀盐酸反应(或稀硫酸)(7)一氧化碳还原氧化铜;培养学生发散思维能力。【提出问题】大家列举的这些方法中,你认为哪些适合用于实验室制取二氧化碳气体?说明你的理由。学生交流讨论,得出应该从反应条件、药品来源、
5、操作是否简便、气体是否便于收集等方面综合考虑。并从上述 7 个反应中初步筛选出“碳酸钠与稀盐酸”和“大理石与稀盐酸”“大理石与稀硫酸“的反应,不能确定。 培养学生运用已有知识解决实际问题的能力。【提出问题】请同学们利用所提供的仪器和药品,探究:石灰石与稀盐酸、石灰石与稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸、碳酸钠与稀硫酸的反应,哪个更适合在实验室里制取二氧化 碳?概括学生讨论,得出结论: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:CaCO32HCl CaCl 2H 2OCO 2。小组同学利用试管完成上述实验,并得出结论:(1)碳酸钠无论与哪种酸反应,速度很快,不易收集,但可以用在灭火器里。
6、(2)石灰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,慢慢停止了反应;(3)只有石灰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。 来源 :学科培养学生实验探究的意识和能力。环节三、探究实验室制取二氧化碳的装置教师活动 学生活动 设计意图【提出问题】实验室制取气体的装置分为哪两部分?二氧化碳的密度比空气大,且能溶于水。利用所给的仪器设计实验室制取二氧化碳的装置,并说出组装的依据。学生以小组为单位,用透明仪器卡片设计实验装置。培养学生利用旧知识,通过对比的方法学习新知识的能力。(教师将上述仪器用打印机打到透明胶片上,制作成仪器卡片,学生便可以用仪器卡片和透明胶带进行装置
7、的设计)学生以小组为单位,用透明仪器卡片设计实验装置。师生讨论,发现如下图设计中存在的问题:并得出如下图所示的几种可行性装置:提供透明仪器卡片让学生粘贴模拟,而未用实物仪器让学生组装,主要是考虑这本身属于设计实验,类似于建筑中的图纸,再者如果将所有备选仪器都提供出来,一则受实验室条件限制(某些仪器数量不足),二则学生的课桌上也无法摆放那么多的仪器。三则还可以为学生提供多样化思维的空间和载体,培养学生的创造性思维。环节四、课堂小结,拓展延伸教师活动 学生活动 设计意图【提出问题】实验室制取气体选择发生装置的依据是什么?选择收集装置的依据是什么?学生共同交流,得出如下思路:发生装置是依据反应物的状态和反应条件;收集装置是依据收集气体的溶整体认识气体的实验室制法。解性,密度等【拓展延伸】用家庭厨房中的物品设计一套制取二氧化碳的装置。(提示:纯碱是碳酸钠,器具可以考虑用输液器的塑料软管)课后完成 培养学生的创造性思维。板书1、反应的药品:大理石(或石灰石)和稀盐酸2、反应的原理:CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO23、装置图