实验活动2二氧化碳的实验室制取与性质教学设计思路

地区： 广东省 - 佛山市 - 南海区

学校：桂城桂江一中

实验活动2　二氧化碳的实… 初中化学       人教2011课标版

1、教学目标的设计

A: 知识目标：

（1）让学生通过相互交流归纳出实验室制取气体的思路和方法。

（2）使学生学会实验室制取二氧化碳的原理、制备装置、收集装置

B、能力目标             

    通过探究“实验室制取二氧化碳的理想药品”的过程以及教师演示的有关实验内容，提高学生实验操作技能，培养学生观察能力、探究能力、分析和归纳能力以及相互交流协作能力。并能用所学知识解释日常生活与之有关的化学问题。

C、情感目标：

（1）通过实验的探究、观察、分析，培养学生严谨细致、一丝不苟、实事求是的科学态度和探索精神。

（2通过小组内同学之间的交流、合作，增强学生的团结协作、勇于动手，积极参与的精神。　

（3）通过二氧化碳知识与日常生活的紧密联系及有关探究实验，激发学生学习化学的兴趣和热情。

一、改进原因

人教版初中化学新课标教材活动与探究实验(见上册P110)对实验室里制取CO2气体的发生装置、收集装置进行了探究，但对为什么要选择石灰石(或大理石)和稀盐酸反应来制取CO2气体的理由没有讲清楚，使学生很难从众多的能产生CO2气体的反应中记住实验室制取CO2的药品。现对该实验进行改进。

二、改进装置（如图4）

三 、实验操作

1．对药品选择的探究:请列举4个你所知道的能生成二氧化碳的反应(用化学方程式表示)，并讨论这些反应能否用于实验室制取二氧化碳，并说明理由(见表)。

2．教师演示实验:在a,b,c,d广口瓶中，事先相应放人少量碳酸钙粉末、大理石、大理石、碳酸钠粉末，在胶塞上插人分液漏斗和带胶管的导管。在a,b的分液漏斗中加入稀盐酸，在c,d的分液漏斗中加入稀硫酸，并在导管口系上气球，实验时，打开分液漏斗旋扭，让酸液浸没固体，观察气球的变化，从而知道选择大理石和稀盐酸作为制取二氧化碳的理由。

四、 改进后的优点

对实验室里为什么要选择石灰石(或大理石)和稀盐酸反应来制取C02气体理由进行探究，注意从学生的已有经验出发，并用计算机模拟复杂的化学实验，来帮助学生理解知识，在教学设计中创设生动活泼的学习情景，改变了传统教学中的“讲、记、背、练”的学习方式，使学生理解了科学的本质，从而掌握了化学反应的原理。

  通过对“实验室制取气体思路”的整理，培养学生理性的归纳和总结的能力，使学生能较快接受和理解二氧化碳的制取过程，同时为以后学习探究其他气体实验室制备提供了方法、方式。

    在教学过程中 ，较多地使用了平等对话、交流，设问、追问等教学方式，促使学生在思考中回顾已有知识、接受新知识，使学生思维逻辑性、严密性有所提高，同时也易使学生在活动过程中看到他人的长处和自己的不足，为以后努力提供方向。

    在教学过程中贯穿了实验、探究、阅读、讨论、观察、总结等多种多样的教学手段，注重学科间的整合：借鉴生物、物理课知识，决不简单重复，而是不断创设新的问题环境， 提高了学生的参与程度，既培养了学生思考的能力也培养了学生对知识融会贯通的能力。

 1．实验室制取二氧化碳装置的探究；

 2．归纳实验室制备一般气体的规律；

 3．实验室制备气体的知识整合和能力的培养；

教学过程:

 [引入] 植物光合作用的原料是什么？―― 二氧化碳气体。

这节课，我们共同来探究一下二氧化碳气体的实验室制法。

 写出下列化学方程式

1、碳在氧气中充分燃烧：                            ;

2、木炭在高温下还原氧化铜：                            ;

提出问题：

这些反应适合于实验室制取二氧化碳吗？如果不合适，你认为实验室选择最佳的方案须从哪些因素考虑呢？（提示：可根据课本P40资料卡片的提示思考）

[ 活动探究 1 ] 实验室制取二氧化碳药品选择的探究：

观察实验，完成下表：

反应物

是否有气泡产生

速度快慢

碳酸钠和稀盐酸

碳酸钙和稀盐酸

石灰石＋稀盐酸

石灰石＋稀硫酸

 (小结):

实验室制取二氧化碳所选用的药品为:                        和            .

实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为:                                    .

[ 活动探究 2 ] 实验室制取二氧化碳装置选择的探究：

请根据下图装置, 设计一套实验室用高锰酸钾和 过氧化氢制取氧气的装置图

用高锰酸钾制取氧气选_   _     _和____        __。

用过氧化氢和二氧化锰制取氧气选_      _____和__       _____。
实验室制取二氧化碳气体发生装置应选       ，收集装置应选        ，

C

B

E

D

A

A         B         C            D         E

3、已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。实验室常用碱石灰和硫酸铵两种固体混合加热的方法制取氨气。根据所学的知识判断，实验室制取氨气时发生装置应选择（  ）装置，收集装置应选择（    ）装置。（从上幅图中选择）

（学生归纳）:

(课本P113)

实验室制取气体的装置包括气体发生装置和气体收集装置两部分。

                                       和        反应

                                       和        反应

气体发生装置                   液体   和  液体  反应

                      :   (是否需要加热 ,加催化剂等)

                              密度比空气的         ( 向      排空气法)

  气体收集装置                密度比空气的         ( 向      排空气法 ) 

                         ( 不易或难溶解于水 , 不与水反应 )

[ 活动探究 3]

选择仪器组装装置的探究：

分组讨论: 利用下列仪器,你最多能设计出多少套制取二氧化碳的装置?

          你最喜欢哪一套装置，它有哪些优点?

我设计的制取装置有：                                        

典型代表：

     装置 

优点

缺点

反馈练习：

1.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是  （        ）

            A                 B                 C            D

2、下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。

物质

空气

氧气

二氧化碳

氨气

密度/(g/L)

1.293

1.429

1.977

0.771

溶解性

/

不易溶

能溶

极易溶

已知实验室可用下列反应制取氨气：2NH4C1(固)＋Ca(OH)2(固) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

(1)根据上述信息，选择实验室制取和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置，请在相关空格处打“√”。

氧气

二氧化碳

氨气

3、实验室制取气体所需的装置如下图所示，请回答下列问题：

（1）实验室制取二氧化碳所选用的发生装置为           ；收集装置为        （均填字母）;选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色 ②密度 ③溶解性 ④可燃性,必须考虑的是              (填序号)。

 （2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为                            ;若用E装置收集氧气,当观察至导管口有气泡              地放出时,即可进行收集.

4、实验室里常用大理石跟盐酸反应来制取二氧化碳，某同学认真研究了课本中的实验装置(如图甲)，对其中的气体发生装置部分进行了改进(如图乙)。请回答下列问题：

(1)写出制取二氧化碳反应的化学方程式______________________________________。

(2)写出标号仪器的名称：a________；b________；c________；d________。

(3)说明该同学进行实验改进的目的：_________________________________________。

【新知识传授】

一．实验室制取二氧化碳药品选择的条件

1.含有碳、氧两种元素

2.便于实验室收集气体

3.价格比较便宜

4.操作比较简单

二．显示老师提供的药品

碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石、稀盐酸、稀硫酸

分别组成两组实验

第一组：3位同学上讲台演示

稀盐酸

碳酸钙粉末

其中稀盐酸的量和固体的质量必须统一（做对比实验）

第二组:3位同学上讲台演示实验

碳酸钠粉末

稀硫酸

碳酸钙粉末

稀硫酸

稀硫酸的量和固体的量必须统一

三．做出最佳药品的选择：

问题一：为什么不用大理石(主要成分是CaCO3)和

        稀硫酸来制取CO2？

答：因为大理石和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，

    硫酸钙会覆盖在大理石表面，使反应停止。

问题二：为什么不用碳酸钠和稀盐酸来制CO2？

答：因为碳酸钠和稀盐酸反应太快，不利于CO2的收集。

问题三：能否用浓盐酸代替稀盐酸？

答：因为浓盐酸容易挥发，会造成制取的CO2不纯

结论：实验室制取CO2最适宜的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸

四．写出实验室制取二氧化碳的反应原理

2HCl+CaCO3═CaCl2+CO2↑+H2O

五、探究发生装置

选择条件：药品的状态和反应的条件

显示学生学过和接触过的发生装置

分析它们的优点和缺点，适用的条件

第一个适用固体、加热条件。第二个操作起来不方便。第三个操作方便，节约药品，第四个可以控制反应的速度

回忆第二套装置气密性检查方法，讲解第三套发生装置气密性的检查

【拓展】

【教师】演示该装置的操作和介绍它的优点

优点：可以随时发生随时停止反应

六．收集装置的探究

[教师]通过投影形式显示学生已经掌握的收集装置系列

【学生】解释各个装置的适用条件和要求

【结论】做出实验室制取二氧化碳的整套装置的选择

七．学生练习巩固新知识

学生：完成练习纸知识应用和拓展部分

教师：显示学生做题情况和评讲

八．小结本课内容：

1.实验室制取二氧化碳的药品，反应的原理

2.实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置的选择

【板书设计】：

（一）、实验室制取二氧化碳的原理：在实验室里常用大理石（石灰石）与稀盐酸反应来制取二氧化碳。

            CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑

      （二）、实验室制取二氧化碳的装置：固液不加热型

      （三）、收集方法:向上排空气法—比空气密度大

五、教学评价：

    通过对“实验室制取气体思路”的整理，培养学生理性的归纳和总结的能力，使学生能较快接受和理解二氧化碳的制取过程，同时为以后学习探究其他气体实验室制备提供了方法、方式。

    在教学过程中 ，较多地使用了平等对话、交流，设问、追问等教学方式，促使学生在思考中回顾已有知识、接受新知识，使学生思维逻辑性、严密性有所提高，同时也易使学生在活动过程中看到他人的长处和自己的不足，为以后努力提供方向。

    在教学过程中贯穿了实验、探究、阅读、讨论、观察、总结等多种多样的教学手段，注重学科间的整合：借鉴生物、物理课知识，决不简单重复，而是不断创设新的问题环境， 提高了学生的参与程度，既培养了学生思考的能力也培养了学生对知识融会贯通的能力。

六、教学效果反思：

    这节课教学内容容量大，设计的师生互动活动较多，强调了新课标指导下新型的、互动的师生关系：即教师不再是负责“传道授业解惑”的人，而是一个帮助学生提出问题，和学生合作解决问题的合作伙伴，不仅不包揽所有问题答案，还会要求学生自己想办法，找答案。

    本节课通过演示实验、探究实验、提问等众多手段的运用， 体现了知识、能力、态度的有机整合，不仅能吸引学生的注意力，还可以寓教于乐，以情激学，培养学生的创新意识，激发学生创新思维。但对于初中学生来讲，记忆和理解的水平差异还很大，所以连续和反复依然很重要

实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质

实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质

教学过程:

 [引入] 植物光合作用的原料是什么？―― 二氧化碳气体。

这节课，我们共同来探究一下二氧化碳气体的实验室制法。

 写出下列化学方程式

1、碳在氧气中充分燃烧：                            ;

2、木炭在高温下还原氧化铜：                            ;

提出问题：

这些反应适合于实验室制取二氧化碳吗？如果不合适，你认为实验室选择最佳的方案须从哪些因素考虑呢？（提示：可根据课本P40资料卡片的提示思考）

[ 活动探究 1 ] 实验室制取二氧化碳药品选择的探究：

观察实验，完成下表：

反应物

是否有气泡产生

速度快慢

碳酸钠和稀盐酸

碳酸钙和稀盐酸

石灰石＋稀盐酸

石灰石＋稀硫酸

 (小结):

实验室制取二氧化碳所选用的药品为:                        和            .

实验室制取二氧化碳的化学反应方程式为:                                    .

[ 活动探究 2 ] 实验室制取二氧化碳装置选择的探究：

请根据下图装置, 设计一套实验室用高锰酸钾和 过氧化氢制取氧气的装置图

用高锰酸钾制取氧气选_   _     _和____        __。

用过氧化氢和二氧化锰制取氧气选_      _____和__       _____。
实验室制取二氧化碳气体发生装置应选       ，收集装置应选        ，

C

B

E

D

A

A         B         C            D         E

3、已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。实验室常用碱石灰和硫酸铵两种固体混合加热的方法制取氨气。根据所学的知识判断，实验室制取氨气时发生装置应选择（  ）装置，收集装置应选择（    ）装置。（从上幅图中选择）

（学生归纳）:

(课本P113)

实验室制取气体的装置包括气体发生装置和气体收集装置两部分。

                                       和        反应

                                       和        反应

气体发生装置                   液体   和  液体  反应

                      :   (是否需要加热 ,加催化剂等)

                              密度比空气的         ( 向      排空气法)

  气体收集装置                密度比空气的         ( 向      排空气法 ) 

                         ( 不易或难溶解于水 , 不与水反应 )

[ 活动探究 3]

选择仪器组装装置的探究：

分组讨论: 利用下列仪器,你最多能设计出多少套制取二氧化碳的装置?

          你最喜欢哪一套装置，它有哪些优点?

我设计的制取装置有：                                        

典型代表：

     装置 

优点

缺点

反馈练习：

1.实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是  （        ）

            A                 B                 C            D

2、下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。

物质

空气

氧气

二氧化碳

氨气

密度/(g/L)

1.293

1.429

1.977

0.771

溶解性

/

不易溶

能溶

极易溶

已知实验室可用下列反应制取氨气：2NH4C1(固)＋Ca(OH)2(固) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。

(1)根据上述信息，选择实验室制取和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置，请在相关空格处打“√”。

氧气

二氧化碳

氨气

3、实验室制取气体所需的装置如下图所示，请回答下列问题：

（1）实验室制取二氧化碳所选用的发生装置为           ；收集装置为        （均填字母）;选择气体收集方法时,气体的下列性质:①颜色 ②密度 ③溶解性 ④可燃性,必须考虑的是              (填序号)。

 （2）实验室用A装置制取氧气的化学方程式为                            ;若用E装置收集氧气,当观察至导管口有气泡              地放出时,即可进行收集.

4、实验室里常用大理石跟盐酸反应来制取二氧化碳，某同学认真研究了课本中的实验装置(如图甲)，对其中的气体发生装置部分进行了改进(如图乙)。请回答下列问题：

(1)写出制取二氧化碳反应的化学方程式______________________________________。

(2)写出标号仪器的名称：a________；b________；c________；d________。

(3)说明该同学进行实验改进的目的：_________________________________________。

【新知识传授】

一．实验室制取二氧化碳药品选择的条件

1.含有碳、氧两种元素

2.便于实验室收集气体

3.价格比较便宜

4.操作比较简单

二．显示老师提供的药品

碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、大理石、稀盐酸、稀硫酸

分别组成两组实验

第一组：3位同学上讲台演示

稀盐酸

碳酸钙粉末

其中稀盐酸的量和固体的质量必须统一（做对比实验）

第二组:3位同学上讲台演示实验

碳酸钠粉末

稀硫酸

碳酸钙粉末

稀硫酸

稀硫酸的量和固体的量必须统一

三．做出最佳药品的选择：

问题一：为什么不用大理石(主要成分是CaCO3)和

        稀硫酸来制取CO2？

答：因为大理石和稀硫酸反应会生成微溶于水的硫酸钙，

    硫酸钙会覆盖在大理石表面，使反应停止。

问题二：为什么不用碳酸钠和稀盐酸来制CO2？

答：因为碳酸钠和稀盐酸反应太快，不利于CO2的收集。

问题三：能否用浓盐酸代替稀盐酸？

答：因为浓盐酸容易挥发，会造成制取的CO2不纯

结论：实验室制取CO2最适宜的药品是石灰石(或大理石)和稀盐酸

四．写出实验室制取二氧化碳的反应原理

2HCl+CaCO3═CaCl2+CO2↑+H2O

五、探究发生装置

选择条件：药品的状态和反应的条件

显示学生学过和接触过的发生装置

分析它们的优点和缺点，适用的条件

第一个适用固体、加热条件。第二个操作起来不方便。第三个操作方便，节约药品，第四个可以控制反应的速度

回忆第二套装置气密性检查方法，讲解第三套发生装置气密性的检查

【拓展】

【教师】演示该装置的操作和介绍它的优点

优点：可以随时发生随时停止反应

六．收集装置的探究

[教师]通过投影形式显示学生已经掌握的收集装置系列

【学生】解释各个装置的适用条件和要求

【结论】做出实验室制取二氧化碳的整套装置的选择

七．学生练习巩固新知识

学生：完成练习纸知识应用和拓展部分

教师：显示学生做题情况和评讲

八．小结本课内容：

1.实验室制取二氧化碳的药品，反应的原理

2.实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置的选择

【板书设计】：

（一）、实验室制取二氧化碳的原理：在实验室里常用大理石（石灰石）与稀盐酸反应来制取二氧化碳。

            CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2↑

      （二）、实验室制取二氧化碳的装置：固液不加热型

      （三）、收集方法:向上排空气法—比空气密度大

五、教学评价：

    通过对“实验室制取气体思路”的整理，培养学生理性的归纳和总结的能力，使学生能较快接受和理解二氧化碳的制取过程，同时为以后学习探究其他气体实验室制备提供了方法、方式。

    在教学过程中 ，较多地使用了平等对话、交流，设问、追问等教学方式，促使学生在思考中回顾已有知识、接受新知识，使学生思维逻辑性、严密性有所提高，同时也易使学生在活动过程中看到他人的长处和自己的不足，为以后努力提供方向。

    在教学过程中贯穿了实验、探究、阅读、讨论、观察、总结等多种多样的教学手段，注重学科间的整合：借鉴生物、物理课知识，决不简单重复，而是不断创设新的问题环境， 提高了学生的参与程度，既培养了学生思考的能力也培养了学生对知识融会贯通的能力。

六、教学效果反思：

    这节课教学内容容量大，设计的师生互动活动较多，强调了新课标指导下新型的、互动的师生关系：即教师不再是负责“传道授业解惑”的人，而是一个帮助学生提出问题，和学生合作解决问题的合作伙伴，不仅不包揽所有问题答案，还会要求学生自己想办法，找答案。

    本节课通过演示实验、探究实验、提问等众多手段的运用， 体现了知识、能力、态度的有机整合，不仅能吸引学生的注意力，还可以寓教于乐，以情激学，培养学生的创新意识，激发学生创新思维。但对于初中学生来讲，记忆和理解的水平差异还很大，所以连续和反复依然很重要

• 优点:

  内容比较详细，微课清晰，内容新颖，目标达成。

• 缺点:

  看不到实课记录