二氧化碳制取的研究教學(xué)案例

1、二氧化碳制取的研究教學(xué)案例一、教學(xué)目標(biāo)1知識(shí)與技能（1）了解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和方法，知道二氧化 碳的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法；（2）能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的簡(jiǎn)易裝置， 了解實(shí)驗(yàn)室制取 氣體的一般思路。2過程與方法（1）通過二氧化碳和氧氣有關(guān)性質(zhì)的比較， 了解制備二氧化碳和 氧氣時(shí)，其發(fā)生裝置與收集裝置的異同， 初步確立實(shí)驗(yàn)室制取氣體的 一般思路和方法；（2）讓學(xué)生在組裝并使用自己設(shè)計(jì)的裝置制取氣體的過程中， 體驗(yàn)、反思和完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，初步掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，樹立多角度、 多層次觀察和分析問題的能力。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的好奇和探究欲，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興 趣；（2）培養(yǎng)

2、學(xué)生善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新、大膽實(shí) 踐的科學(xué)精神。二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1教學(xué)重點(diǎn)：采用活動(dòng)與探究的方式研究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳 的反應(yīng)原理、儀器裝置，并利用設(shè)計(jì)的裝置制取二氧化碳2教學(xué)難點(diǎn)： 從實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路出發(fā)， 學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法三、教具、學(xué)具準(zhǔn)備1教具準(zhǔn)備： 多媒體教學(xué)系統(tǒng)及課件（ Flash 制作）； “空瓶變癟”趣味實(shí)驗(yàn)用品：空塑料瓶和盛滿二氧化碳的塑料 瓶各一只、熱水瓶、水槽； 制取二氧化碳的裝置兩套（展示所用）：錐形瓶、雙孔塞、 長(zhǎng)頸漏斗、導(dǎo)管、集氣瓶、玻璃片；大試管、單孔塞、導(dǎo)管、集 氣瓶、玻璃片、鐵架臺(tái)； 實(shí)物投影儀2學(xué)具準(zhǔn)備： “空瓶變癟”趣味實(shí)驗(yàn)用

3、品：空塑料瓶一只、盛有水的大燒 杯一只； 探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理的相關(guān)儀器： 點(diǎn)滴板、膠頭滴管、 鑷子、藥匙； 設(shè)計(jì)方案所用： 教材中備選儀器的復(fù)印圖片 （每張小紙片一種儀器，每種儀器圖34張以備在不同組合中使用）、雙面膠、小剪刀； 實(shí)驗(yàn)室制?。ê?jiǎn)易裝置）及收集、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿二氧化碳的相關(guān)儀器：大試管、單孔塞、導(dǎo)管、集氣瓶、玻璃片、鐵架臺(tái)、試管、火柴等； 藥品：石灰石、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸、澄清石灰水四、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖在引入新課時(shí)，米用空瓶變既是為癟的實(shí)驗(yàn)，既是為了激發(fā)興了引課，趣，也是創(chuàng)設(shè)情景，提出問也是為題。了讓學(xué)觀察、思考生對(duì)親具體實(shí)施過程：課前，教師自制取引入準(zhǔn)備

4、了一只空飲料瓶，向其學(xué)生們感到驚奇，但是大一瓶二新課中倒入半瓶熱水后倒掉，然家很快明白了其中的道氧化碳后迅速擰緊瓶蓋，將其浸入理，這是因?yàn)榉忾]的塑料產(chǎn)生迫冷水中，瓶子馬上變癟了。瓶?jī)?nèi)盛有熱空氣，當(dāng)它遇切需要，冷后體積縮小，瓶?jī)?nèi)氣壓在任務(wù)然后教師又拿出一只事先減小，在外界大氣壓的作驅(qū)動(dòng)下，收集滿二氧化碳的飲料瓶，用下，軟塑料瓶自然就變?yōu)樘骄繉?duì)冋學(xué)們說：“剛才我用熱癟了。二氧化水做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在改用 冷水，看看能否成功?！碑?dāng) 教師向瓶中注入約1/3體積 的水后，立即擰緊瓶蓋，用 力振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子也慢慢變 癟了。這時(shí)學(xué)生們有點(diǎn)迷惑 了，教師趁機(jī)鼓動(dòng)：“大家 想不想親手做一下，在每組 儀器用品中，都

5、有一只塑料 瓶，大家試驗(yàn)一下吧！”學(xué)生們模仿教師的實(shí)驗(yàn) 后，感到很失望，因?yàn)樗?們的瓶子都沒有變癟。碳的制法作好鋪墊。這時(shí)，教師說：“其實(shí)老師的瓶子和大家的不一樣，我由于大部分學(xué)生已經(jīng)預(yù)的瓶子里面裝有一種神習(xí)過，很快大家就回答秘的氣體，而大家的瓶子說：“一氧化碳”。也有里面只是空氣。我瓶子里的冋學(xué)回答是氧氣或氮?dú)鈿怏w，一遇見水呀，就哧溜的，但馬上被其他同學(xué)否溜鉆進(jìn)去很多一一能溶于定了，在前面學(xué)過這兩種水，所以密封的瓶子里面氣氣體都是難溶于水的。壓也會(huì)減小，當(dāng)然就會(huì)變癟了。”教師接著發(fā)問：“大家能猜一下這是什么氣體嗎？”“大家知道我是怎樣將飲 料瓶中裝滿二氧化碳的 嗎？你們想不想將自己的 瓶中也

6、裝滿二氧化碳，重復(fù) 一下老師剛才的實(shí)驗(yàn)？”提出問題此時(shí)，學(xué)生們躍躍欲試, 急切地想知道怎樣才能 讓自己的瓶子里裝滿二 氧化碳。提問：如何才能得到一瓶純小組活動(dòng)，組內(nèi)討論、交在已有凈的一氧化碳呢？流，一小組代表回答，其知識(shí)經(jīng)他小組補(bǔ)充或搶答。驗(yàn)的基課件投影如下內(nèi)容：列舉礎(chǔ)上，使你所知道的能生成一氧化學(xué)生初碳的反應(yīng)，能與出化學(xué)方程步學(xué)會(huì)式的與出化學(xué)方程式。鼓勵(lì)綜合分學(xué)生利用“頭腦風(fēng)暴”法，析問題、搜索盡可能多的反應(yīng)。理論聯(lián)在備課時(shí)考慮到學(xué)生的可 能答案有：碳在氧氣或空氣 中燃燒；一氧化碳在空氣或 氧氣中燃燒；木炭還原氧化 銅；蠟燭燃燒；碳酸鈉與稀 鹽酸的反應(yīng)（質(zhì)量守恒定 律中有該實(shí)驗(yàn)）、石灰石 或

7、大理石與稀鹽酸反應(yīng)（某 些學(xué)生已預(yù)習(xí)，下同）；一 氧化碳還原氧化銅；小組討論在實(shí)驗(yàn)室條件系實(shí)際， 尋找出 可能適 合的反 應(yīng)藥品。在課件中事先將這些隱藏下是否可行，從反應(yīng)條在表格中，根據(jù)學(xué)生的回答件、藥品來源、操作是否點(diǎn)出，投放在大屏幕簡(jiǎn)便、氣體是否便于收集上。等方面綜合考慮。有些反應(yīng)制得的一氧化碳不純，提問：哪些反應(yīng)能方便快捷有些反應(yīng)條件要求過高，地得到較純凈的一氧化碳有些操作不簡(jiǎn)便，有些難呢？于收集等，被同學(xué)們一一否決。師生討論結(jié)果：碳酸鈉與稀 鹽酸的反應(yīng)、碳酸鈣與稀鹽 酸的反應(yīng)能制得較純凈的 一氧化碳。但它們的反應(yīng)速 度如何、氣體是否易于收集 呢？讓我們通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行 探究。石灰石與稀鹽酸

8、、石灰石與分組在點(diǎn)滴板上完成上對(duì)于含稀硫酸、碳酸鈉與稀鹽酸、述實(shí)驗(yàn)，并得出結(jié)論：碳碳酸根碳酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)，哪酸鈉無論與哪種酸反應(yīng)，的化合個(gè)更適合在實(shí)驗(yàn)室里制取速度很快，不易收集；石物與酸一氧化碳。灰石與稀硫酸的反應(yīng)開產(chǎn)生二始時(shí)有氣泡產(chǎn)生，但隨氧化碳探究之氣泡越來越少，慢慢停的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)止了反應(yīng)；只有石灰石與引導(dǎo)學(xué)稀鹽酸的反應(yīng)速度適中，生關(guān)注反應(yīng)在持續(xù)進(jìn)行，收集起其反應(yīng)師生討論后，得出結(jié)論：在來也很方便。物狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)室里制取一氧化碳的反應(yīng)條最佳藥品是石灰石和稀鹽件、反應(yīng)酸速度等，從而通設(shè)計(jì) 方 案師（播放課件）：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理及相應(yīng)的化學(xué)方程式CaCQ + 2HCI = CaC

9、b +H2O + CO2 f組織討論選用什么樣的制取和收集裝置，播放課件“氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法”中列表：反應(yīng)原理、所需藥品、 儀器裝置、收集方法、驗(yàn)滿 方法、檢驗(yàn)方法等。知引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)回顧第二單 新元氧氣的制取推導(dǎo)出二氧化碳的實(shí)驗(yàn) 室制法與實(shí)驗(yàn)室中用雙 氧水與二氧化錳制氧氣 有共同點(diǎn)，都是“固+液T氣，且反應(yīng)不需要加 熱”。因此制取二氧化碳 可以用與之相同或相似 的裝置，而不能用高錳酸 鉀或氯酸鉀加熱分解制 取氧氣的裝置。同時(shí)還需 要討論收集方法，通過與 氧氣對(duì)比，再聯(lián)系二氧化過實(shí)驗(yàn) 確定實(shí) 驗(yàn)室制 取二氧 化碳的 反應(yīng)原 理和最 適合藥 品。聯(lián)系對(duì) 比，溫故 知新。碳的物理性質(zhì)，學(xué)生們很快就得出

10、結(jié)論：二氧化碳只能用向上排空氣法收集。從教材第111頁(yè)備選儀器圖 中選取合適的儀器，設(shè)計(jì)并 組裝制取二氧化碳的裝置。 設(shè) 計(jì) 方 案師：讓我們玩一個(gè)“拼圖游 戲”一一用印有儀器圖的小 紙片盡可能多地拼接、粘貼 成幾套制取并收集二氧化 碳的裝置，也可以另選儀器 或代用品手繪設(shè)計(jì)圖，比比 看哪個(gè)小組設(shè)計(jì)得最快、最 多、最好。播放課件，拖曳儀器圖，演 示組裝過程，評(píng)價(jià)、鼓勵(lì)各 小組成功之處并糾正學(xué)生裝置圖中的錯(cuò)誤，特別是向 上排空氣法收集氣體時(shí)導(dǎo)將組裝起的成套裝置用雙面膠粘貼在白紙上，在 實(shí)物投影上展示，不同組 之間互相交流、補(bǔ)充完 善。之所以 提供紙 片讓學(xué) 生粘貼 模擬，而 未用實(shí) 物儀器 讓學(xué)

11、生 組裝，主 要是考 慮這本 身屬于 設(shè)計(jì)實(shí) 驗(yàn)，類似 于建筑 中的圖 紙，再者 如果將管應(yīng)伸入集氣瓶底部，這一點(diǎn)在裝置圖中就不被很多學(xué)生所注意。師生討論之后，共同評(píng)選出了最優(yōu)化裝置（錐形瓶、 雙孔塞配長(zhǎng)頸漏斗）和最簡(jiǎn)單裝置（大試管、單孔塞） 各一套。所有備選儀器都提供出來，一 則受實(shí) 驗(yàn)室條 件限制（某些 儀器數(shù) 量 不 足），二 則學(xué)生 的課桌 上也無 法擺放 那么多 的儀器， 故而采 用紙片 模擬法。最優(yōu)化裝置最簡(jiǎn)單裝置（鐵架臺(tái)未畫出）交流提升播放課件，組織討論列表“一氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法”討論一氧化碳制取中的 如下冋題：反應(yīng)原理、所 需藥品、儀器裝置、收集 方法、驗(yàn)滿方法、檢驗(yàn)方 法等，

12、以提升對(duì)一氧化碳 實(shí)驗(yàn)室制法的認(rèn)識(shí)，使之 更加全面、系統(tǒng)。相關(guān)問 題與“溫 故知新” 中氧氣 制法一 致，使學(xué) 生在這 種形式 對(duì)稱、問 題相似 的表格 中進(jìn)行 聯(lián)系對(duì) 比、梳理 整合，更 易于建 構(gòu)自己 的知識(shí) 體系，做 到交流 提升。動(dòng)手前期討實(shí)踐扌曰導(dǎo)學(xué)生兀成頭驗(yàn)至制取論的諸 如反應(yīng) 原理、藥 品選用、二氧化碳的操作儀器裝學(xué)生小組合作：用最簡(jiǎn)置及收單的裝置制取并收集一集方法瓶一氧化碳，練習(xí)驗(yàn)滿和等都像檢驗(yàn)方法，然后用軟空塑“紙上料瓶收集一瓶一氧化碳談兵”，并倒入約1/3體積水，重是為動(dòng)復(fù)課前“空瓶變癟”實(shí)驗(yàn)。手實(shí)驗(yàn)，真正在實(shí)驗(yàn)室里制取并收集二氧化碳打下基礎(chǔ)。另夕卜，讓學(xué)生重做“空瓶變癟”實(shí)遷移應(yīng)用驗(yàn)，也算 是做到 了首尾 呼應(yīng)。完成有 關(guān)知識(shí) 與方法 的訓(xùn)練， 對(duì)實(shí)驗(yàn) 室制取 氣體的 一般方 法和思 路進(jìn)行 合理演 繹,提咼 學(xué)生的 遷移應(yīng) 用能力， 并對(duì)學(xué)完成實(shí)驗(yàn)后，課件中投影展示如下題目：實(shí)驗(yàn)室常用固體亞硫酸鈉和稀硫酸