二氧化碳制取的研究教学案例
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二氧化碳制取的研究教学案例
一、教学目标。
1. 知识与技能目标。
学生能够说出实验室制取二氧化碳的反应原理。
学生能够根据反应原理选择合适的发生装置和收集装置来制取二氧化碳。
学生能够正确书写实验室制取二氧化碳的化学方程式。
2. 过程与方法目标。
通过对比氧气的制取，培养学生对知识的迁移能力和分析问题、解决问题的能力。
通过实验探究，让学生体验科学探究的过程，提高学生的实验操作能力。
3. 情感态度与价值观目标。
激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨的科学态度和勇于创新的精神。
让学生体会化学与生活的密切联系，增强学生的环保意识。
二、教学重难点。
1. 教学重点。
实验室制取二氧化碳的反应原理、发生装置和收集装置。
二氧化碳的检验和验满方法。
2. 教学难点。
根据反应物的状态和反应条件选择合适的发生装置，根据气体的密度和溶解性选择合适的收集装置。 三、教学方法。
讲授法、实验探究法、对比分析法、讨论法。
四、教学过程。
# （一）创设情境，导入新课。
1. 教师播放一段视频：一个人打开一瓶汽水，汽水冒出大量气泡。
教师：同学们，在这个视频里，汽水里冒出的气泡是什么气体呢？
学生：二氧化碳。
教师：没错，二氧化碳在我们生活中无处不在。那你们想不想知道在实验室里是怎么制取二氧化碳的呢？今天我们就来一起研究二氧化碳的制取。
# （二）回顾旧知，知识迁移。
1. 教师：在学习二氧化碳制取之前，我们先来回顾一下氧气的制取。同学们还记得实验室制取氧气有哪些方法吗？
学生回答（高锰酸钾加热分解、过氧化氢在二氧化锰催化下分解等）。
教师：那制取氧气的发生装置有哪些类型呢？（展示氧气制取的不同发生装置图片）
学生：有固体加热型和固液不加热型。
教师：非常好。那氧气的收集方法又有哪些呢？
学生：排水法和向上排空气法。
教师：那我们是根据什么来选择这些发生装置和收集装置的呢？
学生讨论后回答：根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置。 # （三）探究二氧化碳的制取原理。
1. 教师：那我们来找一找哪些反应可以用来制取二氧化碳呢？（展示一些化学试剂，如大理石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸等）
教师：同学们可以分组讨论一下，尝试写出可能的反应方程式。
学生分组讨论并书写反应方程式。
大理石（主要成分碳酸钙）与稀盐酸反应：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂+ H₂O + CO₂↑。
碳酸钠与稀盐酸反应：Na₂CO₃+ 2HCl = 2NaCl + H₂O + CO₂↑。
大理石与稀硫酸反应：CaCO₃+ H₂SO₄ = CaSO₄+ H₂O + CO₂↑（CaSO₄微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行）
3. 教师：从反应速率、是否便于收集等方面考虑，哪个反应最适合用来制取二氧化碳呢？
学生通过对比分析得出：大理石与稀盐酸反应最合适，因为反应速率适中，便于控制，而且大理石是块状固体，稀盐酸是液体，操作比较方便。
# （四）探究二氧化碳的制取装置。
1. 教师：确定了反应原理，那我们该如何选择制取二氧化碳的装置呢？
教师引导学生根据大理石（固体）和稀盐酸（液体）的状态，以及反应不需要加热的条件，得出发生装置应选择固液不加热型。（展示固液不加热型发生装置的实物和图片）
2. 教师：那二氧化碳的收集装置又该怎么选择呢？
教师提示学生回忆二氧化碳的性质（密度比空气大，能溶于水），学生得出应采用向上排空气法收集。（展示向上排空气法收集装置的实物和图片） # （五）实验操作，制取二氧化碳。
1. 教师演示实验室制取二氧化碳的实验操作步骤：
连接仪器并检查装置的气密性。（教师演示检查气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好）
向锥形瓶中加入大理石，从长颈漏斗中加入稀盐酸。（教师强调加入药品的顺序和注意事项）
用向上排空气法收集二氧化碳。（教师演示收集的方法，将导管伸到集气瓶底部）
2. 教师：同学们观察到什么现象了呢？
学生：有气泡产生，集气瓶中的空气被排出。
3. 教师：那如何检验收集到的气体是二氧化碳呢？
学生：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳。
教师进行实验验证，将收集到的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。
4. 教师：那又如何验满呢？
学生：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满了。
教师进行验满操作演示。
# （六）课堂小结。
1. 教师：今天我们一起学习了二氧化碳的制取。哪位同学能来总结一下我们都学了哪些内容呢？
学生回答（反应原理、发生装置、收集装置、检验和验满方法等）。 教师进行补充和完善。
# （七）课堂练习。
1. 教师布置几道与二氧化碳制取相关的练习题，如选择制取装置、书写反应方程式、检验和验满的操作等。
学生进行练习，教师巡视指导，然后对练习题进行讲解。
# （八）布置作业。
1. 让学生回家后用家庭小实验的方式制取一瓶二氧化碳（可以用白醋和鸡蛋壳反应），并记录实验过程和现象。
2. 完成课本上的课后练习题。
五、教学反思。
1. 在这堂课中，通过创设情境导入新课，能够吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。回顾氧气的制取，有助于学生进行知识迁移，更好地理解二氧化碳制取的相关知识。
2. 在探究二氧化碳制取原理和装置的过程中，让学生分组讨论、自主探究，能够培养学生的合作精神和探究能力。但是在学生分组讨论时，有些小组讨论不够积极，以后需要加强对小组讨论的引导和监督。
3. 实验操作演示环节，学生的注意力比较集中，能够直观地看到二氧化碳的制取过程。但是在演示过程中，有些操作细节部分学生可能没有看清楚，以后可以考虑利用多媒体设备进行放大展示。
4. 课堂练习能够及时巩固学生所学知识，但是练习题的难度可以再适当增加一些，以满足不同层次学生的需求。
5. 布置家庭小实验作业，能够让学生将课堂知识延伸到课外，增强学生的动手能力和对化学的学习兴趣。
