初中化学_《二氧化碳的实验室制法》教学设计学情分析教材分析课后反思

《二氧化碳的实验室制法》教学设计
教学目标
1.知识目标
使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上，研讨二氧化碳的实验室制法；
通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；
通过实验探究，学会设计实验室制取二氧化碳的装置；
2.能力目标
通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究，逐步提高学生的探究能力；
通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力；
通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生实验室制取气体装置的设计思路；
通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。

3.情感目标
在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；
在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。

主要教学方法
引导学生复习到目前为止学生已经掌握的可以得到二氧化碳气的方法，逐一筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法，让学生在教师的带领下学会总结，学会判断，从中真正体现学生是学习的主体。

重、难、疑点及解决办法
1.重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法。

2.难点：从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。

3.疑点：实验室制取二氧化碳，为什么不能用稀硫酸？
4.解决方法
(1)采取讨论的形式，从学生学过的氧气和氢气的实验室制法，归纳和总结出气体实验室制法的设计思路和方法。

(2)通过演示和补充实验，组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取方法，使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理，提高学生分析和解决实际问题的能力。

教学准备
教师准备：试管、胶头滴管、盐酸、硫酸、大理石、Na2CO3
学生准备：预习此节内容，准备探究的问题。

教学步骤
(一)明确目标
1.联系实验室制取氧气、氢气的方法，学会实验室制取气体的一般方法。

2.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、使用的药品、仪器名称和收集方法。

(二)整体感知
本节主要采用讨论的形式，使学生掌握二氧化碳的实验室制法。

(三)教学过程
[复习提问]：(1)CO2有哪些物理性质和化学性质？
(2)实验室制取H2、O2的反应原理及装置是什么？
[小结]：实验室制取氧气的原理是利用高锰酸钾在加热条件下或用双氧水在二氧化锰催化下分解，得到氧气。

实验室制取氢气的原理是用金属锌和稀硫酸(或稀盐酸)反应得到氢气。

[教师活动]：投影出制取H2、O2的几套装置图，通过讨论得出这些装置图的适用范围；(1)当用固体反应，需要加热产生气体时，可采用制取氧气的装置；(2)当用固体与液体反应，不需加热就能生成气体时，可采用制取氢气的装置(注意该气体难溶于水或酸)。

[提问]：(1)在实验室如何收集H2和O2，根据它们的什么性质？
(2)如何检验H2和O2？
[学生活动]：通过讨论得出以下结论：(1)根据气体的物理性质(密度和溶解性) 决定采用什么方法收集；(2)利用物质的特性来检验物质。

[总结板书]：实验室制取气体的思路和方法是：
1.首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么最简便迅速的化学反应制取这种气体。

2.根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计实验装置，决定采用什么方法收集。

3.需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。

[讲解]：根据以上思路，我们来学习二氧化碳的实验室制法。

[板书]：一.实验室制取二氧化碳的反应原理
[学生活动]：阅读教材第93页。

[板书]：1.药品：大理石(石灰石)和稀盐酸
2.化学方程式：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
[学生活动]：讨论实验室制取CO2时，能否将稀HCl换成稀H2SO4？能否将CaCO3换成Na2CO3？
[演示实验]：向装有大理石的试管中加入稀HCl，另一支也装有大理石的试管中加入稀H2SO4，让学生观察实验现象。

[讲解]：大理石跟稀H2SO4反应一段时间就停止放出气体，是由于CaCO3和H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止大理石和H2SO4接触，反应就停止了，所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。

[演示试验]：取两支试管，一支装有大理石，另一支装有碳酸钠，都加入盐酸。

[学生活动]：观察两支试管中产生气体的程度，思考碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳是否容易收集。

[目的意图]：通过上面的演示试验，使学生理解掌握实验室制取二氧化碳所用药品和依据的反应原理。

[提问]：根据实验室制取二氧化碳的反应原理，确定制取二氧化碳可采用什么装置？
[板书]：二.实验室制取二氧化碳的装置
1.装置：同制取氢气的装置相似。

[讲解]：采用与制取氢气相同的装置，指出反应的容器可以是锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、大试管、启普发生器等，并强调装置的正确性和原因。

[提问]：根据CO2的物理性质，采用什么方法来收集CO2呢？
[板书]：2.收集方法：采用向上排空气法，不能用排水法。

[实验]：实验室制取二氧化碳。

[提问]：(1)如何检验生成的气体是二氧化碳？
(2)如何证明集气瓶中充满了二氧化碳？
[总结板书]：三.二氧化碳的检验方法
1.检验方法：将生成的气体通人澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体为CO2。

2.验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明瓶内充满CO2。

[实验]：再次演示实验：实验室制取CO2。

[学生活动]：阅读教材第95页的选学材料，回答每种灭火器的用途及注意事项。

[目的意图]：提高学生的安全意识。

[板书]：四.三种常见的灭火器
(四)总结、扩展
比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法。

布置作业
1.列表比较H2、O2、CO2的实验室制法的异同。

2.预习下一节内容。

3.教材第98页习题2、4、5。

学情分析
所以教学内容和探究过程中设计了三大块：
1.通过分组实验选择比较出实验室制取二氧化碳气体的最佳原料；
2.根据氧气的制取讨论归纳出确定发生装置和收集装置时应考虑的因素，引导学生从反应物的状态、反应条件、气体密度以及是否溶于水等因素来设计实验室制取二氧化碳的装置；
3.利用设计的装置来制取二氧化碳，根据二氧化碳的性质检验气体是否已收集满，以此帮助学生形成实验室制取气体的一般思路和方法。

学生通过对氧气实验室制法的学习，已具备了一定的气体制取的基本知识和化学实验操作的基本技能，并且通过前几章知识的学习渗透，学生以具备初步的探究活动，所以本节课设计由学生探究实验室制取某种气体时——药品的选择、装置的设计、实验的方法等活动，使化学教学中真正体现了转变学生的学习方式，使学生积极主动地获取化学知识，并且养成科学的态度，获得科学的方法，在“做中学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力
效果分析
本节课一方面重视新旧知识的联系，通过复习氧气的实验室制法让学生了解二氧化碳的实验室制法。

另一方面重视培养、训练学生的观察、分析比较、归纳总结、动手操作的能力，让学生养成严谨的科学态度。

从总体上看，本节课使单调的化学实验基本操作教学富有启发性、
探究性和人文精神意境。

初中化学九年级人教版第六单元课题2“二氧化碳制取的研究”是在学生学习了氧气的实验室制法以后的另一种气体的实验室制法，九年级的学生处于成长阶段，他们生动活泼，有着强烈的求知欲望，喜欢表现自己，针对学生这些特点，该老师对这一节课主要采用诱导、组织讨论、分组实验让学生完成学习任务。

根据教学内容及教学对象的分析，该老师主要把机械、沉闷、程式化的课堂教学变得富有生气与乐趣，多方面刺激学生的好奇心，使教学目的能得到有效实现和提高学生的全面发展。

对本课的教学主要体现在：1、通过与氧气的性质、制取方法的对比，让学生了解实验室制取二氧化碳气体的装置及收集方法，从而了解实验室制取某种气体的一般思路。

2、通过学生的讨论分析、设计实验、动手操作培养学生分析问题、解决问题、动手操作能力，也培养学生的合作精神。

据教材的分析，本节课的重点和难点是：采用活动和探究的方式来研究实验室制取二氧化碳气体的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。

重点较突出，从后面学生做习题的情况来看，基本达到突破教学难点的目的。

教材分析：
本节课《实验室制取二氧化碳》，是山东教育出版社《义务教育课程标准实验教科书·化学》九年级上册第六章第三节的内容。

二氧化碳的实验室制法是初中化学应重点掌握的内容，是中考必考的知识点。

本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占地位十分重要，是培养学生在实验室中制取某种气体时药品的选择、装置的设计、收集方法等思路的最佳素材。

学好本节内容对学生今后继续学习元素化合物知
识，提高化学实验技能及科学探究能力都有深远的影响。

本节知识的学习相对比较容易，学生在掌握氧气实验室制法的基础上运用“自主、合作、探究”的学习方式可以迎刃而解。

评测练习
1 反应药品：稀盐酸跟大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）反应
2 反应原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
注意：（1）不用稀硫酸代替稀盐酸，原因是稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的CaSO4，包在大理石的外面，阻碍反应继续进行
（2）不用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，会使生成的CO2中混有氯化氢气体而不纯
（3）不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石或石灰石，原因是它们与稀盐酸反应速率太快，不容易控制和收集，且成本较高
3 发生装置的选择：
由于反应物是块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应，且反应不需要加热，生成的CO2能溶于水，因此CO2的发生装置应与实验室用双氧水制氧气的装置相似。

一般情况下，由于制取CO2时所需反应物的量较多，常用下列仪器代替试管做反应容器，仪器有大试管、锥形瓶、广口瓶、平底烧瓶、启普发生器等。

4 收集装置的选择：
收集CO2可根据它的性质去考虑：因为CO2能溶于水，并且部分与水
反应生成碳酸，故不用排水法。

又因为CO2的密度比空气的密度大，故可用向上排空气法收集CO2
注意：收集时瓶口要盖毛玻璃片，且收集时导管应伸入到接近集气瓶底部，尽快排净空气，收集较纯净的气体
5 几种制取CO2的装置：
实验室常用的制取CO2的装置如下图所示
A B
6 实验步骤：
采用A装置的实验步骤为：①检查气密性②装块状药品大理石或石灰石③塞紧双孔胶塞④由长颈漏斗加液体⑤收集气体
注意：上述步骤简记为“查、装、塞、液、收”。

如果应用B装置应为“查、装、液、塞、收”
7 注意事项：
（1）长颈漏斗的下端管口应插入液面以下形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出
（2）检查装置的气密性
①常用的方法：将装置的导管口的一端浸没于水中，再用双手手掌握住容器（试管可用一只手握住，如图①所示，有时还可稍微加热），若在导管口端有气泡冒出，且手掌离开后，管口端又形成一段高于水面的水柱，则证明装置不漏气
②特殊方法：用长颈漏斗插入液面内（如图②所示）的气体发生装置，可用紧闭导气管出口，从漏斗中加水，观察液面稳定后是否下降的方法检查装置气密性，若水面下降，则表明漏气；若水面不下降，则表明不漏气
图①图②
(3)反应器内的导管稍露出胶塞即可,不宜太长,否则不利于气体导出
(4)不加热
(5)集气瓶内的导管应伸入到接近集气瓶底部,以利于排净空气
8 验满、检验及净化
（1）验满方法：把燃着的木条放在集气瓶口（不要伸入瓶内），如果火焰熄灭了，证明瓶里已充满了二氧化碳
（2）检验方法：把气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，就证明是二氧化碳气体，这是检验二氧化碳的方法
（3）净化装置：若制取的CO2中混有少量HCl气体和水蒸气时，可先将气体通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶（除去HCl气体），再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（除去水蒸气并进行干燥）
三：例题讲解
例1 现有如图所示仪器和装置（集气瓶口方向不变），试回答下列问题：
（1）写出A中三种仪器的名称：①______；②______；③______．（2）用氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气的化学方程式为___________________________________________．
（3）实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物加热制取甲烷．甲烷的密度比空气小，难溶于水．制备并收集甲烷所需仪器和装置的编号为____________________________．
例2 实验室制取CO2常用的方法是（）
A 燃烧木炭
B 大理石与稀盐酸反应
C 石灰石与硫酸反应
D 燃烧石灰石
例3 如下图所示装置能用来收集CO2的是（）
A B C
例4 检验二氧化碳气体最简单的方法是（）
A 用燃着的木条检验，火焰熄灭，该气体为CO2气体
B.将气体通入紫色石蕊试液中，试液变红，该气体为CO2气体
C.通过观察并闻气味，无色无味的气体即为CO2气体
D.将气体通入足量澄清石灰水中，石灰水变浑浊为CO2气体
例5如图所示装置为实验室制取二氧化碳的装置图，其中有三处错误，请指出并加以改正。

（1）错误________________________________________________改正_________________________________
（2）错误________________________________________________改正_________________________________
（3）错误________________________________________________改正_________________________________
教学反思
《二氧化碳的制取》是九年级化学教材中的重点内容。

本节重点是实验室制取二氧化碳的原理和装置，难点是实验室制取二氧化碳的原理。

这次教学本着以“发展学生的能力”为根本原则，采用引导---探究教学法，以培养学生创新能力为宗旨来组织教学，设计了“复习回顾，引导探索,开拓应用”的以学生为主体的教学程序。

利用多媒体、实验和实物展示等手段，创设问题情境，引导探究，使学习过程更加形象生动，最大限度地激发学生潜在的主动性和积极性，让学生成为积极的参与者。

在探究实验室制取二氧化碳所用的原料时，教师根据学生已学的知识，组织小组讨论下列问题：根据质量守恒定律判断下列固体与液体相互可能发生反应生成二氧化碳气体是哪几组物质。

固体：二氧化锰（mno2）、四氧化三铁（fe3o4）、氯化钠（nacl）碳酸钠（na2co3）、碳酸钙粉末（caco3）、大理石（caco3）、，液体：稀盐酸（hcl）、稀硫酸（h2so4）。

学生们对这个问题会展开激烈的争论,根据质量守恒定律在化学反应前后元素种类不变的原理，同学们很快就能得出结论是：稀盐酸分别与碳酸钠、碳酸钙粉末、大理石反应或稀硫酸分别与碳酸钠、碳酸钙粉末、大理石反应都可能生成二氧化碳气体。

然后再以小组为单位对六组药品进行实验，要求认真观察实验、记录现象、讨论分析找出实验室制取二氧化碳气体的理想原料。

学生们通过实验观察、对比分析、讨论交流从反应速度的快慢、是否便于收集等因素
展开讨论得出：稀盐酸与碳酸钠粉末反应太快、难以控制、无法收集；稀硫酸与大理石反应刚开始有气泡产生一会儿反应停止，不能收集到气体；稀盐酸与大理石混合反应速度较快、易于控制，所以它们是制取二氧化碳气体的理想原料。

有的同学甚至还会提出能否用浓盐酸代替稀盐酸呢？对此教师可出示一瓶浓盐酸打开瓶盖让同学们观察、讨论找出答案。

接着教师再提出问题：“通过上面学习要求大家以小组为单位，讨论怎样才能制取并收集一瓶二氧化碳气体？并联系实验室制取氧气的内容进行观察对比，思考讨论选择气体发生装置与收集装置应考虑哪些因素？”根据前面已学知识进行对比发现制取这两种气体所用原料的状态和反应条件都不相同，这两种气体的密度与溶解性也不一样，所以它们所采用的发生装置与收集方法也是不同的。

讨论得出：选择装置应考虑反应物的状态、反应条件、生成物的物理性质（密度、溶解性）等因素。

在对比观察中认识到实验室制取二氧化碳的理想原料，了解了气体制取装置的选择依据。

在探究实验室制取二氧化碳装置活动中，每个实验桌上都提供了注射器、底部有洞的破试管、锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、u型管、橡皮管、单孔橡皮塞、带支管的烧瓶、玻璃导管、漏斗、铜丝、水槽、酒精灯、分液漏斗、双孔橡皮塞、铁架台等仪器。

要求学生动手操作，选取上述某些仪器或生活代用品或其它仪器，设计出几组装置来制取二氧化碳？在选择仪器时应注意哪几方面的问题？相互间讨论交流认为哪组装置是最理想的装置？为什么？哪一组装置与众不同？”此问题一出，同学们个个跃跃欲试，大胆思维、讨论比划、尝试，力图设计多组装置，力求自己设计的装置有所创新。

同学们根据已有经验和所学知识设计了各种各样装置，有的装置简单方便、易于操作；有的装置构思巧妙、富有创意；有的装置充分利用废弃仪器化废为宝；有的装置却是错误百出等等。

然后
组织学生们展示作品、相互讨论、相互交流，共同推选出几组比较有创意的实验装置供同学们学习参考。

所以在学生的自主学习中，要留给学生广泛的思维空间，要积极鼓励学生大胆的超越创新，不要把学生看成被动接受知识的对象，要尊重每一个学生的个性和人格，不要损害学生的自尊心和创造力。

课标分析
二氧化碳的性质和实验室制法是初中化学重点内容之一,是在学习氧气的实验室制法,氧气的化学性质之后的一个重要的知识点,是全书中第二次接触的气体制取的内容,也是对氧气实验室制法的灵活掌握和学习二氧化碳是有很重要的意义.也为以后学习元素化合物知识及重要性质打下一个良好的基础.教材在学习了氧气的实验室制法的基础上安排了二氧化碳的实验室制法。

这样安排可以使学生对氧气的认识得到巩固、补充和深化，通过小结氧气的实验室制法来总结出实验室制取气体的思路和方法。

可以使学生分析问题、解决问题的能力、认识事物过程的能力得到发展和提高。

从而为学生以后研究、探讨其它气体的实验室制法，指明了正确的学习顺序。

因为本节课的重要性和典型性，在教学中力求做到以学为主，学生是学习的主人，在教学过程中，教师是学习的组织者和引导者，建设一个以学生动脑、动口、动手的和谐的学习氛围，给学生在时间和空间上提供广阔的教学天地来培养学生的成功感，从而培养学生终身学习的能力。