羅琳

摘 要： 從生活中運(yùn)用神奇干冰吹泡泡的實(shí)驗(yàn)視頻引入，從生活到化學(xué)，好奇干冰，走進(jìn)二氧化碳，探究二氧化碳的制取，從對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧，自然歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路“反應(yīng)原理→制取裝置→驗(yàn)證、驗(yàn)滿方法”，然后通過(guò)議一議、做一做、說(shuō)一說(shuō)、理一理等探究活動(dòng)深化分析推理出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳制取的原理；再利用相信你會(huì)思考、相信你會(huì)選擇、相信你會(huì)變通、相信你會(huì)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的方式，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置；接著通過(guò)相信你會(huì)對(duì)比、相信你會(huì)操作的方式總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室二氧化碳驗(yàn)證、驗(yàn)滿方法及體驗(yàn)親自動(dòng)手制取二氧化碳的趣味；最后從化學(xué)走進(jìn)生活，利用已知知識(shí)設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生和收集裝置，體現(xiàn)化學(xué)科學(xué)價(jià)值。

關(guān)鍵詞： 二氧化碳 科學(xué)探究 對(duì)比實(shí)驗(yàn)

1.教學(xué)設(shè)計(jì)

1.1總體思路。

以學(xué)生活動(dòng)作為主體；探究學(xué)習(xí)為基本方法；聯(lián)系舊知學(xué)新知，用引導(dǎo)、對(duì)比、歸納的方式探索氣體的制取。

1.2過(guò)程。

引入問(wèn)題→實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧→得出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的研究思路→探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理→探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置→講述二氧化碳的驗(yàn)證方法和驗(yàn)滿方法→制取一瓶二氧化碳?xì)怏w→結(jié)合實(shí)際情境，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生和收集裝置→梳理歸納知識(shí)和總結(jié)初中化學(xué)常用解決問(wèn)題的方法。

1.3方法。

學(xué)習(xí)過(guò)程中，引導(dǎo)學(xué)生自主、合作、探究學(xué)習(xí)，采用討論探究、實(shí)驗(yàn)探究、對(duì)比探究、自學(xué)歸納等方法，充分體現(xiàn)新課標(biāo)提出的精心創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主活動(dòng)和積極探究的情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與探究過(guò)程，從而獲得知識(shí)和親身體驗(yàn)。

2.教學(xué)目標(biāo)

2.1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，探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，并設(shè)計(jì)裝置制取二氧化碳；②通過(guò)制取氧氣和二氧化碳原理和性質(zhì)的比較，初步確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法；③通過(guò)對(duì)二氧化碳的理想藥品的探究，培養(yǎng)學(xué)生善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新、樂(lè)于實(shí)踐的科學(xué)精神，提高其學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

2.2過(guò)程與方法。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)地觀察、思考、分析和總結(jié)歸納的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)探究的一般方法和步驟。

2.3情感態(tài)度與價(jià)值觀。

通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生努力探索的優(yōu)良品質(zhì)，總結(jié)初中化學(xué)常用的解決問(wèn)題方法。

3.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法；從實(shí)驗(yàn)室制取氣體的設(shè)計(jì)思路出發(fā)，探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的方法。

4.教學(xué)過(guò)程

4.1導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

【視頻】神奇干冰吹泡泡的實(shí)驗(yàn)。

【引導(dǎo)】干冰的主要是什么？

【回答】二氧化碳。

【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)室是如何制取二氧化碳的呢？這就是本節(jié)課探討的內(nèi)容。

設(shè)計(jì)意圖：從神奇干冰吹泡泡的實(shí)驗(yàn)視頻引出二氧化碳，使學(xué)生產(chǎn)生親近感，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)室是如何制取二氧化碳的，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。

4.2探究解疑，體現(xiàn)科學(xué)探究樂(lè)趣。

【回顧】在第二單元我們已經(jīng)學(xué)過(guò)實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀和過(guò)氧化氫制取氧氣，請(qǐng)同學(xué)們看白板。

【展示】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧。

【引導(dǎo)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)回顧，你是否能得出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路呢？

【回答】反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法。

【思考】這5個(gè)步驟的依據(jù)分別是什么？

【回答】反應(yīng)原理：化學(xué)反應(yīng)方程式；發(fā)生裝置：反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件；收集裝置：氣體的密度、溶解性，以及氣體是否與水反應(yīng)；驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法：氣體的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)學(xué)生原有知識(shí)儲(chǔ)備的回顧和利用過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用原有知識(shí)建立知識(shí)體系的能力。

【過(guò)渡】反應(yīng)原理、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法是我們制取氣體的一個(gè)大致路線，我們今天就以這個(gè)路線為指導(dǎo)，探究二氧化碳實(shí)驗(yàn)室的制取。

【思考】在我們學(xué)過(guò)的化學(xué)反應(yīng)中，有哪些是可以制取二氧化碳的？

【討論】蠟燭燃燒，碳在氧氣中燃燒，碳還原氧化銅和氧化鐵……

【展示】能夠產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)。

【追問(wèn)】這些反應(yīng)都適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳嗎？如果不適合，原因是什么？

【提示】主要從氣體是否純凈和條件是否苛刻這兩個(gè)角度出發(fā)。

【回答】1和2不能的原因在于制得的氣體可能不純：制得的二氧化碳中可能含有氧氣；3和4不能的原因在于條件太苛刻：高溫條件實(shí)驗(yàn)室一般難以達(dá)到。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生自己分析解決，從而逐一各個(gè)擊破、加以排除。

【過(guò)渡】對(duì)于上述四個(gè)反應(yīng)，要么制得氣體不純，要么條件太苛刻，因此不適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。下面，老師再向同學(xué)們介紹三個(gè)能夠生成二氧化碳的反應(yīng)，讓我們通過(guò)一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)，看看哪個(gè)反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳？

【展示】三個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)圖。

【講述】等下請(qǐng)三位同學(xué)上臺(tái)做實(shí)驗(yàn)：1、2、3號(hào)試管中分別加入0.2g的碳酸鈉、石灰石、石灰石，之后同時(shí)加入5ml的稀鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸，觀察現(xiàn)象。注意1和2的不同點(diǎn)是底物不同，加入的酸相同；2和3則是底物相同，加入的酸不同。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】三位學(xué)生分別在1、2、3號(hào)試管中加入0.2g的碳酸鈉、石灰石、石灰石，聽(tīng)到教師命令后，分別向1、2、3號(hào)試管中加入5ml的稀鹽酸、稀鹽酸、稀硫酸。

【觀察與思考】三個(gè)試管中的現(xiàn)象是否相同？

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】1.產(chǎn)生氣泡，速率過(guò)快；2.產(chǎn)生氣泡，速率適中；3.產(chǎn)生氣泡，但速率較慢。

【結(jié)論】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的最佳反應(yīng)是大理石和稀鹽酸。原因在于稀鹽酸和石灰石的反應(yīng)速率適中，適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w。

設(shè)計(jì)意圖：在這里先介紹三個(gè)能夠生成二氧化碳的反應(yīng)，讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，分析比較后，從而得出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理。

【總結(jié)】實(shí)驗(yàn)室制取氣體反應(yīng)原理應(yīng)考慮的因素：制得的氣體要較純，反應(yīng)條件要容易滿足，反應(yīng)速率要適中。

【強(qiáng)調(diào)】雖然碳酸鈉和稀鹽酸由于反應(yīng)速率太快不適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，卻是滅火的原理，正所謂“天生我才必有用”。

【過(guò)渡】確定了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理，接下來(lái)，我們?cè)撗芯渴裁茨兀?/p>

【回答】發(fā)生裝置和收集裝置。

【追問(wèn)】確定二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)各要考慮哪些因素？

【提示】聯(lián)想制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)考慮的因素。

【回答】發(fā)生裝置：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；收集裝置：密度與空氣比較的大小、溶解性、是否與水反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和二氧化碳的類比，讓學(xué)生找到規(guī)律，指導(dǎo)探究其他氣體的制取，從而鍛煉學(xué)生對(duì)知識(shí)舉一反三的能力。使學(xué)生的思維得以發(fā)散，提升對(duì)知識(shí)間的聯(lián)系和遷移的把握。

【講述】現(xiàn)在大家選擇發(fā)生裝置和收集裝置。

【展示】現(xiàn)提供如下裝置，你會(huì)選擇怎樣的發(fā)生和收集裝置制取二氧化碳呢？

【學(xué)生回答】發(fā)生裝置：A和C；收集裝置：E。

【反問(wèn)】為何長(zhǎng)頸漏斗要伸入液面以下？

【回答】防止生成的二氧化碳從長(zhǎng)頸漏斗逸出。

【板書(shū)】二、發(fā)生裝置：固液不加熱；收集裝置：向上排空氣法。

【追問(wèn)】如果實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有長(zhǎng)頸漏斗和錐形瓶，那么哪些裝置可以作為替代品？請(qǐng)從圖4中進(jìn)行選擇。

【回答】用注射器和分液漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗；用平底燒瓶和試管代替分液漏斗。

【強(qiáng)調(diào)】分液漏斗下端不用液封，原因在于分液漏斗有活塞，反應(yīng)隨關(guān)隨停，氣體不會(huì)從漏斗逸出。

設(shè)計(jì)意圖：在這里我在確定了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理和發(fā)生裝置、收集裝置時(shí)要考慮哪些因素的基礎(chǔ)上，借勢(shì)讓學(xué)生選擇出合理實(shí)驗(yàn)室二氧化碳的制取裝置，可謂是循循善誘、水到渠成。更重要的一點(diǎn)：鍛煉了學(xué)生學(xué)以致用的能力。

【過(guò)渡】同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的認(rèn)識(shí)已經(jīng)到了會(huì)選擇、會(huì)變通地步，如果老師給出若干種實(shí)驗(yàn)儀器，則相信同學(xué)們一定能夠設(shè)計(jì)出富有個(gè)性的實(shí)驗(yàn)裝置?，F(xiàn)在有請(qǐng)幾位同學(xué)到臺(tái)前來(lái)點(diǎn)擊屏幕上的儀器，設(shè)計(jì)連接裝置，要求每位同學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)生裝置不一樣。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】連接裝置Flash，如圖5所示。

【提問(wèn)】這位同學(xué)將有空塑料板的試管和長(zhǎng)頸漏斗相接，打開(kāi)止水夾，反應(yīng)開(kāi)始，關(guān)閉止水夾，反應(yīng)停止。這個(gè)裝置有什么特點(diǎn)？如圖6所示。

【回答】控制反應(yīng)速率。

【追問(wèn)】通過(guò)什么控制反應(yīng)速率？

【回答】止水夾。

【提問(wèn)】試管和帶有注射器膠塞組合，這個(gè)裝置又有什么特點(diǎn)？如圖7所示。

【回答】控制反應(yīng)速率。

【追問(wèn)】通過(guò)什么控制反應(yīng)速率？

【回答】通過(guò)注射器滴加液體的快慢。

【提問(wèn)】在選擇反應(yīng)器和膠塞組合過(guò)程中，為什么會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)器和膠塞組合不合適的情況？

【學(xué)生討論】有些反應(yīng)器是有側(cè)導(dǎo)管的，有些沒(méi)有；膠塞組合有些是單孔的，有些是雙孔的；還有一個(gè)大的反應(yīng)器，連接任何膠塞組合都不行……

【教師總結(jié)】對(duì)于反應(yīng)器有側(cè)導(dǎo)管的，說(shuō)明反應(yīng)器已有導(dǎo)氣裝置，膠塞就只用選擇單孔的；反過(guò)來(lái)，反應(yīng)器沒(méi)有側(cè)導(dǎo)管的，說(shuō)明反應(yīng)器無(wú)導(dǎo)氣裝置，膠塞就必須選擇雙孔的；對(duì)于大的反應(yīng)器，叫啟普發(fā)生器，裝置內(nèi)有內(nèi)置漏斗和導(dǎo)氣管，所以不用膠塞組合，直接連接收集裝置即可。

設(shè)計(jì)意圖：利用白板的交互性、主動(dòng)性的特點(diǎn)，讓學(xué)生通過(guò)Flash拖拽實(shí)驗(yàn)儀器、拼裝實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的選擇由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生在積極、主動(dòng)的狀態(tài)下完成化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

【過(guò)渡】對(duì)于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，我們已經(jīng)研究了兩大問(wèn)題：即反應(yīng)原理和制取裝置，接下來(lái)就是氣體的驗(yàn)證和驗(yàn)滿方法。

【講述】驗(yàn)證和驗(yàn)滿是兩個(gè)容易混淆的問(wèn)題，請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用對(duì)比的方式，對(duì)此加以思考。

【提問(wèn)】如何檢驗(yàn)二氧化碳？很早就學(xué)過(guò)了。

【回答】澄清石灰水，若變渾濁就是二氧化碳。

【追問(wèn)】驗(yàn)滿呢？

【提示】利用二氧化碳不支持燃燒的性質(zhì)。

【回答】將燃著的木條放在集氣瓶口，熄滅則滿。

【強(qiáng)調(diào)】二氧化碳的驗(yàn)證和驗(yàn)滿使用的試劑是不同的，但都是利用二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。

【板書(shū)】三、驗(yàn)證：把產(chǎn)生的氣體通入盛有澄清的石灰水的試管中，若澄清石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，若火焰熄滅，則說(shuō)明已經(jīng)收集滿。

【過(guò)渡】現(xiàn)在輪到大家自己親自動(dòng)手制取一瓶二氧化碳了吧？并驗(yàn)證和驗(yàn)滿。

【講述】但是在做實(shí)驗(yàn)之前，一定要清楚實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)大家以4人為以小組進(jìn)行討論，時(shí)間為4分鐘。

【小組展示】首先，按要求連接好儀器；其次，檢查裝置的氣密性；再次，裝入固、液體藥品；最后，驗(yàn)證并驗(yàn)滿氣體。

【評(píng)價(jià)】集體的智慧真?zhèn)ゴ蟆?/p>

【板書(shū)】四、實(shí)驗(yàn)步驟：連、查、裝、驗(yàn)。

【講述】大家以4人為以小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，時(shí)間為6分鐘，同組的同學(xué)要相互提醒，密切配合。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。

請(qǐng)兩位同學(xué)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)成果并進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。

4.3再探揭秘，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

【檢測(cè)】節(jié)日用于填充氣球的氫氣，實(shí)驗(yàn)室用鋅粒和稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取，已知?dú)錃怆y溶于水，密度比空氣小，請(qǐng)你根據(jù)已知知識(shí)設(shè)計(jì)氫氣的發(fā)生和收集裝置。

【引導(dǎo)】發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù)。

小組組員討論交流并公布答案。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)訓(xùn)練，學(xué)生進(jìn)一步鞏固加深實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法與思路，并學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路解決實(shí)際問(wèn)題。

4.4梳理歸納，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科魅力。

【引導(dǎo)】教師引導(dǎo)學(xué)生自己做課堂小結(jié)。

知識(shí)小結(jié)：

1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳反應(yīng)原理。

2.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳發(fā)生裝置和收集裝置。

3.二氧化碳的驗(yàn)證和驗(yàn)滿。

方法小結(jié)：

初中化學(xué)中常用的方法：溫故而知新、對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

5.教學(xué)反思

5.1課前一定要進(jìn)行學(xué)情分析。

針對(duì)本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，確定學(xué)生需要掌握哪些知識(shí)，然后分析學(xué)生是否具備這些知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。只有掌握和了解學(xué)生已有的化學(xué)知識(shí)和已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能，才能合理地確定教學(xué)任務(wù)的深度、難度和廣度。

5.2課堂一定要充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓學(xué)生通過(guò)自己的知識(shí)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)，在問(wèn)題中探究，在探究中學(xué)習(xí)，學(xué)生才能學(xué)到真正的知識(shí)，進(jìn)而形成能力，這樣的課堂教學(xué)才是有效的。課堂不應(yīng)是學(xué)生復(fù)制知識(shí)的加工廠，而應(yīng)成為展示他們聰明才智和創(chuàng)造能力的舞臺(tái)。

5.3課堂一定要滲透初中化學(xué)思想方法。

教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用更多地源于學(xué)生已有的知識(shí)解決課堂上的實(shí)際問(wèn)題，即溫故而知新，本節(jié)課中利用到第二單元用高錳酸鉀和過(guò)氧化氫制氧氣的相關(guān)知識(shí)。從已知中發(fā)現(xiàn)未知，從熟悉中感受新奇，這種發(fā)現(xiàn)的過(guò)程和新奇的體驗(yàn)對(duì)于學(xué)生的發(fā)展是非常有意義的。另外，在實(shí)驗(yàn)探究中所運(yùn)用的對(duì)比方法也使學(xué)生受益頗多，從而提高他們的學(xué)習(xí)能力。我相信，有了這些方法引路，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的道路上一定會(huì)有更大收獲。

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