資源簡介

實(shí)驗(yàn)室制取氣體 ——以二氧化碳?xì)怏w為例（定稿）
教材分析
本課是粵教版九年級(jí)《化學(xué)》上冊(cè)第五單元第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)課在全書乃至整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，所占的地位十分重要。本節(jié)內(nèi)容安排在氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法之后，它是對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體在方法上的歸納和提升，是培養(yǎng)形成原理的選擇、裝置的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的方法等思路的最佳素材。此節(jié)課對(duì)學(xué)生今后提高化學(xué)基本實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)探究能力乃至形成化學(xué)知識(shí)體系都有深遠(yuǎn)的影響。本節(jié)課的內(nèi)容讓學(xué)生充分感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程。課堂上設(shè)計(jì)的活動(dòng)，思路清晰，易于操作，便于鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力形成化學(xué)思維。
學(xué)情分析
由于本節(jié)課程安排為市級(jí)公開課，學(xué)生還未學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律以及化學(xué)方程式的書寫的相關(guān)內(nèi)容。學(xué)生對(duì)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法比較熟悉，掌握高錳酸鉀和過氧化氫制氧氣的原理、裝置以及收集方法。掌握了二氧化碳的物理、化學(xué)性質(zhì)，知道常見的一些能生成二氧化碳的反應(yīng)，知道二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水且與水反應(yīng)。即使掌握這些相關(guān)知識(shí)，學(xué)生并沒有形成實(shí)驗(yàn)室制取氣體的完整思路，即便將儀器和藥品放在面前孩子們也不知該如何下手。因此，本節(jié)課的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路，知道如何選擇實(shí)驗(yàn)原理，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和原料選擇和組裝氣體發(fā)生裝置，根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇收集方法。初中三年級(jí)學(xué)生經(jīng)過一段時(shí)間化學(xué)學(xué)習(xí)，由感知興趣逐漸向具有概括性的認(rèn)知興趣遷移。宜進(jìn)行針對(duì)性的引導(dǎo)，提煉化學(xué)方法，滲透基本的化學(xué)思想。
教學(xué)目標(biāo)
【知識(shí)和技能】通過引導(dǎo)知道實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。通過討論知道實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原料，掌握反應(yīng)原理。通過復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法以及二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w發(fā)生裝置及收集方法。【過程和方法】1、借助雙十一購物節(jié)的契機(jī)，模擬消費(fèi)者在電商平臺(tái)上的購物環(huán)節(jié)，提供不同的商品館讓學(xué)生進(jìn)行選擇，通過選擇知道實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。2、通過討論，明確實(shí)驗(yàn)室制取氣體時(shí)選擇原理的思路并確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理。3、通過介紹藥品的物理性質(zhì)、價(jià)格，進(jìn)行演示對(duì)比，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品。4、通過“搶紅包”的環(huán)節(jié)復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置、收集方法以及二氧化碳的溶解性、密度等性質(zhì)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)的類比、遷移，明確實(shí)驗(yàn)室制取氣體應(yīng)如何選擇發(fā)生裝置和收集方法并應(yīng)用于二氧化碳制取中。5、學(xué)生利用紙質(zhì)儀器模型在泡沫板上將整套發(fā)生、收集裝置進(jìn)行組裝，從而發(fā)現(xiàn)在實(shí)際操作中可能存在的問題，加深對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的印象提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α！厩楦袘B(tài)度和價(jià)值觀】1、通過對(duì)反應(yīng)原理的討論讓學(xué)生樹立實(shí)驗(yàn)的安全意識(shí)。2、通過討論和實(shí)驗(yàn)對(duì)比來確定制取二氧化碳的藥品，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)意識(shí)，幫助樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。
教學(xué)重點(diǎn)
1、體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路。2、讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法，能夠?qū)⒅R(shí)從二氧化碳的制取遷移到其他氣體的實(shí)驗(yàn)室制法中。
教學(xué)難點(diǎn)
引導(dǎo)學(xué)生理清科學(xué)的實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路，培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)。
教學(xué)方法
引導(dǎo)——討論——遷移——?dú)w納
教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體：電腦，投影儀，手機(jī)教師：試管兩根，量筒兩根，等質(zhì)量的大理石和碳酸鈣粉末，稀鹽酸。學(xué)生：毎四人分一個(gè)小組，每組提供一個(gè)泡沫板，一包大頭針，燒杯、錐形瓶等實(shí)驗(yàn)儀器的紙質(zhì)模型（不同小組的模型不同但都可以組裝成一套完整的制取裝置）。
教學(xué)過程
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
環(huán)節(jié)一：引入 【引入】今天是雙十一購物狂歡節(jié)，我們十八中化學(xué)商城也在今天盛大開業(yè)了。我們下節(jié)課要去實(shí)驗(yàn)室開展二氧化碳性質(zhì)和制取的實(shí)驗(yàn)，不如大家一起和老師到商城去逛逛，為我們下一節(jié)課做準(zhǔn)備。【介紹】1、本次逛商城的目的：為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳做準(zhǔn)備2、介紹商城概況——原理館、藥品館、儀器館以及操作指南館的主要內(nèi)容。 通常無從下手都會(huì)選擇先看“操作指南” 明確本堂課的學(xué)習(xí)內(nèi)容暗示實(shí)驗(yàn)室制取氣體的流程
環(huán)節(jié)二：選擇原理 【展示】“操作指南館”——實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路：1、確定原理，2、確定原料，3、確定裝置。“操作指南館”中的確定原理的依據(jù)“售罄……”“原理館”——提供的所有原理都可以產(chǎn)生二氧化碳【討論】哪些原理不適合在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)使用【歸納】選擇反應(yīng)原理的依據(jù)：1、產(chǎn)生的氣體要純凈，易于收集2、原理要安全3、條件要適中【展示】將選擇依據(jù)歸納補(bǔ)充到“操作指南館”中【板書】一、原理碳酸鈉+鹽酸碳酸鈣+鹽酸依據(jù)：1、氣體純凈易于收集2、安全3、條件適中 討論發(fā)現(xiàn)：1、呼吸可以產(chǎn)生二氧化碳，但呼出的氣體不止有二氧化碳還有其他氣體2、含碳物質(zhì)與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳同樣難以保證二氧化碳中不混有氧氣3、一氧化碳有毒，不能保證安全4、碳酸鈣分解的條件是“高溫”，實(shí)驗(yàn)室中不易實(shí)現(xiàn) 讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。下面各個(gè)環(huán)節(jié)的選擇依據(jù)也可以從中發(fā)現(xiàn)、歸納通過對(duì)給定反應(yīng)的討論,歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氣體在選擇反應(yīng)原理方面應(yīng)考慮的因素或選擇依據(jù)。讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)室用什么反應(yīng)來制取二氧化碳，更知道為什么是選這個(gè)反應(yīng)。
環(huán)節(jié)三：確定原料 【展示】“操作指南館”：確定原料→選擇依據(jù)：1、安全（無毒無害），2、氣體純凈易于收集，3、反應(yīng)速度適中“藥品館”提供濃鹽酸與稀鹽酸（有圖片有價(jià)格）【介紹】濃鹽酸是無色液體，有腐蝕性，有揮發(fā)性，易揮發(fā)出氯化氫氣體，稀鹽酸是無色液體，其腐蝕性和揮發(fā)性都較弱【討論】選擇濃鹽酸還是稀鹽酸【歸納】液體藥品選擇稀鹽酸【展示】固體藥品：碳酸鈉、碳酸鈣、大理石、石灰石（圖片和價(jià)格）【介紹】四種物質(zhì)的狀態(tài)以及成分含量【討論】可以選擇哪種固體藥品【演示】“用戶體驗(yàn)館”：將等體積等濃度的稀鹽酸分別加入等質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸鈣、大理石中，觀察現(xiàn)象【討論】根據(jù)現(xiàn)象選擇合適的固體藥品【板書】二、原料大理石或石灰石（固體）稀鹽酸（液體）依據(jù)：1、安全（無毒無害），2、氣體純凈易于收集，3、反應(yīng)速度適中 選擇稀鹽酸，因?yàn)橄←}酸較便宜。不選擇濃鹽酸因?yàn)橛形ｋU(xiǎn)。濃鹽酸有危險(xiǎn)，且有揮發(fā)性，會(huì)使生成的二氧化碳?xì)怏w不純。描述現(xiàn)象：碳酸鈉+稀鹽酸：產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)速度較快碳酸鈣+稀鹽酸：產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)速度較快大理石+稀鹽酸，產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)速度適中，反應(yīng)可以持續(xù)較長的一段時(shí)間從反應(yīng)速度的角度來看，應(yīng)該選擇大理石 給學(xué)生歸納好選擇依據(jù)，方便下一步藥品選擇的討論。引導(dǎo)學(xué)生一般只有在工業(yè)大量生產(chǎn)時(shí)才考慮價(jià)格因素。培養(yǎng)學(xué)生處理應(yīng)用信息的能力。給出的固體形態(tài)有粉末狀的有塊狀的，成分有較純凈的也有混有較多雜質(zhì)的，讓學(xué)生直接判斷有一定難度，通過觀察對(duì)比實(shí)驗(yàn)選擇反應(yīng)速度較適中的大理石，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度。
【提升】甲烷是最簡單的有機(jī)物類氣體，實(shí)驗(yàn)室常用加熱醋酸鈉和氫氧化鈉固體混合物來制得，甲烷的密度比空氣小，難溶于水。
實(shí)驗(yàn)室制取甲烷應(yīng)選擇的氣體發(fā)生裝置是_________，收集裝置是_________。 高錳酸鉀是固體，過氧化氫是液體高錳酸鉀制氧氣需要加熱，過氧化氫制氧氣不需要氧氣的密度比空氣大氧氣不易溶于水，不與水反應(yīng)與過氧化氫制氧氣相同向上排空氣法分小組討論組裝儀器 以“搶紅包”的形式復(fù)習(xí)氧氣制取的裝置，既調(diào)動(dòng)了課堂氣氛又對(duì)已有知識(shí)進(jìn)行了有效遷移、提升。確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的發(fā)生裝置和收集方法的選擇依據(jù)確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置與收集方法。雖然是紙板模型但讓所有的學(xué)生都能參與到儀器的組裝中，增加了課堂的參與度；通過對(duì)儀器的討論發(fā)現(xiàn)一些細(xì)節(jié)卻很容易犯的錯(cuò)誤，加深學(xué)生對(duì)裝置選擇以及組裝的認(rèn)識(shí)；通過對(duì)儀器優(yōu)點(diǎn)的討論讓學(xué)生思維更加開放，能夠自己解決問題。檢驗(yàn)學(xué)生是否能根據(jù)原理和氣體性質(zhì)選擇發(fā)生裝置與收集方法。
環(huán)節(jié)五：總結(jié) 【總結(jié)】本節(jié)課我們從化學(xué)商城各個(gè)場館中選擇了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、原料以及反應(yīng)裝置，在選擇的過程中我們知道了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路以及如何確定實(shí)驗(yàn)原理、原料、裝置的依據(jù)。希望本堂課能幫助大家在下一節(jié)課更順利地完成制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)能為將來在實(shí)驗(yàn)室制取其他氣體提供一些思路和幫助。
板書設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)室制取氣體——以CO2制取為例 依據(jù)一、原理 氣體要純凈，易于收集碳酸鈣 +鹽酸 氯化鈣+水 +二氧化碳 原理要安全（CaCO3 HCl CaCl2 H2O CO2） 條件要適中二、原料 安全 大理石或石灰石（固體） 氣體純凈，易于收集稀鹽酸（液體） 反應(yīng)速率適中三、裝置發(fā)生裝置：固液不加熱型 反應(yīng)物狀態(tài)，反應(yīng)條件收集裝置：向上排空氣法 溶解性、密度、是否與空氣和水反應(yīng)
教學(xué)反思
本節(jié)課與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課不同，側(cè)重點(diǎn)不在教學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作步驟、注意事項(xiàng)，而是教學(xué)生思路和方法，并將它們應(yīng)用于具體的氣體制備上。借助電商平臺(tái)的購物模式，讓學(xué)生主動(dòng)參與選擇，知道要“選什么”以及“怎么選”。在組裝裝置時(shí)采用紙板模型，讓學(xué)生自己選擇、組裝。比起傳統(tǒng)的給定單一裝置操作，本課通過對(duì)學(xué)生裝置的展示、討論，更能讓學(xué)生切實(shí)地掌握儀器組裝方面的知識(shí)，領(lǐng)會(huì)操作要點(diǎn)。

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