“二氧化碳制取的研究”教学设计及点评，本文主要内容关键词为：教学设计论文,点评论文,二氧化论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“二氧化碳制取的研究”是人教版实验教科书九年级上册第六单元课题2的教学内容。
一、教学目标
1.知道实验室制取二氧化碳的研究思路。
2.通过探究活动了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置。
3.初步学习二氧化碳的制取、验证、验满等操作。
4.运用设计装置、动手实验等方法，激发学生参与问题探究的积极性。
二、重点、难点
实验室制取二氧化碳原理和装置的探究；实验室制取二氧化碳装置的设计。
三、教法分析
二氧化碳制取的研究，是继氧气制取的研究之后出现的又一专题研究活动。氧气制取的研究是二氧化碳制取研究的基础，二氧化碳制取的研究是氧气制取研究的延伸和拓宽。因此，本课题的教学主要采用知识方法回顾、对比实验探究两种手段，通过对制取氧气的知识方法回顾，明晰二氧化碳制取的研究思路，通过对反应原理及实验装置的探究活动，帮助学生了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置，使学生对实验室制取气体装置的认识产生由简单模仿到灵活选择再到自主设计的认识飞跃。
四、教学过程
1.新课导入
打开雪碧、可乐、啤酒等饮料的封口，我们会发现大量的气泡，这些气泡是什么气体的气泡？（二氧化碳的气泡）怎样验证呢？（将气体通入澄清的石灰水）好，让我们来试一试（教师用可乐饮料做演示实验），我们看到——澄清的石灰水变浑了。由澄清的石灰水变浑浊这一现象，可推出可乐饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。在实验室里，二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢？本节课我们将一起来研究。（板书：课题2二氧化碳制取的研究）
设计意图：用学生熟悉的可乐、雪碧等饮料提出问题，由教师的演示实验引入新课，意在拉近化学与生活的距离，激发学生参与问题探究的积极性，同时也为后面二氧化碳验证和验满的研究埋下伏笔。
专家点评：“这些气泡是什么气体的气泡？”这一问题的提出以及随后的演示实验，创设了问题的情境，激发了学生的兴趣，聚拢了学生的注意力，不失为一种引入新课的好方法。
2.知识回顾
过渡：在第二单元，我们曾研究过实验室制取氧气的方法，请同学们观看大屏幕，回忆相关知识。
(1)学生回顾（媒体呈现表1和图1）。
表1 实验室制取氧气的知识回顾
图1 供选择的实验装置
(2)教师总结。
由刚才的知识回顾，我们可以得出，反应原理、制取装置、验证验满方法是研究实验室制取气体的主要内容。具体的研究思路是：确定制备气体的反应原理，也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置，气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分，发生装置确定的依据是——（反应物的状态和反应发生的条件）；收集装置确定的依据是——（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法，一般而言，气体验证、验满利用的是气体的——化学性质。接下来，我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。
设计意图：通过对制取氧气知识的回顾，从方法的角度，为明晰二氧化碳制取的研究思路奠定基础，改变传统教学中的方法灌输，增强学生对气体研究方法的认识体验。
专家点评：这一教学环节看似没有摆脱传统教学中知识为本的束缚，缺乏新意，其实，上述设计是一种让学生感悟方法的有效举措。况且，新课程的实施并没有排斥对知识的回顾与学习，知识和技能仍然是三维教学目标之一，离开了知识，方法也就失去了感悟的载体。
3.探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的反应原理
(1)提问。在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢？实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗？
(2)师生活动［投影（见表1）］——议一议。
表2 能够产生二氧化碳气体的反应
(3)教师讲述。很遗憾，我们所熟悉的这些能够产生二氧化碳的反应，因为生成的气体可能不纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制备二氧化碳的反应。下面，老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应，让我们通过一组较为粗略的对比实验，看看哪些反应适用于实验室制取二氧化碳。
(4)学生分组实验。
①投影实验内容（投影）——做一做（如图2所示）。
图2 三个对比实验的示意图
②教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、两至三粒石灰石两份分别放入三支试管中；然后向三支试管中分别加入1/5试管的稀盐酸或稀硫酸。我们在实验时要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。
③学生实验，教师巡回指导（请同学们说一说刚才实验中观察到的现象）。
④学生填写实验报告［投影（见表3）］——说一说。
表3 石灰石、碳酸钠与稀盐酸、稀硫酸反应的实验对比
实验药品 实验现象
1.稀盐酸和碳酸钠粉末产生气泡，速率很快
2.稀盐酸和块状石灰石产生气泡，速率适中
3.稀硫酸和块状石灰石产生气泡，速率缓慢并渐止
⑤引导学生分析哪种反应适用于实验室制取二氧化碳气体——想一想。
讲述：针对上述实验现象，同学们想一想，实验室里制取二氧化碳的最佳反应是——（学生思考后得出结论：稀盐酸和石灰石的反应速率适中，适用于实验室制取二氧化碳气体。）
⑥整理实验原理的确定因素（投影）——理一理。
讲述：由此可知，确定实验室制取气体的反应原理时，我们要就以下因素加以综合考虑：制得的气体较纯；反应条件容易满足；反应速率适中等。由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求，因此，我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应（板书：一、反应原理）。
(5)投影反应原理。
(6)边投影边讲述。
该反应的反应物是石灰石和稀盐酸，石灰石的主要成分是碳酸钙；稀盐酸的主要成分是氯化氢和水，大理石的主要成分也是碳酸钙，因此，也可以用大理石来替代石灰石［板书：石灰石（大理石）和稀盐酸］。该反应的原理是：石灰石或大理石中的碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应，生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，很容易分解成二氧化碳和水。将第一个反应式中的碳酸用水和二氧化碳加以替换，这样，就得到了该反应的总的化学方程式（板书：
）。
设计意图：通过对有二氧化碳生成的一组反应的回忆和分析，通过一组探究反应速率的对比实验，呈现实验室制取二氧化碳反应原理的认识过程，帮助学生领悟确定二氧化碳制备原理时应考虑的因素，提高学生对二氧化碳制备原理的认识层次。
专家点评：教材中二氧化碳的反应原理是直接呈现的，教者变结论呈现为过程探究，无疑是这一教学环节的一大亮点。此外，“议一议”“做一做”“说一说”“想一想”“理一理”等若干教学小版块，环环相扣，顺承自然，给人以耳目一新、一气呵成之感。美中不足的是对比实验中没有能很好地体现控制变量的思想，尽管教者在实验前有意强调了“一组较为粗略的对比实验”。
4.探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置
过渡：确定了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，我们该研究什么呢？（制取装置）没错！
（板书：二、制取装置）
(1)师生活动（投影）——相信你会思考。
①提问1：确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？（反应物的状态和反应发生的条件。）请一位同学说一说这两个方面的情况（固体和液体；不需要加热。）（板书：发生——固液，不加热）。由此可推知，实验室制取二氧化碳的发生装置和哪一个反应的发生装置相似？（过氧化氢溶液的分解）。
②提问2：确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否与水反应）。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课题的学习内容，但相信同学们对此已经有了一定的了解（学生表述，老师补充：密度比空气大；能溶于水；能和水发生反应）。由此可推知，收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法（板书：收集——向上排空气）。
③过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。
(2)师生活动（投影）——相信你会选择。
现提供如图3装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？
图3 供选择的实验装置
①学生选择。
②提问2：C装置中用到了长颈漏斗，该仪器的作用是什么？（用于添加盐酸。）值得提醒的是，用长颈漏斗时，要注意其下端要插入液面以下形成液封，否则气体要从长颈漏斗中逸出。
③过渡：如果实验室里没有长颈漏斗和锥形瓶，我们能找到其他仪器来替代吗？
(3)师生活动（投影）——相信你会变通。
在实验室制取二氧化碳时，图4所列仪器中哪些可以代替长颈漏斗？哪些可以代替锥形瓶？
图4 供选择的仪器
①学生选择（注意提醒学生：分液漏斗的下端不需要插入液面以下）。
②过渡：刚才的活动情况表明，同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了能选择、会变通的地步，如果给出若干种实验仪器，相信同学们也一定能够设计出富有个性的实验装置来。愿意试一试吗？（愿意）好，现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器，设计组接装置，要求每位同学设计的装置不得完全雷同。
(4)师生活动（投影）——相信你会设计。
①学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。
②教师或学生适当点评。
设计意图：“相信你会思考”解决的是研究方法问题；“相信你会选择”解决的是初步应用问题；“相信你会变通”解决的是灵活应变问题；“相信你会设计”解决的是应用能力问题。四个小版块层层推进，拾级而上，以此突破本课题中装置探究这一教学难点。
专家点评：和探究活动1一样，该教学环节十分流畅。同时，还注意到了从学的角度去设计教学，注重了学生思维的启发，注重了学生个性的张扬（如，要求学生上台设计实验时所设计的装置不能有雷同等）。如果学生设计装置时所提供的仪器不是媒体展示的，而是仪器的实物，学生设计的感受和体验将会变得更为真切。
5.探究活动3：探究二氧化碳的验证和验满
过渡：一开始，我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线，现在走到哪里了？（装置的研究）下一步该研究什么呢？（二氧化碳的验证和验满）（板书：三、验证和验满）
(1)讲述：验证和验满是两个容易混淆的问题，请同学们运用对比的方式，对此加以思考。
(2)师生活动（投影）——相信你会对比。
验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳。
验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。
(3)教师强调：通过对比，我们找到了两者的不同，验证二氧化碳用的是澄清的石灰水，验满二氧化碳用的是燃着的木条（板书：澄清的石灰水；燃着的木条）。
设计意图：见于二氧化碳和澄清石灰水的反应、二氧化碳不能支持燃烧的性质，学生已经有所了解，因此，这一教学环节设计得比较简略。主要是采用对比的思维方式，让学生明白验证二氧化碳和验满二氧化碳两种方法的区别。
专家点评：验证二氧化碳的方法，在新课导入时已经做了铺垫，所以，该教学环节采用快捷、简明的教学策略是合理的。
6.探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体
过渡：解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题，接下来，同学们该做什么了？（动手实验，制备二氧化碳气体）对！为了使实验进行得规范有序，实验前，我们还必须明确两个问题，一是实验的步骤，二是操作的要点。
(1)学生回忆操作步骤。
(2)媒体投影（投影）——相信你会操作。
①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③装入药品（先加固体，后加液体）；④收集并验满气体。（板书—实验步骤：连、查、装、收）
(3)讲述：至于相关的操作要点，请同学们在实验过程中自行回忆，同组的同学要相互提醒，密切配合！
(4)学生实验，教师巡回指导。
(5)请两位同学汇报实验成果。
现在老师想请两位同学汇报一下实验成果。（唤一名学生）你准备用什么方法说明你收集到的气体是二氧化碳？好，给大家演示一下！（唤另一名学生）你收集到的二氧化碳气体充满集气瓶了吗？你怎么知道的？把你刚才的验满方法也给大家演示一遍。好，刚才两位同学的成果汇报都很精彩，让我们把掌声送给他们！
(6)讨论配有长颈漏斗的发生装置气密性的检查方法（投影）——相信你会反思。
①讲述：刚才实验的过程中，老师看到了部分小组的同学所设计的发生装置中用到了长颈漏斗。（唤一名学生）你们小组的实验用到了长颈漏斗，装药品前检查了气密性没有？这种装置的气密性该如何检验？想过吗？（对话过程中注意评价学生——你是一位有点粗心的学生，你是一位诚实的学生；你是位善于思考的学生等）。
②讨论：（投影）用了长颈漏斗的二氧化碳发生装置，该如何检查其气密性？
③学生讨论出方案后，教师演示。
④结论：用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封，如果其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。
设计意图：解决了实验室制取二氧化碳气体值得研究的几个主要的问题之后，安排了学生制取一瓶二氧化碳气体的实验，目的有两个，一是巩固研究成果，二是训练学生的实验技能。穿插“配有长颈漏斗发生装置的气密性该如何检查”这一讨论题，旨在培养学生的反思习惯和反思能力。
专家点评：研究二氧化碳实验室制取，最终的落点还在于初步学会制取二氧化碳气体的操作。虽然这一探究活动属于技能训练型活动，但是教者还是在其中融进了“相信你会反思”这一教学环节，这种设计为学生又一次提供了探究性学习的机会，同时也使接近尾声的课堂教学出现了一个小小的高潮。
7.课堂小结（投影）——相信你会总结
过渡：本节课的学习任务已经基本完成了，请同学们回头看看，盘点一下自己的收获。
(1)学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。
(2)结束语：从刚才的发言中不难看出，本节课，同学们不仅学到了一些新知识，也感悟了不少方法，有了知识垫底，有了方法引路，今后，同学们必将在科学学习的道路上一路探索，一路高歌，一路欢笑！
设计意图：改变传统的教师包揽课堂小结的做法，让学生自己表达所学、所感、所悟。
专家点评：看似一个小小的变革，实则体现了“民主、平等、科学、对话、协商”的新型课堂文化，体现了学生始终是学习的主人这一新课程理念。课堂结束语，言简意赅，富有激情，催人奋进。
8.布置作业
(1)完成课本112面四道习题。
(2)利用家庭里的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验。
设计意图：巩固本课时所学内容，并将课堂学习向课后延伸。
专家总点评：教学设计理念先进，探究活动求真务实，学科特点鲜明，教学过程流畅，教学语言精美，师生互动积极，目标有效达成。希望在今后的教学中，将问题权进一步交给学生，引导学生发现问题、解决问题，从而使课堂教学迸发出更多的生成性的火花。
注释：
注1：2008年11月5日～8日，中国教育学会化学教学专业委员会在安徽省黄山市举办了全国初中化学优质课观摩评比活动，该课以第二会场（整个评比活动分三个会场进行）第一名的成绩荣获特等奖。
注2：本文的专家点评中部分引用了山东师大毕华林、湖南教科院徐远征、安徽省教科院夏建华等老师在黄山活动总结会议上的点评，在此一并致谢！