从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学”

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学”（精选10篇）

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第1篇

一、教学目标：

知识与技能

1、初步学会实验室制取二氧化碳的基本操作、收集及检验方法。

2、了解实验室中制取气体的一般思路和方法。

过程与方法

1、通过对实验装置的设计环节提高学生对初中阶段常用的两种气体制取装置的理解和认识。

2、让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，掌握基本实验技能。

情感、态度与价值观

1、增强学生对化学实验的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣。

2、培养学生求实、创新、合作的科学品质。

二、实验用品

烧杯、集气瓶、玻璃导管、胶皮管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、试管、试管、玻璃片、酒精灯。

石灰石、稀盐酸（1:2）、澄清石灰水、木条、火柴。

一、知识准备：

1、药品：石灰石和稀盐酸、2、反应原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 +H2O + CO23、装置：

（1）发生装置：固液装置

（2）收集装置：向上排空气法

4、验证方法：通入澄清石灰水，看石灰水是否变浑浊。

5、验满方法：把燃着的木条伸到集气瓶口，看木条是否熄灭。

二、实验步骤：

（1）、组装仪器（让学生自己组装装置并选择最简易装置使用）老师强调：塞橡皮塞时要有拧的动作。

（2）、检查装置的气密性（思考：如何检验双孔橡皮塞装置的气密性）

（3）、装药品

（4）、收集

（5）验满

（6）如何验证

从第二步开始让学生自己动手去做，老师可以先简单演示一下。

【问题与交流】

1、在实验中你发现了什么问题？你是如何解决的？与同学交流。

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第2篇

http://www.fyeedu.net/info/66264-1.htm 初中化学《实验室二氧化碳制取的研究》探究式学习案例 案例设计

陈海峰（腊市中学）指导教师

李志人（区教研室）

一、研究背景

在新一轮的教学改革中，提出了“重视学生的发现学习、探究学习、研究学习”的观点，其中探究学习被列入了课程计划，它突破了原有的教学封闭状态，把学生置于一种动态、开放、生动、多元的学习环境中。在教学中，教师要让学生在学习过程中去实现自主学习、合作学习和探究学习。教师充当的角色是：引导学生检视和反思自我，使之明白要学什么和获得什么；指导学生设计恰当的学习活动；协助学生寻找、搜集和利用学习资源；帮助学生营造和维持学习过程中积极的心理氛围，从而让学生发现自己所学东西的意义；引领学生对学习的过程与结果进行评价。可以说探究性学习不仅是课程形态，它还是一种好的学习方式。应用探究式教学具有很好的现实意义。

二、教学的设计意图、目标 【设计意图】

本届学生学习化学刚刚结束了一个重要的入门阶段，这一阶段里学习了有关空气、氧气和水的知识和化学实验的基本操作技能，带着对科目的新鲜感，大多数同学兴趣正浓，而且通过学习身边重要物质——氧气（甚至氢气）的实验室制法，已获得了有关实验室制取气体方法的感性认识，根据学生的学习心理，他们渴望探索身边的另外一种重要物质 — 二氧化碳的实验室制取的方法。为此特做一次大胆的尝试：在学生学习完第三单元拓展课题“最轻的气体”之后，将第六单元课题2：“二氧化碳制取的研究”调过来接着学习。

考虑到学生已有知识的局限性，本课题的设计上淡化了对反应原理及药品选用的研究，重在探索制取方法及实验装置的设计上。虽达不到原有课题设计的目标要求，但其可在以后的学习中加以补充和完善。【教学目标】

1、知识与技能：

⑴认识实验室制取二氧化碳气体的原理和装置，利用设计的装置制取二氧化碳气体。

⑵通过探究实验室制取二氧化碳气体，基本认识实验室制取气体的思路和方法。

2、过程与方法：

通过二氧化碳制取探究、及其过程的讨论交流，培养学生的合作态度和创新意识。

3、情感态度与价值观；

通过对实验装置的设计，培养学生的探究精神。【教学重点】

⑴实验室制取二氧化碳的原理、装置、过程，初步的探究能力培养。

⑵一般探究方式和过程的形成。

【教学难点】 在二氧化碳制取装置的探究过程中，提升实验室气体装置的设计思维水平。

三、课例实施办法：

本课例的研究目的是探究学习的模式构建，充分体现学生自主、全员参与。因此把本节课设计为三个“探究”：一是实验原理初探；二是制取装置探究（重点1）；三是气体制取过程探究（重点2）。教学时，按“搜集资料——处理信息——（用给定的实验器材）设计方案（自选仪器设计多种方案并选其一）——实验验证——对比探究——小结归纳－—练习拓展（实验室制取气体的思路和方法）”的顺序进行。课题的引入采取让学生回顾可以得到二氧化碳气体的方法，从中筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法，让学生在教师的指导下学会选择，学会判断，进而体现学生是学习的主体，提倡学生的主动学习。探究活动的展开分为以下几个步骤：

（1）实验原理初探：演示实验，学生观察、讨论，教师分析得出适合实验室制取二氧化碳气体的反应原理。（2）实验装置设计：让学生自行构想、探讨，并借助屏幕上所提供的仪器图，自选仪器设计出一套实验装置草图，并让学生个别展示（分小组讨论交流。）

（3）实验过程探究：学生合作制取气体，同时找出实验成败的原因，讨论分析出实验室制取二氧化碳气体的一般过程，以及验证和验满的方法。

四、教学过程（设计）

〖实验室制取二氧化碳的探究〗 【复习回顾】

1、指出下列实验装置的错误之处：（见课件）（学生回答，教师归纳点评）

【搜集信息】 二氧化碳的性质信息：（根据生活经验和已有的事实推测）（课件展示）

a、把燃着的木条放入二氧化碳中，木条熄灭，说明

；

b、打开汽水瓶盖可观察到

，这个事实说明二氧化碳气体在水里的溶解性

；且二氧化碳能与水反应。

c、向石灰水中吹气，现象为

，说明二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应，以此来鉴别二氧化碳气体。d、在标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，空气的密度为1.293g/L，说明二氧化碳的密度比空气的密度

。由上可知应用

法收集气体,其验满方法为:

。【课题引入】二氧化碳是一种有广泛用途的气体。实验室中如何制取二氧化碳呢？想一想，到目前为止，你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。

（学生讨论，并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录）

蜡烛燃烧

木炭燃烧

人或动物的呼吸

…… 引导学生讨论实验室制法的条件：（课件展示）

1.可行性：反应容易发生且条件较简单，制得的气体纯度高，反应的速度适中等；

2.简易性：操作简单便于收集等；

3.安全性：操作较安全，尽量选择无毒无腐蚀或腐蚀性较弱的药品等。

学生评价这些制备二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法？

【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。【探究活动】

一、反应原理初探： 课件展示信息，教师演示实验比较。（见课件）【学生活动】观察讨论，选择一种合理的实验原理。【小结板书】

〖一.反应原理初探〗

【演示讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。

【板书】1.试剂：

石灰石或大理石

盐酸

2.原理：碳酸钙 ＋稀盐酸 —— 氯化钙

＋

水

＋ 二氧化碳。

（CaCO3）（HCl）

（CaCl2）

（H2O）

（CO2）

二、实验装置探究：

【板书】

〖

二、实验装置探究〗

实验装置设计：请学生利用屏幕上所提供的仪器（简图），组装设计一套自认为合理的装置，并画出简图。【学生活动】

a、每位学生在草稿本上设计一套实验装置，并以小组为单位展开讨论，将本小组认为最合理的设计草图记录在实验报告上。（教师巡视并记录学生活动情况）。

b、小组代表上台展示并解释设计思想。（选取2-3个代表上台展示，并实物投影）【归纳小结】综合展示几套设计装置并评价。

三、实验过程探究：

【板书】

〖

三、实验过程探究〗 利用本组所设计的实验装置制取并收集一瓶二氧化碳，验满操作。

【学生活动】小组实验，分工合作。a、组合装置，制取气体。

b、记录、分析讨论实验中所遇到的问题。

c、将产生气体通入澄清石灰水溶液，验证该气体是否为二氧化碳？

d、学生自我评价其设计装置的优、缺点。

e、小组间进行比较，找出异同，反思各自设计装置的不足，并总结归纳本实验最佳装置。

【归纳小结】归纳实验室制取二氧化碳气体的适宜装置，并简要回顾实验过程。【课堂小结】（见课件）【课堂评价练习】（见课件）【布置作业】P112，T1、2

【板书设计】

第六单元课题2：实验室二氧化碳制取的研究

一、反应原理初探：

二、实验装置探究：

三、实验过程探究：

a、步

骤：验 密－—加 药－—收 集－—验 满 b、验满方法： c、鉴别方法： 附：

探究活动报告

组别：

成员姓名、、探究活动名称：

探究活动目的：

探究过程：

1．反应原理初探：

药 品：

反应文字表达式：

2．实验装置探究：所选仪器名称。

。

。实验装置草图

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第3篇

关键词：探究式教学,二氧化碳制取,有效应用

新课程教学要求改变学生单一的接受式学习方式，“将科学探究作为课程改革的突破口”，积极倡导学生在学习过程中采取自主、合作、交流、探究式的学习方式，强调学生是学习的主体，教师在教学过程中应起好主导作用。教师应通过学生合作交流时的思维碰撞，产生创新的火花;通过探究式学习再现知识形成的过程，得出探究的结论，让学生对所学知识“知其然且知其所以然”，从而激活学生的思维，激发学生学习的兴趣，加深对新知识探求的强烈欲望，同时不断提高学生掌握知识的能力。

然而，在初中化学实际教学过程中，并非所有的课题都适合采用探究教学方式，教师要选择适宜的探究课题，安排好合理的梯度，遵循由易到难的原则。人教版第六单元《课题2二氧化碳制取的研究》是初中化学教学中最重要的内容之一。新教材要求学生主动地进行研究和实践，不断提高学生的操作水平和探究能力。我拟就如何运用探究式教学方法学习二氧化碳的实验室制取谈一点自己的看法。

1. 实验探究的前期准备

实验探究教学是一种强调学生积极主动、亲身经历和体验的学习方法，它能有效提高学生提出问题和解决问题的能力。为了提高探究活动的有效性和探究成果，教师必须对探究活动作充分的准备和教学设计。

1.1 知识准备

科学探究的前提要求探究者具有一定相关知识的储备和能力基础。学生在本课题之前已经学习了氧气的实验室制法，对于气体的实验室制法已经有了一定的基础，所以本课题的探究才有可能也很有必要。课前预习时，教师应要求学生认真复习氧气的实验室制法，并做好本课题的预习工作。

1.2 实验准备

充分的实验准备，是科学探究成败的关键。教师要做好实验室的准备工作，配备所需药品：块状大理石、碳酸钠、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸等;所需仪器：锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、带导管的单孔橡皮塞、带导管的双孔橡皮塞、水槽、酒精灯等;预设实验：稀硫酸与大理石的反应。

1.3 学生准备

化学实验的探究应将学生分成若干小组，采用小组合作探究的学习方式。每个学习小组以5—6人为佳，小组成员的配置应将学生按知识和能力的好中差和男女比例有机组合，探究小组组合的合理与否将会严重影响探究的效果。

2. 实验探究的过程

学生是探究学习的主体，要想有效地实施探究式教学，就必须增强学生的主体意识，充分发挥学生的主观能动性。然而，以学生的自主学习为主，并不是说教师就可以完全放手不管，因为初中学生在操作能力、知识水平等方面都存在一定的不足，很容易出现无所适从的局面。因此，教师应该做好主导作用，关键时刻能给予学生鼓励性评价，适时指导探究的方向，激发学生不断追求新的发现，体验创新发现的乐趣。

2.1 有关实验原理的探究

问题的提出：能够生成二氧化碳的反应有多种：稀盐酸跟大理石、稀硫酸跟大理石、浓盐酸跟大理石、稀盐酸跟碳酸钠，甚至包括木炭、酒精的燃烧，以及动植物的呼吸，等等。究竟哪一个反应才适宜实验室制二氧化碳?

问题的解决：由学生分组实验探究后得出结论并说明理由。教师在指导学生进行探究之前必须说明制取气体的反应必须可行、速率适中、气流平稳，且气体中的杂质尽可能少、便于控制收集等条件，给学生指明探究的方向，避免探究的盲目性。学生可分别完成上述四个实验，仔细观察并充分交流讨论得出结论：考虑到稀硫酸与大理石反应后的生成物微溶于水，覆盖在大理石的表面会阻止反应的进一步发生(由于覆盖在大理石或石灰石表面的硫酸钙短时间内难以观察得清楚，该实验教师可预先做好对照实验，让学生观察到覆盖在大理石或者石灰石表面上的白色硫酸钙固体，给学生一个非常明显的现象说明，加深学生对该实验的理解);浓盐酸具有挥发性，使气体不纯;稀盐酸跟碳酸钠反应太快不利于收集;其他反应制得的二氧化碳皆不纯且难以收集。以上反应皆不适宜用于实验室制二氧化碳。因此，实验室常用稀盐酸跟大理石或石灰石反应来制取二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

2.2 有关发生装置的选择

初中化学实验装置的探究更多的是对实验装置选择。学生在复习氧气的实验室制法的基础上，对于气体制取的发生装置已有所了解：必须考虑反应物的状态和反应条件。反应物的状态包括：固体和固体反应(例如：加热高锰酸钾制氧气);固体和液体的反应;液体与液体的反应……反应条件包括：是否需要加热、加催化剂(例如：制氧气)等。通过实验原理的探究我们知道：实验室二氧化碳是用稀盐酸(液体)跟大理石(固体)的反应且不需加热，所以加热高锰酸钾制氧气的装置不适于制取二氧化碳。教师应由学生根据所提供的仪器探究尽可能多的仪器组合。学生根据反应不需加热，首先排除酒精灯的使用，他们所组装的装置是多种多样的。再安排各活动小组的学生代表介绍他们设计的装置的优缺点，展示探究成果，然后由其他小组展开评议，通过群体间的互动有效地培养学生的集体荣誉感和团结合作意识。

学生选择的主要仪器组合如下：

第一组：锥形瓶、带导管的单孔橡皮塞;

第二组：锥形瓶、带导管的双孔橡皮塞、长颈漏斗;

第三组：平底烧瓶、带导管的单孔橡皮塞;

第四组：平底烧瓶、带导管的双孔橡皮塞、长颈漏斗;

第五组：试管、带导管的单孔橡皮塞;

第六组：(大)试管、带导管的双孔橡皮塞、长颈漏斗。

学生一下子找到了许多组制取二氧化碳的发生装置，激发了成就感和强烈的探究欲望，探究激情空前高涨，培养了学习兴趣和实验兴趣，并从感性认识上充分区别了初中实验制取气体的两种发生装置。教师可进行适当的点评，并经过学生讨论后找到两套制取二氧化碳的如图1所示的较好发生装置。此装置适用于固体跟液体且不需加热制取气体的反应。

2.3 有关二氧化碳收集装置的探究

初中实验中气体的收集装置有两类：排空气法和排水法。其中排空气法又包括向上排空气法(密度比空气的大的气体，例如氧气)和向下排空气法(密度比空气小的气体，例如氢气)。而对于不易溶于水或难溶于水且不与水反应的气体则可以用排水法收集。学生查阅相关资料，交流讨论二氧化碳的性质：密度比空气大、能溶于水且与水反应。故只能用向上排空气法收集。

由以上探究和讨论学生可以得出一套制取二氧化碳的较好装置，如图2所示。其中锥形瓶可以用平底烧瓶、大试管、广口瓶等代替，长颈漏斗可以用分液漏斗代替。

2.4 探究实验室制取二氧化碳的步骤和注意事项

学生参考制取氧气的有关步骤，使用自己设计的装置完成二氧化碳的制取，并通过探究和讨论归纳出制取二氧化碳的实验步骤和注意事项。

实验步骤： (1) 连接装置， (2) 检查装置的气密性， (3) 加固体(大理石)， (4) 加液体(稀盐酸)， (5) 收集验满。

注意事项应强调： (1) 长颈漏斗必须伸到液面以下， (2) 伸入集气瓶的导管应伸到接近瓶底等， (3) 伸如锥形瓶的导管不能太长，只要稍稍露出橡皮塞即可。

3. 实验探究的拓展和思考

课堂的结束，绝不意味着教学的终止和探究的终结，而应该是学生学习的继续和探究的延伸。实验的探究应给学生留有足够思考的空间和继续探究的余地。教师在教学时可以通过提示积极启发学生对实验装置及其组合继续进行深入的探究。

提示1：运用注射器对实验装置进行改装和重组，通过控制气体产生的速率，实验室是否也可以利用碳酸钠粉末和稀盐酸反应来制取二氧化碳?

提示2：可以利用启普发生器或用大烧杯和干燥管进行组合，更加便于控制反应的发生和停止。

提示3：为了节约药品(尤其是稀盐酸)可在长颈漏斗的下端管口套一只小试管进行液封。

提示4：对于上述试验装置该如何检验装置的气密性?

提示5：上述装置还可以用来制取哪些气体?

教师可通过提问、学生的解答、媒体的演示，进一步引导学生进行讨论和交流。制取二氧化碳的实验装置不是唯一的，也没有最好的设计装置，所有合理的、实验条件能做到的装置都是比较好的装置，而不仅仅局限于教材。提高实验探究的实效性，拓宽学生的视野，开阔学生的思路，培养学生的创造能力和实验探究的乐趣，为学生的终生发展奠定基础，才是我们探究教学的真正目的之所在。

参考文献

[1]陈翔.初中化学科学探究教学策略的研究.中学化学, 2007.2.

[2]陈明选, 陆菁等.初中化学课堂教学问题诊断与教学技能应用, 2009.2.

“二氧化碳制取的研究”教学纪实 第4篇

一、营造氛围，导入新课

我们探究了空气的组成，知道二氧化碳只占空气体积的0.03%，但我们不要小看这0.03%的二氧化碳，它与我们的生活密切相关，它使地球不是很冷，它是光合作用的原料，从而为自然界的生物生存提供保障，说到这儿你是否想知道二氧化碳是什么样了呢？你是否想知道如何才能获得二氧化碳呢？（此处引用说课部分的导入语,板书课题。）

二、温故知新，慢慢求索

师：我们在第二单元学习了氧气的实验室制法，请大家回忆回答以下问题：实验室制取氧气的药品、反应原理、装置以及操作步骤。

生1：药品用高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢溶液。

生2：高锰酸钾加热生成锰酸钾和氧气。氯酸钾和二氧化锰作催化剂加热生成氯化钾和氧气。过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下分解生成水和氧气。

师：两位同学回答得非常好。不同的反应物可选用不同的装置。

师：两套装置分别适合用哪种药品制取氧气？这样选择的依据又是什么？

生3：图甲适合高锰酸钾、氯酸钾加热制氧气，图乙适合过氧化氢溶液分解。

生4：图甲装置可加热，图乙适合液体参加反应。

师：请结合图乙回答制氧气的步骤。

（学生检查装置的气密性；装入药品（先固后液）；收集验满。）

师：在实验室中制取气体的思路和方法大致相同。今天我们来探究二氧化碳的制取。

三、启发引导，获取新知

师：在复习装置选择时同学提到了选择装置的依据。请再看装置图。图甲除了可加热外，试管为什么横放？图乙为何没有酒精灯？

生4：因为高锰酸钾和氯酸钾是固体，而过氧化氢分解在常温下进行。

师：你能否把选择装置的依据概括出来？

生4：看反应物的状态和反应条件。

师： 图中两种收集气体的方法又是依据什么呢？

生：氧气不易溶于水，氧气密度比空气的略大。

师：由此选择收集装置，先依据气体的溶解性和密度选择收集方法再确定收集装置。

师：为了更全面具体，请看课本110页 。

师：我们在实验室中制取二氧化碳，同样要确定药品、反应原理。再选择适当的装置进行制取。我们接触过哪些可以产生二氧化碳的反应？

四、课堂总结，提升素质

师：请同学们总结归纳这节课的学习收获。

生17：复习氧气的实验室制法，确定制取气体装置的

生5：碳在氧气中燃烧，石蜡在氧气中燃烧都可以产生二氧化碳。

生6：碳和氧化铜在高温条件下反应，碳和氧化铁在高温条件下反应。

师：以上反应是否适合在实验室中制取二氧化碳？

生7：碳和石蜡分别在氧气中燃烧不适合，因为制得的气体可能不纯。

生8：碳分别与氧化铜、氧化铁反应都需要高温，反应条件较难满足。

五、设计实验、探究交流

师：我给大家准备了一些固体和两种酸溶液。固体和酸溶液间可反应产生二氧化碳。

师：请利用试管作反应容器，利用老师提前准备的药品进行实验。注意观察反应的速率和反应进行的程度 。

（每相邻两组药品相同，分别为碳酸钠粉末、碳酸钾粉末、碳酸氢钠粉末和块状大理石分别与稀盐酸；碳酸钠粉末、碳酸钾粉末、碳酸氢钠粉末和块状大理石分别与稀硫酸。学生分组实验，分工合作，取加药品，记录现象。）

师：大家都完成实验。请使用不同的药品的同学间相互交流自己的实验结果。

生9：我们组用的是碳酸钠粉末、碳酸钾粉末、碳酸氢钠粉末与稀盐酸的反应，共同点是反应迅速、彻底，没有固体剩余。

生10：我们组用的是块状大理石与稀盐酸反应。共 同点是比他们的要慢一些，有些固体剩余。

生11：我们组用碳酸钠粉末、碳酸钾粉末、碳酸氢钠粉末与稀硫酸的反应，与用稀盐酸的组差不多，迅速、彻底反应。

生12：我们组用的是块状大理石与稀硫酸反应。与大家的不一样，反应很慢且一会就停止。

师：那大家觉得哪种药品组合更合适呢？

生9：我们组的合适，因为反应彻底迅速。

生10：我们组的合适，因为速率适中，便于操作，而且大理石便宜易得。

生13：我赞同使用块状大理石分别与稀盐酸，的确比我们的便于操作。

师：我觉得也是这样。为什么大理石与稀硫酸不行呢？因为反应产生的硫酸钙在水中溶解的很少，会覆盖在大理石的表面，把硫酸与大理石隔开，是反应停止。（板书药品和原理。）

师：我们确定了药品。这些反应都在常温下进行，我们该选怎样的装置呢？

生14：与过氧化氢溶液制氧气的相同。因为反应物的状态和反应条件都相同。

师：那收集装置呢?二氧化碳可溶于水，密度比空气的大。选择什么收集方法合适呢？

生：向上排空气法。

师：请同学们利用提供的仪器组成制取装置。

（学生开始组合仪器，准备药品。）

师：组装后请同学们参考下图。

师：大家可参照屏幕上给出的步骤实验。

步骤：1.检查装置的气密性；

2.装入药品（先固后液）；

3.收集气体（验满）；

4.检验气体（通入澄清石灰水）；

5.拆卸装置、清洗。

（学生每组分别制得一瓶二氧化碳。）

师：在今天的学习中，大家善于思考，善于表达。你是否还有疑问，希望大家提出来，我们共同探讨解决。

生15：为什么粉末状的碳酸钠、碳酸钾等反应迅速而块状大理石反应速率适中。

师：粉末状固体与盐酸接触面积大，而块状的大理石接触面积小影響速率。如果把大理石粉碎也会加快反应速率。另外碳酸钠、碳酸钾是纯净物而大理石是混合物。

生16：二氧化碳绝对不能用排水法收集吗？

师：虽然水中会溶解一些二氧化碳，但也可以用，为减少损失通常不用。你可以课后做一下实验，验证一下。

师：请同学们总结归纳这节课的学习收获。

生17：复习氧气的实验室制法，确定制取气体装置的依据。

生18：实验探究找到制取二氧化碳的药品，选择合适的仪器，并制取了一瓶二氧化碳。

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第5篇

对于实验室制取二氧化碳气体的制取和收集的教学，其重要意义非同凡响，以往教学过程中也知道这部分的重要性，然而在教学过程中仍旧避免不了灌输式的教学，非常直截了当的告诉学生选什么药品，用什么发生装置，采用什么收集方法和收集装置，总达不到理想的教学效果。

今年我在这节课里做了重大的改革，首先是对反应原理的探究上，我采用了一系列的探究实验：例如碳酸钠粉末、粉末状和块状大理石分别与同浓度的稀盐酸反应，分析哪个更适合实验室制取二氧化碳，得出正确的结论，在酸的选择上，同样采用探究发现，分别出示浓盐酸，让其发现浓盐酸的挥发性，硫酸、醋酸与块状碳酸钙发现反应速度太慢，从而选择了稀盐酸的过程。其次在反应装置的选择上也是循循善诱，步步启迪发现启普发生器以及其他类似的简易装置，并且引导分析得出各类装置的优点和缺点。最后经过与实验室制氧气的对比，分析归纳得出实验室制气体的发生装置的选择依据、收集方法的选择和实验仪器的选择依据、检满方法的比较、尾气处理、除杂、干燥等实验基本操作。

虽然课堂教学进度慢了，但是更有效了，经过实验探究，学生基本掌握了实验室制气体的原理和基本操作，我想这种收获应该是在课堂中重视了学习过程，学生在探究过程中获得了亲身体验的必然结果。

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第6篇

实验课程是培养化学专业学生观察能力、动手能力、科研能力的重要平台, 也是培养学生科学素养、合作意识、创新精神等品质的重要途径。但由于真实实验受时间、空间和实验仪器药品的限制, 一些实验在化学教学过程中不能够很好地展开, 特别是一些有毒气体和强腐蚀溶液的操作, 有一定的不安全性, 而一些涉及贵重金属的实验, 由于经济条件的限制, 根本无法开展。VCE (Virtual ChemicalExperiment) 可以为学生提供虚拟实验场所, 降低实验成本, 保证实验安全, 让学生对实验的原理、现象、仪器的使用有更清楚的认识。所以, 充分发挥虚拟实验的优势, 能更好地提高学生的实验操作能力。

1 教学设计思想

“以实验为基础”是化学教学最基本的特征, 通过化学实验教学策略设计, 明确实验教学的形式、手段和方法, 把化学教学重点放在学生需要学习的知识和技能上。因此, 化学实验教学设计是化学教学设计中最重要的内容之一。[1]

实验室制取二氧化碳一课主要采用虚拟实验和真实实验结合的方法进行教学, 在过程设计上, 遵循学生的认知规律, 从学生进入VCE网站预习新课开始, 通过创设情境, 激发动机—步步引导, 在学习二氧化碳的物理性质和化学性质的基础上, 让学生采用虚拟实验里面的器材搭建二氧化碳的实验室制法装置, 这样既可以锻炼学生的思维和动手能力, 也可以锻炼学生的探究能力, 具体教学设计如表1所示。

2 教学目标

知识与技能:了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理;初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法;能说出本实验中常用仪器的名称。

过程与方法:探究实验室制取二氧化碳的装置、药品, 并利用设计的装置制取二氧化碳;学会对虚拟实验的操作方法并利用虚拟实验制取二氧化碳;通过探究活动过程, 体验化学实验方法的科学性, 了解实验室制取气体的思路和方法;初步认识观察分析、讨论、归纳、总结、理解及运用的科学方法过程。

情感态度价值观:创设制取二氧化碳的问题情境, 丰富学生的科学体验;激发学生探究的兴趣和学习化学的动机;养成互相交流、勇于实践的良好习惯。

3 教学流程

在教学流程上, 遵循学生的认知规律, 先让学生了解VCE, 然后创设情景, 激发动机;步步引导, 探究新知;操作虚拟实验;最后填写实验报告, 教师批阅;在线考试, 及时反馈;联系实际生活, 进行在线交流, 全面展开虚拟实验操作教学。

3.1 了解VCE网站

考虑到大部分学生对VCE网站不是特别了解, 在学生使用VCE网站之前, 教师应该指导学生熟悉如何进入VCE网站, 如何操作虚拟实验, 如何填写实验报告, 如何在在线论坛上进行学习交流, 巩固自己所学知识, 改进自己的学习。此外, 还得告诉学生关于实验报告的评价方法, 评分标准, 从而最大限度地发挥评价的激励性。

3.2 创设情境, 激发动机

教师:上节课我们学习了二氧化碳的性质, 今天我们将来探究在实验室中如何制取二氧化碳气体。根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析, 在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?

学生活动:以小组为单位讨论、代表发言。

展开:学生分组讨论, 并列举气体实验室制法的条件。教师在黑板上逐一记录, 如图1所示。

3.3 步步引导, 探究新知

(1) 教师:大家目前所了解的制取二氧化碳的方法有哪些?

展开:大家分组进行讨论, 一一列举, 教师在黑板上逐一记录, 如图2所示。

学生分组评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法, 见表2。

结论:以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法, 实验室中常用石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) 反应来制备二氧化碳。

(2) 教师:经过不断研究改进, 学生们已经探究出实验室中常用石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) 反应来制备二氧化碳。那么, 需要什么样的装置来制备二氧化碳呢?反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体, 盐酸是液体, 且反应进行时不需要加热, 根据这些特点, 我们可以选择什么样的反应装置呢?

讲解:因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态、反应条件类似, 故可以采用相似的装置来制取。

说明:此时教师应该将氧气、氢气的实验室制法装置图通过投影仪呈现在学生面前, 帮学生在大脑中构建实验室制取二氧化碳的装置图。

3.4 登录VCE, 进行虚拟实验

教师:前面大家已经探究得出实验室制取二氧化碳的方法, 现在请大家跟我一起打开VCE, 用自己的账号登录, 我们一起在VCE中进行二氧化碳的实验室制取。

说明:在此环节中, 教师应该指导学生进入VCE, 引导学生进行操作, 并与学生一同进行探究。

具体步骤如下:

(1) 登录VCE。学生用已注册的VCE账号, 登录进入学生界面, 进行实验操作, 如图3所示。

(2) 实验准备。教师:请大家进入到VCE里面的实验准备, 观看实验室制取二氧化碳的实验演示、实验目的、实验原理、实验药品和实验说明, 是否与前面所讨论的一致。

展开:学生点击进入, 依次观看。

(3) 选择实验, 进入实验室制取二氧化碳的实验 (如图4所示) 。

学生:按照VCE提示进入实验操作。

第1步:选取药品 (在前一个阶段, 学生通过讨论已经得出了实验室制取二氧化碳需要的药品是石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) ) ;

第2步:选取仪器 (上一阶段, 学生通过讨论已经得出制取二氧化碳的装置图) ;

第3步:装药品;

老师:讲解装药品时的注意事项。

第4步:组装仪器;

学生:仪器为什么要这样组装, 这样组装的原理是什么?

第5步:实验反应;

学生:学生在VCE上自习观察反应现象。

第6步:验满;

学生:学生应该思考验满的方法和原理是什么, 并自习观察验满时的实验现象。

第7步:实验重点巩固。

说明:此部分是回顾整个实验操作过程, 将实验中的重点以选择题和填空题的形式呈现出来, 让学生进行答题, 帮助学生巩固所学知识, 如图5、图6所示。

3.5 填写实验报告

说明:教师引导学生填写实验报告。VCE采用的是在线自动生成实验报告, 让学生在实验刚做完就填写实验报告, 能加深学生的记忆, 巩固当堂所学知识, 如图7 所示。

3.6 当堂测试, 巩固新知

学生:进入到VCE在线考试当中, 进行自我测评, 同时巩固所学新知识。

说明:VCE提供了在线考试环节, 在一定的时间内, 就学生当节所学知识进行测试, 巩固新知识, 通过在线考试, 学生能了解到自己对所学知识的掌握情况。

3.7 在线交流, 知识互补

学生:进入在线论坛界面, 进行在线交流, 如图9 所示。

说明:VCE提供了一个在线论坛, 学生和学生之间、学生和教师之间可以在课后进行知识交流, 同时也是学生学习信息的反馈。在在线交流这一部分, 教师从课堂上的教师转变为论坛中学生的好朋友, 教师和学生之间可以交流自己的看法, 并结合实际生活进行交流, 起到了知识互补的作用。

4 结语

本文以二氧化碳实验室制法为例利用投影展示了氧气、氢气实验室制法的装置图, 让学生在此基础上探究二氧化碳的实验室制法以及装置图, 并在VCE虚拟实验平台上展开实验操作。尽管VCE虚拟实验平台脱离了真实的实验环境, 但在计算机环境下, 能让每一个学生参与进来, 自己动手操作, 锻炼了学生的动手能力, 并保证了实验的安全性, 试验中未消耗药品。在整个教学过程中, 以学生的自主探究为主, 教师担任引导者、辅导员和组织者。

虚拟实验作为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法, 对社会发展和科技进步起到了越来越重要的作用, 代表着科学研究方法的重要发展方向[2]。虚拟实验弥补了真实实验中的一些弊端, 但不能代替真实实验, 因为虚拟实验毕竟会使学生产生“虚拟感”, 而真实实验能消除学生在理论学习和虚拟实验中“不真实”的感觉, 某些方面是虚拟实验无法取代的。虚拟实验是对真实实验的模拟, 真实实验是虚拟实验的基础, 虚拟实验的局限性恰恰又是真实实验的优点, 二者是相辅相成的, 只有发挥各自的优势, 精心组织实验教学, 才会收到更好的效果。

摘要：VCE (Virtual Chemical Experiment) 是一个基于中学化学实验的虚拟实验操作系统。化学实验是学生获取新知识及培养实验能力和观察力的重要途径。由于真实实验受实验时间、空间和实验仪器药品的限制, 在教学中不能够很好展开, 因此将化学虚拟实验引入教学中很有必要。以“制取二氧化碳”为例给出了具体的虚拟实验教学设计, 旨在将化学虚拟实验的作用最大化, 为化学虚拟实验在教学中的应用提供有效保障。

关键词：VCE,化学实验,教学设计

参考文献

[1]钱文.中职化学实验教学设计[J].科技风, 2010 (11) .

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第7篇

关键词：化学；二氧化碳制取；装置改进

中图分类号：G633.8 文献标识码：B 文章编号：1006-5962（2013）06-0231-02

随着时代的进步，社会的发展，创新在社会中的作用已经越来越重要，不仅是推动社会进步的不竭之力，更是推动国家逐渐走向繁荣昌盛的根本保证。伴随着素质教育的改革步伐，创新也成为了教育中不可或缺的重要元素，而要真正实现培养学生的创新意识和能力，这就必须依靠教育教学活动来推动^[1]。化学是一门以实验为主的学科，尤其针对中学阶段的学生，通过化学实验能够有效激发学生的创新欲望，且在培养学生探索性和创新性思考上具有重要意义。

在初中化学教材中，将二氧化碳制作划分为重要的学习内容，也是考试中非常容易出现的内容。为了使学生真正掌握二氧化碳的相关知识，教材中通过二氧化碳制取实验进行探究，这不仅能够培养学生的探究习惯，同时能够更加将看不见摸不着的二氧化碳形象化^[2]。但在实际教学过程中，发现教材中所设计的二氧化碳制取装置存在一定的弊端，例如：尽管制取方法非常简单，但却无法做到随用随取，且在二氧化碳制取时，非常不容易因密闭性不强而将制作好的二氧化碳流失，使得准备好的二氧化碳气体浓度变小，使得实验效果不明显或失败。加之，制取装置均为玻璃器材，稍有不慎，就会损坏器材。不仅如此，制作时无法准确取舍用量，使得大量化学药品被浪费等。为了避免这些情况的再次出现，笔者结合多年教学实践经验及教材内容，对化学实验室制取二氧化碳进行了改进，具体改进措施如下。

1 教材中二氧化碳制取装置的不足之处

教材中二氧化碳制取装置如图1所见：

上述装置非常单一，操作方法可以说也非常简单，但这两套装置均存在无法有效控制反应的共通点，即无法做到随用随取，不用即停。只要在锥形瓶或试管中加入稀盐酸溶液后，固体与液体将随即进行反应，尽管反应迅速，但却无法控制瓶内反应，唯有将液体倒掉才能够停止反应；无法自动排泄液体，使用后清理非常不方便。

2 二氧化碳制取装置的改进设计

根据教材内容以及教材中原装置的弊端，对二氧化碳制取装置进行改进，改进装置如图2所见：

经过改进的二氧化碳制取装置，不仅克服了教材中制取装置的弊端，并在两点上进行了改进。就性能而言，能够做到随用随取，快速反应，且能满足教学中不用即停的要求，是固体与液体迅速分离，并且对排泄液体进行了改进，可以非常迅速地处理。在反应瓶B中接入玻璃弯管是该装置的一大改进亮点，通过弯管可以仅对液体进行处理，也就是说固体颗粒是无法进入到弯管内的，当需要停止制取时，可随时停止瓶内反应。剩余的液体还能够通过乳胶管回流，只需要用止血夹B将导管夹闭即可，液体将逐渐回流至漏斗A瓶内，以此来达到固液分离的目的。该方法结合了物理学中的气压和连通器原理，这也是该装置非常值得一提的改进地方。此外，在排泄反应后液体的改进设计上，同样是结合了物理学中的气压和连通器原理。

3 改进装置二氧化碳的制取

改进装置所使用的材料为250mL雪碧瓶，其中漏斗瓶A与反应瓶B均为雪碧瓶，漏斗瓶A是雪碧瓶的瓶口部位，将其倒置安装在装置上即可，保留雪碧瓶的瓶盖，在盖上取小孔，将Y型玻璃管倒插在瓶盖上。反应瓶B则为雪碧瓶的底部和瓶口部，在瓶底上取小孔，将U型玻璃管和隔板安装到相应位置。再在反应瓶B瓶盖上取小孔，将玻璃弯管插入其中，后将反应B的上下两个部分用胶粘合起来。密封处除了发挥瓶盖的密闭效果外，还在装置连接与玻璃管连接处运用上乳胶管，使得密封效果效果非常理想。反应瓶B中的多孔隔板也选择了塑料制作，在塑料上取小孔，将弯管插入其中，再用弯管对多孔隔板进行固定。随后将反应瓶A上的Y型管用两支乳胶管连接起来，夹上止水夹A，这分支为液体排泄管。将反应瓶B下的玻璃管与乳胶管连接起后，该装置即可完成。

4 改进装置的使用说明

4.1 气密性的检验 用夹子将导管夹闭，排液管也同时夹闭，在漏斗A中加入适量的水，观察漏斗中水高度变化，若无任何变化，则表示装置气密性良好，反之漏气。将排泄管的止水夹打开，将漏斗A中的水排尽（反应瓶B的底部比Y型管的分支高），排尽后即可用止水夹A将导管夹闭。该装置的气密性检查完毕。

4.2 添加药品，制取气体 用镊子取适量石灰石放置在反应瓶B中，将瓶盖拧紧，在漏斗A内加入少量的稀盐酸，将导气管的夹子打开，漏斗A中的液体将经过乳胶管流入反应瓶B中，两者即可开始反应，即可制取二氧化碳。

4.3 反应随时停止，随时发生的操作 在二氧化碳的制取过程中，若需要立即停止制取，则可运用止水夹B将导气管夹闭，此时，液体将在压力的作用下，逐渐回流至漏斗内，使固体与液体快速分离。若需再次制作，则将止水夹B打开即可。

4.4 反应后余液的回收 当课堂教学完成后，需要对未使用的试液进行回收，只需要调整支架，使漏斗A底部连接的Y型分支管低于反应瓶B即可，再将A、B两支止水夹同时打开，液体将在气压的作用下，逐渐通过排泄液流出。随后将试验药品从反应瓶B中取出，完成装置的清洗即可。

5 实践效果

在课堂教学中，使用该装置进行二氧化碳的制取，取得了非常好的效果，不仅具备了环保理念，同时大大节约了化学药品。此外，经过实践验证，在完成药品的放置后，几天内均能够正常使用。

6 改进反思

在装置改进中，所选择的材料符合当前环保理念，避免了在制取中出现损坏教具的情况。同时非常利于课堂教学使用，避免了实验不停反应过多吸引学生注意力的情况。在装置改进中，结合了物理学科，使学生意识到学科之间的相通性，学习思维更加开阔。

参考文献

[1] 余利军. 二氧化碳性质实验创新设计[J]. 浙江教育技术， 2012，08（15）.

从《实验室制取二氧化碳的研究》谈“有效教学” 第8篇

浙教版《科学》八年级下第61页《二氧化碳》中的活动:

1. 如图2-55所示, 制取一瓶二氧化碳, 观察它的颜色、状态和气味。

2. 如图2-56所示, 向烧杯里倾倒二氧化碳。注意观察蜡烛火焰的变化。

3. 如图2-57所示, 在一个充满二氧化碳的软塑料瓶里, 迅速倒入少量水, 立即将瓶塞塞紧振荡, 观察有什么现象。

4. 用蓝色石蕊试液测被压扁的瓶中液体 , 显_______色, 说明此液体呈______性。

二氧化碳是学生继氧气之后比较系统地研究的第二种物质。关于二氧化碳的教学, 《科学八年级下教学参考书》建议采用实验、阅读、讨论相结合的方式, 重点放在课本安排的几个实验和组织学生讨论上, 让学生通过自己动手实验, 从实验现象的观察、分析中, 归纳总结得出二氧化碳的性质。开始教学时, 可以先介绍二氧化碳的实验室制法、收集方法 (向上排空气收集法) 、检验气体是否充满集气瓶的方法, 再让学生观察教师的演示实验, 然后让学生用课前收集准备好的二氧化碳进行实验。

此探究活动的编写意图只是针对新授课的知识、技能等目标与要求, 也符合初二学生的认知水平。笔者认为课本对上述活动的安排只考虑了让学生认识二氧化碳的物理性质和化学性质, 并没有进一步探讨实验室制取二氧化碳的药品选择和确定气体收集方法等充满培养学生科学探究思想的相关知识。在初三复习课中, 随着学生知识的完善和能力的提升, 科学教师可以增设这一目标, 通过精选相应的变式练习, 实现课本探究活动与中考试题的融合, 以提升学生的科学素养。

一、实验室制取二氧化碳为什么选用石灰石

变式1 (2013·嘉兴中考) 为研究实验室制取二氧化碳的速度与什么因素有关, 科学兴趣小组的同学设计了如下实验方案:室温下在六个锥形瓶中分别加入A、B两种大理石各50克, 然后加入等量的不同溶质质量分数的稀盐酸。记录表如下:

(1) 由实验方案可知, 他们除了在研究稀盐酸质量分数的影响外, 还在研究_______的影响。

(2) 查阅资料得知, 化学反应的速度与反应物间的接触面积有关。于是他们对上述方案进行了修改, 使大理石的______也相同。

(3) 为了准确比较CO2气体的产生速度, 理论上可以测量收集相同体积气体所用的时间, 也可以测量________。

【解析】本题主要考查影响生成二氧化碳反应速度的因素, 根据科学兴趣小组同学的实验方案, 他们除了在研究稀盐酸质量分数对其的影响外, 还在研究大理石种类对其的影响, 并且由资料得知, 反应物间的接触面积会影响化学反应的速度, 所以要求大理石的颗粒大小 (体积) 也要保持相同;要准确比较CO2气体的产生速度, 理论上可以测量收集相同气体所用的时间, 也可以测量相同时间收集到的气体体积。

答案: (1) 大理石的种类 (2) 颗粒大小 (体积) (3) 相同时间收集到的气体体积

变式1 主要探究稀盐酸质量分数、大理石的种类对产生二氧化碳气体速度的影响, 其实该题还隐含了一个非常重要的知识, 也是一个非常好的探究因素, 即实验室为什么选用石灰石 (或大理石) 制取二氧化碳?现在的科学课本, 只通过图2-55告诉学生实验室用石灰石 (或大理石) 制取二氧化碳气体, 并没有阐述其原因。石灰石 (或大理石) 的主要成分是碳酸钙, 碳酸盐跟酸起反应, 一般都有二氧化碳生成。若选用可溶性的碳酸盐 (如碳酸钠等) , 与酸反应速度过快, 难以控制;若选用不溶性碳酸盐 (如碳酸镁等) , 则其来源一般较少。石灰石 (或大理石) 与酸反应速度适中, 其在自然界中的含量也极其丰富, 且价格低廉。[2]所以, 变式1更有助于学生完善知识结构, 不仅解决了实验室为什么选用石灰石 (或大理石) 制取二氧化碳的问题, 而且进一步探讨了稀盐酸质量分数等对制取二氧化碳速度的影响, 不失为举一反三的好题。

二、实验室制取二氧化碳为什么最好选用稀盐酸

变式2 (2007·杭州中考) 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。教师在课堂上做了个趣味实验, 将鸡蛋放入盛有100毫升稀盐酸的烧杯中 (鸡蛋的密度大于稀盐酸的密度) , 可以看到鸡蛋先下沉, 一会又上浮, 到液面时又下沉, 如此反复。该实验中发生的化学反应方程式是_________________。浮力改变是鸡蛋下沉后又上浮的直接原因, 而造成浮力改变的主要原因是__________。除此主要原因外, 引起浮力改变的原因还有_____________ (假设在反应的过程中, 鸡蛋、溶液体积和温度不变) 。

小明对该实验很感兴趣, 他也将同样的鸡蛋, 放入实验室常见的酸溶液中, 但见鸡蛋下沉后却并不上浮, 你猜测这其中的原因可能是______________, 或是________________。

【解析】本题主要从日常生活中的一个常见的现象入手, 对浮力知识和化学方面的知识进行综合考查。鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙, 与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳, 而鸡蛋浮力大小的改变主要与排开液体体积的改变有关, 即碳酸钙与盐酸反应产生的小气泡附在鸡蛋壳表面, 使鸡蛋排开的液体体积增大, 导致浮力增大, 鸡蛋上浮到液面, 气泡破裂, 体积减小, 浮力也减小, 因而又下沉。此外, 鸡蛋浮力大小的改变也与溶液的密度改变有关, 由盐酸变为氯化钙溶液, 溶液密度增大。而小明的实验, 既然鸡蛋放入酸中没有上浮, 也可以从上浮原因的反面进行分析, 如果酸的浓度较小, 与碳酸钙反应产生的二氧化碳较少, 鸡蛋所受的浮力小于所受的重力;此外, 如果酸是硫酸, 与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会阻碍继续反应。

答案:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

鸡蛋壳中的碳酸钙和盐酸反应产生的小气泡附着在鸡蛋上, 使鸡蛋排开液体的体积增大, 受到的浮力增大

反应生成的氯化钙溶入溶液中使溶液的密度增大, 鸡蛋受到的浮力增大

酸溶液的浓度 (溶质的质量分数) 太小, 产生的气体少, 不足以使鸡蛋上浮

该酸溶液是硫酸, 和鸡蛋壳一反应就停止了, 产生的气体少, 不足以使鸡蛋上浮

变式2 通过小明实验的不成功, 巧妙地引出一个重要的科学问题, 即实验室制取二氧化碳时, 为什么最好选用稀盐酸, 这与实验室为什么选用石灰石制取二氧化碳一样在课本中都没有说明, 这也是一个非常好的探究因素。如果用稀硫酸和石灰石 (或大理石) 反应, 由于生成的微溶性固体硫酸钙覆盖在石灰石 (或大理石) 表面, 使酸与石灰石 (或大理石) 脱离接触, 导致反应太缓慢或停止, 若要让反应能进行, 则需考虑让反应物之间的充分接触, 如选用石灰石 (或大理石) 粉末等。如果用硝酸与石灰石 (或大理石) 反应, 由于硝酸不稳定, 见光或受热易分解, 制得的CO2中混有NO2和O2等杂质;如果用浓盐酸与其反应, 由于浓盐酸具有挥发性, 制得的CO2中混有氯化氢气体, 选用稀盐酸制得CO2气体则较为纯净。[2]

三、实验室能否用排水法收集二氧化碳气体

变式3 (2013·湖州中考) 小李学习了二氧化碳知识后, 进行了二氧化碳气体在水中溶解性的探究, 其实验步骤及装置 (甲) 如下:

1用大号针筒抽取200 毫升二氧化碳气体;

2试剂瓶中加入200 毫升水 (恰好加满) , 塞紧双孔橡皮塞;

3连接大号针筒和试剂瓶, 缓慢推动活塞, 将二氧化碳注入水中。

(1) 试剂瓶中加入的水应是________;

A.蒸馏水 B.自来水

(2) 推动活塞时尽量缓慢, 其目的是_________;

(3) 当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时, 红色油柱开始向上移动, 实验表明在该条件下, l体积水中能溶解___________ 体积的二氧化碳。

【解析】本题主要考查二氧化碳的性质。在探究二氧化碳的溶解性时, 为了避免杂质等影响, 试剂瓶中加入的水应是蒸馏水;为了使二氧化碳充分溶解, 应尽量缓慢地推动活塞;当向水中注入CO2气体体积达到120毫升时, 红色油柱开始向上移动, 说明200毫升水中最多能溶解120毫升二氧化碳, 实验表明在该条件下, 1体积水中能溶解二氧化碳的体积是:120毫升/200毫升=0.6。

答案: (1) A (2) 使二氧化碳充分溶解 (3) 0.6

变式3 通过定量的方式探究了二氧化碳在水中的溶解能力, 回答了实验室能否用排水法收集二氧化碳气体的问题。课本通过图2-57、2-56定性的说明二氧化碳溶于水、且二氧化碳的密度比空气大, 只能采用向上排空气法的方式收集二氧化碳气体。通过本实验却发现在该条件下, 1体积水中能溶解二氧化碳的体积为0.6 (在标准状况下, 1体积水也仅能溶解0.88体积的二氧化碳[3]) , 这个量并不大, 此外还可通过二氧化碳在水中溶解快慢的实验, 得出二氧化碳在水中溶解速率并不大, 所以在实验室完全可以使用排水法收集二氧化碳, 如果采用图乙方式收集效果则更佳。我们知道能用排水法收集的气体, 一般不用排空气法收集, 因为排水法收集的气体纯度高, 而且还可以观察到气体何时集满。[4]

科学课本是课程专家、学科专家以及广大一线优秀科学教师集体智慧的结晶, 是科学教师教学的基本凭借, 也是学生自学的主要对象。但是, 我们绝不能把科学课本当成是“圣经”、唯一的科学课程资源。在初三复习“科学探究”时, 科学教师以课本为基础, 通过创设新情境、新问题, 臻善典型“探究”活动, 开展有效性的变式教学, 这不仅能使学生的学习“减负提质”, 更能培养学生的求异创新能力。

参考文献

[1]王鹤新.挖掘教材例题, 开展变式教学[J].中学物理教学参考, 2013 (4) .

[2]徐宜秋.实验室制取二氧化碳若干问题释疑[J].数理化学习 (初中版) , 2008 (11) .

[3]张鹏云.化学探究性实验设计的新视角[J].教学月刊·中学版 (教学参考) , 2013 (8) .

二氧化碳制取的研究教学设计 第9篇

本节课是学生在学习氧气的实验室制法的基础上，又一次进行气体制取的学习。由于学生已经具备了一些气体制备的实践经验，初步具备了各项实验技术条件，因此本节课可以充分发挥学生的主体能动性，让学生真正参与到教学中去。同时本节课也是充分培养学生的思维能力，培养创新能力，培养学生进行科学探究精神的一节好课。下面我就新课程标准对本节课的要求进行如下教学设计：

[教学目标]

一、知识与技能

（1）了解实验室中制取二氧化碳所用的药品，反应原理。

（2）初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法。

二、过程与方法

（1）探究实验室制取二氧化碳的装置、药品，并利用设计的装置制取二氧化碳。

（2）通过探究活动过程，体验化学实验方法的科学性，了解实验室制取气体的思路和方法。

（3）初步认识观察、分析、讨论、归纳、总结、理解及运用的科学方法过程。

三、情感、态度与价值观

（1）创设制取二氧化碳的问题情境，丰富学生的科学体验。

（2）激发学生探究的兴趣和学习化学的动机。

（3）培养互相交流，互相合作，勇于实践的精神。

重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置设计和制取方法。

难点：实验室制取二氧化碳装置的设计思路。

[教学设计]

一、情境导入

教师讲小故事：很早以前，在意大利那不勒斯山，有一个奇异的屠狗魔洞，传说那里住着一个专门屠狗的妖魔，凡是人领着狗进入洞中，狗都无一幸免，而人却能安然无恙。为什么这个妖魔专屠狗而不杀人呢？大家想知道这个妖魔是谁吗？从而引出课题——二氧化碳制取的研究。

（设计意图：创设悬疑情境，激发学生求知欲望，营造了良好的学习氛围。）

二、合作探究

演示实验：1.碳酸钠和稀盐酸的反应；2.石灰石和稀硫酸的反应；3.石灰石和稀盐酸的反应。比较三个实验，哪个反应比较适合实验室制取二氧化碳？为什么？

（设计意图：让学生在观察中发现问题，培养学生对比观察的能力，从而培养科学的探究方法。）

装置确定：对比实验室制取氧气的装置，小组讨论：1.实验室制取气体装置是由哪几部分组成的？2.确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3.收集气体一般有哪些方法？4.确定收集气体装置时应该考虑哪些因素？

（设计意图：巩固旧知，为学习新知识打下基础，为学习实验室二氧化碳制取降低难度。）

设计装置：教师给定几种实验器材，可以多给几种器材，有些可能用不到。学生回忆实验室用过氧化氢溶液制取氧气的实验装置，以小组为单位，每个小组设计一套制取二氧化碳的装置。

（设计意图：充分调动学生的积极性，培养同学间的合作交流能力，培养学生的动手实践能力。）

展示分享：每个小组派一名代表，展示小组设计成果，说出该装置由哪些器材组成？为什么选这些器材？这套装置在操作难易、节能减排等方面有哪些优点，其他小组认真倾听，然后给予客观评价，对设计不理想的装置可以继续改进。

（设计意图：培养学生对化学研究结论的表述能力，培养学生间的荣誉、竞争意识，分享集体劳动成果给大家带来的愉悦。）

归纳总结：比较实验室制取氧气和制取二氧化碳的方法，如：反应原料的状态、反应条件、反应原理、制气体的反应装置、气体的溶解性、气体的密度、气体是否与水发生反应、气体的收集装置及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。

（设计意图：培养学生的归纳总结能力，及时地把探究过程中的点滴收获进行汇总、提炼、升华。）

验证性质：在教师指导下，每组用自行设计的装置制取一瓶二氧化碳气体，用合理的方法进行收集、验满、检验。通过验证性质得出意大利那不勒斯山屠狗魔洞的奥秘：该洞因为存有大量的二氧化碳，而二氧化碳的密度比空气的密度大，二氧化碳浮在地面上空，狗的身体较人矮得多，狗由于吸入大量二氧化碳窒息而亡，但人因吸入很少却安然无恙。

（设计意图：让学生自己体验成功带来的乐趣，更加激发学生学习化学的兴趣。）

课后延伸：鼓励学生从家庭生活中寻找一些替代品，比如饮料瓶、吸管、水盆、玻璃杯等物品自己组装装置。通过查阅书籍、上网等方式查资料选择替代药品，自己再试着制取二氧化碳并去验证该气体。

（设计意图：锻炼学生举一反三运用知识的能力，提高学生理论联系实际的能力，使学生认识到化学来源于生活并应用于生活。）

三、课堂小结

学完本节课，你有哪些收获？

（设计意图：分享学习成果，同时培养学生总结概括能力，使知识进一步系统化，培养良好的学习习惯。）

教学反思：本节课我以学生的发展为中心，充分调动学生学习化学的积极性，发挥了学生自主学习和创新的精神，改变了以往教师教，学生学的教学模式，这正是新课程所倡导的利用建构主义所提倡的教学方法进行教学。教师根据目标设计问题，引导学生动手实验操作，体验在实验过程中的乐趣，极大发挥了学生的主观能动性，变以往的“要我学”为“我要学”，充分体现了“教师为主导，学生为主体”的教学原则，体现了新课程改革的教学理念。

《二氧化碳制取的研究》教学设计 第10篇

在《二氧化碳制取的研究》的教学中, 我尝试从以下三个方面进行创新教学。

一、制定三维目标, 立足学生的具体学情

课时教学目标是课堂教学的依据, 要正确制定教学目标, 教师应根据课程标准的要求, 钻研教材, 了解学生情况, 理清教学顺序, 根据教学内容确立课时目标, 把握目标的适宜性和教学效益的底线, 这是教学的关键所在。本节课的教学目标是这样制定的。

1. 知识与技能。

了解实验室制取二氧化碳的反应原理, 探究实验室制取二氧化碳的装置, 并利用设计的装置制取二氧化碳;了解实验室制取气体的方法和设计思路。

2. 过程与方法。

通过实验室里制取氧气的方法和设计思路, 探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置, 让学生初步学习科学探究的基本过程 (提出假设, 实验探究, 获得结论) 和方法, 体验化学实验的方法的科学性, 能进行初步的科学探究活动。

3. 情感态度与价值观。

通过实验、问题讨论, 培养学生求实、创新、合作的科学品质。通过师生间、学生间合作学习, 研究性学习, 体验探究成功的乐趣, 激发学生探究欲。

这样确立的依据有: (1) 本课题知识的学习比较容易, 学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。 (2) 本节学习的重点是能力训练, 学生在前面学习的氧气、实验室制法, 具备了一些气体制备的实践经验, 各项实验技术也已经具备。 (3) 此时, 在课堂教学中体现学生主体, 让学生真正参与到教学过程中来正是时机。 (4) 通过教师的引导, 学生能够发现问题, 并能通过小组合作, 设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。

二、优化教学过程, 用实验让学生动起来

新课程标准最显著的特点之一就是将学习知识与学习求知的方法并重, 将“过程与方法”列为课程目标之一, 实验在新课程标准中受到普遍重视, 地位得到空前的提升。化学是一门以实验为基础的学科, 因此, 实验教学是化学教学中实施创新教育的重要途径。

1. 增加实验的探索性, 培养学生的创新意识。

照方抓药式的实验能提高学生熟练操作的程度, 但不能培养和锻炼学生的创造能力与创新意识。增加化学实验的探索性, 可以有效地训练学生的创新思维。在探究实验室制取二氧化碳反应原理的选择时, 进行了如下实验探究: (1) 稀盐酸和碳酸钠粉末; (2) 稀盐酸和块状石灰石; (3) 稀硫酸和块状石灰石。学生通过动手实验, 将各种方案加以比较和评价, 并分组讨论, 很快就能从反应速度和经济角度等进行评价, 得出方案 (2) 最优。从而确定了实验室里制取二氧化碳的最佳反应原理。

2. 改演示实验为学生实验, 引导学生的创新实践。

在演示实验中, 教师正确的操作、熟练的技能技巧, 对学生是一种很好的示范。但眼过千遍不如手过一遍。对一项操作或一种仪器的使用, 教师反复强调也不如让学生亲自动手做一做。在学生得出了二氧化碳制取装置后, 如何进行完整的操作制取一瓶二氧化碳呢?以往都是老师一边做一边讲解实验的注意事项, 在本节课中, 我直接让学生动手做, 我适当提醒, 学生从中感悟到许多实验注意事项, 收到了很好的效果, 并顺利地突出了本课题的重点。

3. 注重实验的改进, 培养学生的创新精神。

创新精神指的是在创造过程中表现出来的自觉、勤奋、实事求是、团结协作, 勇于冒险、挑战的精神。在学生实验中, 我们可以根据条件将学生分成几人一组, 每组兼顾实验设计能力强、观察能力强、动手能力强等不同层面的学生, 使他们通过共同完成一个实验, 体会合作的愉快, 感受合作的意义, 从而培养他们团结协作的精神。本课题中一个教学难点就是如何将简易的制取气体的装置进行有效地改进, 培养学生的发散思维能力。在教学中, 我将相关的实验仪器提供给各组学生, 让他们尝试改进, 最终每个组都能进行一两种改进方法, 虽然有的方法不是合理, 但在这过程中学生获得了极大的满足感和成就感, 激发了他们的学习兴趣。

三、注重评价多元, 让学生在学习中有安全感

学生在学习时, 往往在教师面前畏手畏尾。为此教师必须给学生一个安全的空间, 给学生一个安全的课堂。化学教学的学习途径是多元的, 在这样的学习过程中, 学生的兴趣和关心点不同, 探求的角度、方式不同, 因而, 所获得的答案和学习结果也必然不同。对于多样性的学习结果如果采用统一的标准和方法去评价, 则限定了学习活动和思维发展, 显然是不适宜的。同时, 学生获得的不仅仅是化学知识或技能, 还有很多是情感的体验, 关于社会、自然的理解, 具有个性的思考能力的形成和学习能力的提高。对于这一类属于发展性目标和情意性目标的内容, 采用统一的标准化的评价方法也是不适宜的。因此, 对于不同的评价内容要选择不同的评价标准和方式。对于有些成果, 如学生对化学知识的理解程度, 掌握的范围, 运用化学知识对自然现象和规律的解释, 实验操作水平等, 可以采用相对精确的评价方法来评价。但对学生在学习和实践中获得的快乐体验, 在学习中建立的自信心, 激发的探求欲望, 思维创造能力和学习毅力水平的提高, 查阅、归纳整理资料的方法, 等等, 将主要采用观察、记录、特征描述、教学过程分析等定性的模糊性评价方式。因此, 教师要尊重每名学生的不同意见, 鼓励学生有创见的思想, 特别是在有争议的问题上更要培养学生多元的思维能力, 促进创新精神的形成和发展。