实验室制取二氧化碳的研究及教学反思
化学是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习化学的兴趣，帮助学生形成概念，获得知识技能，培养观察和实验能力，还有助于培养实事求是，严肃认真的科学态度和科学的学习的方法。因此，加强实验教学时提高化学教学质量的重要一环。现以实验室二氧化碳的制取研究为例。
一、教学目标：
1、知识与技能：
（1）、探究实验室中制取二氧化碳所用的药品、发生的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
（2）、了解实验室中制取气体的思路和方法。
（3）、通过对二氧化碳制取的研究，提高和锻炼学生小组协作设计并完成一些简单的化学实验能力。
2、过程与方法：
（1）、学生通过实验与探究，培养学生动手操作能力及分析问题的能力。
（2）、经过实验与探究，促使学生主动参与，提高学习积极性。
（3）、培养学生理论联系实际,去解决实际的问题。
3、情感态度与价值观：
（1）、保持和增强学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探索欲，培养和发展学生学习化学的兴趣。
（2）通过开展探究活动，培养学生的协作精神，勤于思考，严谨求实，勇于创新实践的科学精神。
二、教学策略分析：
1、学生在课题“制取氧气”的学习中，已初步了解了气体的制取不仅要考虑反应原理，还要根据药品的状态、反应条件、气体的性质等来选择发生装置和收集装置。因此，在进行本课题教学时，要善于采取对比的方法组织讨论和交流，使学生在回忆、对比、分析、归纳、实验等过程中形成制取气体的一般思路和方法。
2、为增强讨论和探究的效果，教材给出了一组实验室制取二氧化碳的常用仪器。教学中，把这些图片复印放大，让学生先通过“拼凑”这些仪器模型的方法来设计实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置，再组织小组交流与展示，从中培养学生的创新意识。
三、教学重难点：
重点：实验室制取二氧化碳的实验装置和制取方法。
难点：从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
四、教学准备：
1、将教材关于实验室制取二氧化碳的实验仪器图复印；
2、制取二氧化碳实验的有关仪器和药品。
五、教学方法：对比、讨论、探究相结合
六、教学过程：
【导入】可以产生二氧化碳的化学反应有很多，请大家回忆并总结一下这些反应能否用于在实验室中制取二氧化碳？说明理由。引导学生从是否消耗能源，材料是否经济，操作是否简便以及是否符合环保等方面考虑，合理选取和利用物质，并且尽可能符合绿色化学的要求。（将学生的回答列举到表中）
【板书】一、实验室制取二氧化碳的反应原理 (师生共同讨论归纳)
【板书】二、实验室制取二氧化碳的实验装置
【提问】你能根据实验室制取CO2的药品及反应原理来确定用何种装置来制取CO2气体呢？首先大家先一起回忆实验室制取O2装置，小组讨论如下几个问题：
1．实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
2．确定气体发生装置应考虑哪些因素？
3．收集气体一般有哪几种方法？
4．确定气体的收集装置时应考虑哪些因素？
归纳小结：
【板书】装置的确定
固体和固体混合的反应
反应物的状态 固体和液体混合的反应
液体和液体混合的反应
1、气体的发生装置
反应需要的条件（反应是否需要加热，加催化剂等等）
向上排空气法（气体密度比空气密度大）
排空气法
向下排空气法（气体密度比空气密度小）
2、气体的收集装置 （要求所制气体密度与空气密度相差较大 且不与空气中气体发生反应，
特点是制得的气体干燥但不纯净
排水集气法（要求所制气体不易溶于水，且不与水发生反应，特点是制得的气体纯净但不干燥。）
【板书】三、活动与探究：实验室制取二氧化碳
1、二氧化碳和氧气制取方法及相关性质的比较
复习二氧化碳的性质，分析并比较二氧化碳和氧气性质和制取上的异同点，填表，通过对比，找出相同点，引导学生对知识迁移，能选择实验室制取二氧化碳的简易装置。
2、设计最佳实验装置
【讨论】制取二氧化碳的几种发生装置的优缺点。
【教师归纳】最佳装置要能满足3个要求：能在反应中添加盐酸；能在反应过程中添加石灰石；能方便地控制反应的发生和停止。
【讨论】以下仪器供设计装置时选择，也可以另选或自制仪器或替代品。
【讨论】小组讨论设计制取二氧化碳的发生装置，提供有关仪器的卡片，让学生自由选择，拼一拼，装一装，设计并组装一套制取CO2的装置。（要求各小组完成设计和组装，并向全班展示所设计的装置图，小组代表交流设计意图。）看哪个组设计得最好，成为我们这次活动中最优秀的设计师。
展示学生设计得草图
【讨论】全班分析讨论：由设计小组代表讲述操作过程，其他同学质疑，按下表要求集体讨论其优缺点及修改措施。
【投影】几种实验室制取二氧化碳的装置
【提问】怎样检查生成的气体是二氧化碳？
（将气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊。）
【提问】怎样证明集气瓶已收集满二氧化碳？
（将燃烧的木条伸至集气瓶口，木条熄灭，则证明已满。）
3、小组实验
各小组按照自己的设计，或者选择常见的装置，选择仪器，自行组装并进行实验。
【板书】实验步骤
（1） 连接好仪器装置。
（2） 检查装置的气密性 （将导管的另一端伸入水中，用手紧握试管或锥形瓶，若导管口由气泡产生且在导管内形成一段水柱，证明装置不漏气。
（3） 装入药品，先固后液的顺序，即先加石灰石后加稀盐酸。
（4） 用向上排空气法收集气体并验满。
（5） 检验生成的气体，将产生的气体通入澄清的石灰水中。
（6） 反应后的液体倒入废液缸，清洗仪器，整理实验桌。
七、教学反思
成功之处
这节课的内容采用对比研究的方法进行教学。首先是对反应原理的探究上，我采用了一系列的探究实验：例如碳酸钠和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让学生讨论分析，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、验满方法的比较。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生的学习过程，学生在探究过程中获得了成功。
不足之处
1.本节课的教学，虽然我采取了很多教学手段来增强课堂的趣味性，但是在知识的教学上创新不够。比如：让学生利用真实仪器制取二氧化碳的这部分教学过程。我的初衷是先让学生根据自己的设计通过实践来制取二氧化碳，但是由于仪器不够，我的目的没能很好的达到。
2.结束新课的教学，总结是非常重要的。由于时间问题，我总结时没能画龙点睛。只停留在了知识的总结，而没有上升到更好的高度，让学生知道，这节课不仅学的是二氧化碳的实验室制取，而是要通过回顾氧气的实验室制取、学习二氧化碳的实验室制取，总结得出实验室制取气体的设计思路。
第二篇：实验室制取二氧化碳教学设计 (1)
二氧化碳的实验室制取教学设计
内蒙古包头市蒙古族中学化学组 王海鹤
摘要
九年级化学教学在化学学习体系中有着承前启后的重要作用。其前接小学科学课程，后启高中化学课程。实验作为化学教学最具吸引力和说服力的教学手段，它的设计成功与否将直接影响到学生学习化学的兴趣和对化学原理的感知。本节课作为初中阶段第二个学生实验活动，在学生实验理论和实验操作方面是非常重要的，它是第一次采用固液体不加热装置制取气体，与前面所学过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气形成了呼应，同时也为后续金属与酸反应制取氢气做了一定的铺垫。
本节课的设计以九年级学生认知特点为出发点，以学生对实验的浓厚兴趣为重点，依据九年级化学教学新课程标准，以过程完整化教学模式进行完整设计。力求从初学摆脱实验“照方抓药”的困境，既让学生锻炼了基本操作和技能，也要给学生留出一定的思维空间和实验空间进行安全的、合理的实验探究。同时也要对实验课做一些延伸，为学生的“家庭实验”做一些科学合理的引导。
关键词：二氧化碳制取 过程完整化 动手能力 自主探究
前言
学生是教学主体无可厚非，学生的可持续发展是教学的首要目标。但是在教学过程中，也不能忽略了教师的主导地位。从本质上讲教学主体的判定仅仅从课堂师生各自发言时间来断定主体是不够严谨的，教学主体的体现应该从课堂参与度层面进行评价。学生的参与方式有着丰富的形式，诸如：聆听、思考、讨论合作和提问等；而教师的参与方式也有诸多形式，如：讲述、启发、组织和答疑等。从参与层面来看二者不但不冲突而且是具有一定的因果和承接关系的。初中二氧化碳的制取和性质实验教学具有很强的学生操作规范化特点，学生多以模仿为主，其教学主要目的是使学生掌握基本的操作，初步感悟实验设计的基本思路，对前期学习进行一定的回顾性总结和对后续学习进行一定程度的启发。
1 教学目标
1.1 知识与技能
了解二氧化碳的的性质。能够从二氧化碳与空气的密度差别理解采用向上排空气法收集气体的原理；理解二氧化碳一般不采用排水法收集的原因；理解二氧化碳与水反应产物的酸碱性检验原理。
1.2 过程与方法
通过二氧化碳的制取探究，体验固液制取气体的操作方法和装置确定的一般方法；体验收集气体的常用方法：排水法和排空气法的选择依据。
1.3 情感态度价值观
通过二氧化碳制取与性质验证实验的过程体验，提高学生学习化学兴趣；使学生对科学探究的一般步骤有初步感悟；促使学生能够在生活中应用所学知识解决相关问题。
2 学情分析
2.1 学生已有知识
学生在学习本节课之前已经学习了近三个月的初中化学，具备了一定的自主探究能力，同时在小学科学课已经对二氧化碳有所了解，从知识的易接受程度来看，学生在学习本节课并不存在接受障碍。
学生已有知识比较丰富，学生已经具备物质的变化、物质的性质、空气中氧气的性质、氧气的制取、水的性质、质量守恒定律等相关基础知识。
学生技能较为单一，在此之前学生仅仅具备氧气的实验室制取（高锰酸钾）基本操作，对于液体-固体制取气体装置仅仅停留在课本和演示实验阶段。
2.2 学生最近发展区
学生通过对二氧化碳制取的探究，结合已学过的氧气的制取，可以达到初步掌握液体-固体制取气体的实验操作。通过实验原理的探究，学生能够初步接触复分解反应。通过仪器操作和原理感悟，可以达到学生能够初步设计简单实验并完成。
3 教学过程
3.1 教学准备
本节课准备过程分为两个部分即实验准备和师生准备，首先基础实验准备部分为：二氧化碳制取实验的所有仪器准备，所涉及到的仪器和药品为：锥形瓶、单孔橡胶塞、导管、集气瓶、镊子、胶头滴管、稀盐酸、大理石（块状）。拓展实验准备部分为：碳酸钠（食用）、碳酸氢钠（食用）、白醋（食用）、白糖/红糖（食用）、矿泉水（学生自备）。其次学生准备需要自主复习氧气制取（以过氧化氢和二氧化锰为例）过程以及制备原理；回顾二氧化碳的物理性质和化学性质；熟记二氧化碳的制备原理（CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O）。最后教师准备需要设计引人入胜层层递进的学案，以学案引导学生逐步探究，分层体会；同时设计较为合理简单的生活实验以激发学生的学习兴趣。
3.2 教学实施
3.2.1 课堂“引入”部分
由于本节课属于实验课，实验课本身对于学生来说非常具有吸引力。所以本节课的重点并非让学生“入”实验，而是让学生在做实验之前“出”实验，回归知识。目的在于促进学生对课堂的“脑”参与，避免“照方抓药”式的“学徒”参与。
教师规定5分钟时间完成学案第一部分基础知识回顾内容，要求整个过程必须保持安静、独立完成。如下图：
3.2.2 基础实验部分
本实验在实验之前可采取策略为教师首先对实验中容易出现问题的部分进行解释和示范，学生的主要任务则为模仿和熟悉基本操作。
在基础知识部分完成后，随后进行5分钟的讲解，主要讲解发生装置的选择依据和收集装置的选择依据，同时对固液体的取用、仪器的连接等操作进行简单示范。学生则完成如下图所示内容（20分钟）：
3.2.3 实验拓展部分
本部分在学生完成基础实验之后进行，主要设计意图为学生练习并熟悉二氧化碳的制取和性质验证实验操作，同时利用身边常见物质能够简单进行设计并实验。教师在选择该部分时，以化学生活化为主要原则，选择必须利于学生学习和操作，同时必须能够激发学生学习渴望和探究欲望。本节课具体设计内容如下图（6分钟）：
3.2.4 实验提升部分
课堂的提升部分教师主要以引导、启发的方式进行，学生则为思考和总结。本部分虽仅4分钟时间，但涉及总结提升内容较多，主要启发学生思考以下两个问题：
实验室利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气所采用的装置与本实验基本相同，请结合本实验思考：⑴是否固液体不加热制取气体都可以选用本装置。⑵二氧化碳的收集并未采用排水法收集，请思考排水法能否收集到二氧化碳？如能够为什么不采取？。⑶已知氢气密度小于空气且不易溶于水，实验室可以使用稀硫酸和锌反应制取氢气（无反应条件），请结合本节课内容初步设计该实验。
3.5 教学后测
本阶段主要采用限时作业的方式对本节内容做较为细致全面的考查，考查时间为课后定时。考查内容如下：
4 教学反思
化学作为科学基础课程之一，其特点鲜明，理论与实践并重，拓展性较强。本节课以新课标为本，以过程完整化教学模式为依据，结合本校学生实际情况进行设计。在教学过程中发现以下几个问题：
1、学生动手能力要超过教师预期，体现出对化学学科的热爱和对化学探究方式的认可，后期改进略加大探究设计。
2、基础知识方面学生掌握情况并不是很好，诸如：化学方程式的书写方面略欠缺，后期改进需要加强。
3、学生对生活化学兴趣极高，后期实验课设计尽量加大生活化学教学的比重。