实验室制取二氧化碳教学设计

实验室制取二氧化碳教学设计一、教学目标1.知识与技能目标学生能说出实验室制取二氧化碳的反应原理。学生学会实验室制取二氧化碳的实验装置、收集方法、检验方法和验满方法。学生能独立完成实验室制取二氧化碳的实验操作，并能正确书写相关的化学方程式。2.过程与方法目标通过对实验室制取氧气的复习，引导学生自主探究实验室制取二氧化碳的原理和装置，培养学生的类比推理能力和自主探究能力。通过小组合作实验，让学生体验科学探究的过程，提高学生的动手操作能力和团队协作能力。培养学生观察、分析实验现象的能力，以及运用所学知识解决实际问题的能力。3.情感态度与价值观目标通过探究实验室制取二氧化碳的过程，激发学生学习化学的兴趣，培养学生严谨的科学态度和勇于探索的精神。让学生认识到化学实验在化学学习中的重要性，体会化学与生活的紧密联系，增强学生对化学学科的认同感。

二、教学重难点1.教学重点实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。实验室制取二氧化碳的实验操作、收集方法、检验方法和验满方法。2.教学难点实验室制取二氧化碳实验装置的选择依据。引导学生从化学反应原理、气体性质等方面分析和选择合适的实验装置。

三、教学方法1.讲授法：讲解实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、操作步骤等基础知识，使学生对本节课的内容有初步的了解。2.讨论法：组织学生讨论实验室制取二氧化碳的实验装置的选择依据，培养学生的思维能力和合作交流能力。3.实验探究法：通过学生自主设计实验、进行实验操作、观察实验现象、分析实验结果等活动，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的实践能力和创新精神。

四、教学过程

（一）课程导入（5分钟）1.教师展示一瓶可口可乐饮料，提问学生："打开瓶盖后会有大量气泡冒出，这些气泡是什么气体呢？"引导学生思考并回答是二氧化碳。2.接着提问："在日常生活中，你还在哪些地方见过二氧化碳气体的产生呢？"让学生举例，如呼吸作用、燃烧煤炭等。3.教师总结：二氧化碳在我们的生活中无处不在，那在实验室里，我们如何制取二氧化碳呢？从而引出本节课的主题实验室制取二氧化碳。

（二）知识回顾（5分钟）1.教师引导学生回顾实验室制取氧气的相关知识，提问："实验室制取氧气的反应原理是什么？实验装置包括哪些部分？收集氧气的方法有哪些？"2.请几位学生分别回答，教师进行补充和完善，并在黑板上画出实验室制取氧气的简易装置图，标注出各部分仪器的名称。3.强调实验室制取气体时，选择反应原理和实验装置的依据：要考虑反应是否易于发生、是否便于收集气体等因素。

（三）探究实验室制取二氧化碳的反应原理（10分钟）1.提出问题教师展示大理石（主要成分碳酸钙）、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸等药品，提问："如果要制取二氧化碳，你认为选择哪些药品比较合适呢？"2.学生分组讨论学生分组进行讨论，根据已有的知识和生活经验，推测可能的药品组合，并思考选择的理由。3.小组汇报与实验验证各小组代表汇报讨论结果，教师引导学生对不同的药品组合进行分析和评价。然后，教师按照学生提出的几种可能组合进行实验演示：大理石与稀盐酸反应将大理石放入试管中，加入稀盐酸，观察现象。可以看到有大量气泡产生，反应方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑大理石与稀硫酸反应同样将大理石放入试管中，加入稀硫酸，开始时也有气泡产生，但很快反应就停止了。原因是生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻碍了反应的进一步进行。碳酸钠与稀盐酸反应把碳酸钠加入试管中，滴加稀盐酸，反应非常剧烈，迅速产生大量气泡。4.分析得出结论通过实验现象的观察和分析，引导学生得出实验室制取二氧化碳的最佳药品组合是大理石（或石灰石）与稀盐酸，并总结出反应原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

（四）探究实验室制取二氧化碳的实验装置（15分钟）1.提出问题教师引导学生思考：根据实验室制取二氧化碳的反应原理和氧气的制取装置，你认为制取二氧化碳的实验装置应该包括哪些部分？2.学生自主设计学生根据已有的知识和经验，自主设计实验室制取二氧化碳的实验装置。可以参考实验室制取氧气的装置图，同时考虑二氧化碳的性质（密度比空气大、能溶于水）。3.小组交流与展示学生完成设计后，小组内进行交流讨论，对各自的设计方案进行完善。然后，每个小组推选一名代表，向全班展示并介绍本小组的设计方案。4.教师引导分析与评价教师对各小组的设计方案进行引导分析，从反应原理、气体的收集和检验等方面进行评价，帮助学生理解实验装置选择的依据。例如：发生装置：由于实验室制取二氧化碳是固体（大理石）与液体（稀盐酸）在常温下反应，所以发生装置可以选择与过氧化氢分解制取氧气类似的固液不加热型装置。收集装置：因为二氧化碳密度比空气大，且能溶于水，所以只能用向上排空气法收集。检验装置：用澄清石灰水检验二氧化碳，将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。验满装置：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。5.教师展示标准装置教师展示实验室制取二氧化碳的标准实验装置图，并详细介绍各部分仪器的名称和作用，让学生对照自己的设计方案进行修正和完善。

（五）实验操作与实践（20分钟）1.学生分组实验学生按照小组，根据教师提供的实验仪器和药品，进行实验室制取二氧化碳的实验操作。教师巡视各小组的实验情况，及时给予指导和帮助，提醒学生注意实验安全，如正确使用药品、规范操作仪器等。2.实验步骤连接仪器，检查装置的气密性。向锥形瓶中加入大理石（或石灰石）。从长颈漏斗中加入稀盐酸，注意长颈漏斗的下端要液封。用向上排空气法收集二氧化碳，将导管伸入集气瓶底部。用澄清石灰水检验二氧化碳，将气体通入澄清石灰水中。用燃着的木条放在集气瓶口验满二氧化碳。3.学生记录实验现象学生在实验过程中，认真观察并记录实验现象，如反应的剧烈程度、气体产生的速度、澄清石灰水的变化、木条的燃烧情况等。

（六）实验总结与反思（10分钟）1.各小组汇报实验结果各小组代表汇报本小组的实验情况，包括实验现象、遇到的问题及解决方法等。2.教师总结教师对各小组的实验情况进行总结，强调实验操作的要点和注意事项，如：检查装置气密性的方法：将导管一端浸入水中，用手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。长颈漏斗的使用：长颈漏斗下端要液封，防止气体从长颈漏斗逸出。收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部，以排尽瓶内空气。检验二氧化碳时，气体要通入澄清石灰水的中下部，观察石灰水是否变浑浊。验满二氧化碳时，燃着的木条要放在集气瓶口，不能伸入瓶内。3.引导学生反思教师引导学生对实验过程进行反思，思考以下问题：在实验中，哪些操作可以使反应更顺利进行？如果实验结果不理想，可能是哪些原因造成的？通过本次实验，你对实验室制取气体的方法有了哪些新的认识？

（七）课堂练习（5分钟）1.教师在黑板上出示几道与实验室制取二氧化碳相关的练习题，如：实验室制取二氧化碳不用浓盐酸的原因是（）实验室制取二氧化碳的发生装置与过氧化氢分解制取氧气的发生装置相同，其原因是（）用化学方程式表示检验二氧化碳的反应（）2.学生独立完成练习题，教师巡视并及时了解学生的掌握情况，对有困难的学生进行个别指导。3.请几位学生上台展示答案，教师进行点评和讲解，针对学生出现的问题进行纠正和强调。

（八）课堂小结（5分钟）1.教师引导学生回顾本节课所学的主要内容，包括实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、操作步骤、收集方法、检验方法和验满方法等。2.请学生谈谈本节课的收获和体会，培养学生的总结归纳能力和语言表达能力。3.教师对学生的表现进行评价，肯定学生在本节课中的积极参与和取得的进步，同时指出存在的不足之处，鼓励学生在今后的学习中继续努力。

（九）布置作业（课后完成）1.书面作业完成课本上与本节课相关的练习题。用自己的语言总结实验室制取二氧化碳的实验步骤和注意事项，写在作业本上。2.拓展作业查阅资料，了解除了实验室制取二氧化碳的方法外，还有哪些方法可以产生二氧化碳？并比较这些方法的优缺点。设计一个实验，证明二氧化碳能溶于水。

五、教学资源1.实验仪器：锥形瓶、长颈漏斗、导管、集气瓶、玻璃片、水槽、酒精灯、铁架台等。2.实验药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、澄清石灰水等。3.多媒体课件：包含实验室制取氧气的相关知识回顾、实验室制取二氧化碳的反应原理动画演示、实验装置图、实验操作视频等。

六、教学反思通过本节课的教学，学生对实验室制取二氧化碳的知识有了较为系统的掌握，达到了预期的教学目标。在教学过程中，采用了多种教学方法相结合，如讲授法、讨论法、实验探究法等，充分调动了学生的学习积极性和主动性，让学生在自主探究和合作交流中体验到了科学探究的乐趣。

在实验探究环节，学生表现出了浓厚的兴趣和较强的动手能力，能够积极参与实验操作，并认真观察和记录实验现象。但在实验过程中，也发现了一些问题，如部分学生对实验装置的连接不够熟练，导致实验时间延长；还有些学生在检验二氧化碳和验满二氧化碳时，操作不够规范。针对这些问题，在今后的教学中，应加强对实验操作技能的训练，让学生多进行一些实验操作练习，提高学生的实验操作水平。

在教学过程中，还应更加注重引导学生思考和分析问题，培养学生的思维能力和创新精神。例如，在探究实验装置的选择依据时，可以让学生进行更深入的讨论和分析，鼓励学生提出