北京课改版化学九年《二氧化碳的实验室制法》教案

北京课改版化学九年《二氧化碳的实验室制法》教案一、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装置，并能正确地组装和使用。学生掌握实验室制取二氧化碳的实验步骤和收集方法。2.过程与方法目标通过对实验室制取氧气的方法和思路的回顾，迁移至二氧化碳的制取，培养学生类比、归纳和知识迁移的能力。通过小组合作设计实验装置、进行实验操作，提高学生的实验设计能力和动手操作能力，培养学生的科学探究精神。3.情感态度与价值观目标让学生在实验探究过程中，体验成功的喜悦，激发学生学习化学的兴趣。培养学生严谨的科学态度和团队合作精神，增强学生的环保意识。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步骤和收集方法。2.教学难点实验室制取二氧化碳实验装置的设计思路。二氧化碳的检验和验满方法。三、教学方法讲授法、讨论法、实验探究法相结合四、教学过程（一）导入新课（3分钟）【教师活动】展示一段可乐饮料打开瓶盖后冒出大量气泡的视频，提问：同学们，你们知道可乐中冒出的气体是什么吗？【学生活动】观察视频，思考并回答：二氧化碳。【教师活动】追问：那你们想不想知道实验室是如何制取二氧化碳的呢？这节课我们就一起来探究二氧化碳的实验室制法。（板书课题）（二）知识回顾（5分钟）【教师活动】引导学生回顾实验室制取氧气的相关知识，提问：1.实验室制取氧气的反应原理是什么？写出相关化学方程式。2.实验室制取氧气的发生装置和收集装置分别有哪些？选择的依据是什么？【学生活动】回顾并回答：1.过氧化氢分解制氧气：$2H_{2}O_{2}\stackrel{MnO_{2}}{=\!=\!=}2H_{2}O+O_{2}\uparrow$；氯酸钾分解制氧气：$2KClO_{3}\stackrel{MnO_{2}}{\underset{\triangle}{=\!=\!=}}2KCl+3O_{2}\uparrow$；高锰酸钾分解制氧气：$2KMnO_{4}\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}K_{2}MnO_{4}+MnO_{2}+O_{2}\uparrow$。2.发生装置：根据反应物的状态和反应条件选择。如果反应物是固体，反应需要加热，就选择固体加热型装置；如果反应物是固体和液体，反应不需要加热，就选择固液不加热型装置。收集装置：根据气体的密度和溶解性选择。如果气体密度比空气大，用向上排空气法收集；如果气体密度比空气小，用向下排空气法收集；如果气体不易溶于水且不与水反应，用排水法收集。【教师活动】总结学生的回答，强调制取气体的一般思路和方法，为学习二氧化碳的实验室制法做铺垫。（三）探究实验室制取二氧化碳的反应原理（10分钟）【教师活动】展示一些能产生二氧化碳的化学反应，如：1.碳在氧气中燃烧：$C+O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}$2.蜡烛燃烧：石蜡+氧气$\stackrel{点燃}{=\!=\!=}$二氧化碳+水3.碳酸钠与稀盐酸反应：$Na_{2}CO_{3}+2HCl=\!=\!=2NaCl+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$4.大理石（或石灰石）与稀盐酸反应：$CaCO_{3}+2HCl=\!=\!=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$提问：这些反应都能产生二氧化碳，它们是否都适合用于实验室制取二氧化碳呢？请同学们分组讨论，并从反应速率、是否便于收集等方面进行分析。【学生活动】分组讨论，派代表发言：1.碳在氧气中燃烧和蜡烛燃烧，反应产物中可能混有其他气体，且氧气不易分离，不适合用于实验室制取二氧化碳。2.碳酸钠与稀盐酸反应速率太快，不易控制反应的进行，也不适合用于实验室制取二氧化碳。3.大理石（或石灰石）与稀盐酸反应速率适中，便于收集气体，且药品廉价易得，适合用于实验室制取二氧化碳。【教师活动】总结学生的讨论结果，得出实验室制取二氧化碳的反应原理：大理石（或石灰石）与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为$CaCO_{3}+2HCl=\!=\!=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow$。强调大理石（或石灰石）的主要成分是碳酸钙。（四）探究实验室制取二氧化碳的实验装置（15分钟）【教师活动】引导学生思考：根据实验室制取二氧化碳的反应原理，我们应该选择什么样的发生装置和收集装置呢？请同学们结合刚才回顾的实验室制取氧气的装置选择依据，进行小组讨论。【学生活动】分组讨论，设计实验室制取二氧化碳的实验装置，并画出装置图。【教师活动】巡视各小组的讨论情况，参与学生的讨论，适时给予指导和启发。【教师活动】请各小组代表展示并介绍他们设计的实验装置，其他小组进行评价和质疑。【学生活动】各小组代表展示装置图，并讲解设计思路。其他小组提出疑问和建议，共同交流探讨。【教师活动】展示教材上的实验室制取二氧化碳的标准实验装置图，与学生设计的装置进行对比，分析优缺点，总结实验室制取二氧化碳的最佳实验装置。【教师活动】详细讲解实验室制取二氧化碳的实验装置的组成和各部分的作用，如长颈漏斗的使用注意事项（下端要伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗逸出）、锥形瓶的作用（作为反应容器）、导管的连接方法（长进短出，用于排空气法收集气体）等。（五）实验操作与演示（12分钟）【教师活动】按照以下步骤进行实验室制取二氧化碳的演示实验：1.检查装置的气密性：将导管的一端浸入水中，用手紧握锥形瓶的外壁，如果导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。2.装入药品：先向锥形瓶中加入大理石（或石灰石），再通过长颈漏斗加入稀盐酸。3.收集气体：用向上排空气法收集二氧化碳，将导管伸到集气瓶的底部，瓶口盖上玻璃片。4.检验二氧化碳：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。5.验满二氧化碳：将澄清石灰水倒入集气瓶中，振荡，如果澄清石灰水变浑浊，说明收集到的气体是二氧化碳。【学生活动】认真观察教师的演示实验，记录实验现象和操作步骤，思考相关问题。（六）学生分组实验（10分钟）【教师活动】布置学生分组实验任务，强调实验安全注意事项，如：1.正确使用仪器，避免损坏。2.注意药品的取用方法，稀盐酸具有腐蚀性，要小心操作。3.实验过程中要注意观察现象，及时记录。4.实验结束后，要正确处理实验废弃物，保持实验室整洁。【学生活动】学生分组进行实验，按照教师演示的步骤制取二氧化碳，并进行检验和验满。教师巡视各小组的实验情况，及时发现问题并给予指导。（七）课堂小结（5分钟）【教师活动】引导学生回顾本节课所学内容，提问：1.实验室制取二氧化碳的反应原理是什么？2.实验室制取二氧化碳的实验装置是如何选择和组装的？3.实验室制取二氧化碳的实验步骤有哪些？4.如何检验和验满二氧化碳？【学生活动】学生思考并回答，教师总结归纳，强调重点知识。（八）课堂练习（5分钟）【教师活动】出示几道与本节课内容相关的练习题，如：1.实验室制取二氧化碳时，不用浓盐酸的原因是（）A.浓盐酸与石灰石不反应B.浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳不纯C.浓盐酸成本高D.生成的气体不便于收集2.实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置的气密性；②按要求连接制取装置；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向大试管内放入石灰石。正确的操作顺序是（）A.①②③④⑤B.②①⑤③④C.①②⑤③④D.②①③④⑤3.检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是（）A.将燃着的木条放在瓶口B.将燃着的木条伸入瓶内C.加入澄清石灰水D.加入紫色石蕊试液【学生活动】学生独立完成练习题，教师巡视，了解学生对知识的掌握情况，及时进行点评和讲解。（九）布置作业（2分钟）1.书面作业：完成教材课后习题中与二氧化碳实验室制法相关的题目。2.拓展作业：查阅资料，了解还有哪些方法可以制取二氧化碳，比较它们与实验室制法的优缺点。五、教学反思通过本节课的教学，学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面都取得了一定的收获。学生能够掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、实验步骤以及检验和验满方法，通过实验探究活动提高了学生的实验设计和操作能力，培养