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1、2022年中考化學(xué)實(shí)驗(yàn)匯總復(fù)習(xí) 二氧化碳的制取教學(xué)設(shè)計(jì)
當(dāng)前,以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為重點(diǎn)的素質(zhì)教育正在不斷向前推進(jìn),由于人的創(chuàng)新活動(dòng)是以實(shí)踐為基礎(chǔ)的,而實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)過(guò)程中的一種最廣泛、最普遍的實(shí)踐活動(dòng),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力具有重要的作用。
在化學(xué)史上,重大成果的發(fā)現(xiàn),常常借助于化學(xué)實(shí)驗(yàn)。為了更好地揭示物質(zhì)變化的規(guī)律,我們常常要提出一個(gè)或者多個(gè)問(wèn)題,依據(jù)已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)作出與問(wèn)題有關(guān)的猜測(cè),制定解決問(wèn)題的思路與方案,進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),查閱資料,收集證據(jù),通過(guò)分析、歸納、推理和論證,證實(shí)、修正或者否定自己的猜想,得出合理的結(jié)論和問(wèn)題的答案。
在教學(xué)上,科學(xué)探究的方法又稱(chēng)發(fā)現(xiàn)法。
2、它是60年代初布魯納首先倡導(dǎo)的,經(jīng)過(guò)后人的不斷研究,發(fā)展完善,逐漸構(gòu)成一套理科教學(xué)的新模式。這種教學(xué)法的特點(diǎn)是:在教師的啟發(fā)誘導(dǎo)下,通過(guò)學(xué)生的親自參與,經(jīng)過(guò)探究活動(dòng),由學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)概念、規(guī)律,在這種形式的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí),更重要的是學(xué)到了獲得知識(shí)的過(guò)程和方法(知道知識(shí)是通過(guò)怎樣的過(guò)程得來(lái)的)。這種教學(xué)方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問(wèn)題的能力和進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生豐富的創(chuàng)造力。本文擬就了“二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)”探究教學(xué)作出探討和思考。
二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)探究,是繼氧氣的制取和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)之后出現(xiàn)的又一專(zhuān)題實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。氧氣的制取和性質(zhì)的探究是探究二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),二氧化碳的制取,
3、是氧氣制取研究的延伸和拓寬。因此,本文的教學(xué)主要采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究方法,了解二氧化碳制取思路,通過(guò)反應(yīng)原理及實(shí)驗(yàn)裝置兩項(xiàng)探究活動(dòng),幫助學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和制取裝置,使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的認(rèn)識(shí),產(chǎn)生由簡(jiǎn)單模仿到靈活選擇再到自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知飛躍。
教學(xué)設(shè)計(jì):
1.貼進(jìn)生活,引入課題
打開(kāi)雪碧、可樂(lè)、啤酒等飲料的瓶蓋,我們會(huì)發(fā)現(xiàn)液體中產(chǎn)生大量的氣泡,這些氣泡是什么氣體的氣泡?(二氧化碳的氣泡)怎樣驗(yàn)證呢?(將氣體通入澄清的石灰水)好,讓我們來(lái)試一試(教師用可樂(lè)飲料做演示實(shí)驗(yàn)),我們看到——澄清的石灰水變渾了。由澄清的石灰水變渾濁這一現(xiàn)象,可推出可樂(lè)飲料中逸出的氣體的確是
4、二氧化碳。在實(shí)驗(yàn)室里,二氧化碳?xì)怏w究竟是怎樣制取的呢?本節(jié)課我們將一起來(lái)探究。
2.探究活動(dòng)一:反應(yīng)原理的確定
2.1提出問(wèn)題并作出假設(shè)
提問(wèn):在我們所學(xué)過(guò)的反應(yīng)中,有哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生二氧化碳呢?實(shí)驗(yàn)室里能選用這些反應(yīng)來(lái)制備二氧化碳嗎?(見(jiàn)表1)
2.2查閱資料
師生活動(dòng)(多媒體)
點(diǎn)燃
生成二氧化碳的反應(yīng)
能否用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳及理由
1
點(diǎn)燃
C+O2==CO2
不能,制得的氣體可能不純
2
石蠟+氧氣 → 二氧化碳+水
不能,制得的氣體可能不純
3
NH4HCO3 CO2 ↑+H2O+NH3 ↑
不能,制得的氣體不純
5、表1:能夠產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)
教師講述:通過(guò)觀察,發(fā)現(xiàn)我們所熟悉的這些能夠產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng),因?yàn)樯傻臍怏w可能不純、反應(yīng)條件較難滿(mǎn)足等原因,沒(méi)能入選實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的反應(yīng)。
2.3制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
下面,老師再向同學(xué)們介紹四個(gè)能夠生成二氧化碳的反應(yīng),讓我們通過(guò)一組較為粗略的對(duì)比實(shí)驗(yàn)(圖1),看看哪些反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?我們?cè)趯?shí)驗(yàn)時(shí)要注意觀察和對(duì)比三個(gè)反應(yīng)中氣泡產(chǎn)生的快慢。(提示學(xué)生注意藥品的用量要控制相同)
稀鹽酸
塊狀石灰石
稀硫酸
塊狀石灰石
稀鹽酸
粉末狀石灰石
稀鹽酸
碳酸鈉粉末
投影實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(多媒體)
6、 圖1:四個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的示意圖
2.4實(shí)驗(yàn)探究與收集證據(jù)
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),使用儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察,同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)和觀察的結(jié)果。(見(jiàn)表2)
實(shí)驗(yàn)藥品
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
1.稀鹽酸和碳酸鈉粉末
產(chǎn)生氣泡,速率很快
2.稀鹽酸和粉末狀石灰石
產(chǎn)生氣泡,速率很快
3.稀硫酸和塊狀石灰石
產(chǎn)生氣泡,速率緩慢并漸止
4.稀鹽酸和塊狀石灰石
產(chǎn)生氣泡,速率適中
表2:碳酸鈉粉末、粉末狀石灰石、塊狀石灰石與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)
引導(dǎo)學(xué)生分析哪種反應(yīng)適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w?針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,同學(xué)們想一想,實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳
7、的最佳反應(yīng)是?(學(xué)生思考后得出結(jié)論:稀鹽酸和塊狀石灰石的反應(yīng)速率適中,適用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w)
2.5得出結(jié)論
由此可知,確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的反應(yīng)原理時(shí),我們要就以下因素加以綜合考慮:制得的氣體較純;反應(yīng)條件容易滿(mǎn)足;反應(yīng)速率適中等。由于石灰石和稀鹽酸的反應(yīng)符合上述幾點(diǎn)要求,因此,我們將該反應(yīng)確定為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)。
3.探究活動(dòng)二:探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置并制取二氧化碳
3.1提出問(wèn)題并作出假設(shè)
確定二氧化碳的發(fā)生裝置時(shí)要考慮哪些因素?確定二氧化碳的收集裝置時(shí)要考慮的因素又有哪些?
3.2查閱資料
發(fā)生裝置的選擇應(yīng)考慮:反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件。
收
8、集裝置的選擇應(yīng)考慮:密度、溶解性、能否與水、空氣中的成分反應(yīng)等。
3.3制定計(jì)劃和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
根據(jù)制取二氧化碳的反應(yīng)原理,我們確定了反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件(固體和液體;不需要加熱),由此可推知,實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的發(fā)生裝置和哪一個(gè)反應(yīng)的發(fā)生裝置相似(過(guò)氧化氫溶液的分解)。
根據(jù)生成物二氧化碳?xì)怏w的性質(zhì),請(qǐng)學(xué)生回憶二氧化碳的性質(zhì)并口述,老師補(bǔ)充:(密度比空氣大;能溶于水;能和水發(fā)生反應(yīng)),由此可推知,收集二氧化碳?xì)怏w應(yīng)該采用——向上排空氣法。
師生活動(dòng)(多媒體)
現(xiàn)提供如下裝置(圖2),你會(huì)選擇怎樣的發(fā)生和收集裝置來(lái)制取二氧化碳呢?
A
9、B C D E F
圖2:供選擇的實(shí)驗(yàn)裝置
3.4實(shí)驗(yàn)探究與收集證據(jù)
學(xué)生選擇裝置:
或
圖3 圖4
為了使實(shí)驗(yàn)進(jìn)行得規(guī)范有序,實(shí)驗(yàn)前,我們還必須明確兩個(gè)問(wèn)題,一是實(shí)驗(yàn)的步驟,二是操作的要點(diǎn)。
(1)學(xué)生回憶實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制氧氣操作步驟。
(2)媒體投影(多媒體)
①按要求連接好儀器
②檢查裝置的氣密性
③裝入藥品(先加固體,后加液體)
10、 ④收集并驗(yàn)滿(mǎn)氣體
(3)講述:檢驗(yàn)(氣體是否為二氧化碳?xì)怏w)和驗(yàn)滿(mǎn)(集氣瓶中是否收集滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w)是兩個(gè)容易混淆的問(wèn)題,請(qǐng)同學(xué)們運(yùn)用對(duì)比的方式,對(duì)此加以思考。
(4)師生活動(dòng)(多媒體)
檢驗(yàn):將氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,則表明氣體是二氧化碳;
驗(yàn)滿(mǎn):用燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則表明氣體已經(jīng)集滿(mǎn)。
(5)教師強(qiáng)調(diào):通過(guò)對(duì)比,我們找到了兩者的不同,檢驗(yàn)二氧化碳用的是澄清的石灰水,驗(yàn)滿(mǎn)二氧化碳用的是燃著的木條。
(6)學(xué)生選擇圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo)。
(7)討論配有長(zhǎng)頸漏斗的發(fā)生裝置氣密性的檢查方法(多媒體)
①講述:剛才實(shí)驗(yàn)的過(guò)
11、程中,老師看到了部分小組的同學(xué)所設(shè)計(jì)的發(fā)生裝置中用到了長(zhǎng)頸漏斗。(喚一名學(xué)生)你們小組的實(shí)驗(yàn)用到了長(zhǎng)頸漏斗,裝藥品前檢查了氣密性沒(méi)有?這種裝置的氣密性該如何檢驗(yàn),想過(guò)嗎?(對(duì)話(huà)過(guò)程中注意評(píng)價(jià)學(xué)生——你是一位有點(diǎn)粗心的學(xué)生,你是一位誠(chéng)實(shí)的學(xué)生;你是位善于思考的學(xué)生等)
②討論:(多媒體)用了長(zhǎng)頸漏斗的二氧化碳發(fā)生裝置,該如何檢查其氣密性?(鼓勵(lì)學(xué)生想到的方法越多越好)
③學(xué)生討論出方案后,教師演示。
④結(jié)論:
a.用彈簧夾夾緊膠皮管,向長(zhǎng)頸漏斗中加水,形成液封,如果其中的液面保持不變,則說(shuō)明裝置的氣密性良好。(如圖5)
12、
圖5
b.在導(dǎo)管末端連接注射器,向長(zhǎng)頸漏斗中加水,形成液封,通過(guò)緩慢推(拉)注射器活塞,若長(zhǎng)頸漏斗中形成穩(wěn)定的液柱(長(zhǎng)頸漏斗下端口出現(xiàn)氣泡),則說(shuō)明裝置的氣密性良好。(如圖6)
圖6
3.5得出結(jié)論
由此可知,確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置時(shí),我們要就以下因素加以綜合考慮:
(1)發(fā)生裝置的選擇應(yīng)考慮:反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件。
(2)收集裝置的選擇應(yīng)考慮:密度、溶解性、能否與水、空氣中的成分反應(yīng)等
4.交流評(píng)價(jià)
學(xué)生通過(guò)觀察、進(jìn)行分析和得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,與猜想進(jìn)行比較作出
13、解釋。各組選派代表進(jìn)行交流,啟發(fā)學(xué)生評(píng)估各組實(shí)驗(yàn)結(jié)果,總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氣體需要注意些什么?
由學(xué)生總結(jié):
(1) 實(shí)驗(yàn)室制取某氣體首先需要確定反應(yīng)的原理,生成物中只能有一種氣體。(2)反應(yīng)所需的條件要比較容易達(dá)到。(3)生成氣體的速率要適中。(4)制取氣體的發(fā)生裝置要考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)發(fā)生的條件。(5)收集裝置的選擇應(yīng)考慮:密度、溶解性、能否與水、空氣中的成分反應(yīng)等
5結(jié)束語(yǔ)
本文就實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳科學(xué)探究進(jìn)行了嘗試,最終的落點(diǎn)還在于初步學(xué)會(huì)制取二氧化碳?xì)怏w的操作。雖然這一探究活動(dòng)屬于技能訓(xùn)練型活動(dòng),但我們感到,通過(guò)對(duì)比探究式教學(xué),有助于激發(fā)學(xué)生的求知欲望,發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動(dòng)性,可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的各個(gè)方面能力,如:思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析能力和發(fā)現(xiàn)能力,運(yùn)用對(duì)比科學(xué)探究進(jìn)行教學(xué),這主要作為我們化學(xué)教學(xué)改革的一個(gè)方向,進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的目標(biāo)。