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1、2022年中考化學實驗匯總復習 二氧化碳制取的探究教學設計 一、實驗教學目標： 1．知識與技能：掌握啟普發(fā)生器固液分離的原理。 2．過程與方法：嘗試應用固液分離原理，通過實驗研討裝配全塑件裝置。 3．情感態(tài)度與價值觀：通過儀器的裝配培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)造性運用儀器組合裝置的能力，學會設計裝置的一般方法，養(yǎng)成物品深度利用的習慣。 二、實驗內(nèi)容： 實驗類型：探究活動 三、實驗教學設計思路： 在探究二氧化碳性質(zhì)的分組實驗中，如果由學生使用啟普發(fā)生器制取氣體，可以充分滿足探究的需要。但教室內(nèi)擁擠的環(huán)境，制約了啟普發(fā)生器在分組實驗中的使用。因而，需要一套小巧裝置來替代體型龐大的啟普發(fā)生器。為

2、了改進裝置的教學順利進行，采取如下策略： 實驗過程 裝置圖 實驗器材 裝置甲：取一段和瓶體等高的塑料細管，一端包上塑料網(wǎng)，套上粗管固定。管內(nèi)加上石灰石，插入盛有稀鹽酸的瓶內(nèi)。夾上止水夾，反應停止。 裝置甲 裝置 甲 裝置乙：取一段塑料粗管，一端包上塑料網(wǎng)，塞入細管固定。管口塞上塑料噴頭（蓋子換成瓶蓋，如右下圖），組成密封裝置。連續(xù)按數(shù)下，可改變管內(nèi)液體的高度，控制氣流的快慢。 裝置乙 塑料網(wǎng)— 裝置乙 裝置丙：裝置乙中塑料管內(nèi)的液體不能維持一定高度，可以去掉上方的玻璃珠，同時在壓扁的塑料瓶腰部系上“腰帶”，增加瓶內(nèi)氣壓，可見導管口有連續(xù)

3、的氣泡。 裝置丙 ︱玻璃珠 -- ︱玻璃珠 -- ︱瓶蓋 -- 1.采取發(fā)動學生參與實驗材料準備的策略，提供裝配裝置的感性基礎。裝配裝置所需的多數(shù)零件，學生可以參與收集，如：洗化用品的噴頭等。指導學生拆卸噴頭，體驗兩粒玻璃珠的不同作用，為改進裝置打下伏筆。 2.采取調(diào)動學生參與原理探秘的策略，奠定裝配裝置的理論基礎。學生在前節(jié)課上成功探究了簡易裝置，讓它和啟普發(fā)生器同臺競技。利用學生的好勝心理，激發(fā)好奇心，產(chǎn)生探究啟普發(fā)生器原理的欲望。 3.采取引導學生嘗試組裝，多次演變的策略，裝配成全塑件裝置。盡管多數(shù)配件由

4、學生收集而來，但學生完全自主設計實驗裝置，短時間內(nèi)很難。教師及時組織學生自由搭配，感知不同口徑配件的連接。引導學生有目的尋找盛放固體、液體的容器以及分離材料。 學生經(jīng)過動手實驗和動腦改進之后，能力和習慣得到了有效的培養(yǎng)。在收集和拆卸塑料配件的過程中，養(yǎng)成陳舊物品回收利用的節(jié)約習慣，同時培養(yǎng)了動手操作的能力。通過利用啟普發(fā)生器固液分離原理，有目的尋找固液分離材料，培養(yǎng)了學生創(chuàng)造性運用零件組合裝置的能力。對裝置乙進行的兩次深度開發(fā)，培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題、反復嘗試、精益求精的科學品質(zhì)，也有利于物品深度利用的習慣培養(yǎng)。 四、實驗教學過程： 教學流程： 導入新課：上節(jié)課同學們成

5、功地組裝了簡易裝置，今天老師也帶來了一套裝置，敢不敢和它同臺競技？ 學生活動：兩名學生在講臺上分別制取一瓶氣體，并嘗試關閉裝置。 學生點評：簡易裝置不能使反應完全停下，而老師的這套操縱自如。（學生的心情復雜，沮喪又不甘心。） 教師簡介并激勵：大家雖敗猶榮！這套裝置就是啟普發(fā)生器，由荷蘭人啟普發(fā)明，是實驗裝置中不可多得的經(jīng)典。 PPT：剖析啟普發(fā)生器構造及液體回流原理。 情況預測：對液體回流學生缺乏操作體驗，無法深刻領會固液分離的原理，對啟普發(fā)生器的缺陷也缺少認識。 學生活動：組內(nèi)傳遞，操縱固液分離。（指導學生手持姿勢，注意輕拿輕放。） 教師歸納：體型龐大，液體用量過多；液體回流后

6、，重心升高，裝置的穩(wěn)定性下降；玻璃材料易破損，難配套。這些設計方面的局限受當時條件限制，塑料就能部分替代玻璃的理想材料。 情況預測：學生對桌面上的塑料零部件的性能缺乏充分的了解。教者讓學生自由嘗試搭配，為后面的儀器組裝和替換改進奠定直覺基礎。 學生活動：動手自由嘗試搭配，感知不同塑料部件的口徑大小配套情況。 情況預測：設計裝置需要反復嘗試，在短時間內(nèi)學生自主設計裝置困難很大。教師及時引導，固體和液體必須分離，選擇分離材料是關鍵。 PPT設計提示: 1.固體與液體分別盛放在不同容器里；同一容器的不同部位。 2.充分利用液體的流動性使固液順利分離。 學生活動：組內(nèi)合作，搭配裝置雛形，放

7、入石灰石和水嘗試固液分離。 （水代替鹽酸，便于裝置改進） 教師引導：鼓勵學生保留設計大局不變，在固液分離細節(jié)方面進行改進。 學生展示作品：師生共同點評。 玻璃珠︱ -- 玻璃珠︱ -- 裝置甲中固液在細管內(nèi)接觸，制取氣體的速度較慢；瓶口和細管之間有空隙，傾倒時酸液有可能流出。裝置乙中，放石灰石的細管換成粗管后，粗管的一端剛好塞緊瓶口，形成密封空間；塑料噴頭的蓋子改用瓶蓋，也增強了密封程度。 塑料噴頭結構圖 PPT 展示：塑料噴頭結構圖片，玻璃珠類似于左右兩個活塞。擠壓噴頭時，左關右開，排出氣體；松開時，左開右關（阻止外界空氣進入），吸入液體。

8、連續(xù)操作，間斷抽取液體并間斷排出氣體。 引導觀察思考：連續(xù)擠壓噴頭之后，塑料瓶的瓶體有何變化？松開噴頭時，酸液在何處停止下降？知道其中的奧秘嗎？ 教師分析：連續(xù)擠壓噴頭，管內(nèi)液面上升的同時瓶內(nèi)的液面下降，密封的塑料瓶變扁了；就像用手擠壓瓶體外壁，瓶內(nèi)塑料管中液面上升一樣。當管內(nèi)的氣壓大于玻璃珠以及大氣壓之和時，氣體才能順利排出；而此時管內(nèi)液體就會回流到瓶內(nèi)，固液就會脫離接觸。除了連續(xù)擠壓噴頭之外，有辦法能使管內(nèi)液體維持一定高度嗎？ 學生討論改進：可以取出玻璃珠減小管內(nèi)氣體承受的壓強，或者擠壓塑料瓶增大瓶內(nèi)的氣壓。在壓扁的瓶體腰部系上塑料網(wǎng)袋，這樣的裝置丙就不需要不停擠壓噴頭，又能持續(xù)地產(chǎn)

9、生氣體。 教師總結：祝賀同學們，這是老師見過的第一套全塑發(fā)生器！如果說啟普發(fā)生器經(jīng)典端莊，那么大家的裝置時尚靚麗，猶如戴著黃色鴨舌帽，系上黃腰帶的妙齡女郎！大家能將我們身邊的經(jīng)典，利用現(xiàn)代元素加以修改，并不斷嘗試，追求完美，創(chuàng)造出新的經(jīng)典。 五、說明： 全塑發(fā)生器選材巧妙，藥品完全內(nèi)置，裝置小巧密封，固液接觸量能靈活控制，反應的發(fā)生和停止轉換迅速。在隨堂分組實驗中，學生如果使用本裝置，就能夠隨時獲得足夠的氣體，保證反復嘗試的需要。這套全塑，安全可靠，在分組實驗中極具使用價值。這一成果激發(fā)了學生對化學學習的興趣，創(chuàng)新的魅力。使用注意事項： 1. 擠壓時,酸液的高度不宜超過限度,以免酸液進入噴頭使金屬彈簧生銹。 酸液以1：4左右為宜,石灰石不宜超過塑料管高度的1／4,否則可能氣體來不及排出,返回到瓶內(nèi)引起脹瓶的情況。