初中化學第六單元 碳和碳的氧化物課題2 二氧化碳制取的研究教學設計

初中化學第六單元碳和碳的氧化物課題2二氧化碳制取的研究教學設計學校授課教師課時授課班級授課地點教具教材分析一、教材分析：本節(jié)課內容為初中化學第六單元“碳和碳的氧化物”中的課題二“二氧化碳制取的研究”。課程內容與課本緊密關聯(lián)，旨在讓學生通過實驗探究，了解二氧化碳的制取方法，掌握實驗室制取二氧化碳的原理和操作步驟。課程設計符合教學實際，注重理論與實踐相結合，旨在提高學生的實驗操作能力和科學探究能力。核心素養(yǎng)目標二、核心素養(yǎng)目標：培養(yǎng)學生科學探究精神，提升實驗操作技能，增強對化學現(xiàn)象的觀察和分析能力。通過二氧化碳的制取實驗，引導學生理解化學反應原理，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度，激發(fā)學生對化學學科的興趣。同時，強化環(huán)保意識，認識到化學在環(huán)境保護中的重要作用。重點難點及解決辦法重點：實驗室制取二氧化碳的原理和操作步驟，包括反應物的選擇、反應條件的控制以及氣體的收集方法。

難點：實驗過程中氣體收集的效率和純度控制，以及反應速率的調節(jié)。

解決辦法：重點通過實驗演示和操作指導，讓學生掌握實驗步驟和注意事項。難點方面，通過分組實驗讓學生在實踐操作中學會調整反應速率，使用排空氣法或向上排水法收集氣體，并利用肥皂泡檢驗氣體純度，同時教授學生如何計算收集到的氣體體積。通過這些方法，幫助學生突破實驗操作的難點，提高實驗技能。教學資源-軟硬件資源：實驗室通風設備、鐵架臺、試管、酒精燈、集氣瓶、導管、橡膠塞、石灰石、稀鹽酸、滴管、燒杯、天平、計時器

-課程平臺：學?；瘜W實驗室管理系統(tǒng)

-信息化資源：二氧化碳制取實驗的視頻資料、相關實驗操作的PPT課件

-教學手段：實物演示、分組實驗、多媒體教學教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示自然界中二氧化碳的運用實例，如植物光合作用、滅火器等，引導學生思考二氧化碳的用途。

-回顧舊知：提問學生關于氧氣和氫氣的制取方法，引導學生回顧制取氣體的基本原理和操作步驟。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細講解二氧化碳的制取原理，包括反應物的選擇、反應條件、氣體收集方法等。

-舉例說明：通過具體的實驗案例，如石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳，幫助學生理解實驗原理。

-互動探究：組織學生討論實驗操作中的注意事項，如如何控制反應速率、如何提高氣體收集效率等。

3.實驗操作（約30分鐘）

-學生活動：將學生分成小組，每組進行二氧化碳的制取實驗。教師巡回指導，確保學生正確操作。

-教師指導：針對學生在實驗過程中遇到的問題，及時給予解答和指導，幫助學生掌握實驗技巧。

4.數(shù)據(jù)收集與分析（約15分鐘）

-學生活動：學生記錄實驗數(shù)據(jù)，包括反應時間、氣體收集量、氣體純度等。

-教師指導：引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，探討影響實驗結果的因素，如反應物比例、反應條件等。

5.總結與反思（約10分鐘）

-學生活動：各組匯報實驗結果，分享實驗心得和體會。

-教師總結：歸納實驗過程中的關鍵點，強調實驗操作注意事項，總結二氧化碳制取實驗的原理和應用。

6.鞏固練習（約20分鐘）

-學生活動：完成課后練習題，鞏固所學知識，提高應用能力。

-教師指導：針對學生的練習情況，個別輔導，解答疑問。

7.課堂小結（約5分鐘）

-教師總結：回顧本節(jié)課的主要內容，強調二氧化碳制取實驗的重要性，鼓勵學生在日常生活中關注化學現(xiàn)象。

8.布置作業(yè)（約5分鐘）

-課后作業(yè)：完成相關實驗報告，撰寫實驗心得，思考二氧化碳在環(huán)保領域的應用。

教學過程中，教師應注重引導學生積極參與，培養(yǎng)學生的實驗操作能力和科學探究精神。同時，關注學生的個體差異，因材施教，提高教學質量。教學資源拓展1.拓展資源：

-二氧化碳的物理性質：介紹二氧化碳的密度、溶解性、沸點等物理性質，以及這些性質在自然界和工業(yè)中的應用。

-二氧化碳的化學性質：探討二氧化碳與其他物質的化學反應，如與水反應生成碳酸，與堿反應生成碳酸鹽等。

-二氧化碳的環(huán)境影響：介紹二氧化碳對氣候變化的影響，包括溫室效應、全球變暖等環(huán)境問題。

-二氧化碳的檢測方法：介紹實驗室中常用的二氧化碳檢測方法，如石灰水檢驗法、電導率法等。

-二氧化碳的利用：探討二氧化碳在工業(yè)、農業(yè)、醫(yī)療等領域的應用，如作為滅火劑、制冷劑、化工原料等。

2.拓展建議：

-學生可以通過查閱圖書館或網絡資源，了解二氧化碳的更多物理和化學性質。

-鼓勵學生參與學?；蛏鐓^(qū)組織的環(huán)?；顒?，了解二氧化碳排放的來源和減少碳排放的方法。

-組織學生進行實驗探究，設計實驗驗證二氧化碳的溶解性、與堿反應等性質。

-引導學生進行小組討論，研究二氧化碳在環(huán)境保護和能源利用中的潛在作用。

-建議學生閱讀相關科普書籍或觀看科普視頻，加深對二氧化碳科學知識的理解。

-鼓勵學生參與科學競賽或創(chuàng)新項目，將二氧化碳的研究應用于實際問題的解決。

-通過參觀工業(yè)生產現(xiàn)場或實驗室，讓學生直觀了解二氧化碳的制取和應用過程。

-設計課后作業(yè)，讓學生撰寫關于二氧化碳的科普文章或制作科普海報，提高學生的綜合能力。課后作業(yè)1.實驗設計題：

設計一個實驗方案，利用實驗室常見的試劑和儀器，制取一定量的二氧化碳氣體。請寫出實驗步驟、所需試劑和儀器。

答案：實驗步驟：

1.準備一個錐形瓶，加入適量石灰石（CaCO3）。

2.用橡膠塞和導管將錐形瓶與集氣瓶連接。

3.向錐形瓶中加入稀鹽酸（HCl），觀察反應現(xiàn)象。

4.收集產生的二氧化碳氣體。

所需試劑：石灰石（CaCO3）、稀鹽酸（HCl）

所需儀器：錐形瓶、橡膠塞、導管、集氣瓶

2.計算題：

在實驗室中，用大理石（CaCO3）和稀鹽酸（HCl）反應制取二氧化碳，已知大理石的質量為5.0克，稀鹽酸的體積為100毫升，濃度為10%。請計算理論上可以制取的二氧化碳氣體的體積（標準狀況下）。

答案：根據(jù)化學反應方程式：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑

碳酸鈣的摩爾質量為100.09g/mol，二氧化碳的摩爾質量為44.01g/mol。

理論上可以制取的二氧化碳氣體的摩爾數(shù)為：5.0g/100.09g/mol=0.050mol

在標準狀況下，1mol氣體的體積為22.4L。

因此，理論上可以制取的二氧化碳氣體的體積為：0.050mol×22.4L/mol=1.12L

3.分析題：

在實驗室制取二氧化碳的實驗中，為什么使用石灰石而不是大理石？

答案：使用石灰石而不是大理石的原因是石灰石（CaCO3）的純度更高，含有的雜質較少，有利于控制實驗條件，提高二氧化碳的純度。此外，石灰石的成本相對較低，易于獲取。

4.應用題：

二氧化碳在滅火器中的作用是什么？請解釋其滅火原理。

答案：二氧化碳滅火器中的二氧化碳氣體可以降低火焰周圍的氧氣濃度，同時吸收熱量，使火焰溫度降低。二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，能夠迅速撲滅火源，并且不會對物體造成二次損害。

5.實驗報告題：

請根據(jù)你進行的二氧化碳制取實驗，撰寫一份實驗報告，包括實驗目的、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄、結果分析、結論等部分。

答案：（實驗報告示例）

實驗目的：探究實驗室制取二氧化碳的原理和方法。

實驗原理：利用石灰石（CaCO3）與稀鹽酸（HCl）反應制取二氧化碳氣體。

實驗步驟：

1.準備實驗器材和試劑。

2.將石灰石放入錐形瓶中。

3.用橡膠塞和導管將錐形瓶與集氣瓶連接。

4.向錐形瓶中加入稀鹽酸，觀察反應現(xiàn)象。

5.收集產生的二氧化碳氣體。

數(shù)據(jù)記錄：

實驗次數(shù)|收集到的二氧化碳氣體體積（mL）|二氧化碳氣體純度（%）

---------------------------------------------------------

1|300|98

2|320|95

結果分析：

通過兩次實驗，觀察到二氧化碳氣體的收集量隨著實驗次數(shù)的增加而增加，且氣體純度較高。

結論：

實驗成功制取了二氧化碳氣體，證明了石灰石與稀鹽酸反應制取二氧化碳的方法是可行的。作業(yè)布置與反饋作業(yè)布置：

1.實驗報告：要求學生根據(jù)本節(jié)課的二氧化碳制取實驗，完成一份實驗報告，包括實驗目的、原理、步驟、數(shù)據(jù)記錄、結果分析、結論等部分。實驗報告需體現(xiàn)學生對實驗原理的理解和對實驗過程的分析。

2.拓展閱讀：推薦學生閱讀關于二氧化碳的科普文章，了解二氧化碳在環(huán)境、工業(yè)和生活中的應用，撰寫一篇閱讀心得。

3.應用題：設計一道應用題，讓學生運用所學知識解決實際問題。例如，某工廠每月排放二氧化碳約100噸，若要將其全部轉化為固態(tài)碳，至少需要多少噸石灰石（CaCO3）？

4.實驗設計：讓學生獨立設計一個實驗，驗證二氧化碳的溶解性。要求寫出實驗目的、原理、步驟、預期結果等。

5.小組討論：分組討論二氧化碳的環(huán)保意義，探討如何減少二氧化碳的排放，保護環(huán)境。

作業(yè)反饋：

1.及時批改：對學生的作業(yè)進行及時批改，確保作業(yè)的及時性和有效性。

2.反饋內容：在批改作業(yè)時，關注學生的實驗操作、數(shù)據(jù)分析、問題解決等方面的能力。對于實驗報告，重點檢查實驗步驟的準確性、數(shù)據(jù)記錄的完整性、結果分析的合理性。

3.指出問題：在作業(yè)反饋中，指出學生在實驗操作、數(shù)據(jù)分析、問題解決等方面存在的問題，如實驗步驟不規(guī)范、數(shù)據(jù)分析不準確、問題解決方法不當?shù)取?/p>

4.改進建議：針對學生存在的問題，給出具體的改進建議，如規(guī)范實