二氧化碳的实验室制取教学设计
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设计思路:
(一)教学目标
依据《化学课程标准》中关于本节课的要求,结合课程资源,充分考虑学生的特点,教学目标设计如下:
1.知识和技能
①学习实验室制取二氧化碳的基本原理,并能够完成一种或几种实验室制取二氧化碳的化学实验操作。形成初步的化学实验基本技能。
②能在教师指导下根据实验目的选择实验药品和仪器,并能安全操作。 2.过程和方法
①在实验室制取二氧化碳的过程中,初步学会运用实验等方法获取信息,能用化学语言表述有关的信息,初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工;能用变化与联系的观点分析化学现象,解决一些简单的化学问题。
②在制取二氧化碳的实验操作中,能够认识到科学探究既需要观察和实验,又需要进行推理和判断。
3.情感态度与价值观
①在化学实验仪器的选择、安装和使用中,体验操作的乐趣。在千变万化的化学实验里,激发、保持和增强学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探究欲,发展学习化学的兴趣。
②初步感受,并赞赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用,关注与化学有关的社会问题,初步形成主动参与社会生活、解决现实问题的意识。
(二)教学过程设计总体思路
教师以探究式教学方式,服务于学生的探究式学习。整节课围绕二氧化碳的实验室制法展开探究性学习。其中还包涵两个知识点的探究性学习。一个是关于制取二氧化碳的反应原理的探究;一个是选择装置的探究。学生在教师创设的情境里,围绕二氧化碳制取,充分调动已有知识,大胆猜想,设计出许多,也可能是教材没有、教师事先都没想到的方案来,在教师的引导、点拨下,学生一个一个去尝试、去验证。没有最好的、唯一的具体方案。只要能在实际中应用、合理、自己喜欢的就是最好的。通过探究性学习实现多重课程目标。 (三)重点难点、学情分析及教学准备(略) (四)教学流程设计
1.创设情境
师:同学们,你们知道吗?我们冬天吃的新鲜蔬菜,是在哪里生长的?是农民伯伯扣的大棚里。你们知道,蔬菜生长都需要什么?除了化肥、水等,还需要二氧化碳。农民伯伯一般都不知道如何做,才能给大棚的蔬菜提供所需的二氧化碳,我们能不能帮助他们想一个办法?如果有可能的话,我们设计和制作一个设备,介绍或送给他们,好不好? (也可以用多媒体辅助,已增加效果)。
2. 呈现问题
师:我们要给农民伯伯提供帮助,首先要在实验室里试验。这样我们需要解决哪些问题呢?
(1)能生成二氧化碳的反应有哪些?
(2)实验室可以选择哪些反应来制取二氧化碳? (3)实验室制取二氧化碳应该选择什么样的原理、装置? 3.合作探究。 (1)学生自主探究。
学生开始自己读书,找资料,思考过去学习过的二氧化碳制取的有关内容,并进行自主的学习、知识的建构。
(至少应该有九种:①碳酸钙高温分解;②碳酸分解;③木炭燃烧;④碱式碳酸铜受热分解;⑤木炭还原氧化铜;⑥碳酸钠粉末与稀盐酸;⑦大理石与稀硫酸;⑧块状大理石与稀盐酸;⑨大理石粉末与稀盐酸。)
师:那么,我们选择哪种实验方法来选择装置,制取二氧化碳气体呢?说明理由。 (2)小组合作探究。
师:小组同学互相帮助分析每个人所选择的方法在实验室里是否可行?
根据学生要演示的实验,教师要引导学生根据实验用的药品,先思考、分析实验装置。同时要求学生按照提供的仪器画简单的装置草图,为下面的动手组装打基础。这部分小组合作学习,也应该是先让每个学生自己思考,提出方案;经教师或组长确认后,再小组内互相检查;最后,每个小组提出一个或几个比较合适的实验方案,通过学生画的草图,展示给全班同学。
4.实验探究、并进行成果展示。
师:现在我们大家汇报一下自己的方案,谁先来演示?
教师可以根据情况演示其中一个设计方案就可以了。(可以演示大多数学生设计的,也可以演示学生设计的比较新颖的、有创新的实验方案。不一定演示教材上所选的方案。如果实验操作比较简单,也没危险,就不必当众演示了,可以直接让学生操作)。
最后,教师和学生一起分析这个装置的优缺点,提出改进方案。并思考操作过程中的注意事项。
(1)固体与固体混合加热(类似于制取氧气的装置),适合前面方法中的①、④和⑤。 (2)固体与液体混合(类似于制取氢气的装置),适合前面的方法中的⑥、⑧和⑨。 所用装置也有可能提出启普发生器或用烧杯和干燥管组合的仪器(将盐酸放入烧杯,块状大理石放入干燥管的大球部分,干燥管的大口连接带塞子的导气管,小口深入烧杯里的盐酸中,盐酸自然侵入大理石中,发生反应。不需要气体了,取出干燥管即可)。所有学生提出的合理的、实验室条件能做的,都应该是比较好的设计装置。不存在唯一的设计装置,也没有最好的设计装置。
(可以这样设计:教师提出几个问题,让学生思考、回答就可以了。最后教师总结。不是每节课,每一个内容都要进行探究性学习,探究性学习也要结合自主学习、合作学习等学习方式。必要时也要进行探究式的讲解。)
学生具体操作实验,可以任意选择方案,一些比较新的、把握不大的方案,要经过教师同意。这里,不要限制学生只用教材上的唯一方案。
对设计比较有创新的的实验原理和装置。要鼓励、表扬。尽管可能存在一定不足,也要引导学生一起帮助分析,探究。进行合理的改进;对于实验效果不太理想的,要引导学生进行反思,查找原因,提出改进方案。另外,要求学生对自己的实验设计,进行评价。提高自
己的分析问题和解决问题的能力。最后同学们互相交流和讨论,提高学生的合作能力,互相学习的能力。)
关于收集、检验、验满等是重点内容,但不是难点问题,前面学习其它气体时,已经学习过,结合二氧化碳性质,学生通过自学,就能自行解决。
5.学生自己总结本课,解决实践问题
围绕如何制取二氧化碳气体来设计这部分内容,与引课时相呼应,前面提出了生活中的实际问题,学习完了,要解决实际问题。可以这样设计:
师:如何帮助扣大棚的农民在大棚里补充二氧化碳?生产中要考虑“操作简单无危险,药品易得且便宜”等等。每个同学都写一封信,包括自己的想法、做法及简单的装置图,以方便农民伯伯参考使用。好不好?
[答案应该有:用碳酸钠与醋酸反应(农村最易得)、用碳与氧气反应(直接燃烧木炭,实验室制取二氧化碳不适合采用这个方法,因为不易控制氧气量。在大棚里就比较理想的了,既便宜,又方便。使学生能够学以致用)、用汽水喷洒等等。]
6.进行成果的展示
7.在展示中进行评价、修正,梳理、升华