初中二氧化碳的实验室制取教案

这是一份初中二氧化碳的实验室制取教案，共9页。教案主要包含了教材分析，学情分析，本课教学目标，教学重难点，教学方法，教学过程等内容，欢迎下载使用。
《二氧化碳的实验室制取》位于初三化学教材第六单元课题3，是化学课程中关键的教学内容。
1.在教材中的地位与作用
（1）知识承接：学生在学习氧气制取时，已初步了解气体制取的基本流程，二氧化碳的实验室制取可让学生进一步巩固和拓展知识，完善气体制取的知识框架，为今后学习其他气体的制取，奠定坚实基础。
（2）知识拓展：二氧化碳作为学生日常生活中较为熟悉的气体，对其进行实验室制取的学习，能让学生从化学实验的角度深入认识二氧化碳，将生活常识与化学知识紧密相连。
2.教材编写特点
（1）注重知识的系统性和逻辑性：教材按照从反应原理到实验装置，再到实验步骤、检验与验满的顺序进行编排，符合学生的认知规律，使学生能够逐步深入地学习知识，构建完整的知识体系。
（2）强调实验探究：通过设置实验探究活动，如探究实验室制取二氧化碳的最佳反应原理、探究不同实验装置的优缺点等，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的探究精神和实践能力。
（3）联系生活实际：教材在介绍二氧化碳的用途和实验室制取的意义时，联系生活中常见的现象，让学生感受到化学知识在生活中的广泛应用，增强学生学习化学的动力和积极性 。
【学情分析】
知识基础：学生在学习二氧化碳制取前，已掌握氧气的实验室制取方法，这为理解二氧化碳制取提供了知识迁移基础。
能力水平：学生具备一定的观察能力，能够对实验现象进行初步描述；通过前期化学实验操作，已掌握基本实验技能，能独立完成实验操作；部分学生有小组合作学习经验，能够进行简单的分工协作。
心理特点：初中生对化学实验充满好奇心和探索欲，二氧化碳制取实验现象明显，参与小组合作探究活动，增强学习的主动性。
（4）潜在问题：在组装实验装置时，可能出现仪器连接不规范、气密性检查不准确等问题。
【本课教学目标】
1. 知识与技能：学生需要掌握实验室制取二氧化碳的反应原理，学会根据反应物状态、反应条件和气体性质选择合适的发生装置和收集装置；能够正确进行二氧化碳的制取、检验和验满操作。
2. 过程与方法：通过实验探究活动，培养学生观察、分析、归纳的能力以及实验操作技能；引导学生在探究过程中，学会运用对比、迁移的方法，提高解决问题的能力，体验科学探究的乐趣。
3. 情感态度与价值观：激发学生对化学实验的兴趣，培养学生严谨认真的科学态度和团队合作精神；使学生认识到化学与生活的紧密联系，提高学生运用化学知识解决实际问题的意识 。
【教学重难点】
重点：二氧化碳的实验室制取原理、实验装置及制取方法。
难点：从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法
【教学方法】
分组实验教学 （2）演示教学 （3）多媒体辅助教学（4）问题导向法
【教学过程】
创设情境
通过数字人抽奖，并通过提问学生：“可乐摇一摇后打开会有什么现象产生呢？”（预设：大量气泡。）学生演示后提问学生：“那这个气泡成分是什么？”（预设：二氧化碳气体。）引出二氧化碳气体后提问学生：“实验室制二氧化碳可以用这种方法吗？”引导这种方法不易收集，不安全，成本过高。从而引入那在实验室中我们如何制取二氧化碳呢？引发学生思考，从而导入新课。
板书：二氧化碳的实验室制取
设计意图：
用数字人抽奖，可乐演示实验能让学生感到新奇，引发他们的好奇心，激发他们对二氧化碳制取实验的兴趣和探索欲望。
复习旧知
1.复习实验室制氧气的方法
(1)实验室制氧气的药品：高锰酸钾和过氧化氢溶液
(2)原理：
(3)装置：
(4)如何检验？
将带火星的木条，放在集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气
(5)如何验满？
将带火星的木条，放在集气瓶口，若木条复燃，则证明氧气已满
小结：实验室制氧气第一步先明原理选药品，再确定装置，最后检验和验满。
设计意图：
复习氧气的制取，能让学生通过类比，将已有的知识和经验迁移到二氧化碳的制取学习中，有助于学生理解二氧化碳制取的相关知识。
2.强化气体制取一般思路，通过复习氧气制取，进行对比归纳，强化学生对实验室制取气体一般思路的认识，帮助学生形成知识体系。
讲授新知
活动一：选药品，明原理
1.选药品
通过4组对比实验，观察现象，依据药品选取的原则，对现象进行分析，选取合适的药品
不选其他药品的原因：
稀硫酸：稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙微溶于水，会附着在碳酸钙表面，阻碍稀硫酸与碳酸钙进一步接触，使反应很快停止，无法持续产生二氧化碳。
碳酸钠：碳酸钠是粉末状固体，与稀盐酸反应速率极快，瞬间产生大量二氧化碳气体，难以控制反应速率，不便于气体的收集和实验操作。
得出：实验室制取二氧化碳最常用的药品是大理石和稀盐酸
大理石和石灰石来源广泛、价格低廉；稀盐酸化学性质稳定，便于储存和使用。
2.明原理
大理石中的碳酸钙与稀盐酸发生反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，在这个反应中，碳酸钙中的碳酸根离子与盐酸中的氢离子结合，先生成碳酸，碳酸不稳定，迅速分解为水和二氧化碳气体，从而实现二氧化碳的制备。该反应在常温下就能进行，无需加热等额外条件，且反应速率适中，便于在实验室环境下操作和收集二氧化碳气体。
设计意图：
展示多种能生成二氧化碳的反应，组织学生从反应条件、速率、原料来源等方面进行分析讨论。培养学生分析、比较、筛选的能力，引导学生理解选择实验室制取气体反应原理时需综合考虑的因素，最终得出大理石与稀盐酸反应是最适合实验室制取二氧化碳的方法，加深对该反应原理的理解与记忆。
活动二：选仪器，组装置
1.回顾实验室制取氧气的装置，从反应物状态和反应条件出发，引导学生分析制取二氧化碳的发生装置；再根据二氧化碳能溶于水、密度比空气大的性质，确定收集方法为向上排空气法。展示不同类型的发生装置和收集装置图片，讲解其特点和适用情况。
2.学生分享自己的方案，由浅入深，层层递进，让大家知道这3种装置中，最简单的装置是试管，随时添加药品是长颈漏斗，控制反应的是分液漏斗。
设计意图：
让学生学会根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置培养学生归纳总结的能力，同时理解不同发生装置的特点与适用范围。
通过回顾二氧化碳密度比空气大且能溶于水的性质，与氧气收集方法进行对比，让学生理解气体性质与收集方法的关系，掌握根据气体性质选择收集装置（向上排空气法）的方法。
兼顾基础与拓展，满足差异化需求。
活动三：识检验，识验满
1如何检验？
倒入澄清石灰水，振荡，若变浑浊，则为CO2
2如何验满？
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满
利用二氧化碳不燃烧也不支持燃烧
设计意图：
1.检验方法探究：培养学生通过实验现象得出结论的科学探究能力，让学生理解物质检验的原理，掌握二氧化碳检验的标准方法。
2.验满方法讲解：让学生明确检验和验满的区别，学会准确判断二氧化碳是否收集满，提高实验操作的准确性和有效性。
活动四：制取CO2
明确实验室制二氧化碳基本步骤
通过之前我们已经学习了实验室制氧气，基本步骤是检查装置气密性，装药品，收集，检验和验满，知道实验室制二氧化碳基本步骤相同。
学生演示
学生给大家虚拟场景演示实验室制二氧化碳可以边操作边讲解
小组实验，五分钟
（倒计时）（投影视频演示）
设计意图：
1.实验步骤讲解与演示：培养学生严谨的实验态度和规范的实验操作技能，避免因操作不当引发安全事故或影响实验结果。
2.强调关键操作细节：让学生认识到细节在实验中的重要性，提高学生观察、分析和解决问题的能力，确保实验的顺利进行并提升小组合作能力。
四、巩固练习
出示练习1
1.实验室用大理石和稀盐酸反应制得的二氧化碳会混有少量的氯化氢气体和水蒸气，为了得到纯净的CO2需要进行除杂和干燥。（饱和碳酸氢钠溶液可以和氯化氢气体反应，浓硫酸具有吸水性）请尝试将下列装置按相应的顺序连接起来
设计意图：通过练习，及时发现学生在知识理解和应用方面存在的问题，以便教师进行有针对性的辅导，培养学生的创新思维和知识迁移能力，让学生深化对知识的理解，提升综合运用知识的能力。
出示练习2
设计意图：巩固知识与技能，分层布置作业，满足差异化需求，通过游戏，激发学生兴趣，使课堂更加生动活泼，能有效吸引学生的注意力，让学生在轻松愉快的氛围中学习化学知识，提高学习的积极性和主动性。让学生敢于参与挑战， 增强团队协作能力和培养问题解决能力，激发学习兴趣和竞争意识。
课堂小结：
实验室制取二氧化碳气体包括：
选装置，明原理
选仪器，组装置
检验和验满
2.谈谈收获：
通过这节课的学习，你有什么收获呢?
3.课外探究
请同学们发挥自己聪明才智，利用生活中常见的废弃物品(如塑料、吸管等)，自制一套制取二氧化碳装置，参加班级展览。
设计意图：设计生活化实验，让学生在动手操作中掌握实验技能，同时学会将理论知识应用于实际情境，提升解决问题的实践能力，促进跨学科融合与综合发展，激发学习兴趣与动机，提升科学思维，强化实践能力。
八、板书设计