二氧化碳制取的研究教学设计（1）

教师活动

学生活动

设计意图

〈引言〉我们前面已经探究了氧气的实验室制法，今天我们来探究二氧化碳的实验室制法。

〈提出问题〉 实验室制取气体，选择原料的条件是什么？

〈引导〉 现有稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳，请你通过实验，最终确定实验室制取CO₂的最好原料。

小组代表简述从一些资料中得到的制取二氧化碳有关途径。（如：木炭燃烧，人呼吸、煅烧石灰石、碳酸氢钙分解，酸（稀盐酸、稀硫酸）跟石灰石反应、酸（稀盐酸、稀硫酸）跟碳酸钠粉末反应、酸（稀盐酸、稀硫酸）跟鸡蛋壳反应，碱式碳酸铜受热分解。）

回忆氧气的有关知识，小组讨论交流，对多种制二氧化碳途径进行筛选，从能源和环保的角度、污染的角度、操作的困难，各抒己见，排除明显不适合的原料、方法。

活动探究：

实验现象：

碳酸钠粉末＋稀盐酸大量气泡，反应速度很快，来不及收集。

石灰石＋稀盐酸有许多气泡，反应速度适中。

鸡蛋壳＋稀盐酸有很少气泡，反应速度较慢。

碳酸钠＋稀硫酸大量气泡，反应速度很快，来不及收集。

石灰石＋稀硫酸有很少气泡，反应一会，反应停止。

鸡蛋壳＋稀硫酸有很少气泡，反应速度较慢。

讨论交流、归纳总结：

（1）选择原料的条件应该是价格便宜，反应速度适中，利于收集，操作简便。

（2）实验室制取CO₂的最好原料为石灰石和稀盐酸。

让学生体验收集、处理信息的过程，并且善于提炼表达。

培养获取信息、自主合作学习能力，增强学生间合作的精神，提高学生的语言表达能力，发挥评价的激励功能。

培养学生善于通过实验解决问题的意识，体验探究成功的快乐，加深学生对原料选定的印象。

〈设置问题情景〉 同学们，我们已确定了实验室制CO₂的反应原理及原料，下面我们实验探究的下一步工作重点应放在哪里呢？

通过学习氧气实验室制取的知识，你能总结出实验室制取气体的发生装置取决于什么吗？收集装置取决于什么吗？

〈提出问题〉 请你根据你们的思路，选择下面的仪器来组装制取CO₂的实验装置，并设计出CO₂的收集、检验和验满实验方案。

思考、回答：实验装置

回忆、思考、总结：

气体发生装置取决于反应物的状态及反应条件，主要有固固加热型和固液反应型。

收集装置则跟所制气体的物理性质中密度和溶解性有紧密联系。收集方法主要有排水法和排空气法。

让学生发挥主观能动性，积极思考。

通过知识的类比，达到锻炼学生对知识举一反三的能力，从而让学生的思维得以发散， 对知识之间的联系、迁移把握得更游刃有余。

创设真实问题情境，鼓励小组合作探究，激励创新，提高分析并解决实际问题的能力，也促进学生进行发散思维。

让学生对方案进行反思、诊断、改进、补充完善的群体探究方式，形成良好的思维习惯，使学生体验到探究发现的乐趣。

〈引导交流〉 同学们已设计出不同的实验室制二氧化碳装置，请小组代表阐述一下你们小组设计的装置的优缺点，看看到底哪组装置是较好的。

〈继续引导交流〉 好，你们心目中基本都已确定了公认的最佳制取装置，那么如何收集、检验、验满呢，请同学们小组讨论。

展示交流：

①学生展示交流用本组给定仪器设计的实验装置和实验成败的原因

②在交流展示实验装置的同时，与小组设计的另外几组实验装置进行比较，找出异同之处，反思自己所设计装置的不足，并总结归纳实验最佳装置

③讨论实验室制取气体，在选择仪器组装成装置时，要思考哪些方面的问题

学生联系生活讨论总结：

（1）收集方案及原理：向上排空气法，因为CO₂能溶于水，密度比空气大（联系汽水里溶有CO₂）

（2）检验方案及原理：无色无味的气体通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，则通入的气体为CO₂。（联系小学自然课）。

（3）验满方案及原理：点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收集满CO₂。因为CO₂不能支持燃烧（联系灭火器）。

培养学生动手操作能力和评价能力，培养学生创新思维的能力，体验科学发现的过程。

既培养了学生获取信息的能力，也培养了学生处理信息的能力，而且也充分把化学知识联系上了生活现象。

〈运用探究成果〉 请用你认为最理想的装置制取CO₂，用你设计的收集、检验、验满 CO₂的方案，动手制取一瓶二氧化碳气体。

〈巩固与提升〉 比较实验室制取氧气和制取二氧化碳的方法，如：反应原料的状态，反应原理、反应条件、制气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、制气体的收集及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的思路和方法。

〈作业〉 自己再设计出几套制取二氧化碳的方案，然后用生活代用品在家进行家庭小实验。

学生动手实验

归纳操作步骤：

（1）检查装置气密性。

（2）放药品，连接仪器。

（3）收集。

（4）验满。

（5）检验。

回忆、比较、归纳。

积极响应。

培养学生综合运用能力，自我归纳能力，体验科学发现的完整过程，再次体验探究成功的喜悦。

通过知识的类比，让学生既巩固了旧知识，又获取了新的知识和技能，让自己的思维再次得到升华。

让学生思维得以继续扩展，真正感受到化学实验不用局限在实验室，可以无处不在。