化學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第六單元實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)》教材解讀

1、.二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)一、教材表達(dá)的課標(biāo)內(nèi)容 在2019年新課程標(biāo)準(zhǔn)的一級(jí)主題“科學(xué)探究里的二級(jí)主題三“學(xué)習(xí)根本的實(shí)驗(yàn)技能中的第7條提出要求學(xué)生“初步學(xué)慣用簡(jiǎn)單的裝置和方法制取某些氣體，同時(shí)，二級(jí)主題四完成根底的學(xué)生實(shí)驗(yàn)“專門(mén)列出的學(xué)生必須完成的8個(gè)實(shí)驗(yàn)中第3個(gè)就是二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法與性質(zhì)。初中化學(xué)的課程內(nèi)容：義務(wù)教育階段的化學(xué)課程內(nèi)容包括5個(gè)一級(jí)主題，每個(gè)一級(jí)主題由假設(shè)干個(gè)二級(jí)主題構(gòu)成。一級(jí)主題分別為：科學(xué)探究、身邊的化學(xué)物質(zhì)、物質(zhì)構(gòu)成的奧秘、物質(zhì)的化學(xué)變化、化學(xué)與社會(huì)開(kāi)展。 增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解 開(kāi)展科學(xué)探究才能科學(xué)探究 學(xué)習(xí)根本的實(shí)驗(yàn)技能 完成根本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)根本的實(shí)驗(yàn)技能化學(xué)

2、實(shí)驗(yàn)是進(jìn)展科學(xué)探究的重要方式，學(xué)生具備根本的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能是學(xué)習(xí)化學(xué)和進(jìn)展探究活動(dòng)的根底和保證，初中學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能到達(dá)如下要求。1. 能進(jìn)展藥品的取用。簡(jiǎn)單儀器的使用和連接、加熱等根本的實(shí)驗(yàn)技能。2. 能在老師的指導(dǎo)下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要選擇實(shí)驗(yàn)藥品和儀器，并能平安操作。3. 初步學(xué)會(huì)配制一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液。4. 初步學(xué)會(huì)用酸堿指示劑、PH試紙檢驗(yàn)溶液的酸堿性5. 初步學(xué)會(huì)根據(jù)某些性質(zhì)檢驗(yàn)和區(qū)分一些常見(jiàn)的物質(zhì)。6. 初步學(xué)習(xí)運(yùn)用過(guò)濾、蒸發(fā)的方法對(duì)混合物進(jìn)展別離。7. 初步學(xué)習(xí)運(yùn)用簡(jiǎn)單的裝置和方法制取某些氣體完成根底的學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)和運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)探究方法，離不開(kāi)試驗(yàn)活動(dòng)，老師應(yīng)結(jié)合詳細(xì)的

3、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)校實(shí)際，積極創(chuàng)造條件，通過(guò)多種途徑，安排和組織學(xué)生至少完成以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。1 粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除。2. 氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)。3. 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取和性質(zhì)。4. 金屬的物理性質(zhì)和某些化學(xué)性質(zhì)。5. 燃燒的條件。6. 一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的配制。7. 溶液酸堿性的檢驗(yàn)。二、教材的地位和作用 本課題涉及初中化學(xué)中重要的根本實(shí)驗(yàn)操作和根本知識(shí)，是中考試題的重要組成部分。本課題結(jié)合學(xué)生前面已有的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的經(jīng)歷，在深化培養(yǎng)學(xué)生對(duì)藥品選擇、裝置設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)原理探究的才能。本課題是培養(yǎng)學(xué)生自主、合作探究實(shí)驗(yàn)才能的最正確素材，同時(shí)對(duì)化學(xué)根本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)有著深遠(yuǎn)的影響。因此本課

4、題學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是對(duì)學(xué)生才能的訓(xùn)練，通過(guò)本課題的學(xué)習(xí)使學(xué)生盡快從簡(jiǎn)單模擬到有目的的選擇，在此根底上讓學(xué)生進(jìn)一步掌握有關(guān)氣體實(shí)驗(yàn)室制取的一般思路、方法、規(guī)律，為以后進(jìn)一步研究其他氣體打下良好的根底，因此，二氧化碳制取的研究這節(jié)課在本書(shū)乃至整個(gè)初中化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中占有非常重要的地位。三、教學(xué)目的及設(shè)定原因 教學(xué)目的是課程目的在教學(xué)中的詳細(xì)表達(dá)，是化學(xué)教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)和歸宿，教學(xué)目的的設(shè)計(jì)是教學(xué)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要的任務(wù)。義務(wù)教育階段的化學(xué)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生主要在知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感、態(tài)度與價(jià)值觀三方面得到開(kāi)展。所以該課題的教學(xué)目的也分三方面進(jìn)展設(shè)定。1.知識(shí)與技能1掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品化學(xué)反響原理；

5、說(shuō)出實(shí)驗(yàn)裝置的儀器名稱及操作要點(diǎn)；設(shè)計(jì)多種實(shí)驗(yàn)裝置制取二氧化碳。2說(shuō)出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的方法和設(shè)計(jì)思路3 通過(guò)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法的討論。進(jìn)步分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的才能。2.過(guò)程與方法1回憶實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，由學(xué)生自主、合作探究得出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置和檢驗(yàn)二氧化碳的方法。2通過(guò)增加儀器或改變儀器。分析改變后的優(yōu)點(diǎn)，體驗(yàn)化學(xué)探究的魅力。3.情感、態(tài)度與價(jià)值觀1培養(yǎng)學(xué)生自主、務(wù)實(shí)、合作、創(chuàng)新的科學(xué)品質(zhì)。2通過(guò)師生間。學(xué)生間合作學(xué)習(xí)，體驗(yàn)探究成功的樂(lè)趣，激發(fā)學(xué)生的探究熱情。四、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的化學(xué)反響原理和實(shí)驗(yàn)裝置；探究才能的培養(yǎng)。2.教學(xué)難點(diǎn)從二氧化碳制取氣體的

6、探究過(guò)程中，提升實(shí)驗(yàn)室里氣體制取裝置的設(shè)計(jì)思維程度。五、教材的知識(shí)構(gòu)造或知識(shí)點(diǎn)1. 實(shí)驗(yàn)室制取裝置確實(shí)定 發(fā)生裝置由反響物的狀態(tài)和反響條件決定 反響物是固態(tài),需加熱用“固固加熱型反響物是固態(tài)和液態(tài)，不需加熱，用“固液常溫型2. 搜集裝置確實(shí)定排水法：氣體不溶于水或難溶于水，且不與水反響向下排空氣法：氣體密度比空氣小排氣法 向上排空氣：氣體密度比空氣大藥品：大理石或石灰石和稀鹽酸 發(fā)生裝置 ：固液常溫型 搜集裝置：二氧化碳能溶于水，密度比空氣大，用向上排空氣3. 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法 檢驗(yàn)：將氣體通入澄清石灰水中，觀察是否變渾濁 驗(yàn)滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，那么已搜集滿。4. 化

7、學(xué)反響原理：碳酸鈣+稀鹽酸=氯化鈣+水+二氧化碳六、分析教材 本課題主要研究實(shí)驗(yàn)室里如何制取二氧化碳。教材首先給出了實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的反響原理，然后探究實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的裝置，最后總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的一般思路和方法。 探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，是本課題的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。探究是分步設(shè)計(jì)的；1. 給出了確定氣體發(fā)生裝置和搜集裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素，這是探究的根底。 固體以固體的反響反響物的狀態(tài) 固體以液體的反響氣體發(fā)生裝置 液體與液體的反響 反響條件是否需要加熱，加催化劑等密度比空氣大-向上排氣法排氣法氣體搜集裝置 密度比空氣小-向下排氣法 排水法不易溶于水，不與水反響2.以填寫(xiě)表格的

8、形式，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)制取原理、從反響物的狀態(tài)、反響條件來(lái)比較二氧化碳和氧氣的制??；從氣體的密度與氧氣的比較，是否溶于水和是否與水反響等方面比較二氧化碳和氧氣的相關(guān)性質(zhì)。制取原理反響物的狀態(tài)反響條件二氧化碳稀鹽酸與大理石或石灰石反響固+液常溫氧氣加熱高錳酸鉀固加熱加熱氯酸鉀固催化劑、加熱，分解過(guò)氧化氫溶液固+液催化劑、常溫氣體的溶解度與空氣的比較大或小是否溶于水，是否與水反響二氧化碳密度比空氣大溶于水，與水反響氧氣密度比空氣大不溶于水，與水不反響3.在上述比較的根底上，分析實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳和氧氣的發(fā)生裝置和搜集裝置有什么不同，并設(shè)計(jì)出制取二氧化碳的裝置教材中給出了一些儀器，供學(xué)生設(shè)計(jì)裝置時(shí)選擇

9、。3.實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的兩套裝置用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳 制氧氣 用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣“固+液常溫型 “固+固加熱型 經(jīng)分析實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和用過(guò)氧化氫和二氧化錳制取氧氣的反響狀態(tài)和條件一樣，所以實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置和用過(guò)氧化氫溶液和讓氧化錳制氧氣的裝置相似或一樣。二氧化碳的搜集裝置：二氧化碳只能用向上排空氣法搜集氧氣既可以用用向上排空氣法搜集，也可以用排水 法搜集4.同學(xué)之間互相交流，分析裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，并選擇一套最正確裝置。在探究之后，教材給出了實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳常用的一套裝置。供學(xué)生參考。然后。以討論的方式引出檢驗(yàn)和證明是否集滿的方法二氧化碳的制取裝置實(shí)驗(yàn)室常用這兩套裝置制取二

10、氧化碳，也是根據(jù)課本上提供的儀器設(shè)計(jì)的最正確裝置。二氧化碳的驗(yàn)滿方法和檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)：將氣體通入澄清的石灰水，假設(shè)石灰水變渾濁，那么證明通入的氣體是二氧化碳。驗(yàn)滿：把燃著的木條放在集氣瓶口，假設(shè)木條熄滅，那么證明氣體已搜集滿結(jié)合二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取的研究，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的一般思路和方法。1 確定取氣體的化學(xué)反響原理，即在實(shí)驗(yàn)室條件下如常溫、加熱、加催化劑等，選擇什么藥品，通過(guò)什么反響來(lái)制取這種氣體。2 確定制取氣體時(shí)應(yīng)采取的實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣體發(fā)生裝置和搜集裝置。3 確定如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制得得氣體。七、對(duì)教材的建議1.增加實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳化學(xué)藥品的探究化學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為根

11、底的學(xué)科，在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實(shí)驗(yàn)為主的科學(xué)探究活動(dòng)，有助于激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)和交流討論中學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，進(jìn)步學(xué)生的科學(xué)探究才能。教材中開(kāi)門(mén)見(jiàn)山直接給出了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品、反響原理，學(xué)生不免有這樣的疑問(wèn)，以前我們學(xué)過(guò)，碳燃燒可以制成二氧化碳，碳復(fù)原氧化銅也可以制成二氧化碳，在講質(zhì)量是恒定律時(shí)曾用碳酸鈉與稀鹽酸制二氧化碳，為什么不用這些方法作為實(shí)驗(yàn)室制法，實(shí)驗(yàn)室制法中用稀鹽酸，為什么不用濃鹽酸，稀硫酸呢？所以該環(huán)節(jié)應(yīng)設(shè)計(jì)成探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生討論分析這些反響能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳，這時(shí)老師要告訴學(xué)生氣體的實(shí)驗(yàn)室制法必須滿足的條件：為理解開(kāi)這些謎團(tuán)，老師要引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)

12、驗(yàn)室制取某些氣體是否可行，應(yīng)從反響條件、藥品來(lái)源，操作是否簡(jiǎn)便，氣體是否便于搜集等方面考慮。注意1不能選用稀硫酸，因?yàn)橄×蛩崤c碳酸鈣反響生成微溶于水的硫酸鈣會(huì)覆蓋在碳酸鈣的外表，阻止反響繼續(xù)進(jìn)展。2不能選用濃鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，得不到純潔的二氧化碳?xì)怏w。3不能用碳酸鈉代替石灰石，因?yàn)榉错懱珓×遥a(chǎn)生的氣體難以搜集。反響速率的快慢與反響物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和接觸面積有關(guān)。反響物的接觸面積越大，反響物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反響速率就越快，反之，那么越慢。各組物質(zhì)反響情況如下表所示 藥品 反響速率 塊狀石灰石和稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡速率適中 石灰石粉末和稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡速率很快 塊狀石灰石和稀硫酸 產(chǎn)生氣泡速率緩慢

13、并逐漸停頓 碳酸鈉粉末和稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡速率很快關(guān)于碳與氧氣反響生成二氧化碳的反響也不科學(xué)，碳燃燒不充分時(shí)生成一氧化碳為雜質(zhì)，在氧氣充足時(shí)才能生成二氧化碳，但此時(shí)過(guò)量的氧氣是雜質(zhì)。碳復(fù)原氧化銅的反響條件是“高溫實(shí)驗(yàn)室中難以到達(dá)。作為一個(gè)探究?jī)?nèi)容，通過(guò)觀察分析確定最正確藥品，讓學(xué)生否認(rèn)自己選擇藥品的同時(shí)，增加對(duì)教材所給反響原理的理解，這樣學(xué)生才能真正融入課堂和探究的學(xué)習(xí)中2. 實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)在探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置的過(guò)程中，同學(xué)們已經(jīng)知道實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)用的裝置，也可以認(rèn)為是最正確裝置，但它不是最理想的裝置，因?yàn)樵撗b置沒(méi)有可控性，所以繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生探究，假如把長(zhǎng)頸漏斗。換成分液漏斗，或者用注射器，該

14、裝置是否更加合理。裝置的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約藥品，可以使反響隨時(shí)發(fā)生，也可以使反響隨時(shí)停頓3.介紹啟普發(fā)生器是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的理想裝置啟普發(fā)生器：?jiǎn)⑵瞻l(fā)生器是由荷蘭化學(xué)家啟普Petrus Jacobus Kipp創(chuàng)造的一種實(shí)驗(yàn)室玻璃儀器，用于制取氫氣等氣體，它由球形漏斗、容器和導(dǎo)氣管三部分組成。最初使用時(shí)，將儀器橫放，把鋅粒由容器上插導(dǎo)氣管的口中參加，然后放正儀器，再將裝導(dǎo)氣管的塞子塞好。接著由球形漏斗口參加稀鹽酸。使用時(shí)，扭開(kāi)導(dǎo)氣管活塞，酸液由球形漏斗流到容器的底部，再上升到中部跟鋅粒接觸而發(fā)生反響，產(chǎn)生的氫氣從導(dǎo)氣管放出。不用時(shí)關(guān)閉導(dǎo)氣管的活塞，容器內(nèi)繼續(xù)反響產(chǎn)生的氫氣使容器內(nèi)壓強(qiáng)加大，把酸液壓回球形漏斗，使酸液與鋅粒脫離接觸，反響自行停頓。使用啟普發(fā)生器制取氫氣非常方便，可以使反響隨時(shí)發(fā)生，也可以使反響隨時(shí)停頓。該裝置同樣適用實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳4.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的步驟是教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，教材中沒(méi)有提到，我覺(jué)著應(yīng)該補(bǔ)充，它有五步： 1檢查裝置氣密性 2按要求裝配好儀器 3向廣口瓶放入大理石 4從漏斗注入稀鹽酸 5搜集二氧化碳 .檢查