5.3二氧化碳：二氧化碳的制备教案---2024-2025学年九年级化学科粤版（2024）上册

《二氧化碳的制备》教案 一、教材分析 地位与作用 二氧化碳的制备在初中化学中占有重要地位。它是在学习了氧气的制取后，对气体制取这一知识板块的进一步深化和拓展，为后续学习其他气体的制取以及化学实验基本操作的巩固提供了范例，同时也为理解化学反应原理在实际生产生活中的应用奠定了基础。 内容结构 教材首先介绍了二氧化碳在自然界和人类生活中的广泛存在和重要用途，引起学生对二氧化碳的关注，进而引导学生思考二氧化碳的制取方法。通过对比氧气的制取，从反应原理、实验装置、收集方法等方面展开对二氧化碳制取的探究，注重培养学生的实验设计能力和科学探究精神。 二、学情分析 知识基础 学生已经学习了氧气的实验室制法，对气体制取的基本原理、实验装置的选择有了一定的认识。同时，也掌握了一些基本的化学实验操作技能，如仪器的使用、药品的取用等。但对于二氧化碳的性质与反应特点还需要进一步深入了解，以便更好地理解制取二氧化碳的原理。 能力水平 初中学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段，具有较强的好奇心和求知欲，喜欢通过实验探究获取知识。但在实验设计和分析能力方面还有待提高，需要在教师的引导下逐步培养自主探究和解决问题的能力。 情感态度 学生对化学实验充满兴趣，但在实验过程中可能会存在一些不规范操作或遇到困难时容易产生挫败感。因此，在教学过程中要注重鼓励学生积极参与，培养他们严谨的科学态度和勇于探索的精神。 三、新旧教材对比 旧教材 旧教材在二氧化碳制取的内容呈现上可能相对较为直接，更侧重于知识的传授。通常先直接给出制取二氧化碳的反应原理和实验装置，然后让学生进行模仿操作，学生自主探究的空间相对较小。 新教材 新教材更加注重科学探究过程，以问题引导的方式启发学生思考二氧化碳制取的方法。通过设置多个探究环节，如对反应原理的探究、实验装置的设计与改进等，让学生在探究中构建知识体系，培养学生的创新思维和实践能力，更符合现代教育理念。 四、教学重难点 教学重点 二氧化碳的实验室制取原理。 实验室制取二氧化碳的实验装置选择和操作要点。 教学难点 根据反应原理和气体性质选择合适的实验装置。 对实验过程中出现的问题进行分析和解决，如反应速率的控制等。 五、教学流程 （1） 导入新课：通过展示碳酸饮料、灭火器等生活中常见含二氧化碳的物品或场景，引出二氧化碳的制取话题。 （2） 知识回顾：回顾氧气的制取原理、实验装置和收集方法，为二氧化碳制取的学习搭建知识桥梁。 （3） 探究二氧化碳制取原理：通过实验和分析，确定合适的反应药品和反应方程式。 （4） 设计实验装置：根据二氧化碳的性质和制取原理，引导学生设计并选择合适的发生装置和收集装置。 （5） 实验操作与演示：教师进行实验演示，强调实验操作要点和注意事项，学生观察并记录。 （6） 学生实验：学生分组进行二氧化碳的制取实验，体验实验过程，培养动手能力。 （7） 总结归纳：总结二氧化碳制取的原理、装置、操作要点和收集方法，强化知识记忆。 （8） 课堂拓展：讨论二氧化碳制取在工业生产中的应用和其他制取方法的可能性，拓展学生思维。 （9） 布置作业：布置课后习题，巩固所学知识。 六、教学过程 （一）导入（3 分钟） 展示一瓶碳酸饮料，打开瓶盖，观察有气泡冒出，提问学生：“这些气泡是什么气体？”“在实验室我们如何制取这种气体呢？” 引发学生兴趣，引出本节课的主题 —— 二氧化碳的制备。 （二）知识回顾（5 分钟） 请学生回顾氧气的实验室制取方法，包括反应原理（如高锰酸钾受热分解、过氧化氢在二氧化锰催化下分解等）、实验装置（发生装置有固体加热型和固液常温型，收集方法有排水法和向上排空气法）。 在黑板上画出氧气制取的不同装置图，引导学生分析选择装置的依据（反应物状态和反应条件决定发生装置，气体的密度和溶解性决定收集装置），为二氧化碳制取的学习做铺垫。 （三）探究二氧化碳制取原理（10 分钟） 展示几种可能用于制取二氧化碳的药品，如碳酸钙粉末、块状大理石、碳酸钠粉末、稀盐酸、稀硫酸等。 学生分组进行实验，探究不同药品组合反应的速率和现象。 实验结束后，各小组汇报实验结果，师生共同分析得出最佳反应药品为块状大理石（或石灰石）和稀盐酸，反应方程式为：CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑。解释选择的原因：碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，不易收集气体；碳酸钙粉末与稀盐酸反应也较快，且块状大理石价格便宜、来源广泛；稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石表面，阻碍反应继续进行。 （四）设计实验装置（10 分钟） 根据二氧化碳的制取原理和性质（二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应），引导学生讨论二氧化碳制取的发生装置和收集装置。 展示一些常见的实验装置图片，让学生选择并说明理由。引导学生得出二氧化碳制取的发生装置应选择固液常温型（与过氧化氢制取氧气的发生装置类似），收集装置应选择向上排空气法。 教师在黑板上画出完整的实验装置图，并强调装置的组装顺序、仪器的连接方法以及检查装置气密性的重要性。 （五）实验操作与演示（7 分钟） 教师按照设计好的实验装置进行二氧化碳制取的演示实验。 边演示边讲解实验操作步骤和注意事项，如：检查装置气密性的方法（将导管一端浸入水中，用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，则气密性良好）；向试管中加入药品的顺序（先加固体，后加液体）；收集气体时导管应伸到集气瓶底部等。 在实验过程中，引导学生观察实验现象，如大理石表面有气泡产生、反应剧烈程度等。 （六）学生实验（10 分钟） 学生分组进行二氧化碳的制取实验，教师巡视指导，及时纠正学生的不规范操作。 提醒学生注意实验安全，如避免盐酸溅到皮肤上等。 要求学生在实验过程中记录实验现象和遇到的问题，培养学生的观察能力和问题意识。 （七）总结归纳（5 分钟） 请各小组代表汇报实验情况，包括实验成功的经验和遇到的问题。 教师针对学生的汇报进行总结，再次强调二氧化碳制取的原理、实验装置（发生装置和收集装置）、操作要点（检查气密性、加药品顺序、收集方法等）。 将二氧化碳制取与氧气制取进行对比，加深学生对气体制取知识的理解和记忆。 （八）课堂拓展（5 分钟） 提问学生：“在工业上，二氧化碳是如何制取的呢？” 引导学生思考工业制取二氧化碳的方法，并与实验室制取方法进行比较，让学生了解不同制取方法的适用场景。 讨论是否还有其他可能的制取二氧化碳的方法，鼓励学生发挥想象，培养学生的创新思维。 （九）布置作业（课后完成） 书面作业 写出实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置图，并标注各部分仪器名称。 比较氧气和二氧化碳制取实验在原理、装置、操作等方面的异同点。 实践作业 回家后，利用生活中的材料（如醋、鸡蛋壳等）尝试制取二氧化碳，并记录实验过程和结果。 七、课后习题 （一）选择题 实验室制取二氧化碳最适合的反应物是（ ） A. 碳酸钠粉末和稀硫酸 B. 大理石和稀硫酸 C. 大理石和稀盐酸 D. 碳酸钙粉末和稀盐酸 实验室制取二氧化碳的发生装置应选择（ ） A. 固体加热型 B. 固液常温型 C. 都可以 D. 都不可以 收集二氧化碳不能用排水法收集的原因是（ ） A. 二氧化碳密度比空气大 B. 二氧化碳能溶于水且与水反应 C. 二氧化碳有毒 D. 排水法收集气体操作复杂 （二）填空题 实验室制取二氧化碳的化学方程式为______，其收集方法是______，原因是______。 检查制取二氧化碳装置气密性的方法是______。 （三）实验题 某同学在实验室制取二氧化碳时，发现反应速率过快，难以控制。请你分析可能的原因，并提出改进措施。 八、教学反思 在本次教学过程中，通过从生活中的实例引入课题，激发了学生的学习兴趣。在知识回顾环节，学生对氧气制取的相关知识掌握较好，为二氧化碳制取的学习打下了良好的基础。在探究二氧化碳制取原理的实验中，学生积极参与，通过亲身体验不同药品组合的反应情况，更好地理解了选择合适药品的重要性。然而，在设计实验装置环节，部分学生对于装置选择的依据理解还不够深入，需要在今后的教学中加强引导和强化训练。在学生实验过程中，大部分学生能够按照操作要点进行实验，但仍有个别学生存在操作不规范的情况，如没有检查装置气密性、加入药品顺序错误等，这反映出在平时的实验教学中，对实验操作规范的强调还需要进一步加强。在课堂拓展环节，学生对工业制取二氧化碳和其他可能的制取方法表现出了浓厚的兴趣，但由于时间有限，讨论不够充分，今后可以适当增加拓展内容的教学时间，以更好地培养学生的创新思维和综合运用知识的能力。总体而言，本节课基本达到了教学目标，但在教学细节和对学生能力的培养方面还有待进一步改进和完善。 学科网（北京）股份有限公司 $$