人教版化学九年级上册第六单元实验活动2《二氧化碳的实验室制取与性质》教材解读语文.docx

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人教版化学九年级上册第六单元实验活动2《二氧化碳的实验室制取与性质》教材解读语文

二氧化碳的实验室制取与性质

一、教材体现的课标内容

在2019年新课程标准的一级主题“科学探究”里的二级主题（三）“学习基本的实验技能”中的第7条提出要求学生“初步学习用简单的装置和方法制取某些气体”，同时，二级主题（四）完成基础的学生实验“专门列出的学生必须完成的8个实验中第3个就是二氧化碳的实验室制法与性质”。

初中化学的课程内容：

义务教育阶段的化学课程内容包括5个一级主题，每个一级主题由若干个二级主题构成。

一级主题分别为：

科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展。

增进对科学探究的理解

发展科学探究能力

科学探究学习基本的实验技能

完成基本的学生实验

学习基本的实验技能

化学实验是进行科学探究的重要方式，学生具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证，初中学生的化学实验技能达到如下要求。

1.能进行药品的取用。

简单仪器的使用和连接、加热等基本的实验技能。

2.能在教师的指导下，根据实验需要选择实验药品和仪器，并能安全操作。

3.初步学会配制一定溶质质量分数的溶液。

4.初步学会用酸碱指示剂、PH试纸检验溶液的酸碱性

5.初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。

6.初步学习运用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离。

7.初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体

完成基础的学生实验

学习和运用化学实验技能和科学探究方法，离不开试验活动，教师应结合具体的教学内容和学校实际，积极创造条件，通过多种途径，安排和组织学生至少完成下列化学实验活动。

1粗盐中难溶性杂质的去除。

2.氧气的实验室制取和性质。

3.二氧化碳的实验室制取和性质。

4.金属的物理性质和某些化学性质。

5.燃烧的条件。

6.一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制。

7.溶液酸碱性的检验。

二、教材的地位和作用

本课题涉及初中化学中重要的基本实验操作和基本知识，是中考试题的重要组成部分。

本课题结合学生前面已有的实验室制取氧气的经验，在深入培养学生对药品选择、装置设计及实验原理探究的能力。

本课题是培养学生自主、合作探究实验能力的最佳素材，同时对化学基本实验的教学有着深远的影响。

因此本课题学习的重点是对学生能力的训练，通过本课题的学习使学生尽快从简单模仿到有目的的选择，在此基础上让学生进一步掌握有关气体实验室制取的一般思路、方法、规律，为以后进一步研究其他气体打下良好的基础，因此，二氧化碳制取的研究这节课在本书乃至整个初中化学学习过程中占有十分重要的地位。

三、教学目标及设定原因

教学目标是课程目标在教学中的具体体现，是化学教学的出发点和归宿，教学目标的设计是教学设计的一项重要的任务。

义务教育阶段的化学课程的学习，学生主要在知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观三方面得到发展。

所以该课题的教学目标也分三方面进行设定。

1.知识与技能

（1）掌握实验室制取二氧化碳的药品化学反应原理；说出实验装置的仪器名称及操作要点；设计多种实验装置制取二氧化碳。

（2）说出实验室制取气体的方法和设计思路

（3）通过二氧化碳的实验室制法的探讨。

提高分析问题和解决问题的能力。

2.过程与方法

（1）回忆实验室制取氧气的方法，由学生自主、合作探究得出实验室制取二氧化碳装置和检验二氧化碳的方法。

（2）通过增加仪器或改变仪器。

分析改变后的优点，体验化学探究的魅力。

3.情感、态度与价值观

（1）培养学生自主、求实、合作、创新的科学品质。

（2）通过师生间。

学生间合作学习，体验探究成功的乐趣，激发学生的探究热情。

四、教学重点、难点

1.教学重点

实验室里制取二氧化碳的化学反应原理和实验装置；探究能力的培养。

2.教学难点

从二氧化碳制取气体的探究过程中，提升实验室里气体制取装置的设计思维水平。

五、教材的知识结构或知识点

1.实验室制取装置的确定

发生装置由反应物的状态和反应条件决定

反应物是固态,需加热用“固固加热型”

反应物是固态和液态，不需加热，用“固液常温型

2.收集装置的确定

排水法：

气体不溶于水或难溶于水，且不与水反应

向下排空气法：

气体密度比空气小

排气法

向上排空气：

气体密度比空气大

药品：

大理石或石灰石和稀盐酸

发生装置：

固液常温型

收集装置：

二氧化碳能溶于水，密度比空气大，用向上排空气

3.二氧化碳的实验室制法检验：

将气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑浊

验满：

用带火星的木条放在集气瓶口，木条熄灭，则已收集满。

4.化学反应原理：

碳酸钙+稀盐酸===氯化钙+水+二氧化碳

六、分析教材

本课题主要研究实验室里如何制取二氧化碳。

教材首先给出了实验室里制取二氧化碳的反应原理，然后探究实验室里制取二氧化碳的装置，最后总结出实验室里制取气体的一般思路和方法。

探究实验室制取二氧化碳的装置，是本课题的教学重点和难点。

探究是分步设计的；

1.给出了确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素，这是探究的基础。

固体以固体的反应

反应物的状态固体以液体的反应

气体发生装置液体与液体的反应

反应条件（是否需要加热，加催化剂等）

密度比空气大--向上排气法

排气法

气体收集装置密度比空气小-----向下排气法

排水法（不易溶于水，不与水反应）

2.以填写表格的形式，引导学生根据制取原理、从反应物的状态、反应条件来比较二氧化碳和氧气的制取；从气体的密度与氧气的比较，是否溶于水和是否与水反应等方面比较二氧化碳和氧气的相关性质。

制取原理

反应物的状态

反应条件

二氧化碳

稀盐酸与大理石（或石灰石）反应

固+液

常温

氧气

加热高锰酸钾

固

加热

加热氯酸钾

固

催化剂、加热，

分解过氧化氢溶液

固+液

催化剂、常温

气体的溶解度与空气的比较（大或小）

是否溶于水，是否与水反应

二氧化碳

密度比空气大

溶于水，与水反应

氧气

密度比空气大

不溶于水，与水不反应

3.在上述比较的基础上，分析实验室里制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置有什么不同，并设计出制取二氧化碳的装置（教材中给出了一些仪器，供学生设计装置时选择）。

3.实验室制取氧气的两套装置

用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气

“固+液”常温型“固+固”加热型

经分析实验室制取二氧化碳和用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的反应状态和条件相同，所以实验室制取二氧化碳的装置和用过氧化氢溶液和让氧化锰制氧气的装置相似或相同。

二氧化碳的收集装置：

二氧化碳只能用向上排空气法收集

氧气既可以用用向上排空气法收集，也可以用排水法收集

4.同学之间互相交流，分析装置的优缺点，并选择一套最佳装置。

在探究之后，教材给出了实验室里制取二氧化碳常用的一套装置。

供学生参考。

然后。

以讨论的方式引出检验和证明是否集满的方法

二氧化碳的制取装置

实验室常用这两套装置制取二氧化碳，也是根据课本上提供的仪器设计的最佳装置。

二氧化碳的验满方法和检验方法

检验：

将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，则证明通入的气体是二氧化碳。

验满：

把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明气体已收集满

结合二氧化碳和氧气的实验室制取的研究，总结出实验室里制取气体的一般思路和方法。

（1）确定取气体的化学反应原理，即在实验室条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品，通过什么反应来制取这种气体。

（2）确定制取气体时应采取的实验装置，包括气体发生装置和收集装置。

（3）确定如何验证制得的气体就是所要制得得气体。

七、对教材的建议

1.增加实验室制取二氧化碳化学药品的探究

化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。

教材中开门见山直接给出了实验室制取二氧化碳的药品、反应原理，学生不免有这样的疑问，以前我们学过，碳燃烧可以制成二氧化碳，碳还原氧化铜也可以制成二氧化碳，在讲质量是恒定律时曾用碳酸钠与稀盐酸制二氧化碳，为什么不用这些方法作为实验室制法，实验室制法中用

稀盐酸，为什么不用浓盐酸，稀硫酸呢？

所以该环节应设计成探究实验，让学生讨论分析这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，这时教师要告诉学生气体的实验室制法必须满足的条件：

为了解开这些谜团，教师要引导学生了解实验室制取某些气体是否可行，应从反应条件、药品来源，操作是否简便，气体是否便于收集等方面考虑。

注意

（1）不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。

（2）不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。

（3）不能用碳酸钠代替石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。

反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。

反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。

各组物质反应情况如下表所示

药品

反应速率

块状石灰石和稀盐酸

产生气泡速率适中

石灰石粉末和稀盐酸

产生气泡速率很快

块状石灰石和稀硫酸

产生气泡速率缓慢并逐渐停止

碳酸钠粉末和稀盐酸

产生气泡速率很快

关于碳与氧气反应生成二氧化碳的反应也不科学，碳燃烧不充分时生成一氧化碳为杂质，在氧气充足时才能生成二氧化碳，但此时过量的氧气是杂质。

碳还原氧化铜的反应条件是“高温”实验室中难以达到。

作为一个探究内容，通过观察分析确定最佳药品，让学生否定自己选择药品的同时，增加对教材所给反应原理的理解，，这样学生才能真正融入课堂和探究的学习中

2.实验装置的改进

在探究实验室制取二氧化碳的装置的过程中，同学们已经知道实验室长用的装置，也可以认为是最佳装置，但它不是最理想的装置，因为该装置没有可控性，所以继续引导学生探究，如果把长颈漏斗。

换成分液漏斗，或者用注射器，该装置是否更加合理。

装置的优点：

节约药品，可以使反应随时发生，也可以使反应随时停止

3.介绍启普发生器是实验室制取二氧化碳的理想装置

启普发生器：

启普发生器是由荷兰化学家启普（PetrusJacobusKipp）发明的一种实验室玻璃仪器，用于制取氢气等气体，它由球形漏斗、容器和导气管三部分组成。

最初使用时，将仪器横放，把锌粒由容器上插导气管的口中加入，然后放正仪器，再将装导气管的塞子塞好。

接着由球形漏斗口加入稀盐酸。

使用时，扭开导气管活塞，酸液由球形漏斗流到容器的底部，再上升到中部跟锌粒接触而发生反应，产生的氢气从导气管放出。

不用时关闭导气管的活塞，容器内继续反应产生的氢气使容器内压强加大，把酸液压回球形漏斗，使酸液与锌粒脱离接触，反应自行停止。

使用启普发生器制取氢气十分方便，可以使反应随时发生，也可以使反应随时停止。

。

该装置同样适用实验室制取二氧化碳

4.实验室制取二氧化碳的步骤是教学的重点和难点，教材中没有提到，我觉着应该补充，它有五步：

•

（1）检查装置气密性

•

（2）按要求装配好仪器

•（3）向广口瓶放入大理石

•（4）从漏斗注入稀盐酸

•（5）收集二氧化碳.

检查装置气密性的方法：

该装置与以前用试管检查装置气密性的方法不同，应着重强调。

用弹簧夹夹紧橡皮管，向长颈漏斗中加水，使得长颈漏斗的下端浸入液面以下，继续向长颈漏斗中加水，如长颈漏斗中液面不下降，说明装置的气密性良好

5.布置家庭小实验

利用日常生活废弃品设计一套制取二氧化碳的装置，并制得二氧化碳，练习检验、验满等操作方法。

鸡蛋壳代替石灰石或大理石

食醋代替稀盐酸

石灰水的有效成分是熟石灰

通过家庭小实验这一环节，激发学生学习化学的兴趣，培养学生的创新精神和实践能力。