六、教学设计
（一）教学目标的确定：
1、知识目标：①了解实验室制取二氧化碳常用的试剂和方法。②初步学会实验室制取并收集二氧化碳。③掌握检验二氧化碳的方法。④练习药品取用，装置气密性检验和排气集气等实验基本操作。
2、能力目标：①培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。②体验在实验中学习和边学习边实践的学习方式。
3、情感目标：通过亲自动手实验，体验实验成功的喜悦。逐步培养学生对科学的学习兴趣和对科学的探究欲望。
（二）教学重点和难点的确定：
1、教学重点：实验室制取二氧化碳的常用药品和反应原理，制取和收集装置，以及验满和检验二氧化碳的方法。
2、教学难点：实验室制取二氧化碳的实验设计的合理性、科学性。
（三）教法与学法的选择：
1、教法：采用“引导——探究——活动——发散”模式，充分体现“教师为主导，学生为主体”的教学原则。
2、学法：教给学生实验室制取气体的一般思路：选择药品——选择装置——收集气体。教给学生科学探究的基本途径：提出问题——联想假设——实验探究——归纳比较——获取结论。使学生养成善于思考、善于观察、善于动手、善于创新的学习习惯。
（四）教学设计思路：
创设情景，导入新课——提出并解决制取二氧化碳的有关问题——制取二氧化碳——归纳总结——发散提高。 教学过程
（一）情景导入
打开一瓶“雪碧”，让学生听气体发出的嘶嘶声，（问）大家知道这是什么气体吗？（答）二氧化碳。（师）利用课件说明其中原理（为二氧化碳的收集方法埋下伏笔）。可乐、啤酒等饮料利用二氧化碳不但溶于水，还能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解出二氧化碳的性质制成。二氧化碳在自然界中作用巨大，引用图片说明，许多动物（包括人）在生命活动过程中要消耗氧气，呼出二氧化碳气体；燃料燃烧会释放出大量的二氧化碳气体；绿色植物的光合作用要消耗二氧化碳气体……所以二氧化碳的含量基本保持不变。现代人类由于大量使用石化燃料和大量砍伐森林，致使大气中二氧化碳的浓度不断增加，给人类带来灾害。2009年12月在哥本哈根召开的世界气候大会，气候科学家们表示全球必须停止增加二氧化碳的排放。现在提倡的“低碳生活”就源于此。除了植物光合作用大量消耗二氧化碳，还可以采取什么方法减少空气中二氧化碳的含量？这就需要更多掌握二氧化碳的性质。研究一种气体，首先要进行制取，今天我们就先来学习二氧化碳的实验室制法。
（出示学习目标）让学生快速阅读
1.根据二氧化碳的反应原理，从反应物的状态、反应条件、气体密度与空气密度的比较，以及是否与水反应等因素，来确定二氧化碳的发生和收集装置。
2.利用给出的仪器，用活动与探究的方式，自己组装二氧化碳的制备装置，并进行讨论与反思。培养实验技能及方法。
3.利用设计的装置制取二氧化碳。
（二）回顾导入
前面我们学过氧气的实验室制法，回忆一下，实验室制取一种气体需要明确哪些问题？
1．反应原理：药品（经济、环保），条件（易操作），反应速率。
（问）双氧水、高锰酸钾和氯酸钾都能生成氧气，为什么实验室单单选取双氧水？
（答）价格便宜，在常温下进行，安全。以二氧化锰做催化剂，速度较快。
2．仪器装置：根据药品状态和条件，简便易操作。
3．收集方法：排水法、排空气法。
（问）排水法收集的依据？二氧化碳能否用排水法收集？（答）不能，因为二氧化碳能溶于水。
（问）排空气法有哪些形式、依据？二氧化碳用哪种收集？
（答）向上排空气法，气体密度大于空气密度；向下排空气法，气体密度小于空气密度。引导学生利用空气平均相对分子质量为29，二氧化碳相对分子质量为44，判断出二氧化碳密度大于空气密度，因此用向上排空气法收集。
4．验满方法：根据收集方法和气体性质。
根据二氧化碳能灭火，推出用燃烧的木条放在集气瓶口，通过木条熄灭来判断。
5．检验方法：根据气体的特有性质。
（问）二氧化碳的特有性质是什么？如何检验？
（答）利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊检验。
（三）实验探究：实验室选择什么药品制取二氧化碳。
1.材料：产生二氧化碳的常见反应原理
（1）CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和水
H2CO3 ＝ H2O ＋ CO2↑
总的反应式是CaCO3 ＋ 2HCl ＝ CaCl2 ＋ H2O ＋ CO2↑
（2）CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2↑
(3) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
石灰石和大理石的主要成分为CaCO3。（问）从经济角度分析，纯净的碳酸钙和石灰石（大理石），选择哪种较好？（答）石灰石，便宜。
2. 实验：取两大块体积相同的石灰石，分别放入试管中，再分别加入3毫升稀盐酸和稀硫
酸；在第三支试管中加入三小块石灰石，再加入3毫升稀盐酸。在第四支试管中加入半药匙碳酸钠粉末，再加入3毫升稀盐酸。观察，比较反应现象（注意反应速率和气体量）。
反应物 | 大块石灰石 + 稀盐酸 | 大块石灰石 + 稀硫酸 | 小块石灰石 + 稀盐酸 | 碳酸钠粉末 + 稀盐酸 |
反应现象 | | | | |
| | | | |
根据实验现象，你认为实验室制取二氧化碳应该选用哪组药品较好，理由是什么？
（分析）现象 试管1：石灰石表面较快产生大量气泡；试管2：产生气泡很慢，量很少；试管3：快速产生大量气泡；试管4：非常快地产生大量气泡。
试管2块状的石灰石或者大理石很难跟稀硫酸反应，因为生成硫酸钙微溶于水，微溶的硫酸钙覆盖在大理石或石灰石的表面，阻止了反应的进一步发生。试管4反应太快，不利于收集。试管1和3比较，3中反应速度更快一些，有利于节省时间。
（四）小组合作讨论
1. 怎样将试管中的气体导出，请画出装置图。
展示学生作品，评价。由试管不能直接放在实验桌上，引导学生得出用铁架台固定的结论；再由增加仪器操作部方便引出用锥形瓶代替试管，即本节课采用的简易装置。提醒学生检查装置气密性。
2. 要想随时添加稀盐酸，还可怎样改进？
学生总结出：单孔赛改为双孔塞，再加长颈漏斗。
3. 采用什么样的方法来收集二氧化碳呢？
向上排空气法。
4. 如何验证二氧化碳收集满了？
将燃烧的木条放在集气瓶口，木条熄灭。
5. 怎样检验一种气体是否为二氧化碳？
将气体通入澄清石灰水中，木条熄灭；或向盛有气体的集气瓶中倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊。
（五）实验 组装仪器，制取、收集、验证二氧化碳。
指导操作的规范性，气密性的检查，药品的用量等。
（六）课堂小结
通过实验室制取二氧化碳气体的主要内容，明确实验室制取气体具体的研究思路是，确定反应原理，也就是确定反应物→确定气体的制取装置（包括发生装置和收集装置两部分），发生装置确定的依据是什么？（反应物的状态和反应发生的条件,如常温、加热、加催化剂等）；收集装置确定的依据是什么？（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法。学生一般能根据“回顾导入”总结出五点。
（七）发散提高
出示几种改良装置，让学生发现其优点。动画演示启普发生器的使用原理。
（八）整理实验桌。
提醒学生石灰石的回收，废酸液倒入指定容器。
五、学情分析
学生对实验室里如何制取气体已经有了初步的认识。知道了实验室常用三种方法来制取氧气（高锰酸钾加热；氯酸钾和二氧化锰混合加热；过氧化氢溶液和二氧化锰混合）。由于反应物的状态和反应条件不同，它们的制取装置不同。通过氧气性质的学习和收集装置的结合，学生也有了选择收集装置的部分经验。
生活中学生已经积累的经验：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；可以灭火等。学习中，学生已经知道一些能产生二氧化碳的反应原理，但却不知道怎样选择，才适合实验室制备气体，以及还需要考虑的因素。教师要利用学生已有的知识对其进行引导，通过实验探究使知识得到补充完善，使能力得到提升。
八、效果分析
列举所知道的能生成二氧化碳的反应，让学生在分析前面所学能生成二氧化碳的反应能否用来实验室制取二氧化碳，并通过三个对比实验自己探究实验室制取二氧化碳的最理想药品及反应原理。在此基础上本人在黑板上板书实验室制取CO2的药品、反应原理，写出相关化学方程式，加强学生记忆。在此之后又初充分析了为什么不用硫酸代替稀盐酸，不用碳酸钠粉末代替大理石，不用浓盐酸代替稀盐酸制取二氧化碳。由此确立学生从多角度多层次观察和分析问题的意识。
引导学生回忆实验室制取氧气的装置，学生讨论并思考如下问题：实验室制取气体的反应原理，选择合适的药品。实验室制取气体装置由哪几部分组成？确定气体发生装置时应考虑哪些因素？收集气体一般有哪两种方法？确定气体收集装置时应考虑哪些因素？初步确立实验室制取气体的一般思路与方法。在教学中本人将相关用媒体展示，一边引导学生回忆氧气制取的装置一边归纳出实验室制取气体的方法。然后让学生小组合作设计装置，展示出来，在老师引导下分析其优缺点。
在确立住装置后让学生自己总结归纳出实验的一般步骤，老师演示实验并适时提醒学生注意正确操作。让学生思考该怎么做？如：A、如何检查装置的气密性。B、加药品是先加固
体还是液体， C、收集气体时用什么方法为什么？ D、如何验满及检验。整个过程让学生体验、反思和完善实验设计，掌握基本技能，体现师生互动。
在突破重点方面通过列举写出学过的能产生二氧化碳的反应，课堂上师生共同分析这些反应能否用来实验室制取二氧化碳；学生实验探究碳酸钠粉末与稀盐酸、大理石（大块、小块）与稀盐酸及稀硫酸的反应确定制取二氧化碳理想药品及反应原理，提醒学生注意不能用浓盐酸和硫酸；让学生设计实验装置在草稿纸上画出，进行展示，教师针对学生实验进行指导指出实验注意事项。
在突破难点方面：通过引导学生回忆实验室制取氧气的思路，从而确定实验室制取二氧化碳的各项内容。根据老师提供的仪器组装不同的发生装置并针对不同的发生装置分析其优缺点。
我在本节课的教学中运用了新课程理念，学生自主学习得到了落实。以学生为主体，把课堂还给学生，创置问题让学生分析讨论，适当点拨指导，尤其是二氧化碳制取装置的设计让学生思维自由发挥，使学生的思维不断的处于亢奋状态，水到渠成，在学生的探究，讨论，归纳中愉快地完成本课研究。但是本节课的教学中我也感到有几点不足：一是学生实
验做的不够这点也是由于学校客观条件原因，让学生玩的不是很尽兴；二是时间安排略显仓促，对学生设计的装置点评时间较少，不能让学生有充足的时间对自己设计的装置进行说明。
四、教材分析
1、教材地位和作用
本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。本节知识的学习比较容易，学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、实验室制法，具备了一些气体制备的实践经验，各项实验技术也已经具备，此时，在课堂教学中体现学生主体，让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考；通过小组合作，设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
