一氧化碳教学设计

一氧化碳教学设计（精选8篇）

一氧化碳教学设计 篇1

一、教学目标

⒈知识与技能

⑴认识二氧化碳的用途，了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用。

⑵认识二氧化碳的物理性质和化学性质。

⑶培养学生的观察能力、表达能力和实验设计能力。

⑷初步学会用归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。

⒉过程与方法

⑴初步学会运用观察和实验的方法获取信息并验证信息。

⑵通过设计实验提高学生解决实际问题的能力。

⒊情感态度和价值观

通过亲身经历和体验科学探究活动，提高学习化学的兴趣，增进对科学的理解，并有意识的运用科学探究的方法解决遇到的问题。

二、重点和难点

学习重点：认识二氧化碳的主要物理性质和化学性质

学习难点：运用观察、实验等方法获取信息，并对获取的信息进行加工

三、教学过程

[教师活动]在空气中二氧化碳的体积分数仅为0.03%，自然界中如果没有二氧化碳会怎样呢？展示图片“二氧化碳在自然界中的循环图”。

[设计意图]在自然课和生物课里学到的植物的光合作用、动植物的呼吸作用等知识基础上，启迪学生的思路，引导他们充分认识二氧化碳对自然生命活动的重要性，调动学生学习二氧化碳性质的愿望。

[学生活动]看图，简述二氧化碳对自然界中生命活动的重要性。

[设计意图]培养学生准确、清楚的表达自己观点的能力。[创设情境]请同学们观看一段录像：二氧化碳灭火、植物的光合作用、温室肥料、碳酸饮料等。

[设计意图]通过二氧化碳的用途，为学习二氧化碳具有哪些性质制造悬念。

1、制取二氧化碳并观察现象

[师生互动]完成实验6－3，提醒学生注意观察现象。

[学生活动]根据现象总结二氧化碳的性质。

[教师活动] 演示实验6－4，提醒学生注意观察现象。

[学生活动]叙述观察到的现象，总结获取的信息：二氧化碳的密度比空气的密度大，也能说明一般条件下，二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。

[设计意图]提高学生学习的兴趣，培养观察能力和获取信息的能力。

[思考问题]大家想一想还有哪些方法可以证明二氧化碳的密度比空气密度大呢？

2、二氧化碳与水反应

[师生活动]指导学生完成实验6－5。

[学生活动] ①观察实验现象，分析产生该现象的原因。②通过实验6－

3、6－

4、6－5和所学知识完成下表：

[教师活动]取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥小花，喷上实验6－5中溶有二氧化碳的水。

[师生互动]观察现象，提出疑问：让石蕊试液变红的物质是什么呢？

[教师活动]另取两朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥小花，第一朵喷上稀醋酸，第二朵喷上稀盐酸，[学生活动]观察现象，分析得出结论：酸溶液能使紫色的石蕊变成红色。

[问题情景] 溶有二氧化碳的水也能使紫色的石蕊变成红色，对此你有哪些猜想呢？

[汇总猜测]水也能使紫色的石蕊试液变色；溶有二氧化碳的水中含有酸；溶有二氧化碳的水中含有酸和二氧化碳；二氧化碳能和水发生反应能生成酸„„

[教师活动]请大家针对自己的观点，设计实验进行证明。

[学生活动]学生分组讨论，设计解决方案。

[设计意图]培养学生分析问题、解决问题的能力。

[教师活动]为学生提供几朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥小花（或干燥的紫色石蕊试纸）、干燥的二氧化碳气体、水、紫色石蕊试液、胶头滴管等。

[师生活动]设计方案: ①向装有干燥的紫色石蕊试纸的集气瓶中通入干燥的二氧化碳；②向装有干燥的紫色石蕊试纸的集气瓶中通入纯净水；师生共同完成上述实验。

[学生活动]分析每个实验的条件，得出结论：①纯净的水和干燥的二氧化碳都不能使紫色的石蕊变成红色。②二氧化碳和水常温反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊变成红色。

[设计意图]使学生明白科学探究不是科学家的专利，学生也可以针对一定的问题，按照科学的方法来展开探究活动。科学探究是人们获取科学知识、认识客观世界的重要途径；科学探究的主要步骤：提出问题、猜想或假设、设计实验、进行实验、收集证据、得出结论等。

[教师活动]将变成红色的小花小心的加热。

[学生活动]观察现象，思考原因。（碳酸不稳定，易分解成二氧化碳和水，所以红色的石蕊试纸又变成紫色。）

3、二氧化碳和石灰水的反应

[师生活动]取少量澄清石灰水，请学生向石灰水中吹气，观察现象。

[教师活动]写出反应的方程式，指出该反应是鉴定二氧化碳的重要反应。

4、二氧化碳不能供给呼吸

[学生活动]阅读教材第115-116页。

5、课后小结

三、教后反思

本课教学中，通过演示实验和设计探究问题，充分调动了学生参与教学的积极性，突出了学生在教学中的主体地位，收到了良好的教学效果。锻炼了学生观察、表达的能力和分析问题、解决问题的能力。在实验操作和探究设计的过程中，培养了学生认真严谨的科学态度和进行探究学习的基本方法，较好的实现了本课的教学目标。

一氧化碳教学设计 篇2

1 甲烷一氧化碳两用气体检测仪的主要功能

甲烷一氧化碳两用气体检测仪具有以下功能: (1) 实时检测环境中甲烷一氧化碳气体含量; (2) 监测仪器电池电压; (3) 内置计时时钟; (4) 测量环境温度; (5) LED数码管显示检测数据和设定参数值; (6) 甲烷、一氧化碳气体超限时分别发出不同频率的声、光报警信号; (7) 四个按键提供开关机、分屏查看数据和设置修改参数功能。

检测仪壳体设计了两个气室, 一个安装载体催化传感器, 检测甲烷气体;另一个安装电化学传感器, 检测一氧化碳气体, 两个气室均采用扩散式采样。甲烷、一氧化碳气体进入气室后, 载体催化传感器和电化学传感器分别将气体浓度转化为电信号, 两路信号通过各自的放大调理电路处理后, 进入C8051F310单片机的两个模拟量输入口, 经片上A/D转换, 模拟电压信号变换为数字信号。单片机对数字信号进行采集、暂存, 然后进行数字滤波、取平均值、零点处理、量程校正等算法, 消除干扰信号, 存入真实的甲烷、一氧化碳气体浓度信号数据。单片机驱动LED动态显示电路, 分屏显示当前甲烷、一氧化碳浓度值, 一旦实际气体浓度高于预置的报警浓度, 报警电路发出声光报警信号。除了检测气体外, 还实时监测仪器电池电压, 欠压报警、延时关机;按照按键指令执行测量环境温度、实时显示当前时间等任务。电源模块自动控制电池充电, 避免过充损坏电池。

2 硬件电路设计

甲烷一氧化碳气体检测仪硬件电路主要由以下几部分组成[1,2]。 (1) 单片机电路; (2) 载体催化甲烷传感器信号放大电路; (3) 电化学一氧化碳检测及信号放大电路; (4) 温度检测电路; (5) 时钟电路; (6) LED数码显示电路; (7) 按键开关; (8) 本安电源模块电路。电气原理如图1所示。

2.1 单片机电路

通过对电气性能指标、片上资源、成本等综合分析, 选择美国Silicon Labs公司的C8051F310单片机作为系统的微处理器。C8051F310单片机是完全集成的混合信号片上型微处理器芯片, 具有高速、流水线结构的8051兼容CIP-51内核, 内部集成有10位ADC、UART、SMbus、SPI模块;供电电压为2.7~3.6V, 29条I/O口线, 每个I/O口都可以通过优先权交叉开关定义为通用I/O口或模拟输入口, 设计者可以灵活配置, 为PCB布线设计提供了最大的方便[3]。

单片机电路主要由单片机、上电复位、电压基准和编程接口电路组成, 单片机是整个电路的控制核心, 上电复位、电压基准和编程接口电路为单片机正常工作和下载软件提供硬件条件。单片机上电复位电路由U1、R1、C1、C2、K1和R2构成, U1为C8051F310单片机, K1为手动复位按钮, R2为上电复位与编程接口的隔离电阻。电压基准电路由R3、W1、T1、C3、C4组成, T1为TL431三端可调分流基准电压源, 图中电路基准电压为2.495V, 输入到单片机的2脚, 为单片机ADC提供电压基准;同时, 基准电压经W1分压后, 为电化学传感器电路提供稳定的偏压。J1为Silicon Labs C2编程接口电路插座, C2编程接口引脚 (C2CK、C2D) 与用户功能引脚 (/RST、P3.0) 共享。

2.2 甲烷传感器信号放大电路

甲烷传感器采用中国船舶重工集团七一八研究所生产的MJC4/2.9J载体催化元件, 检测范围0~4%, 供电为2.9V。通过插头J3接入电路。载体催化元件中的参比元件、反应元件和R11、R12组成惠斯登电桥, 当含有甲烷成分的气体进入气室后, 在反应元件上发生催化反应, 温度随之升高, 反应元件的电阻值也随之变化, 电桥输出信号幅度与甲烷浓度大小成正比。运算放大器U3、R13、R14、R15、R16、C5和C6组成差分放大器, 将微弱的甲烷浓度信号放大后送入单片机AD转换器。在设计中, 仪器零点采用标准空气下AD转换后的数字零点, 故惠斯登电桥不需要调零电位器使电桥输出为零, 简化了电路设计。放大器增益设计应考虑, 在甲烷浓度为4%时, 运放输出信号电压应为基准电压的80%左右, 这样既充分利用了运放的动态范围, 又留有一定的过载余量。甲烷传感器信号放大电路的供电电源V2为2.9V, 由电池经低压差稳压器提供, 可关断, 运放选择低电压型。

2.3 一氧化碳检测及信号放大电路

一氧化碳检测采用英国Alphasense CO-AF电化学传感器, 测量范围0~1 000ppm, 灵敏度55~85n A/ppm, 分辨率0.5ppm。检测电路由电化学传感器J2、运放U2A、R4、R5、R6、C7和Q1组成恒电势电路, 保持J2的WE极和RE极电势恒定。U2B、R7、R8、R9、R10、C8和C9组成跨阻放大器, 将极微弱的一氧化碳信号放大到足够的电压幅度进行AD转换。由于电化学传感器输出信号极微弱, 运放应选用极低输入偏置电流、低噪声的的精密运算放大器。在电路中, 采用基准电压源分压Vref为信号检测电路提供偏压, 形成伪地基准, 这样可以用单电源供电, 节省了一组负电源发生电路, 也简化了软件处理的算法。正常工作时, 场效应管Q1开路, 对电路无影响;断电时, 将RE和WE短路, 保证上电后电路迅速进入稳定状态, 开机后即可迅速进行气体测量[4]。

2.4 其他电路

甲烷一氧化碳两用气体检测仪还具有温度检测、电池电压监测、时钟等附属功能, 配置有数码显示、声光报警、按键和本安电源模块等功能电路, 不再赘述。

3 监控程序设计

甲烷一氧化碳两用气体检测仪监控程序采用C51高级语言设计, 在结构上选用键盘分析作业调度型, 主要由系统资源配置、多通道数据采集、按键扫描及处理、数码管动态驱动、SMBus总线接口驱动和系统中断处理等功能模块组成。在监控程序设计中采用了按键去抖处理、去极值平均滤波、看门狗等抗干扰技术, 提高了系统可靠性[5]。

4 性能分析

4.1 甲烷气体检测范围、分辨率及精度

实测检测范围为0~4%, 分辨率0.01%;在0~1%的检测范围内, 基本误差小于±0.10, 在1~3%的检测范围内, 基本误差小于真值的±10%, 在3~4%的检测范围内, 基本误差小于±0.3。符合《AQ6207-2007便携式载体催化甲烷检测报警仪》标准要求。

4.2 一氧化碳气体检测范围、分辨率及精度

实测检测范围为0~1 000ppm, 分辨率为1ppm;在0~20ppm的检测范围内, 绝对误差小于±2ppm, 在20~100ppm的检测范围内, 绝对误差小于±4ppm, 在100~500ppm的检测范围内, 相对误差小于测量值的±5%, 在500~1 000ppm的检测范围内, 相对误差小于测量值的±6%。符合《MT703-2008煤矿用携带型电化学式一氧化碳测定器》标准要求。

5 结语

煤矿井下有害气体中, 以甲烷、一氧化碳危害性最大, 轻则影响职工身体健康, 重则酿成重大灾害事故。准确检测甲烷、一氧化碳气体浓度, 及时采取预防措施, 可以有效避免事故。采用新技术、新器件开发测量准确、性能稳定、功能齐全的煤矿气体检测仪器, 并积极做好产品推广应用, 对保护矿工身体健康和煤矿安全生产具有重要意义。

摘要：提出了一种矿用甲烷一氧化碳两用气体检测仪的设计方案, 阐述了甲烷、一氧化碳气体检测原理和硬件电路、监控软件设计思路, 采用单片机技术实现两种气体检测、参数设置存储、动态显示、电池充电管理等多种功能。

关键词：甲烷,一氧化碳,气体检测,设计

参考文献

[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计[M].北京航空航天大学出版社, 1990.

[2]李华, 孙晓民, 李红青.MCS-51系列单片机实用接口技术[M].北京航空航天大学出版社, 1993.

[3]童长飞.C8051F系列单片机开发及C语言编程[M].北京航空航天大学出版社, 2005.

[4]卢小泉, 薛中华, 刘秀辉.电化学分析仪器[M].化学工业出版社, 2010.

一氧化碳教学设计 篇3

《化学教学》2007年第5期3页上，有“一氧化碳还原氧化铁教学中几个问题探究与反思”的一篇文章。笔者在仔细阅读这篇文章之后走进实验室，对CO还原Fe2O3的全过程进行了多方位，多角度地认真探索。本文拟想补充几点认识。

1CO(或H2)还原Fe2O3是逐步进行的

我们可以从冶金学原理和大学无机化学[1]中查到氧化物的自由能——温度图(又称埃林汉姆图)。其中Fe的氧化物的热稳定性顺序是：

还原性顺序则与此相反：

实验证明，无论是用CO作还原剂，抑或是用H2作还原剂，氧化铁(Fe2O3)的还原过程都是逐步进行的[2]：

首先是Fe2O3还原成Fe3O4：

然后是Fe3O4被还原成FeO：

最后，FeO被CO还原成Fe：

总反应是：

文革前人教版的高中化学第三册(第一分册)的134页图29特地指出：“高炉炼铁的全部还原过程都是500℃～800℃在高炉的炉身部分完成的”。总反应式所标示的是“高温”，显然是代表Fe3O4→Fe，特别是代表FeO→Fe的还原过程所必需的反应条件。

2实验室用酒精灯加热(400℃～500℃)的温和条件下，CO很难最终把Fe2O3还原成Fe

按上世纪80年代～90年代的高中化学教材所图示的装置(如图)和操作方法进行实验，即使还原过程长达30min以上，实验过程中你会发现：

①不通CO，单独加热玻璃管里的Fe2O3粉末，粉末也会由“红棕”色逐渐变“黑”。所不同的是，粉末一旦冷却，又会恢复成加热前的红棕色。

②先通入CO，然后加热，玻璃管里的粉末会由红棕色逐渐变黑。问题是这种黑色粉末主要不是单质Fe。尽管它可以被磁铁吸引，但是它却不具有单质铁的其它的更为特征的性质。例如：用这种黑色粉末分做以下实验：

实验1取少量黑色粉末放入试管里，注入约5mL水，然后用胶头滴管沿着试管壁缓慢注入浓盐酸——让溶液的酸度(酸的浓度)逐渐增大，你会发现，黑色粉末只可能在热的酸溶液中逐渐溶解，溶液显橙黄绿色(生成FeCl3、FeCl2)，但自始至终都没有明显的氢气泡产生。

实验2三个试管里都注入2mL CuSO4的浓溶液。第一个试管用作对比观察，第二个试管用几滴硫酸把CuSO4溶液酸化，第三个试管用水稀释1～2倍成更稀的CuSO4溶液，然后分别加入相同量的黑色粉末，振荡，静置观察。你又会发现，三个试管中都没有红色的Cu被转换出来。而且溶液的颜色也没有明显的变化，磁铁仍然可以从试管外明显感应(动)试管内的黑色粉末，这说明黑色粉末没有跟CuSO4溶液发生置换反应。

实验3在酒精灯的外焰上平放一块铁丝网，当灯焰把铁丝网烧呈红热状态时，把黑色粉末撒在红热的铁丝网上，可见黑色粉末在空气中燃烧呈棕红色火焰后，变成了红色粉末(Fe2O3)。

实验4把黑色粉末铺放在一条宽约2cm，长约10cm～15cm的纸槽内(粉末不能断续)，当点燃纸条的一端，粉末会被明火引燃，由始端燃烧至终端后，也变成红色粉末(Fe2O3)。

既然反应后的黑色粉末不具有单质铁的性质，那它就不是单质铁，这就说明，在实验室酒精灯(不是酒精喷灯)加热(400℃～500℃)的温和条件下，CO和H2等还原剂不可能把Fe2O3中的铁最终还原成单质态Fe。这个事实从另一个角度证明了CO还原Fe2O3是逐步进行的。在用酒精灯加热的温和条件下，在由Fe2O3Fe3O4FeOFe的过程中，完成①是绝对的多，完成②是相对的少，而要大量实现③，那几乎是不可能的。

3黑色物质化学成分的理性探讨

首先说，Fe2O3被CO还原是有条件的。下面是Fe2O3→Fe3O4、Fe3O4→FeO、FeO→Fe和C—CO的埃林汉姆图。

可见，在适当的条件下，Fe2O3、Fe3O4、FeO都能被CO还原成Fe。当温度高于A'(约300℃以上)，Fe2O3容易被还原成Fe3O4；当温度高于B'(约600℃以上)，Fe3O4才容易被还原成FeO；只有当温度高于C'(约700℃以上)，FeO才可以大量还原成单质Fe。在实验室用酒精灯加热(400℃～500℃)的温和的实验条件下，还原产物的绝对主要成分，当然只能是有强磁性的黑色的Fe3O4，而FeO只能是很少部分，仅有极少量的单质Fe那是理所当然的。或者说没有单质Fe，既是合乎逻辑的，又是符合实际的。

4对Fe2O3、Fe3O4和Fe的性质的几点补充认识

4.1 Fe2O3

普通呈红色粉末状的化学纯的Fe2O3，实际是α型Fe2O3，它不溶于冷的稀盐酸，只溶于浓的和热的稀盐酸。

取5个试管。第一个试管装2mL试剂浓盐酸，以后的试管都取2mL浓盐酸，用水按体积比1∶1，1∶2，1∶3，1∶4稀释后，再分别加入少量相同量的Fe2O3粉末，振荡、静置观察，你会发现：Fe2O3与浓盐酸反应十分发慢，1∶1稀盐酸更慢，更稀的盐酸几乎观察不到有反应的迹象发生(溶液近乎无色)，如果用CO还原Fe2O3的时间短，比如0.5min，2min，Fe2O3还原不完全，留下的Fe2O3仍呈红色，当用稀盐酸和CuSO4溶液检验黑色粉末的成分时，未反应完的红色的Fe2O3无疑会有所干扰。

有一个事实想必不一定为多数人熟悉。

把半药匙红色Fe2O3粉末，或一些橙黄色的铁锈放在试管中加热，你会发现，红色的Fe2O3或橙黄色的铁锈会迅速即变黑，冷后又迅速恢复成加热前的红色和橙黄色。

不仅是红色Fe2O3，事实上很多无机化合物的颜色，往往随着温度的升高颜色变深(见下表)[5]。

可见，一些无机化合物的颜色随温度的升高颜色变深，是一种带普遍性的规律。鉴于此，在CO还原Fe2O3的实验里，不能完全凭借反应物的颜色由红变黑去判断反应是否已经发生，或者已经反应完全。这或许是教材的编著者和一些实验者曾经被疏漏了的。

4.2Fe3O4

尽管Fe在空气中燃烧生成Fe3O4，但是工业上大量的化学试剂(Fe3O4)，都是用H2还原Fe2O3来获取的，这是因为Fe2O3有较强的氧化性，可以在较低的温度(400℃)下，用H2还原Fe2O3，获得高纯度的Fe3O4。

有个事实值得注意，Fe粉和Fe3O4都是黑色粉末，都可以被磁铁吸引，因此，我们也不可以仅凭“玻璃管里的粉末由红棕色逐渐变黑”，就直接结论性地说“这种黑色粉末就是被还原出来的铁”；也不能凭铁粉可以在空气里燃烧，就说那黑色粉末一定是铁。事实上Fe3O4也能在空气中燃烧。所不同的是Fe在空气中燃烧生成黑色的Fe3O4，而在本实验条件下还原生成的Fe3O4在空气中燃烧，是生成红色的Fe2O3：

(2Fe3O4+1/2 O2(空气)3Fe2O3)

这或许是Fe和Fe3O4两种黑色粉末的一种鉴别方法。

4.3 Fe

常常有实验者会问，Fe在空气(O2)中燃烧是生成黑色Fe3O4，何以不生成红色Fe2O3呢？

如前所述，从热稳定性看FeO>Fe3O4>Fe2O3，Fe在O2中燃烧所产生的高温，足可以使Fe熔化(Fe的熔点是1535℃)，已没有Fe2O3稳定存在的条件。事实上高温灼烧Fe2O3会发生下式分解：

3Fe2O32Fe3O4+1/2 O2

再有，如果Fe3O4中混有Fe，或者是Fe中混有Fe3O4，都是黑色的，要认识其中是否含有Fe，我认为按前述的实验1和实验2的方法进行鉴定：前者观察是否有氢气泡产生，后者观察是否有红色的Cu被还原出来进行鉴定和判断。

5教学(导学)思考

在教学演示用酒精灯加热的条件下CO不能把Fe2O3中的铁还原成单质Fe的实验事实，我们可以从中吸取到几种教训。

①有时大家认为很简单的问题，其实并不简单；有时大家认为已经完全解决了的问题，实际并未完全解决。

②科学需要严密，重微末，忌疏漏。一种正确的结论，既要有符合逻辑的理论(文献)支撑，更要有经得起检验的可靠的实验事实。

③“逻辑是证明的工具，理性的直觉是发现的工具”，这是人们普遍信奉的格言。但是笔者想说，如果我们直觉的事实不真、不实，我们能不推出错误的结果吗？值得注意的是，我们不能凭借高炉炼铁(高温)时CO还原出了Fe，而在实验室里仅仅用酒精灯加热也一定会有如此显量的Fe被还原出来。两者反应条件如此的迥异，怎么可能有相同的结果呢？

参考文献：

[1]北京师范大学等校，无机化学下册第四版[M].高教出版社.2003.

[2]高中化学第三册(上)[S].人民教育出版社.1961.

[3]朱洪法.实用化工辞典[M].金盾出版社.2004,12.

[4]费子文等.中国冶金百科全书[M].冶金工业出版社.2001.

[5]刘怀乐.关于“钠在空气中燃烧”实验的教学研究[J].实验教学与仪器[M].2005.4(4).

[6]高中化学(甲种本)第三册[S].人教社.1981.

一氧化碳教学设计 篇4

1、二氧化碳的化学性质;

2、二氧化碳跟水和石灰水的反应。我采用的教学方法是:以实验为主探索性质，用多媒体辅助教学。

在教学过程中，我设计的特点是：

1、激起兴趣，人人参与

课的开始，首先播放了一段录像，让学生去破解“屠狗妖之谜”，并通过实验的方式去取证，来证明自己的猜想。在这个过程中，我一共设计了六了实验，实验的材料如灭火器、气球、紫色的小花、矿泉水瓶等均取自于学生身边的物质；通过大屏幕展示后一目了然；实验操作简单易行，现象明显；实验结论环环相扣。可以看出，大多数学生处于极度兴奋状态，都争着抢着去完成实验，并能根据实验现象及时做出分析和判断，使学生成为主动学习的参与者，而不是被动学习的接受者。

2、设置问题，实验探究

本节课，我设计了如下的问题：①二氧化碳的密度是怎样的？你如何设计一个实验证明你的猜想？②矿泉水瓶变瘪的原因，除了二氧化碳能溶于水之外，还有没有其它原因？③使紫色石蕊试液变红的物质都有什么？如何通过实验证明你的说法？④如何检验菜窖的安全性？如不安全，请你告诉农民伯伯该怎么做？这些问题的设计，为学生的学习创设了一个宽松、开放、自我、探究的学习空间，使学生思维的敏捷性得到释放，思维的深度和广度得到发展，同时，也激发了学生的探究意识和探究精神，很多同学的回答出乎老师的想象。如有的同学“将一瓶二氧化碳气体口朝下放在燃着的木条上方”来证明二氧化碳的密度比空气大。还有的同学设计出“将菜窖内放一种能和二氧化碳反应并放生成氧气的物质”来减少窖内二氧化碳的量。

3、习题训练，活学活用

作业的设置，本着使学生在课上学习的基础上，和生产、生活相联系。如；用石灰浆抹的墙壁为什么日久变硬？进入久未开启的菜窖前应先做什么实验？二氧化碳能用于灭火利用了它的哪些性质？等等，做到理论与实际相结合，使学生能用化学知识化碳的功与过解决实际问题。这样的习题是让学生将抽象化的东西应用到新情境中，用所得的结论去解释新的现象，既是对二氧化碳性质的完善，又是对它的复现，也有助于加深对二氧化碳性质的理解、记忆，增强了用所得结论解决实际问题的能力；同时，作业的设置，还要考虑程度不同的学生，目的是使不同层次的学生经过努力，都能尝到成功的喜悦。

二氧化碳教学设计 篇5

1教学目标

(一)知识与技能

1.知道二氧化碳的物理性质;2.掌握二氧化碳的化学性质。(二)过程与方法

1.通过对二氧化碳性质的探究,学生经历体验科学探究的基本过程,掌握科学探究的基本方法;2.能够体会合理猜想的重要性,能根据自己的猜想设计简单的实验方案,能进行简单的科学探究活动。

(三)情感态度与价值观

1.通过探究式的学习方式,使学生理解科学探究在学习中重要性;2.学生学习时逐步建立起学科知识与实际生活之间的联系,意识到理论的学习与应用的重要性,认识到实际生活与化学学科密不可分,对学科价值也有新的认识。2学情分析

二氧化碳是中学化学中的又一种重要气体。该气体与日常生活联系非常紧密,学生在前期的学习中就有所接触,但对二氧化碳的性质未必有科学的认识。由于之前在氧气的学习中已形成了一定的学习方法,教材中关于二氧化碳的知识,学生大都能通过预习来掌握。然而学生习惯于接受式学习,科学探究意识较为缺乏,看问题多停留于表面,缺乏深思的习惯。例如,当看到二氧化碳通入石蕊溶液中,石蕊溶液变红,他们就会得出二氧化碳能使石蕊变红的错误结论。因此,二氧化碳与水的反应是本节课的难点,在教学中通过设计实验和设置问题,引导学生探究石蕊溶液变红的真正原因。3重点难点.（一)教学重点

二氧化碳的化学性质(二)教学难点

二氧化碳与水的反应

教学过程.5.3 第一学时

5.3教学活动.新课导入 【引入】

同学们,你们有看过《名侦探柯南》吗? 相信看过的同学一定都被里面扣人心弦的故事情节所吸引,同时也被柯南以及其他少年侦探团成员的智慧所折服。那我们今天也来当一回侦探,破解一起神秘的案件。

这起案件叫做“杀狗洞事件”,事件的经过大概是这样的:【播放视频43s】。【聆听】

从“杀狗洞”的故事引入,激发兴趣,引起学生关注,引出本节课的“主角”——二氧化碳。活动2【讲授】二氧化碳的物理性质（密度比空气大）【讲述】

为了寻找杀狗凶手,我们先请了几位当地的村民做了笔录,我们一一来分析一下。

通过所给信息，组内讨论，至狗死亡的这种物质具有哪些性质？ 【讲述】

村民A:狗死前,我并没有看见什么奇怪的东西,也没有闻到什么奇怪的味道,不知道为什么狗就出事了。【提问】

从“没有看见什么奇怪的东西,没有闻到什么奇怪的味道”你们可以推测导致狗死亡的这种物质有什么性质? 【回答】

它是一种无色、无气味的气体。【讲述】

村民B:狗的死因是呼吸困难。【提问】

这又说明了什么? 【回答】

这种物质不能供给呼吸,狗窒息身亡。【讲述】

村民C:狗狗虽然死了,但是人并没有什么问题……不过我弯下腰抱狗的时候好像有点气闷和头痛。【提问】

“弯下腰抱狗的时候有点气闷和头痛”说明了什么? 【回答】

这种气体密度比空气大,沉在下面。【讲述】

村民D:对了,侦探先生,还有一件事,进洞调查的时候,不知道为什么,火把特别容易熄灭。【提问】

“火把熄灭”说明了什么? 【回答】

这种气体不能燃烧 【追问】 本身呢? 【回答】

也不支持燃烧。【回应】

没错,可以想象,如果这种气体能燃烧,点着火把进去该有多可怕。【讲述】

根据以上的分析,人们推测导致狗死亡的可能是一种叫做二氧化碳的物质。【展示】

一瓶二氧化碳。【提问】

这是实验室中收集到的一瓶二氧化碳。请你们认真观察并结合生活经验,试着描述一下二氧化碳的物理性质? 【观察】 【回答】

无色、无气味的气体,密度比空气大 【提问】

怎么通过观察知道它的密度比空气大?。【回答】

集气瓶正放。【回应】

是的,装有密度比空气大的气体的容器在放置的时候都要正放,防止气体逸出。【过渡】

那有没有可能是我拿反了呢？下面就让我们通过一个实验进一步来证明这一点。实验一：

点燃一高一矮阶梯状蜡烛,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中。请同学们观察烧杯中的现象,推测一下二氧化碳具有哪些性质? 【提问】

你们观察到了什么? 【回答】

蜡烛熄灭。【追问】

蜡烛熄灭说明什么 【回答】

二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。【再追问】

那么两支蜡烛是同时熄灭的吗? 【回答】

下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭。【提问】

为什么会出现这样的现象呢? 【回答】

因为二氧化碳密度比空气大,所以二氧化碳沉在烧杯底部,下面的蜡烛先接触到二氧化碳,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,所以下面的蜡烛先熄灭。随着二氧化碳的量慢慢增多,上面的蜡烛也接触到二氧化碳,所以上面的蜡烛随后也熄灭了。【讲述】

对比二氧化碳的性质与之前做的笔录分析,我们可以基本确定二氧化碳就是杀狗元凶。【提问】

但是满足这些性质的气体可能不止二氧化碳一种,我想证明这瓶气体就是二氧化碳,该怎么做?请同学们开动脑筋，都能用哪些方法来证明？ 【回答】

澄清石灰水变浑浊。【回应】

对了,通过之前的学习我们已经知道二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。实验二：

方案一：往集气瓶中倒入少量澄清石灰水,振荡,你们观察到什么? 方案二：通过碳酸饮料往石灰水里通入二氧化碳，你们观察到了什么？ 方案三：通过导管往石灰水中吹气 【讲述】

我们通过不同的方法都证明了二氧化碳的这一性质，就是能使澄清石灰水变浑浊,说明这瓶气体确实是二氧化碳,它就是杀狗凶手。

在这一反应中，就是澄清石灰水是氢氧化钙与水的混合物,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊是因为二氧化碳能与其中的氢氧化钙发生反应生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙和水,所以我们视觉上能看到澄清石灰水变浑浊。那么你们能根据描述写出这个反应的化学方程式吗?（学生自主完成）

化学方程式:CO2 + Ca(OH)2 ═══ CaCO3↓ + H2O 这个反应是二氧化碳的特征反应,常用于检验CO2。【提问】

好了,通过检验,我们确定了这一瓶无色的气体确实是二氧化碳,它就是杀狗凶手。

那你们现在能来说一说,为什么杀狗洞杀狗却不伤人呢? 【回答】

山洞中空气不流通,二氧化碳的密度比空气大,就会沉下来,聚集在地面附近,形成一定高度的二氧化碳层。当人牵着狗走进洞里,二氧化碳层大约淹没到人的膝盖,而处在低处的狗,完全淹没在二氧化碳中,二氧化碳不能供给呼吸,所以狗就因缺氧而窒息死亡了。

从现象到本质,解释二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原因。实验三：

【讲授】二氧化碳的物理性质（可溶于水）；化学性质（与澄清石灰水反应）评论.【过渡】

我们已经了解了二氧化碳的这些性质，那么我们在研究一种气体的物理性质是，除了从颜色、气味、状态气味方面研究外，还要研究它的溶解性，所以下面我们来看看二氧化碳的溶解性。

【学生实验】

我给大家一瓶装有二氧化碳的矿泉水瓶还有一瓶水。你们能不能设计一个实验来探究一下二氧化碳在水中的溶解性?有没有同学愿意上来做一下这个实验? 【提问】 你想怎么做? 【回答】

往装满二氧化碳的塑料瓶中加入适量的水。【回应】

很好,我们想探究二氧化碳在水中的溶解性,最直接也最简单的方法就是把水倒进装有二氧化碳的集气瓶里。【提问】

那么在操作的时候有没有要注意的呢?你们想,我一旦打开瓶盖,二氧化碳是不是就扩散到空气中了?所以操作的时候要注意什么？ 【回答】

快点倒水。【回应】

对了,还有最好用盖子稍微掩一下。【讲述】

好了,水倒进去了,可是好像并没有明显的变化。【提问】

好,摇一摇,可是手就直接捏着瓶子摇吗?我们要观察瓶子自然的变化,手要拿在哪里? 【回答】

瓶口。【回应】

对了,那我们摇一摇看看。【提问】 你们看到了什么? 【观察】 塑料瓶变瘪。【提问】

为什么塑料瓶会变瘪? 【回答】

因为二氧化碳溶于水,使瓶内压强减小,所以塑料瓶变瘪。【追问】

所以这个实验说明了什么? 【回答】

二氧化碳可溶于水 【讲述】

通常情况下,1体积的水大约能够溶解1体积的二氧化碳。实验四：

二氧化碳与水的反应 评论.【过渡】

那么同学们思考一个问题,刚刚我们往塑料瓶中加的是水,那么振荡完之后,这里面的液体还是水吗?下面我们通过实验来探究塑料瓶中的液体到底是什么。【讲述】

这里先要给同学们介绍一种试剂:紫色石蕊溶液,石蕊是一种从植物中提取得到的色素,溶于水得到的溶液呈紫色,所以称为紫色石蕊溶液。取少量紫色石蕊溶液于试管1中,作为参照。【设问】

那么我们往塑料瓶中的液体中加入紫色石蕊溶液,会有什么现象呢? 取少量塑料瓶中的液体于试管2中,加入紫色石蕊溶液,观察现象。【观察】

紫色石蕊溶液变红

【提问】那是什么物质导致石蕊变红呢？ 猜想一：水使石蕊变红

猜想二：二氧化碳使石蕊变红

猜想三：二氧化碳和水的混合物使水变红 【提问】

所以我们猜想液体中有一种物质能使石蕊变色。既然是二氧化碳溶于水,所以液体中一定存在两种物质:二氧化碳和水。【讲述】

可能是水吗?猜想可能是水的同学,你们忘了紫色石蕊溶液中也有水,然而它本身是紫色的,所以变红不是因水而导致。【提问】

可能是二氧化碳吗?可能是二氧化碳和水的混合物吗？ 【讲述】

其实在常温下，酸性的物质会使紫色的石蕊变红，而在该反应中，这种酸性的物质就是二氧化碳和水反应生成的碳酸。

例如,这是一瓶醋酸,它是我们日常调味用的食醋的主要成分。往醋酸(试管3)中加入紫色石蕊溶液,观察到变红。所以二氧化碳与水反应生成的新物质也是一种酸,叫做碳酸(H2CO3)。下面让我们尝试写出该反应的化学方程式 化学方程式:CO2 + H2O ═══ H2CO3 【讲述】

其实碳酸你们生活中也接触过,像可乐、雪碧这些饮料,它们在生产的时候是在加压条件下将二氧化碳充入其中,二氧化碳溶于水的同时,还能与水反应生成碳酸,所以把这类饮料称为碳酸饮料。【提问】

不知你们有没有这样的生活体会,就是碳酸饮料开封后如果没有马上喝完,而是放置了好多天再喝,你们会发现口感不一样了,而且打开瓶盖的时候没有或者极少有气泡冒出,就是说它“没汽了”,这是为什么呢? 【回答】

二氧化碳跑走了。【回应】

这是因为瓶盖一旦打开就没法保证完全密封,所以二氧化碳会逸出,这是原因之一。还有吗? 【回答】

二氧化碳反应掉了。【回应】

有人说二氧化碳反应掉了,可是原来没开封的时候里面的二氧化碳不也能跟水反应生成碳酸吗?可是打开没开封的雪碧照样有气啊。【讲述】

所以另一个原因是,碳酸很不稳定,常温下就会分解,加热可以加快它的分解。实验五：

将刚才使紫色石蕊变红的碳酸溶液倒一半到另一试管中,加热,观察现象。【观察】

红色溶液又变回紫色。【讲述】

之前溶液呈红色是因为有酸存在,酸能使紫色石蕊溶液变红。溶液恢复紫色,说明溶液中没有酸,也就是说碳酸发生了分解:H2CO3 ═══ H2O + CO2↑。这个反应常温下就能进行,加热只是让它进行得更快,所以没必要写加热符号。

让学生感知科学探究的一般过程,先猜想,后假设,进而实验,推出结论,培养学生对科学探究的情感。

【讲授】课堂小结 评论.【总结】

这节课我们主要学习了二氧化碳的性质,物质的性质可以分为物理性质和化学性质。物理性质方面,它是一种无色、无气味的气体,密度比空气大,可溶于水。二氧化碳溶于水不仅是个物理变化的过程,还与水发生了化学反应,生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。

化学性质方面,首先,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧。

以前我们只是知道二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,但是学完今天的课,我们能正确写出二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式。将二氧化碳通入澄清石灰水,实际上是与其中的氢氧化钙发生了反应,生成碳酸钙和水,碳酸钙是一种白色沉淀,所以我们能看到澄清石灰水变浑浊。

二氧化碳不仅可溶于水,还能与水反应生成碳酸。碳酸不稳定,常温下就可以发生分解,加热可以加快它的分解,分解产生二氧化碳和水。【启示】

思考:在进入一个空气不流通的密闭空间之前,为了我们的人身安全,该怎么做

先做灯火实验。即将一根燃着的蜡烛放入,如果火焰熄灭或火焰微弱,证明二氧化碳含量较多,人不能进入。【回顾】

本节课学习的知识。

二氧化碳性质教学设计 篇6

铁岭市昌图县育才实验学校

杜丽君

教材分析

《二氧化碳和一氧化碳》选自义务教育课程标准实验教科书《化学》（人教版）九年级上册。

教材中有关二氧化碳的教学内容主要是二氧化碳的物理性质和化学性质以及用途。教科书设置了4个实验和4个现象记录及分析表，配置了5幅图片，用简练的语言进行表述，为师生探究二氧化碳提供了很好的素材。

学生分析

1．在日常生活中，学生通过“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”，对二氧化碳已有一定的了解。但对二氧化碳的性质和用途还没有系统、深入的认识。

2．通过前一阶段的探究学习活动，学生对科学探究的要素或环节有了一定的体验。在对二氧化碳的探究学习活动中，在教师的指导下，学生自主地进行实验，对观察到的现象进行分析后加以表达和交流，很可能成为“最近发展区”。

3、通过上预习课，学生对基础知识有了一定的认识，通过展示课对重点内容能够加深理解。

教学目标

知识与能力：（1）认识二氧化碳的主要物理性质，掌握二氧化碳的化学性质。

（2）了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的意义。

（3）了解并关注温室效应。

（4）初步学会在实验室中制取二氧化碳

过程与方法：（1）会对实验现象进行观察分析、归纳；

（2）会运用已学知识解决实际问题

情感太度与价值观：（1）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。（2）强化保护环境、解决实际问题的意识。

教学重点：二氧化碳的化学性质。

教学难点：二氧化碳与水的反应；二氧化碳与澄清石灰水的反应。

设计理念

1．改变教师的角色，在与学生的互动中，教师不仅充当指导者、组织者，而且充当合作者、促进者。

2．创设探究情境和条件，让学生主动参与、乐于探究、勤于动手、善于合作、勇于表达和交流。

3．以教材为基础，拓展、演绎、提升，课堂活动多元，全体参与体验。

教学流程

创设情景，导入新课

情景

一、猜一个谜语，有一种物质，农民伯伯说它是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们却称它为“粉刷匠”；环境学家却指责它是造成全球变暖的罪魁祸首，你们猜这种物质是什么呢？ 大家再猜一个谜语：“左侧月儿弯，右侧月儿圆，弯月能取暖，圆月能助燃，有毒无色味，还原又可燃”，这种物质又是什么呢？引入新课

情景

二、观看二氧化碳在自然界的循环图后提问，能将二氧化碳从空气中去掉吗？

1、预习交流：通过预习，二氧化碳的物理性质有哪些？请同学讨论，学生用两分钟的时间交流巩固，然后教师单独提问，学生回答。

2、确定目标：本节课的目标，大家了解二氧化碳的物理性质，掌握二氧化碳的化学性质，了解温室效应，初步学会实验室制取二氧化碳，重难点是二氧化碳和水、石灰水的反应。

3、分组合作：第一组、第二组课堂上制取二氧化碳并收集，根据实验探究二氧化碳的颜色、状态、气味、密度。第三组进行实验探究一倾倒二氧化碳（教科书实验6-4）。根据蜡烛燃烧情况总结二氧化碳的性质。还有没有其他办法证明密度比空气大？第四组进行实验探究二（教科书实验6-5）二氧化碳的溶解性，怎样得出结论的？生活中是否有实例？第五组进行实验探究三变色花的原理（教科书实验6-6），通过实验得出现象和结论，二氧化碳能和水反应生成碳酸。第六组进行实验探究四向澄清的石灰水中吹入二氧化碳，通过实验得出现象和结论，二氧化碳能和石灰水反应。第七组探究人工降雨的奥秘。第八组探究二氧化碳的用途及温室效应。各组对题目要进行交流，每组到黑 2 板前面把探究的结论写在黑板上。

4、展示提升：各小组根据组内实验及讨论情况，对本组的学习任务进行讲解、分析。

5、穿插巩固：各小组根据组别展示情况，对本组未能展现的学习任务进行巩固练习。

一氧化碳教学设计 篇7

实验课程是培养化学专业学生观察能力、动手能力、科研能力的重要平台, 也是培养学生科学素养、合作意识、创新精神等品质的重要途径。但由于真实实验受时间、空间和实验仪器药品的限制, 一些实验在化学教学过程中不能够很好地展开, 特别是一些有毒气体和强腐蚀溶液的操作, 有一定的不安全性, 而一些涉及贵重金属的实验, 由于经济条件的限制, 根本无法开展。VCE (Virtual ChemicalExperiment) 可以为学生提供虚拟实验场所, 降低实验成本, 保证实验安全, 让学生对实验的原理、现象、仪器的使用有更清楚的认识。所以, 充分发挥虚拟实验的优势, 能更好地提高学生的实验操作能力。

1 教学设计思想

“以实验为基础”是化学教学最基本的特征, 通过化学实验教学策略设计, 明确实验教学的形式、手段和方法, 把化学教学重点放在学生需要学习的知识和技能上。因此, 化学实验教学设计是化学教学设计中最重要的内容之一。[1]

实验室制取二氧化碳一课主要采用虚拟实验和真实实验结合的方法进行教学, 在过程设计上, 遵循学生的认知规律, 从学生进入VCE网站预习新课开始, 通过创设情境, 激发动机—步步引导, 在学习二氧化碳的物理性质和化学性质的基础上, 让学生采用虚拟实验里面的器材搭建二氧化碳的实验室制法装置, 这样既可以锻炼学生的思维和动手能力, 也可以锻炼学生的探究能力, 具体教学设计如表1所示。

2 教学目标

知识与技能:了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理;初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法;能说出本实验中常用仪器的名称。

过程与方法:探究实验室制取二氧化碳的装置、药品, 并利用设计的装置制取二氧化碳;学会对虚拟实验的操作方法并利用虚拟实验制取二氧化碳;通过探究活动过程, 体验化学实验方法的科学性, 了解实验室制取气体的思路和方法;初步认识观察分析、讨论、归纳、总结、理解及运用的科学方法过程。

情感态度价值观:创设制取二氧化碳的问题情境, 丰富学生的科学体验;激发学生探究的兴趣和学习化学的动机;养成互相交流、勇于实践的良好习惯。

3 教学流程

在教学流程上, 遵循学生的认知规律, 先让学生了解VCE, 然后创设情景, 激发动机;步步引导, 探究新知;操作虚拟实验;最后填写实验报告, 教师批阅;在线考试, 及时反馈;联系实际生活, 进行在线交流, 全面展开虚拟实验操作教学。

3.1 了解VCE网站

考虑到大部分学生对VCE网站不是特别了解, 在学生使用VCE网站之前, 教师应该指导学生熟悉如何进入VCE网站, 如何操作虚拟实验, 如何填写实验报告, 如何在在线论坛上进行学习交流, 巩固自己所学知识, 改进自己的学习。此外, 还得告诉学生关于实验报告的评价方法, 评分标准, 从而最大限度地发挥评价的激励性。

3.2 创设情境, 激发动机

教师:上节课我们学习了二氧化碳的性质, 今天我们将来探究在实验室中如何制取二氧化碳气体。根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析, 在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?

学生活动:以小组为单位讨论、代表发言。

展开:学生分组讨论, 并列举气体实验室制法的条件。教师在黑板上逐一记录, 如图1所示。

3.3 步步引导, 探究新知

(1) 教师:大家目前所了解的制取二氧化碳的方法有哪些?

展开:大家分组进行讨论, 一一列举, 教师在黑板上逐一记录, 如图2所示。

学生分组评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法, 见表2。

结论:以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法, 实验室中常用石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) 反应来制备二氧化碳。

(2) 教师:经过不断研究改进, 学生们已经探究出实验室中常用石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) 反应来制备二氧化碳。那么, 需要什么样的装置来制备二氧化碳呢?反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体, 盐酸是液体, 且反应进行时不需要加热, 根据这些特点, 我们可以选择什么样的反应装置呢?

讲解:因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态、反应条件类似, 故可以采用相似的装置来制取。

说明:此时教师应该将氧气、氢气的实验室制法装置图通过投影仪呈现在学生面前, 帮学生在大脑中构建实验室制取二氧化碳的装置图。

3.4 登录VCE, 进行虚拟实验

教师:前面大家已经探究得出实验室制取二氧化碳的方法, 现在请大家跟我一起打开VCE, 用自己的账号登录, 我们一起在VCE中进行二氧化碳的实验室制取。

说明:在此环节中, 教师应该指导学生进入VCE, 引导学生进行操作, 并与学生一同进行探究。

具体步骤如下:

(1) 登录VCE。学生用已注册的VCE账号, 登录进入学生界面, 进行实验操作, 如图3所示。

(2) 实验准备。教师:请大家进入到VCE里面的实验准备, 观看实验室制取二氧化碳的实验演示、实验目的、实验原理、实验药品和实验说明, 是否与前面所讨论的一致。

展开:学生点击进入, 依次观看。

(3) 选择实验, 进入实验室制取二氧化碳的实验 (如图4所示) 。

学生:按照VCE提示进入实验操作。

第1步:选取药品 (在前一个阶段, 学生通过讨论已经得出了实验室制取二氧化碳需要的药品是石灰石或大理石 (CaCO3) 与盐酸 (HCl) ) ;

第2步:选取仪器 (上一阶段, 学生通过讨论已经得出制取二氧化碳的装置图) ;

第3步:装药品;

老师:讲解装药品时的注意事项。

第4步:组装仪器;

学生:仪器为什么要这样组装, 这样组装的原理是什么?

第5步:实验反应;

学生:学生在VCE上自习观察反应现象。

第6步:验满;

学生:学生应该思考验满的方法和原理是什么, 并自习观察验满时的实验现象。

第7步:实验重点巩固。

说明:此部分是回顾整个实验操作过程, 将实验中的重点以选择题和填空题的形式呈现出来, 让学生进行答题, 帮助学生巩固所学知识, 如图5、图6所示。

3.5 填写实验报告

说明:教师引导学生填写实验报告。VCE采用的是在线自动生成实验报告, 让学生在实验刚做完就填写实验报告, 能加深学生的记忆, 巩固当堂所学知识, 如图7 所示。

3.6 当堂测试, 巩固新知

学生:进入到VCE在线考试当中, 进行自我测评, 同时巩固所学新知识。

说明:VCE提供了在线考试环节, 在一定的时间内, 就学生当节所学知识进行测试, 巩固新知识, 通过在线考试, 学生能了解到自己对所学知识的掌握情况。

3.7 在线交流, 知识互补

学生:进入在线论坛界面, 进行在线交流, 如图9 所示。

说明:VCE提供了一个在线论坛, 学生和学生之间、学生和教师之间可以在课后进行知识交流, 同时也是学生学习信息的反馈。在在线交流这一部分, 教师从课堂上的教师转变为论坛中学生的好朋友, 教师和学生之间可以交流自己的看法, 并结合实际生活进行交流, 起到了知识互补的作用。

4 结语

本文以二氧化碳实验室制法为例利用投影展示了氧气、氢气实验室制法的装置图, 让学生在此基础上探究二氧化碳的实验室制法以及装置图, 并在VCE虚拟实验平台上展开实验操作。尽管VCE虚拟实验平台脱离了真实的实验环境, 但在计算机环境下, 能让每一个学生参与进来, 自己动手操作, 锻炼了学生的动手能力, 并保证了实验的安全性, 试验中未消耗药品。在整个教学过程中, 以学生的自主探究为主, 教师担任引导者、辅导员和组织者。

虚拟实验作为继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法, 对社会发展和科技进步起到了越来越重要的作用, 代表着科学研究方法的重要发展方向[2]。虚拟实验弥补了真实实验中的一些弊端, 但不能代替真实实验, 因为虚拟实验毕竟会使学生产生“虚拟感”, 而真实实验能消除学生在理论学习和虚拟实验中“不真实”的感觉, 某些方面是虚拟实验无法取代的。虚拟实验是对真实实验的模拟, 真实实验是虚拟实验的基础, 虚拟实验的局限性恰恰又是真实实验的优点, 二者是相辅相成的, 只有发挥各自的优势, 精心组织实验教学, 才会收到更好的效果。

摘要：VCE (Virtual Chemical Experiment) 是一个基于中学化学实验的虚拟实验操作系统。化学实验是学生获取新知识及培养实验能力和观察力的重要途径。由于真实实验受实验时间、空间和实验仪器药品的限制, 在教学中不能够很好展开, 因此将化学虚拟实验引入教学中很有必要。以“制取二氧化碳”为例给出了具体的虚拟实验教学设计, 旨在将化学虚拟实验的作用最大化, 为化学虚拟实验在教学中的应用提供有效保障。

关键词：VCE,化学实验,教学设计

参考文献

[1]钱文.中职化学实验教学设计[J].科技风, 2010 (11) .

一氧化碳教学设计 篇8

教学目标

知识与技能：通过相互交流，了解在实验室中制取气体的方法，研讨二氧化碳的实验室制法；通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；通过实验探究，学会设计实验室制取二氧化碳的装置、收集方法、验满方法、鉴别方法。

过程与方法：通过探究实验室制取二氧化碳的过程以及演示有关实验内容，提高实验操作技能；通过探究实验室制取二氧化碳的药品和装置，培养实验室制取气体装置的设计思路，逐步提高探究能力；通过小组合作，培养相互交流合作能力和表达能力；通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力，并提高分析和解决实际问题的能力；培养学生分析判断能力和归纳总结知识的能力。

情感态度与价值观：渗透由感性认识上升到理性认识，再用理论指导实践的认识规律；在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；保持和增强对生活中化学现象的好奇心和探究欲，增强学习化学的兴趣和热情；在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。

教学重、难点

重点：实验室制取二氧化碳的原理、发生装置、收集装置。培养探究能力。

难点：从探究二氧化碳制取装置的过程中，提升实验室气体装置的设计思维水平；用所学知识解决实验习题。

教学过程

1．创设情境，提出问题

在电子白板的资源平台中拖出教学所需的展示二氧化碳的用途的图片，动态生成教学资源展开教学。

教师提出问题：如何制取二氧化碳？

在学生回答问题的时候，教师要注意关注学生的交流状况及部分学生的参与程度与情感态度。

2．教师点评，归纳思路

教师提出问题：实验室制取气体的思路是什么呢？

学生回忆已学内容，在复习已有知识的基础上引起对新知识的思考，形成概念性记忆。

3．尝试探究，分组讨论

（1）探究实验室制取二氧化碳最适合的化学药品。

教师将全班学生按每组5人进行分组，每个组设有组长、安全员、记录员、操作员、陈述员展开教学实验活动。

学生分组完成大理石和稀盐酸、小苏打和稀盐酸、大理石和稀硫酸的实验，并填写实验报告。

教师及时纠正学生操作过程中出现的错误，实验过程中注意培养学生动手操作能力，提醒学生学会自己分析问题，同时在讨论、交流中，注意吸收别人有益的意见。教师应鼓励不同的观念在碰撞中相互同化。

（2）探究实验室制取二氧化碳的发生装置、收集装置、验满方法。

学生根据已有的经验利用电子白板资源平台选择实验仪器，并组装成发生装置、收集装置，且采用电子白板记录以便评讲。

教师点评，师生共同分析装置的正误。

4．虚拟操作，形成概念

学生利用电子白板资源，动手做虚拟实验，其后互相交流，找出实验操作的关键步骤，以及注意事项。

教师此时要注意激发学生学习兴趣，培养学生观察能力、分析总结能力，以及严谨、认真的科学思维能力和态度。借助电子白板不但能够增加操作的准确性，而且能够避免因操作失误有可能引发的危险。

5．实验操作，提高能力

学生分组完成实验室制取二氧化碳的完整实验。

教师及时纠正学生操作过程中存在的错误。

从虚拟到真实，学生的认知过程再一次得以丰富。在学生经历问题情境、建立模式、解释应用的基础上，教师不断设计问题，通过实践激起学生认知的“兴奋点”，不断激起“小高潮”，让学生既体验到探索的艰辛，也领略到成功的愉悦。

6．即时反馈，不断完善

学生根据教师下发的表格内容，利用电子表决器反馈本节课所学内容的掌握程度。

7．拓展迁移，知识升华

教师提出问题：天然气如何收集才是最恰当的？

启示学生利用本节课所学知识去解决实际问题。

教学反思