二氧化碳的制取教学设计

2024-08-22 版权声明 我要投稿

二氧化碳的制取教学设计(精选8篇)

二氧化碳的制取教学设计 篇1

1、初步学会实验室制取二氧化碳的基本操作、收集及检验方法。

2、了解实验室中制取气体的一般思路和方法。

过程与方法

1、通过对实验装置的设计环节提高学生对初中阶段常用的两种气体制取装置的理解和认识。

2、让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中,体验、反思和完善实验设计,掌握基本实验技能。

情感、态度与价值观

1、增强学生对化学实验的好奇心和探究欲,激发学生学习化学的兴趣。

2、培养学生求实、创新、合作的科学品质。

二、实验用品

烧杯、集气瓶、玻璃导管、胶皮管、单孔橡皮塞、双孔橡皮塞、铁架台、试管、试管、玻璃片、酒精灯。

石灰石、稀盐酸(1:2)、澄清石灰水、木条、火柴。

一、知识准备:

1、药品:石灰石和稀盐酸、2、反应原理:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 +H2O + CO23、装置:

(1)发生装置:固液装置

(2)收集装置:向上排空气法

4、验证方法:通入澄清石灰水,看石灰水是否变浑浊。

5、验满方法:把燃着的木条伸到集气瓶口,看木条是否熄灭。

二、实验步骤:

(1)、组装仪器(让学生自己组装装置并选择最简易装置使用)老师强调:塞橡皮塞时要有拧的动作。

(2)、检查装置的气密性(思考:如何检验双孔橡皮塞装置的气密性)

(3)、装药品

(4)、收集

(5)验满

(6)如何验证

从第二步开始让学生自己动手去做,老师可以先简单演示一下。

【问题与交流】

二氧化碳的制取教学设计 篇2

1.1总体思路。

以学生活动作为主体;探究学习为基本方法;联系旧知学新知, 用引导、对比、归纳的方式探索气体的制取。

1.2过程。

引入问题→实验室制取氧气的知识回顾→得出实验室制取气体的研究思路→探究实验室制取二氧化碳的反应原理→探究实验室制取二氧化碳的装置→讲述二氧化碳的验证方法和验满方法→制取一瓶二氧化碳气体→结合实际情境, 运用所学知识设计氢气的发生和收集装置→梳理归纳知识和总结初中化学常用解决问题的方法。

1.3方法。

学习过程中, 引导学生自主、合作、探究学习, 采用讨论探究、实验探究、对比探究、自学归纳等方法, 充分体现新课标提出的精心创设学生自主活动和积极探究的情境, 引导学生积极参与探究过程, 从而获得知识和亲身体验。

2.教学目标

2.1知识与技能。

1了解实验室制取二氧化碳的反应原理, 探究实验室制取二氧化碳的装置, 并设计装置制取二氧化碳;2通过制取氧气和二氧化碳原理和性质的比较, 初步确定实验室制取气体的一般思路和方法;3通过对二氧化碳的理想药品的探究, 培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新、乐于实践的科学精神, 提高其学习化学的兴趣。

2.2过程与方法。

通过实验培养学生科学地观察、思考、分析和总结归纳的能力, 使学生学会科学探究的一般方法和步骤。

2.3情感态度与价值观。

通过引导学生观察、分析实验的现象和实验探究活动, 激发学生学习化学的兴趣, 培养学生努力探索的优良品质, 总结初中化学常用的解决问题方法。

3.教学重点、难点

实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法;从实验室制取气体的设计思路出发, 探究实验室制取二氧化碳气体的方法。

4.教学过程

4.1导入新课, 激发学习兴趣。

【视频】神奇干冰吹泡泡的实验。

【引导】干冰的主要是什么?

【回答】二氧化碳。

【提问】实验室是如何制取二氧化碳的呢?这就是本节课探讨的内容。

设计意图:从神奇干冰吹泡泡的实验视频引出二氧化碳, 使学生产生亲近感, 同时引导学生思考实验室是如何制取二氧化碳的, 激发学生的学习兴趣和探究欲望。

4.2探究解疑, 体现科学探究乐趣。

【回顾】在第二单元我们已经学过实验室用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气, 请同学们看白板。

【展示】实验室制取氧气的知识回顾。

ABCDE

【引导】通过实验室制取氧气的知识回顾 , 你是否能得出实验室制取气体的一般思路呢?

【回答】反应原理、发生装置、收集装置、验证和验满方法。

【思考】这5个步骤的依据分别是什么?

【回答】反应原理:化学反应方程式 ;发生装置 :反应物状态和反应条件;收集装置:气体的密度、溶解性, 以及气体是否与水反应;验证和验满方法:气体的化学性质。

设计意图:对学生原有知识储备的回顾和利用过程, 从而培养学生综合运用原有知识建立知识体系的能力。

【过渡】反应原理、发生装置、收集装置、验证和验满方法是我们制取气体的一个大致路线, 我们今天就以这个路线为指导, 探究二氧化碳实验室的制取。

【思考】在我们学过的化学反应中 , 有哪些是可以制取二氧化碳的?

【讨论】蜡烛燃烧, 碳在氧气中燃烧, 碳还原氧化铜和氧化铁……

【展示】能够产生二氧化碳气体的反应。

【追问】这些反应都适合在实验室制取二氧化碳吗?如果不适合, 原因是什么?

【提示】主要从气体是否纯净和条件是否苛刻这两个角度出发。

【回答】1和2不能的原因在于制得的气体可能不纯: 制得的二氧化碳中可能含有氧气;3和4不能的原因在于条件太苛刻:高温条件实验室一般难以达到。

设计意图:让学生自己分析解决, 从而逐一各个击破、加以排除。

【过渡】对于上述四个反应, 要么制得气体不纯, 要么条件太苛刻, 因此不适合在实验室制取二氧化碳。下面, 老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应, 让我们通过一组对比实验, 看看哪个反应适用于实验室制取二氧化碳?

【展示】三个对比实验图。

【讲述】等下请三位同学上台做实验:1、2、3号试管中分别加入0.2g的碳酸钠、石灰石、石灰石, 之后同时加入5ml的稀盐酸、稀盐酸、稀硫酸, 观察现象。注意1和2的不同点是底物不同, 加入的酸相同;2和3则是底物相同, 加入的酸不同。

【学生实验】三位学生分别在1、2、3号试管中加入0.2g的碳酸钠、石灰石、石灰石, 听到教师命令后, 分别向1、2、3号试管中加入5ml的稀盐酸、稀盐酸、稀硫酸。

【观察与思考】三个试管中的现象是否相同?

【实验现象】1.产生气泡 , 速率过快 ;2.产生气泡 , 速率适中;3.产生气泡, 但速率较慢。

【结论】实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是大理石和稀盐酸。原因在于稀盐酸和石灰石的反应速率适中, 适用于实验室制取二氧化碳气体。

设计意图:在这里先介绍三个能够生成二氧化碳的反应, 让学生自己做实验, 观察现象, 分析比较后, 从而得出实验室制取二氧化碳的反应原理。

【总结】实验室制取气体反应原理应考虑的因素 :制得的气体要较纯, 反应条件要容易满足, 反应速率要适中。

【强调】虽然碳酸钠和稀盐酸由于反应速率太快不适合在实验室制取二氧化碳, 却是灭火的原理, 正所谓“天生我才必有用”。

【板书】一、反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

【过渡】确定了实验室制取二氧化碳的原理, 接下来, 我们该研究什么呢?

【回答】发生装置和收集装置。

【追问】确定二氧化碳的发生装置和收集装置时各要考虑哪些因素?

【提示】联想制取氧气的发生装置和收集装置时考虑的因素。

【回答】发生装置:反应物的状态和反应条件;收集装置:密度与空气比较的大小、溶解性、是否与水反应。

设计意图:通过对实验室制取氧气和二氧化碳的类比, 让学生找到规律, 指导探究其他气体的制取, 从而锻炼学生对知识举一反三的能力。使学生的思维得以发散, 提升对知识间的联系和迁移的把握。

【讲述】现在大家选择发生装置和收集装置。

【展示】现提供如下装置, 你会选择怎样的发生和收集装置制取二氧化碳呢?

【学生回答】发生装置:A和C;收集装置:E。

【反问】为何长颈漏斗要伸入液面以下?

【回答】防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。

【板书】二、发生装置:固液不加热;收集装置:向上排空气法。

【追问】如果实验室没有长颈漏斗和锥形瓶 , 那么哪些装置可以作为替代品?请从图4中进行选择。

ABCDE

【回答】用注射器和分液漏斗代替长颈漏斗 ;用平底烧瓶和试管代替分液漏斗。

【强调】分液漏斗下端不用液封, 原因在于分液漏斗有活塞, 反应随关随停, 气体不会从漏斗逸出。

设计意图: 在这里我在确定了实验室制取二氧化碳的原理和发生装置、收集装置时要考虑哪些因素的基础上, 借势让学生选择出合理实验室二氧化碳的制取装置, 可谓是循循善诱、水到渠成。更重要的一点:锻炼了学生学以致用的能力。

【过渡】同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了会选择、会变通地步, 如果老师给出若干种实验仪器, 则相信同学们一定能够设计出富有个性的实验装置。现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器, 设计连接装置, 要求每位同学设计的发生装置不一样。

【学生实验】连接装置Flash, 如图5所示。

【提问】这位同学将有空塑料板的试管和长颈漏斗相接, 打开止水夹, 反应开始, 关闭止水夹, 反应停止。这个装置有什么特点? 如图6所示。

【回答】控制反应速率。

【追问】通过什么控制反应速率?

【回答】止水夹。

【提问】试管和带有注射器胶塞组合, 这个装置又有什么特点?如图7所示。

【回答】控制反应速率。

【追问】通过什么控制反应速率?

【回答】通过注射器滴加液体的快慢。

【提问】在选择反应器和胶塞组合过程中, 为什么会出现反应器和胶塞组合不合适的情况?

【学生讨论】有些反应器是有侧导管的, 有些没有;胶塞组合有些是单孔的, 有些是双孔的;还有一个大的反应器, 连接任何胶塞组合都不行……

【教师总结】对于反应器有侧导管的, 说明反应器已有导气装置, 胶塞就只用选择单孔的;反过来, 反应器没有侧导管的, 说明反应器无导气装置, 胶塞就必须选择双孔的;对于大的反应器, 叫启普发生器, 装置内有内置漏斗和导气管, 所以不用胶塞组合, 直接连接收集装置即可。

设计意图:利用白板的交互性、主动性的特点, 让学生通过Flash拖拽实验仪器、拼装实验装置, 让学生对实验室制取二氧化碳装置的选择由感性认识上升到理性认识, 让学生在积极、主动的状态下完成化学知识的学习。

【过渡】对于实验室制取二氧化碳, 我们已经研究了两大问题:即反应原理和制取装置, 接下来就是气体的验证和验满方法。

【讲述】验证和验满是两个容易混淆的问题, 请同学们运用对比的方式, 对此加以思考。

【提问】如何检验二氧化碳?很早就学过了。

【回答】澄清石灰水, 若变浑浊就是二氧化碳。

【追问】验满呢?

【提示】利用二氧化碳不支持燃烧的性质。【回答】将燃着的木条放在集气瓶口, 熄灭则满。

【强调】二氧化碳的验证和验满使用的试剂是不同的, 但都是利用二氧化碳的化学性质。

【板书】三、验证:把产生的气体通入盛有澄清的石灰水的试管中, 若澄清石灰水变浑浊, 证明是二氧化碳。验满:将燃着的木条放在集气瓶口, 若火焰熄灭, 则说明已经收集满。

【过渡】现在轮到大家自己亲自动手制取一瓶二氧化碳了吧?并验证和验满。

【讲述】但是在做实验之前, 一定要清楚实验步骤, 请大家以4人为以小组进行讨论, 时间为4分钟。

【小组展示】首先, 按要求连接好仪器;其次, 检查装置的气密性;再次, 装入固、液体药品;最后, 验证并验满气体。

【评价】集体的智慧真伟大。

【板书】四、实验步骤:连、查、装、验。

【讲述】大家以4人为以小组进行实验, 时间为6分钟, 同组的同学要相互提醒, 密切配合。

学生实验, 教师巡回指导。

请两位同学汇报实验成果并进行点评。

4.3再探揭秘, 体现化学学科价值。

【检测】节日用于填充气球的氢气, 实验室用锌粒和稀硫酸在常温下反应制取, 已知氢气难溶于水, 密度比空气小, 请你根据已知知识设计氢气的发生和收集装置。

【引导】发生装置和收集装置的选择依据。

小组组员讨论交流并公布答案。

设计意图:通过训练, 学生进一步巩固加深实验室制取气体的方法与思路, 并学会运用实验室制取气体的思路解决实际问题。

4.4梳理归纳, 体现化学学科魅力。

【引导】教师引导学生自己做课堂小结。

知识小结:

1.实验室制取二氧化碳反应原理。

2.实验室制取二氧化碳发生装置和收集装置。

3.二氧化碳的验证和验满。

方法小结:

初中化学中常用的方法:温故而知新、对比实验。

5.教学反思

5.1课前一定要进行学情分析。

针对本节课的教学内容, 确定学生需要掌握哪些知识, 然后分析学生是否具备这些知识经验。只有掌握和了解学生已有的化学知识和已经掌握的实验操作技能, 才能合理地确定教学任务的深度、难度和广度。

5.2课堂一定要充分调动学生的积极性。

只有充分调动学生学习的积极性, 让学生通过自己的知识实现知识的建构, 在问题中探究, 在探究中学习, 学生才能学到真正的知识, 进而形成能力, 这样的课堂教学才是有效的。课堂不应是学生复制知识的加工厂, 而应成为展示他们聪明才智和创造能力的舞台。

5.3课堂一定要渗透初中化学思想方法。

教学过程中应用更多地源于学生已有的知识解决课堂上的实际问题, 即温故而知新, 本节课中利用到第二单元用高锰酸钾和过氧化氢制氧气的相关知识。从已知中发现未知, 从熟悉中感受新奇, 这种发现的过程和新奇的体验对于学生的发展是非常有意义的。另外, 在实验探究中所运用的对比方法也使学生受益颇多, 从而提高他们的学习能力。我相信, 有了这些方法引路, 学生在化学学习的道路上一定会有更大收获。

摘要:从生活中运用神奇干冰吹泡泡的实验视频引入, 从生活到化学, 好奇干冰, 走进二氧化碳, 探究二氧化碳的制取, 从对实验室制取氧气的知识回顾, 自然归纳出实验室制取气体的一般思路“反应原理→制取装置→验证、验满方法”, 然后通过议一议、做一做、说一说、理一理等探究活动深化分析推理出实验室制取二氧化碳制取的原理;再利用相信你会思考、相信你会选择、相信你会变通、相信你会设计层层递进的方式, 认识实验室制取二氧化碳的装置;接着通过相信你会对比、相信你会操作的方式总结出实验室二氧化碳验证、验满方法及体验亲自动手制取二氧化碳的趣味;最后从化学走进生活, 利用已知知识设计氢气的发生和收集装置, 体现化学科学价值。

关键词:二氧化碳,科学探究,对比实验

参考文献

[1]周明金.中学生数理化:学研版, 2013, 12:21-22.

[2]李永辉.考试周刊, 2013, 29:155-156.

二氧化碳制取的研究教学设计 篇3

本节课是学生在学习氧气的实验室制法的基础上,又一次进行气体制取的学习。由于学生已经具备了一些气体制备的实践经验,初步具备了各项实验技术条件,因此本节课可以充分发挥学生的主体能动性,让学生真正参与到教学中去。同时本节课也是充分培养学生的思维能力,培养创新能力,培养学生进行科学探究精神的一节好课。下面我就新课程标准对本节课的要求进行如下教学设计:

[教学目标]

一、知识与技能

(1)了解实验室中制取二氧化碳所用的药品,反应原理。

(2)初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法。

二、过程与方法

(1)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。

(2)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。

(3)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。

三、情感、态度与价值观

(1)创设制取二氧化碳的问题情境,丰富学生的科学体验。

(2)激发学生探究的兴趣和学习化学的动机。

(3)培养互相交流,互相合作,勇于实践的精神。

重点:实验室制取二氧化碳的原理、装置设计和制取方法。

难点:实验室制取二氧化碳装置的设计思路。

[教学设计]

一、情境导入

教师讲小故事:很早以前,在意大利那不勒斯山,有一个奇异的屠狗魔洞,传说那里住着一个专门屠狗的妖魔,凡是人领着狗进入洞中,狗都无一幸免,而人却能安然无恙。为什么这个妖魔专屠狗而不杀人呢?大家想知道这个妖魔是谁吗?从而引出课题——二氧化碳制取的研究。

(设计意图:创设悬疑情境,激发学生求知欲望,营造了良好的学习氛围。)

二、合作探究

演示实验:1.碳酸钠和稀盐酸的反应;2.石灰石和稀硫酸的反应;3.石灰石和稀盐酸的反应。比较三个实验,哪个反应比较适合实验室制取二氧化碳?为什么?

(设计意图:让学生在观察中发现问题,培养学生对比观察的能力,从而培养科学的探究方法。)

装置确定:对比实验室制取氧气的装置,小组讨论:1.实验室制取气体装置是由哪几部分组成的?2.确定气体发生装置时应考虑哪些因素?3.收集气体一般有哪些方法?4.确定收集气体装置时应该考虑哪些因素?

(设计意图:巩固旧知,为学习新知识打下基础,为学习实验室二氧化碳制取降低难度。)

设计装置:教师给定几种实验器材,可以多给几种器材,有些可能用不到。学生回忆实验室用过氧化氢溶液制取氧气的实验装置,以小组为单位,每个小组设计一套制取二氧化碳的装置。

(设计意图:充分调动学生的积极性,培养同学间的合作交流能力,培养学生的动手实践能力。)

展示分享:每个小组派一名代表,展示小组设计成果,说出该装置由哪些器材组成?为什么选这些器材?这套装置在操作难易、节能减排等方面有哪些优点,其他小组认真倾听,然后给予客观评价,对设计不理想的装置可以继续改进。

(设计意图:培养学生对化学研究结论的表述能力,培养学生间的荣誉、竞争意识,分享集体劳动成果给大家带来的愉悦。)

归纳总结:比较实验室制取氧气和制取二氧化碳的方法,如:反应原料的状态、反应条件、反应原理、制气体的反应装置、气体的溶解性、气体的密度、气体是否与水发生反应、气体的收集装置及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。

(设计意图:培养学生的归纳总结能力,及时地把探究过程中的点滴收获进行汇总、提炼、升华。)

验证性质:在教师指导下,每组用自行设计的装置制取一瓶二氧化碳气体,用合理的方法进行收集、验满、检验。通过验证性质得出意大利那不勒斯山屠狗魔洞的奥秘:该洞因为存有大量的二氧化碳,而二氧化碳的密度比空气的密度大,二氧化碳浮在地面上空,狗的身体较人矮得多,狗由于吸入大量二氧化碳窒息而亡,但人因吸入很少却安然无恙。

(设计意图:让学生自己体验成功带来的乐趣,更加激发学生学习化学的兴趣。)

课后延伸:鼓励学生从家庭生活中寻找一些替代品,比如饮料瓶、吸管、水盆、玻璃杯等物品自己组装装置。通过查阅书籍、上网等方式查资料选择替代药品,自己再试着制取二氧化碳并去验证该气体。

(设计意图:锻炼学生举一反三运用知识的能力,提高学生理论联系实际的能力,使学生认识到化学来源于生活并应用于生活。)

三、课堂小结

学完本节课,你有哪些收获?

(设计意图:分享学习成果,同时培养学生总结概括能力,使知识进一步系统化,培养良好的学习习惯。)

教学反思:本节课我以学生的发展为中心,充分调动学生学习化学的积极性,发挥了学生自主学习和创新的精神,改变了以往教师教,学生学的教学模式,这正是新课程所倡导的利用建构主义所提倡的教学方法进行教学。教师根据目标设计问题,引导学生动手实验操作,体验在实验过程中的乐趣,极大发挥了学生的主观能动性,变以往的“要我学”为“我要学”,充分体现了“教师为主导,学生为主体”的教学原则,体现了新课程改革的教学理念。

二氧化碳的制取教学设计 篇4

设计思路

学生不仅仅是学习的主体,而且是教学的创建者,是探究活动的主人。因此,教师要转变在课堂中的角色,引导学生进行思维创新,使学生在探究过程中,既获得知识和技能,又锤炼思维,同时张扬个性。本节课我倡导以自主、探究、合作的学习方式,把课堂还给学生,让学生成为学习的主人,使学生的主体意识、能动意识和创新意识不断地得到发展,真正实现“教学为了一切学生的发展”。在“二氧化碳制取的探究”的教学设计中,我注重设计的不在是教师的教,而是设计让学生如何依据自己的实际情况进行自主的学习、学会学习。

教学目标

知识与技能

(1)了解实验室制取二氧化碳的反应原理,探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。

(2)了解实验室制取气体的方法和设计思路。

过程与方法:通过实验室里制取氧气的方法和设计思路,探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置,让学生初步学习科学探究的基本过程(提出假设、猜想、实验探究、获得结论)和方法,体验化学实验的方法的科学性;能进行初步的科学探究活动。

情感、态度与价值观

(1)通过实验、问题讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质。

(2)通过师生间、学生间合作学习,探究性学习,体验探究成功的乐趣,激发学生探究欲。

重点

探究实验室制取二氧化碳的装置

难点

探究实验室制取二氧化碳的装置

教学方法

活动探究、对比探究、合作讨论相结合的教学法

教学准备:

仪器:铁架台、试管、集气瓶、橡胶管、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、长颈漏斗、带双孔塞的导管、漏斗、带单孔塞的导管、酒精灯、注射器、破试管、铜网、分液漏斗、广口瓶

药品:稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、石灰石、鸡蛋壳

多媒体,投影

线

线

获取二氧化碳的途径

提出假设

大理石、鸡蛋壳、碳酸钠粉末与

稀硫酸、稀盐酸地反应

选择装置及药品

实验探究

实验室制取二氧化碳

获得结论

用生活中的物质制取二氧化碳

联系实际

教学过程

教师活动

学生活动

设计意图

〈复习〉氧气的实验室制法

学生讨论制取氧气的原理和装置

让学生复习一学过的指示,为新知识作铺垫

〈引言〉

谜语引课:

同学们,我们先来猜一个谜语,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?这种物质就是二氧化碳。

前面我们已经学过氧气的实验室制法,今天我们来探究二氧化碳的实验室制法。

〈提出问题〉 实验室制取气体,选择原料的条件是什么?

〈引导〉 现有稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳,请你通过实验,最终确定实验室制取CO2的最好原料。

学生讨论后,各组代表简述本组获取二氧化碳的途径,最后由一位学生归纳:

木炭燃烧,人呼吸、煅烧石灰石、石蜡燃烧,稀盐酸、稀硫酸跟石灰石反应、稀盐酸、稀硫酸跟碳酸钠粉末反应、稀盐酸、稀硫酸跟鸡蛋壳反应,碱式碳酸铜受热分解等在一定的条件下都可以获得二氧化碳。

小组讨论交流,对上述能得到二氧化碳途径进行筛选,学生应从能源和环保的角度、污染的角度、操作的难易程度,剔除明显不适合的原料。最后确定出所选物质。

最终确定实验室制取CO2的较好原料为:稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳,活动探究:石灰石、碳酸钠粉末、鸡蛋壳与稀盐酸所和稀硫酸。

每一组三位学生分别用石灰石、碳酸钠粉末、鸡蛋壳与稀盐酸所和稀硫酸,观察反应现象,并归纳:

让学生体验收集、处理信息的过程,并且从中善于提炼表达。

培养获取信息、自主合作学习能力,增强学生间合作的精神,提高学生的语言表达能力,发挥评价的激励功能

培养学生善于通过实验解决问题的意识,体验探究成功的快乐,加深学生对原料选定的印象。

反应物质

反应现象

石灰石与稀盐酸

有气泡,速度适中

石灰石与稀硫酸

开始有气泡,很快无气泡产生

碳酸钠粉末与与稀盐酸

瞬间有大量气泡

碳酸钠粉末与与稀硫酸

瞬间有大量气泡

鸡蛋壳与稀盐酸

有少量气泡

鸡蛋壳与稀硫酸

有少量气泡,反应很快停止

讨论交流、归纳总结:

(1)选择原料的条件应该是价格便宜,反应速度适中,利于收集,操作简便。

(2)实验室制取CO2的最好原料为石灰石和稀盐酸。

〈设置问题情景〉我们已确定了实验室制CO2的反应原理及原料,那么实验探究的下一步工作重点应放在哪里呢?

〈设置问题情景〉通过学习氧气实验室制取的知识,你能总结出实验室制取气体的发生装置取决于什么吗?

知道制取二氧化碳装置之后如何来收集二氧化碳?

学生思考后回答:实验装置

学生回忆氧气的实验室制法的装置,并思考所用物质的状态。

学生归纳:

气体发生装置取决于反应物的状态及反应条件,主要有固固加热型和固液反应型。

A

B

A图是固固加热

B图是固液加热性

学生回答:二氧化碳的实验室制法用B图

让学生发挥主观能动性,积极思考。

收集装置则跟所制气体的物理性质中密度和溶解性有紧密联系。收集方法主要有排水法和排空气法。由于二氧化碳的密度比空气的大,易溶于水,所以用向上排空气法来收集。

〈提出问题〉 请你们根据自己的实验台上所提供的实验仪器,自己设计实验装置。

同学们已设计出不同的实验室制二氧化碳装置,请小组代表阐述一下你们小组设计的装置的特点,看看到底哪组装置是最好的。

展示交流:

①学生展示交流用本组给定仪器设计的实验装置和实验成败的原因

②在交流展示实验装置的同时,与其他小组设计的实验装置进行比较,找出异同之处,反思自己所设计装置的不足,并总结归纳实验最佳装置

③讨论实验室制取气体,在选择仪器组装成装置时,要思考哪些方面的问题。最后归纳主要有以下六组:

让学生对方案进行反思、诊断、改进、补充完善的群体探究方式,形成良好的思维习惯,使学生体验到探究发现的乐趣。培养学生综合运用能力,自我归纳能力,体验科学发现的完整过程,再次体验探究成功的喜悦。

大家基本都已确定了公认的最佳制取装置,那么如何检验、验满呢?请同学们小组讨论。

检验方案及原理:将气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊,则通入的气体为CO2。

验满方案及原理:点燃的木条放在瓶口,若木条熄灭,则已收集满CO2。

通过知识的类比,达到锻炼学生对知识举一反三的能力,从而让学生的思维得以发散,对知识之间的联系、迁移把握得更加游刃有余。

〈运用探究成果〉 请用你认为最理想的装置制取CO2,用你设计的收集、检验、验满 CO2的方案,动手制取一瓶二氧化碳气体。

归纳操作步骤:

(1)检查装置气密性;

(2)放药品,连接仪器;

(3)收集气体;

(4)检验;

(5)验满。

学生动手实验:制取一瓶二氧化碳气体,并检验和验满该气体

培养学生综合运用能力,自我归纳能力,体验科学发现的完整过程,再次体验探究成功的喜悦。

〈巩固与提升〉 比较实验室制取氧气和二氧化碳的方法,如:反应原料的状态,反应原理、反应条件、制取气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、制取气体的收集及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的思路和方法。

学生自己归纳实验室制取气体的一般思路及方法:制取某种气体需要考虑反应原料的状态,反应原理、反应条件、制气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、气体的收集、检验及验满气体的方法。

通过知识的类比,让学生既巩固了旧知识,又获取了新的知识和技能,让自己的思维再次得到升华。

〈小结〉

多媒体

〈作业〉 自己再设计出几套制取二氧化碳的方案,然后用生活代用品在家进行家庭小实验。

学生观看二氧化碳的实验室制法的课件、植物的光合作用和温室效应,理解二氧化碳的功与过。

让学生思维得以继续扩展,真正感受到化学实验不仅局限在实验室,可以无处不在。

教学反思:

这节课准备得比较充分,在备课过程中,对知识深挖掘,对这方面的只是做了深入地分析,真正做到重点突出。

在教学过程中,我力求使化学知识与实际相结合,加强学生自我评价、活动表现评价等多种评价方式,关注学生个性发展。本节课教学过程中,不仅采用了独立、小组或团体的形式,通过观察、记录和分析、反思,来评价学生在活动过程中的表现和活动成果,更在学习结束后,自我反思探究过程的活动表现,对自己的参与意识、合作精神、实验操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等方面是否在原有基础上得到了尽可能大的进步与发展,进行了全方位的自我评价,以达到学生自我激励发展的目的。

班级        姓名

二氧化碳的实验室制法

实验装置

操作步骤

实验现象

收集方法

验满方法

二氧化碳制取的研究的教学反思 篇5

1、悬疑

这节课,我先给学生讲了两个小故事:很早以前,在西德的一个州,有一片奇异的泽地:每当猎人牵着狗通过的时候,猎人安然无恙,狗却死了。当时那里人们都传说这泽地上有魔鬼,它最嗜好吃狗。

在意大利那不勒斯山中有一个著名的屠狗洞,传说洞中有一个屠狗妖,人进入洞中安然无恙,狗却死亡。

这两个故事情节中的悬疑色彩紧紧地抓住了学生,然后提问:大家知道这妖怪是什么吗?从而引出课题——二氧化碳制取的研究。

2、温故

通过一道中考题进行预习练习,并复习检查气密性的方法。复习介绍学过的发生装置、收集装置;气体检验、收集、验满均有回顾,并引导学生根据生活经验和已有事实,有目的的获取二氧化碳的相关信息,进而为探究实验室制取二氧化碳做好知识准备。

3、体验

内容一:探究制取二氧化碳的理想原料(生源好的班进行探究实验),我给出稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、碳酸钙等药品和试管若干,并提出让学生从价格便宜、反应速度适中、利于收集、气体纯净、操作简便等方面去选择原料,然后让学生以小组为单位,自己动手操作、讨论、探究、找出自己认为理想的原料,这样设计既让学生认识到对比观察的科学探究方法,又注重了学生获取新知的体验学习。

内容二:探究制取二氧化碳的实验装置

给定仪器,学生自我设计实验装置

首先让学生回顾利用过氧化氢制氧气的`实验装置,然后按指定的图示进行制取二氧化碳的装置设计。展示学生预习设计的实验装置图,给学生一些启发后继续设计、讨论可能的装置。

然后将常用的制取二氧化碳装置图用多媒体投影,再让学生根据熟悉的仪器,寻找代用品进行设计装置并展示实物和装置图;再进行交流讨论,互动学习,总结评价各装置的优缺点。这样的过程,使学生对实验操作和仪器的选择有了一定的认识,为以后自选仪器组装实验创设了良好的铺垫 。

内容三:学生用设计的装置制取二氧化碳。

进行仪器检密、加药、收集、验满、气体检验操作。

接着进行随堂小测,检测课堂教学效果。

二氧化碳制取教学反思 篇6

课堂是一个创造奇迹的神奇地方,学生在学习,教师也在学习,二者是互动的,通过上面的教学使我充分认识到了学生的力量,他们在无形中促使我进步。使我真正领悟到了教学相长的内涵。在这堂课中,我在学生遇到问题的时候不是直接给学生想要的答案,而是让他们自己去寻找问题的症结。对这种做法我也仅仅是抱着试试看的心理去做的,还有一种隐忧:会不会找不到答案?会不会这节课的任务完不成?事实证明,我的担心是多余的。这种尝试让我更加相信学生中潜藏的巨大潜能。我会把这种做法继续坚持下去。相信学生你能行的!

2.要培养学生的学习兴趣

兴趣是点燃智慧的火花,是克服困难的一种内在的心理因素,是学习知识的动力。学生对他所学的知识一旦有了兴趣,就会不知疲倦,越学越爱学。但兴趣的调动和强化都离不开教师的培养和激发,因此,适时的给学生以鼓励和引导,使他们树立自信心,获得成就感,使他们不断发现、不断探索、不断进步的动力。

3..为学生多创造动手的机会。

通过思考、讨论、交流、观察分析、归纳、动手实验等一系列教学活动,充分调动了学生自主学习的积极性,从而较好地突破了实验室制取二氧化碳反应的原理和装置的这一教学难点,学生在活动中产生了深刻体验,从而牢固地建构了判断气体发生装置的方法。从这一教学实践中,我深刻理解了心中悟出始知深学生要想牢固掌握化学

二氧化碳的制取教学设计 篇7

关键词:“微课导学”,初中,化学,实验设计

化学具有很强的实践性和应用性,化学物质、化学现象、化学知识广泛的渗透进自然界的各个角落[1]。在《义务教育化学课程标准》(2011年版)中,与化学实 验有关的 内容以占 化学课程 总条目的29.9%的比例存在。[2]在中学化学教材中,化学实验在很多的教学单元中都有涉及,可见化学实验是初中化学学习的重要基本内容。传统教学模式中,化学实验课堂教学比较陈旧,内容比较单一,不易使学生快速领会实验技巧,整个教学活动过程中过于关注理论知识的灌输,忽视了对学生实践能力、创新精神的培养,阻碍了学生学习的主动性和积极性,同时使他们丧失了对化学学习的兴趣和热情。新课程标准强调化学实验教学应该是一种探究性实验教学活动,以提升学生的科学素养为主旨,教学的关键应在于引导学生的思维,充分利用初中生的好奇心,激发学生参与实验探究活动的积极性和主动性,推进学生掌握知识手段的转变;如若不然,化学实验将无法作为实施三维目标的工具和手段。新时代不断进步和发展,中学化学实验教学需要不断寻求与时代发展相适应的教学模式,探析提高教学质量的教学策略,化学实验教学改革势在必行。“微课导学”教学模式的出现为我们解决此类问题提供了一种新的途径。

一、“微课导学”教学模式简述

“微课导学”教学模式是以“微课”为载体,结合“研学案”而形成的一种新颖的教学模式,该模式是对 “翻转课堂”和“研学后教”教学模式的有机结合和相互补充[3]。国内外学者通常把翻转课堂分为两个环节(课前与课中),缺少课后复习环节[4];“研学后教”教学环节包括课前、课中、课后,主要是利用“导学案”先进行学习后进行教学,突显学生主体、教师主导的地位,但其教学过程没有充分发挥“微课导学”的优势。使用“微课”视频以新颖的方式解决教学疑难问题,目的是为学习者寻找更多机会进行自主学习。 “微课导学”教学模式以其自身的性质特点弥补了“翻转课堂”和“研学后教”两种教学模式的不足。

“微、导”环境下“微课导学”教学模式通过“教学三步法”来建构。第一步,课前:教师要进行教学内容分析、学生学习需求分析、“导学案”的制作及“微课”视频制作等;学生要阅读导学案、观看“微课”视频、自主预习、提出问题等。第二步,课上:教师要帮学生创设学习环境、使学生分组协作、为学生答疑解惑、对学生学习情况进行反馈评价等;学生应进行自主探究学习、群体间不断讨论交流、“微课”助学及解决疑难问题等。第三步,课后:教师要不断反思、跟踪指导、将学生作品分享发布并进行总结交流等;学生要进行学习反思、观看“微课”来复习巩固、深化创新、总结提炼、强化练习等。上述“教学三步法”是在 “微课导学”教学模式模型基础上演变而来。学生通过主动探索、思考提问等方式来学习新知识,在课堂上展示他们的学习情况,教师通过设置情境、互动协作等方式来安排教学。把课堂作为师生间进行面对面讨论、作业辅导、学生展示、提出问题、师生间共同解决问题的方式进行互动和对话。[5]

二、“微课导学”教学模式在初中化学实验课堂的应用

以人教版初中化学九年级上册第六单元“碳和碳的氧化物”中的课题2“二氧化碳制取的研究”为教学案例,从课前预习、课中学习、课后复习三个环节讲述“微课导学”教学模式在初中化学实验课堂教学中的具体运用。“二氧化碳制取的研究”教学重点是初步学会二氧化碳实验室制法的实验原理、实验装置、收集及检验方法,教学难点是学会二氧化碳制取的化学反应方程式,探究实验装置,了解实验室制备气体的思路和方法。

1.课前预习:教师分析、制作和学生观看、思考

(1)教师需要依据“二氧化碳制取的研究”的内容进行学生学习需求分析,依据学生已有的化学实验知识水平来制作“导学案”(即学习任务单,如表1所示),帮助学生理清学习目标,实现高效自主学习。

(2)教师针对“二氧化碳制取的研究”教学任务的需求,根据学生的课前预习、课中探究、课后复习3个环节制作了3个“微课”视频。课前预习阶段要用到“微课”视频“二氧化碳实验研究”,主要内容是探究实验室制取二氧化碳的实验原理:CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑。熟悉实验室制取二氧化碳的实验装置:根据反应物的状态和反应条件,选择固体和液体常温反应的发生装置;根据二氧化碳溶于水、密度比空气大的性质,采用向上排空气法收集。熟悉实验室制取二氧化碳的实验步骤:检查装置的气密性;装药品(注意:先加固体药品,再加液体药品);收集气体(使用向上排空气法)。了解二氧化碳的检验和验满方法:观察到澄清的石灰水变浑浊;观察到燃烧的木条置于集气瓶口,木条熄灭。课中探究阶段教师根据以往的教学经验,将学生在实验探究中经常出现的问题录制一段“微课”视频“探究实验指导”。通过这个“微课”视频让学生明晰演示实验背后所揭示的本质内容及对实验中出现的常态问题进行解析。内容包括熟悉二氧化碳实验室制法反应原理的注意事项:不用稀硫酸,因为反应生成硫酸钙微溶于水,会覆在石灰石(或大理石)的表面,阻止石灰石(或大理石)与稀盐酸的反应;不用碳酸钠,因为碳酸钠与稀盐酸反应时速度过快,不容易控制反应过程,不利于收集气体;不用浓盐酸,因为浓盐酸有强挥发性,可挥发出氯化氢气体,使得到的二氧化碳不纯。能生成二氧化碳却不采纳的其他反应有:木炭燃烧,制取二氧化碳不纯,含有氧气;蜡烛燃烧,制取二氧化碳不纯,含有氧气;木炭还原氧化铜,反应条件太高;选择药品应注意的问题:反应条件容易实现;反应速度适中;生成的气体比较纯净,杂质较少;原料易得。课后复习环节需要制作一段对课后复习题全面解析的“微课”视频“化学趣味课堂”,通过习题精讲、解析,巩固、深化知识点的运用。

(3)在“导学案”的指导下,需要逐步地观看“微课”视频,明确二氧化碳制取的一系列相关知识。学生借助“导学案”指导,进行自主探究,完成“导学案”给出的任务要求,遇到疑难问题时可观看“微课”视频或其他资料,还可以把疑惑和新想法记入“导学案”,在课中与同学或者教师交流解决。

2.课中学习:教师指导、答疑和学生探究、解疑

(1)教师提前布置好实验室二氧化碳制取所需的仪器设备和药品,通常需要大理石或石灰石块(主要成分CaCO3)和稀盐酸(HCl)、导管、烧杯、镊子、集气瓶、橡皮塞、锥形瓶(或试管)、长颈漏斗。教师应根据全班学生人数和实验器材数量将学生分成多个小组,并布置实验任务。学生按照“研学案”的要求进行自主探究之前还应将必要的实验注意事项进行讲解,包括以下几方面:安装发生装置时应注意:要用镊子夹取石灰石或大理石,装入锥形瓶时要注意“一横、二放、三竖”;插入锥形瓶内的导管刚好露出橡皮塞即可,不宜过长也不能伸入液面以下,这样才能有利于气体导出;加稀盐酸时,长颈漏斗下端管口要伸入液面以下,以免逸出生成的气体;不能用酒精灯加热制二氧化碳。这样可以避免学生在自主实验探究过程中损坏仪器以及操作不当引起的误差。实验操作时应注意:用向上排空气法收集二氧化碳时导管要伸入集气瓶底部。接着把探究的主动权放给学生,遇到问题时,教师要适当引导学生,让他们反复尝试、仔细观察、不断思考。教师的身份由传统教学中的灌输者变为指导学生主动探究、帮学生答疑、解决难题的鼓励者和帮助者。在小组完成实验设计方案与实验数据记录表之后,教师组织小组之间开始交流、探讨,并由小组代表发言,引导学生完善设计方案。所有学生完成实验以后,请各小组代表汇报并分析实验数据、总结实验结论。最后,教师对本节课进行总结。

(2)学生依据老师的要求,以小组为单位,按照“研学案”的任务要求完成二氧化碳的制取实验和检验、验满实验。课中尽量释放学生个性,展现学生特长,实现相互促进、提高效率的总目标。在实验室制取二氧化碳时经常会碰到各种各样的问题。例如,在收集二氧化碳时总是收集不满,或者检验二氧化碳时,澄清的石灰水变浑浊,二氧化碳通入过量时,沉淀消失,石灰水又变清。碰到此类问题时可把“微课” 视频“探究实验指导”重复观看来解决,或者通过小组讨论的方式来解决。那些经过反复观看“微课”视频、小组商讨交流还是没有解决的问题,再去请老师帮助。学生最终在主动学习、群体讨论、教师解答等环境下实现二氧化碳的制取研究。

3.课后复习:教师反思、总结和学生温习、巩固

(1)课下教师依据课前预习环节和课中探究环节作教学反思、总结,寻找“导学案”和“微课”视频中有漏洞的地方进行整改,将每组学生上交的实验报告和成功装置进行分析评价,反思在教学过程中是否每个学生都参与了实验探究活动,是否明确了二氧化碳实验室制法的实验原理,对二氧化碳的实验室制法采用的装置是否有明确的认识,是否掌握了二氧化碳的检验、验满方法,将在课前、课中出现的上述问题进行记录整理与归纳总结。教师可以利用网络平台资源(如课程论坛、博客等)对学生的课程掌握情况进行跟踪指导,并解答学生提出的问题。

(2)课下学生对课堂学习知识点进行温习、提炼,重点把二氧化碳实验室制法实验原理、实验装置部分的知识进行巩固强化,需要把掌握的知识适当迁移,以便触类旁通。课下要进行习题练习,不明白的地方再通过“微课”视频“化学趣味课堂”进行学习或请教同学、老师,以此来深化对知识的运用。对于家庭配有电脑的学生可以借助化学仿真虚拟实验室软件模拟操作实验探究过程,熟悉和深化实验方法步骤,加深对知识的理解与巩固。

一氧化碳的制取及性质实验的改进 篇8

一、实验仪器及试剂

铁架台(带铁夹)、小试管(15mm×100mm)、橡皮塞、导管、注射器、胶皮管、90度或120度的弯导管(6~7mm)、具支试管、酒精灯、火柴、滴管、烧杯、玻璃片;浓硫酸、88%的甲酸溶液、Fe2O3粉末(CuO粉末)、澄清石灰水。

二、实验装置

实验装置如下图所示。

一氧化碳的制取及可燃性和还原性实验装置图

三、实验步骤

1.按图连接装置,并检查装置的气密性。

2.装药品固定。试管中加入一滴管(约1.2mL)的浓硫酸,注射器内吸入1.2mL的甲酸溶液,弯导管的管底装入少量的Fe2O3粉末(粉末上方留有气体通道),具支试管内装入足量澄清的石灰水。(因为石灰水要吸收挥发的甲酸蒸汽,如果石灰水的量少,石灰水便不会变浑浊)

3.将甲酸溶液全部推入试管中,然后用酒精灯微热试管(可以通过控制酒精灯的加热,来控制产生气体的速率),溶液中便很快产生气泡,稍等CO排出装置内的空气,当产生气体的速率适中时,将点燃的酒精灯移至尖嘴导管处。

4.CO被点燃,尖嘴导管处出现蓝色火焰,证明装置内的空气已经排尽,此时将酒精灯移至Fe2O3处加热,片刻后观察到导管内红色粉末变成黑色,澄清的石灰水变浑浊。在这个过程中,如果产生CO的反应速率变慢,可以将酒精灯移至试管处加热一会儿,再将酒精灯移至Fe2O3处加热。

5.当Fe2O3完全反应后,把酒精灯放到试管处加热,通入较大气流的CO,快速地冷却导管,同时将一只干冷的烧杯罩在蓝色火焰上,引导学生观察没有水雾生成,然后烧杯口朝下移离火焰后迅速用一玻璃片盖住烧杯口,再倒转过来,将玻璃片移离一点,加入少量澄清的石灰水盖好后震荡,观察到石灰水变浑浊。继续加热试管,直至尖嘴导管口蓝色火焰熄灭,此时甲酸完全分解,停止加热。(为了增强观赏性,可用一段较长的胶皮管连接尖嘴导管,继而可用燃烧的CO代替酒精灯加热浓硫酸和Fe2O3)

6.将弯导管内冷却的黑色粉末倒在滤纸上,并用磁铁去吸引。学生观察到黑色粉末被吸引。回收试管里的稀硫酸。(若将Fe2O3换成CuO,反应速度更快,会观察到导管内很快形成漂亮的铜镜,黑色粉末变成红色,此实验可以穿插安排在新授课中)

四、实验设计的优点

1.实验仪器简单,操作简便,安全可靠,反应迅速。气体发生装置选用小试管,盛放金属氧化物的大玻璃管换成90度或120度的弯导管(可用商品导管或自行弯制),酒精喷灯换成了酒精灯,使得材料简化及操作易行。这样整个装置内滞留空气的量大幅度减少,空气很快会被排尽,当导管口气体被点燃时,装置内空气已被排尽,无需验纯。另外,石灰水有封火作用,可避免发生意外。由于导管壁薄,温度升高快,酒精灯加热时固体很快变色,加热后2至3分钟内就可以完成整个实验。由于气温较高时,浓硫酸与甲酸一接触就会产生CO气体,注射器的使用,杜绝了CO气体的泄漏,并可以控制反应的速率。

2.药品用量少,防止了浪费。1滴管(约1.2mL)的浓硫酸、1.2mL的甲酸溶液、少量的Fe2O3和CuO、1.2mL(约1滴管)的甲酸溶液,理论上完全反应可生成约500mL的CO,足够本实验的需要,最后稀硫酸被回收。

3.实验现象鲜明,效果好。Fe2O3由红变黑(CuO由黑变红),CO气体燃烧产生纯净的蓝色火焰。较强的视觉冲击,给学生留下了深刻的印象,这些将有助于学生对重点知识的理解、记忆和运用。

(责任编辑 罗 艳)endprint

在《义务教育化学课程标准》的“活动与探究建议”里,建议“用实验方法将氧化铁中的铁还原出来”。由于传统的一氧化碳的制备装置复杂(用到分液漏斗、烧瓶及加热装置),药品用量大,浪费和污染也大,且CO有毒,收集和储存有一定难度,故实际教学中大多数教师只是“纸上谈兵”。然而,钢铁工业的水平是衡量一个国家经济发展水平的重要标志,炼铁是钢铁工业的基础,炼铁的原理和实验便成为中考的热点。因此,笔者将教材中的实验进行了如下的改进,使得CO的可燃性和还原性实验更简单易行。同时,CO是煤气等气体燃料的主要成分,是冶金工业的“天之骄子”,实施该实验,让学生目睹它的风采,有利于促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的发展。以下是笔者对该实验的改进,仅供大家参考。

一、实验仪器及试剂

铁架台(带铁夹)、小试管(15mm×100mm)、橡皮塞、导管、注射器、胶皮管、90度或120度的弯导管(6~7mm)、具支试管、酒精灯、火柴、滴管、烧杯、玻璃片;浓硫酸、88%的甲酸溶液、Fe2O3粉末(CuO粉末)、澄清石灰水。

二、实验装置

实验装置如下图所示。

一氧化碳的制取及可燃性和还原性实验装置图

三、实验步骤

1.按图连接装置,并检查装置的气密性。

2.装药品固定。试管中加入一滴管(约1.2mL)的浓硫酸,注射器内吸入1.2mL的甲酸溶液,弯导管的管底装入少量的Fe2O3粉末(粉末上方留有气体通道),具支试管内装入足量澄清的石灰水。(因为石灰水要吸收挥发的甲酸蒸汽,如果石灰水的量少,石灰水便不会变浑浊)

3.将甲酸溶液全部推入试管中,然后用酒精灯微热试管(可以通过控制酒精灯的加热,来控制产生气体的速率),溶液中便很快产生气泡,稍等CO排出装置内的空气,当产生气体的速率适中时,将点燃的酒精灯移至尖嘴导管处。

4.CO被点燃,尖嘴导管处出现蓝色火焰,证明装置内的空气已经排尽,此时将酒精灯移至Fe2O3处加热,片刻后观察到导管内红色粉末变成黑色,澄清的石灰水变浑浊。在这个过程中,如果产生CO的反应速率变慢,可以将酒精灯移至试管处加热一会儿,再将酒精灯移至Fe2O3处加热。

5.当Fe2O3完全反应后,把酒精灯放到试管处加热,通入较大气流的CO,快速地冷却导管,同时将一只干冷的烧杯罩在蓝色火焰上,引导学生观察没有水雾生成,然后烧杯口朝下移离火焰后迅速用一玻璃片盖住烧杯口,再倒转过来,将玻璃片移离一点,加入少量澄清的石灰水盖好后震荡,观察到石灰水变浑浊。继续加热试管,直至尖嘴导管口蓝色火焰熄灭,此时甲酸完全分解,停止加热。(为了增强观赏性,可用一段较长的胶皮管连接尖嘴导管,继而可用燃烧的CO代替酒精灯加热浓硫酸和Fe2O3)

6.将弯导管内冷却的黑色粉末倒在滤纸上,并用磁铁去吸引。学生观察到黑色粉末被吸引。回收试管里的稀硫酸。(若将Fe2O3换成CuO,反应速度更快,会观察到导管内很快形成漂亮的铜镜,黑色粉末变成红色,此实验可以穿插安排在新授课中)

四、实验设计的优点

1.实验仪器简单,操作简便,安全可靠,反应迅速。气体发生装置选用小试管,盛放金属氧化物的大玻璃管换成90度或120度的弯导管(可用商品导管或自行弯制),酒精喷灯换成了酒精灯,使得材料简化及操作易行。这样整个装置内滞留空气的量大幅度减少,空气很快会被排尽,当导管口气体被点燃时,装置内空气已被排尽,无需验纯。另外,石灰水有封火作用,可避免发生意外。由于导管壁薄,温度升高快,酒精灯加热时固体很快变色,加热后2至3分钟内就可以完成整个实验。由于气温较高时,浓硫酸与甲酸一接触就会产生CO气体,注射器的使用,杜绝了CO气体的泄漏,并可以控制反应的速率。

2.药品用量少,防止了浪费。1滴管(约1.2mL)的浓硫酸、1.2mL的甲酸溶液、少量的Fe2O3和CuO、1.2mL(约1滴管)的甲酸溶液,理论上完全反应可生成约500mL的CO,足够本实验的需要,最后稀硫酸被回收。

3.实验现象鲜明,效果好。Fe2O3由红变黑(CuO由黑变红),CO气体燃烧产生纯净的蓝色火焰。较强的视觉冲击,给学生留下了深刻的印象,这些将有助于学生对重点知识的理解、记忆和运用。

(责任编辑 罗 艳)endprint

在《义务教育化学课程标准》的“活动与探究建议”里,建议“用实验方法将氧化铁中的铁还原出来”。由于传统的一氧化碳的制备装置复杂(用到分液漏斗、烧瓶及加热装置),药品用量大,浪费和污染也大,且CO有毒,收集和储存有一定难度,故实际教学中大多数教师只是“纸上谈兵”。然而,钢铁工业的水平是衡量一个国家经济发展水平的重要标志,炼铁是钢铁工业的基础,炼铁的原理和实验便成为中考的热点。因此,笔者将教材中的实验进行了如下的改进,使得CO的可燃性和还原性实验更简单易行。同时,CO是煤气等气体燃料的主要成分,是冶金工业的“天之骄子”,实施该实验,让学生目睹它的风采,有利于促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观方面的发展。以下是笔者对该实验的改进,仅供大家参考。

一、实验仪器及试剂

铁架台(带铁夹)、小试管(15mm×100mm)、橡皮塞、导管、注射器、胶皮管、90度或120度的弯导管(6~7mm)、具支试管、酒精灯、火柴、滴管、烧杯、玻璃片;浓硫酸、88%的甲酸溶液、Fe2O3粉末(CuO粉末)、澄清石灰水。

二、实验装置

实验装置如下图所示。

一氧化碳的制取及可燃性和还原性实验装置图

三、实验步骤

1.按图连接装置,并检查装置的气密性。

2.装药品固定。试管中加入一滴管(约1.2mL)的浓硫酸,注射器内吸入1.2mL的甲酸溶液,弯导管的管底装入少量的Fe2O3粉末(粉末上方留有气体通道),具支试管内装入足量澄清的石灰水。(因为石灰水要吸收挥发的甲酸蒸汽,如果石灰水的量少,石灰水便不会变浑浊)

3.将甲酸溶液全部推入试管中,然后用酒精灯微热试管(可以通过控制酒精灯的加热,来控制产生气体的速率),溶液中便很快产生气泡,稍等CO排出装置内的空气,当产生气体的速率适中时,将点燃的酒精灯移至尖嘴导管处。

4.CO被点燃,尖嘴导管处出现蓝色火焰,证明装置内的空气已经排尽,此时将酒精灯移至Fe2O3处加热,片刻后观察到导管内红色粉末变成黑色,澄清的石灰水变浑浊。在这个过程中,如果产生CO的反应速率变慢,可以将酒精灯移至试管处加热一会儿,再将酒精灯移至Fe2O3处加热。

5.当Fe2O3完全反应后,把酒精灯放到试管处加热,通入较大气流的CO,快速地冷却导管,同时将一只干冷的烧杯罩在蓝色火焰上,引导学生观察没有水雾生成,然后烧杯口朝下移离火焰后迅速用一玻璃片盖住烧杯口,再倒转过来,将玻璃片移离一点,加入少量澄清的石灰水盖好后震荡,观察到石灰水变浑浊。继续加热试管,直至尖嘴导管口蓝色火焰熄灭,此时甲酸完全分解,停止加热。(为了增强观赏性,可用一段较长的胶皮管连接尖嘴导管,继而可用燃烧的CO代替酒精灯加热浓硫酸和Fe2O3)

6.将弯导管内冷却的黑色粉末倒在滤纸上,并用磁铁去吸引。学生观察到黑色粉末被吸引。回收试管里的稀硫酸。(若将Fe2O3换成CuO,反应速度更快,会观察到导管内很快形成漂亮的铜镜,黑色粉末变成红色,此实验可以穿插安排在新授课中)

四、实验设计的优点

1.实验仪器简单,操作简便,安全可靠,反应迅速。气体发生装置选用小试管,盛放金属氧化物的大玻璃管换成90度或120度的弯导管(可用商品导管或自行弯制),酒精喷灯换成了酒精灯,使得材料简化及操作易行。这样整个装置内滞留空气的量大幅度减少,空气很快会被排尽,当导管口气体被点燃时,装置内空气已被排尽,无需验纯。另外,石灰水有封火作用,可避免发生意外。由于导管壁薄,温度升高快,酒精灯加热时固体很快变色,加热后2至3分钟内就可以完成整个实验。由于气温较高时,浓硫酸与甲酸一接触就会产生CO气体,注射器的使用,杜绝了CO气体的泄漏,并可以控制反应的速率。

2.药品用量少,防止了浪费。1滴管(约1.2mL)的浓硫酸、1.2mL的甲酸溶液、少量的Fe2O3和CuO、1.2mL(约1滴管)的甲酸溶液,理论上完全反应可生成约500mL的CO,足够本实验的需要,最后稀硫酸被回收。

3.实验现象鲜明,效果好。Fe2O3由红变黑(CuO由黑变红),CO气体燃烧产生纯净的蓝色火焰。较强的视觉冲击,给学生留下了深刻的印象,这些将有助于学生对重点知识的理解、记忆和运用。

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