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二氧化碳气体的性质范文1
关键词: 二氧化碳 科学探究 对比实验
1.教学设计
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。
【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”。
【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。
【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。
参考文献:
[1]周明金.中学生数理化:学研版,2013,12:21-22.
二氧化碳气体的性质范文2
关键词:自主;合作;探究;交互
文章编号:1008-0546(2013)02-0045-02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.02.018
“在人的内心深处,都有一种根深蒂固的需要,这就是希望感到自己是一个发现者、研究者、探索者,而在儿童的精神世界中,这种需要特别强烈”(苏霍姆林斯基)。新课程也明确指出:“有效的化学学习活动不能单纯地依赖模仿与记忆,动手实践、自主探索与合作交流是学生学习化学的重要方式。”课堂是点燃学生智慧的火把,是照耀学生求知欲望的阳光,它不是让学生带着口袋来,装着标准答案走,而是让学生在好奇中思考,在思考中探究,在探究中生成。
九年级化学第六单元课题2—“二氧化碳制取的研究”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。该课题主要研究实验室中制取二氧化碳。教材首先给出了二氧化碳的反应原理,然后,让学生从反应物的状态、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。这是本课题知识的核心部分,而且涉及面的广度是学习以来少见的。
教材还给出了一些仪器,用活动与探究的方式,由学生自己组装二氧化碳的制备装置,并进行讨论与反思。这是本课题培养技能及方法的核心内容。
最后,利用设计的装置制取二氧化碳并验满,这是该课题检验学习成果和进行及时评价的平台。
在“学完本课题你应该知道”中,总结了实验室中制取气体的思路和方法,这是难点之一。
针对以上特点,通过小组合作探究学习,引导学生动手实验,体验探究过程。借助Smart白板让学生动手选择仪器,搭配制取气体的装置并能根据不同气体加以选择,让学生在动手动脑中掌握制取气体装置的选择,实现师生互动、生生互动。而学生则通过实验探究、分组讨论、归纳总结的形式参与其中,切实地掌握本节课的重点的内容,也提升了能力。
教学流程
[置疑中引入]
出示科学家“布莱克”的头像,学生阅读有关简介,知道他是世界上第一次在实验室制得二氧化碳的科学家。
设问:二氧化碳是一种用途很广泛的气体,在实验室里如何制取这种气体呢?
设计意图:创设情境,激趣引入。
[温故中归纳]
展示实验室制取氧气的智慧树,回忆实验室制氧气的反应原理,发生、收集装置等。触类旁通,二氧化碳的制取也按这个思路进行。
设计意图:通过对氧气制取的复习,为突破教学难点做好铺垫。
[回忆中分析]
投影教材第一单元(图1-3)和第五单元(图5-5)的两个实验,反应后都产生了二氧化碳气体,能否用于实验室中制取CO2呢?
设计意图:加强了本节课与前面所学知识间的联系,前后呼应。
[探究中体验]
教师提供相应的药品和仪器,学生分组实验“碳酸钠粉末与稀盐酸、石灰石与稀盐酸及稀硫酸的反应”并讨论、填表、选择实验室制取二氧化碳的反应,同时归纳在选择实验室制取气体药品时应考虑的因素。
利用白板演示产生二氧化碳的过程,书写反应的化学方程式,并通过动画解释不用稀硫酸的原因。
设问:如何设计一套完整的装置制取二氧化碳呢?
设计意图:培养学生搜集、处理信息的能力、合作探究的能力;使学生在过程中收获、在收获中成长。
[比较中发现]
设计两个表格,一是从反应原理、反应物状态、反应条件三个方面对发生装置的类型进行类比;二是从气体的密度(与空气比较)、气体的水溶性及是否与水反应对收集方法进行选择,学生通过拖动、填表,在比较中得出实验室制取二氧化碳的发生装置是固液常温型,收集二氧化碳一般采用向上排空气法。
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。
[选择中变通]
出示实验室制取气体的一些装置(发生、收集),让学生从中选择发生装置和收集装置来制取二氧化碳呢。
设问:小明在做二氧化碳制取和性质实验时,气体未收集满,试管中已经没有气泡产生了,该怎么办呢?
学生讨论,得出方案。(将试管换成锥形瓶,添加长颈漏斗)
设计意图:针对大量仪器给教学准备及实施带来的不便与繁琐,利用白板的交互性、主动性的特点,让学生拖拽实验仪器、拼装实验装置,让学生在积极、主动的状态下完成化学知识的学习。
[实践中感知]
展示制取二氧化碳的简易装置。
设问:长颈漏斗为何要伸入液面之下?集气瓶中的导管为何接近底部?如何检查该装置的气密性?
教师演示制取并收集一瓶二氧化碳。
设问:如何知道二氧化碳收集满了呢?学生上台操作。
设问:如何证明收集到得气体就是二氧化碳呢?学生演示。
设问:小红在做二氧化碳制取和性质实验时,实验做完后,试管中还不断有气泡产生,这样太浪费了,有没有什么好办法呢?
学生讨论,得出方案。教师提供试管、带有橡皮塞的导管、铜丝、有孔塑料瓶、有孔塑料板、长颈漏斗、止水夹等仪器,学生上白板演示改进措施。(关键是实现固体移动或液体移动)
教师再投影反应器、胶塞组合,让学生设计并选择发生装置,上白板演示,并指出所设计装置的优缺点。
设计意图:通过实验组装、讨论和装置的优缺点描述加强学生的表达、分析能力。培养学生创新思维能力,加强学生动手能力及合作精神。体验科学发现的过程,尝试探究成功的快乐。
[总结中升华]
设问:通过本节课的学习,同学们在知识上有哪些收获?在方法上有哪些了解,对实验室里制取气体的一般思路和方法有哪些体会和心得?
学生通过讨论归纳出反应原理选择要最优化,反应装置选择看反应物状态和反应条件,收集方法选择根据气体的密度、气体的水溶性及是否与水反应,检验方法依据气体的化学性质。
设计意图:从感性认识上升到理性认识,从而实现由特殊到一般的转化,潜意识地培养学生认识规律的一般方法。
[练习中巩固]
设计四组习题,通过“选一选、排一排、填一填、想一想”巩固本节课的核心知识。
设计意图:通过训练,让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。
[拓展中延伸]
在你家的厨房里,你能制取二氧化碳吗?
设计意图:教学在课后的延伸,旨在进一步培养学生的自主探究能力。
教学反思
本节课的教学内容,从知识与技能层面上分析,也许难度不是很大,但仅从这点出发来组织本节课内容的教学,将失去课题组织学生开展活动与探究的根本支柱。经过课堂教学实践,才能深切体会到本课题的教科书内容中教学资源的博大精深。原来,难点在于促进学生自主学习能力的开发与培养;在于既促进学生学习的有意义建构,又能实实在在地培养学生科学探究的能力;在于阶段学习中进行大跨度的知识成序和激发思维活跃并随之导向收敛与深入;在于从普通与常见的知识与技能中,揭示一般的规律与方法,而且要让学生自身去体验和“发现”。
教学时先让学生通过回忆总结出气体实验室制法的思路,讨论小结实验室制取气体药品的选择的几个原则。当学生明确以上问题后,就可以讨论实验室制取二氧化碳的反应原理,学生首先通过复习旧知识,收集资料和事实,寻找解决问题的方法,再共同分析,鼓励学生大胆提出假设,并进行实验探究,经观察、分析、讨论,选择较合理的方案。教师再对具体反应原理作一介绍,即顺利突破难点,学生在不知不觉中完成了一次探究之旅。并完成实验室制二氧化碳的具体操作,加深学生对知识的内化。最后教师小结,让学生知道探究学习的一般方法,提高他们学习的能力。
学生主动参与课堂学习活动之中;教师主动参与到学生认识与实践活动之中。这是上好本课题教学内容的两个关键因素,缺一不可。
实验室制取二氧化碳的知识与技能,既是化学学科内容的重要组成,又是学习“过程与方法”、培养“情感态度与价值观”的载体,更是发展化学认知建构体系中的重要的结点。
二氧化碳气体的性质范文3
关键词:饮料瓶;初中化学实验;实验教学
文章编号:1005–6629(2013)12–0046–02 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
“教师和实验员应指导学生利用生活中的废弃物制成简易的实验仪器,从日常生活用品中寻找可替代的化学试剂。例如,用废弃的饮料瓶和小药瓶作反应容器,……培养学生利用资源的意识和实践能力。”[1]
生活中随处可见各种塑料饮料瓶,它能为化学实验的改进建奇功。饮料瓶密闭性好,能防止气体的泄漏;瓶身透明,实验现象一目了然;反应产物保存完好,检验方便;有固定容积,易于控制气体的体积;来源于生活,能给学生带来亲切感。实验时,要根据具体情况对瓶子进行改装。
1 爆鸣实验
1.1 制作方法
(1)点火器:拆开打火机,取出高压发火部件,把双股导线的一股接在发火花的导线上,另一股接在发火花部件下方的金属圆柱体上,然后把该部件重新插入打火机外壳并安装好。放电尖端,要靠近点。
(2)爆炸气筒:取一个500 mL圆柱形塑料饮料瓶,去底,把它的体积分成十等份,在瓶的外壁上做好标记。
(3)自制水槽:把大号塑料橙汁瓶的上部去掉,留下部为自制水槽。
1.2 使用方法
(1)收集气体:旋开爆炸气筒的盖子,然后把它放入自制水槽中,向水槽中加水至气筒内的液面升到所需体积的刻度,旋紧盖子(如图1),收集气体。
(2)点火引爆:从水槽中取出收集了一定体积气体的气筒,放在平稳的桌上,从底部伸入点火器的放电端(如图2),按下点火器,立刻发生爆炸,瓶子竖直上升,犹如火箭升空。
(3)氢气爆炸最猛烈点:氢气和空气的体积比大约2:5,即约气筒体积的30%,在气筒底往上第三标记处。
(4)做干燥面粉爆炸实验:在桌上放好燃着的蜡烛和干燥的面粉小瓶及鼓气装置(可用注射器代替)。一罩上饮料瓶就马上鼓气,以免蜡烛燃烧时间过长降低容器内氧气浓度,导致实验失败。
2 二氧化碳的性质实验
2.1 二氧化碳溶于水
用矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳气体,注入半瓶水,盖上盖子后振荡,发现矿泉水瓶变“瘦”,证明二氧化碳能溶于水。
2.2 与氢氧化钠溶液的反应
用矿泉水瓶收集一瓶二氧化碳,注入10 mL氢氧化钠溶液,盖上盖子后振荡,发现瓶子严重变瘪,与上述实验1比较可知少量水溶解了二氧化碳不可能导致瓶子发生如此大的变形,说明二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了化学反应。
2.3 二氧化碳的贮存
用矿泉水瓶收集气体贮存备用不易逸漏,特别是比较同体积的二氧化碳和空气质量大小时,用纸杯做的简易天平受风的影响会发生摆动,用集气瓶倾倒会碰到纸杯影响实验,而用矿泉水瓶收集二氧化碳做实验效果好。
2.4 泡沫灭火器实验
如图3,取500 mL大口橙汁饮料瓶,在离瓶口2 cm处用铁钉穿一小孔,代替吸滤瓶。内装碳酸钠浓溶液40 mL,用小塑料药瓶装20 mL浓盐酸,用细线系住后放入饮料瓶中,旋紧瓶盖。将瓶子翻转,可观察到明显的实验现象。改进后装置最大的优点是可避免因饮料瓶内气体压力过大瓶塞被弹开。
3 甲烷(沼气)的性质实验
3.1 沼气产生原理演示(点燃气体前要检验纯度)
用烧热的玻璃棒分别在两个矿泉水瓶a、b的下部熔个小孔(大小以厚橡胶管刚好插入较紧为宜)。在a号瓶中盛满吃剩的面条、米饭和汤水(在a号瓶下部的小孔处要放一块铁纱网,以防止面条、米饭堵塞橡胶管),瓶口塞上带尖嘴导管的橡胶塞,用弹簧夹夹住尖嘴导管上的橡胶管,然后用橡胶管将a、b两瓶连接起来(如图4),再往b瓶中放些水液封橡胶管并敞口。几天后a瓶中有液体进入b瓶,振荡a瓶有气泡产生。当a瓶中有三分之二体积的气体时打开弹簧夹,向b瓶中加水,a瓶中的气体从尖嘴导管排出,可做燃烧实验。
3.2 沼气的燃烧
如图5,将500 mL的矿泉水瓶去底,瓶口塞上带尖嘴导管(连接在橡胶管上,橡胶管处夹上弹簧夹)的橡胶塞(装置1)。把1.5 L的饮料瓶截去上部,留下部圆柱体,底部放些水备用(装置2)。用装置1在有较多植物废弃物的浅水池沼中收集沼气(不用实验制取,利于理解农村沼气池原理)。集满后取出放入装置2,在装置1上套上铁圈,防止上浮。打开弹簧夹,向装置2中缓缓加水,在导管尖嘴处点燃即可观察到沼气燃烧。
4 简易净水器的制作
图6所示装置用于演示水的净化原理,且能说明木炭(或活性炭)有吸附作用。棉花用于滤去木炭粉末,细砂除了可起粗滤作用外,还用来压住小木炭,防止加水时小木炭浮起,有助于滤去水中的悬浮固体杂质。实验时,可向装置中加入淡淡的混有少量泥沙和红墨水的不净水,出口处流出的是澄清的水。
二氧化碳气体的性质范文4
一、通过对化学实验原理的分析,培养学生思维的逻辑性
化学实验原理是化学实验的核心问题。这一问题解决得好坏,直接影响化学实验的成与败。在分析化学实验原理时,我们可以在对反应实质、反应条件、反应物数量关系等方面的分析中培养学生思维的逻辑性。如在实验室制备二氧化碳气体时,我从以下几方面启发学生思考:二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的,那么,在选择的原料中应包含什么元素?可以由哪一类物质提供?用什么反应制取?学生思考后提出了很多能生成二氧化碳的反应,如:碳在空气中燃烧;碳酸钙高温煅烧;碳酸分解等。
这些反应能用于实验室制二氧化碳吗?学生通过教师的启发思考,认识到以上反应都不能用于实验室制备二氧化碳气体,而后引出实验室制备二氧化碳的反应原理,进一步启发引导学生认识到为会实验室常用大理石或石灰石跟稀盐酸来制取二氧化碳。通过对这一问题的分析、理解,使学生认识到实验室制备二氧化碳气体的反应原理。在化学实验教学中,要经常对学生进行这类问题的启发引导,培养他们的逻辑思维能力。
二、通过对实验装置的选择,培养学生思维的灵活性
制备气体的实验装置通常是由反应物状态,反应条件或生成物的性质决定的,当这此条件相似甚至完全相同时,有时一套装置可适用于多种气体的制备。如实验室制备氧气的装置可用于制备氨气或甲烷。制氢气的装置也适用于制备二氧化碳。启普发生器可制备氢气,还可用于制备二氧化碳,甚至我们还可以利用启普发生器原理设计简易装置。又如广口瓶,可以作制备二氧化碳气体时的容器,也可以装配成洗气装置,还可作防止水倒吸的安全装置等。如山东省前几年高考实验题就属于这种类型题,此题涉及的化学知识点较多,包括制备装置、收集装置、干燥装置、除杂装置、检验装置等的选择。所以,通过对实验装置的选择,培养了学生思维的灵活性。
三、通过对实验操作的讨论,培养学生思维的周密性
在实验操作过程中,我们必须明确实验的操作步骤,为什么要这样操作?操作的先后顺序是什么?怎样操作是最简便的?实验成败的关键在哪里?在操作中要注意什么问题?万一出了问题,应如何处理?特别是在具体操作时发现了问题,更要求学生做出正确的判断和快速的反应。如一氧化碳还原氧化铜实验的操作,就可以采用边操作边讨论的方法。讨论以下的几个问题:(1)先通一氧化碳还是先加热。(2)如何难产物。(3)如何处理尾气。(4)结束以后先停止加热还是先停止通气。相信这些问题解决以后该实验操作起来,学生对该实验的印象会非常深刻,长期的训练,学生在操作中思维的周密性会有所提高。
四、通过化学实验设计,培养学生思维的创造性
化学实验设计是指根据化学实验的目的、要求,运用有关的化学知识和基本的实验操作技能,对实验的仪器、药品、装置、步骤等所进行的一种设想和规划。它要求设计者具有灵活地应用所学化学基础知识和基本技能的能力,有认真、敢于创新的科学精神,因而培养了学生的创造能力。
二氧化碳气体的性质范文5
二氧化碳的实验室制法是继氧气的实验室制法之后的又一气体的制取方法,学生可以通过对高锰酸钾制氧气和双氧水制氧气实验室制法的比较、分析,自己动手进行实验,探究出二氧化碳的实验室制法,培养学生的科学探究能力。
教学过程:
1 创设情境,提出问题
师:上课,请同学们看老师这里,我这里有一个馒头,老师把它掰开,你看到了什么现象呢?
生:有许多小孔。
师:请同学们猜一猜,这些小孔是由什么物质形成的?
生:二氧化碳
师:二氧化碳在实验室里是如何制取得呢?这节课我们就来探究二氧化碳的实验室制法。
[板书]二氧化碳的实验室制法
2 合作探究,构建新知
师:首先,我们来探究二氧化碳实验室制法的原料,老师给同学们准备了一些药品,请同学们猜想实验室制取二氧化碳的原料有哪些药品组合呢?同学们看大屏幕:
师:首先咱们从碳酸钠粉末入手,看有哪些药品组合呢?组内同学讨论一下
生:讨论
师:组内派代表来汇报一下你们的讨论结果。
生:自由回答
师:还有吗?同学们设计出了4组药品,
师:下面请同学们亲自动手进行实验探究,究竟哪一组药品更适合实验室制二氧化碳呢?
师:同学们做实验时注意,每组4位同学做实验,其他同学观察记录实验现象。所做实验要与试管标签一致。液体量应控制在2 mL左右,做完实验后,4支试管按顺序排好,观察比较实验现象。实验后试管内的药品先不要倒掉。下面开始实验。
生:实验
师:巡视并指导
师:这4组实验中你分别看到了什么现象?
生:自由回答
师:你认为哪一组药品更适合实验室制取二氧化碳?先看1、2组。同学们讨论后回答。
生:自由回答
师:粉末状碳酸钠与稀硫酸、稀盐酸反应时的接触面积大,反应太快,不易收集。再来看3、4组,哪一组更合适呢?为什么?
生:自由回答
师:大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,附着在大理石表面,使大理石和稀硫酸隔绝,反应就停止。因此实验室制取二氧化碳的最佳原料是块状大理石和稀盐酸。
[板书]原料
师:同学们再来看大屏幕:友情提示中我们提到大理石、石灰石的主要成分都是碳酸钙,因此制取二氧化碳的最佳原料是块状大理石或石灰石和稀盐酸。在这里我们强调出了稀盐酸,能否用浓盐酸呢?
师:同学们看老师这里,这是一瓶浓盐酸,打开瓶口,注意观察,瓶口形成白雾这说明浓盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体有刺激性气味,如果我们用浓盐酸来制取二氧化碳,会造成什么后果呢?
生:制得的二氧化碳有刺激性气味,说明二氧化碳中混有氯化氢气体,不纯。
师:通过刚才的实验,你知道实验室制取二氧化碳的反应条件又是怎样的呢?
生:常温
[板书]条件
师:我们知道大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙,与盐酸相互接触,即开始反应,注意反应后生成了什么?下面请同学们写出石灰石和稀盐酸反应的符号表达式。请一位同学在黑板上写,其他同学在笔记本上写。
生:
[板书] CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2
师:我们一起写出文字表达式。
[板书]碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳
师:通过前面我们对氧气实验室制法的学习,同学们考虑气体的发生装置由什么决定呢?
生:由反应物的状态和反应条件决定。
师:那我们实验室制二氧化碳的发生装置与我们学过的哪套装置相同呢?
生:发生装置同双氧水制氧气
[板书]装置
师:你的理由是什么呢?
生:反应物为固体和液体常温下制气体。
师:下面老师给同学们提供了几种仪器,那么实验室制取二氧化碳应选择怎样的发生装置呢?我们看大屏幕:首先我们先来认识一下这些仪器:(见图1)
仪器认好以后,下面同学们分组讨论,如果我们想用最简单的装置制二氧化碳,应选择哪些仪器呢?同学们分组讨论,然后回答。
生:分组讨论后自由回答
师:展示(见图2)
师:我还可以用哪些仪器来代替试管作为反应容器呢?
生:烧瓶、锥形瓶
师:如果我想随时添加液体应如何改进呢?
生:自由回答
师:展示(见图3)
师:如果我想随时控制反应的发生和停止,如何改进呢?
生:自由回答
师:展示(见图4)
师:在日常生活中,可以用什么来代替分液漏斗呢?
生:注射器
师:我们已经知道了制取二氧化碳的发生装置,接下来我们探究二氧化碳的收集、验满、检验方法。首先看收集方法。
[板书]收集
生:用向上排空气法收集
师:你的理由是什么呢?
生:二氧化碳能溶于水,而且密度大于空气。
师:同学们看大屏幕,如果我们用试管来收集,如何验满呢?
[板书]验满
生:将燃着的木条放在试管口,若木条熄灭证明已收集满。
师:如果我把燃着的木条伸入到试管内,可以吗?为什么?
生:不可以。要想验满只能在管口检验。
师:使燃着的木条熄灭的气体一定是二氧化碳吗?
生:不是,例如氮气。
师:那如何检验是否是二氧化碳气体呢?
[板书]检验
生:将气体通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。
师:也就是说检验是否二氧化碳需用二氧化碳的特有性质。
师:好了,下面咱们就根据实验桌上的用品以最简单的装置为例,制取、收集、验满并检验二氧化碳。
先看大屏幕:请一位同学读一下
温馨提示 :实验室制取、收集、验满、检验二氧化碳的步骤
1.检验装置的气密性 2.先装固体再装液体3.塞塞
4.固定 5. 收集 6.验满 7.检验
师:在做实验之前,同学们先看桌面上,老师给你们准备了大试管、带导管的胶塞、带铁夹的铁架台、检查气密性的烧杯、用来收集气体的试管、用来检验气体的试管、还有澄清石灰水、块状石灰石、稀盐酸。块状石灰石取3―5块,稀盐酸浸没固体即可,开始实验。
生:开始实验
师:巡视并指导
3 迁移应用,解决问题
师:刚才我们已经知道CaCO3和Na2CO3都与稀盐酸反应产生二氧化碳,实际上CaCO3、Na2CO3除了能与盐酸反应外还能与其他酸反应产生二氧化碳。而碳酸钠就是我们平时做馒头用的纯碱,面团发酵后部分产生酸与纯碱反应就能生成二氧化碳,所以馒头里会有许多小孔。
4 归纳总结,心中有数
师:好了,本节课的知识已经学完了,通过本节课的学习,你有哪些收获呢?你可以从知识、实验操作、探究能力方面回答。
生:自由回答
二氧化碳气体的性质范文6
关键词: 初中化学新课程 探究式教学设计 案例研究
1.引言
《全日制义务教育化学课程标准》(实验)明确提出“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”,“是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容”。因此,在初中化学新课程教学中要大力提倡科学探究,改变学生被动、机械的化学学习方式,使学生积极主动地探索化学知识,体验科学探究的过程与方法,享受科学探究的乐趣,初步形成科学探究的能力。
笔者身处初中化学新课程教学实践的第一线,怀着极大的热情和实事求是的态度在初中化学新课程的课堂教学实践中努力探索,以期为初中化学新课程的顺利实施作出自己的一份贡献。以下是笔者在一次校级公开课展示中的一则探究式教学案例的研究。
2.“二氧化碳制取的研究”教学案例研究
2.1学情分析
因为自己上公开课的班级生源相对来说较好,加上从初中化学新课程教学的第一堂课开始,笔者就非常注重按照新课程的理念,进行探究式教学,所以学生也具有一定的探究学习的基础。
“二氧化碳制取的研究”的教学内容安排在学生学习了碳的单质和化学性质之后,了解到碳跟氧气和某些氧化物反应的产物里有二氧化碳,但都不是在化学实验中需要的二氧化碳气体的简便制取方法。另外,学生已经学习了氧气的实验室制法,对于气体的制取原理、装置、收集比较熟悉,所以将“二氧化碳制取的研究”设计成探究课会更能培养学生运用多种方法获取信息和对获取信息进行加工的能力,设计实验方案的能力,交流讨论的能力,思维能力,学会合作学习。
2.2教材分析
教材对于“二氧化碳制取的研究”教学内容呈现的顺序是:首先是实验室制取二氧化碳的化学反应原理,呈现方式是直接以陈述性的知识给出,基本上是平铺直叙;接着是实验室制取二氧化碳的研究与实践,呈现方式是以“活动与探究”栏目的形式给出;最后是总结性的知识内容,呈现方式是以“学完本课题你应该知道”栏目的形式给出,教材内容详见图1所示。
2.3教学设计构成
笔者深刻地解读教材,同时对课程标准和教学参考书进行了深入的研究,在理清教材内容的知识线索和活动线索之后,认为有必要对教材内容进行适当调整,将直接知识呈现的内容部分设计成活动探究的教学活动,这样就将单纯的知识学习转化为查阅资料、小组合作学习、交流讨论等多样化的学习方式,具体教学设计详见图2。
2.4本课题教学目标及教学重难点的确定
依据对课程标准、教材内容和学生情况,笔者确定本课题三维教学目标如下:
知识与技能目标:了解实验室制取二氧化碳的反应原理,实验室制取气体的基础知识;制取二氧化碳的实验技能。
过程与方法目标:设计实验室制取二氧化碳的装置,了解实验室制取气体的一般思路和方法。
情感态度与价值观:提高学生的学习兴趣,培养学生善于合作、勇于创新的科学精神。
本课题教学的重点、难点如下:
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。
2.5教学实施过程
“二氧化碳制取的研究”的探究式教学实施过程如下:
环节一:探究实验室中制取二氧化碳的化学反应原理,具体内容详见图3。
在这个探究教学环节中,笔者提前一周布置课下学习任务即学生按照学习小组,通过查阅有关资料,了解可以通过哪些方法和途径制取二氧化碳,从而使学生置身于真实的问题情景中,通过查找有关资料获得制取二氧化碳的有关方法和途径,培养学生获取信息和对获取信息进行加工的能力;然后课余时间小组内讨论、课堂上小组间选派一名学生代表汇报交流,培养学生独立思考,学会表达自己的观点,学会与他人交流讨论,从别人那里学到知识的能力,自主和合作学习能力,培养学生的合作精神。笔者认为,进行这样的教学处理是非常有必要的,比直接给出实验室制取二氧化碳的反应原理的学习,学生能收获更多东西。
环节二:探究实验室中制取二氧化碳的装置,具体内容详见图4。
在这一探究教学环节中,笔者一改往日大包大揽的做法,而是充分发挥学生的主动性、创造性,让学生以发现者、探索者的身份出现,自己独立思考确定制取气体发生装置和收集装置时应该考虑的因素有哪些,即从反应物的状态、反应条件、气体本身的物理性质和化学性质等方面考虑,培养学生全面、细致的独立思考问题的能力;然后通过交流讨论比较二氧化碳和氧气制取实验及相关性质,即从反应物的状态、反应条件、气体密度与空气密度比较大小和是否与水反应等方面,分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置的异同点,培养学生分析、归纳、类比的抽象思维能力;最后在此基础上,给出一些仪器,这些仪器都是学生在实验室里可以见到和经常使用的简单仪器,由学生自己设计制取二氧化碳的装置,并在小组内交流讨论,小组间派学生代表小组间交流和讨论各自设计的实验装置的优缺点,最后选择一套实验室制取二氧化碳的最佳装置,培养学生设计实验的能力、学会准确表达自己的观点、认真倾听他人观点、具有一定的反思和评价的能力。这样通过复习实验室制取氧气的装置,氧气和二氧化碳性质的比较,自己设计制取二氧化碳的实验装置,注重学生的探究过程,知识形成过程,使学生在解决问题的过程中有效地发展思维能力,使学生在科学探究过程中,既获得了知识和技能,又发展了思维能力。
环节三:学生亲自动手制取二氧化碳。
在这一探究教学环节中,由学生小组合作选择最后确定的最佳装置,合适的药品来制取二氧化碳,并快速地收集、验满和检验二氧化碳气体,笔者作为教师给予学生积极的评价,通过亲自动手成功地制取二氧化碳,初步学习运用简单的装置和方法制取二氧化碳的实验技能,使学生体验科学探究的乐趣,激发学习化学的兴趣。
环节四:归纳总结本课题的主要内容。
在这一教学环节中,笔者认为教师可以完全放开,由学生自己总结归纳这一课题学习过程中收获了哪些东西。笔者当时还设计了活动表现评价表,通过上面的思考题的回答,可以了解学生在这一探究式学习活动中,知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维学习目标的实际落实情况。
环节五:布置课后探究式作业。
这一环节是课堂上探究教学活动的延续,让学生利用身边的化学物质和各种废旧物品制取二氧化碳。例如:鸡蛋壳和贝壳可以代替大理石,食醋可以代替稀盐酸等,把课堂探究延伸到学生的实际生活中,让学生学会关注生活,通过亲身体验感受到化学的重要性和应用价值,激发学生探究的兴趣,提高学生的化学科学素养。
3.结语
以科学探究为主的多样化的教学方式改变了传统的学生听着学科学、坐着学科学、被动消极地学科学的教学方式,提倡让学生进行合作、交流、自主探究等多种学习活动,在科学探究活动中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标。
因此,化学教师要想真正实现以探究为主的教学方式,一定要根据教学内容和学生学习水平的实际情况开展不同的探究活动,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成和应用过程中培养科学的态度,获得科学的方法,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识;要加强新课程理念的学习,经常反思自己的教学,以科学的方法改进自己的教学,促使学生积极、主动地学习;要从学生已有的知识背景出发,教学活动的设计要在学生的“最近发展区”,要有针对性和实效性;要给学生充分的时间和空间,给予必要的指导和帮助,为学生提供更多的参与和交流的机会,让他们充分体验、动手和思维。
参考文献:
[1]课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心编著.义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册.北京:人民教育出版社,2008.
[2]化学课程标准研制组.《全日制义务教育化学课程标准(实验)》解读.武汉:湖北教育出版社,2002.
[3]王磊.初中化学新课程的教学设计与实践.北京:高等教育出版社,2003.