二氧化碳的实验室制法的“探究式教学”，本文主要内容关键词为：制法论文,实验室论文,式教学论文,二氧化论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
九年义务教育三年制初级中学教科书《化学》（人民教育出版社出版）第五章“碳和碳的化合物”在初中化学教材中占有承上启下的地位。该章与日常生活联系密切，能否把该章教“活”，将影响学生对化学科学的兴趣。二氧化碳的实验室制法是本章的一个重点，对气体的实验室制法的思路和方法的研讨又是本章的难点之一。这部分内容，我们采用“探究式教学”，即将学生置于教学的主体地位，使学生进行参与性和体验性的学习[1]。收到了良好的教学效果，对培养学生的创新意识、创新能力以及对待科学的情感，都有积极作用。
1 准备工作
在第五章第三节的“石灰石的用途”一段教学中，补充介绍一些生活常识，如贝壳、鸡蛋壳、墨鱼骨、水垢等其主要成分是碳酸钙，这样与生活常识联系，可提高学生学习化学的兴趣，也为学生下面设计实验提供素材。在讲完第五章第三节“二氧化碳的性质”以后，布置学生①查阅总结迄今为止教材中有二氧化碳生成的所有反应并思考能否用于实验室制取二氧化碳。②复习氧气和氢气的实验室制法。③预习二氧化碳的实验室制法并考虑能否用其他物质来代替石灰石或稀盐酸，设计各种可能的实验。
2 教学安排
依据教参的建议，二氧化碳的实验室制法和学生实验六共安排3教时，上课地点于学生实验室。
2.1 第一教时教学
首先让学生交流每个人总结的有
生成的反应并讨论能否用于实验室制取，然后教师引导把它们的缺点归纳成表1：
从讨论可知，上述方案都不是实验室制备气体的理想方案。那么实验室可用什么药品来制取气体呢？根据学生设计的实验，让每组（3人一组）学生各取5支干净试管，同时进行下面5个方案的实验，认真观察实验现象（如有无气体产生，反应剧烈程度，产生气体的速度，产生气体的纯度等）并思考产生这些现象的原因和哪几个实验方案可用于实验室制备气体。①石灰石（或大理石）与稀盐酸；②碳酸钠粉末与稀盐酸；③碳酸钙粉末与稀盐酸；④石灰石（或大理石）与浓盐酸；⑤石灰石（或大理石）与稀硫酸。
学生在认真观察实验现象，进行思考、讨论、交流的基础上不难获得以下共识：
方案①石灰石（或大理石）与稀盐酸反应，产生气体的速度适中，便于收集和性质实验，可用于实验室制取气体；
方案②和③碳酸钠粉末或碳酸钙粉末与稀盐酸反应的程度很剧烈，不利于气体的收集和性质实验，且粉末易随气流上升导致导管的堵塞；
方案④石灰石（或大理石）与浓盐酸反应，虽能得到气体，但由于浓盐酸易挥发出氯化氢气体，而使得到的气体不纯；
方案⑤石灰石（或大理石）与稀硫酸反应，由于刚开始反应生成的微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石（或大理石）的表面上，反应逐渐停止。
通过以上实验方案的探究，学生得出“实验室制备气体宜采用石灰石（或大理石）和稀盐酸为原料”的结论。这个方案原料成本低，操作简单安全，生成气体速度适中，气体纯度较高。
那么，实验室制取气体还要考虑哪些方面的问题呢？前面已经学习了O[，2]、H[，2]的实验室制法，与学生共同回顾O[，2]、H[，2]的实验室制法，共同总结出气体的实验室制取的思路和方法。根据制取的原料，讨论如何选择反应装置，根据的性质，如何选择气体收集装置，如何检验产生的气体是，如何验满等问题。然后布置学生回去复习思考93页图5-17这套装置应注意哪些问题？能否用其他仪器代替锥形瓶和长颈漏斗？布置学生根据自己或其他同学设计的实验，下次课上课时带些贝壳、蛋壳、墨鱼骨等。
2.2 第二教时教学
根据上节课师生共同讨论选择的反应装置、收集装置、检验、验满等演示并讨论，（经过学生回去后的复习思考）引导学生讨论交流93页装置图的注意事项并讨论可替代的仪器。由上节课碳酸钠与稀盐酸反应的实验现象引出灭火器，演示灭火器原理的演示实验，介绍常用灭火器。然后，让学生根据自己设计的实验和所带来的材料做贝壳、蛋壳、墨鱼骨等与稀盐酸反应的实验，检验所产生的气体，认真观察实验现象，思考每个实验的优缺点以及缺点如何克服。
学生在实验中观察到贝壳与稀盐酸反应产生大量的气体，反应速度适中，但产生一些不太容易破的大泡泡；蛋壳与稀盐酸反应产生大量细小的泡泡，一些蛋壳浮在上面；墨鱼骨与稀盐酸反应产生大量气泡，但墨鱼骨浮在液面上。让学生思考产生这些泡泡不易破的可能原因（由于贝壳、蛋壳中含有蛋白质等），课后思考如何解决问题，能否用于实验室制取，设计出新的方案，布置预习学生实验六。
2.3 第三教时教学
根据学生意愿，选几个小组以贝壳代替石灰石，其他按照学生实验六的原料进行学生实验。完成学生实验后，让他们继续试验经“改进”的实验。
以贝壳代替石灰石的小组，学生把贝壳打成适当大小的碎块，选择稍大的广口瓶或锥形瓶，很顺利地完成了学生实验。学生实验完成后，有的同学除去蛋壳内膜，有的把墨鱼骨与小石片捆在一起……如此，学生经过自己的设计、实验，得出可用贝壳代替石灰石来制取，并验证了贝壳、蛋壳、墨鱼骨的主要成分是碳酸钙。
课后布置学生观察家用小煤炉从添加新煤到下一次添加新煤不同时间段煤层上方火焰有什么变化，观察煤炉在关闭通风口前后煤层上方火焰有什么变化，思考煤炉里发生了哪些化学反应；预习下一节“一氧化碳。”
3 总结与体会
（1）前苏联教育家苏霍姆林斯基认为研究性学习法的核心是思考。他说：“如果把掌握知识的过程比喻为建筑一幢大楼，那么教师应当提供给学生的只是建筑材料，真正的建筑师是学生自己。”[2]他还指出，在教学过程中，“无论什么都无法弥补在一个主要领域里荒废了的东西，这个领域就是思考，学生应当首先在思考领域里成为劳动者。”[2]我们在3个课时的教学中，学生无论在课堂上，还是课前、课后，始终处于一种积极的参与、积极的思考状态。尤其在实验过程中，我们培养学生在观察中思考，在思考中观察。同时提高了学生的思考问题、解决问题的能力和观察能力。
（2）大部分知识和结论是学生通过自己动手实验、观察、思考、共同讨论、总结而得出来的。如实验室制取气体宜采用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应，不能用碳酸钠或碳酸钙粉末代替石灰石，也不能用浓盐酸和硫酸来代替稀盐酸有亲身体验，帮助理解，记忆牢固。更重要的是，他们在探究过程中得出结论和自己解决了一些实际问题，以及从中获得一些新知识而得到的满足感和成就感。这也是探究性学习的特点之一：由外部奖励走向内部奖励[1]。尤其是以贝壳等代替石灰石的反应，从实验设计、材料来源、实验中出现问题的解决到得出结论，几乎都是学生自己完成的。非教材中现有的方法，也不是老师设计好的方法，是他们脑力劳动所得，这提高了他们探究问题的兴趣。
（3）整个教学过程中，学生始终处于一种积极参与、动手、动脑、动口、相互交流合作、理论联系实际的状态，学生们既复习巩固了相关的已学知识，又联系了日常生活的知识，他们的思维、表达、自学、实践、合作等能力与各种技能都得到充分的发展，对学习化学的兴趣以及对待科学的情感得到了培养。