一、教學(xué)主題內(nèi)容

“常見氣體的實驗室制取”是人教版義務(wù)教育九年級化學(xué)課程中的重要內(nèi)容，在新課程標(biāo)準(zhǔn)中同屬于“科學(xué)探究與化學(xué)實驗”和“物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用”這兩個主題。涉及到化學(xué)科學(xué)本質(zhì)、實驗探究、化學(xué)實驗探究的思路與方法、科學(xué)探究的態(tài)度等核心內(nèi)容。學(xué)生通過學(xué)習(xí)實驗室制取氣體的一般思路方法，能夠初步形成化學(xué)實驗探究的思路與方法，了解圍繞實驗?zāi)康拇_定實驗原理、選擇實驗儀器、組裝實驗裝置、設(shè)計實驗步驟、實驗并完成實驗記錄的過程。學(xué)習(xí)不同類型化學(xué)實驗探究活動的一般思路與基本方法。

二、基于學(xué)業(yè)質(zhì)量的教學(xué)目標(biāo)

1.能夠獨立設(shè)計并進行基本實驗制備及驗證氧氣和二氧化碳的存在。

2.具備選擇合適實驗藥品與儀器的能力，根據(jù)預(yù)設(shè)的實驗計劃，圓滿達成必要的實驗任務(wù)，并且準(zhǔn)確地記錄實驗現(xiàn)象；能夠闡釋實驗思路與技巧，評估實驗操作的科學(xué)性與邏輯性，展現(xiàn)出一絲不茍、積極求證的科學(xué)精神。

3.借助在基礎(chǔ)實驗中獲得的探究策略與技能，融合關(guān)于物質(zhì)構(gòu)成與轉(zhuǎn)化的知識，應(yīng)對實際情境下簡單的實驗挑戰(zhàn)，進行有效的分析與解答。

4.能通過小組合作探索實驗，體現(xiàn)創(chuàng)新思維和面對難題不退縮的堅韌品質(zhì)。

三、教材內(nèi)容分析

本部分內(nèi)容在人教版化學(xué)九年級上冊，第二和第六單元。第二單元著重講解了氧氣實驗室制備的基礎(chǔ)理論、操作流程及安全注意事項。而第六單元首先闡述了二氧化碳的實驗室制備原理，隨后引導(dǎo)學(xué)生探討制備二氧化碳裝置的選擇、檢驗及收集二氧化碳的方法，最終通過這些具體內(nèi)容，提煉出實驗室制備氣體思路與方法。

四、學(xué)生學(xué)情

在學(xué)習(xí)第二單元《實驗室制取氧氣》時，鑒于學(xué)生化學(xué)知識尚處于初級階段，教材直接提供了制氧氣所需藥品和裝置，著重講解利用高錳酸鉀制氧氣的基本過程和其關(guān)鍵步驟及注意事項。到第六單元《二氧化碳實驗室制取研究》時，學(xué)生已牢固掌握元素觀、變化觀、守恒觀等核心化學(xué)觀念，熟悉化學(xué)實驗基本原則與常用儀器使用，能夠熟練操作基礎(chǔ)實驗，并對實驗探究流程有一定了解，具備一定自主探究能力，但尚未系統(tǒng)建立氣體制備的思路方法。因此，本教學(xué)旨在深化學(xué)生既有知識框架，側(cè)重培養(yǎng)科學(xué)探究思維，通過實踐與探究活動，構(gòu)建簡易模型，促進學(xué)生將理論知識靈活應(yīng)用于解決實際問題中，從而逐步形成完善的氣體制備思路。

五、基于學(xué)業(yè)要求的教學(xué)過程設(shè)計

設(shè)計富含啟發(fā)性的探究課題，引領(lǐng)學(xué)生親歷完整的探究歷程，強化科學(xué)邏輯在實踐中的運用，依托實驗探究與動手操作，深化化學(xué)理論認(rèn)識，加深對化學(xué)學(xué)科及探究本質(zhì)的領(lǐng)悟，提升學(xué)生的科研探索力與創(chuàng)新思維。努力營造有利環(huán)境，確保高質(zhì)量完成基礎(chǔ)實驗，充分發(fā)揮必做實驗的教學(xué)功能及育人價值。

六、初中化學(xué)常見氣體制取的思維建模過程

1.實驗室制取二氧化碳的藥品選擇

【教師】 引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗室制取氧氣的三種藥品：KMnO4、KClO3、H2O2的組成，尋找它們組成上的共同點，歸納總結(jié)實驗室制取氣體選擇藥品的思路方法。

【學(xué)生】分析反應(yīng)藥品發(fā)現(xiàn)它們均含有氧元素，分解才能制取氧氣，從而進一步理解質(zhì)量守恒定律中化學(xué)反應(yīng)過程元素種類不變的學(xué)科觀念。

【教師】在實驗室選取制備二氧化碳的試劑時，應(yīng)注意哪些要點？回顧所學(xué)，哪些化學(xué)反應(yīng)能夠產(chǎn)生二氧化碳？這些反應(yīng)是否都適合作為實驗室制二氧化碳？

【學(xué)生】從學(xué)過的反應(yīng)中找出能生成二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)，分析后得出反應(yīng)物必須有碳元素和氧元素，列舉出一些生成二氧化碳的反應(yīng)并從反應(yīng)條件、制取氣體的速度、制得氣體的純度等方面，討論能否用于實驗室制取二氧化碳氣體。

【教師】根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析石灰石或大理石（主要成分是碳酸鈣）與稀鹽酸或石灰石或大理石與稀硫酸反應(yīng)能生成二氧化碳，是否可以用于實驗室制取二氧化碳？請同學(xué)們通過實驗探究，觀察實驗現(xiàn)象、討論后回答。

【學(xué)生】進行實驗探究，討論并填寫下表。

【設(shè)計意圖】復(fù)習(xí)實驗室制取氧氣的藥品，討論并構(gòu)建實驗室制取氣體藥品的選擇思維模型：是反應(yīng)物必須有相應(yīng)元素，且反應(yīng)物價廉易得，反應(yīng)速度適中持續(xù)易于收集，制取氣體較純凈。

2.實驗室制取二氧化碳裝置的選擇

（1）發(fā)生裝置選擇

【學(xué)生】發(fā)生裝置是由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定。制取常見氣體的發(fā)生裝置的類型及適應(yīng)范圍，大概如下幾種：

【設(shè)計意圖】復(fù)習(xí)實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置，選擇實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置，構(gòu)建根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇實驗室制取氣體發(fā)生裝置的思維模型。

（2） 收集裝置選擇

【教師】實驗室制氧氣的收集方法有哪些？分別根據(jù)什么氧氣的什么性質(zhì)？

【學(xué)生】根據(jù)氣體的密度和水溶液性及氣體是否與水或空氣中的成分反應(yīng)，總結(jié)出常見氣體的收集裝置的模型。

【設(shè)計意圖】回顧氧氣實驗室制備的收集裝置，學(xué)習(xí)選擇二氧化碳的收集裝置，構(gòu)建選擇實驗室制取氣體收集裝置思維模型。

【教師】選擇課本所給的儀器組裝制取二氧化碳的裝置。設(shè)計可拖動實驗儀器動畫組裝激發(fā)學(xué)生興趣。

【學(xué)生】討論并派代表組裝。

【教師】展示學(xué)生組裝制取二氧化碳的裝置。

【學(xué)生】討論各裝置的優(yōu)點和使用注意事項。

【教師】請同學(xué)們討論并完成實驗室制取如下兩種氣體的發(fā)生裝置和收集裝置。

【學(xué)生】學(xué)生討論并完成練習(xí)

【設(shè)計意圖】應(yīng)用新建的模型來解決問題，鞏固所學(xué)內(nèi)容并遷移應(yīng)用知識解決新問題

3.實驗室制取二氧化碳步驟的選擇

【教師】回顧實驗室用高錳酸鉀制取氧氣步驟，制二氧化碳的步驟應(yīng)該怎樣？請構(gòu)建實驗室制氣體的步驟思維模型。

【學(xué)生】制取二氧化碳氣體的步驟為：檢查裝置氣密性，裝置固體藥品，固定裝置，加液藥品，收集，驗滿，檢驗。

【學(xué)生】建立制取氣體步驟的思維模型是，檢查氣密性—裝固體藥品—固定裝置—（裝置液體藥品）-加熱（不需要的直接下一步）—（除雜）—收集—驗滿—檢驗—尾氣處理（由于學(xué)生新課學(xué)習(xí)知識局限性除雜和尾氣處理放到學(xué)完酸、堿、鹽再詳細探究）。

4.二氧化碳氣體驗滿和檢驗方法選擇

【教師】氧氣的驗滿和檢驗方法是？根據(jù)什么原理？怎樣驗滿和檢驗二氧化碳，構(gòu)建氣體驗滿和檢驗的思維模型。

【學(xué)生】因為氧氣有助燃性的化學(xué)特性，用帶火星的木條來驗滿和檢驗。二氧化碳不支持燃燒也不能燃燒的化學(xué)性質(zhì)，用燃著木條驗滿二氧化碳。二氧化碳和氮氣均不助燃，驗證二氧化碳利用其使澄清石灰水渾濁的特性。將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾即表明該氣體為二氧化碳。

【學(xué)生】構(gòu)建氣體的驗滿的思維模型是利用該氣體的化學(xué)性質(zhì)，氣體的檢驗方法是利用該氣體的化學(xué)性質(zhì)特性。

5.師生總結(jié)實驗室制取氣體的思維模型

【教師】請同學(xué)們用所給藥品和儀器，制取一瓶二氧化碳并驗滿和檢驗。

【學(xué)生】分組完成實驗，體驗實驗探究的方法和樂趣。

責(zé)任編輯 徐國堅