將化學核心素養融入課堂

摘 要：人教版初中化學九年級上冊《二氧化碳制取的研究》一課的教學，通過“提出問題，引入新課”“對比實驗，探究原理”“層層遞進，選擇裝置”三個環節，發展學生的化學核心素養。

關鍵詞：化學核心素養 二氧化碳制取 教學設計

“化學學科核心素養包括‘宏觀辨識與微觀探析’‘變化觀念與平衡思想’‘證據推理與模型認知’‘科學探究與創新意識’‘科學態度與社會責任’5個方面?！本C觀學生的化學學習過程，化學學科核心素養的形成大體要經過如圖1所示的幾個環節。

下面，以人教版初中化學九年級上冊《二氧化碳制取的研究》一課的教學為例，談談如何在課堂教學中幫助學生發展化學學科核心素養。

一、教學設計

根據上述思考，筆者挖掘本節課教學中核心素養的培養點，設計了三個教學環節，詳見表1。

二、教學實施

（一）提出問題，引入新課

師 （播放《南極冰川融化》片段，展示相關圖片）

同學們，你們知道“溫室效應”是由什么氣體過多引起的嗎？

生 二氧化碳。

師 知道該氣體的制取方法嗎？

生 在一般情況下，讓酸與含有碳酸根離子的鹽發生反應就可以制取二氧化碳，如稀鹽酸與碳酸鈣反應。

[設計意圖：這一環節旨在通過環境保護話題，勾連學生的科學精神與社會責任意識，并為接下來實驗室制取二氧化碳的原理探究教學做準備。]

（二）對比實驗，探究原理

師 （出示藥品：第一組為大理石、碳酸鈉與稀鹽酸；第二組為大理石、碳酸鈉與稀硫酸）

請利用老師提供給大家的兩組藥品進行實驗，并分析哪一組更適合在實驗室制取二氧化碳。

生 兩組都可以。

師 為什么認為兩組藥品都可以呢？

生 因為大理石的主要成分為碳酸鈣，其和碳酸鈉中都含有碳酸根離子，而稀鹽酸和稀硫酸都含有氫離子，所以相互反應都能產生二氧化碳。

師 那么到底哪一組更適合？我們可以通過實驗來分析說明。請同學們先完成實驗，再嘗試完成表格。

（學生完成后，教師投影一名學生完成的表格，如圖2；并請另一名學生進行點評。）

生 由于碳酸鈉粉末與稀鹽酸、稀硫酸反應非常劇烈，二氧化碳氣體根本來不及收集，所以此反應不能用于實驗室制取二氧化碳。而大理石與稀鹽酸的反應則不同：由于大理石中含有雜質且大理石為塊狀，使得它與稀鹽酸的反應速率適中，同時產生較多的二氧化碳氣體。如果用稀硫酸與大理石反應，那么反應一開始能夠進行，但很快就會停止。

師 這是因為稀硫酸與大理石反應生成的硫酸鈣微溶，會附著在大理石表面，隔斷稀硫酸與大理石的接觸，導致反應停止。因此，實驗室通常用大理石（或石灰石），與稀鹽酸反應制取二氧化碳。那么用濃鹽酸制取二氧化碳可行嗎？

生 濃鹽酸有一定的揮發性，使得反應生成的二氧化碳氣體中會混有少量氯化氫氣體雜質，導致二氧化碳氣體不純。

[設計意圖：這一環節旨在通過大理石、碳酸鈉分別與稀鹽酸、稀硫酸反應速率的對比，找出實驗室制取二氧化碳的最佳反應原理，并為接下來實驗室制取二氧化碳的裝置選擇教學做準備。整個探究過程滲透了尋找證據進行推理的意識。]

（三）層層遞進，選擇裝置

師 弄清楚了實驗室制取二氧化碳的原理，那么實驗室制取二氧化碳需要哪些儀器？如何來組裝呢？

生 之前，我們學過實驗室制取氧氣的裝置，可以從中受到啟發，思考制取二氧化碳的裝置選擇。

師 同學們知道實驗室制取氣體的裝置選擇的依據嗎？

生 實驗室制氣體的裝置包括發生裝置和收集裝置兩種。制取二氧化碳的大理石（或石灰石）為固體，稀鹽酸為液體，反應在常溫下進行，因此可選用固液反應不加熱的實驗裝置。二氧化碳密度比空氣大且能溶于水，因此采用向上排空氣法收集。

師 （出示圖3）請你從給出的儀器中選擇適當的儀器，設計并組裝一套合理的裝置。

（學生設計并組裝實驗裝置，然后討論歸納出最佳裝置，如圖4。）

師 裝置中的長頸漏斗能否用普通漏斗代替？錐形瓶可以用其他儀器替換嗎？

生 為了防止產生的二氧化碳氣體逸出，必須把漏斗的下端伸入到液面以下，以形成液封，顯然，普通漏斗由于下端太短不能達到此效果。錐形瓶在裝置中作為容器，可以用其他口徑大小適宜的容器，如大試管、燒瓶、廣口瓶代替。

師 現在你能總結一下實驗室制取氣體的思路嗎？

生 實驗室制取氣體的一般思路：（1）選擇最佳的反應原理；（2）選擇合適的實驗裝置；（3）確定驗證氣體的方法。

[設計意圖：這一環節旨在通過對二氧化碳制取裝置的不斷改進和創新，讓學生親自動手組裝儀器并對比，找到最佳裝置，培養實驗探究與創新意識。]

參考文獻：

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