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摘 要：人教版初中化学九年级上册《二氧化碳制取的研究》一课的教学，通过“提出问题，引入新课”“对比实验，探究原理”“层层递进，选择装置”三个环节，发展学生的化学核心素养。
关键词：化学核心素养 二氧化碳制取 教学设计
“化学学科核心素养包括‘宏观辨识与微观探析’‘变化观念与平衡思想’‘证据推理与模型认知’‘科学探究与创新意识’‘科学态度与社会责任’5个方面。”综观学生的化学学习过程，化学学科核心素养的形成大体要经过如图1所示的几个环节。
下面，以人教版初中化学九年级上册《二氧化碳制取的研究》一课的教学为例，谈谈如何在课堂教学中帮助学生发展化学学科核心素养。
一、教学设计
根据上述思考，笔者挖掘本节课教学中核心素养的培养点，设计了三个教学环节，详见表1。
二、教学实施
（一）提出问题，引入新课
师 （播放《南极冰川融化》片段，展示相关图片）
同学们，你们知道“温室效应”是由什么气体过多引起的吗？
生 二氧化碳。
师 知道该气体的制取方法吗？
生 在一般情况下，让酸与含有碳酸根离子的盐发生反应就可以制取二氧化碳，如稀盐酸与碳酸钙反应。
[设计意图：这一环节旨在通过环境保护话题，勾连学生的科学精神与社会责任意识，并为接下来实验室制取二氧化碳的原理探究教学做准备。]
（二）对比实验，探究原理
师 （出示药品：第一组为大理石、碳酸钠与稀盐酸；第二组为大理石、碳酸钠与稀硫酸）
请利用老师提供给大家的两组药品进行实验，并分析哪一组更适合在实验室制取二氧化碳。
生 两组都可以。
师 为什么认为两组药品都可以呢？
生 因为大理石的主要成分为碳酸钙，其和碳酸钠中都含有碳酸根离子，而稀盐酸和稀硫酸都含有氢离子，所以相互反应都能产生二氧化碳。
师 那么到底哪一组更适合？我们可以通过实验来分析说明。请同学们先完成实验，再尝试完成表格。
（学生完成后，教师投影一名学生完成的表格，如图2；并请另一名学生进行点评。）
生 由于碳酸钠粉末与稀盐酸、稀硫酸反应非常剧烈，二氧化碳气体根本来不及收集，所以此反应不能用于实验室制取二氧化碳。而大理石与稀盐酸的反应则不同：由于大理石中含有杂质且大理石为块状，使得它与稀盐酸的反应速率适中，同时产生较多的二氧化碳气体。如果用稀硫酸与大理石反应，那么反应一开始能够进行，但很快就会停止。
师 这是因为稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶，会附着在大理石表面，隔断稀硫酸与大理石的接触，导致反应停止。因此，实验室通常用大理石（或石灰石），与稀盐酸反应制取二氧化碳。那么用浓盐酸制取二氧化碳可行吗？
生 浓盐酸有一定的挥发性，使得反应生成的二氧化碳气体中会混有少量氯化氢气体杂质，导致二氧化碳气体不纯。
[设计意图：这一环节旨在通过大理石、碳酸钠分别与稀盐酸、稀硫酸反应速率的对比，找出实验室制取二氧化碳的最佳反应原理，并为接下来实验室制取二氧化碳的装置选择教学做准备。整个探究过程渗透了寻找证据进行推理的意识。]
（三）层层递进，选择装置
师 弄清楚了实验室制取二氧化碳的原理，那么实验室制取二氧化碳需要哪些仪器？如何来组装呢？
生 之前，我们学过实验室制取氧气的装置，可以从中受到启发，思考制取二氧化碳的装置选择。
师 同学们知道实验室制取气体的装置选择的依据吗？
生 实验室制气体的装置包括发生装置和收集装置两种。制取二氧化碳的大理石（或石灰石）为固体，稀盐酸为液体，反应在常温下进行，因此可选用固液反应不加热的实验装置。二氧化碳密度比空气大且能溶于水，因此采用向上排空气法收集。
师 （出示图3）请你从给出的仪器中选择适当的仪器，设计并组装一套合理的装置。
（学生设计并组装实验装置，然后讨论归纳出最佳装置，如图4。）
师 装置中的长颈漏斗能否用普通漏斗代替？锥形瓶可以用其他仪器替换吗？
生 为了防止产生的二氧化碳气体逸出，必须把漏斗的下端伸入到液面以下，以形成液封，显然，普通漏斗由于下端太短不能达到此效果。锥形瓶在装置中作为容器，可以用其他口径大小适宜的容器，如大试管、烧瓶、广口瓶代替。
师 现在你能总结一下实验室制取气体的思路吗？
生 实验室制取气体的一般思路：（1）选择最佳的反应原理；（2）选择合适的实验装置；（3）确定验证气体的方法。
[设计意图：这一环节旨在通过对二氧化碳制取装置的不断改进和创新，让学生亲自动手组装仪器并对比，找到最佳装置，培养实验探究与创新意识。]
参考文献：
[1] 张玉彬.化学优质课堂教学方法与策略[M].广州：广州出版社，2012.
[2] 楊玉琴，王祖浩.教学情境的本真意蕴——基于化学课堂教学案例的分析与思考[J].化学教育，2011（10）.
[3] 王国峥.高效复习课优化策略的设计与思考[J].中学化学教学参考，2009（5）.
关键词：化学核心素养 二氧化碳制取 教学设计
“化学学科核心素养包括‘宏观辨识与微观探析’‘变化观念与平衡思想’‘证据推理与模型认知’‘科学探究与创新意识’‘科学态度与社会责任’5个方面。”综观学生的化学学习过程，化学学科核心素养的形成大体要经过如图1所示的几个环节。
下面，以人教版初中化学九年级上册《二氧化碳制取的研究》一课的教学为例，谈谈如何在课堂教学中帮助学生发展化学学科核心素养。
一、教学设计
根据上述思考，笔者挖掘本节课教学中核心素养的培养点，设计了三个教学环节，详见表1。
二、教学实施
（一）提出问题，引入新课
师 （播放《南极冰川融化》片段，展示相关图片）
同学们，你们知道“温室效应”是由什么气体过多引起的吗？
生 二氧化碳。
师 知道该气体的制取方法吗？
生 在一般情况下，让酸与含有碳酸根离子的盐发生反应就可以制取二氧化碳，如稀盐酸与碳酸钙反应。
[设计意图：这一环节旨在通过环境保护话题，勾连学生的科学精神与社会责任意识，并为接下来实验室制取二氧化碳的原理探究教学做准备。]
（二）对比实验，探究原理
师 （出示药品：第一组为大理石、碳酸钠与稀盐酸；第二组为大理石、碳酸钠与稀硫酸）
请利用老师提供给大家的两组药品进行实验，并分析哪一组更适合在实验室制取二氧化碳。
生 两组都可以。
师 为什么认为两组药品都可以呢？
生 因为大理石的主要成分为碳酸钙，其和碳酸钠中都含有碳酸根离子，而稀盐酸和稀硫酸都含有氢离子，所以相互反应都能产生二氧化碳。
师 那么到底哪一组更适合？我们可以通过实验来分析说明。请同学们先完成实验，再尝试完成表格。
（学生完成后，教师投影一名学生完成的表格，如图2；并请另一名学生进行点评。）
生 由于碳酸钠粉末与稀盐酸、稀硫酸反应非常剧烈，二氧化碳气体根本来不及收集，所以此反应不能用于实验室制取二氧化碳。而大理石与稀盐酸的反应则不同：由于大理石中含有杂质且大理石为块状，使得它与稀盐酸的反应速率适中，同时产生较多的二氧化碳气体。如果用稀硫酸与大理石反应，那么反应一开始能够进行，但很快就会停止。
师 这是因为稀硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶，会附着在大理石表面，隔断稀硫酸与大理石的接触，导致反应停止。因此，实验室通常用大理石（或石灰石），与稀盐酸反应制取二氧化碳。那么用浓盐酸制取二氧化碳可行吗？
生 浓盐酸有一定的挥发性，使得反应生成的二氧化碳气体中会混有少量氯化氢气体杂质，导致二氧化碳气体不纯。
[设计意图：这一环节旨在通过大理石、碳酸钠分别与稀盐酸、稀硫酸反应速率的对比，找出实验室制取二氧化碳的最佳反应原理，并为接下来实验室制取二氧化碳的装置选择教学做准备。整个探究过程渗透了寻找证据进行推理的意识。]
（三）层层递进，选择装置
师 弄清楚了实验室制取二氧化碳的原理，那么实验室制取二氧化碳需要哪些仪器？如何来组装呢？
生 之前，我们学过实验室制取氧气的装置，可以从中受到启发，思考制取二氧化碳的装置选择。
师 同学们知道实验室制取气体的装置选择的依据吗？
生 实验室制气体的装置包括发生装置和收集装置两种。制取二氧化碳的大理石（或石灰石）为固体，稀盐酸为液体，反应在常温下进行，因此可选用固液反应不加热的实验装置。二氧化碳密度比空气大且能溶于水，因此采用向上排空气法收集。
师 （出示图3）请你从给出的仪器中选择适当的仪器，设计并组装一套合理的装置。
（学生设计并组装实验装置，然后讨论归纳出最佳装置，如图4。）
师 装置中的长颈漏斗能否用普通漏斗代替？锥形瓶可以用其他仪器替换吗？
生 为了防止产生的二氧化碳气体逸出，必须把漏斗的下端伸入到液面以下，以形成液封，显然，普通漏斗由于下端太短不能达到此效果。锥形瓶在装置中作为容器，可以用其他口径大小适宜的容器，如大试管、烧瓶、广口瓶代替。
师 现在你能总结一下实验室制取气体的思路吗？
生 实验室制取气体的一般思路：（1）选择最佳的反应原理；（2）选择合适的实验装置；（3）确定验证气体的方法。
[设计意图：这一环节旨在通过对二氧化碳制取装置的不断改进和创新，让学生亲自动手组装仪器并对比，找到最佳装置，培养实验探究与创新意识。]
参考文献：
[1] 张玉彬.化学优质课堂教学方法与策略[M].广州：广州出版社，2012.
[2] 楊玉琴，王祖浩.教学情境的本真意蕴——基于化学课堂教学案例的分析与思考[J].化学教育，2011（10）.
[3] 王国峥.高效复习课优化策略的设计与思考[J].中学化学教学参考，2009（5）.