1、課題2 二氧化碳制取的研究本課題主要研究實驗室中如何制取二氧化碳。教材首先給出了實驗室中制取二氧化碳的化學反響原理 ,然后采用活動與探究的方式來研究實驗室中制取二氧化碳的裝置 ,這是本課題的教學重點和難點。教材首先給出了確定氣體發生裝置和收集裝置的因素 ,然后讓學生從反響物的狀態、反響條件、氣體密度與空氣密度的大小比擬和是否與水反響等方面來比擬實驗室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此根底上 ,給出了一些儀器 ,由學生自己來組裝制取二氧化碳的裝置。最后 ,教材給出了制取二氧化碳的一種裝置 ,并在“學完本課題你應該知道中總結了實驗室中制取氣體的思路和方法。課題二氧化碳制取的研究課型新授課教學目標知識

2、與技能1.通過分析氧氣的實驗室制法 ,討論實驗室制取氣體的一般設計思路。2.根據實驗室內制取氣體的一般設計思路進行二氧化碳制取的探究實驗。3.通過探究實驗初步掌握實驗室制取二氧化碳的原理、裝置和操作。4.了解二氧化碳的局部物理性質 ,學會收集、檢驗和驗滿二氧化碳的方法。過程與方法1.使學生初步認識科學探究的意義和根本過程 ,能提出問題 ,進行探究活動。用科學的方法去推理、分析、解決實際問題。2.通過探究實驗培養學生主動與他人進行交流和討論 ,清楚地表達自己的觀點 ,逐步形成良好的學習模式。情感、態度與價值觀1.增強學生對自然界中化學現象的探究欲。能從探究活動中獲得成功的喜悅 ,增強學習化學的興

3、趣。2.培養學生的合作意識及勤于思考、嚴謹求實、勇于創新和實踐的科學精神。教學重點探究實驗室制取二氧化碳的原理和實驗裝置 ,并利用設計裝置制取二氧化碳。教學難點實驗室制取二氧化碳裝置的設計思路。教具準備儀器：錐形瓶或廣口瓶、大試管、長頸漏斗 ,帶導管的雙孔塞、集氣瓶、玻璃片、導氣管等。藥品：大理石或石灰石、碳酸鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸溶液。教具：多媒體電腦平臺和PPT課件。備課筆記課前預習1.實驗室制取CO2常選用石灰石或大理石和稀鹽酸 ,其反響原理是CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。2.發生裝置確實定取決于反響物的狀態和反響條件；CO2氣體只能用向上排空氣法收集 ,是因為二氧化

4、碳能溶于水且密度比空氣大。3.CO2的檢驗與驗滿：檢驗CO2氣體通常用澄清的石灰水 ,驗滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶口。新課導入設問在課題1中我們學過碳在氧氣中充分燃燒、高溫下碳復原氧化銅都可以生成二氧化碳 ,在實驗室里制取二氧化碳是否可以利用這些反響呢？提問請同學們討論總結：根據前面學過的實驗室制取氧氣的方法 ,設計實驗室制取二氧化碳的思路是什么？總結實驗室制取氣體的一般思路是：選擇適當的反響 ,包括反響物和反響條件；選擇適宜的實驗裝置；檢驗所制得的氣體等。進行新課知識點一、實驗室制取氣體裝置確實定1.二氧化碳的性質信息從生活經驗和已有事實推測在標準狀況下 ,二氧化碳的密度是1.977g

5、/L ,比空氣的密度_空氣是_。把燃著的木條插入盛二氧化碳的集氣瓶中 ,木條_ ,說明_。翻開汽水瓶蓋可以看到_ ,這說明二氧化碳溶于水_“能或“不能且二氧化碳能與水反響。人向澄清石灰水中吹氣 ,看到的現象_ ,說明二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣Ca(OH)2反響。2.發生裝置和收集裝置教師活動1結合教材及上述提供信息 ,講解實驗室制取氣體的裝置選擇依據：投影發生裝置的選擇依據：反響物的狀態及反響條件。a.如果反響物的狀態是固體 ,反響條件需要加熱 ,采用如圖1所示裝置。b.如果反響物的狀態是固體和液體 ,反響條件不需要加熱 ,采用如圖2所示裝置或類似裝置。備課筆記課外拓展：工業上 ,通過高溫

6、煅燒石灰石的方法制取二氧化碳。CaCO3高溫CaO+CO2進行新課收集裝置的選擇依據：氣體的水溶性、氣體的密度。a.排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發生化學反響的氣體。此法收集的氣體較為純潔；當有氣泡從水槽中冒出時 ,說明氣體收集已滿(如圖3所示)。b.向上排空氣集氣法：適用于相同狀況下 ,密度比空氣大且不與空氣中成分反響的氣體。操作時應注意將導管口伸到接近集氣瓶瓶底處 ,便于將集氣瓶內的空氣排盡。同時 ,應在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片 ,以便穩定氣流。此法收集的氣體較為枯燥 ,但純度較差；需要驗滿(如圖4所示)。c.向下排空氣集氣法：適用于相同狀況下 ,密度比空氣小且不與空氣中成

7、分反響的氣體。操作時應注意將導管口伸到接近集氣瓶瓶底處 ,便于將集氣瓶內的空氣排盡。此法收集的氣體較為枯燥 ,但純度較差；需要驗滿(如圖5所示)。2指導學生結合上述提供信息及所講知識完成教材P114中的表：二氧化碳和氧氣的實驗室制取及相關性質比擬。學生活動1交流討論：根據上述信息分析 ,制取二氧化碳和氧氣的發生裝置和收集裝置有什么不同？2實驗探究：結合上述反響原理和教材提供的儀器 ,設計制取二氧化碳的裝置 ,并與同學討論、交流 ,分析各自設計的裝置的優缺點。也可選用其他儀器、自制儀器或代用品共同總結總結學生討論、設計實驗裝置的成果：投影發生裝置：發生裝置要根據反響物的狀態和反響條件來確定。由于

8、反響物是塊狀的大理石或石灰石與稀鹽酸反響 ,且反響不需要加熱 ,生成的CO2難溶于酸 ,因此CO2的發生裝置可設計為如圖6所示或其他類似裝置 ,如容器用平底燒瓶也可。思考長頸漏斗為什么要插入液面下？能不能用普通漏斗代替長頸漏斗？備課筆記方法總結：判斷一種氣體的密度比空氣大還是小的方法是：空氣的平均相對分子質量約為29 ,如果某氣體的相對分子質量大于29 ,那么這種氣體的密度比空氣的大；如果某氣體的相對分子質量小于29 ,那么這種氣體的密度比空氣的小。答復起液封作用 ,防止生成的氣體從長頸漏斗跑掉。普通漏斗頸較短 ,難到達液封要求 ,因此 ,不宜用普通漏斗代替長頸漏斗。收集裝置：收集裝置要根據C

9、O2的性質來確定因為CO2能溶于水 ,且密度比空氣密度大 ,因此一般只用向上排空氣法來收集(如圖7所示)。思考為什么插入集氣瓶的導氣管要接近瓶底？答復如果不接近瓶底 ,瓶內空氣不易排出 ,收集到的CO2氣體不純。學生活動各小組按照自己的設計 ,選擇儀器 ,自行組裝并進行實驗。1按照正確的實驗步驟制取并收集一瓶二氧化碳。2討論：怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？3討論：如何檢驗集氣瓶中的二氧化碳已收集滿了？共同總結1實驗步驟：檢查裝置的氣密性裝藥品先加固體 ,連接好后加液體連接裝置檢驗制得的氣體收集一瓶二氧化碳檢驗是否收集滿。2檢驗方法：將產生的氣體通入澄清的石灰水中 ,如果變渾濁 ,那么證明是二氧

10、化碳。3驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口 ,如果木條立即熄滅 ,那么證明已收集滿了。知識點二、二氧化碳的實驗室制法教師活動提供學生實驗探究的參考信息：碳酸鈉粉末Na2CO3或大理石或石灰石主要成分都是CaCO3等碳酸鹽均能跟稀鹽酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)等酸發生反響生成二氧化碳。學生活動實驗探究一：探究實驗室制取二氧化碳的理想原料。重點比擬反響速率快慢可供選的藥品：1碳酸鈉粉末Na2CO3；2石灰石或大理石主要成分是CaCO3反響；(3)碳酸鈣粉末CaCO3；(4)稀鹽酸(有效成分HCl)；(5)稀硫酸(有效成分H2SO4)。可供選的儀器：試管、藥匙、膠頭滴管。教師活動1指導學生實驗

11、探究中的儀器操作、藥品取用并觀察現象；2共同分析總結：根據提供藥品可做如下實驗：備課筆記重點提示：假設制取的氣體有毒 ,在收集該氣體時 ,還應采取措施防止該氣體逸散到空氣中 ,故對多余的氣體要進行尾氣處理 ,防止其對空氣造成污染。規律總結：1不能用稀硫酸代替稀鹽酸 ,因為稀硫酸與大理石反響生成微溶于水的CaSO4 ,會覆蓋在大理石外表 ,阻礙反響繼續進行；2不能用濃鹽酸代替稀鹽酸 ,因為濃鹽酸易揮發 ,會使生成的氣體中混有較多氯化氫氣體而不純；3不用純CaCO3或Na2CO3等代替大理石或石灰石 ,因為它們與稀鹽酸反響速率太快 ,很難控制 ,且本錢較高。 酸鈉粉末Na2CO3和稀鹽酸(有效成分

12、HCl) 酸鈉粉末Na2CO3和稀硫酸(有效成分H2SO4) 灰石或大理石主要成分是CaCO3和稀鹽酸(有效成分HCl) 灰石或大理石主要成分是CaCO3和稀硫酸(有效成分H2SO4) 酸鈣粉末CaCO3和稀鹽酸(有效成分HCl)碳酸鈣粉末CaCO3和稀硫酸(有效成分H2SO4)3現象總結分析：實驗中 ,他們觀察發現：實驗迅速反響 ,生成大量氣體 ,碳酸鈉粉末很快消耗完畢；實驗剛開始冒出了少量氣泡 ,但很快氣泡越來越少 ,藥品有剩余但反響停止；實驗迅速反響 ,生成較多的氣體 ,反響持續時間較長。結論在實驗室里常常用石灰石或大理石跟稀鹽酸反響來制取二氧化碳：CaCO3+2HCl CaCl2CO2

13、十H2O教學板書課題2 二氧化碳制取的研究1.反響原理CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O2.實驗裝置氣體發生裝置：由反響條件和反響物狀態決定；氣體收集裝置：由氣體溶解性和氣體密度決定。3.實驗室制取二氧化碳1發生裝置：固液不加熱型2收集裝置：向上排空氣法3操作步驟：檢查氣密性加藥品先固后液連接裝置收集4檢驗5驗滿課堂小結本節課主要學習了實驗室中制取二氧化碳的反響原理和實驗裝置 ,并了解了制取氣體實驗的設計思路 ,包括選擇恰當的反響原理及適宜的實驗裝置。備課筆記教材習題解答練習與應用P1161.實驗室里制取二氧化碳的反響原理是CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(用化學

14、方程式表示)；收集二氧化碳的方法是向上排空氣法 ,因為二氧化碳的密度比空氣密度大；檢驗二氧化碳的方法是將氣體通入澄清的石灰水中 ,假設澄清石灰水變渾濁 ,那么證明生成的氣體是二氧化碳；用集氣瓶收集二氧化碳時 ,證明是否集滿的方法是用燃著的小木條放在集氣瓶口處 ,假設木條熄滅 ,那么證明集滿 ,否那么沒有集滿。2.右圖所示實驗室制取二氧化碳的裝置有哪些錯誤？為什么？解：該制取二氧化碳的裝置有以下幾處錯誤：(1)長頸漏斗下端管口沒有伸入液面下 ,會導致二氧化碳從長頸漏斗逸出。(2)出氣導管口不應伸入液面下 ,這樣無法收集到氣體。(3)集氣瓶口不能向下 ,因為二氧化碳的密度比空氣的密度大 ,這樣無法

15、收集到二氧化碳。3.寫出以下物質間轉化的化學方程式。其中 ,哪些屬于化合反響？哪些屬于分解反響？4.列舉你所知道的能生成二氧化碳的反響 ,能用化學方程式表示的 ,寫出化學方程式。然后與同學討論這些反響能否用于在實驗室里制取二氧化碳 ,并說明理由。備課筆記方法點撥：制取二氧化碳時 ,長頸漏斗的下端必須伸到液面以下是為了防止產生的CO2氣體從長頸漏斗中逸出。收集二氧化碳時 ,因為二氧化碳氣體的密度比空氣的大 ,為了把集氣瓶內的空氣排盡 ,使收集的二氧化碳比擬純潔 ,所以把導氣管通到集氣瓶的底部。5.實驗室里現有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、石灰石和稀鹽酸 ,以及以下儀器：1利用上述儀器和藥品可以制取二

16、氧化碳 ,你選擇的儀器是(填序號) ,藥品是大理石和稀鹽酸 ,反響的化學方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。2假設補充一種儀器試管填儀器名稱 ,再利用上述儀器和藥品還可以制取氧氣 ,你選擇的儀器是填序號 ,藥品是氯酸鉀和二氧化錳 ,反響的化學方程式為6.足量鹽酸與250g碳酸鈣反響 ,生成二氧化碳的質量是多少？備課筆記難題解答例1在實驗室中制取二氧化碳。以下有關該實驗的說法中 ,正確的選項是( )A.用排水法收集一瓶二氧化碳氣體B.先往試管中放入石灰石 ,再滴入稀硫酸C.將燃燒的木條伸入集氣瓶中 ,檢驗二氧化碳是否集滿D.將集滿二氧化碳氣體的集氣瓶蓋上玻璃片 ,正放在桌上

17、【解析】二氧化碳能溶于水 ,不能用排水法收集 ,故A錯；不能用稀硫酸與石灰石反響制取CO2 ,因為生成的硫酸鈣微溶于水 ,覆蓋在大理石外表 ,阻止反響繼續進行 ,故B錯；檢驗CO2是否集滿 ,應把燃燒的木條放在集氣瓶口 ,故C錯?！敬鸢浮緿例2氨氣極易溶于水 ,常溫常壓下 ,1體積水可溶解700體積的氨氣 ,溶解后可與水反響生成一水合氨 ,溶液顯堿性。氨氣的密度比空氣的小。：2NH4Cl(固體)+Ca(OH)2(固體) 2NH3+CaCl2+2H2O。1如果制取并收集保存氨氣 ,請從圖中選取裝置和儀器填序號。2氨氣不能用排水法收集 ,原因是_。【解析】1由于氨氣是用固體和固體加熱來制取的 ,且

18、有水生成 ,所以發生裝置選用A；又因為氨氣極易溶于水 ,密度比空氣的小 ,所以應用向下排空氣法收集 ,收集裝置選用E。2氨氣不能用排水法收集的原因是氨氣極易溶于水?！敬鸢浮?A、E2氨氣極易溶于水布置作業：完本錢課時對應練習 ,并提醒學生預習下一節的內容。備課筆記思想方法：知識遷移法選擇未學過的氣體的制取裝置 ,就要根據實驗室中制取氣體的一般思路和方法進行知識的遷移。首先要熟悉固體加熱型和固液不加熱型兩種氣體的發生裝置 ,知道根據氣體的密度和溶解性來選擇收集裝置 ,再根據陌生氣體的制取原理和性質 ,與上面的知識對照遷移 ,找出共同點 ,再選擇儀器的組合。教學反思1.探究重在過程、思路和方法本節課主要是讓學生探究實驗室中制取二氧化碳的裝置 ,在探究過程中了解實驗室中確定制取氣體的裝置包括發生裝置和收集裝置時應考慮