2015-12-15 发布者：王标 浏览数( -)
《二氧化碳制取的研究》教案
坪里中学 颜干华
［教学目标］
1.知识与技能 ：
①了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
②了解实验室制取气体的方法和设计思路。
2.过程与方法：
①探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
②通过对二氧化碳制取的探究，提高和锻炼我们收集、加工简单信息的能力。
3.情感、态度与价值观：
① 通过实验、问题讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。
② 通过师生、学生间合作学习，研究性学习，体验探究成功的乐趣，激发学生探究欲。
［教学重点难点］
教学重点：探究实验室制取二氧化碳的装置，并制取二氧化碳。
教学难点：探究实验室制取二氧化碳的装置。
［教学方法］实验探究式
［教学用具］锥形瓶烧杯 试管 集气瓶 长颈漏斗 导管 火柴 铁架台 夹子 稀盐酸 大理石 稀硫酸 碳酸钠 澄清石灰水 水 挂图
［课时安排］1课时
［教学过程］
一、创设情景、引入新课：
1.创设情景：（1）教师引言：谜语：“左侧月儿弯，右侧月儿圆，弯月能取暖，圆月能助燃。”猜一种气体。学生回答。
2.提出问题，引入新课
教师引言：CO2与日常生活关系非常密切，空气中有CO2，人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生CO2。
教师出示一瓶二氧化碳，并提出二氧化碳有关物理性质。问：同学们想不想知道实验室里怎样制取CO2？引入新课：[板书]二氧化碳制取的研究。
二、合作探究
1、探究一：[板书]实验室制取二氧化碳的理想原料及反应原理。
请学生提供能生成二氧化碳放的最熟悉方案：例:①C + O2
②C+ 2CuO 
2Cu + CO2↑
教师引导学生：在实验室中制取气体要考虑是否有二氧化碳生成，产物纯度、条件是否容易达到等因素
学生小组讨论，评价方案。学生代表发言：
教师点评学生的发言并小结：①碳和氧气反应的结果比较复杂。如果氧气充足，那么最后制得的气体中混有杂质氧气；如果氧气不足，那么最后制得的气体中混有一氧化碳。②③条件在实验室中不容易达到。
教师提出三个实验方案，并做演示实验。学生观察记录实验现象，并分组讨论方案的可行性。如果以下方案可行的，请学生选择最佳的方案。
实验1 碳酸钠和稀盐酸的反应
实验2 石灰石和稀硫酸的反应
实验3 石灰石和稀盐酸的反应
学生代表发言。
教师点评：（1）使用的大理石或石灰石均为块状，反应速率适中。
（2）不能使用稀硫酸来代替稀盐酸，稀硫酸与大理石反应生成微溶物覆盖在反应物表面，阻止反应进行。
（3）碳酸钠跟稀盐酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体，反应太快，生成的二氧化碳不容易收集。
教师点拨：实验室通常用稀盐酸和石灰石（或大理石）反应来制取CO2。
即【板书】反应原料：稀盐酸和石灰石（或大理石）
引导学生书写反应的化学方程式：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和水：H2CO3＝H2O＋CO2↑
总的反应式是CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
即【板书】反应原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
2、探究二：【板书】制取二氧化碳的实验装置
复习：实验室制取和收集氧气的装置。教师展示两组实验室制取氧气发生装置图，并让学生上台写出相对应制取的原理及收集方法。
教师请同学讨论以下问题：
A、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
B、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？
学生发言回答：
教师点评学生答案（要表扬与鼓励学生），归纳：
【板书】：确定实验室制取气体装置要考虑的因素：（学生对照课本）
（1）发生装置：反应物的状态及反应条件
（2）收集装置：水溶性及密度
教师问：是否可用制氧气的装置来制取二氧化碳？
学生讨论填空：CO2和O2制取实验及相关性质比较（展示）
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反应物状态 |
反应条件 |
气体密度比空气大或小 |
是否与水反应 |
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二氧化碳 |
固体＋液体 |
常温（不加热） |
大 |
是 |
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氧气 |
固体与固体或固体＋液体 |
加热或不加热 |
略大 |
否 |
通过以上的比较，教师引导学生讨论设计制取二氧化碳的装置，并请学生回答教师刚问的问题。
展示不同的实验仪器，让学生上台组装实验室制取二氧化碳的装置（学生合作，注意操作步骤及注意事项）。教师评价装置的易用性方面的优缺点，（对学生进行表扬和鼓励）并选择一种装置。（【板书】发生装置：固体、液体不加热型，收集装置：向上排空气法）
学生讨论：实验室制取氧气与二氧化碳装置的不同点：(展示)
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氧气 |
二氧化碳 |
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发生装置的不同点
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条件 |
不加热或加热 |
不加热 |
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仪器组合 |
1.试管 导管 2.试管 导管 铁架台 酒精灯 |
1.试管 导管 2.锥形瓶 长颈漏斗 双孔导管 |
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类型 |
固体、液体不加热型，固体加热型 |
固体、液体不加热型 |
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收集装置的不同点（收集方法） |
排水法 |
向上排空气法 |
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3、探究三：【板书】实验室制取二氧化碳
学生讨论: 制取步骤、检验方法、验满方法。
学生回答讨论结果。
教师点评学生的回答，并归纳：
（1）、【板书】步骤：①检查装置的气密性（加水检验）②加入石灰石或大理石③注入稀盐酸④收集CO2 (连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验）
（2）、二氧化碳的检验和验满
①【板书】检验：利用澄清石灰水来检验CO2
化学方程式：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
具体方法是：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊则通入的气体为CO2；如果未变浑浊，则不是CO2。
②【板书】验满：用燃着的木条放在集气瓶口，观察燃着木条的燃烧情况（是否熄灭）
演示：二氧化碳的制取过程，检验、验满。（检验课前所出示的一瓶二氧化碳）学生观察。
学生讨论整个实验过程中应该要注意那些问题？学生代表回答。
教师评价并小结：操作中的注意事项：
①取用大理石时，先将锥形瓶横放，把大理石放入瓶口使其缓慢滑到瓶底；
②长颈漏斗下端应浸没在液面以下，以防二氧化碳从漏斗口逸出；
③导管不能伸入瓶内太长，以刚漏出胶塞为宜；
④收集二氧化碳导管口应接近集气瓶底部以利于排净空气。
三、交流感想
教师引导：通过本课题的学习，你们有哪些收获？还有哪些感受？
学生讨论，并发言。最后教师总结本节课的知识结构，并点出本课内容的重点与难点。
【巧设练习】
1.文文同学收集了一些家庭装修时废弃的大理石碎片，并设计了如下图的装置来制取二氧化碳（该装置能随时控制反应的发生）。请回答问题：
（1）大理石应放在___________中，装置A中反应的化学方程式为__________________。（2）用装置B收集CO2，验满时应把燃着的木条放在_________（选填字母）处。
2．现在有下列实验仪器：（1）大试管（2）烧杯（3）酒精灯（4）集气瓶（5）长颈漏斗（6）带导管的双孔塞（7）导气管（8）玻璃片（9）铁架台（10）水槽等仪器，在实验制取CO2时，应选用的仪器有（填序号） 。
3.实验室制备并收集ＣＯ２，通常有以下操作步骤：
①检查装置气密性 ②连接装置 ③加入大理石 ④加入稀盐酸 ⑤收集 ⑥验满 其中排列顺序正确的是（ ）。
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
板书设计
二氧化碳制取的研究
一．原料及反应原理：
1.原料：大理石或石灰石与稀盐酸
2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
二．实验装置
1．确定实验室制取气体装置要考虑的因素：
（1）发生装置：反应物的状态及反应条件
（2）收集装置：水溶性及密度
2. 发生装置：固体，液体不加热型
3. 收集装置：向上排空气法
三．二氧化碳的制取
1.制取步骤：连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验
2.检验：通入澄清的石灰水，变浑浊则是二氧化碳
3.验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则满
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