二氧化碳的实验室制取与性质

教学目标

知识与技能

1．让学生通过相互交流归纳出实验室制取气体的思路和方法。

2．使学生学会实验室制取二氧化碳的原理、制备装置、收集方法、验满方法、检验方法。

过程与方法

通过探究“实验室制取二氧化碳的理想药品”的过程以及教师演示的有关实验内容，提高学生实验操作技能，培养学生观察能力、探究能力、分析和归纳能力以及相互交流协作能力。并能用所学知识解释日常生活与之有关的化学问题。

情感、态度与价值观

1．在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣。

2．在设计实验装置的过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。

重点　初步学会实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集、检验及验满。

难点　实验室制取二氧化碳的化学反应方程式，了解实验室制备气体的思路和方法。

烧杯、集气瓶、量筒、玻璃导管、胶皮管、单孔橡胶塞、铁架台(带铁夹子)、试管、试管夹、玻璃片、酒精灯、大理石(或石灰石)、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水、火柴等。

教学过程

一、引入新课

师：二氧化碳是一种有着广泛用途的气体，实验室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前为止，你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。

(学生讨论，并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录)

1．碱式碳酸铜热分解。

2．蜡烛燃烧。

3．木炭燃烧。

4．石墨等碳单质在氧气中燃烧。

5．木炭还原氧化铜。

6．碳在高温下还原氧化铁。

7．碳酸受热分解。

8．人或动物的呼吸。

9．高温煅烧石灰石…

引导学生讨论作为实验室制法的条件是：

1．制取应简便迅速。

2．所制得的气体纯度高，符合演示实验的需要。

3．操作简单、安全，易于实现。

学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。

二、讲授新课

师：在学习二氧化碳的实验室制备方法之前，我们一起回忆一下实验室是如何制备氧气的？需要解决哪些问题才能顺利地制出氧气？

学生回忆、讨论、写出大纲。

师生共同总结并板书：

实验室制取气体的一般思路：

1．研究生成该气体的化学反应原理：(适当的药品、反应条件、化学反应方程式)

2．选择合适的装置。(发生装置：主要由反应物的状态和反应条件决定。收集装置：主要由该气体的物理性质定)

师：我们可以根据实验室制取气体的思路来讨论如何进行二氧化碳的制取。

学生阅读课文，找出实验室制备二氧化碳所使用的药品以及反应原理。

教师指导学生阅读并写出该反应的化学反应方程式，进行详细分析。

师：为什么该药品可以制出二氧化碳，用其他含有碳酸根离子的物质与酸反应可以制出二氧化碳吗？

家庭常用的纯碱可以代替大理石吗？实验室常用的稀硫酸可以代替稀盐酸吗？

教师演示：在两个试管中分别放有大小一样的石灰石各一块，一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。(让学生观察到开始都有二氧化碳生成，随后加入硫酸的试管，反应速率越来越慢，最后停止)

结论：不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。

教师讲解：为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢？反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，我们可以选择什么样的反应装置呢？(必要时教师可以讲解制氧气、氢气的装置特点)

教师展示大理石、纯碱面、小苏打、稀盐酸、稀硫酸等药品。指导探究方法、组织探究活动。

全班分为六个小组，自主选择不同药品进行探究。并由每组组长负责向全班通报实验现象以及实验结束的时间(以没有气泡放出为准)。通过分析，得出结论：用那种药品最合适实验室制取二氧化碳？

教师巡视二指导学生按操作规范进行实验，提醒学生认真观察现象。

通过实验得出结论：用哪种药品最合适实验室制取二氧化碳？为什么？

学生分组讨论并回答。

师：通过实验我们知道：能生成二氧化碳的物质比较多。我们要根据反应的速率、收集的难易、药品的价格等多方面来选择何合适的药品。教师演示实验，引导学生边观察边思考以下问题：

1．怎样组装仪器？怎样检查装置气密性？加入药品？(教师演示并讲解)

2．当大理石与稀盐酸接触后时，看到了什么现象？

3．用什么方法收集二氧化碳？为什么？

(气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重，所以常采用集气瓶口向上排气法收集。)

4．怎样验满？为什么？

(可以根据二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的性质回答，如将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满。)

5．怎样检验所收集的就是二氧化碳？为什么？

(将气体通入澄清石灰水时，石灰水变浑浊。)

学生听讲并思考回答问题。

在回答问题3、4、5时，对照氧气，找出不同处。

师：二氧化碳与氧气在制备和性质上有哪些相同点、不同点？(从药品、反应条件、装置、收集、检验、验满等方面分析)

学生进行简单的讨论与交流。

师：空气中含有0.03%的二氧化碳对地球的生态是必须的。但是否二氧化碳越多越好呢？

教师简单介绍“温室效应”，了解温室效应对人类造成的危害，拓展知识面，增强环保意识。

(一)实验室制取二氧化碳的原理：在实验室里常用大理石(石灰石)与稀盐酸反应来制取二氧化碳。

CaCO₃＋2HCl===CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑

(二)实验室制取二氧化碳的装置：固液不加热型

(三)收集方法：向下排空气法——比空气密度大

(四)验满方法

(五)检验方法

教学反思

这节课教学内容容量大，设计的师生互动活动较多，强调了新课标指导下新型的、互动的师生关系：即教师不再是负责“传道授业解惑”的人，而是一个帮助学生提出问题，和学生合作解决问题的合作伙伴，不仅不包揽所有问题答案，还会要求学生自己想办法，找答案。

本节课通过演示实验、探究实验、提问等众多手段的运用，体现了知识、能力、态度的有机整合，不仅能吸引学生的注意力，还可以寓教于乐，以情激学，培养学生的创新意识，激发学生创新思维。但对于初中学生来讲，记忆和理解的水平差异还很大，所以连续和反复依然很重要。