人教版化学-九年级上册-第六单元课题2二氧化碳制取的研究教案

课题2 二氧化碳制取的研究

本课题主要研究实验室中如何制取二氧化碳。教材首先给出了实验室中制取二氧化碳的化学反应原理，然后采用活动与探究的方式来研究实验室中制取二氧化碳的装置，这是本课题的教学重点和难点。教材首先给出了确定气体发生装置和收集装置的因素，然后让学生从反应物的状态、反应条件、气体密度与空气密度的大小比较和是否与水反应等方面来比较实验室中制取二氧化碳和氧气的异同。在此基础上，给出了一些仪器，由学生自己来组装制取二氧化碳的装置。最后，教材给出了制取二氧化碳的一种装置，并在“学完本课题你应该知道”中总结了实验室中制取气体的思路和方法。

课题二氧化碳制取的研究课型新授课

教学目标

知识与

技能

1.通过分析氧气的实验室制法，讨论实验室制取气体的一般设计思路。

2.根据实验室内制取气体的一般设计思路进行二氧化碳制取的探究实

验。

3.通过探究实验初步掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作。

4.了解二氧化碳的部分物理性质，学会收集、检验和验满二氧化碳的

方法。

过程与

方法

1.使学生初步认识科学探究的意义和基本过程，能提出问题，进

行探究活动。用科学的方法去推理、分析、解决实际问题。

2.通过探究实验培养学生主动与他人进行交流和讨论，清楚地表

达自己的观点，逐步形成良好的学习模式。

情感、态

度与价

1.增强学生对自然界中化学现象的探究欲。能从探究活动中获得

成功的喜悦，增强学习化学的兴趣。

备课笔记

课前

预习

1.实验室制取CO2常选用石灰石或大理石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3+2HCl

CaCl2+H2O+CO2↑。

2.发生装置的确定取决于反应物的状态和反应条件；CO2气体只能用向上排空

气法收集，是因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大。

3.CO2的检验与验满：检验CO2气体通常用澄清的石灰水，验满的方法是将燃

着的木条放在集气瓶口。

新课

导入

［设问］在课题1中我们学过碳在氧气中充分燃烧、高温下碳还原氧化铜都可以生成二氧化碳，在实验室里制取二氧化碳是否可以利用这些反应呢？

［提问］请同学们讨论总结：根据前面学过的实验室制取氧气的方法，设计实验室制取二氧化碳的思路是什么？

［总结］实验室制取气体的一般思路是：选择适当的反应，包括反应物和反应条件；选择合适的实验装置；检验所制得的气体等。

备课笔记

课外拓展：

工业上，通过高温煅烧石灰石的方法制取二氧化碳。

CaCO3高温CaO+CO2↑

②收集装置的选择依据：气体的水溶性、气体的密度。

进

行

新

课

a.排水集气法：适用于难溶于水或不易溶于水且不与水发生化学反应的气

体。此法收集的气体较为纯净；当有气泡从水槽中冒出时，表明气体收集已满(如图3所示)。

b.向上排空气集气法：适用于相同状况下，密度比空气大且不与空气中成分

反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。同时，应在集气瓶的瓶口处盖上玻璃片，以便稳定气流。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差；需要验满(如图4所示)。

c.向下排空气集气法：适用于相同状况下，密度比空气小且不与空气中成分

反应的气体。操作时应注意将导管口伸到接近集气瓶瓶底处，便于将集气瓶内的空气排尽。此法收集的气体较为干燥，但纯度较差；需要验满(如图5所示)。

（2）指导学生结合上述提供信息及所讲知识完成教材P114中的表：二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较。

［学生活动］（1）交流讨论：根据上述信息分析，制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置有什么不同？

（2）实验探究：结合上述反应原理和教材提供的仪器，设计制取二氧化碳的装置，并与同学讨论、交流，分析各自设计的装置的优缺点。（也可选用其他仪器、自制仪器或代用品）

［共同总结］总结学生讨论、设计实验装置的成果：（投影）发生装置：发生装置要根据反应物的状态和反应条件来确定。由于反应物是块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应，且反应不需要加热，生成的CO2难溶于酸，因此CO2的发生装置可设计为如图6所示（或其他类似装置，如容器用平底烧瓶也可）。

［思考］长颈漏斗为什么要插入液面下？能不能用普通漏斗代替长颈漏斗？

备课笔记

方法总结：

判断一种气体的密度比空气大还是小的方法是：空气的平均相对分子质量约为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的大；如果某气体的相对分子质量小于29，则这种气体的密度比空气的小。

备课笔记

重点提示：

若制取的气体有毒，在收集该气体时，还应采取措施防止该气体逸散到空气中，故对多余的气体要进行尾气处理，避免其对空气造成污染。

规律总结：

（1）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的CaSO4，会覆盖在大理石表面，阻碍反应继续进行；（2）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，会使生成的气体中混有较多氯化氢气体而不纯；（3）不用纯CaCO3或Na2CO3等代替大理石（或石灰石），因为它们与稀盐酸反应速率太快，很难控制，且成本较高。

备课笔记

教材习题解答

练习与应用（P116）

1.实验室里制取二氧化碳的反应原理是CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑(用化学方程式表示)；收集二氧化碳的方法是向上排空气法，因为二氧化碳的密度比空气密度大；检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清的石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳；用集气瓶收集二氧化碳时，证明是否集满的方法是用燃着的小木条放在集气瓶口处，若木条熄灭，则证明集满，否则没有集满。

2.右图所示实验室制取二氧化碳的装置有哪些错误？为什么？解：该制取二氧化碳的装置有以下几处错误：

(1)长颈漏斗下端管口没有伸入液面下，会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出。

(2)出气导管口不应伸入液面下，这样无法收集到气体。