【精品】《二氧化碳制取的研究》精品教案

《二氧化碳制取的研究》精品教案

【教学目标】

1.知识与技能

（1）了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。

（2）设计组装实验室制取二氧化碳的发生装置，知道CO2检验、收集、验满的方法

（3）了解实验室制取气体的的发生装置和收集装置确定的基本依据。

2.过程与方法

（1）通过二氧化碳制取装置的探究，提高设计装置的能力。

（2）在比较、评价反应装置中，提高分析问题、解决问题的能力

3.情感态度和价值观

（1）通过实验探究，知道合作和交流是一种重要的学习方法。

（2）从设计装置和制取气体的过程中体验科学探究的过程。

【教学重点】

（1）实验室制取二氧化碳的反应原理

（2）设计实验室制取二氧化碳的实验装置

【教学难点】

（1）如何引导学生设计实验室制取二氧化碳的实验装置。

（2）培养学生进行知识迁移的能力。

【课前准备】

仪器：锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、带导管的双孔塞、带导管（直管和弯管两种）的单孔塞、水槽、酒精灯、玻璃片、铁架台等。

药品：稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、大理石（或石灰石）、澄清石灰水等。

其它：火柴、木条等。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一、导入新课

回忆实验室制取氧气发生装置和收集装置，并通过讨论得出你确定氧气发生装置和收集装置的原因？

1.加热高锰酸钾制氧气的装置：

[固体与固体加热型]

2.过氧化氢和二氧化锰混合制氧的装置：

[固体与液体不需加热型]

实验室制取二氧化碳反应的原理又是什么呢？如何选择发生和收集装置呢？

二、新课学习

二氧化碳制取的研究

生活小常识：

长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除去，同时还会产生二氧化碳气体。

联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学们交流。

[碳在氧气中燃烧生成二氧化碳

蜡烛燃烧可生成二氧化碳

木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳

生物体的呼吸作用可产生二氧化碳

石灰石高温分解

石灰石与稀盐酸在常温下反应

……]

想一下，这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？

碳在氧气中燃烧生成二氧化碳

生物体的呼吸作用可产生二氧化碳

蜡烛燃烧可生成二氧化碳

这几种方法所得的气体不纯净，且难于收集。

木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳

石灰石高温分解

这两种方法取材不便且条件难于达到。

只有石灰石与稀盐酸在常温下反应速度适中，不需能量，方便操作是比较适合实验室制取二氧化碳。

1.实验室制取二氧化碳的药品选择

可供选择的原料：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4) 可供选择的仪器：小试管、药匙。

请大家自己设计方案，并完成实验。

实验分析：

由以上分析，我们在实验室中，就是选择石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸反应制取二氧化碳的。

它的反应原理是：

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3

碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水

H2CO3＝H2O＋CO2↑

所以，总的化学方程式是：

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

我们比较一下氧气和二氧化碳

根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？

视频：实验室里制取二氧化碳的装置

现在我们知道根据反应物的状态，反应可以分固体和固体的反应、固体和液体的反应、液体与液体的反应等。

根据反应条件：如是否需要加热、点燃、加催化剂等，想一下，制取二氧化碳应属于哪个类型？

我们知道收集装置主要有两种，排空气法包括向上排空气法，适用于密度大于空气的气体的收集，向下排空气法，适用于密度小于空气的气体的收集。排水法适于不易溶于水，不与水发生反应的气体

的收集。想一下收集二氧化碳应选用哪种收集方法？

如图，抽取二氧化碳的发生装置，所需仪器有长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、导气管等。

收集装置用到集气瓶和毛玻璃片。

对于二氧化碳只能用向上排空气收集，为什么？

[因CO2密度比空气大，且能溶解于水]

在制取二氧化碳的发生装置中长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？

[防止气体从长颈漏斗排出。]

集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？

[排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。]

根据学过的知识，怎样检验所得气体是二氧化碳？

[将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。]

怎样检验二氧化碳气体已满？

[将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。]

我们总结实验室制取二氧化碳的步骤是：查→装→收→验→放。即

1.按要求连接好仪器。

2.检查装置的气密性。

3.加药品。要先加固体，后加液体

4.收集气体。

5.验满。将燃着的木条平放在集气瓶口，如熄灭证明已经满。

好，我们总结一下实验室制取气体的一般思路和方法：

1.确定制取气体的反应原理。

2.确定制取气体的实验装置：发生装置和收集装置。

3.确定如何验证所得的气体就是所要制取的气体。

课堂练习：

1.实验室制取CO2和O2的共同点是（B ）

A.气体发生装置相同

B.都可以用向上排空气法收集

C.反应时都需要加热

D.都可以用排水法收集

2.实验室制取二氧化需要用的一组药品是（A ）

A.大理石和稀盐硫酸

B.石灰石和稀硫酸