课题2 二氧化碳制取的研究教学设计第一课时

课题2 二氧化碳制取的研究

1．了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。

2．探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。

3．了解实验室中制取气体的思路和方法。

重点

实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。

难点

从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。

一、创设情境，导入新课

制取CO2有实验室制法和工业制法。今天重点学习实验室制法，除学过的制取二氧化碳的反应外，能生成CO2的反应还有很多，实验室制取CO2用哪种方法好？下面我们共同探究实验室制取二氧化碳的方法。

二、合作交流，探究新知

(一)实验室制取二氧化碳的原理

阅读课本P113的有关内容，观看老师做演示实验，学生做记录，完成下列问题(提示：观察反应有无气泡产生和气泡产生速率的快慢)。

实验室制取CO2常选用石灰石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

讨论交流：(1)为什么稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后反应停止，无气泡产生？

(2)实验室制二氧化碳能否使用浓盐酸？

(3)实验室制取二氧化碳能否用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？

温馨点拨：(1)稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后就停止的原因：反应生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸钙以沉淀形式覆盖在石灰石表面，阻止反应进行。

(2)不能使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯。

(3)不能用纯CaCO3或Na2CO3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。

归纳：实验室制取一种气体在设计反应时要注意以下几点：a.反应速率必须适中；b.操作简便；c.便于收集；d.只需实验室就能满足反应条件；e.对环境不要造成污染；f.药品价值不要过于昂贵。

(二)实验室制取二氧化碳的装置

1．实验室里制取气体的装置的确定

投影：实验室制气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

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固体和固体反应固体和液体反应气体发反应物的状态液体和液体反应生装置……

反应条件（是否需要加热、加催化剂等）密度比空气大的——向上排气法气体收排空气法密度比空气小的——向下排气法

集装置排水法（不易溶于水、不与水发生反应）2．二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较

反应物

的状态

反应

条件

气体的密度与空

气的比较(大或小) 是否溶于水，是

否与水反应

制取原理

二氧

化碳

氧气

加热高锰酸钾

加热氯酸钾

分解过氧

化氢溶液

稀盐酸与大理石

(或石灰石)反应

固体和

固体

固体和

固体

固体和

液体

固体和

液体

加热

加热

不需

加热

不需

加热

大

溶于水，

与水反应

,略大,不易溶于水

根据上述比较，分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同。试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。 以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可以另选或自制仪器，还可以利用代用品。

实验台上面提供了多种仪器，你认为制取二氧化碳的装置应选择哪些仪器？怎样组合？请同学们根据上述比较，分析设计实验室制取CO2的装置。(分组) 在实验室里，通常会采用如图所示的装置来制取二氧化碳。此发生装置的优点：装置简单，操作方便。

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讨论：如何利用所设计的装置制一瓶二氧化碳，需要哪些步骤？

操作步骤：(1)实验室制取二氧化碳，装药品前必须先检查装置的气密性。

(2)装药品时，先装入石灰石(或大理石)再加入稀盐酸，长颈漏斗的末端应在液面以下。

(3)收集二氧化碳时，用向上排空气法，导管末端插入集气瓶的底部。

(4)检验：向集气瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。

(5)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满。

讨论交流：如何检验生成的气体为二氧化碳？怎样知道二氧化碳已经收集满？

(向澄清石灰水中通入生成的气体——石灰水变浑浊，可检验生成的气体为二氧化碳；将燃着的木条置于集气瓶口，看木条是否熄灭来检验二氧化碳是否收集满。) 归纳：(1)实验室制取气体的装置由气体发生装置和气体收集装置组成。

(2)实验室制取二氧化碳的操作步骤：①检查装置气密性；②加入药品(先加固体，后加液体)；③收集。

思考：实验室里制取气体的一般思路和方法？

总结：(1)选择适当的反应，包括反应物和反应条件；(2)选择合适的实验装置；(3)验证所制得的气体。

三、练习设计

《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。

四、课堂小结

本节课你学到并掌握了哪些知识，有哪些收获？

五、布置作业

《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。

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