第三节 二氧化碳的实验室制法教案推荐

《二氧化碳制取的研究》教学设计

甘肃省天祝藏族自治县第二中学 杨晓光

一、

教学目标

知识与技能：

1、掌握实验室里制取二氧化碳的药品和化学反应原理、知道二氧化碳的验证和验满方法；

2、说出实验装置的仪器名称及操作要点；

3、掌握实验室制取气体的一般思路，会选择制取气体的发生装置和收集装置。

过程与方法：

1、通过和制取氧气的对比实验，得出实验室里制取二氧化碳的装置、药品、反应原理、验证和验满方法，从而得出实验室制取气体的思路和方法；

2、通过实验培养学生的参与意识、合作意识，使学生掌握基本的实验技能。

情感态度与价值观：

学生通过实验探究，增强对化学实验的好奇心和探究欲，激发学生学习化学的兴趣，培养创新精神。

二、重点、难点

实验室制取二氧化碳原理和装置的探究。

实验室制取二氧化碳装置的设计。

三、教法分析

二氧化碳制取的研究，是继氧气制取的研究之后出现的又一专题研究活动。氧气制取的研究是二氧化碳制取研究的基础，二氧化碳制取的研究，是氧气制取研究的延伸和拓宽。因此，本课题的教学主要采用知识方法回顾、对比实验探究两种手段，通过制取氧气的知识方法回顾，明晰二氧化碳制取的研究思路，通过反应原理及实验装置两项探究活动，帮助学生了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置，使学生对实验室制取气体装置的认识，产生由简单模仿到灵活选择再到自主设计的认识飞跃。

四、教学过程

1.新课导入：

图片展示：蛋糕里有很多小孔，这些小孔是怎么产生的？（这是由发面时产生的酸中的氢离子和发酵粉中的碳酸根离子作用生成的二氧化碳）在实验室里，二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢？本节课我们将一起来研究。（板书：课题2 二氧化碳制取的研究）

设计意图：用学生熟悉的蛋糕提出问题引入新课，意在拉近化学与生活的距离，激发学生参与问题探究的积极性。

2.探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的反应原理。

（1）提问：在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢？实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗？

（2）师生活动（投影）——议一议

能够产生二氧化碳气体的反应

1 2 3 生成二氧化碳的反应

C+O2==CO2

石蜡+氧气

→

二氧化碳+水

2Fe2O3+2C==4Fe+3CO2↑

高温

高温

点燃

点燃

能否用于实验室里制取二氧化碳及理由

不能，制得的气体可能不纯

不能，制得的气体可能不纯

不能，条件较难满足

4 不

2CuO+C==2Cu+CO2↑

不能，条件较难满足

（3）教师讲述：很遗憾，我们所熟悉的这些能够产生二氧化碳的反应，因为生成的气体可能纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制备二氧化碳的反应。下面，老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应，让我们通过一组较为粗略的对比实验，看看哪些反应适用于实验室制取二氧化碳？

（4）演示实验。

①投影实验内容（投影）——做一做

②教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、两至三粒石灰石分别放入三支试管中；然后向三支试管中分别倒入1/5试管的稀盐酸或稀硫酸；我们在实验时要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。

③教师实验（请同学们说一说刚才实验中观察到的现象）。

④学生填写实验报告（投影）——说一说

石灰石、碳酸钠与稀盐酸、稀硫酸反应的对比实验

实验药品

1.稀盐酸和碳酸钠粉末

2.稀硫酸和块状石灰石

3.稀盐酸和块状石灰石

4.稀硫酸和碳酸钠粉末

实验现象

产生气泡，速率很快

产生气泡，速率缓慢并渐止

产生气泡，速率适中

产生气泡，速率很快

⑤引导学生分析哪种反应适用于实验室制取二氧化碳气体—想一想

讲述：针对上述实验现象，同学们想一想，实验室里制取二氧化碳的最佳反应是？（学生思考

后得出结论：稀盐酸和石灰石的反应速率适中，适用于实验室制取二氧化碳气体）

⑥整理实验原理的确定因素（投影）——理一理

讲述：由此可知，确定实验室制取气体的反应原理时，我们要就以下因素加以综合考虑：制得的气体较纯；反应条件容易满足；反应速率适中等。由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求，因此，我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应（板书：一、1.反应原理）。

（5）投影反应原理。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ；H2CO3 =H2O+CO2↑

总反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（6）边投影边讲述：该反应的反应物是石灰石和稀盐酸，石灰石的主要成分是碳酸钙；稀盐酸的主要成分是氯化氢和水，大理石的主要成分也是碳酸钙，因此，也可以用大理石来替代石灰石[板书：石灰石（大理石）和稀盐酸]。该反应的原理是，石灰石或大理石中的碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应，生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，很容易分解成二氧化碳和水。将第一个反应式中的碳酸用水和二氧化碳加以替换，这样，就得到了该反应的总的化学方程式（板书：CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑）。

设计意图：通过对有二氧化碳生成的一组反应的回忆和分析，通过一组探究反应速率的对比实验，呈现实验室制取二氧化碳反应原理的认识过程，帮助学生领悟确定二氧化碳制备原理时应考虑的因素，提高学生对二氧化碳制备原理的认识层次。

3.探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置。

过渡：确定了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，我们该研究什么呢？（制取装置）没错！

（板书：2.制取装置

）

（1）师生活动（投影）——相信你会思考

①提问1：确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？（反应物的状态和反应发生的条件）请一位同学说一说这两个方面的情况（固体和液体；不需要加热）（板书：发生—固液；不加热）。由此可推知，实验室制取二氧化碳的发生装置和哪一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。

②提问2：确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否与水反应）。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课题的学习内容，但相信同学们对此已经有了一定的了解（学生表述，老师补充：密度比空气大；能溶于水；能和水发生反应）。由此可推知，收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法（板书：收集—向上排空气）。

③过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。

（2）师生活动（投影）——相信你会设计

①学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。

②教师或学生适当点评。

设计意图：“相信你会思考”解决是的研究方法问题；“相信你会选择”解决的是初步应用问题；“相信你会变通”解决的是灵活应变问题；“相信你会设计”解决的是应用能力问题。四个小版块层层推进，拾级而上，以此突破本课题中装置探究这一教学难点。

4.探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体。

过渡：解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题，接下来，同学们该做什么了？（动手实验，制备二氧化碳气体）对！为了使实验进行得规范有序，实验前，我们还必须明确两个问题，一是实验的步骤，二是操作的要点

（1）学生回忆操作步骤。

（2）媒体投影（投影）——相信你会操作

①按要求连接好仪器

②检查装置的气密性

③装入药品（先加固体，后加液体）

④收集并验满气体

（板书—二、实验步骤：查、装、收）

（3）讲述：至于相关的操作要点，请同学们在实验过程中自行回忆，同组的同学要相互提醒，密切配合！

（4）学生实验，教师巡回指导。

设计意图：解决了实验室制取二氧化碳气体值得研究的几个主要的问题之后，安排了学生制取一瓶二氧化碳气体的实验，目的有两个，一是巩固研究成果，二是训练学生的实验技能。穿插“配有长颈漏斗发生装置的气密性该如何检查？”这一讨论题，旨在培养学生的反思习惯和反思能力。

5.探究活动3：探究二氧化碳的验证和验满。

过渡：一开始，我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线，现在走到哪里了？（装置的研究）下一步该研究什么呢？（二氧化碳的验证和验满）（板书：三、检验和验满）

（1）讲述：验证和验满是两个容易混淆的问题，请同学们运用对比的方式，对此加以思考。

（2）师生活动（投影）——相信你会对比

验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳；

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。

（3）教师强调：通过对比，我们找到了两者的不同，验证二氧化碳用的是澄清的石灰水，验满二氧化碳用的是燃着的木条（板书：澄清的石灰水；燃着的木条）。

设计意图：鉴于二氧化碳和澄清石灰水的反应、二氧化碳不能支持燃烧的性质，学生已经有所了解，因此，这一教学环节设计得比较简略。主要是采用对比的思维方式，让学生明白验证二氧化碳和验满二氧化碳两种方法的区别。

6.总结实验室里制取气体的思路

教师总结：我们可以得出，反应原理、制取装置、验证验满方法，是研究实验室制取气体的主要内容，具体的研究思路是，确定制备气体的反应原理，也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置，气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分，发生装置确定的依据是？（反应物的状态和反应发生的条件）收集装置确定的依据是？（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法，一般而言，气体验证、验满利用的是气体的——化学性质。

设计意图：通过制取氧气的知识回顾和二氧化碳制取，从方法的角度，为明晰气体制取的研究思路奠定基础，改变传统教学中的方法灌输，增强学生对气体研究方法的认识体验。

7.课堂小结（投影）——相信你会总结

过渡：本节课的学习任务已经基本完成了，请同学们回头看看，盘点一下自己的收获。

（1）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。

（2）结束语：从刚才的发言中不难看出，本节课，同学们不仅学到了一些新知，也感悟了不少方法，有了知识垫底，有了方法引路，今后，同学们必将在科学学习的道路上一路探索，一路高歌，一路欢笑！

设计意图：改变传统的教师包揽课堂小结的做法，让学生自己表达所学、所感、所悟。

8.布置作业。

（1）完成课本116页1.2.3题。

（2）利用家庭里的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验。

设计意图：巩固本课时所学内容，并将课堂学习向课后作了延伸。

9.板书设计

课题2 二氧化碳制取的研究

一、1.反应原理：

石灰石（大理石）和稀盐酸反应

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

2.制取装置：

发生装置—固、液；不加热。

收集装置—向上排空气。

二、实验步骤：查、装、收。

三、检验和验满：澄清石灰水；燃着木条。

四、实验室里制取气体的思路。