课题2 二氧化碳制取的研究教学设计和教学实录

课题2

二氧化碳制取的研究

教学目标：

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二氧化碳。

3.了解实验室中制取气体的一般思路和方法。

教学重点

实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和收集方法。

教学难点

实验室制取气体的一般思路和方法。

教学过程

一、导入新课

展示二氧化碳作用的多张图片，提问：它是谁？在前面章节的学习中,我们已经在实验室里成功制取了氧气,那么,在实验室里如何制取二氧化碳呢? 二、推进新课

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，与同学们交流讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳。

[归纳总结]①木炭在氧气中燃烧:C+O2CaO+CO2↑;③木炭还原氧化铜C+2CuOCO2;②石灰石高温分解:CaCO32Cu+CO2↑；石灰石与稀盐酸在常温下反应

等。这些反应都能生成二氧化碳,但操作较复杂,产生的二氧化碳不便收集,所以这些反应均不能用于实验室制取二氧化碳。

[讨论交流]实验室有以下几种药品:石灰石(主要成分是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。

利用这几种药品探讨实验室制取CO2的方法。

[演示实验]适时指导学生观察并记录实验现象。

药品

实验现象

实验分析

反应速率太快，不易收集

产生气体太少

适合实验室制取

实验1

碳酸钠和稀盐酸

有大量气泡产生,反应很剧烈

实验2

石灰石和稀硫酸

开始反应时有气泡产生,反应一会儿后不再有气泡产生

实验3

石灰石和稀盐酸

有气泡产生,反应速率适中

二氧化碳气体

[提出问题]上述三个实验中,哪一个比较适合在实验室里制取CO2?为什么? [归纳总结]①实验3反应速率比较适中,适合于实验室制取CO2。实验1反应剧烈,不便于气体的收集;实验2的反应很快就停止了,收集到的CO2量少。

②实验室常用石灰石或大理石(主要成分均是CaCO3)与稀盐酸反应来制取二氧化碳,反应的化学方程式为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。

【思考】还记得实验室制取氧气的装置是怎样的吗？该装置的选择依据是什么？怎样收集氧气？依据是什么？（引导学生阅读教材第113~114页“探究”的相关内容并归纳总结) [归纳总结]

固体和固体反应

反应物

固体和液体反应气体发生装置的状态

液体和液体反应

反应条件

是否需要加热、加催化剂等

密度比空气大——向上排空气法排空气法

气体收集装置

密度比空气小——向下排空气法

排水法

不易溶于水、不与水发生反应

[过渡]请同学们依据实验室制取二氧化碳和氧气的反应原理及相关性质进行比较,并完成下表。

二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较

反应物

项目

制取原理

反应

气体密度与空气密度的比较(大或小)

是否溶于水,是否与水反应

的状态

条件

二氧

稀盐酸和大固体与

理石(或石化碳

灰石)反应

分解高锰酸钾

固体

加热

液体

溶于水, 常温

比空气的大

与水反应

氧气

分解氯酸钾

固体

固体与

加热

比空气的大

不易溶于水,不与水反应

分解过氧化氢

常温

液体

[提出问题]制取二氧化碳的发生装置和收集装置是什么? [归纳总结]大理石(或石灰石)是块状固体,稀盐酸是液体,且反应进行时不需要加热,由此可知,在实验室制取二氧化碳可选择类似于分解过氧化氢制氧气的发生装置。因二氧化碳可溶于水并能与水发生反应,故不宜用排水法收集。二氧化碳的密度比空气大,所以常采用向上排空气法收集。

想一想：长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？

集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？

怎样检验所得气体是二氧化碳？

怎样检验二氧化碳气体已满？

[归纳总结]检验方法:将导气管通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明生成的气体是CO2。

验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明CO2已收集满。

[讨论交流]通过学习,讨论归纳实验室制取气体的一般思路和方法。

板书设计

课题2

二氧化碳制取的研究

教材作业:完成课后“练习与应用”题目