课题2 二氧化碳制取的研究名师课堂实录

课题2

二氧化碳制取的研究

教学设计

卫贤镇第一初级中学

徐华

教材

解读

本课题主要研究在实验室中如何制取二氧化碳。二氧化碳的制取是九年级学习的第二种气体的制取，在此之前，学生学习了氧气的实验室制法，但未形成体系，未形成制取气体的一般思路和方法，通过本课题的探究学习，希望在学生的知识体系中形成实验室制取气体的一般思路。上好此节课对学生今后研究其他气体的制法、提高实验技能及实验探究能力都有深远的影响。

1.

了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究实验室制取二氧化碳知识与

技能

的装置。

2.

利用比较、讨论的方法，使学生初步掌握实验室制取CO2的药品、原理、实验装置、收集方法等。

3.

了解实验室制取气体的设计思路和方法。

1.

使学生懂得在实验室里如何制取二氧化碳，通过比较、培养学生科学的学习方法，进一步培养学生的观察能力和思维能力。

2.

能合理使用课堂资料，并会利用这些资料设计实验方案。

教学目标

过程与

方法

情感、

态度与价值观

重点

难点

通过实验室制取O2、CO2装置的比较，找出它们的异同点，渗透对比的方法以及物质的性质决定制法的思想方法。

重点：实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。

难点：确定实验室制取气体的发生装置和收集装置的思路和方法。

探究点一

实验室制取二氧化碳药品的选择

[情景展示] 下列三个反应都能生成二氧化碳，观察现象。

1

[问题探究] 哪组药品更适合在实验室中制取二氧化碳呢？

[思考交流] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [归纳提升] 选择实验室制取气体的药品及反应，一般要考虑：原料廉价易得、操作简便、反应速率适中、气流持续而平稳、产生的气体纯净等因素。如块状石灰石或大理石和稀盐酸反应符合上述要求，一般用于实验室中制取二氧化碳。不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石或大理石表面阻碍反应的进行；不能用纯碳酸钙或碳酸钠代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率过快，不易控制。

[课堂速记] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点二

实验室制取二氧化碳装置的选择

[情景展示1]

1.填写表格，比较二氧化碳和氧气的实验室制取方法：

二氧化碳

制取原理

稀盐酸与大理石

(或石灰石)反应

加热高锰酸钾

氧气

加热氯酸钾

分解过氧化氢

反应物的状态

反应条件

2.

[问题探究] 实验室制取二氧化碳应选择A装置还是B装置？你选择的依据是什么？

[思考交流] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [归纳总结] 实验室制取气体的发生装置的选择，是根据制取该气体的反应原理来确定的，需要考虑反应物的状态和反应条件。制取二氧化碳气体，是固体与液体作为反应物，反应不需要加热，需要制取少量气体，可选用试管，但需要固定试管，若需要制取较多量气体，则可选用锥形瓶或广口瓶。

[课堂速记] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

2

[情景展示2] 1.填写表格：

二氧化碳

氧气

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

溶于水，与水反应

2.

[问题探究] 实验室收集二氧化碳应选用什么方法？由此你选择的气体收集装置是哪套装置？选择的依据是什么？

[思考交流] __________________________________________________________________ _________________________________________________________________ [归纳总结] 确定气体收集装置应考虑的因素是气体的密度和溶解性，如收集二氧化碳气体一般用向上排空气法，是因为二氧化碳气体能溶于水且密度比空气的大。

[继续探究] 用向上排空气法收集二氧化碳怎样验满？与检验二氧化碳的方法有什么区别？

[思考交流] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [归纳总结]

[课堂速记] _________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 探究点三

实验室制取气体的一般思路和方法

[情景展示] 学习了氧气和二氧化碳的实验室制法以后，

小江同学想自己在实验室中制取一些氢气，他通过查阅资料得知，金属锌和稀硫酸反应可以生成氢气，化学方程式为：Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2

↑。

[问题探究]

我们如何利用所学知识在实验室中制取氢气呢？实验室制取气体的一般思路和方法是什么？

[思考交流] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [归纳提升] 实验室制取气体的一般思路和方法：

1．确定实验室制取气体的化学反应原理。

3

2．需要研究制取气体应采用的实验装置(包括气体发生装置和收集装置)。

3．需要研究如何验证制得的气体就是所要制取的气体。

选择陌生气体的制取装置，首先要熟悉固体加热型和固液不加热型这两种气体的发生装置，知道根据气体的密度和溶解性来选择收集装置。再根据陌生气体的制取原理和性质，与上面的知识对照迁移，找出共同点，再选择仪器的组合。

[课堂速记] __________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ [课后反思点]

1．学生对实验室制取气体的思路和方法是否掌握？是否能够灵活运用？

2．学生实验过程中存在哪些问题？如何解决这些问题？

3．学生是否已经能利用知识的迁移解决问题？

教学过程简案 教学环节

教师活动

情景创设：同学们还记得氧气的实验室制法吗？实验中用到哪些药品？反应物是什么状态？反应条件是什么？需要哪些仪器？使用装置怎样？

【引入】

碳在氧气中燃烧可以生成CO2，碳在高温下能和氧化铜反应生成CO2。

根据前面学过的实验室制取O2的方法，实验室制取CO2应从哪几方面考虑呢？

观察实验现象讨论得出：

【药品探究】

取三支试管，一支放块(1)

因为CaSO4微溶于水，生成的状大理石(A)，一支放碳酸钠粉末(B)，CaSO4附着在CaCO3表面，使然后均加入同等浓度的盐酸；最后一支CaCO3和H2SO4脱离接触，使放大理石(C)并加入稀硫酸——观察对反应停止，故不行。化学方程比产生气体的程度。

式为CaCO3＋H2SO4===CaSO4提问：

＋H2O＋CO2↑。

(1)各试管的反应现象怎样？

(2)

因为碳酸钠与稀盐酸反应速率(2)用稀硫酸与大理石反应制取CO2行太快且价格贵，故也不行。

不行？碳酸钠呢？

(3)

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O(展示药品：大理石和稀盐酸) ＋CO2↑

强调实验室制取CO2的原理：大理石与稀盐酸反应。

【提问】

既然我们已经知道如何制取CO2了，那么应该用什么装置来制取和观察实验现象分析后得出实验原理，用化学方程式表示为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

讨论得出：反应物的状态和反应条件是确定气体发生装置的依据，而学生活动

设计意图

情景

导入

思考并讨论回答。

思考并讨论：这些生成的二氧化碳能不能用于实验室制取二氧化碳？

讨论回答：应从使用的药品、原理、装置、操作等几个方面进行设计。

设问，激发学生思考。

应用实验室制取O2的思路进行分析。

加深理解在实验室制取CO2时，稀盐酸和大理石是理想的药品。

培养观察能力和思维能力。

为仪器、装置的选择作铺垫。

新课

教学

收集CO2呢？

引导同学们对比制取氧气的实验装置、生成气体的密度和在水中的溶解性收集方法及依据的原理进行讨论。

决定气体的收集装置。

提高学生综合运用已有知识思考解决问题的能力。

4

教学环节

教师活动

比较二氧化碳和氧气的性质，根据比较，设计二氧化碳的制取装置，并与同学们讨论交流分析各自设计的优缺点。

【展示】

几种仪器图：大试管、烧杯、锥形瓶、酒精灯、长颈漏斗、带导管的双孔塞、导气管、玻璃片、集气瓶、水槽、注射器、平底烧瓶等。

【提问】

根据实验室制取CO2所用药品的状态、反应条件及气体的性质，上述哪些仪器可以作制取CO2的反应容器？用什么方法收集？

这些仪器应如何组装成实验室制取CO2的装置？

新课

教学

[演示实验] 实验室制取CO2

操作步骤：

1.检查装置的气密性；

2.装药品(固体)、连接仪器；

3.收集气体。

[提问] 1.如何检验生成的气体？

2.如何检验集气瓶中的CO2是否收集满？

小结：

1.学完本课题要能说出实验室制取CO2的原理、反应装置及检验CO2的方法。

2.理解实验室制取二氧化碳的装置要点，能演示二氧化碳的收集与验满。

3.通过学习气体的实验室制法总结规律。

布置

作业

5 学生活动

设计意图

根据所给的仪器图，通过讨论选择实验室制取CO2所需的仪器及最佳装置。

回答：大试管或锥形瓶，向上排空气法。

边讨论，边设计制取CO2的仪器装置图。

应用所学的知识，培养解决问题的能力。

复习有关仪器的使用范围、注意事项和有关实验的基本操作。

增强学习气氛，充分调动学生主动学习的积极性。

观察教师的演示实验。

回答：用澄清石灰水检验生成的气体。

用燃着的木条放在集气瓶口观察火焰是否熄灭，得结论。

培养学生的观察和思维能力。

巩固知识，及时归纳总结。

分组讨论交流，总结归纳。

知识的巩固。

巩固知识，培养学作业：1.教材P116第3、5、6题。

2.尝试利用一些生活用品如饮料瓶等设计一套制取二氧化碳的装置。

生的动手操作能力。