课题2 二氧化碳制取的研究教学实录与评析

课题2

二氧化碳制取的研究 叶县仙台镇初级中学 王俊

一、教学目标

1.知道实验室制取二氧化碳的研究思路。

2.通过探究活动了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置。

3.初步学习二氧化碳的制取、检验、验满等操作。

4.运用设计装置、动手实验等方法，激发学生参与问题探究的积极性。

二、重点：实验室制取二氧化碳原理和装置的探究。

三、难点：实验室制取二氧化碳装置的设计。

四、教学用品：多媒体；

实验仪器：试管、分液漏斗、长颈漏斗、带导管的橡皮塞、集气瓶、胶头滴管。

药品：大理石、稀盐酸、碳酸钠、稀硫酸、澄清的石灰水等。

五、教学过程

1.新课导入：

在空气中有这样一种气体，它给大地带来勃勃生机；它让我们走进梦幻世界；它有鬼斧神工；面对危险，它奋不顾身扑向烈火。它是什么气体呢？同学们齐声回答二氧化碳，它对我们有那么多的用途，在实验室里，二氧化碳气体是怎样制取的呢？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) 2.明确目标，回顾知识。

在第二单元，我们曾研究过实验室制取氧气的方法，请同学们观看大屏幕，回忆相关知识。

（1）学生回顾（实验室制取气体的一般思路：以实验室制取氧气为例）_______议一议

（2）学生总结回答，教师指导：由刚才的知识回顾，我们可以得出，实验室制取气体的具体研究思路是，确定制备气体的反应原理和药品→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，→确定气体检验、验满方法。接下来，我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。进入我们第一个探究活动。

3.探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的药品及反应原理。

（1）教师讲述：我们之前学过质量守恒定律，想要制备二氧化碳，我们要选取的反应物中得含有碳元素和氧元素。但并不是所有这样的物质都能用于实验室制取二氧化碳。今天，老师给大家带来了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？

（2）学生分组实验。

●投影实验内容（投影）

_______做一做

①

②

③

●教师讲述：同学们在实验时，要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。

●学生实验，教师巡回指导（请同学们说一说刚才实验中观察到的现象）。

●学生填写导学案（投影）

_______说一说

表1：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.稀盐酸和块状石灰石

3.稀硫酸和块状石灰石

实验现象

实验分析

●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合适的实验方案是？（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）

●整理实验原理的确定因素理一理

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。

（1）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↑

（板书：一、原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑）

●过渡：确定了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，它的制取装置如何呢？接下来进入我们第二个探究活动。

4.

探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的制取装置。

（板书：二、制取装置：发生装置）

（1）前面我们学习了实验室制取氧气的两套发生装置，你是否记得用高锰酸钾或者用过氧化氢溶液制取氧气用哪套发生装置？

（2）师生活动（投影）

●提问1：

表2：实验室制取氧气的发生装置及选择依据

实验

发生装置

选择的依据

高锰酸钾

过氧化氢溶液

______

根据我们的分析，那么你认为我们实验室制取二氧化碳的发生装置应选择哪套装置？（过氧化氢溶液的分解）。

●过渡：除了用试管作为反应容器外，我们能否将发生装置进行一个改进以满足我们不同的实验需要？______相信你会变通

比如：用试管作反应容器：装置简单，容易操作；我们换成了长颈漏斗：为了方便加入液体可以加入；可以换成分液漏斗：通过旋转活塞来控制滴加液体的量从而控制反应速率；接下来同学们看一下这两个装置，思考这样一个问题：长颈漏斗能否像分液漏斗那样悬空？原因是什么？若换成注射器，它是如何改变反应速率的呢？我们可以更完善的改进装置可以加入多孔隔板.为了随时控制反应的发生和结束. ●过渡：我们探究了实验室制取二氧化碳的发生装置，并明确了其优点，那么其收集装置如何呢？我们一起继续探究二氧化碳的收集装置。（板书：收集装置）

●提问：我们都知道收集气体的方法共有三种：这是什么装置呢？它的适用范围呢？我们在分析收集气体装置时一般考虑哪些因素呢？（老师出示关于二氧化碳的资料卡片：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。

●过渡：我们选择了发生装置，又确定了收集装置，现在同学们一起走进仪器商场，来动手组装一套收集二氧化碳的装置吧，组装不同的装置是为我们的实验需要，请同学们组装后来说出你们组装置的优点，在组装的时候注意操作的安全，小组之间互相协作完成。

（1）师生活动（投影）______仪器商场

●学生设计实验装置（呈现仪器，学生选择并说出优点）。

●教师或学生适当点评。

展示实验室制取二氧化碳的装置图

●过渡：我们探究了原理，又探究了制取装置，我们把气体制取出来后，下一步该做什么呢？（二氧化碳的检验和验满）（板书：三、检验和验满）

5.二氧化碳的验证和验满。

（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）

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。

八.布置作业。

（1）完成课本116页练习题

（2）利用家庭中一些常见的物品来设计一套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪位同学设计的更合理、更有创意。

（3）结束语。

附：板书设计

课题2

二氧化碳制取的研究

一、反应原理

CaCO3 + 2HCl === CaCl2+ H2O + CO2

↑

二、制取装置

发生装置

收集装置

三、检验和验满

四、实验室制取二氧化碳