课题2 二氧化碳制取的研究优质课教案设计

课题2

《二氧化碳制取的研究》教学设计

藁城区张家庄镇中学

崔志娟

教材分析

本课是九年级人教版上册第六单元课题2第一课时的教学内容。本节安排在学生学习了碳的单质和化学性质之后，有由浅入深的作用。本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取气体时，形成药品的选择、装置的设计、实验的方法及实验改进等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、提高化学基本实验技能及实验探究能力都有深远的影响。

学情分析

学生已有了实验室制取氧气的知识基础和相应的实验操作技能，对于气体制备应考虑的几个主要问题如反应原理、实验装置、气体收集等也比较熟悉，应该说，学生已具备了研究如何制取二氧化碳的先决条件。通过活动和探究的方式来研究实验室中制取二氧化碳的装置及其改进，并利用设计的装置制取二氧化碳这一教学目标是能够达成的。

教学目标

知识与技能

1、掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法；

2、了解实验室制取气体的一般思路和方法。

过程与方法

1、通过实验室制取氧气的思路和方法，探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理和实验装置；

2、能运用比较、归纳等方法对获取的信息进行加工和知识迁移。

情感态度价值观

通过实验探究，培养求实创新的科学精神和善于合作的学习品质。

教学重难点

重点：

实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置；

难点：

实验室制取气体的一般思路和方法。

教学过程

情境导入

问题1：向一个玻璃杯内倒入半杯食醋，再将一枚鸡蛋放入醋中，鸡蛋就在醋中浮上浮下，好像一艘潜水艇一样在海洋中潜入浮出。你能说明其中的道理吗？

问题2：冬季人们为提高大棚蔬菜的产量，在大棚内放置二氧化碳发生装置，你知道二氧化碳发生装置内的药品的主要成分是什么吗？反应的原理是什么吗？

讲授新课

联系所学知识和日常生活，让学生列举所知道的能生成二氧化碳的反应：

碳在氧气中燃烧生成二氧化碳

木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳

蜡烛燃烧可生成二氧化碳

生物体的呼吸作用可产生二氧化碳

石灰石高温分解

石灰石与稀盐酸在常温下反应

…………

交流讨论：这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？

碳在氧气中燃烧生成二氧化碳；蜡烛燃烧可生成二氧化碳；生物体的呼吸作用可产生二氧化碳，这三种方法所得气体不纯。

石灰石高温分解；木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，这两种方法取材不便，条件限制。

石灰石与稀盐酸在常温下反应，是最佳反应物。

实验探究

探究1

实验室制取二氧化碳的药品选择

可供选择的原料：石灰石(主要成分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。

编号

实验内容

实验现象

实验分析

1

2

3

4

5

6

探究方法：

归纳总结

实验室制取二氧化碳的药品和原理：

（1）药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸。

（2）反应原理：CaCO3+2HCl=== CaCl2+H2CO3

H2CO3===H2O+CO2↑

总反应为：CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑

知识拓展

药品选用注意的问题：

①不能用浓盐酸。因为浓盐酸易挥发，氯化氢气体易混入产生的二氧化碳内。

②不能用硫酸。虽然硫酸也能跟碳酸钙反应生成二氧化碳：H2SO4+CaCO3 = CaSO4+H2O+CO2↑，

但由于产物硫酸钙微溶于水，会附着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应的继续进行。

③不能用碳酸钠。（Na2CO3+2HCl =2NaCl+H2O+CO2↑），因为碳酸钠与酸反应速率太快，不利于收集。

探究2

制取二氧化碳的装置

思考：（1）实验室制取氧气的装置？

（2）该装置的选择依据是什么？

（3）怎样收集氧气？依据是什么？：

实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

1、发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件。

①固液不加热型

适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热等条件制取气体。

②固固加热型

适用于：反应物为固态，反应需加热，制取气体。

①固液不加热型

②固固加热型

2、收集装置的选择依据：气体的溶解性，气体的密度。

a.排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。

b.向上排空气法：密度比空气大的气体。

c.向下排空气法：密度比空气小的气体。

a

b

c

分析比较

氧气(O2)和二氧化碳(CO2)的比较

O2

CO2

反应物状态

反应条件

气体的密度

水溶性

课堂讨论

根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？

实验探究

根据实验室制取二氧化碳气体的原理，设计一套制取二氧化碳的装置，可供选择的仪器如下图，也可以另选或自选仪器，还可以利用代用品。

实验活动

学生根据以上仪器设计来制取二氧化碳的装置如下：

知识拓展

①②仪器装配简单，易操作；③④操作方便，随时可以添加药品。

播放视频：实验室制取二氧化碳的视频。

交流讨论：

（1）长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？

（2）集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？

（3）怎样检验所得气体是二氧化碳？

（4）怎样检验二氧化碳气体已满？

实验室制取二氧化碳的操作步骤是什么？

查

装

收

验

放

总结归纳：实验室制取二氧化碳的步骤：

1.

按要求连接好仪器。

2.

检查装置的气密性。

向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，

用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗加水，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好

3.加药品。先加固体后加液体。

4.收集气体。导气管插入到集气瓶的底部。

5.验满。将燃着的木条平放在集气瓶口

提出问题：

在实验室里制取气体的一般思路和方法是什么呢？

归纳总结

气体的实验室制取的一般思路和方法为：首先要研究气体实验室制取的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件（如常温、加热、加催化剂等），还要选择合适的实验装置，并需研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。

（1）选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。

（2）实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。

（3）验证气体时，实验现象要明显。

板书设计

课题2

二氧化碳制取的研究

一、药品及反应原理

药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸。

原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

二、装置的确定

反应物的状态

发生装置

反应条件

向上排空气法

排空气法

向下排空气法

收集装置

排水法

教学反思

成功之处：本堂课通过对制取氧气的复习，深化学生对知识的理解，并在教师的引导下整理、归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。让学生联系已有的知识，独立解决实验中的具体问题，从中培养学生的创新思维和探究能力。

不足之处：有些学生对实验的装置不敢大胆的猜想和设计，需教师帮助和鼓励学生。