课题2 二氧化碳制取的研究特级教师教学实录

第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究

万江第二中学 利茗茗

一、教学内容分析

《二氧化碳制取的研究》是九年级化学人教版上册教材第六单元课题二《碳和碳的氧化物》第一课时的教学内容，是继实验室制取氧气以后的第二种气体的制取。这样不仅可以使学生对氧气的制法认识得到巩固、补充和深化，而且通过小结氧气的实验室制法来总结出实验室制取气体的思路和方法，可以使学生分析问题、解决问题的能力、认识事物过程的能力得到进一步发展和提高。从而为学生以后研究、探讨其它气体的实验室制法有了基本的思路。

本课题共有二部分探究内容：第一部分是“实验室制取二氧化碳药品的选择”，第二部分是“实验室制取二氧化碳的装置的选择”。 所以教学内容和探究过程中设计了三大块：

1.通过分组实验选择比较出实验室制取二氧化碳气体的最佳原料；

2.根据氧气的制取讨论归纳出确定发生装置和收集装置时应考虑的因素，引导学生从反应物的状态、反应条件、气体密度以及是否溶于水等因素来设计实验室制取二氧化碳的装置；

3.利用设计的装置来制取二氧化碳，根据二氧化碳的性质检验气体是否已收集满，以此帮助学生形成实验室制取气体的一般思路和方法。

二、学生情况分析

学生通过对氧气实验室制法的学习，已具备了一定的气体制取的基本知识和化学实验操作的基本技能，并且通过前几章知识的学习渗透，学生以具备初步的探究活动，所以本节课设计由学生探究实验室制取某种气体时——药品的选择、装置的设计、实验的方法等活动，使化学教学中真正体现了转变学生的学习方式，使学生积极主动地获取化学知识，并且养成科学的态度，获得科学的方法，在“做中学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识和能力。

三、教学目标

【知识与技能】

1.通过实验探究选择出实验室制取二氧化碳气体的药品，能说出其反应原理、装置的选取、操作步骤，检验、验满。

2．了解实验室制取气体的发生装置和收集装置确定的基本依据

3．能总结出实验室制取气体的一般方法

【过程与方法】

1.通过探究实验室制取二氧化碳的理想药品的对比实验，初步学会气体制取的过程和方法；

2.从“发现问题----提出假设---设计实验---分析解释收集到的信息---得出结论”整个参与过程中,学会实验、讨论、阅读、实验方案等探究式学习；

3．通过分组实验，形成合作、表达与探究的能力。

【情感态度与价值观】

1．继续提高学习化学的好奇心和探究欲，从探究活动中获得成功的喜悦，激发和发展学习化学的兴趣。

2．感受同学间的相互合作，体会协作精神、创新精神在探究中的重要性。

四、教学重点

实验室制取CO2的化学反应原理、装置及收集、检验CO2的方法

五、教学难点

根据实验室制取气体的一般思路设计CO2的实验室制取方法。

六、教学用具

电脑课件

实验仪器：点滴板、药匙、试管、锥形瓶、橡皮塞、长颈漏斗、导管、酒精灯、火柴、集气瓶等。

实验药品：碳酸钠粉末、石灰石、稀盐酸、稀硫酸等。

七、教学过程设计

教

学 环

节

【知识储备】

教

师

活

动

学

生

活

动

交流课前准备 内容，思考

创设情景

请根据已学的实验室制取氧气的相关知识完成下表内容：

引出课题

(1)图中属于发生装置的是______，属于收集装置的是______。(均选填字母)

(2)若实验室采用加热高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_______________________________；因反应物是固体，反应需加热，所以应选择的发生装置是_

_。

(3)若实验室采用分解过氧化氢制取氧气，反应的化学方程式为____________________，应选择的发生装置是________，选择它的理由是________________________。

(4)因氧气的密度比空气的大，所以实验室可以采用向上排空气法收集比较干燥的氧气，装置可选择________；收集比较纯净的氧气，可选择装置________。

新课

引入

【问】你认为实验室制取气体的一般思路和方法是什么？

【讲】这节课，我们就按照以上总结的思路和方法来共同研讨二氧化碳的实验室制法。

学生归纳

1.要先考虑选什么药品制气体。

2.根据反应物的状态和条件选适当的发生装置。

3.根据气体的性质选收集装置。

归纳制氧气的装置

【问】气体的制备，选择反应和所用原料应考虑什么问题？

【回忆】制氧气的方法

【问】哪种最佳？

【归纳】①生成气体是否纯净，②是否容易收集，③速率是否适中，④条件是否容易满足，⑤原料是否容易获得且价格是否低廉，⑥原料和产物是否有毒有害等。

学生回答：

加热高锰酸钾

分解过氧化氢

加热氯酸钾

【活动1】

选择实验室制取二氧化碳气体的原料

【讨论】你学过的能生成CO2的方法

【设问】这些反应是否可用于实验室制取二氧化碳呢？

【提供资料】化学家发现在常温常压下，含有碳酸根离子的物质与稀酸反应可以生成二氧化碳气体，哪种含碳酸根离子的物质和哪种酸反应更适合于实验室制取二氧化碳呢？

【提供给学生药品】石灰石（或大理石）、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸

实验内容

(1) 粉末状碳酸钠与稀盐酸

现象

产生_______，反应速度_______，

持续时间_____。

学生归纳：

蜡烛燃烧、

人的呼吸、

木炭燃烧、

木炭还原氧化铜

学生分组实验

并分析实验结果

【交流】引导各小组交流总(2) 块状石灰石

产生_______，反应速度_______，

结探究过程

与稀盐酸

持续时间_____。

（1）碳酸钠粉(3) 块状石灰石

产生_______，反应速度_______，

末与酸反应较与稀硫酸

持续时间_____。

快，不宜收集，

实验室制取CO2最佳的药品是：

（2）石灰石结论：

和

__（填名称）

（或大理石）反应的化学方程式：_________

_。

与稀盐酸反应速度适中，与【板书】一

、药品及反应原理

1.药品：石灰石或大理石

（主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成份HCl）

稀硫酸反应速度越来越慢。

2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

【过渡】根据制取二氧化碳的反应原理，你认为需要用什么样的装置来制备二氧化碳？

【引导分析】制取气体的装置包括发生装置和收集装置，根据实验室制取氧气总结确定发生装置需要考虑哪些因素？确定气体的收集装置需要考虑哪些因素？

学生总结：

由反应物的状态和反应条件来确定发生装置。

气体收集方法

主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。

学生回答

【引导对比】二氧化碳和氧气的反应原理及相关性质的比较

常见反应物

反应

【活动2】制取药品

气体性质

气体

状态

条件

探究实验

高锰酸钾

O2

密度比空气

；

氯酸钾、

室制取二

溶于水

二氧化锰

氧化碳的

过氧化氢、

二氧化锰

装置

【总结】碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，可以选择类似于过氧化氢分解制氧气的发生装置。

因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重，所以常采用集气瓶口向上排气法收集。

【活动3】

设计装置

【提出问题】请各小组根据提供的仪器图，设计拼装出几套制取二氧化碳气体的装置，画出草图。

CO2

大理石与稀盐酸

密度比空气

；

能溶于水，

且与水反应

学生画装置图

【展示学生作品】分析设计方案的优缺点，总结归纳实验最佳装置。

学生评价作品

【板书】三、反应装置

【活动4】

验满、

收集

【问题讨论】你如何检验和验满二氧化碳气体呢？ 【总结】

检验方法：将生成的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，证明生成的气体是二氧化碳。

验满方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。

学生回答：

用澄清的石灰水检验。

用燃着的木条靠近集气瓶口验满。

总结

1、反应的药品

大理石（或石灰石）和稀盐酸

二氧化碳实验室制法

2、反应的原理

3、实验装置

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

将燃着的木条伸到集气瓶口，

木条熄灭，则说明集满。

将气体通入澄清的石灰水，

石灰水变浑浊，明生成的气体是CO2。

4、验满方法

5、检验方法

比较归纳

根据氧气、二氧化碳的实验室制法，归纳气体实验室制法的设计一般思路：

1.反应的药品、原理

2.装置（发生装置、收集装置）

3.制取（检验、验满、步骤、注意事项）

【课堂练习】

根据下图回答问题：（可能用到的相对原子质量：H-1

C-12

O-16

S-32）

（1）已知甲烷（CH4）是一种难溶于水的气体，在实验室常用无水醋酸钠固体和碱石灰固体在加热的条件下制得。制备甲烷的发生装置可选_______（填字母，下同），收集甲烷的装置可选__________。

（2）已知二氧化硫（SO2）是一种易溶于水的气体，在实验室常用亚硫酸钠固体和浓硫酸混合制得。制备二氧化硫的发生装置可选______，收集二氧化硫的装置可选________。

（3）下图是初中制取气体实验常用的仪器，请依图回答下列问题：

①实验室要制备甲烷，用上述仪器组装发生装置可选____________（选序号，下同），小红想用排水法收集甲烷，则她应该选择的仪器组合是_______________；小华认为还可以用________________法收集甲烷，他应该选择的仪器组合是_______________。

②小明想制备并收集一瓶二氧化硫，他已经选③⑧，还应选____________才能组装成一套完整的装置。

八、板书设计

二氧化碳制取的研究

1.药品：

石灰石或大理石和稀盐酸

2.反应原理：：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑

3.装置 发生装置：固液不加热装置

收集装置：向上排空气法

4.验满：将燃烧着的小木条置于集气瓶口

5.鉴别方法：将气体通入澄清的石灰水

九、教学反思

这节课的内容采用对比研究的方法进行教学。首先是对反应原理的探究上，我采用了一系列的探究实验：例如碳酸钠和大理石分别与同浓度的稀盐酸反应，分析哪个更适合实验室制取二氧化碳，得出正确的结论，在酸的选择上，同样采用探究发现，分别出示盐酸和硫酸，硫酸与块状碳酸钙发现反应速度太慢，从而选择了稀盐酸的过程。其次在反应装置的选择上也是让学生讨论分析，并且引导分析得出各类装置的优点和缺点。最后经过与实验室制氧气的对比，分析归纳得出实验室制气体的发生装置的选择依据、收集方法的选择和实验仪器的选择依据、验满方法的比较。尤其是通过让学生先画出实验装置的草图再选择正确的实验仪器，巧妙突破教学难点，以中考考点为突破口，使学生降低因漏选、错选被扣分的机会，增加答对率。