课题2 二氧化碳制取的研究教学创新设计

《探究二氧化碳制取的新方法》教学设计

教学目标：

1．知识与能力

(1)知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置的选取、操作步骤和收集方法。

(2)进一步理解制取二氧化碳选择所用试剂、装置及收集方法的原因及对实验的改进方法。

(3)通过对探究实验，提高和锻炼学生小组协作设计并完成一些简单的化学实验的能力。

2．情感、态度与价值观

(1)保持学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探索欲，培养和发展学生学习化学的兴趣。

(2)通过开展探究活动，培养学生的集体协作精神与能力。

教学重点、难点：

1．实验室制取二氧化碳方法选择的依据及考虑因素。

2．实验室制取二氧化碳的原理。

3．实验装置的设计与选择、改进。

教学过程：

[导入]

有一首赞美某物质的诗：“她营造了云雾缭绕的仙境；她驱散了炎炎夏日的暑气；她奋不顾身扑向烈火；她带给大地勃勃生机……”。大家猜猜是什么？

1.探究实验室制取二氧化碳的理想药品。

可以产生二氧化碳的化学反应有很多，请大家回忆并总结一下这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳？说明理由。引导学生从是否消耗能源、材料是否经济、操作是否简便以及是否符合环保等方面考虑，合理选取和利用物质，并且尽可能符合绿色化学的要求。

生成二氧化碳的反应

C+O2点燃

能否用于实验室里制取二氧化碳和理由

不能，木炭在氧气中燃烧，O2不足时不完全燃烧产生CO 不能，反应条件高温，浪费燃料，制得的CO2中可能混有CO 不能，反应需高温，制得的CO2中含有CO 不能，碳酸不稳定，不存在浓溶液不能连续获得CO2

不能，反应需高温，浪费燃料

CO2 高温

C+2CuO2Cu+CO2↑

Cu+CO2 CO+CuO △

H2CO3==H2O+CO2↑

CaCO3

高温

CaO+CO2↑

[实验探究]学生以老师给定的四组实验进行探究，小组讨论后，将结果填入表中展示。

生成二氧化碳的反应

Na2CO3和HCl Na2CO3和H2SO4

CaCO3和H2SO4

CaCO3和HCl 能否用于实验室里制取二氧化碳和理由

不能，反应太快不利于连续收集

不能，反应太快不利于连续收集

不能，反应很快停止收集不到CO2

原料易得，常温下反应，放出气体速度平缓，制得的CO2多

[板书]一、实验室制取二氧化碳的反应原理

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

2.探究实验室制取二氧化碳的理想装置

分析并比较二氧化碳和氧气性质和制取上的异同点。通过对比，找出相同点，引导学生对知识迁移，能选择实验室制取二氧化碳的简易装置。将结果填入下表中。

溶解性是否

反应物及状态

反应条件

发生装置

与水反应

密度

收集装置

KMnO4(固体)或KClO3和MnO2

需加热

不易溶于水

比空气大

氧

且不与水反气

应

H2O2和MnO2

（液体和固体）

不需加热

二氧化碳

设计最佳实验装置

[讨论]展示制取二氧化碳的几种常见发生装置。教师引导分析优缺点，引导学生对装置进行改进，CaCO3和HCl 不需加热

（固体和液体）

可溶于水

且与水反应比空气大

揭示知识的构建过程，帮助学生掌握研究和设计的方法、途径。

[教师归纳]最佳装置要能满足3个要求：能在反应过程中添加盐酸；能方便地控制反应的发生和停止，能控制反应速率。

[讨论]小组讨论设计制取二氧化碳的发生装置，利用桌子上的提供的仪器组装，看哪个小组设计得最好，成为我们这次活动中最优秀的设计师。

3.探究制取二氧化碳的新方法

实验室制取二氧化碳的传统方法为:用块状石灰石与稀盐酸反应。教师强调,不能用石灰石与稀硫酸反应制取二氧化碳,原因是二者反应生成的硫酸钙是微溶物,覆盖在石灰石表面,阻止了后续反应的进行。事实果真如此吗?我们能不能设计出新的方法制得二氧化碳呢？刚才的实验中我们发现盐酸与碳酸钠反应过于剧烈我们能不能设计实验解决这一问题呢？从老师提供的药品和仪器中选择和设计实验。

1.

用粉末状的石灰石代替块状石灰石解决反应受阻的问题。

2.

用分液漏斗逐滴加入稀盐酸的方法解决反应太快的问题。

[探究] 学生根据自己的设计组装实验装置，通过展示

[讨论并归纳]通过改变实验装置以及药品的添加顺序可以完成实验，只要肯懂脑筋就可以把不可能变成可能。

4、课后实践与探究

[家庭小制作] [友情提示]利用生活中常见用品和废弃物品制作一套制取二氧化碳的装置，课后仿照课上图例，用各种加工过的塑料瓶、玻璃瓶作反应容器，用圆珠笔芯、塑料吸管、自行车气门芯胶皮管、医用胶皮管作导气管，制作一些装置。利用小块石灰石、大理石碎片、贝壳、鸡蛋壳、和食醋、白醋反应进行实验。将装置带到学校展览，讨论装置的优缺点。充分利用资源，变废为宝，既可解决仪器、药品短缺问题，又可培养大家的实践能力，节约和环保意识。