1、第六单元 碳和碳的氧化物 课题2 二氧化碳制取的研究【教学目标】知识与技能：（1）了解实验室制取CO2 所用的药品和实验原理；（2）初步学会实验室制取CO2 的操作，检验和验满；过程与方法：（1）探究CO2 制取的药品、装置，并利用设计的装置制取CO2 ；（2）通过探究活动，体验化学实验的科学性，了解实验室制取气体 的一般思路和方法；（3）学会仪器的使用以及观察实验现象的方法，初步认识观察、分析、讨论、归纳、总结、理解及运用的科学方法过程。情感、态度与价值观：通过师生，生生之间的合作学习，研究性学习，体验探究的乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断的学习化学的兴趣。【学习重点】实验室制取二氧化碳
2、的方法【难点】实验室制取气体的探究【教学设计】第一环节：导入新课(展示图片)【师】设问：这些图片中的场景，都是我们生活中比较熟悉的，请问他们都与什么气体有关呢？【生】CO2 【师】CO2是一种与人类生产、生活有密切关系的气体，该如何制取CO2 呢？本节课，我们就一起来探讨。【课件】课题2二氧化碳制取的研究第二环节：1、合作探究1（探究实验室制取CO2 的反应原理）【师】通常气体的制取分为工业制取和实验室制取，这节课我们主要探讨在实验室中如何制取CO2 。现在，先来看看本节课的学习目标。【课件】学习目标：1、初步学习CO2 的实验室制法；2、探究实验室制取气体的一般思路。【师】在前面我们已经学习
3、过氧气的实验室制法，请同学们回忆一下，实验室制取氧气的主要流程有哪些：【生】1、实验室制取O2 的主要过程：选择合适的反应原理（药品中一定要含有氧元素）；根据原理选择适合的反应装置（包括发生装置和收集装置）；检验气体；验满气体【师】很好，今天我们就主要根据氧气的制取过程来探究CO2 的实验室制法。【师】要想制取CO2 ，先要选择合适的反应原理。先来看一看之前布置给大家的课前预习内容，（课件投影116页看到第4题），这里就是课本上曾经出现过的能产生二氧化碳的反应或途径。相信大家也都找到了吧？【师】设问：那你们觉得这些方法都适合于实验室制取二氧化碳吗？请大家再思考一下。（说的同时写板书）【板书】课
4、题2 二氧化碳制取的研究【引导语】来，先看第一种，哪位同学来说说。 1.不能，不纯，且CO2含量太低。 （追问：你们知道主要含有什么气体吗？）非常好，请坐。第二种呢？2.不便于收集，且含较多杂质 （追问：有没有和它是相同因素的？）（若未答出时引导语：蜡烛燃烧时除了产生二氧化碳，还有什么呢？并且在空气中燃烧还会混有氮气，所以也不太适合-不纯，(并且在空气中燃烧还会混有氮气，燃烧产生的气体也不便于收集）3.同样，木炭的燃烧也是如此，所以也不适合。 4.再看看这种方法呢？有没有同学想到？为什么？大家注意该反应的反应条件是什么？-高温啊，所以条件比较苛刻较难满足，也不节约能源，也不适合实验室制取。非常
5、好，请坐。5. 咦，上述方法都不太合适哦，再来看看最后两种，我先为大家演示一下，请注意观察、对比二者的现象。（实验演示）这里是等质量的碳酸钠粉末和块状的大理石，现在同时分别向其中加入等量的稀盐酸。(同学们注意观察反应的速度)【师】你们觉得选哪一种制取二氧化碳呢？ 为什么不选这个？-（速率太快，来不及收集）（如果实验室只提供碳酸钠和盐酸，有没有办法制得二氧化碳呢？我们一会再来讨论。）第二环节：2、介绍实验室制取二氧化碳的反应原理【师】实际上，正是综合以上各种因素的考虑，（展示课件，手指课件）实验室通常选用大理石或石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳。（手指一下课件）大理石与石灰石的主要成分都为碳酸钙，
6、盐酸的主要成分是HCl (出现课件)。它们发生的反应是CaCO3和HCl，生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，又分解成水和二氧化碳。【板书】CaCO32HCl = CaCl2H2CO3 H2OCO2 第三环节：合作探究2. 设计实验室制取气体装置时需要考虑的因素【师】这就是实验室制取CO2最常用的反应原理。（同时板书：一、反应原理）确定了反应原理，就需要考虑实验装置了，那么，设计实验室制取气体装置时需要考虑哪些因素呢？我们通过回忆实验室制取氧气的相关内容。（探究一下）。（出课件，手指一下课件）这两副图大家都很熟悉吧，这就是我们学习过的实验室制取氧气装置，它是根据什么确定的呢？请大家联系这两幅装置图，
7、认真阅读课本113页的探究第一项（手指一下课件），（了解制取气体装置选择时应考虑的因素。）再结合114页已完成表格中氧气的相关内容，思考并小组讨论，投影上展示的问题。【问题】第1幅发生装置选择酒精灯的原因？选择此收集装置的理由？第2幅收集装置选择的理由？如何判断氧气密度大于空气？ 实验室收集气体常用哪些方法？ 结合114页表格中相关内容，思考讨论装置选择时要考虑的 因素，并解释为什么制取氧气，原理不同，装置选择不同接下来是我们先自主学习114页表格内容，思考后再进行小组讨论。时间3分钟，大家赶快行动起来。（学生看书时板书）【板书】二、装置的确定第四环节 比较二氧化碳和氧气的相关内容，分析装置不
8、同之处，设计制取CO2的装置【师】好，讨论结束。实验室制取氧气，为什么原理不同，选择的装置不同，现我们就来看看下面几个问题，哪组同学来回答一下？【师】再来看第二个问题，哪组同学来回答一下？【师】（追问）你怎么判断出氧气密度大于空气密度？-大家的自主学习能力很强哦。再汇总一下，实验室收集气体的常用方法有哪些？【过渡】相当不错，看来大家都已经明确了设计制取气体装置时需要考虑的因素。【课件】确定制取气体装置时需要考虑的因素【师】现在同学们把114页表格关于CO2 的内容填好，【师】相信有了这样的基础，大家一定能设计出制取CO2的装置。就请同学们按照投影上的要求，小组合作完成探究。温馨提示：先要比较1
9、14页表格中的内容，分析制取CO2和O2装置有什么不同，然后，选择所提供的仪器模型拼出制取CO2装置图，用固体胶将它们固定在泡沫板上。这就是我完成的制取氧气装置，大家可以参照一下。（慢 模板展示）给大家5分钟时间，Are you ready?-go【课件】探究2.设计制取CO2的装置（学生分组、拼图板；教师巡视、指导。一定先指导出两组简易装置）【师】请大家停止手中的活动。现在，分享一下我们的成果。【课件】成果展示：找一找：装置在仪器连接上是否存在错误 比一比：装置在仪器的选择上有什么不同【师】首先，大家来找茬，这些装置在仪器的连接上是否存在错误，若有，请指出。（找明显错误的图分析，若未有，可提
10、前自行准备典型错误图，“再来考考大家的眼力和分析能力，这有几幅图有何不妥之处，为什么？-非常好，眼神很犀利、思维很紧密”）【引导语】大家注意这组装置，药品反应时，产生的气体可以从几个出口逸出？【师】所以一定要将长颈漏斗末端伸到液面以下，防止气体从这里逸出。【引导语】比较这两组有无明显的不同？大家注意导管的长度。【若未伸到集气瓶底部】这样会使瓶内的空气不易排尽。所以导管要伸到接近集气瓶底部。【若导管伸入容器瓶过长】这样会使产生的气体不易导出。所以导管略露出橡皮塞即可。请这几个小组一定记得回去改进完善。【过渡语】余下这几组虽各不相同，但都可成功的制取收集到二氧化碳。就再来比较一下，它们在仪器的选择
11、上有何不同之处，很明显，发生装置选取了3种不同的反应容器，大家觉得，它们之间可否相互替换吗？（出现课件，反应容器仪器图）（若生答可以）只要注意选择大小匹配的橡皮塞。（若生答不可以）不可以吗？3种容器只是容量不同，会影响气体的制取吗？所以只需要选择大小匹配的橡皮塞即可替换。即可根据制取气体的量灵活选用反应容器。【师】（选择两组装置，一组有长颈漏斗，一组没有，对比有什么不同。）那么，这几组实际为一类装置，再来看看它们与其它组有什么不同，来，谁发现了？（若生答长颈漏斗）长颈漏斗是用来干什么的呢？（生：添加液体）因此可连续制取气体。（若生答便于添加）便于添加液体是因为使用了哪种仪器？【师】你还能举出一
12、种可以替代长颈漏斗的仪器吗？（若未答出）可联想下生活中的用品-注射器-非常好，联系到了生活用品。（若答出）真是不错，还有其他选择吗？还有没有同学想到其它的仪器？（若未答出）这里再为大家介绍一种仪器，（若答出）高中的知识都知道，很不简单啊，这就是高中会学习的分液漏斗（实物展示）可通过这里的活塞控制液体的滴加。【师】大家觉得，如果用注射器或分液漏斗替代长颈漏斗，装置将具有怎样的优点？-（生：控制速率）没错，通过控制液体的流速和用量，从而控制产生气体的速率和产生气体的量。第五环节：知识迁移和拓展【过渡语】那如果我们考虑仪器的相互替代，可用上述仪器设计、改进出了多组各具特点的装置。【课件】制取CO2装
13、置看来，制取二氧化碳装置的确定，对大家来讲，已经So easy了!那就让我们回过头来看看前面两个遗留问题，现在能否得到解决了？【课件】问题1：如果提供碳酸钠和稀盐酸制取二氧化碳，你打算选取下列的哪组发生装置？问题2：双氧水和二氧化锰制取氧气时，反应非常剧烈，最好选取下列的哪组发生装置？ 【师】首先，回想刚刚碳酸钠和稀盐酸反应的实验现象，如何选择？（生答：D） 很好，我们都知道双氧水和二氧化锰也能用来实验室制取氧气，此时最好选取哪一套？可见，制取同一种气体可选择不同的反应原理，采用不同的装置。第六环节：演示实验操作【过度语】现在，（手指着板书）我们已经确定了原理，设计出了装置，可谓万事俱备，下面
14、就来进行制取二氧化碳的实验。这里，我将选用课本上所提供的这一套装置（展示装置），真人版全程展现制取过程。请同学们认真观察，记住我的操作步骤，下次课你们将去实验室亲身体验。（板书）【板书】三、操作【边讲边演示】首先，要检查装置的气密性。简易装置的气密性检查，大家都很熟悉，而该装置如何检查气密性呢？（实物展示、停顿）可采用“加水法”，先用弹簧夹将胶皮管加紧，然后向长颈漏斗中加入一定量的水，为了便于大家观察，我在水中加入了几滴红墨水。看到长颈漏斗中形成一段水柱，过一会液面不下降，说明装置气密性良好。（用水润洗一下锥形瓶，只操作不说）然后，向锥形瓶中加入大理石，注意块状固体，要用镊子将其放置容器口，使
15、之缓缓滑落到底部，再塞紧橡皮塞，将导管伸到集气瓶底部，打开弹簧夹，向长颈漏斗中加入稀盐酸，注意液面一定要浸没长颈漏斗末端，现在，开始收集。【师】而如何知道二氧化碳是否已集满呢？-（生：将燃着的小木条伸到瓶口。）这是根据二氧化碳的什么性质？-（生：不燃烧，不支持燃烧。）所以呀，我们是要根据被收集的气体性质，设计出操作简便、现象明显的验满方法。（若答石灰水：石灰水也有明显现象，但方便于验满吗？）（将火柴划燃伸到瓶口）木条熄灭，说明已满，同时能否证明该瓶气体就是二氧化碳呢？那该如何检验呢？-加入澄清的石灰水。（将石灰水加入瓶中振荡）明显的看到石灰水变浑浊，从而验证了所得气体就是二氧化碳。请大家注意对
16、比，验满是燃着木条伸到瓶口，而检验是抓住二氧化碳使石灰水变浑浊的特性。【板书】验满：燃着木条伸到瓶口检验：澄清石灰水检验：澄清石灰水第七环节：实验室里制取气体的一般思路和方法【过渡语】在大家的共同努力下，我们已经完成了二氧化碳的制取，但我们所收获到的不仅仅是一瓶二氧化碳，也不仅仅是学会了如何制取二氧化碳，更重要的是从中归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。（哪位同学来试着说一说？其它同学还有没有补充？）让我们一起来总结、归纳一下。（引导语根据总结图依次组织）制取一种气体，首先选择恰当的反应原理，然后根据反应物状态和反应条件，确定发生装置，而收集装置的选择要根据所收集气体的密度、溶解性以及是否与水反应。最后，就要依据气体的性质，来选择简便的验满方法。这就是实验室制取气体的一般思路和方法。第八环节：结尾
