資源簡介

二氧化碳制取的研究
學情和教材分析
在課題“制取氧氣”的學習中，已初步了解了氣體的制取不僅要考慮反應原理，還要根據藥品的狀態、反應條件、氣體的性質等來選擇發生裝置和收集裝置。本課題主要研究在實驗室中如何制取二氧化碳。教材首先給出了實驗室中制取二氧化碳的反應原理，然后采取對比、分析與探究的方式來研究實驗室制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置來制取二氧化碳。然后讓學生從反應物的狀態、反應條件、氣體密度與空氣密度的大小關系以及是否與水反應等方面來比較實驗室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此基礎上，給出了一些儀器，由學生自己來組裝制取二氧化碳的裝置，然后利用設計的裝置來制取二氧化碳。以此幫助學生形成實驗室制取氣體的一般思路和方法。
一、教學目標
知識和技能：（1）了解實驗室中制取二氧化碳的反應原理
（2）探究實驗室制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳
（3）了解實驗室中制取氣體的思路和方法
過程和方法：（1）通過對獲得二氧化碳氣體的途徑的討論與分析，探究實驗室制取二氧化碳的理想藥品，樹立多角度、多層次的觀察和分析問題的意識。
（2）通過對二氧化碳和氧氣有關性質的比較，分析裝置的不同，初步確立實驗室制取氣體的一般思路和方法
（3）讓學生設計、組裝實驗裝置，體驗、反思和完善設計，掌握基本實驗技能
情感、態度和價值觀：（1）增強學生對化學實驗的好奇心和探究欲，激發學習化學的興趣
（2）培養學生合作、勤于思考、大膽實踐的科學精神
二、教學重點、難點
重點：實驗室制取二氧化碳的化學反應原理、實驗裝置和制取方法
難點：從實驗室制取氣體的思路出發，學習二氧化碳的實驗室制取方法
三、課時安排
1課時
四、教學方法
實驗探究法
五、教學過程
引入：人們在慶祝勝利時使用的香檳酒為什么能噴灑出來？是什么氣體？今天我們一起來探究如何在實驗室制取CO2。
提問：在我們學過的知識中，在哪些途徑可以產生出CO2氣體
學生討論：學過的反應中能產生的CO2途徑，實驗室用來制取CO2可行性，分析后都存在一定的弊端，引出資料。
[資料]含碳酸根離子的化含物[例：碳酸鈉(Na2CO3)、大理石或石灰石主要成分是
CaCO3能與鹽酸（HCl氣體溶解于水后的液體物質)或稀硫碳酸(H2SO4)反應生成CO2
[提出問題]：實驗臺準備幾種含碳酸根的藥品 幾種稀酸 不同的酸與不同的含有
CO32-的物質反應速率是否一樣 哪一種反應是最佳的實驗原理
交流、分析：實驗現象
[討論] 根據上述實驗現象，試分析4種方案中，哪一套是最佳的實驗原理？
（一）實驗室制取二氧化碳的原料
大理石和稀鹽酸
（二）實驗室制取二氧化碳的反應原理
CaCO3與HCl反應： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
碳酸不穩定，易分解：H2CO3 =H2O+CO2↑
以上兩個方程式合并為：CaCO3+2HCl=CaCl2 +H2O+CO2↑
討論： 補充實驗： 大理石與稀硫酸反應
小結： 大理石與稀硫酸反應可產生二氧化碳氣體，其反應的化學方程式為：
CaCO3 + H2SO4 ＝CaSO4 + H2O + CO2↑ 其中生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在大理石表面，阻止了大理石與硫酸的接觸，反應慢慢停止了，故不能用稀硫酸代替稀鹽酸來制取二氧化碳氣體。
我們已知道了實驗室制取二氧化碳的藥品和原理，那么實驗室該用何種裝置來制取二氧化碳氣體呢？
（三）實驗室制取二氧化碳的裝置
（一）、實驗室制取氣體裝置的確定
實驗室中制取氧氣的裝置，小組討論以下幾個問題：
1 、實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？
歸納總結：（發生裝置和收集裝置）
2 、選擇并確定氣體發生裝置時應考慮那些因素？
歸納總結：（反應物的狀態和反應條件）
反應物的狀態：固體與固體反應
固體與液體反應
液體與液體反應
……
反應條件：是否需加熱
是否用催化劑
……
3、選擇并確定氣體收集裝置時應考慮那些因素？
歸納總結：（密度和溶解性）
排空氣法：
向上排空氣法（密度大于空氣）
向下排空氣法（密度小于空氣）
排水法（不易溶于水、不與水反應）
（二）、比較實驗室制取氧氣和二氧化碳
反應物狀態：
反應條件：
氣體的密度：
能否溶于水：
[資料]：空氣的平均相對分子質量為29，如果某氣體的相對分子質量大于29，則這樣的氣體的密度比空氣大。如果小于29，則密度比空氣小。（思考：CO2的密度比空氣大，還是小？）
通過對比找出異同，從而確定實驗室制取二氧化碳的裝置。分析制取二氧化碳和氧氣的發生裝置和收集裝置各有什么不同？
（三）、選擇有關實驗儀器，讓學生自己拼裝裝置，小組討論并比較自己所選儀器的優缺點。
結果：組合1、單孔導管、試管、集氣瓶、玻璃片
組合2、單孔導管、錐形瓶、集氣瓶、玻璃片
組合3、單孔導管、平底燒瓶、集氣瓶、玻璃片
組合4、雙孔導管、長頸漏斗、試管、集氣瓶、玻璃片
組合5、雙孔導管、長頸漏斗、錐形瓶、集氣瓶、玻璃片
組合6、雙孔導管、長頸漏斗、平底燒瓶、集氣瓶、玻璃片
優缺點：
1、2、3裝置優點：所用儀器少，操作簡單；
缺點：不能隨時控制反應的進行、不能隨時加入藥品、不能制取大量的二氧化碳。
4、5、6裝置優點：可以隨時控制反應的進行、可以隨時補充液體藥品、可以制取大量的二氧化碳。
（四)、確定“組合5”來制取二氧化碳時，注意事項：
1、長頸漏斗末端應伸到液面下（防止氣體沿長頸漏斗逸出）；
2、錐形瓶內導管應剛剛露出橡皮塞（便于氣體的導出）；
3、集氣瓶內導管要伸到瓶底（目的是排盡集氣瓶內的空氣）。
（四）制取二氧化碳
（一）、步驟
向學生講解制二氧化碳的步驟：
1、按要求組裝儀器；
2、檢查裝置的氣密性；
3、裝藥品（強調：先固體后液體）；
4、收集；
提問：（1）如何驗滿？將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明已滿；反之不滿。
（2）如何檢驗：將少量澄清的石灰水倒入集氣瓶中，振蕩，若變渾濁，證明是二氧化碳，反之不是。
5、拆除裝置，清理儀器。
（二）、教師實物演示、學生親自動手制取二氧化碳過程。
六、本課小結：
1、實驗室可用石灰石和稀鹽酸反應來制取二氧化碳。
2、實驗室制取二氧化碳的裝置和檢驗二氧化碳的方法。
3、實驗室制取氣體要注意：
（1）選擇適當的反應，包括反應物的狀態和反應條件；
（2）選擇合適的實驗裝置；
（3）選擇適當的方法驗證所制得的氣體。
七、板書
八、布置作業：
課后習題1、2題
二氧化碳制取的研究說課
一、教材地位和作用
本節課在全書乃至整個化學學習過程中，所占有的地位十分重要。它是培養學生在實驗室中制取某種氣體時，藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材。上好此節課對學生今后學習元素化合物知識、化學基本實驗及實驗探究能力都有深遠的影響。本節知識的學習比較容易，學生在前面學習元素化合物的基礎上經過討論便可解決。本節學習的重點是能力訓練。學生在前面學習的氧氣、實驗室制法，具備了一些氣體制備的實踐經驗，各項實驗技術也已經具備，此時，在課堂教學中體現學生主體，讓學生真正參與到教學過程中來正是時機。教師提出探究問題、引發學生思考；通過小組合作，設計方案、表達交流、實施方案、總結表達等環節完成整個探究。
二、教學目標
1、知識與技能：(1)了解實驗室制取二氧化碳的反應原理，探究實驗室制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳。 (2)了解實驗室制取氣體的方法和設計思路。
2、過程與方法： 通過實驗室里制取氧氣的方法和設計思路，探索實驗室制取二氧化碳的藥品和實驗裝置，讓學生初步學習科學探究的基本過程（提出假設，實驗探究，獲得結論）和方法，體驗化學實驗的方法的科學性；能進行初步的科學探究活動。
3、情感態度與價值觀 ： 通過實驗、問題討論，培養學生求實、創新、合作的科學品質。 通過師生間、學生間合作學習，研究性學習，體驗探究成功的樂趣，激發學生探究欲。
三、教學重點與難點
教學重點：探究實驗室制取二氧化碳的藥品、反應原理和實驗裝置的選擇，并利用設計裝置制取二氧化碳。
重點突破：通過提問預讓學生思考的教材P112第5題已知能產生二氧化碳的反應，師生共同確定實驗室制取二氧化碳的藥品；演示碳酸鈉粉末與稀鹽酸、大理石與稀鹽酸及稀硫酸的反應確定反應原理，并提醒學生注意不能用濃鹽酸和硫酸；課前布置學生設計實驗裝置到課堂展示，讓部分學生到臺上演示實驗，教師針對學生演示指出實驗注意事項。
教學難點：探究實驗室制取二氧化碳的實驗裝置。
難點突破：通過引導學生回憶實驗室制取氧氣的實驗裝置圖，讓學生分析對比兩套裝置，從而確定實驗室制取二氧化碳的實驗裝置。
四、教學設計思路與教學方法：
教學設計思路：
教材中直接給出了實驗室制取二氧化碳的藥品，這樣學生雖能一下子記住所用藥品，但是過后接觸到其它能夠產生二氧化碳的藥品時可能會混淆，故本人在介紹完教材中所用藥品后又初充介紹為什么不用濃鹽酸或硫酸代替稀鹽酸制取二氧化碳。而有關發生裝置、收集裝置的選擇則采用探究的方式進行。
具體設計如下：
①讓學生列舉所知道的能生成二氧化碳的反應，分析學生所舉例子后直截了當介紹實驗室制取CO2的藥品、通過演示實驗探究反應原理，并投影出相關化學方程式的書寫。通過比較演示的方式提醒學生不能用濃鹽酸或硫酸來代替稀鹽酸制取CO2 ，原因是濃鹽酸具有揮發性使制得的氣體不純，硫酸與碳酸鈣反應后產生的硫酸鈣微溶于水，會阻止硫酸與碳酸鈣進一步發生反應。反應無法徹底進行。也不好用碳酸鈉代替石灰石或大理石。從而歸納出實驗室在選擇藥品制取氣體時應注意的事項。由此確立學生從多角度多層次觀察和分析問題的意識。 ②引導學生回憶實驗室制取氧氣的兩套裝置，學生討論并思考如下問題：A、實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成？B、確定氣體發生裝置時應考慮哪些因素？C、收集氣體一般有哪兩種方法？D、確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？通過氧氣和二氧化碳相關性質的比較，了解制備氧氣與二氧化碳時其發生裝置與收集裝置的異同。初步確立實驗室制取氣體的一般思路與方法。在教學中本人將相關比較以表格形式列出，用媒體展示，一邊引導學生回憶氧氣制取的裝置一邊歸納出實驗室制取氣體的方法，用表格歸納出方法并投影出來。 ③投影教材P111有關實驗儀器。讓學生設計實驗方案并選擇相關儀器進行實驗。本人在組織課堂的同時依據投影上的注意事項適時提醒學生注意正確操作。如：A、長頸漏斗末端插在液面下。B、導管伸入錐形瓶不能過長（<0。5cm）。C、收集氣體時應用向上排空氣法，不能用排水法（CO2溶于水）。D、檢驗氣體是否集滿的方法（補充說明檢驗CO2氣體的方法）。整個過程讓學生體驗、反思和完善實驗設計，掌握基本技能，體現師生互動。 ④隨堂小結，結合我校采用講學案教學的特點。讓學生拿出預先發給的講學案，本人對該節內容進行小結，并指導學生完成隨堂練習，并當場講評。最后布置學生回去完成課后鞏固練習。
2。教學方法： 活動探究、對比探究、合作交流、討論歸納相結合的教學法。
五、教具準備：
歸納路，通過靈活選擇儀器，創設培養學生類比、歸納、演繹能力的情景儀器：注射器、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、試管、集氣瓶、長頸漏斗、雙孔（單孔）帶直導管（彎導管）的導管、水槽、酒精燈、鐵架臺、課件。藥品：塊狀大理石、碳酸鈉粉末、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水。
六、學情分析
學生已經學習過的氧氣的實驗室制法，對于氣體的制法與收集較為熟悉，懂得氣體的收集方法與物理性質有關，并且學生懂得要制取某種物質，必須通過含有該物質元素的其它物質通過化學變化或物理變化來實現，如何制取二氧化碳學生很快想到的是木炭的燃燒，碳還原氧化銅，除了看書之外不會想到用大理石與鹽酸反應來制取，所以要在課前安排學生查覽資料，收集能產生二氧化碳的物質。學生的基本情況是：素質參差不齊，一個班級約40人，其中10左右較優秀，基礎較差的學生也近10個，中等水平學生約20人。針對這一情況，本人在教學過程中盡量講一些基礎知識，有關提高部分可將課后鞏固題作為提高題，讓較優秀的學生在預習的基礎上試著做。時間安排上重點放在實驗室制取二氧化碳的反應原理和實驗室制取二氧化碳的裝置確定，事先讓學生根據學案預習并設計方案，

展開更多......

收起↑