資源簡介

課題2 二氧化碳制取的研究
教學目標：
1.通過探究，了解實驗室制取二氧化碳的化學反應原理。
2.探究實驗室制取二氧化碳的裝置。
3.了解實驗室制取氣體的一般思路和方法。
重點：實驗室制取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和操作方法
難點：從實驗室制取氣體的設計思路出發，研討實驗室制取二氧化碳氣體的方法。
教學過程：
列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應，小組討論這些反應能否用于實驗室里制取二氧化碳，并說明理由？
反應的方程式：
C + O2 點燃 CO2
C+ 2CuO 高溫 2Cu + CO2↑
2C+ Fe3O4 高溫 3Fe + 2CO2↑
人和動植物的呼吸作用都可以產生二氧化碳氣體……
一：實驗室制取二氧化碳的反應原理：
【信息傳遞】
化學家發現常溫下含有碳酸根離子的物質可與酸反應生成二氧化碳氣體。如石灰石或大理石（主要成分CaCO3）、碳酸鈉粉末（Na2CO3）都能與稀鹽酸（有效成分HCL）、稀硫酸（有效成分H2SO4）反應產生二氧化碳氣體。
探究實驗室制二氧化碳的理想原料
可供選擇的原料有：石灰石（主要成分CaCO3）、碳酸鈉粉末（Na2CO3）、稀鹽酸（有效成分HCl）、稀硫酸（有效成分H2SO4）
分組實驗注意事項：
a.儀器的使用和藥品的取用
b.重點比較反應速率的快慢
2.學生分組描述實驗現象
(1)石灰石跟稀鹽酸反應，現象：塊狀固體不斷溶解，產生大量氣泡。
(2) 石灰石跟稀硫酸反應，開始有氣體產生，過一會兒氣泡逐漸減少，以至反應停止。
(3)碳酸鈉跟稀鹽酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體。
3小結：
石灰石跟稀鹽酸反應比碳酸鈉緩和，也能生成大量氣體。用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應，雖能產生二氧化碳，但是生成的硫酸鈣微溶于水。它會覆蓋在塊狀石灰石表面，阻止碳酸鈣跟硫酸接觸。（CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑）而碳酸鈉跟鹽酸反應太快，生成的二氧化碳不容易收集。因此，實驗室里通常是用石灰石跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳的。
討論：能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來制取二氧化碳？為什么？
濃鹽酸具有較強的揮發性，使得收集到的二氧化碳氣體中含有氯化氫而不純。
二：實驗室制取二氧化碳的裝置：
討論：
1．回憶實驗室制取氧氣的裝置，怎樣確定實驗室制取氣體的裝置？實驗室制取二氧化碳裝置應該是什么樣子呢？
2．如何收集二氧化碳？為什么只采用向上排空氣法收集二氧化碳？
3．裝置中的長頸漏斗能否用普通漏斗代替？可用其他儀器代替錐形瓶嗎？
4 如何檢驗二氧化碳是否收滿？
學生討論結果：
1．實驗室制取氣體的裝置是根據所需藥品的狀態，反應條件來確定的。制取二氧化碳的反應物石灰石（或大理石）是固體，鹽酸是液體，反應是在常溫下進行的。反應前可以將固體置于錐形瓶中，液體在制取時從長頸漏斗中注入，液體與固體接觸時生成的氣體經導氣管導入集氣瓶中。
2．由于二氧化碳的密度大于空氣又能溶解于水，所以用這樣的裝置來收集二氧化碳。
3．為了避免產生的氣體從漏斗中逸出，必須使長頸漏斗的管口在液面以下，而普通漏斗頸太短不合適。錐形瓶在裝置中作為容器，可以用其他（如大試管、燒瓶、廣口瓶）口徑大小適宜的容器代替。
4. 根據二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒的性質，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則二氧化碳已收滿。
下面讓我們一試身手：
設計展示：
同學們讓我們用自己組裝的儀器來制取一瓶二氧化碳吧！
先想一想實驗步驟？
操作步驟：檢查裝置氣密性、裝藥品、收集氣體。
三、實驗室制取氣體的思路和方法
1.選擇適當的反應，包括反應物和反應條件
2.選擇合適的實驗裝置
3.驗證所制得的氣體
四、課后反饋
1. 硫化氫是一種沒有顏色，有臭雞蛋氣味的有劇毒氣體。它的密度比空氣略大，能溶于水，1體積水能溶解2.6體積的硫化氫氣體，溶于水形成氫硫酸。實驗室里常用塊狀固體硫化亞鐵（FeS）與稀硫酸反應來制取。
（1）實驗室制取硫化氫的發生裝置與 相似 。
（2）收集方法為 。
（3）為了防止多余的氣體逸出污染環境，可將其通入 中。
2.實驗室制取二氧化碳，選用的反應物最好的是：
A. 碳酸鈉和稀硫酸 B. 石灰石和稀硫酸
C.大理石和稀鹽酸 D. 石灰石和濃鹽酸
3.下圖是某同學制取二氧化碳的裝置圖，請說出其中的錯誤：
1、________________________；
2、 ________________________；
3、 ________________________；
[課后反思]
本節內容通過對氧氣實驗室制取引導學生了解實驗室制取氣體裝置的設計思路，然后讓學生對提供的儀器進行選擇組裝一套制取二氧化碳的裝置，再分組交流討論，比較各自裝置的優缺點，從中確定一套最佳裝置制取二氧化碳，最后找幾名學生對本節內容進行總結，培養學生歸納小結，自我反饋的能力。在教學中，我充分發揮學生的主體作用，鼓勵學生勇于創新，大膽實踐，積極參與到教學活動中來。
在教學中，注重讓學生自己觀察、自己發現、自己概括，充分調動學生自主學習的積極性，從而較好地突破了實驗室制取二氧化碳反應發生裝置的這一教學難點，學生在活動中產生了深刻體驗，從而牢固地建構了判斷氣體發生裝置的方法。從這一教學實踐中，我深刻認識到學生要想牢固掌握化學知識，就必須用心的創造與體驗來學習化學，課堂教學在本質上是一個學生在教師引導下主動參與、主動發現與探索、獨立思考和不斷創新的過程，而不是去簡單、被動地接受教師和教材提供現成的觀點和結論，這也誠如古羅馬教育家普魯塔克所說，孩子的心靈不是一個需要填滿的罐子，而是一顆需要點燃的火種。因此，在今后的教學中我將在努力引導學生主動探究、建構地學習中，親歷探究過程，體驗化學的學習樂趣，讓學生獲得多方面的滿足和發展，使他們感受化學的學習樂趣，讓學生獲得多方面的滿足好發展，使他們感受到化學課堂教學中生命的涌動和成長，從而真正使課堂教學煥發出生命的活力。

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