資源簡介

8.3二氧化碳的實驗室制法教案
【學習目標】
1、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、了解實驗室里制取氣體的一般思路和方法
【重點和難點：】
1、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。
2、探究實驗室制取二氧化碳的實驗裝置
【教學方法】合作探究、講解、
【教學設計】
情境引入：這是二氧化碳氣體，你知道如何制取二氧化碳嗎？
二、預習檢測：
1、實驗室制取氣體的裝置包括__________和__________兩部分。
2、確定氣體發生裝置時應考慮的因素是___________，__________。
3、確定氣體收集裝置時應考慮的因素是____________，________ 。
4、收集氣體的常用方法有__________法，____________法和______法。
三、新知新解：回憶氧氣的制取過程。
探究活動1：探究實驗室制取二氧化碳的藥品、反應原理。
【提問】：在我們所學過的反應中，有哪些反應可以產生二氧化碳呢？實驗室里能選用這些反應來制備二氧化碳嗎？
【教師講述】：我們所了解的這些能夠產生二氧化碳的反應，因為生成的氣
體可能不純、反應條件較難滿足等原因，沒能入選實驗室制備二氧化碳的反
應。下面，老師再向同學們介紹三個能夠生成二氧化碳的反應，讓我們通過一
組較為粗略的對比實驗，看看哪些反應適用于實驗室制取二氧化碳？
【教師演示實驗】。投影實驗內容（投影）
三個對比實驗的示意圖
【教師講述】：在進行實驗時，要注意：先將半藥匙碳酸鈉粉末、兩至三粒石灰石分別放入三支試管中；然后向三支試管中分別倒入1/5試管的稀鹽酸或稀硫酸；我在實驗時，你們要注意觀察和對比三個反應中氣泡產生的快慢。
【教師演示實驗】（請同學們說一說剛才實驗中觀察到的現象）。
學生回答完成實驗報告（投影）
石灰石、碳酸鈣與稀鹽酸、稀硫酸反應的對比實驗
實驗藥品 實驗現象
1.稀硫酸和塊狀石灰石 產生氣泡，速率緩慢并漸止
2.稀鹽酸和塊狀石灰石 產生氣泡，速率適中
3.稀鹽酸和碳酸鈉粉末 產生氣泡，速率很快
引導學生分析哪種反應適用于實驗室制取二氧化碳氣體
【講述】：針對上述實驗現象，同學們想一想，實驗室里制取二氧化碳的最佳
反應是？是不是越快越好（學生思考后得出結論：稀鹽酸和石灰石的反應速率
適中，適用于實驗室制取二氧化碳氣體）
整理實驗原理的確定因素
【講述】：由此可知，確定實驗室制取氣體的反應原理時，我們要就以下因素加以綜合考慮：制得的氣體較純；反應條件容易滿足；反應速率適中等。由于石灰石和稀鹽酸的反應符合上述幾點要求，因此，我們將該反應確定為實驗室制取二氧化碳氣體的反應。
【投影反應原理】CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ；H2CO3 =H2O+CO2↑；
總反應的化學方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
探究活動2：探究實驗室制取二氧化碳的裝置。
【師生活動（投影）】
【提問1】：確定二氧化碳的發生裝置時要考慮哪些因素？（反應物的狀態和反應發生的條件）請一位同學說一說這兩個方面的情況（固體和液體；不需要加熱）。由此可推知，實驗室制取二氧化碳的發生裝置和那一個反應的發生裝置相似（過氧化氫溶液的分解）。
【提問2】：確定二氧化碳的收集裝置時要考慮的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否與水反應）。雖然二氧化碳的性質是本單元第三課時的學習內容，但相信同學們對此已經有了一定的了解（學生表述，老師補充：密度比空氣大；能溶于水；能和水發生反應）。由此可推知，收集二氧化碳氣體應該采用——向上排空氣法。
【過渡】：帶著剛才的思考結果，我們來做一回選擇。
【師生活動】投影
現提供如下儀器，你會組裝怎樣的發生和收集裝置來制取二氧化碳呢？
【講解】因為實驗室制取二氧化碳和實驗室制取氫氣的反應藥品狀態，反應條件類似，故可以采用相似的裝置來制取。
【討論】
1.長頸漏斗是否可用普通漏斗代替？
2.錐形瓶可否用其他儀器來代替？
3.根據二氧化碳的性質，可以采用什么方法收集二氧化碳？
4.如何檢驗二氧化碳是否收集滿？
（學生討論、回答，然后教師實驗演示、講解）
【演示】用普通漏斗代替長頸漏斗，結果沒有在集氣瓶中收集到二氧化碳。
【講解】
1．因為普通漏斗頸太短，產生的二氧化碳氣會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口在液面下被液體封住，氣體不會從長頸漏斗處逸出。
2．錐形瓶可以用廣口瓶、大試管等玻璃儀器代替。
3．氣體收集方法主要取決于氣體的密度和氣體在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，所以常采用集氣瓶口向上排氣法收集。
4．可以根據二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的性質，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。
【板書】 收集方法：向上排氣法
探究活動3：探究二氧化碳的驗證和驗滿。
【講述】：驗證和驗滿是兩個容易混淆的問題，請同學們運用對比的方式，對此加以思考。
【師生活動】投影
驗證：將氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，則表明氣體是二氧化碳；
驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則表明氣體已經集滿。
【教師強調】：通過對比，我們找到了兩者的不同，驗證二氧化碳用的是澄清的石灰水，驗滿二氧化碳用的是燃著的木條。
【過渡】：解決了實驗室制取二氧化碳的三個主要問題，接下來，同學們該做什么了？（動手實驗，制備二氧化碳氣體）對！為了使實驗進行得規范有序，實驗前，我們還必須明確兩個問題，一是實驗的步驟，二是操作的要點。
【講解】工業制取二氧化碳的方法，高溫煅燒石灰石。
四、隨堂練習：
1.在實驗室里制取二氧化碳時一般采取以下操作步驟：①裝入塊狀的大理石或石灰石；②用向上排空氣法收集二氧化碳；③連接儀器，檢查裝置的氣密性；④倒入稀鹽酸。則正確的操作步驟為___________（填序號）。
2.實驗室制取二氧化碳最適合的反應物是( )
A.碳酸鈉粉末和稀硫酸 B.石灰石和稀鹽酸
C.大理石和稀硫酸 D.大理石和濃鹽酸
3.常用泡沫滅火器裝的主要藥品是( )
A．稀鹽酸和碳酸鈣 B．硫酸和碳酸鈉
C．硫酸和碳酸氫鈉 D．硫酸鋁和碳酸氫鈉
4.下列物質在100 ℃以上分解時，生成物全部是氣體的是( )
A.氯酸鉀 B.高錳酸鉀 C.碳酸鈣 D.碳酸氫銨
五、課堂小結：通過已學習過的氧氣、二氧化碳的實驗室制取，歸納出氣體實驗室制取的設計思路及方法，必須明確制取氣體的順序是：
1.了解實驗室制取氣體所需藥品及相應的化學反應方程式。
2.根據反應物、生成物的狀態及反應條件選擇合適的反應裝置。
3.根據氣體的物理性質（尤其是密度及在水中的溶解性），選擇合適的收集方法及驗滿方法
【板書設計】
課題2 二氧化碳氣體制取的研究
（一）藥品及反應原理
藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸
原理：CaCO3 + 2 HCl === CaCl2+ H2O + CO2 ↑
（二）裝置的確定
發生裝置：固體液體不加熱型
收集裝置：向上排空法
（三）實驗室制取二氧化碳
驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，熄滅則滿
檢驗：倒入澄清的石灰水，振蕩變渾濁則是二氧化碳
參考答案
預習檢測：
1.發生裝置、收集裝置
2、反應物的狀態、反應的條件；
3.密度、溶解性；
4.排水集氣法、向上排空氣法、向下排空氣法
隨堂練習：
1.③①④② 2.B 3.D 4.D

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