資源簡(jiǎn)介

二氧化碳制取的研究
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳所用的藥品、反應(yīng)原理、操作、收集及檢驗(yàn)方法；
2.通過探究活動(dòng)過程，體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性，了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法；
3.創(chuàng)設(shè)制取二氧化碳的問題情境，豐富學(xué)生的科學(xué)體驗(yàn)。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置設(shè)計(jì)及制取方法
難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的設(shè)計(jì)思路
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)法、討論法
四、教學(xué)過程
（一）新課導(dǎo)入：
思考：實(shí)驗(yàn)室能否選用這些反應(yīng)制二氧化碳？
1.碳在氧氣中燃燒
C+O2 CO2
2.碳還原氧化銅
C+2CuO CO2↑+2Cu
3.一氧化碳的燃燒
2CO+O2 CO2
（二）新知探究
知識(shí)點(diǎn)1 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品和反應(yīng)原理
問題談?wù)摚簩?shí)驗(yàn)室選用什么藥品制取二氧化碳？
實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 分析
①石灰石和稀鹽酸 產(chǎn)生大量氣泡，石灰石溶解 宜選擇為實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳
②石灰石和稀硫酸 有少量氣泡，很快反應(yīng)停止 生成硫酸鈣微溶于水不宜選擇為實(shí)驗(yàn)室制CO2
③碳酸鈉和稀鹽酸 產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)速率很快 反應(yīng)過快不宜選擇為實(shí)驗(yàn)室制CO2
學(xué)生討論：實(shí)驗(yàn)應(yīng)該選用①石灰石和稀鹽酸來制取。
教師總結(jié)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理
選用藥品：大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）、稀鹽酸
反應(yīng)原理：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2CO3
碳酸鈣 鹽酸 氯化鈣 碳酸
碳酸不穩(wěn)定，分解生成二氧化碳和水：H2CO3===H2O+CO2↑
總化學(xué)方程式： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
知識(shí)點(diǎn)2 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
教師講解：實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置的選擇
反應(yīng)物的狀態(tài)：固液
反應(yīng)條件：常溫
發(fā)生裝置：
過渡：確定了收集裝置后，應(yīng)該選擇什么收集裝置呢？
教師講解：實(shí)驗(yàn)發(fā)生裝置的選擇
討論：如何確定的收集裝置？
與空氣密度相比：大于空氣密度（可選用向上排氣法）
是否溶于水及是否與水反應(yīng)：能溶于水，且與水反應(yīng)（不能用排水法）
教師拓展：優(yōu)化收集裝置
1.向上排空氣法：收集氣體由長(zhǎng)管入
2.向下排空氣法：收集氣體由短管入
3.排水法：先在瓶?jī)?nèi)裝滿水，氣體由短管入
知識(shí)點(diǎn)3 制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)操作步驟
教師講解：
制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)步驟：
1.檢查裝置的氣密性
2.裝入藥品
3.收集氣體
4.驗(yàn)滿和檢驗(yàn)氣體
二氧化碳?xì)怏w的檢驗(yàn)：
可用澄清石灰水檢驗(yàn)是不是CO2。方法是將被檢驗(yàn)氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，證明是CO2，否則不是，不能用燃著的木條檢驗(yàn)CO2，因?yàn)镹2等其他氣體也能使燃著的木條熄滅。
二氧化碳?xì)怏w的驗(yàn)滿：
用燃著的木條靠近集氣瓶口，若木條熄滅，證明已集滿，否則未滿。
教師總結(jié)：探究實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般過程
1.找到反應(yīng)物、反應(yīng)原理
2.選擇合適的制取裝置
3.確定實(shí)驗(yàn)步驟
4.驗(yàn)滿和檢驗(yàn)所收集的氣體
資料展示：二氧化碳?xì)怏w的工業(yè)制法
原理：高溫煅燒石灰石生成生石灰（CaO）和二氧化碳。
CaCO3 CaO+CO2↑
（三）課堂練習(xí)
1.實(shí)驗(yàn)室制取CO2一般有五個(gè)步驟：①檢查裝置氣密性；②按要求裝配儀器；③向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸；④向錐形瓶中放入小塊大理石；⑤收集氣體，下列操作順序正確的是（ ）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
解析：實(shí)驗(yàn)室制取CO2正確步驟是：②按要求裝配儀器；①檢查裝置氣密性；④向錐形瓶中放入小塊大理石；③向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸；⑤收集氣體。故選B。
2.檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿了，下列操作正確的是（ ）
A.將燃著的木條伸入集氣瓶中間
B.將燃著的木條伸入集氣瓶底部
C.將燃著的木條放在集氣瓶口
D.將澄清石灰水導(dǎo)入集氣瓶中
解析：檢驗(yàn)二氧化碳是否驗(yàn)滿的方法是將燃著的木條伸入到集氣瓶口。故本題選C。
3.在實(shí)驗(yàn)室中，利用下列裝置可以制取氧氣或二氧化碳?；卮鹣铝袉栴}：
（1）向裝置內(nèi)添加藥品前，應(yīng)該進(jìn)行的操作是 ；
（2）分解過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為 ，用石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳的化學(xué)方程式為 ；
（3）發(fā)生裝置中，與B相比，A的優(yōu)點(diǎn)是 ；C裝置中長(zhǎng)頸漏斗下端管口伸入液面下的目的是 ；
（4）氧氣和二氧化碳可用D裝置所示的方法收集，原因是 。
解析：本題考查實(shí)驗(yàn)室制取氣體的原理與裝置的選擇。注意發(fā)生裝置的選擇主要由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定，而收集裝置主要由生成氣體的性質(zhì)決定。故本題答案為：（1）檢查裝置氣密性；（2）2H2O22H2O+O2↑；CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；（3）可以控制反應(yīng)速率（其他答案合理也可）；防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗逸出；（4）密度均比空氣大。
（四）課堂小結(jié)
比較實(shí)驗(yàn)室制取氧氣和制取二氧化碳的方法，如：反應(yīng)原料的狀態(tài)、反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、制氣體的反應(yīng)裝置、氣體密度、氣體溶解性、氣體是否與水反應(yīng)、制氣體的收集裝置及檢驗(yàn)氣體的方法。歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。
（五）作業(yè)布置
用生活代用品設(shè)計(jì)制取二氧化碳的方案，并按方案進(jìn)行家庭小實(shí)驗(yàn)
五、板書設(shè)計(jì)
二氧化碳制取的研究
一、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品和反應(yīng)原理
藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸
反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
液體常溫型裝置+向上排空氣法
三、制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)操作步驟
查、裝、定、加、收、驗(yàn)
六、教學(xué)反思
通過實(shí)驗(yàn)探究制取二氧化碳的裝置選擇，明確了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般步驟，使學(xué)生的認(rèn)識(shí)過程清晰條理化，逐步形成一般解決問題的方法與能力。
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