資源簡介

實驗室制取二氧化碳教案
［教學目標］
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。
③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。
④通過對二氧化碳制取的探究，提高和鍛煉我們收集、加工簡單信息的能力。
［教學重點難點］
教學重點：探究實驗室制取二氧化碳的裝置，并制取二氧化碳。
教學難點：探究實驗室制取二氧化碳的裝置。
［教學方法］實驗探究式
［教學用具］多媒體 試管 集氣瓶 導管 火柴 鐵架臺 夾子 稀鹽酸 大理石 稀硫酸 碳酸鈉 澄清石灰水 水
［課時安排］1課時
［教學過程］
一、創設情景、引入新課：
1.創設情景：（1）教師引言：她給大地帶來勃勃生機，她讓我媽走進夢幻世界，面對危險，她奮不顧身撲向烈火，她有鬼斧神工，她就是——
學生回答。
2.提出問題，引入新課
教師引言：CO2與日常生活關系非常密切，空氣中有CO2，人和動植物的呼吸、煤等燃料的燃燒都產生CO2。
問：同學們想不想知道實驗室里怎樣制取CO2？
引入新課：[多媒體顯示]二氧化碳制取的研究。
二、合作探究
1、探究一：[多媒體顯示]實驗室制取二氧化碳的理想原料及反應原理。
請學生提供能生成二氧化碳放的最熟悉方案：
例:①C + O2 CO2
②蠟燭的燃燒
③ 人的呼吸
④C+ 2CuO 2Cu + CO2↑
教師引導學生：在實驗室中制取氣體要考慮是否有二氧化碳生成，產物純度、條件是否容易達到等因素
學生小組討論，評價方案。學生代表發言：
教師點評學生的發言并小結：①碳和氧氣反應的結果比較復雜。如果氧氣充足，那么最后制得的氣體中混有雜質氧氣；如果氧氣不足，那么最后制得的氣體中混有一氧化碳。②③條件在實驗室中不容易收集。
教師提出三個實驗方案，并做演示實驗。學生觀察記錄實驗現象，并分組討論方案的可行性。如果以下方案可行的，請學生選擇最佳的方案。
實驗1 碳酸鈉和稀鹽酸的反應
實驗2 碳酸鈉和稀硫酸的反應
實驗3 石灰石和稀硫酸的反應
實驗4 石灰石和稀鹽酸的反應
學生代表發言。
教師點評：（1）使用的大理石或石灰石均為塊狀，反應速率適中。
（2）不能使用稀硫酸來代替稀鹽酸，稀硫酸與大理石反應生成微溶物覆蓋在反應物表面，阻止反應進行。
（3）碳酸鈉跟稀鹽酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體，反應太快，生成的二氧化碳不容易收集。
教師點撥：實驗室通常用稀鹽酸和石灰石（或大理石）反應來制取CO2。
即【多媒體顯示】反應原料：稀鹽酸和石灰石（或大理石）
引導學生書寫反應的化學方程式：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
碳酸不穩定，易分解生成二氧化碳和水：H2CO3＝H2O＋CO2↑
總的反應式是CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
即【多媒體顯示】反應原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
2、探究二：【板書】制取二氧化碳的實驗裝置
復習：實驗室制取和收集氧氣的裝置。教師展示兩組實驗室制取氧氣發生裝置圖，并讓學生上臺寫出相對應制取的原理及收集方法。
教師請同學討論以下問題：
A、確定氣體發生裝置時應考慮哪些因素？
B、確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？
學生發言回答：
教師點評學生答案（要表揚與鼓勵學生），歸納：
【多媒體顯示】：確定實驗室制取氣體裝置要考慮的因素：（學生對照課本）
（1）發生裝置：反應物的狀態及反應條件
（2）收集裝置：水溶性及密度
教師問：是否可用制氧氣的裝置來制取二氧化碳？
學生討論填空：CO2和O2制取實驗及相關性質比較（多媒體顯示）
反應物狀態 反應條件 氣體密度比空氣大或小 是否與水反應
二氧化碳 固體＋液體 常溫（不加熱） 大 是
氧氣 固體與固體或固體＋液體 加熱或不加熱 略大 否
通過以上的比較，教師引導學生討論設計制取二氧化碳的裝置，并請學生回答教師剛問的問題。
展示不同的實驗儀器，讓學生組裝實驗室制取二氧化碳的裝置（學生合作，注意操作步驟及注意事項）。教師評價裝置的易用性方面的優缺點，（對學生進行表揚和鼓勵）并選擇一種裝置。（【板書】發生裝置：固體、液體不加熱型，收集裝置：向上排空氣法）
3、探究三：【板書】實驗室制取二氧化碳
學生討論: 制取步驟、檢驗方法、驗滿方法。
學生回答討論結果。
教師點評學生的回答，并歸納：
（1）、【多媒體顯示】步驟：①檢查裝置的氣密性（加水檢驗）②加入石灰石或大理石③注入稀鹽酸④收集CO2 (連 → 檢 → 裝 → 注 → 收 → 驗）
（2）、二氧化碳的檢驗和驗滿
①【多媒體顯示】檢驗：利用澄清石灰水來檢驗CO2
化學方程式：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
具體方法是：將氣體通入澄清石灰水中，如果石灰水變渾濁則通入的氣體為CO2；如果未變渾濁，則不是CO2。
②【多媒體顯示】驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，觀察燃著木條的燃燒情況（是否熄滅）
演示：二氧化碳的制取過程，檢驗、驗滿。學生觀察，然后分組實驗。
學生討論整個實驗過程中應該要注意那些問題？學生代表回答。
教師評價并小結：操作中的注意事項：
①取用大理石時，先將試管橫放，把大理石放入瓶口使其緩慢滑到瓶底；
②導管不能伸入瓶內太長，以剛漏出膠塞為宜；
③收集二氧化碳導管口應接近集氣瓶底部以利于排凈空氣。
三、交流感想
教師引導：通過本課題的學習，你們有哪些收獲？還有哪些感受？
學生討論，并發言。最后教師總結本節課的知識結構，并點出本課內容的重點與難點。
1、鞏固練習、
1.此實驗室制取二氧化碳的裝置圖有哪些錯誤？為什么？請改正？
拓展思維（多媒體顯示）
硫化氫(H2S)是一種密度比空氣大且溶于水的氣體, 實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應制取硫化氫,實驗室制取硫化氫的發生裝置是 ———— ，收集裝置 ———— 。
3、作業
利用家庭中一些常見的物品來設計一套制取二氧化碳的裝置，比一比，看哪位同學設計的更合理、更有創意。
板書設計
二氧化碳制取的研究
一．原料及反應原理：
1.原料：大理石或石灰石與稀鹽酸
2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
二．實驗裝置
1．確定實驗室制取氣體裝置要考慮的因素：
（1）發生裝置：反應物的狀態及反應條件
（2）收集裝置：水溶性及密度
2. 發生裝置：固體，液體不加熱型
3. 收集裝置：向上排空氣法
三．二氧化碳的制取
1.制取步驟：連 → 檢 → 裝 → 注 → 收 → 驗
2.檢驗：通入澄清的石灰水，變渾濁則是二氧化碳
3.驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口，熄滅則滿
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