資源簡介

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《課題3二氧化碳的實驗室制取》教學設計
課題 二氧化碳的實驗室制取 單元 第六單元 學科 化學 年級 九年級
教材分析 本課題主要研究在實驗室里如何制取二氧化碳。教材首先給出了實驗室里制取二氧化碳的藥品及化學反應原理，然后探究實驗室里制取的裝置，最后總結出實驗室里制取氣體的一般思路和方法。探究實驗室里制取二氧化碳的裝置，是本課題的教學重點、也是難點。本課題學習將通過分析整理，實現從分散的知識點到歸納整理形成整體思維，構建有關氣體制備的整體知識框架，使學生基本具備自主探究，設計氣體制備實驗方案，并能獨立完成實驗儀器的組裝，進行實驗操作，提升動手操作能力。
核心素養目標 化學觀念：通過分析“生成二氧化碳的方法”和對課本二氧化碳制取相關內容的討論，能描述出實驗室里制取二氧化碳的藥品及化學反應原理。科學思維：通過對比分析實驗室制取二氧化碳和氧氣的發生裝置及收集裝置，學會選擇實驗儀器并能設計制取二氧化碳的實驗裝置。科學探究與實踐：通過反應原理，設計實驗裝置，結合氧氣的制取操作，學會對二氧化碳進行“檢驗”和“驗滿”，動手進行二氧化碳制取實驗。科學態度與責任：培養學生的辯證唯物主義觀點，保持和增強對化學現象的好奇心和探究欲，激發學生學習科學的興趣。
重點 實驗室制取二氧化碳的原理、裝置，探究能力的培養。
難點 從二氧化碳制取裝置的探究過程中，提升實驗室氣體裝置的設計思維水平。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 實驗室制取氣體的一般思路和方法：制取一種氣體，首先選擇恰當的反應原理，然后根據反應物狀態和反應條件，確定發生裝置，而收集裝置的選擇要根據所收集氣體的密度、溶解性以及是否與水反應。最后，就要依據氣體的性質，來選擇簡便的驗滿方法和鑒定方法。 思考討論 通過學生的認知引入新課，使學生認識到化學就在身邊，提高學生學習興趣。
講授新課 一、探究實驗室制取CO2的反應原理實驗室適合用什么藥品制取二氧化碳呢？實驗演示碳酸鈉、碳酸鈣分別和稀鹽酸的反應。確定實驗室制取二氧化碳的藥品為：石灰石（或者大理石）和稀鹽酸反應原理為：CaCO3+2HCl=CaCl2 +H2O +CO2↑【提出問題】：1.不能用濃鹽酸與石灰石反應？2.不能用粉末狀碳酸鈣（或碳酸鈉）跟稀鹽酸反應制取CO2？3.不能用硫酸與石灰石反應制CO2？確定實驗室制取氣體反應原理應考慮的因素？制得的氣體是否較純；反應條件是否易達到；反應是否易操作；原料是否廉價易得；反應速率是否適中。 思考討論 通過分析“生成二氧化碳的方法”和對課本二氧化碳制取相關內容的討論，能描述出實驗室里制取二氧化碳的藥品及化學反應原理。
二、CO2制取裝置的選擇思考：實驗室制取氧氣有幾種方法 分別需要哪些裝置 提出問題：選擇裝置注意那些問題？長頸漏斗下端要插入液面以下，導管只需伸出膠塞少許。制取二氧化碳的裝置為：固液不加熱型。思考：如何判斷密度大小 若氣體的相對分子質量大于29，密度比空氣大；若氣體的相對分子質量小于29，密度比空氣小。填寫表格，分析：收集二氧化碳的裝置：只能用向上排空氣法收集。導管口應插到接近瓶底部位。【鞏固提升】：用以下儀器組裝CO2制取的裝置：播放視頻：實驗室制取二氧化碳連接好裝置后，如何檢查該裝置的氣密性？1.用彈簧夾夾緊膠皮管，向長頸漏斗中加水，形成液封后，如果一段時間后，其中的液面保持不變，則說明裝置的氣密性良好。2.將導氣管末端插入水中，用手握住試管，觀察導管末端有氣泡逸出;松開手導管末端形成一段水柱氣密性良好。 三、CO2的驗證方法和驗滿方法驗證方法：將氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2。驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。四、CO2制取的步驟“茶莊定價收鹽”連接儀器并檢查裝置氣密性―裝入大理石并塞緊橡皮塞―固定反應裝置―從長頸漏斗加入稀鹽酸至浸沒長頸漏斗下端口―收集氣體―檢驗氣體是否為CO2及CO2是否收集滿。【交流討論】：1.長頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？2.集氣瓶內的導管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？【鞏固提升】：CO2和O2制取裝置的比較，加深理解。 思考探究 通過對比分析實驗室制取二氧化碳和氧氣的發生裝置及收集裝置，學會選擇實驗儀器并能設計制取二氧化碳的實驗裝置。加深理解二氧化碳制取的探究。
課堂練習 1.實驗室制取二氧化碳一般有五個步驟：①檢查裝置的氣密性 ②按要求連接儀器③向長頸漏斗中注入酸液 ④向廣口瓶中放入小塊的大理石 ⑤收集氣體。下列操作順序正確的是（ ）A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤2.氣體一氧化氮[NO]常溫能與空氣中的氧氣反應，不易溶于水，則收集NO的方法是______。氣體二氧化氮[NO2]相對分子質量為46，常溫下不能與空氣反應，能與水反應，則收集NO2的方法是_____。3.甲烷是一種無色無味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。在實驗室中用堿石灰和乙酸鈉兩種固體混合加熱來制取。實驗室制取甲烷的發生裝置應該選用____,收集甲烷的裝置應該選用________。
課堂小結 藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸反應原理:CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑裝置的確定：發生裝置；收集裝置。檢驗:將氣體通入澄清石灰水或向集氣瓶倒入少量澄清石灰水。驗滿：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿。
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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人教版化學九年級上冊
《課題3二氧化碳的實驗室制取》同步分層練習
【基礎培優】
單選題：
1．下列關于CO2 的實驗室制取及檢驗的說法不正確的是( )
實驗室制取某種氣體，確定其裝置不需要考慮的是( )
A. 反應物的狀態 B. 反應條件 C. 氣體的性質 D. 氣體的用途
3.實驗室制取氧氣和二氧化碳都必須用到的儀器是（ ）
A .酒精燈 B. 錐形瓶 C. 鐵架臺 D. 導氣管
4.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．大理石和稀鹽酸
C．石灰石和稀硫酸 D．大理石和濃鹽酸
5.某班同學在實驗室制取二氧化碳，老師觀察到了四個同學的如下操作，其中正確的是（ ）
【能力提升】
一、單選題：
1.按如圖進行實驗，下列分析或結論正確的是（ ）
A．導管口剛有氣泡冒出說明反應開始
B．實驗結束應立即倒出粉末
C．木炭能使氧化銅還原為銅
D．固體減少的質量一定等于生成二氧化碳質量
2.下列反應或作用中不產生二氧的是（ ）
A.用赤熱的木炭還原氧化銅 B.大理石與稀硫酸反應
C.在空氣中點燃木炭 D.綠色植物的光合作用
3.實驗室制備并收集CO2，通常有以下操作步驟：①檢查裝置氣密性 ②連接裝置③加入大理石 ④加入稀鹽酸⑤收集⑥驗滿
正確的順序為（ ）
A.③①②④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
4.實驗室制取CO2時需用到的儀器是（ ）
A、鐵架臺、單孔塞、長頸漏斗、導管、集氣瓶
B、大試管、導管、集氣瓶、玻璃片、水槽
C、集氣瓶、導管、玻璃片、酒精燈、單孔塞
D、集氣瓶、錐形瓶、雙孔塞、長頸漏斗、導管
5.檢驗集氣瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A．加入澄清石灰水，觀察是否變渾濁
B．將燃著的木條插入集氣瓶中，觀察是否立即熄滅
C．加入紫色石蕊試液，觀察是否變紅色
D．將燃著的木條放在集氣瓶口，觀察是否立即熄滅
二、填空探究題：
1.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）_________________________________________
2.以下實驗裝置是實驗室制取氣體的常用裝置，請結合實驗裝置回答：
(1)寫出儀器a的名稱：_________；
(2)實驗室常用一種暗紫色物質制取氧氣,反應裝置應選擇_____(填字母)，反應的化學方程式是______________________；若用F裝置收集氧氣，反應裝置的導氣管應連接F裝置的_______端（填字母）；
（3）實驗室制取二氧化碳氣體時，反應裝置選C的優點是__________________，收集裝置選E而不選D的原因是___________，寫出實驗室制取二氧化碳氣體的化學方程式_______________________________________。
（4）實驗室可用氧化鈣固體與濃氨水在常溫下混合制取氨氣(NH3)，選用的氣體發生裝置______(填裝置序號)。
3.如圖是實驗室制取二氧化碳的裝置。
（1）錐形瓶中加入的藥品是________和_______________。
（2）發生反應的化學方程式為 _____________________________。
（3）收集氣體的方法是____________________。
4．如圖所示，圖中______是檢驗 CO2的方法，若澄清石灰水變________，證明是 CO2；圖 ______是證明 CO2是否收集滿的方法， 若燃著的木條_______，證明 CO2已收集滿。
同步分層練習答案
【基礎培優】：
1. C 2.D 3.D 4.B 5.B
【能力提升】：
一、選擇題：
1.C 2.D 3.C 4.D 5.A
二、填空探究題：
1.（1）長頸漏斗下端沒有插入液面以下
（2）錐形瓶中的導管插入到了液面以下
（3）應該用向上排空氣法收集氣體
2.（1）鐵架臺
（2）A ； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ； C
（3）可以控制反應速率 ； CO2能溶于水； CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B或C
3.（1）大理石(或石灰石)和稀鹽酸。
（2） CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（3）向上排空氣法。
4. A ；渾濁；B ；熄滅。
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第六單元 課題3
二氧化碳的實驗室制取
（人教版）九年級
上
01
學習目標
內容總覽
02
新知導入
03
探究新知
04
課堂練習
05
課堂總結
06
分層作業
核心素養目標
通過分析“生成二氧化碳的方法”和對課本二氧化碳制取相關內容的討論，能描述出實驗室里制取二氧化碳的藥品及化學反應原理。
01
02
通過對比分析實驗室制取二氧化碳和氧氣的發生裝置及收集裝置，學會選擇實驗儀器并能設計制取二氧化碳的實驗裝置。
03
通過反應原理，設計實驗裝置，結合氧氣的制取操作，學會對二氧化碳進行“檢驗”和“驗滿”，動手進行二氧化碳制取實驗。
04
培養學生的辯證唯物主義觀點，保持和增強對化學現象的好奇心和探究欲，激發學生學習科學的興趣。
化學觀念：
科學思維：
科學探究與實踐：
科學態度與責任：
新知導入
反應原理
發生裝置
反應物和
生成物
收集裝置
驗滿和驗證
反應物的狀態和反應條件
依據氣體的性質
收集氣體的密度、溶解性以及是否與水反應
實驗室制取氣體的一般思路和方法
探究新知
實驗室適合用什么藥品制取二氧化碳呢？
注意觀察：
反應速率的快慢。
一、探究實驗室制取CO2的反應原理
探究新知
濃鹽酸具有揮發性使制得的二氧化碳氣體不純，混有氯化氫氣體。
反應速度太快，不利于收集。
反應生成微溶于水的硫酸鈣，附著在大理石的表面，阻止反應進行。
1.不能用濃鹽酸與石灰石反應？
2.不能用粉末狀碳酸鈣（或碳酸鈉）跟稀鹽酸反應制取CO2？
3.不能用硫酸與石灰石反應制CO2？
題目
探究新知
確定實驗室制取氣體反應原理應考慮的因素？
制得的氣體是否較純
反應條件是否易達到
反應是否易操作
原料是否廉價易得
反應速率是否適中
探究新知
CaCO3+2HCl=H2CO3+CaCl2
H2CO3=H2O+CO2↑
總反應：CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
實驗室里，常用稀鹽酸與大理石(或石灰石)制取二氧化碳
實驗藥品：
反應原理：
碳酸不穩定，容易分解成二氧化碳和水
一、探究實驗室制取CO2的反應原理
探究新知
思考：實驗室制取氧氣有幾種方法 分別需要哪些裝置
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
＝
△
2H2O2 2H2O+O2↑
＝
MnO2
選擇裝置注意那些問題？
二、CO2制取裝置的選擇
探究新知
CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
固體
液體
密度比空氣大，能溶于水
不需加熱
長頸漏斗下端要插入液面以下導管只需伸出膠塞少許
導管口應插到接近瓶底部位
二、CO2制取裝置的選擇
鞏固提升
哪些可以代替長頸漏斗 _____________
哪些可以代替錐形瓶 ________________
在實驗室制取二氧化碳時，下列儀器中:
A B C D E F
EF
ACD
題目
探究新知
若氣體的相對分子質量大于29，密度比空氣大;
若氣體的相對分子質量小于29，密度比空氣小。
氣體收集裝置
排空氣法
排水法
密度大于空氣-向上排氣法
密度小于空氣-向下排氣法
不易溶于水且不與水反應
空氣的平均相對分子質量為29
思考：如何判斷密度大小
二、CO2制取裝置的選擇
鞏固提升
請你用以下儀器組裝CO2制取的裝置
請你用以下儀器組裝CO2制取的裝置
鞏固提升
裝置簡單
便于添加液體
控制反應速率
控制反應的發生和停止
實驗室制取二氧化碳的裝置
鞏固提升
探究新知
二、CO2制取裝置的選擇
探究新知
連接好裝置后，如何檢查該裝置的氣密性？
用彈簧夾夾緊膠皮管，向長頸漏斗中加水，形成液封后，如果一段時間后，其中的液面保持不變，則說明裝置的氣密性良好。
將導氣管末端插入水中，用手握住試管，觀察導管末端有氣泡逸出;松開手導管末端形成一段水柱氣密性良好。
二、CO2制取裝置的選擇
怎樣檢驗所得氣體是二氧化碳？
怎樣檢驗二氧化碳氣體已滿？
將氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2。
將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。
驗證方法
驗滿方法
三、CO2的驗證方法和驗滿方法
探究新知
四、CO2制取的步驟
連接儀器并檢查裝置氣密性
查
固定反應裝置
定
收集氣體
收
裝入大理石并塞緊橡皮塞
裝
從長頸漏斗加入稀鹽酸至浸沒長頸漏斗下端口
加
驗
檢驗氣體是否為CO2及CO2是否收集滿
“茶莊定價收鹽”
探究新知
防止氣體從長頸漏斗逸出。
排盡集氣瓶內的空氣，以收集到更純的二氧化碳。
1.長頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？
2.集氣瓶內的導管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？
制取原料 發生裝置 收集裝置 排空氣法收集驗滿方法
CO2 大理石（或石灰石）與稀鹽酸
O2 高錳酸鉀
過氧化氫 固液不加熱型
向上排空氣法
固固加熱型
固液常溫型
將燃著的木條放在集氣瓶瓶口
將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口
向上排空氣法或排水集氣法
CO2和O2制取裝置的比較
探究新知
課堂練習
1.實驗室制取二氧化碳一般有五個步驟：
①檢查裝置的氣密性 ②按要求連接儀器③向長頸漏斗中注入酸液 ④向廣口瓶中放入小塊的大理石 ⑤收集氣體。
下列操作順序正確的是（ ）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤
C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
B
課堂練習
2.氣體一氧化氮[NO]常溫能與空氣中的氧氣反應，不易溶于水，則收集NO的方法是______。
氣體二氧化氮[NO2]相對分子質量為46，常溫下不能與空氣反應，能與水反應，則收集NO2的方法是_____。
C
D
3.甲烷是一種無色無味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。在實驗室中用堿石灰和乙酸鈉兩種固體混合加熱來制取。實驗室制取甲烷的發生裝置應該選用____,
收集甲烷的裝置應該選用________.
A
C或E
課堂總結
藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸
反應原理:CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
課題3
二氧化碳的實驗室制取
發生裝置：固液不加熱型
收集裝置：向上排空氣法
檢驗:將氣體通入澄清石灰水或向集氣瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。
驗滿：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿。
分層作業
【基礎培優】：
1.下列有關實驗室制取二氧化碳的方法不合理的是 (　　)
A.通常情況下二氧化碳的密度大于空氣，故能用向上排空氣法收集
B.二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集
C.在發生裝置中加入碳酸鈉粉末和稀鹽酸
D.該反應在常溫下即可進行，故發生裝置不需要加熱
分層作業
【能力提升】：
1.實驗室制取和收集CO2氣體，不需要下列哪組實驗儀器 (　　)
A.①④　　　B.②⑤　　C.④⑥　　D.③⑥
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