2022年二氧化碳的制取研究劉強

1、課題 2 二氧化碳制取的爭論 劉強 一、教案目標 1. 知道試驗室制取二氧化碳的爭論思路； 2. 通過探究活動明白試驗室制取二氧化碳的反應原理和制取裝置；3. 初步學習二氧化碳的制取、驗證、驗滿等操作；4. 運用設計裝置、動手試驗等方法,激發(fā)同學參加問題探究的積極性；二、重點：試驗室制取二氧化碳原理和裝置的探究；三、難點：試驗室制取二氧化碳裝置的設計；四、教案用品：媒體；試驗儀器和藥品（試管；錐形瓶；帶導管的橡皮塞；集氣瓶；大理石；稀 鹽酸；碳酸鈉；澄清的石灰水等）；五、教案過程 1. 新課導入：打開雪碧、可樂、啤酒等飲料的封口,我們會發(fā)覺大量的氣泡,這些氣泡是什么氣體的氣泡？（二氧化碳的氣泡

2、）怎樣驗證呢？（將氣體通入澄清的石灰水）好,讓我們來試一試（老師用可樂 飲料做演示試驗）,我們看到澄清的石灰水變渾了；由澄清的石灰水變渾濁這一現象,可推出 可樂飲料中逸出的氣體的確是二氧化碳；在試驗室里,二氧化碳氣體到底是怎樣制取的呢？本節(jié)課我們將一起來爭論；（板書：課題2 二氧化碳制取的爭論）2. 學問回憶；在其次單元,我們曾爭論過試驗室制取氧氣的方法,請同學們觀看大屏幕,回憶相關學問；（1）同學回憶（試驗室用高錳酸鉀或過氧化氫溶液來制取氧氣,其反應原理分別是 ）表 1：試驗室制取氧氣的學問回憶藥品 反應原理 反應物狀態(tài) 反應條件發(fā)生裝置收集裝置 驗證方法 驗滿方法KMnOH2O2 溶液和

3、MnO2KMnO 4=K2MnO 4+MnO 2+O2MnO 2H2O2=2H2O+O2固體固體、液體加熱不需加熱A B C或 D 用帶火星的木條伸進瓶內,木條復燃,就該氣體是氧氣；用帶火星的木條放在瓶口,木條復燃,就證明已滿；圖 1：供挑選的試驗裝置（ 2）老師總結：由剛才的學問回憶,我們可以得出,反應原理、制取裝置、驗證驗滿方法,是爭論試驗室制取氣體的主要內容,詳細的爭論思路是,確定制備氣體的反應原理,也就是確定反 應物及反應的化學方程式確定氣體的制取裝置,氣體制取的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部 分,發(fā)生裝置確定的依據是？（反應物的狀態(tài)和反應發(fā)生的條件）收集裝置確定的依據是？（氣體1 /

4、 6 的密度、溶解性以及氣體是否與水反應等）確定氣體驗證、驗滿方法,一般而言,氣體驗證、驗 滿利用的是氣體的（化學性質）；接下來,我們就沿著這一思路來爭論二氧化碳氣體的試驗室 制??；3. 探究活動 1：探究試驗室制取二氧化碳的反應原理；（1）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？試驗室里能選用這些反 應來制備二氧化碳嗎？（ 2）師生活動（投影）議一議 表 2：能夠產生二氧化碳氣體的反應生成二氧化碳的反應 能否用于試驗室里制取二氧 化碳及理由1 點燃 C+O 2=CO 2不能,制得的氣體可能不純點燃 石蠟 +氧氣二氧化碳+水不能,制得的氣體可能不純2 高溫 2Fe2O3+2C

5、=4Fe+3CO 2不能,條件較難滿意3 高溫 2CuO+C=2Cu+CO 2不能,條件較難滿意4 （ 3）老師敘述：很遺憾,我們所熟識的這些能夠產生二氧化碳的反應,由于生成的氣體可能 不 純、反應條件較難滿意等緣由,沒能入選試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試驗,看看哪些反應適用于試驗室 制取二氧化碳？（ 4）同學分組試驗； 投影試驗內容（投影）做一做圖 2：三個對比試驗的示意圖 老師敘述：在進行試驗時,要留意：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 比三個反應中氣泡產生的快慢

6、；1/5 試管的稀鹽酸或稀硫酸；我們在試驗時要留意觀看和對 同學試驗,老師巡回指導（請同學們說一說剛才試驗中觀看到的現象）； 同學填寫試驗報告（投影）說一說表 3：石灰石、碳酸鈣與稀鹽酸、稀硫酸反應的對比試驗試驗藥品 試驗現象1.稀鹽酸和碳酸鈉粉末 產憤怒泡,速率很快2.稀鹽酸和塊狀石灰石 產憤怒泡,速率適中3.稀硫酸和塊狀石灰石產憤怒泡,速率緩慢并漸止2 / 6 引導同學分析那種反應適用于試驗室制取二氧化碳氣體想一想（提示同學固體碳酸鈉和石灰石的用量,鹽酸的用量,此試驗所要觀看的現象重點是什 么,操作的規(guī)范性）敘述：針對上述試驗現象,同學們想一想,試驗室里制取二氧化碳的正確反應是？（同學摸索

7、 后得出結論：稀鹽酸和石灰石的反應速率適中,適用于試驗室制取二氧化碳氣體） 整理試驗原理的確定因素（投影）理一理 敘述：由此可知,確定試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；反應條件簡單滿意；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試驗室制取二氧化碳氣體的反應（板書：一、反應原理）；（5）投影反應原理；CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ；H2CO 3 =H2O+CO 22總反應的化學方程式：CaCO 3+2HCl=CaCl2+H2O+CO（ 6）邊投影邊敘述：該反應的反應物是石灰石和稀鹽酸,石灰石的主要

8、成分是碳酸鈣；稀鹽 酸的主要成分是氯化氫和水,大理石的主要成分也是碳酸鈣,因此,也可以用大理石來替代石灰石 板書：石灰石（大理石）和稀鹽酸 ；該反應的原理是,石灰石或大理石中的碳酸鈣與稀鹽酸中的氯化氫反應,生成氯化鈣和碳酸,碳酸不穩(wěn)固,很簡單分解成二氧化碳和水；將第一個反應式中的 碳酸用水和二氧化碳加以替換,這樣,就得到了該反應的總的化學方程式（板書： CaCO 3+2HCl= CaCl 2+H2O +CO2 ）； 過渡：確定了試驗室制取二氧化碳的原理,接下來,我們該爭論什么呢？（制取裝置）沒錯！ 4. 探究活動 2：探究試驗室制取二氧化碳的裝置；）（板書：二、制取裝置（ 1）師生活動（投影）

9、信任你會摸索 提問 1：確定二氧化碳的發(fā)生裝置時要考慮哪些因素？（反應物的狀態(tài)和反應發(fā)生的條件）請一位同學說一說這兩個方面的情形（固體和液體；不需要加熱）（板書：發(fā)生固液；不加 熱）；由此可推知,試驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置和那一個反應的發(fā)生裝置相像（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題的學習內容,但信任同學們對此已經有了肯定的明白（同學表述,老師補充：密度比空氣大；能溶于水；能和水發(fā)生反應）；由此可推知,收集二氧化碳氣體應當采納向上排空氣法（板書：收集向上排空氣）； 過渡：帶著剛

10、才的摸索結果,我們來做一回挑選；（ 2）師生活動（投影）信任你會挑選 現供應如下裝置,你會挑選怎樣的發(fā)生和收集裝置來制取二氧化碳呢？3 / 6 圖 3：供挑選的試驗裝置 同學挑選； 提問 2： C 裝置中用到了長頸漏斗,該儀器的作用是什么？（用于添加鹽酸）值得提示的 是,用長頸漏斗時,要留意其下端要插入液面以下形成液封,否就氣體要從長頸漏斗中逸出； 過渡：假如試驗室里沒有長頸漏斗和錐形瓶,我們能找到其它儀器來替代嗎？（ 3）師生活動（投影）信任你會變通 在試驗室制取二氧化碳時,以下儀器中：哪些可以代替長頸漏斗？_哪些可以代替錐形瓶？_ 圖 4：供挑選的儀器 同學挑選（留意提示同學：分液漏斗的下

11、斷不需要插入液面以下）； 過渡：剛才的活動情形說明,同學們對試驗室制取二氧化碳裝置的熟識已經到了能挑選、會 變通的地步,假如給出如干種試驗儀器,信任同學們也肯定能夠設計出富有個性的試驗裝置來；愿 意試一試嗎？（情愿）好,現在有請幾位同學到臺前來點擊屏幕上的儀器,設計組接裝置,要求每 位同學設計的裝置不得完全雷同；（ 4）師生活動（投影）信任你會設計 同學設計試驗裝置（媒體出現儀器,同學點擊組裝）； 老師或同學適當點評； 過渡：一開頭,我們出現了一條試驗室制取二氧化碳的爭論路線,現在走到哪里了？（裝置的爭論）下一步該爭論什么呢？（二氧化碳的驗證和驗滿）（板書：三、驗證和驗滿）5. 探究活動3：探

12、究二氧化碳的驗證和驗滿；（ 1）敘述：驗證和驗滿是兩個簡單混淆的問題,請同學們運用對比的方式,對此加以摸索；（ 2）師生活動（投影） 信任你會對比 驗證：將氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,就說明氣體是二氧化碳；驗滿：用燃著的木條放在集氣瓶口,如木條熄滅,就說明氣體已經集滿；（ 3）老師強調：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（板書：澄清的石灰水；燃著的木條）； 過渡：解決了試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？（動手試驗,制備二氧化碳氣體）對！為了使試驗進行得規(guī)范有序,試驗前,我們仍必需明確兩個問題,一是實 驗

13、的步驟,二是操作的要點；6. 探究活動 4：制取一瓶二氧化碳氣體；（ 1）同學回憶操作步驟（ 2）媒體投影（投影） 信任你會操作4 / 6 a 按要求連接好儀器 b 檢查裝置的氣密性 c 裝入藥品（先加固體,后加液體）d 收集并驗滿氣體（板書試驗步驟：連、查、裝、收）（ 3）敘述：至于相關的操作要點,請同學們在試驗過程中自行回憶,同組的同學要相互提 醒,親密協作?。?4）同學試驗,老師巡回指導；（ 5）請兩位同學匯報試驗成果；現在老師想請兩位同學匯報一下試驗成果；（喚一名同學）你預備用什么方法說明你收集到的 氣體是二氧化碳？好,給大家演示一下?。▎玖硪幻瑢W）你收集到的二氧化碳氣體布滿集氣瓶了

14、 嗎？你怎么知道的？把你剛才的驗滿方法也給大家演示一遍；好,剛才兩位同學的成果匯報都很精 彩,讓我們把掌聲送給他們?。?6）爭論配有長頸漏斗的發(fā)生裝置氣密性的檢查方法（投影）信任你會反思 敘述：剛才試驗的過程中,老師看到了部分小組的同學所設計的發(fā)生裝置中用到了長頸漏 斗；（喚一名同學）你們小組的試驗用到了長頸漏斗,裝藥品前檢查了氣密性沒有？這種裝置的氣 密性該如何檢驗,想過嗎？（對話過程中留意評判同學你是一位有點馬虎的同學,你是一位誠 實的同學；你是位善于摸索的同學等） 爭論：（投影）用了長頸漏斗的二氧化碳發(fā)生裝置,該如何檢查其氣密性？ 老師演示； 結論：用彈簧夾夾緊膠皮管,向長頸漏斗中加水,形成液封,假如其中的液面保持不變,就說明裝置的氣密性良好；7. 課堂小結 （投影） 信任你會總結（1）過渡：本節(jié)課的學習任務已經基本完成了,請同學們回頭看看,盤點一下自己的收成；（2）同學回答本節(jié)課所學到的學問,所運用的方法；（3）終止語：從剛才的發(fā)言中不難看出,本節(jié)課,同學們不僅學到了一些新知,也感悟了不 少方法,有了學問墊底,有了方法引路,今后,同學們必將在科學學習的道路