氧化碳制取的研究教學設(shè)計李巧玲

北京景山學校2012—2013學年度第二學期八年級課題2二氧化碳制取的研究（第1、2課時）福建福州閩侯學員——李巧玲、林欽教學目標：知識與技能1.知道實驗室制取二氧化碳所用的藥品、反應原理。2.學會實驗室制取二氧化碳的操作、收集及檢驗方法。3.能說出實驗室里制取氣體的一般過程。過程與方法1.通過實驗室里制取氧氣的方法和設(shè)計思路，探究實驗室制取二氧化碳的化學反應原理和實驗裝置，并利用設(shè)計的裝置制取二氧化碳。2.學會對儀器的使用以及觀察實驗現(xiàn)象的方法。3.通過探究活動過程，體會化學實驗方法的科學性，了解實驗室制取氣體的思路和方法。情感、態(tài)度與價值觀培養(yǎng)求實、創(chuàng)新、合作的科學品質(zhì)，體驗探究成功樂趣，激發(fā)學生的求知欲，形成持續(xù)不斷的學習化學的興趣。教學重點:實驗室制取二氧化碳的原理、裝置設(shè)計和制取方法。教學難點:1.實驗室制取二氧化碳裝置的設(shè)計思路。2.知識、技能與過程方法的有機結(jié)合。教學方法:實驗探究法。實驗儀器和藥品:教師：試管、錐形瓶(500mL)、平底燒瓶(500mL)、燒杯(250mL)、集氣瓶(100mL)、長頸漏斗、帶導管的雙孔橡皮塞、帶導管的單孔橡皮塞（導管90。）、帶導管的單孔橡皮塞（導管60。）、水槽、針筒、分液漏斗、止水夾、火柴、酒精燈、藥匙、鑷子、大理石（或石灰石）、稀鹽酸、澄清的石灰水、水等。學生：試管(6支)、藥匙、鑷子、紙槽、大理石（或石灰石）、碳酸鈣粉末、碳酸鈉固體、稀鹽酸、稀硫酸。教學過程：第1課時1.新課導入：她給大地帶來勃勃生機；她讓我們走進夢幻世界；炎炎夏日，她帶給我們絲絲涼意；面對危險，她奮不顧身撲向烈火。她是誰呢？對了，她就是與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)的二氧化碳氣體。那么，在實驗室里，二氧化碳氣體究竟是怎樣制取的呢？本節(jié)課我們將一起來研究。板書：課題2二氧化碳制取的研究2.討論：討論實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(chǎn)生二氧化碳呢？能用方程式表達的寫化學反應方程式，不能用方程式表示的，用文字表達?，F(xiàn)在我們來一一分析下，實驗室里能選用這些反應來制取二氧化碳嗎？表1能夠產(chǎn)生二氧化碳氣體的反應序號生成二氧化碳的反應能否用于實驗室里制取二氧化碳及理由1234567……（2）學生討論：從反應物是否易得、生成的氣體純度、反應條件是否容易滿足等方面討論，粗略得出用碳酸鹽與酸反應制備CO2，碳酸鹽和酸的種類很多，具體選擇哪種碳酸鹽與哪種酸呢？從反應物易得考慮，應選擇碳酸鈣或碳酸鈉，酸應選擇鹽酸或硫酸，是選擇稀酸好呢還是選擇濃酸好呢？好的，選擇稀酸?，F(xiàn)在范圍進一步縮小，現(xiàn)在根據(jù)老師提供的藥品，請你們設(shè)計實驗，確定最佳的反應物。老師提供塊狀的石灰石（大理石），它的主要成分是碳酸鈣，為了作對比，我們提供了比較純凈的碳酸鈣粉末，另一種常見碳酸鹽是碳酸鈉。酸有稀鹽酸和稀硫酸，還有6支試管。根據(jù)老師提供的材料，大家組內(nèi)討論設(shè)計實驗方案，確定最佳的反應物。根據(jù)確定的藥品，大家動手實驗驗證。教師強調(diào)：兩三塊石灰石，半藥匙粉末，用紙槽加到試管中。然后向三支試管中分別倒入1/5試管的稀鹽酸，在實驗時要注意觀察和對比三個反應中氣泡產(chǎn)生的快慢。（3）學生分組實驗：表2石灰石、碳酸鈣粉末、碳酸鈉固體與稀鹽酸、稀硫酸反應的對比實驗實驗藥品實驗現(xiàn)象反應速率（4）學生匯報總結(jié)：石灰石和稀鹽酸的反應速率適中，適用于實驗室制取二氧化碳氣體。（5）教師總結(jié)：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：反應物容易獲得；制得的氣體較純；反應條件容易滿足；反應速率適中等?，F(xiàn)在我們來分別書寫這三個反應方程式。板書：一、反應原理：碳酸鹽+酸→CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑總反應的化學方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸該反應的反應物是石灰石（大理石）和稀鹽酸，石灰石（大理石）的主要成分是碳酸鈣，該反應的原理是，石灰石（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)定，很快就分解成二氧化碳和水，所以反應的最終產(chǎn)物為氯化鈣、水和二氧化碳，得到總反應的化學方程式。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑引導學生分析比較這三個反應的異同點，總結(jié)碳酸鹽與某些酸反應生成新鹽和碳酸，碳酸分解產(chǎn)生二氧化碳，碳酸鹽與某些酸反應生成二氧化碳。3.知識回顧。（1）過渡：確定了實驗室制取二氧化碳的原理，接下來，我們該研究實驗室制取二氧化碳的裝置。（2）學生回顧：實驗室制備氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分，確定發(fā)生裝置和收集裝置應該考慮的因素分別有哪些？藥品狀態(tài)：固體（與固體）、固體與液體、液體與液體……氣體發(fā)生裝置反應條件：是否要加熱、加催化劑等密度比空氣的大—向上排氣法排氣法氣體收集裝置（不與空氣中的物質(zhì)反應）密度比空氣的小—向下排氣法排水法：不易或難溶于水，不與水反應。4.探究活動：探究實驗室制取二氧化碳的裝置。板書：二、二氧化碳的制取裝置（1）學生回顧：分別從二氧化碳和氧氣的反應原理、反應物狀態(tài)、反應條件和氣體的密度、是否溶于水、是否與水反應比較，分析制取二氧化碳和氧氣發(fā)生裝置和收集裝置有何不同。表3二氧化碳和氧氣的實驗室制取比較氣體反應原理反應物狀態(tài)反應條件CO2O2表4二氧化碳和氧氣相關(guān)性質(zhì)比較氣體的密度與空氣的密度比較（大或?。┦欠袢苡谒欠衽c水反應CO2O2板書：反應裝置：固體與液體、不要加熱收集裝置：向上排氣法（二氧化碳能溶于水且與水反應，密度比空氣大且不與空氣中物質(zhì)反應）（2）學生探究：對課本114頁的圖中的儀器進行分類，選擇制取二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置。（3）學生演示：請學生上臺組裝各自設(shè)計的裝置，其它同學分析該裝置的優(yōu)缺點，看看有沒有替代品。5.課堂小結(jié)本節(jié)課的學習任務已經(jīng)基本完成了，請同學們回頭看看，盤點一下自己的收獲。板書設(shè)計：課題2二氧化碳制取的研究一、反應原理：碳酸鹽+酸→CO2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸反應二、制取裝置：發(fā)生裝置：固體與液體；不要加熱。收集裝置：向上排氣法。(第2課時)復習導入：（智力快車）1．你從上一節(jié)課學習到那些制取氣體的思路和方法？引入新課2．你能從老師準備的儀器中選擇出適合實驗室制取二氧化碳的儀器并組裝嗎？3．書上P114探究3中哪些儀器不能用來實驗室制取二氧化碳？在書中把它們叉掉。4．如果用這套發(fā)生裝置你能有效地控制反應的進行與否嗎？如果不行可怎么改進這個裝置？5．老師這里還準備了幾組儀器你會組裝嗎？哪組裝置能使反應的可控性更強？研究制取氣體的思路和方法：反應原理→制取裝置→實驗步驟（板書）。6．以屏幕上這一套裝置為例你會怎樣檢查此裝置的氣密性呢？（引導學生從原理、思路和具體操作等方面入手思考）先根據(jù)裝置分析檢查方案的可行性，難理解的方案請同學上來通過實驗來驗證想法。（從中鞏固檢查裝置氣密性的原理、思路和操作）7．你又會怎么檢驗從此裝置中排放出的氣體是二氧化碳？（通過學案引導學生從原理→思路→具體操作的方向進行思考）8．用向上排空氣法收集二氧化碳時你看得到它是否收集滿了嗎？為什么？你會怎么做？原理呢（用化學方程式表示）？（小試牛刀）前面我們分別研究了實驗室制取二氧化碳的反應原理、反應裝置、實驗步驟中的檢查裝置的氣密性、驗證和驗滿，下面同學們通過回顧實驗室用過氧化氫制取氧氣的實驗步驟來設(shè)計實驗室制取二氧化碳的實驗步驟[檢查裝置的氣密性→裝入藥品（先固后液）→固定裝置（看反應容器）→收集二氧化碳→驗證二氧化碳]。下面哪位同學上來實施你的設(shè)計并講解操作時要注意的事項，其余的同學來找茬，看看哪些同學的眼光銳利，善于發(fā)現(xiàn)問題。（根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行引導和解決）（暢所欲言）這節(jié)課你有什么收收獲？請同學們來匯報一下。（結(jié)合前面的板書）下面我們來個能力大沖關(guān)，展示一下你們的能力和學習的效果。能力沖關(guān)下面是實驗室制取和收集氣體的裝置，請按要求作答：（1）儀器a的名稱是________。（2）用B裝置制取氣體并能隨時停止反應，上部與下部對接應選____（填“b”、“c”）。（3）實驗室制取二氧化碳的反應原理：。（4）從裝置A～D中選擇：實驗室制取并收集CO2應選用圖中的_______（填字母）；甲烷是一種最簡單的有機物，它難溶于水，實驗室常用加熱分解無水醋酸鈉和堿石灰混合固體的方法來制取它，它的制取和收集可選擇用圖中的_______（填字母）。（5）下圖為制取CO2的微型實驗裝置，針筒與青霉素瓶組合部分相當于上圖裝置中的___________（填字母）；檢查此裝置氣密性的具體操作是___________