《6.2 二氧化碳制取的研究》課堂教學實錄（附導學案）

PAGE《二氧化碳制取的研究》課堂教學實錄【教學目標】知識與技能1．掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理、裝置的選取、操作步驟，檢驗、驗滿及收集。2．初步懂得所選藥品、裝置的原因。3．提高和鍛煉學生收集加工簡單信息的能力，分析解決問題的能力。過程與方法初步學會氣體制取的過程和方法。學會通過實驗、討論、閱讀、實驗方案等探究式學習，從“發(fā)現問題——提出假設——設計實驗——分析解釋收集到的信息——得出結論”整個參與過程中，充分讓學生認識體會過程性的學習，使學生逐漸形成科學的學習方法。情感、態(tài)度與價值觀1．繼續(xù)提高學生學習化學的好奇心和探究的欲望，激發(fā)和發(fā)展學生學習化學的興趣。2．通過探究活動，培養(yǎng)學生求實、創(chuàng)新、嚴謹、合作的科學品質，集體協(xié)作的團隊精神?！窘虒W重點和難點】重點實驗室制取二氧化碳的原理、實驗裝置及收集方法。難點實驗室制取二氧化碳裝置的設計思路?！窘虒W準備】儀器：小試管、藥匙、注射器、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、大試管、集氣瓶、長頸漏斗、雙孔塞及單孔塞(帶導管)、帶塞子的彎導管、水槽、酒精燈。藥品：石灰石、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木條?！窘虒W進程】一、導入新課師：展示一幅“二氧化碳的循環(huán)”的示意圖。讓學生根據圖中的信息，推測圖中參與循環(huán)的兩種氣體分別是什么。(組織學生交流)[過渡]二氧化碳被綠色植物吸收，通過光合作用提供了我們生存需要的氧氣和有機物。二氧化碳是一種非常重要的氣體，那么我們在實驗室里如何得到它呢？今天我們一起來研究二氧化碳的制取。二、推進新課師：化學家發(fā)現常溫下含有碳酸根的物質與酸反應可以生成二氧化碳，如：碳酸鈣與稀鹽酸反應生成水、二氧化碳和氯化鈣。探究活動1：制取CO2反應原理師：現有碳酸鈉粉末和石灰石等固體藥品，以及稀鹽酸和稀硫酸。請你從中選擇適當的藥品作為實驗室制取二氧化碳的方法。步驟現象1碳酸鈉與稀鹽酸反應迅速產生大量氣泡2大理石與稀鹽酸反應產生氣泡，速率適中3碳酸鈉與稀硫酸反應迅速產生大量氣泡4大理石與稀硫酸反應開始有氣泡產生，反應逐漸減弱直至停止師：碳酸鈉跟稀鹽酸、稀硫酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體，反應太快，生成的二氧化碳不便于收集。石灰石跟稀鹽酸反應比碳酸鈉緩和，速率適中，也能生成大量氣體；用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應難于進行。因此，實驗室里通常是用石灰石(或大理石，主要成分都是CaCO3)跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳的。實驗室制取CO2的藥品及反應原理藥品：大理石(或石灰石)和稀鹽酸原理：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O師：我們已經知道了實驗室制取二氧化碳的藥品和原理，那么實驗室該用何種裝置來制取二氧化碳氣體呢？實驗室制取二氧化碳裝置的確定師：投影實驗室制取O2的兩套發(fā)生裝置。師：討論下列幾個問題：1．實驗室制取氣體的裝置由哪幾個部分組成？2．確定氣體發(fā)生裝置時應考慮哪些因素？3．收集氣體一般有哪幾種方法？確定氣體收集裝置時應考慮哪些因素？生：發(fā)生裝置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固體加熱型,固液常溫型))eq\a\vs4\al(（由反應物的狀態(tài),和反應條件決定）)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）,向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）,排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應的氣體）))師：投影：二氧化碳和氧氣制取實驗及相關性質的比較：反應物的狀態(tài)反應條件氣體密度(比空氣大或小)是否與水反應氧氣(加熱高錳酸鉀)二氧化碳(解答疑難，引導學生通過對比找出實驗室制取二氧化碳和氧氣的異同，從而確定實驗室制取二氧化碳的裝置。)制取二氧化碳師：步驟：1.檢查裝置的氣密性。2．加入藥品。3．制取并收集氣體。驗證二氧化碳的方法師：1.如何驗證所制出的氣體是二氧化碳？2．如何驗證集氣瓶中已收集滿？生：1.檢驗方法：將導管通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是二氧化碳。2．驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。實驗室制取氣體的思路師：實驗室制氣體的思路是什么？生：1.選擇反應原理。2．選擇合適的實驗裝置。3．確定驗證氣體的方法?！景鍟O計】課題2二氧化碳制取的研究一、實驗室制取CO2的反應原理CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O二、裝置的確定發(fā)生裝置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固體加熱型,固液常溫型))eq\a\vs4\al(（由反應物的狀態(tài),和反應條件決定）)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）,向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）,排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應的氣體）))三、制取CO2的步驟1．檢查裝置的氣密性。2．加入藥品。3．制取并收集氣體。四、驗證CO2氣體的方法1．檢驗方法：將導管通人澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。2．驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明CO2已收集滿。五、實驗室制取氣體的思路1．選擇反應原理。2．選擇合適的實驗裝置。3．確定驗證氣體的方法?！窘虒W反思】本課題的重點是指導學生掌握制取氣體時實驗儀器和收集方法的選擇。鑒于學生在第二單元已經學過氧氣的制法，具備一些制取氣體的簡單知識，可以在實際操作中讓他們自己去選取實驗裝置，使學生盡快地從簡單模仿到有目的地選擇。本節(jié)課基本上是按照預先設計的教學方案實施的，收到了較好的教學效果。《二氧化碳制取的研究》導學案【學習目標】1．了解實驗室中制取二氧化碳的反應原理。2．探究實驗室制取二氧化碳的裝置，并利用設計的裝置制取CO2。3．了解實驗室中制取氣體的思路和方法。【重點難點】1．實驗室制取二氧化碳的化學反應原理、實驗裝置和制取方法。2．從實驗室制取氣體的思路出發(fā)，學習二氧化碳的實驗室制取方法。學習內容一實驗室制取二氧化碳的原理【學習指導】閱讀課本第113頁的有關內容，觀看老師做演示實驗，學生作記錄，完成下列問題(提示：觀察反應有無氣泡產生和氣泡產生速率的快慢)。反應原料實驗現象反應的快慢是否便于收集結論石灰石＋稀硫酸有氣泡產生，過一會兒反應停止慢石灰石＋稀鹽酸有氣泡產生反應速率適中便于收集碳酸鈉＋稀鹽酸有氣泡產生反應速率快不便于收集制二氧化碳的理想原料為：石灰石、稀鹽酸實驗室制取CO2常選用石灰石和稀鹽酸，其反應原理是CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑?！居懻摻涣鳌?．為什么稀硫酸與石灰石的反應進行一會兒后反應停止，無氣泡產生？2．實驗室制二氧化碳能否使用濃鹽酸？3．實驗室制取二氧化碳能否用純CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？【溫馨點撥】1．稀硫酸與石灰石的反應進行一會兒后就停止的原因：反應生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸鈣以沉淀形式覆蓋在石灰石表面，阻止反應進行。2．不能使用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發(fā)，會使制得的二氧化碳氣體中混有氯化氫氣體而不純。3．不能用純CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石，因為它們與稀鹽酸反應速率太快，很難控制，且成本較高?！久麕煔w納】實驗室制取一種氣體在設計反應時要注意以下幾點：a.反應速率必須適中；b.操作簡便；c.便于收集；d.只需實驗室就能滿足反應條件；e.對環(huán)境不要造成污染；f.藥品價值不要過于昂貴?！痉答伨毩暋?．實驗室不用稀硫酸與石灰石反應制二氧化碳的理由是(C)A．稀硫酸與石灰石不反應B．稀硫酸易揮發(fā)，使制得的CO2不純C．生成微溶于水的CaSO4，阻止反應進行D．石灰石中含有雜質2．下列反應或作用中不產生二氧化碳的是(D)A．用紅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學習內容二實驗室制取CO2的裝置和步驟【學習指導】閱讀課本第113－115頁的有關內容，完成下列填空。1．裝置的確定(1)實驗室里制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。氣體發(fā)生裝置要考慮反應物的反應條件和反應物的狀態(tài)。實驗室制取CO2，反應物是固態(tài)和液態(tài)，條件不需加熱，所以發(fā)生裝置選用固液不需加熱型。(2)氣體的收集裝置要考慮氣體的密度和水溶性。二氧化碳的密度比空氣大，且不與空氣中的任何成分發(fā)生反應，故二氧化碳可以用向上排空氣法收集。二氧化碳能溶于水且與水發(fā)生反應，故不能使用排水集氣法收集。選用的收集裝置是集氣瓶和玻璃片。當氣體的密度和空氣的密度相近且難溶于水時，一般采用排水集氣法收集。(3)計算CO2、NH3、CO、O2、H2的相對分子質量，并與空氣的密度作比較。說出它們的收集方法。2．操作步驟(1)實驗室制取二氧化碳，裝藥品前必須先檢查裝置的氣密性。課本中圖6－12的發(fā)生裝置的優(yōu)點：裝置簡單，操作方便。(2)裝藥品時，先裝入石灰石(或大理石)再加入稀鹽酸，長頸漏斗的末端應在液面以下。(3)收集二氧化碳時，用向上排空氣法，導管末端插入集氣瓶的底部。(4)檢驗：向集氣瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水變渾濁，證明該氣體是二氧化碳。(5)驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明已滿?！居懻摻涣鳌?．如何檢驗生成的氣體為二氧化碳？怎樣知道二氧化碳已經收集滿？2．實驗室制取氧氣、二氧化碳有哪些不同？【溫馨點撥】1．向澄清石灰水中通入生成的氣體——石灰水變渾濁，可檢驗生成的氣體為二氧化碳；將燃著的木條置于集氣瓶口，看木條是否熄滅來檢驗二氧化碳是否收集滿。2．實驗室制取氧氣、二氧化碳的比較氧氣二氧化碳反應原理2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O＋O2↑CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑發(fā)生裝置用高錳酸鉀加熱制取氧氣可用A，用過氧化氫制取氧氣可用B，用石灰石和稀鹽酸制取CO2可用B收集方法向上排空氣法、排水法向上排空氣法檢驗方法將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃說明該氣體是氧氣將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，說明該氣體是CO2【名師歸納】1．實驗室制取氣體的裝置由氣體發(fā)生裝置和氣體收集裝置組成。2.3.4．實驗室制取二氧化碳的操作步驟：①檢查裝置氣密性；②加入藥品(先加固體，后加液體)；③收集?！痉答伨毩暋?．現有A、B、C、D、E、F六種裝置(如下圖)：回答下面的問題：(1)將實驗室制取O2、H2和CO2應選用的發(fā)生和收集裝置填入下表中(填裝置圖的字母代號，下同)：制取的氣體O2(用KMnO4作原料)H2(用Zn和稀硫酸)CO2發(fā)生裝置BAA收集裝置C或DC或ED(2)實驗室做木炭還原氧化銅的實驗并檢驗生成的氣體時，應選用裝置B和F連接。(3)實驗室為什么不用木炭與氧化銅反應生成CO2？反應太慢且收集到的氣體不純。2．根據下圖裝置填空：(1)寫出圖中