資源簡介

二氧化碳制取的研究教案
教學目標
（一）知識與技能
1．通過討論分析氧氣的實驗室制法，能形成實驗室制取氣體的一般設計思路；
2．通過探究能記住實驗室制取二氧化碳的藥品，原理，裝置和操作步驟；
3．會通過實驗檢驗，驗滿二氧化碳。
4、通過對二氧化碳制取的研究，提高和鍛煉學生收集加工簡單信息的能力。
（二）過程和方法
1、通過實驗室制取氧氣的復習和對比確定實驗室制取二氧化碳的裝置，進一步得出實驗室制備氣體的一般思路和方法。
2、通過多種能得到二氧化碳的反應原理的分析，得出選擇大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應原理制備二氧化碳的原因，引導學生得出實驗室制備氣體時還需要考慮的一些基本因素，使學生的知識得到整合和升華。
（三）情感態度和價值觀
1、通過分析和探究實驗室制取和收集二氧化碳的方法，對學生進行具體問題具體分析的辨正唯物主義教育。
2、培養理科學習中嚴密的邏輯思維能力。
3、通過相關實驗的探究分析，激發學生探究的興趣。
教學重點
1．實驗室制取二氧化碳反應原理、裝置的探究；
2．歸納實驗室制備氣體的一般規律。
教學難點
實驗室制備氣體的知識整合和能力的培養。
教學方法
自主、合作、交流、實驗探究、分析歸納、反思小結。
教具準備
教師準備：幻燈片。
學生準備：藥品：稀鹽酸、稀硫酸、碳酸鈉、碳酸鈣、石灰石、澄清石灰水、木條。
儀器： 集氣瓶、試管、錐形瓶、平底燒瓶、長頸漏斗、分液漏斗、帶導管塞子（單孔，雙孔）、鐵架臺、注射器、水槽、酒精燈等。
課時安排：1課時
教學過程
一、創設情境，
（視頻） 用有關二氧化碳用途的視頻引出新課。
（板書） 課題2 二氧化碳制取的研究
二、互動探究
【活動1】、 探究實驗室制取二氧化碳的原料
【思考與交流】
我們都學過哪些能夠產生二氧化碳的反應？請你分析看看這些反應是否適用于實驗室制取二氧化碳，哪些最適宜在實驗室制取二氧化碳？
知識點一： 實驗室制取二氧化碳的反應原理的探究
【實驗探究】請按下表分組實驗，并完成表格中的內容：
生成二氧化碳的反應 實驗現象（產生氣泡快慢） 實驗分析（是否適宜用于實驗室制取）
Na2CO3粉末和稀鹽酸
CaCO3粉末和稀鹽酸
塊狀大理石和稀鹽酸
塊狀大理石與稀硫酸
（參考資料）實驗室中制取氣體要求是藥品廉價易得，操作簡單可控，產生氣體速率 適中 ，收集到的氣體純度較高。
根據上表和參考資料可知：
實驗室制取二氧化碳常用的藥品是 和 ；反應的化學方程式為 。
可供選擇的原料：石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3）、碳酸鈣(CaCO3)、碳酸鈉（Na2CO3），稀鹽酸（HCl）、稀硫酸（H2SO4）
可供選擇的儀器：小試管、藥匙。
（學生交流）
石灰石與稀鹽酸反應速度適中；與稀硫酸難以進行反應；碳酸鈉、碳酸鈣與酸反應特快，不便收集；所以實驗室制取CO2選擇石灰石與稀鹽酸反應。
（討論）
濃鹽酸可以用來制取二氧化碳嗎？
（板書）
實驗室制取二氧化碳的原料:石灰石（大理石）與稀鹽酸
（板書）
實驗室制取二氧化碳的原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
知識點二：分析氧氣的實驗室制法
（提問）氧氣的制取裝置分為幾部分？裝置的選擇要考慮哪些因素？
【閱讀】根據高錳酸鉀和過氧化氫實驗室制取氧氣原理和課本113--114頁的內容填空：
1、實驗室用高錳酸鉀制取氧氣中反應物的狀態是 ，反應條件是 ，氣體的發生裝置應選擇 （選擇上圖中的字母填）；用過氧化氫制氧氣中反應物的狀態是 ，氣體的發生裝置應選擇 （選擇上圖中的字母填）；因此確定氣體發生裝置時應考慮的因素是 。
2.氧氣的密度比空氣 （填“大” 或“小” ） ， 溶于水，
（填“能”或“不能” ）與水反應；收集氧氣常用方法應選擇
和 （選擇上圖中的字母填）；除此之外收集氣體的方法還有
（選擇上圖中的字母填）。因此，選擇相應方法的依據是 、 。
（學生交流）
通過復習你們覺得確定氣體發生裝置時應考慮哪些因素？收集裝置呢？[思考，討論，得出結論]
可見，實驗室制取氣體發生裝置的選擇要考慮 和 兩方面因素，若反應物都為固體且反應需要加熱，氣體發生裝置與實驗室用 制取氧氣的發生裝置相同；若反應物一種為固體一種為液體或兩種都為液體且反映在常溫下進行，氣體發生裝置與實驗室用 制取氧氣的發生裝置相同。實驗室制取氣體收集裝置的選擇要考慮氣體的溶解性和密度的大小，若氣體不易溶于水，不與水反應，則用 法收集，若氣體的密度比空氣的密度大，則用 法收集，若氣體的密度比空氣的密度小，則用 法收集。
【提問】如何設計一套完整的裝置制取CO2？
（板書）
實驗室制取CO2的裝置
知識點三：實驗室制取二氧化碳的裝置探究
根據下圖選擇適當的裝置填空
1、實驗室制取二氧化碳的藥品石灰石（或大理石）狀態為 態，稀鹽酸為 態，反應 需要加熱，因此發生裝置應選用 。
2、二氧化碳是一種 色 味的氣體，其密度為1.977g／cm3，比空氣密度(1.29g／cm3) （填“大”或“小”），能溶于水，且二氧化碳可以與水化合生成碳酸（H2CO3），因此，收集二氧化碳可采用的方法是 。
3、結合二氧化碳不能支持燃燒的性質，我知道，二氧化碳氣體驗滿的方法是 ，通過前面的學習我還知道檢驗二氧化碳的方法是 。
【實驗探究】你能根據實驗室制取二氧化碳的反應原理組裝實驗裝置圖嗎？.請用桌面上提供的儀器組裝一套裝置進行實驗，說一說本組所使用的裝置有什么優點。
[教師指導] 若使用下圖裝置應注意：固體事先直接裝入錐型瓶中，長頸漏斗的作用是加入液體，長頸漏斗應伸入液面下，導管應位于液面上，只須稍露膠塞一點即可。
（幻燈片）
展示同學們對制取裝置的組合情況，并檢驗制取的二氧化碳。
實驗室制取CO2氣體，需要哪些步驟：[學生討論、交流，并歸納]
（幻燈片） 實驗室制取CO2的步驟
1．檢查裝置的氣密性；
2．加入藥品；
3．檢驗氣體（將導管通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2）
4. 收集氣體(向上排空氣法)
5. 驗滿(將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則證明CO2已集滿。)
6.放置（正放）
三、反思與小結
學完本節后，我知道了實驗室制取氣體的一般思路：先確定反應的原理，然后根據反應原理選擇氣體的發生裝置，主要考慮反應物的 和 ，如實驗室制取二氧化碳可選擇1A中的 ；收集裝置的選擇應考慮氣體的 和 ，如實驗室收集二氧化碳可選擇1A中的 ，最后還要根據氣體的性質選擇合適的檢驗方法，如二氧化碳驗滿的方法是 。
四、自我測評
1．實驗室制取CO2用不到的儀器是（ ）
A．長頸漏斗 B．廣口瓶 C．酒精燈 D．集氣瓶
2．用排空氣法收集氣體，該氣體體的密度應（ ）
A．一定比空氣的大 B．一定比空氣的小
C．可能比空氣的大，也可能比空氣的小 D．應與空氣的密度接近
3．實驗室用高錳酸鉀加熱分解制取O2和利用大理石與鹽酸反應制取CO2相比較，下列說法中，正確的是（ ）
A．都需要加熱
B．前者反應物是固體，后者反應物是固體和液體
C．都是分解反應
D．前者可用向下排空氣法收集，后者可用向上排空氣法收集
4．檢驗一瓶用排空氣法收集的CO2是否已集滿的方法是（ ）
A．把燃著的木條放在瓶口 B．把燃著的木條伸入瓶內
C．加入澄清石灰水 D．用托盤天平稱其質量
5.閱讀下文：硫化氫（H2S）是一種無色的且有臭雞蛋氣味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，且與水反應形成氫硫酸。實驗室用塊狀的硫化亞鐵跟稀硫酸反應來制取硫化氫氣體，試回答：
（1）硫化氫氣體具有臭雞蛋氣味，這是硫化氫的 （填物理或化學）性質。
（2）實驗室制取硫化氫氣體的發生裝置與 相同，收集硫化氫氣體用 法。五、板書設計 二氧化碳制取的探究
一、實驗室制取CO2的原料：石灰石（大理石）和稀鹽酸
二、實驗室制取CO2的原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
三、實驗室制取CO2的裝置
四、制取CO2的步驟：
五、驗證CO2氣體的方法
1．檢驗方法：將導管通入澄清石灰水，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，則證明CO2已收集滿。
六、課外延伸
如何設計裝置隨時控制反應的發生與停止？（課后完成）
七、教學反思

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