資源簡介

第2章 身邊的化學物質
基礎實驗2 二氧化碳的制取與性質 教案
教學目標
一、知識與技能
1.掌握二氧化碳的物理性質和化學性質；
2.知道自然界中二氧化碳的循環，溫室效應跟二氧化碳含量的升高有關；
3.了解二氧化碳的主要用途。
二、過程與方法
1.通過圖片、影像資料、實驗等獲取有關二氧化碳的相關知識，培養學生的觀察、分析、歸納整理的能力。
2.通過實驗探究，鍛煉學生的實驗操作能力。
教學重點
掌握二氧化碳的物理性質和化學性質。
教學難點
二氧化碳與水反應的實驗探究。
新課引入
問題引入：課件出示與二氧化碳有關的五個關鍵詞：溫室效應、汽水、植物糧食、人工降雨、滅火，請學生猜猜是什么物質。
教學過程
（一）二氧化碳的性質
[教師介紹]二氧化碳的狀態變化
視頻展示干冰升華；圖片展示干冰的應用。
[活動探究一]：二氧化碳與汽水（在教師指導下學生分組合作探究）
（1）展示幾種常見含二氧化碳的飲料。
（2）觀察汽水標簽，發現二氧化碳和碳酸。（教師提問）為什么有些二氧化碳飲料成分中沒有標注“二氧化碳”卻標了“碳酸水”？
（3）打開汽水瓶蓋，觀察現象。
（4）在兩只潔凈試管中各倒入少量蒸餾水。倒掉一部分汽水，塞上帶導管的單孔橡皮塞，輕輕晃動汽水瓶，將二氧化碳通入其中一只裝有少量蒸餾水的試管中。
（5）往兩只試管中分別滴入幾滴石蕊試液，觀察顏色。
（6）加熱通過二氧化碳的那只試管中的溶液。觀察現象。
[教師引導]
[交流討論]歸納出二氧化碳與水的反應，碳酸分解反應。
[活動探究二]：二氧化碳的檢驗。
將汽水中產生的二氧化碳通入澄清石灰水中。觀察現象。
[教師指導]:利用該原理檢驗二氧化碳。總結該反應的文字表達式。
[實驗演示]：二氧化碳熄滅蠟燭。學生觀察記錄現象，分析實驗說明了二氧化碳具有哪些性質。
[師生總結]二氧化碳的物理性質、化學性質和用途。
（二）二氧化碳的制取
[引言]上節課學過二氧化碳的實驗室制法，本節課再作進一步的研討。先請同學們回答以下問題。
1．實驗室里用什么藥品制取二氧化碳？寫出有關反應的化學方程式。
[回答]實驗室里用稀鹽酸跟大理石（或石灰石）反應來制取二氧化碳。
CaCO3＋2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
2．請一位同學向大家介紹你所做過的兩個家庭小實驗：①純堿跟醋酸反應。②雞蛋殼跟鹽酸反應。你在實驗中看到哪些現象，得出什么結論？
[回答]①純堿跟醋酸反應，產生二氧化碳氣體。它使點燃的蠟燭火焰熄滅。
　　②雞蛋殼跟鹽酸反應，產生的氣體使澄清石灰水渾濁，說明生成的氣體是二氧化碳。雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽。
[講解]純堿（碳酸鈉）、大理石、雞蛋殼（主要成分是石灰石）都是碳酸鹽。鹽酸、醋酸都是酸。碳酸鹽跟酸反應會生成碳酸，碳酸不穩定，容易分解，生成二氧化碳。這就是實驗室制取二氧化碳的反應原理。
[討論]是不是任何碳酸鹽和任何酸都能作實驗室制取二氧化碳的藥品？
[設問]實驗室制取二氧化碳時，能不能把碳酸鈣換成碳酸鈉，能不能用硫酸代替鹽酸？這是上一節課布置給同學們思考的問題。現在請大家動手做實驗，通過觀察實驗現象、來分析解決這個問題。
[實驗](1)將石灰石分別加入盛有稀鹽酸、稀硫酸試管中，觀察發生的現象（兩支試管同時做對比實驗）。
將石灰石和碳酸鈉分別加入盛有稀鹽酸的兩支試管中，觀察發生的現象。
[提問]請兩位同學分別描述實驗中看到的現象。
[回答](1)石灰石跟稀鹽酸反應，產生大量氣泡。石灰石跟稀硫酸反應，開始有氣體產生，過一會兒氣泡逐漸減少，以至反應停止。
　　(2)碳酸鈉跟稀鹽酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體。石灰石跟稀鹽酸反應比碳酸鈉緩和，也能生成大量氣體。
[講解]從上述兩個實驗可知，用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應，雖能產生二氧化碳，但是生成的硫酸鈣微溶于水。它會覆蓋在塊狀石灰石表面，阻止碳酸鈣跟硫酸接觸。而碳酸鈉跟鹽酸反應太快，生成的二氧化碳不容易收集。因此，實驗室里通常是用石灰石跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳的。
從上述分析可以看出，研究制取氣體的反應原理時，不僅要看該反應能不能發生，還要考慮到所選擇的藥品能不能順利地制取氣體。在家庭小實驗中，同學們已經了解醋酸也能跟碳酸鈣反應，產生二氧化碳。但是醋酸是弱酸，反應較慢，實驗室也不采用。可見對具體問題要作具體分析，靈活掌握。
課堂小結
二氧化碳的性質
1.二氧化碳的物理性質
2.二氧化碳的化學性質
二、二氧化碳的制取
1.原理：碳酸鹽跟酸反應，生成二氧化碳。
2.步驟：CaCO3＋2HCl = CaCl2＋CO2↑＋H2O
板書設計
基礎實驗2 二氧化碳的制取和性質
一、性質
二、制取
1.原理：碳酸鹽跟酸反應，生成二氧化碳。
2.步驟：CaCO3＋2HCl = CaCl2＋CO2↑＋H2O
3.注意事項：
教學反思
本節力求達到知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀的三維教學目標。二氧化碳跟生產生活關系密切，本節課設計從實際中來到實際中去，利用形象生動的圖片、視頻、多媒體課件，通過教師對溫室效應、干冰升華的介紹，二氧化碳熄滅蠟燭的實驗演示和學生對碳酸飲料的合作探究，分析歸納總結二氧化碳的性質和用途，學生學習興趣高，學習主動性強，也充分發揮了教師的主導作用和學生的主體作用。考慮到課堂時間因素，本節課設計并沒有對二氧化碳的相關知識面面俱到，有些內容留在了課后思考題中。學生活動探究中安排了二氧化碳與水反應、與石灰水反應兩個主要實驗，涉及到液體藥品的取用、液體的加熱等基本操作，操作難度不大，實驗現象明顯。而有一定難度的二氧化碳熄滅蠟燭的實驗作為教師演示實驗，有利于課堂時間的安排，也為以后學生的分組實驗。
例題展示
類型一 二氧化碳的性質
例1 為了區別O2和CO2兩瓶（或兩種）無色氣體，下列方法不可行的是（ B ）
A.分別通入紫色石蕊試液中
B.分別倒入適量NaOH溶液，振蕩
C．用燃著的木條分別伸入瓶中
D．用塑料可樂瓶分別盛滿上述兩種氣體后各倒入約1/5容積的水，蓋緊瓶塞振蕩
解析：A、紫色石蕊溶液遇酸變紅，而二氧化碳會與水反應生成碳酸，也就是說二氧化碳通入紫色石蕊試液會使溶液由紫色變成紅色，而氧氣不會產生此現象，故A正確，B、二氧化碳雖然會和氫氧化鈉反應，但是沒有現象，而氧氣也不會和氫氧化鈉反應，故B錯誤，C、燃著的木條分別放入瓶中，燃燒更旺的氣體為氧氣；燃燒熄滅的氣體為二氧化碳，故C正確，D、二氧化碳會溶于水，使瓶內的氣壓減小，瓶子變癟，而氧氣不易溶于水，現象不明顯，故D正確，
類型二 二氧化碳的制取
例2 下列關于二氧化碳的收集方法正確的是( C )
A.只能用排水法收集
B.只能用向下排空氣法收集
C.只能用向上排空氣法收集
D.能用排水法或向上排空氣法收集
解析：由于二氧化碳密度比空氣大， 所以可以用向上排空氣法收集;而二氧化碳能溶于水且與水反應，所以不能用排水法收集。
課后作業
一、當堂反饋
1.全球氣候變暖正成為人類關注的環境問題，引起溫室效應的主要氣體是( D )
A、N2
B、O2
C、H2O
D、CO2
同時進行以下實驗，蠟燭火焰最先熄滅的是( B )
A、 B、 C、 D、
解析：A、C中的蠟燭放在正放的燒杯中，因為蠟燭能夠長時間與氧氣接觸，所以能夠燃燒很長時間；B、D中的蠟燭放在倒放的燒杯中，因為蠟燭只能夠與燒杯中的氧氣接觸，所以燃燒時間比A、C中的蠟燭短；因為B、D中的燒杯完全相同，蠟燭燃燒生成二氧化碳，由于溫度較高，二氧化碳的密度比空氣小，在燒杯中上升，聚集在火焰上方，因為B中的蠟燭火焰高于D中的蠟燭火焰，所以B中的蠟燭最先熄滅．故選：B．
二、課后練習
1.鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三種氣體的最簡單方法是 ( C )
A．觀察它們的顏色
B．用帶火星的木條檢驗
C．用燃著的木條檢驗
D．用澄清石灰水檢驗
解析：A、三種氣體都是無色的，不能用觀察顏色來區分，故不可行；B、能夠使帶火星的木條復燃的是氧氣，但帶火星的木條在空氣和二氧化碳中都有可能熄滅，所以不可行；C、將燃燒的木條伸入瓶中，木條燃燒無明顯變化的氣體為空氣；木條燃燒更旺的氣體為氧氣；木條熄滅的氣體為二氧化碳氣體．現象明顯，方案可行；D、分別加入澄清石灰水，因空氣中含有一定量的二氧化碳，能使澄清石灰水變渾濁，與通入二氧化碳的現象相似，難以鑒別氣體是空氣還是二氧化碳氣體．方案不可行．故選：C．
2.撲滅圖書檔案、貴重設備、精密儀器等火災，不會留下任何痕跡而使物品損壞，最適宜的滅火器具是 ( B )
A.高壓水槍
B.液態二氧化碳滅火器
C.干粉滅火器
D.泡沫滅火器
解析：液態二氧化碳汽化吸熱使周圍環境溫度降到可燃物著火點以下，達到滅火目的，同時滅火時不會留下任何痕跡，不會損壞物品。

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