课题2 二氧化碳制取的研究

《二氧化碳的性质和用途》
教
学
案
例
湖北安陆市教学研究室 郭忠辉
第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 二氧化碳制取的研究
一、教学设计思路：
人教版初中化学第六单元课题2的内容是二氧化碳的研究。它是培养学生在实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材，上好本节课将对今后学习元素化合物知识、提高学生的实验技能和实验探究能力产生深远的影响。本节学习的重点虽是实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法，但更重要的是对学生思维能力的培养，教师应放手让真正学生参与到教学过程中来，而教师在教学过程中只充当学生学习的组织者和引导者，给学生在时间和空间上提供广阔的学习天地来培养学生的成功感，从而培养学生终身学习的能力。
二、教案
课 题
二氧化碳制取的研究
授 课 人
郭忠辉
单位
湖北省安陆市教研室
教
学
目
标
【知识与技能】
1.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。
2.初步学会探究实验室制取二氧化碳的装置的一般思路。
3.初步学会多角度设计和组装实验室中制取二氧化碳的发生装置。
【过程与方法】
通过学生分组实验探究，逐步分析出实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度多层次地观察和分析问题的能力。
通过二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法，再通过探究性实验确定实验室中制取二氧化碳的装置
【情感态度与价值观】
体验科学探究的乐趣，激发学生学习化学的兴趣
教 学 重 点
实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置
教 学 难 点
确定实验室制取气体的发生装置和收集装置的一般方法
教 学 课 时
1课时
教 学 方 法
讲授法、实验探究法、演示法、比较法、讨论法、归纳法等。
仪器、用品
锥形瓶、带导管的双孔橡皮塞、带导管的单孔橡皮塞、长颈漏斗、镊子、试管、试管架、钥匙、集气瓶、毛玻璃片、火柴、大烧杯、石灰水、稀盐酸、碳酸钠、稀硫酸、石灰石、雪碧饮料一瓶。
教 师 活 动
学 生 活 动
设 计 意 图
【创设情境】在上课前我给大家做一个小魔术“清水变牛奶”用吸管往澄清石灰水里吹气，变浑浊，激发学生学习兴趣。
【投影展示】打开雪碧饮料溢出的气体；二氧化碳灭火器使用场景；干冰制造云雾缭绕的舞台效果，进一步给学生以视觉的冲击，激起学生想制取二氧化碳的强烈欲望。
这些都是谁的功劳呀？
【引入课题、板书】二氧化碳制取的研究
学生观察实验现象
学生观看图片和视频资料
学生回答问题。
创设情境调动学生学习的兴趣而导入新课，为二氧化碳制取的原理埋下伏笔。
【教师设疑】同学们！请联系生活实际想一想有哪些方法可以产生二氧化碳？
【学生思考】同学们这些方法得到的二氧化碳纯吗？
【教师过渡】前面我们已经学习了氧气的实验室制法。请大家回顾：氧气的制取原理、实验装置和检验方法是怎样的？
【投影展示】实验室制氧气的研究内容
1.药品及反应原理
2.装置（发生和收集）
3.操作步骤
【教师设疑】那么，在实验室里如何选取最理想实验药品来制取二氧化碳呢？
【教师引导】实验台上提供了四种药品（大理石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸）和必要的仪器，请同学们自选试剂和仪器做试验，观察并记录实验现象和实验结果。
【学生分组实验】
【教师分工】我们曾学过多种获得二氧化碳的方法，请同学们回忆一下，并思考这些反应能用于实验室制取二氧化碳吗？从所得气体的纯度、反应条件、反应速率等方面引导。
【教师板书】课题2二氧化碳制取的研究
一、实验室制取二氧化碳的药品和原理
1、药品：石灰石或大理石（主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成分是HCl）
【教师讲解】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定分解生成CO2和H2O，故最终产物为氯化钙、CO2和H2O。
【学生练习投影展示】
学生思考后回答：
争先恐后的说出了很多，如空气中、碳酸饮料……
列举学过的可以得到二氧化碳的方法，和同学们一起分析归纳归纳
学生讨论回答
学生通过分析有四种制取二氧化碳的方法动手做实验：
大理石和稀盐酸的反应
大理石和稀硫酸的反应
碳酸钠和稀盐酸的反应
碳酸钠和稀盐酸的反应
学生小组汇报最后选择出最佳的药品组合用于实验室制取二氧化碳。
要求学生书写实验室制备二氧化碳的化学方程式，并用实物投影仪展示。
新知识总是建立在旧知识的基础上。
由已知气体的制取方法归纳出一般气体的制取思路揭示新课题，从氧气的实验室制法的成因来确定二氧化碳的实验室制法。
教师引导学生自主选择药品和仪器进行试验，训练学生动手能力和分析思考问题的能力。
学生通过试验得出结论，让学生获得成功的喜悦，进一步激发学生的学习热情。
训练学生书写化学方程式的能力，及时纠正学生的错误。
【探究活动】
二、探究实验室制取CO2的装置
【教师引导】根据实验室制取二氧化碳的原理和制取装置的选择应该考虑的因素，你能利用桌子上的仪器组装出多少套实验室制取CO2的发生装置？（投影相应仪器图片）
【教师设问】选取三组学生组装的实验装置让学生介绍各自的优缺点。
实验装置改进：
【教师引导】反应能发生的关键是什么？要使反应停止的关键又是什么？
【教师设疑】在实验室制取二氧化碳时，下列仪器中（投影）：哪些可以代替长颈漏斗？哪些可以代替锥形瓶？
学生通过思考后，各自动手组装实验装置。
学生汇报实验装置的优缺点：
进一步培养学生主动思考问题的习惯和学生的动手能力。
启发学生更深层次的思维活动，提升学生解决问题的能力。
【思考与拓展】能否用我们日常生活常见的用品代替某些化学仪器呢？
学生讨论并回答：
引导学生联系生活实际，用以致用，激励创新，提高分析并解决实际问题的能力，也促使学生进行发散思维。
【探究活动】【教师板书】
三、探究CO2的验证方法和验满方法。【教师设疑】请大家根据二氧化碳的性质回答：
（1）找出检验二氧化碳的方法是什么？并写出所对应的化学方程式。
（2）对比氧气的验满方法：你认为二氧化碳该如何验满？（投影）
【教师讲述】二氧化碳的验证不能用燃着的木条深入装有二氧化碳的集气瓶中使之熄灭，因为也有很多气体不燃烧也不支持燃烧如氮气。
学生讨论并回答：
用澄清的石灰水检验等
学生认真听讲
复习旧知识建立新知识。掌握规律，学以致用，拓展思维。
培养学生的辩证思维能力，万事万物都有联系也有区别。
【教师板书】
四、制取一瓶二氧化碳气体
【探究活动】请大家根据我们设计的实验装置制取一瓶二氧化碳并验满。
【教师引导】实验室制取二氧化碳的操作步骤（连—查—装—收），强调实验的注意事项，给学生分工并指导学生的实验。
动手制取一瓶二氧化碳气体并验满
锻炼学生的动手能力，体验成功的乐趣，不断增强学生的参与意识、合作意识，激发学生的学习兴趣。
【课堂练习】（投影）
讨论并回答
及时巩固
【教师小结】利用树状图示法跟学生一起归纳总结本节课学得的主要知识反应原理——制取装置——实验操作。
学生积极思考回答：
制取气体要考虑反应原理、制取装置和实验操作，而反应原理要考虑药品的选择和反应物的性质等
帮助学生形成知识 网络化，构建知识层次化。
【板 书 设 计】
二氧化碳制取的研究
一、实验室制取二氧化碳的药品和原理
药品：大理石或石灰石，稀盐酸 原理：CaCO3+HCl → CaCl2+H2O+CO2
二、探究实验室制取CO2的装置以及实验装置的改进。
气体的发生装置→气体的收集装置
三、探究CO2的验证方法和验满方法。
四、制取一瓶二氧化碳气体
三、学案
【名师导学】通过探究，逐步分析出实验室制取二氧化碳的理想药品；通过二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法，再通过探究性实验确定实验室中制取二氧化碳的装置。让学生在实验探究过程中体验、反思，熟悉基本实验技能，培养多角度、多层次地观察和分析问题的能力并且体验科学探究的乐趣，激发学生学习化学的兴趣。在教学过程中，教师力求建设一个以学生动脑、动口、动手的和谐的学习氛围，给学生在时间和空间上提供广阔的教学天地来培养学生的成功感，从而培养学生终身学习的能力。
【梯度导练】1、在实验室制取气体，确定发生装置时，需考虑的因素是 ( )①反应物状态；②反应条件；③密度；④溶解性；⑤能否与水反应
A.①② B.③④⑤ C.①②③④⑤ D.②③④
2、实验室制取CO2的原理是： ；收集的方法是： ，因为： 。
3、想一想：下列制取二氧化碳的装置有哪些错误？
【能力提高】1、实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳。由此得出的合理结论是（ ）
A、能发生反应的物质之间是否发生反应，与反应的条件有关
B、反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行
C、块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同
D、块装大理石与大理石粉末中各元素原子间电子的结合状况不同
2、实验室制取下列气体：①用锌和稀硫酸制取氢气；②用双氧水和二氧化锰制取氧气； ③用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳气体。下列有关说法错误的是
A．都不需要对气体发生装置加热 B．都可以用排水法收集气体
C．都可用向上排空气法收集气体 D．都可以用相同的发生装置
3、在化学学习中常遇到一些似是而非的问题；例：双氧水不是水，是过氧化氢。你能模仿上例写出的另一个似是而非的实例是： 。
4、为了探究实验室里制取二氧化碳的理想反应，你首先可先考虑能生成二氧化碳的反应有哪些。请写出五个能生成二氧化碳的化学方程式：① ；
② ；③ ；
④ ；⑤ 。
考虑到 反应速率太快，难以收集； 反应生成的二氧化碳不纯； 反应需要高温条件，比较困难； 反应生成微溶物阻止反应继续进行；只有 反应的速率适中，常温下接触即反应，是实验室制取二氧化碳最理想的反应（填序号）。


【科学探究活动】取一只小烧杯（或耐热玻璃杯），杯底立放一支蜡烛，点燃蜡烛。再加入一些碱面（主要成分碳酸钠），沿烧杯壁往烧杯中倒入一些白醋（含有一定量的醋酸），观察实验现象。请解释你观察到的所有现象。