人教版（五四学制）化学八年级全册 第六单元 课题2 二氧化碳制取研究 教案

二氧化碳制取的研究
教学目标：
1．知识与能力
(1)了解实验室制取气体的方法和设计思路；
(2)能用化学方程式表示出实验室制取二氧化碳的化学反应原理，能说出实验装置的仪器名称及操作要点；
(3)探究实验室制取二氧化碳的装置，初步学习制取二氧化碳的实验操作。
2.过程与方法
（1）通过对获得二氧化碳气体途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度，多层次的观察和分析问题的意识；
（2）通过对二氧化碳和氧气有关性质的比较，分析装置的不同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法。
3．情感、态度与价值观
(1)保持和增强学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探索欲，培养和发展学生学习化学的兴趣。
(2)通过开展探究活动，培养学生的集体协作精神与能力。
教学重点：
1.实验室制取二氧化碳的化学反应原理
2.二氧化碳的制取及验满。
教学难点：
从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
药品及仪器、用品：
石灰石、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、试管、试管架、镊子、药匙、纸槽
教学方法：讲授法 演示法 探究法
教学过程：
一.导入新课
播放短片“可乐喷泉”。提问：你们知道碳酸饮料中有什么气体吗？（二氧化碳）大家知道“温室效应”是由什么气体过多引起的？哪些因素可产生这种气体呢？二氧化碳是一种用途很广泛的气体，在我们的生产和生活中也具有重要的作用，这节课就来探究二氧化碳的制取。
二.讲授新课
【提问】可以产生二氧化碳的化学反应有很多，请大家回忆并总结一下这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳？说明理由。
（1）C+O2点燃 CO2 原因：不能，不好收集或收集不纯;
（2）呼吸作用 原因：不能，不好收集或收集不纯；
（3）C+2CuO高温 2Cu+CO2 原因：不能，反应条件要求高，成本较高。
(4) 3C+2Fe2O3高温 4Fe+3CO2 原因：不能，反应条件要求高，成本较高。
化学家发现常温下含有碳酸根的物质与相应的酸反应可以生成二氧化碳，如：碳酸钙与稀盐酸反应生成水，二氧化碳和氯化钙。
【探究活动1】探究制取CO2的反应原理：
现有碳酸钠粉末和石灰石等固体药品，以及稀盐酸和稀硫酸。请你从中选择适当的药品作为实验室制取二氧化碳的方法。
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集
2 CaCO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集
3 大理石和稀盐酸 产生气泡速率比较适中 适合实验室制取二氧化碳气体
4 大理石和稀硫酸 有气泡产生，会减慢，停止 反应速率慢，不易收集
分析：碳酸钠跟稀盐酸，稀硫酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体，反应太快，生成的二氧化碳不便于收集。石灰石跟稀盐酸反应比碳酸钠缓和，速率适中，也能产生大量气体。用稀硫酸代替稀盐酸跟石灰石反应难以进行。因此，实验室里通常是用石灰石（或大理石，主要成分是CaCO3）跟稀盐酸反应来制取二氧化碳的。
（一）实验室里制取二氧化碳的反应原理
石灰石（大理石）和稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
碳酸很不稳定，分解成水和二氧化碳
H2CO3=H2O+CO2
总反应方程式为：
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2
【设问】确定了反应原理，实验室制取CO2 还需要选择些什么呢？怎样确定制取气体的装置？
【探究活动2】探究制取CO2 的装置
[讨论]通过实验室制取氧气的实验装置，考虑实验室制取气体时选择实验装置的依据是什么？选择装置时要考虑哪些因素呢？
通过知识回顾，实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两种。
固体和固体
反应物的状态 固体和液体
气体发生装置 液体和液体
反应条件 （是否需要加热）
密度比空气大——向上排空气法
排空气法 密度比空气小——向下排空气法
气体收集装置
排水法 气体不易溶于水，且不与水发生反应
【分析】1.制取二氧化碳的反应物石灰石是固体，盐酸是液体，反应是在常温下进行的。
2.因二氧化碳的密度大于空气且能溶解于水，因此采用向上排空气法收集二氧化碳。
【实验设计】从给出的仪器中选择适当的仪器，设计并组装一套合理的装置。
【总结】归纳实验最佳装置。在实验室我们可以采用下图所示装置来制取二氧化碳。
(二)实验室制取二氧化碳的装置
【分析】实验中注意长颈漏斗的末端要在液面以下，防止气体从漏斗中逸出；导气管以刚露出胶塞为宜；集气瓶中的导气管则应伸入到集气瓶底部。
【探究活动3】制取CO2
(三)制取二氧化碳的步骤
1.按要求连接好仪器；
2.检查装置的气密性；
3.加入药品；
4.制取并收集气体。
【思考】1.如何检验所制出的气体是二氧化碳？
2.如何验证集气瓶中已收集满？
(四)验证二氧化碳的方法
1.检验方法：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。
2.验满方法：将燃烧着的木条伸至集气瓶口，若木条火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满。
三．课堂练习
四.课堂小结
本节课主要学习了实验室制取CO2 的反应原理和实验装置。
实验室制取CO2的主要步骤：
(1)接好仪器装置
(2)检查装置的气密性
(3)装入药品（先加石灰石后加盐酸），反应并收集二氧化碳。
(4)验满并检验二氧化碳。
五．布置作业
教学反思：
本课题是一堂学生实践课，发挥学生主体性的探究式教学方式，是新课程与教学改革的核心任务。探究式教学又是以问题为中心的一种教学方式，问题是探究式教学的起点和主线，也是核心。探究必起于问题，而是有价值的问题。因此，能否提出对学生具有挑战性和吸引性的问题，并使学生在内心产生一种探究的欲望，自觉主动地探索问题，从而获得新知。
本节课我认为自己在内容的安排设计上有些不足，内容略多，使得在实验装置的探索上留给学生的时间太少，以至于整个课堂并没有充分发挥学生的主体作用，应将本课至少分为两课时的内容。这是在今后的教学中需要注意和改进的，教师不仅要教给学生知识，更要培养学生良好的科学素养和学习习惯，让学生学会学习。
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