实验室制取二氧化碳
【教学目标】
知识与能力
1.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。
2.探究实验室中制取二氧化碳的发生装置。
3.初步理解实验室制取气体的发生装置和收集方法。
过程与方法
1.通过小组合作探究,逐步分析出实验室制取二氧化碳的理想药品。
2.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,在通过探究性实验确定实验室制取二氧化碳的装置。
3.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。
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
【教学难点分析】
本课题的难点是通过二氧化碳和氧气的实验室制法,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
【教学过程】
教师活动 学生活动 设计意图
〈引言〉我们前面已经探究了氧气的实验室制法。今天我们来探究二氧化碳的实验室制法。〈提出问题〉实验室制取气体,选择原料的条件是什么?〈引导〉现有稀盐酸、稀硫酸、石灰石、碳酸钠、鸡蛋壳,请你通过实验,最终确定实验室制取CO2的最好原料。学生实验结束后,用视频播放录制的现象,让学生再一次对照现象的不同,再讨论交流、归纳总结。 学生根据已有知识说出制取二氧化碳有关途径。(如:木炭燃烧,人呼吸等)老师提供其他的能生成二氧化碳的方法。根据氧气的有关知识,小组讨论交流,对多种制二氧化碳途径进行筛选,从能源和环保的角度、污染的角度、操作的困难,各抒己见,排除明显不适合的原料、方法。以小组为单位进行探究。实验现象:碳酸钠粉末+稀盐酸→大量气泡,反应速度很快,来不及收集。石灰石+稀盐酸→有许多气泡,反应速度适中。鸡蛋壳+稀盐酸→有很少气泡,反应速度较慢。石灰石+稀硫酸→有很少气泡,反应一会,反应停止。鸡蛋壳+稀硫酸→有很少气泡,反应速度较慢。讨论交流、归纳总结:(1)选择原料的条件应该是价格便宜,反应速度适中,利于收集,操作简便。(2)实验室制取CO2的最好原料为石灰石和稀盐酸。 让学生体验收集、处理信息的过程,并且善于提炼表达。培养自主合作学习能力,增强学生间合作的精神,提高学生的语言表达能力,发挥评价的激励功能。培养学生善于通过实验解决问题的意识,体验探究成功的快乐,激发学习兴趣。
〈设置问题情景〉同学们,我们已确定了实验室制CO2的反应原理及原料,你能总结出实验室制取气体的发生装置取决于什么吗?收集装置取决于什么吗?回忆氧气实验室制取的知识,并播放氧气制取的课件。〈提出问题〉请你根据你们的思路,选择下面的仪器来组装制取CO2的实验装置,并设计出CO2的收集、检验和验满实验方案。 思考、回答:实验装置回忆、思考、总结:气体发生装置取决于反应物的状态及反应条件,主要有固固加热型和固液反应型。收集装置则跟所制气体的物理性质中密度和溶解性有紧密联系。收集方法主要有排水法和排空气法。 让学生发挥主观能动性,积极思考。通过知识的类比,达到锻炼学生对知识举一反三的能力,从而让学生的思维得以发散。创设真实问题情境,鼓励小组合作探究,激励创新,提高分析并解决实际问题的能力。让学生对方案进行反思、改进、补充完善,形成良好的思维习惯,使学生体验到探究发现的乐趣。
〈引导交流〉同学们已设计出不同的实验室制二氧化碳装置,请小组代表阐述一下你们小组设计的装置的优缺点,看看到底哪组装置是较好的。〈继续引导交流〉好,你们心目中基本都已确定了最佳制取装置,那么如何收集、检验、验满呢,请同学们小组讨论。 展示交流:①学生展示交流用本组给定仪器设计的实验装置和实验成败的原因②在交流展示实验装置的同时,与小组设计的另外几组实验装置进行比较,找出异同之处,反思自己所设计装置的不足,并总结归纳实验最佳装置③讨论实验室制取气体,在选择仪器组装成装置时,要思考哪些方面的问题学生联系生活讨论总结:(1)收集方案及原理:向上排空气法,因为CO2能溶于水,密度比空气大。(2)检验方案及原理:无色无味的气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊,则通入的气体为CO2。(3)验满方案及原理:点燃的木条放在瓶口,若木条熄灭,则已收集满CO2。因为CO2不能支持燃烧。 培养学生动手操作能力和评价能力,培养学生创新思维的能力,体验科学发现的过程。培养了学生处理信息的能力,而且也充分把化学知识联系上了生活现象。
〈运用探究成果〉请用你认为最理想的装置制取CO2,用你设计的收集、检验、验满CO2的方案,动手制取一瓶二氧化碳气体。〈巩固与提升〉比较实验室制取氧气和制取二氧化碳的方法,如:反应原料的状态,反应原理、反应条件、制气体的反应装置、气体密度、气体溶解性、气体是否与水反应、制气体的收集及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的思路和方法。〈活动〉自己再设计出几套制取二氧化碳的方案,然后用生活代用品在家进行家庭小实验。 学生动手实验归纳操作步骤:(1)组装仪器并检查装置的气密性。(2)放药品,连接仪器。(3)收集。(4)验满。(5)检验。回忆、比较、归纳。 培养学生综合运用能力,自我归纳能力,体验科学发现的完整过程,再次体验探究成功的喜悦。通过知识的类比,让学生既巩固了旧知识,又获取了新的知识和技能,让自己的思维再次得到升华。让学生思维得以继续扩展,真正感受到化学实验不用局限在实验室,可以无处不在。
【课堂练习】
1.根据下面所提供的实验装置图,回答问题:
(1)写出带标号仪器的名称B______________________;C________________________。
(2)实验室制取O2和CO2时,都可选用的气体发生装置是_________(填序号,下同)收集O2和CO2时都可选用的装置是_______。
(3)实验室加热高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________________________。
(4)小冬选用上图中的装置进行CO2的制取,他看到发生装置中有气泡冒出,然后把导气管插入到澄清的石灰水中,未观察到浑浊现象。其原因可能是(写出一条即可)
_______________________________________________________________________________________。
2.(如图A)下列是实验室常用的仪器:
图示
请回答下列问题:
⑴实验室用石灰石和盐酸制取二氧化碳的化学方程式_____:⑵选用上图示所示的仪器组装一套制取二氧化碳的发生装置_____(填编号)。
3、根据实验室里制取二氧化碳气体的方法,请你回答下列问题:
⑴制取二氧化碳气体所需的药品是_____;
⑵收集二氧化碳气体的方法是_____;
⑶制取并收集二氧化碳气体所需的仪器是(填仪器的名称) _____;
⑷检验二氧化碳气体是否收集满的方法是_____;
⑸制取二氧化碳的化学方程式是_____。
【作业安排】
1.整理课堂笔记,归纳实验室制取气体发生装置和收集装置的选择条件。
⒉用生活用品制作制取装置并完成二氧化碳的制取。
3.家庭作业:记忆实验室制氧气和实验室制取二氧化碳的化学方程式及操作步骤。