到实验室去: 二氧化碳的实验室制取与性质
学习目标:
1.了解实验室制取二氧化碳的装置,并利用优化的装置进行二氧化碳的制取和性质实验。
2.进一步了解实验室制取气体的思路和方法。
知识重难点:
重点:探究实验室制取二氧化碳的药品和装置的选择,并利用优化的装置进行二氧化碳的制取和性质实验。
难点:探究实验室制取二氧化碳的优化装置以及气体制备的思路和方法。
实验准备:
1. 实验用品:锥形瓶、广口瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、大试管、具支试管、橡皮塞、启普发生器、弹簧夹、胶皮管、集气瓶、玻璃片、塑(饮)料瓶、粗铜丝、铜网罩、注射器、输液器、气球、胶头滴管、托盘天平、烧杯、火柴、脱脂棉球等;石灰石(或大理石)、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、两支长短不同的蜡烛、紫色石蕊试液、新制的澄清石灰水、蒸馏水等。
2. 多媒体或投影设备等。
板书设计:
实验课: 二氧化碳的实验室制取与性质
学习过程:
师生互动 活动意图
【创设情境 导入课题】师:请同学们回想实验室制取氧气的思路和方法,以及所用的药品、反应物的状态、原理与装置(反应装置和收集装置)、反应条件等。那么实验室如何来制取二氧化碳呢?想不想自己亲自动手去做一做呢?学生回想……,思考(跃跃欲试)。 温故知新,引发学生进一步的探究欲。
教师板书课题(见板书设计)。
【实验探究 获得真知】<活动一> 合适药品的选择实验项目实验现象选择与否的原因结论1.稀盐酸和大理石(或石灰石)制取二氧化碳的合适药品为:2.稀盐酸和碳酸钙粉末3.稀盐酸和碳酸钠粉末4.稀硫酸和大理石(或石灰石)5.稀硫酸和碳酸钙粉末6.稀硫酸和碳酸钠粉末师:同学们知道哪些化学反应可以生成二氧化碳气体?其中哪一个化学反应能适合实验室制取二氧化碳?什么样的药品才合适呢?现在一起来探究吧。(播放多媒体出示表格)学生回忆、思考、归纳:碳、蜡烛、乙炔等的燃烧;石灰石与稀盐酸反应等。根据上述表格选择药品进行实验,并记录现象,分析原因并进行选择。教师根据学生填写和回答情况进行板书(见板书设计)。<活动二> 合适仪器、装置的选择师:我们已经学习了氧气的实验室制法,那么实验室里能不能用制取氧气的仪器、装置来制取二氧化碳呢?(播放多媒体出示表格)反应物的状态反应的条件反应仪器和装置气体密度比空气的大或小是否溶于水O2CO2学生回想实验室里用过氧化氢溶液制取氧气的过程和实验装置图,氧气的相关性质,已了解的有关二氧化碳的知识和实验装置图,比较二者的异同,看书或查阅相关资料填表。(接着)设计出实验方案,选择合适的仪器进行组装,小组内讨论、交流,组间展示成果。 让学生通过实验操作,更直观地理解实验室制取CO2应选择的合适药品。知道为何不用碳酸钠或碳酸钙来代替大理石(石灰石)或不用稀硫酸代替稀盐酸的原因。初步认识实验室制取气体时理想药品的选择依据和对比观察是科学探究的基本方法之一。从已学过的制取氧气的实验入手,通过类比迁移到制取二氧化碳上来,培养类比推理的能力。引导学生分析、探究,激发探究欲望,激活学生的思维盲点
师:刚才各小组都展示成果,我看多数都是参照课本的装置图设计的(图略),有没有其他设计方案?例如,因盐酸特别是浓盐酸具有挥发性,使制得的CO2气体不纯而影响了以后性质实验,该如何改进设计呢?(巡回指导,帮助学生改进实验装置)学生再查资料、讨论、交流,改进实验装置(关键是固、液分离)。(在教师指导下学生可以找到解决方法,如用注射器代替分液漏斗,或用长颈漏斗的话在导气管处用上弹簧夹,或用输液器代替导管和开关,或用饱和Na2CO3溶液吸收挥发出的氯化氢气体等)(展示改进后的成果)教师根据学生回答情况进行板书(见板书设计)。<活动三> 优化装置尝试实验与结论各小组自选一套改进装置进行实验,注意实验步骤和方法,填写表格。(教师播放多媒体出示表格,巡回指导,重点辅助学困生) 。此环节将拓展知识融入其中,这样更利于拓宽学生的创新思维,扩大学生自主探究的空间,希望能收到意想不到的效果。让学生通过实验来获取知识,从中培养科学观察、规范表达和分析问题的能力。树立实事求是、严谨务实的科学态度。
步骤 现象、方法及结论
1.检查装置的气密性 。
2.装药品 先装 ,再装 。
3.验满方法 将燃着的木条放到集气瓶口,若燃着的木条熄灭,证明 。
4.探究性质 物理性质 色 味 体,密度比空气 , 溶于水。
化学性质 (1) 。
(2) 。
(3) 。
4.结论分析 。
5.交流评价 。
(友谊提示,多媒体展示)教师根据学生回答情况进行板书(见板书设计)。
【反馈巩固 能力提升】教师引导:获取知识的同时还得学会运用,现在鼓足你的勇气,轻松过过招吧(播放多媒体) 。
1.实验室常用加热醋酸钠和碱石灰的固体混合物来制取甲烷(CH4)气体,甲烷是一种无色无味、密度比空气小、极难溶于水的气体。制甲烷时,气体的发生装置选用___________(“固、液常温”、“固、固加热”),气体的收集方法可选用__________________。2.硫化氢(H2S)是一种有毒气体,其密度比空气的密度大,且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁(FeS)和稀硫酸混合,在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。试回答:(1)反应装置:____ (是否用CO2装置);(2)收集方法为:___________ 。3. 有人想在一块大理石板上用化学腐蚀的方法刻上“热爱祖国”四个大字。请你提出一种腐蚀的化学方法 。 请你完成以下操作步骤:将熔化的蜡液涂在大理石板上,并刻出“热爱祖国”四个字,使大理石漏出;(2) ;(3)清理掉字周围的石蜡。 4.家庭中烧水壶的水垢主要成分是碳酸钙和氢氧化镁,你用何试剂除去?教师巡回指导,点拨,重点辅助学困生。参考答案:1.固、固加热;排水法或向下排气法;2.是;向上排空气法;3.用稀盐酸;在凹处倒上稀盐酸;4.食醋(白醋) 通过做题,巩固已学的知识,提高知识的灵活运用能力。使课堂教学与生活实际联系起来,让学生感悟化学源于生活又服务于生活,培养用所学知识解决实际问题的能力。
【反思评价 感悟收获】师:通过本课题,你获得了哪些知识?认识有什么提高?能力有什么长进?还有哪些疑惑?把你的认识和体会与大家共享吧。学生畅谈收获与体会。 通过表述来实现与他人的交流,来评价自己或他人的探究过程、方法和结论,培养自我评价的能力。
布置作业: 1.完成实验报告册。 2. 设计一整套微型化的二氧化碳的制取与性质的实验装置,与同学们相互交流。
【教后反思】
1.本课不拘泥于教材的实验设计,而是从已学过的氧气的实验室制取入手通过知识迁移到本课中来,对药品的选择、装置的选择与优化等方面进行活动探究,这样能激活学生的思维,开阔学生的视野,让学生知道其所以然,并注重理论联系实际,让学生学以致用。
2. 从本课来看,留给学生的时间充足,学生活动机会多了,动手动脑的能力提高了,效果比以前就好多了。当然,教师在以后的教学设计中要灵活掌握,例如,先让学生在课前预习和准备好相关的资料,对学生提出的需要进一步探究的问题和难度较大的内容可放在第二课堂去探究,等等。
性质
用途
制取
化学
性质
合适的药品、优化的装置、实验与结论、交流与评价等
不支持燃烧、与水反应生成碳酸、与石灰水反应生成碳酸钙和水等
无色、无味、气体,密度比空气大,易溶于水……
二氧化碳
物理
性质
决定
制冷剂、人工降雨、保护气、灭火、气肥、化工原料等
制冷剂、人工降雨、保护气、灭火、气肥、化工原料等
a 为浸有饱和NaHCO3
或Na2CO3溶液的棉花
b 为铜网罩
澄清石灰水