化学人教版九上：6.2二氧化碳制取的研究 教案

二氧化碳制取的研究
一、学习目标
1.了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理、操作、收集及检验方法；
2.通过探究活动过程，体验化学实验方法的科学性，了解实验室制取气体的思路和方法；
3.创设制取二氧化碳的问题情境，丰富学生的科学体验。
二、教学重难点
重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置设计及制取方法
难点：实验室制取二氧化碳装置的设计思路
三、教学方法
实验法、讨论法
四、教学过程
（一）新课导入：
思考：实验室能否选用这些反应制二氧化碳？
1.碳在氧气中燃烧
C+O2 CO2
2.碳还原氧化铜
C+2CuO CO2↑+2Cu
3.一氧化碳的燃烧
2CO+O2 CO2
（二）新知探究
知识点1 实验室制取二氧化碳的药品和反应原理
问题谈论：实验室选用什么药品制取二氧化碳？
实验内容 实验现象 分析
①石灰石和稀盐酸 产生大量气泡，石灰石溶解 宜选择为实验室制二氧化碳
②石灰石和稀硫酸 有少量气泡，很快反应停止 生成硫酸钙微溶于水不宜选择为实验室制CO2
③碳酸钠和稀盐酸 产生大量气泡，反应速率很快 反应过快不宜选择为实验室制CO2
学生讨论：实验应该选用①石灰石和稀盐酸来制取。
教师总结：实验室制取二氧化碳的反应原理
选用药品：大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）、稀盐酸
反应原理：CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2CO3
碳酸钙 盐酸 氯化钙 碳酸
碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水：H2CO3===H2O+CO2↑
总化学方程式： CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
知识点2 实验室制取二氧化碳的装置
教师讲解：实验发生装置的选择
反应物的状态：固液
反应条件：常温
发生装置：
过渡：确定了收集装置后，应该选择什么收集装置呢？
教师讲解：实验发生装置的选择
讨论：如何确定的收集装置？
与空气密度相比：大于空气密度（可选用向上排气法）
是否溶于水及是否与水反应：能溶于水，且与水反应（不能用排水法）
教师拓展：优化收集装置
1.向上排空气法：收集气体由长管入
2.向下排空气法：收集气体由短管入
3.排水法：先在瓶内装满水，气体由短管入
知识点3 制取二氧化碳的实验操作步骤
教师讲解：
制取二氧化碳的实验步骤：
1.检查装置的气密性
2.装入药品
3.收集气体
4.验满和检验气体
二氧化碳气体的检验：
可用澄清石灰水检验是不是CO2。方法是将被检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO2，否则不是，不能用燃着的木条检验CO2，因为N2等其他气体也能使燃着的木条熄灭。
二氧化碳气体的验满：
用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满，否则未满。
教师总结：探究实验室制取气体的一般过程
1.找到反应物、反应原理
2.选择合适的制取装置
3.确定实验步骤
4.验满和检验所收集的气体
资料展示：二氧化碳气体的工业制法
原理：高温煅烧石灰石生成生石灰（CaO）和二氧化碳。
CaCO3 CaO+CO2↑
（三）课堂练习
1.实验室制取CO2一般有五个步骤：①检查装置气密性；②按要求装配仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向锥形瓶中放入小块大理石；⑤收集气体，下列操作顺序正确的是（ ）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
解析：实验室制取CO2正确步骤是：②按要求装配仪器；①检查装置气密性；④向锥形瓶中放入小块大理石；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；⑤收集气体。故选B。
2.检验二氧化碳是否收集满了，下列操作正确的是（ ）
A.将燃着的木条伸入集气瓶中间
B.将燃着的木条伸入集气瓶底部
C.将燃着的木条放在集气瓶口
D.将澄清石灰水导入集气瓶中
解析：检验二氧化碳是否验满的方法是将燃着的木条伸入到集气瓶口。故本题选C。
3.在实验室中，利用下列装置可以制取氧气或二氧化碳。回答下列问题：
（1）向装置内添加药品前，应该进行的操作是 ；
（2）分解过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为 ，用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为 ；
（3）发生装置中，与B相比，A的优点是 ；C装置中长颈漏斗下端管口伸入液面下的目的是 ；
（4）氧气和二氧化碳可用D装置所示的方法收集，原因是 。
解析：本题考查实验室制取气体的原理与装置的选择。注意发生装置的选择主要由反应物的状态和反应条件决定，而收集装置主要由生成气体的性质决定。故本题答案为：（1）检查装置气密性；（2）2H2O22H2O+O2↑；CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑；（3）可以控制反应速率（其他答案合理也可）；防止气体从长颈漏斗逸出；（4）密度均比空气大。
（四）课堂小结
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、制气体的收集装置及检验气体的方法。归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。
（五）作业布置
用生活代用品设计制取二氧化碳的方案，并按方案进行家庭小实验
五、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反应原理
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
反应原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
二、实验室制取二氧化碳的装置
液体常温型装置+向上排空气法
三、制取二氧化碳的实验操作步骤
查、装、定、加、收、验
六、教学反思
通过实验探究制取二氧化碳的装置选择，明确了实验室制取气体的一般步骤，使学生的认识过程清晰条理化，逐步形成一般解决问题的方法与能力。
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