实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质 教案

实验室制取二氧化碳教案
［教学目标］
①了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
②了解实验室制取气体的方法和设计思路。
③探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。
④通过对二氧化碳制取的探究，提高和锻炼我们收集、加工简单信息的能力。
［教学重点难点］
教学重点：探究实验室制取二氧化碳的装置，并制取二氧化碳。
教学难点：探究实验室制取二氧化碳的装置。
［教学方法］实验探究式
［教学用具］多媒体 试管 集气瓶 导管 火柴 铁架台 夹子 稀盐酸 大理石 稀硫酸 碳酸钠 澄清石灰水 水
［课时安排］1课时
［教学过程］
一、创设情景、引入新课：
1.创设情景：（1）教师引言：她给大地带来勃勃生机，她让我妈走进梦幻世界，面对危险，她奋不顾身扑向烈火，她有鬼斧神工，她就是——
学生回答。
2.提出问题，引入新课
教师引言：CO2与日常生活关系非常密切，空气中有CO2，人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生CO2。
问：同学们想不想知道实验室里怎样制取CO2？
引入新课：[多媒体显示]二氧化碳制取的研究。
二、合作探究
1、探究一：[多媒体显示]实验室制取二氧化碳的理想原料及反应原理。
请学生提供能生成二氧化碳放的最熟悉方案：
例:①C + O2 CO2
②蜡烛的燃烧
③ 人的呼吸
④C+ 2CuO 2Cu + CO2↑
教师引导学生：在实验室中制取气体要考虑是否有二氧化碳生成，产物纯度、条件是否容易达到等因素
学生小组讨论，评价方案。学生代表发言：
教师点评学生的发言并小结：①碳和氧气反应的结果比较复杂。如果氧气充足，那么最后制得的气体中混有杂质氧气；如果氧气不足，那么最后制得的气体中混有一氧化碳。②③条件在实验室中不容易收集。
教师提出三个实验方案，并做演示实验。学生观察记录实验现象，并分组讨论方案的可行性。如果以下方案可行的，请学生选择最佳的方案。
实验1 碳酸钠和稀盐酸的反应
实验2 碳酸钠和稀硫酸的反应
实验3 石灰石和稀硫酸的反应
实验4 石灰石和稀盐酸的反应
学生代表发言。
教师点评：（1）使用的大理石或石灰石均为块状，反应速率适中。
（2）不能使用稀硫酸来代替稀盐酸，稀硫酸与大理石反应生成微溶物覆盖在反应物表面，阻止反应进行。
（3）碳酸钠跟稀盐酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体，反应太快，生成的二氧化碳不容易收集。
教师点拨：实验室通常用稀盐酸和石灰石（或大理石）反应来制取CO2。
即【多媒体显示】反应原料：稀盐酸和石灰石（或大理石）
引导学生书写反应的化学方程式：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和水：H2CO3＝H2O＋CO2↑
总的反应式是CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
即【多媒体显示】反应原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
2、探究二：【板书】制取二氧化碳的实验装置
复习：实验室制取和收集氧气的装置。教师展示两组实验室制取氧气发生装置图，并让学生上台写出相对应制取的原理及收集方法。
教师请同学讨论以下问题：
A、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
B、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？
学生发言回答：
教师点评学生答案（要表扬与鼓励学生），归纳：
【多媒体显示】：确定实验室制取气体装置要考虑的因素：（学生对照课本）
（1）发生装置：反应物的状态及反应条件
（2）收集装置：水溶性及密度
教师问：是否可用制氧气的装置来制取二氧化碳？
学生讨论填空：CO2和O2制取实验及相关性质比较（多媒体显示）
反应物状态 反应条件 气体密度比空气大或小 是否与水反应
二氧化碳 固体＋液体 常温（不加热） 大 是
氧气 固体与固体或固体＋液体 加热或不加热 略大 否
通过以上的比较，教师引导学生讨论设计制取二氧化碳的装置，并请学生回答教师刚问的问题。
展示不同的实验仪器，让学生组装实验室制取二氧化碳的装置（学生合作，注意操作步骤及注意事项）。教师评价装置的易用性方面的优缺点，（对学生进行表扬和鼓励）并选择一种装置。（【板书】发生装置：固体、液体不加热型，收集装置：向上排空气法）
3、探究三：【板书】实验室制取二氧化碳
学生讨论: 制取步骤、检验方法、验满方法。
学生回答讨论结果。
教师点评学生的回答，并归纳：
（1）、【多媒体显示】步骤：①检查装置的气密性（加水检验）②加入石灰石或大理石③注入稀盐酸④收集CO2 (连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验）
（2）、二氧化碳的检验和验满
①【多媒体显示】检验：利用澄清石灰水来检验CO2
化学方程式：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O
具体方法是：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊则通入的气体为CO2；如果未变浑浊，则不是CO2。
②【多媒体显示】验满：用燃着的木条放在集气瓶口，观察燃着木条的燃烧情况（是否熄灭）
演示：二氧化碳的制取过程，检验、验满。学生观察，然后分组实验。
学生讨论整个实验过程中应该要注意那些问题？学生代表回答。
教师评价并小结：操作中的注意事项：
①取用大理石时，先将试管横放，把大理石放入瓶口使其缓慢滑到瓶底；
②导管不能伸入瓶内太长，以刚漏出胶塞为宜；
③收集二氧化碳导管口应接近集气瓶底部以利于排净空气。
三、交流感想
教师引导：通过本课题的学习，你们有哪些收获？还有哪些感受？
学生讨论，并发言。最后教师总结本节课的知识结构，并点出本课内容的重点与难点。
1、巩固练习、
1.此实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什么？请改正？
拓展思维（多媒体显示）
硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体, 实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是 ———— ，收集装置 ———— 。
3、作业
利用家庭中一些常见的物品来设计一套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪位同学设计的更合理、更有创意。
板书设计
二氧化碳制取的研究
一．原料及反应原理：
1.原料：大理石或石灰石与稀盐酸
2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
二．实验装置
1．确定实验室制取气体装置要考虑的因素：
（1）发生装置：反应物的状态及反应条件
（2）收集装置：水溶性及密度
2. 发生装置：固体，液体不加热型
3. 收集装置：向上排空气法
三．二氧化碳的制取
1.制取步骤：连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验
2.检验：通入澄清的石灰水，变浑浊则是二氧化碳
3.验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则满
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