二氧化碳的实验室制法 教学设计案例[上学期]

课题1 二氧化碳的实验室制法 教学设计案例
平阴一中 李希峰
二氧化碳的实验室制法
学习目标
知识目标:使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上，研讨二氧化碳的实验室制法；通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；通过实验探究，学会设计实验室制取二氧化碳的装置；
能力目标:通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究，逐步提高学生的探究能力；通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力；通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生实验室制取气体装置的设计思路；通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感目标:在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。
教学设计方案
教学过程：
【导入】
　　二氧化碳是一种有广泛用途的气体，实验室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前为止，你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。
　　（学生讨论，并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录）
　　1.碱式碳酸铜热分解
　　2.蜡烛燃烧
　　3.木炭燃烧
　　4.石墨等碳单质在氧气中燃烧
　　5.木炭还原氧化铜
　　6.碳在高温下还原氧化铁
　　7.碳酸受热分解
　　8.人或动物的呼吸
　　9.高温煅烧石灰石……
　　引导学生讨论作为实验室制法的条件是：
　　1.制取应简便迅速；
　　2.所制得的气体纯度高，符合演示实验的需要；
　　3.操作简单、安全，易于实现。
　　学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。
　　【板书】第四节二氧化碳的实验室制法
　　【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。
　　【讲解】经过不断研究改进，实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。
　　【板书】一 反应原理
　　1.试剂 石灰石或大理石 盐酸
　　【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
　　【板书】2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
　　【猜一猜】可不可以用稀硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳？
　　【学生探究】在两个表面皿中分别放有大小一样的石灰石各一块，一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。（学生观察：开始都有二氧化碳生成，随后加入硫酸的试管，反应速率越来越慢，最后停止。）
　　【学生总结】不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。
　　【提出问题】为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢？制取氧气、氢气的装置分别有什么特点？反应条件、反应物的状态等对实验装置有没有影响呢？碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，我们可以选择什么样的反应装置呢？
【学生分组讨论】
　　【板书】二、反应装置：
　　（学生回答、教师归纳）：　实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态，反应条件类似，故可以采用相似的装置来制取。用投影显示制氢气和制二氧化碳的装置图
　　【分组讨论】
　　1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替？
　　2.锥形瓶可否用其他仪器来代替？
　　3.根据二氧化碳的性质，可以采用什么方法收集二氧化碳？
　　4.如何检验二氧化碳是否收集满？
　　（学生讨论、回答，然后教师实验演示、讲解）
　　【演示】用普通漏斗代替长颈漏斗，结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳。
　　【学生思考】为什么用普通漏斗代替长颈漏斗，结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳？
（学生回答、教师归纳）：1．因为普通漏斗颈太短，产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住，气体不会从长颈漏斗处逸出。
　　2．锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
　　3．气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重，所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
　　4．可以根据二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的性质，可以将燃着的木条放在集气瓶口，如火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满。
　　【板书】三 收集方法：向上排气法
　　验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭，已经收集满。
　　【板书】四、实验室制取二氧化碳
　　【演示】制取并验证二氧化碳气体。
　　【提问】怎样证明生成的气体是二氧化碳？
　　（将气体通入澄清石灰水中变浑浊）
　　【讲解】上一节学过二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，可以用来灭火，如液态二氧化碳灭火器。还有其它一些二氧化碳型灭火器。
　　【录像】各种二氧化碳型灭火器介绍
　　【演示】灭火器原理实验。
　　常用二氧化碳灭火器主要有：
　　（1）泡沫灭火器（2）干粉灭火器（3）液态二氧化碳灭火器
　　【小结】通过已学习过的氧气、氢气、二氧化碳的实验室制取，归纳出气体实验室制取的设计思路及方法，必须明确制取气体的顺序是：
　　1.了解实验室制取气体所需药品及相应的化学反应原理。
　　2.根据反应物、生成物的状态及反应条件选择合适的反应装置。
3.根据气体的物理性质（尤其是密度及其在水中的溶解性），选择合适的收集方法及验满方法。