二氧化碳制取的研究

课题2 二氧化碳制取的研究
分析教材：
本课题主要研究实验室中如何制取二氧化碳，从而总结出实验室制取气体的思路。是研究二氧化碳的性质和用途的基础并给以后制取其它气体提供了思路。在教材中的地位很重要。
分析学生：
学生们以前只学习了氧气的实验室制法，有了一定的动手能力和感性认识，但完全根据资料，独立处理信息，顺利设计实验还有一定的困难。
教学目标：
知识与技能：
（1）讨论实验室制取气体的一般设计思路，进行CO2制取的探究实验。
（2）通过探究，初步掌握实验室制取CO2的药品、原理、装置。
（3） 认识实验室制取气体的方法和思路。
（4）提高学生的动手能力和分析资料、推理判断的能力。
过程与方法：
通过二氧化碳制取探究的讨论交流，培养学生的自主合作探究意识和创新能力, 学会用科学的方法分析、推理、解决问题；
情感态度与价值观：
从设计装置和制取气体的过程中获取成就感，进一步增强学习化学的自信心。从化学原理与实际生活的联系中，激发学生更大的学习兴趣。
教学重点：
实验室制取二氧化碳的反应原理及装置的探究。
教学难点：
探究实验室制取二氧化碳的装置。
教学方法：
对比法、分组实验法、实验探究法。
仪器药品：
仪器：烧杯、大试管（或平底烧瓶、锥形瓶），铁架台、橡皮塞、集气瓶、玻璃片、导气管、滴管、药匙、镊子。
药品：大理石（或石灰石）、碳酸钠粉末、稀HCl、澄清石灰水、
教师活动 学生活动 设计意图
【录象】温室效应通过录象，我们了解温室效应主要是由二氧化碳引起的，为保护我们的生存环境，减缓温室效应的发生，需要研究二氧化碳的性质，要研究二氧化碳的性质，首先要制得一定量的较纯净的二氧化碳。这节课我们一起来探究二氧化碳的制取。根据生活经验和所学知识,你知道得到二氧化碳的途径有哪些吗 【讲解】其实能得到二氧化碳的途径还有很多，科学家在大量实验的基上，确定了实验室制取二氧化碳的药品是石灰石与稀盐酸反应（石灰石的主要成分是碳酸钙）那么，我们在实验室制取二氧化碳是选块状的石灰石呢？还是选粉末状的较纯净的碳酸钙好呢？请同学们动手做以下实验，自己得出结论。 【提问】想持续获得二氧化碳气体，用哪种方法好呢？【归纳】：通过以上的探究，我们找到了实验室制取二氧化碳的理想药品是什么？【板书】反应原理：块状石灰石（大理石）和稀盐酸反应CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑ 1、呼吸2、空气中有3、木炭燃烧4、酒精、蜡烛的燃烧5、碳还原氧化铜6、大理石与碳酸钙7、碳酸钠和盐酸8、――――小组讨论、回答。小组实验探究：用两个小烧杯，其中一个加半药匙碳酸钙粉末，另一个加一小快石灰石，再分别加入2至3滴管的稀盐酸，观察现象（试管里产生气体速度，反应持续的时间）。从而得出结论。是块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应是块状的大理石或石灰石与稀盐酸反应 调整学生的精神状态，激活思维，从关心人类的生存环境考虑，引入课题。培养学生分析、比较、提炼信息的能力。让学生通过亲自实验、分析、推理、得出实验室制取二氧化碳的原理的设计思路。达到轻松突破难点的学习效果。培养学生设计对比实验的能力。使学生认识到实验对比观察是科学探究的基本方法之一，注重学生获取新知的体验学习。由学生自己得出结论，增强信心。
【设疑】通过以上实验，我们已经找到了实验室制取二氧化碳的理想药品，那么该用什么装置来制取二氧化碳呢？请同学们阅读教材P110页，讨论以下问题1、实验室制取气体的装置由哪两部分组成？ 2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3、收集气体一般用哪几种方法？确定气体收集装置时应考虑哪些因素？【教师】要想确定气体的发生装置应考虑两方面的因素（反应物的状态和反应条件）。最常见的反应物的状态是（固与固，固与液，液与液），最常见的反应条件是（是否需要加热，是否需要催化剂等）要想确定气体的发生装置，必须同时考虑反应物的状态和反应条件。反应物的状态决定容器的放置方向（如，反应物中若有液体，要求容器口必须向上直立，否则液体会流出。若只有固体，容器口可以向上直立，也可以水平放置，还可以容器口略乡下倾斜）。反应条件决定你所选择的容器（如，需要加热，必须选择可以加热的仪器，可以选试管，不可以选集气瓶，锥形瓶等）还有根据仪器本身是否能固定，来选择是否需要固定仪器的装置（如试管本身不能固定，我们选铁架台，锥形瓶就不用选）【讲解】实验室制取气体除了考虑发生装置，还要考虑收集装置。请同学们回忆氧气的实验室制法，从而找到实验室制取二氧化碳的装置，填写下表，填完与黑板对照（表见最后）和我们学习过的氧气作比较 【讲解】综上所述，实验室制取二氧化碳的装置我们选B套。收集装置，介绍二氧化碳的密度和溶解性。【教师】通过以上的学习，请同学们开动脑筋灵活组合。设计并组装实验室制取和收集二氧化碳的装置。（给出的仪器任选）组装完展示你的作品，并分析优缺点。【总结归纳】优秀设计方案【板书】二.制取装置。 1、发生装置：2、收集装置： （阅读教材P110页）由气体发生装置和收集装置组成反应物的状态和反应条件排空气法和排水法，应考虑密度和溶解性如果反应物的状态是固态且需要加热，我们一般的选择试管且试管口略向下倾斜，当然，试管不能固定，还需选铁架台。（A套）如果反应物中有液体，容器口只能向上。如果反应不需要加热，只要能作为反应容器的我们都可以选。（B套）选向上排空气法收集小组分析、讨论、设计实验室制取CO2的发生装置， 学生各小组讨论设计出的装置的优缺点 通过小组讨论，找出制取二氧化碳合适的装置通过小组讨论、利用提供的仪器设计气体的发生装置，再交流讨论，从而形成对方案进行反思、诊断、改进、补充完善的群体探究方式，形成良好的思维习惯。培养学生推销自我、自查自纠的能力开阔思路
【过渡】由于同学们的出色表现，制取二氧化碳所需的药品、发生装置和收集装置都已经确定好了，下面我们就可以动手制取一瓶二氧化碳。为了同学们能顺利操作，请同学们讨论一下制取二氧化碳的操作步骤。讨论：（1）如何验证收集的气体是二氧化碳？（2）如何验证集气瓶中的二氧化碳已经集满？【过渡】由于时间关系，本节课我们只动手制取二氧化碳并检验，不收集。好了，请同学们赶快动手吧【板书】三.制取二氧化碳的步骤总结反思：请同学们谈自己的收获，总结出制取气体的一般思路。【投影展示】 1、检查气密性 2、加药品（提示：药品的用量） 3、制取收集气体（提问：如何验满）通入澄清的石灰水，使灰水变混浊燃着的木条放在集气瓶口，熄灭学生动手实践：（教师辅导）反思小结：1、实验室里可用石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳。2、学会组装实验室制取二氧化碳的装置和检验二氧化碳.3、实验室里制取气体的思路:(1)选择反应原理(2)选择合适的实验装置(3)确定验证气体的方法 设疑，引发学生思考，并通过实验解疑从信息中获得解决问题的方法。让所有的同学都动起来，积极参与，成为学习的主人
【投影展示】练习题制取原理生活中应用：用家庭厨房中的物品设计一套制取二氧化碳的装置（提示：纯碱是碳酸钠，鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，器具可以考虑用输液器的塑料软管） 思考，运用知识解决生活中的问题 联系生活，学以致用培养学生总结、归纳知识的能力，与生活联系，拓展化学知识
教学反思：通过这节课，学生应该掌握：
1、实验室里可用石灰石和稀盐酸反应来制取二氧化碳。
2、学会组装实验室制取二氧化碳的装置和检验二氧化碳.
3、实验室里制取气体的思路:(1)选择反应原理。(2)选择合适的实验装置。(3)确定验证气体的方法。
由于上课时间只有半个小时，我把本节课的重点放在二氧化碳的制取装置上，尤其发生
装置上，同学们通过与学过的氧气对比，探究出二氧化碳的制取装置，有成功感，很高兴。