人教版化学九年级上册第六单元 碳和碳的氧化物课题2 二氧化碳制取的研究 教案

课题2　二氧化碳制取的研究
【知识目标】
1.了解实验室中制取CO2的方法和设计思路。
2.能用化学方程式表示出实验室制取二氧化碳的反应原理。
3.通过二氧化碳的实验室制法的研讨,提高学生分析问题和解决实际问题的能力。
【情感目标】
1.通过实验、问题的讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质。
2.通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习,体验探究成功的乐趣,激发学生的求知欲,提高学习化学的兴趣。
【教学重点】
实验室中制取CO2的反应原理,实验装置和验证方法。
【教学难点】
从实验室中制取氧气的设计思路和方法出发,学习二氧化碳的实验室制法。
【情景创设　引入新课】
【新课导入】 一
课前,教师准备了一只空饮料瓶,向其中倒入半瓶热水后倒掉,然后迅速拧紧瓶盖,将其浸入冷水中,瓶子马上变瘪了。
然后教师又拿出一只事先收集满二氧化碳的饮料瓶,对同学们说:“刚才我用热水做的这个实验,现在改用冷水,看看能否成功。”当教师向瓶中注入约1/3体积的水后,立即拧紧瓶盖,用力振荡,发现瓶子也慢慢变瘪了。这时学生们有点迷惑了,教师趁机鼓动:“大家想不想亲手做一下,在每组仪器用品中,都有一只塑料瓶,大家试验一下吧!”
【新课导入】 二
[复习引入] 我们曾学过多种获得二氧化碳的方法,请同学们根据已有的知识积累和生活经验尽可能多地总结出来。
1.蜡烛燃烧。
2.木炭燃烧。
3.木炭还原氧化铜。
4.碳在高温下还原氧化铁。
5.碳酸钠与稀盐酸反应。
6.人或动物的呼吸……
[导入语] 这么多种获得二氧化碳气体的方法,是否都满足实验室制法的条件呢?下面进行二氧化碳制取的研究。
[投影] 选择制取气体的反应原理时应考虑:
1.反应条件——节能、易实现;
2.反应速率——适中;
3.药品成本——廉价易得;
4.生成的气体——纯度高、污染少、便于收集。
[讲述] 根据选择制取气体的反应原理应考虑的要求,分析得出:上述几种方法均不理想。(取材不便,条件限制,所得的气体不纯等)
[过渡语] 还有其他方法能够得到二氧化碳气体吗?哪些药品最适合制取二氧化碳气体?请同学们通过实验来探究。
【提出问题　进行探究】
探究点一:实验室制取CO2的反应原理、装置
1.实验室制取CO2的反应原理:
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
2.实验室制取CO2的装置
实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分(如图)。

气体发
生装置
气体收集装置
3.二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
制取原理(写化学方程式) 反应物的状态 反应条件 气体密度比空气的大或小 是否溶于水是否与水反应
二氧化碳 CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O 固体和液体 常温 大 溶于水且与水反应
氧气 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 固体 加热 大 不溶于水且不与水反应
H2O2溶液和MnO2 固体和液体 常温
2KClO32KCl+3O2↑ 固体和固体 加热
氢气 Zn+2HClZnCl2+H2↑ 固体和液体 常温 小 不溶于水且不与水反应

[讨论]如何判断气体密度的大小?
用以下仪器组装制取二氧化碳的装置:


【例1】 在实验室里制取二氧化碳气体,可选择的药品是(　D　)
A.碳酸钠粉末与浓盐酸
B.块状石灰石与稀硫酸
C.石灰石
D.块状大理石和稀盐酸
解析:碳酸钠粉末与浓盐酸反应过快,且浓盐酸易挥发,碳酸钠价格贵,故A错误;不能用稀硫酸,因为反应生成的硫酸钙会阻止反应继续进行,故B错误;高温分解石灰石是二氧化碳的工业制法,故C错误;反应速率适中,易于操作和收集,是合适的药品,故D正确。
探究点二:制取CO2的步骤
1.检查装置的气密性;
2.加入药品;
3.制取收集气体。
[思考](1)如何验证所制出的气体是CO2?
(2)如何验证集气瓶中CO2已收集满?
[补充]验证CO2气体的方法
(1)检验方法:将导管通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,证明生成的气体是CO2。
(2)验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明CO2已收集满。
[探究] (1)能否用浓盐酸代替稀盐酸?
(2)能否用稀硫酸代替稀盐酸?
(3)能否用Na2CO3代替CaCO3?
(4)收集满CO2的集气瓶正放还是倒放在桌面?
[思考]实验室制取气体的思路是什么?
[总结](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。

【例2】 如图所示是制取并收集二氧化碳的装置。

(1)当发生装置连接好后,接着进行的实验步骤是　检查装置的气密性　。?
(2)实验时应怎样加试剂?　先向锥形瓶中加入大理石或石灰石,再从长颈漏斗处加入稀盐酸　。?
(3)收集气体时,导管为什么要伸入集气瓶底部?　便于排尽集气瓶内的空气,收集到纯CO2　。?
(4)长颈漏斗的下端要伸到液面以下,原因是
　防止产生的CO2从长颈漏斗逸出　。?
解析:制取气体以前,先检查装置是否漏气,装药品时先加固体,再加液体;为了防止产生的CO2从长颈漏斗逸出,长颈漏斗下端必须插到液面以下。用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部便于将瓶中空气排尽。
板书设计
课题2　二氧化碳制取的研究
一、实验室制取CO2的反应原理
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
二、实验室制取CO2的装置
三、制取CO2的步骤
1.检查装置的气密性;
2.加入药品;
3.制取收集气体。
四、验证CO2气体的方法
1.检验方法:将导管通入澄清石灰水,若石灰水变浑浊,证明生成的气体是CO2。
2.验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则说明CO2已收集满。
五、实验室制取气体的思路
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。
【当堂达标】
1.铅蓄电池中含有硫酸,如果不慎将硫酸漏到大理石地面上,会发出“嘶嘶”声,并有气体产生。这种气体是(　D　)
A.二氧化硫 B.氧气
C.氢气 D.二氧化碳
2.检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是(　A　)
A.加入澄清石灰水,观察是否变浑浊
B.将燃着的木条插入集气瓶中,观察是否立即熄灭
C.加入紫色石蕊溶液,观察是否变红色
D.将燃着的木条放在集气瓶口,观察是否立即熄灭
3.二氧化碳占空气总体积的0.03%,自然界中二氧化碳的循环如图所示,在A处不参与该循环的是(　C　)

绿色植物的光合作用
A.植物的呼吸作用
B.含碳燃料的燃烧
C.发展利用氢燃料
D.人和动物的呼吸
4.现在有下列实验仪器:①大试管　②烧杯　③酒精灯　④集气瓶　⑤长颈漏斗　⑥带导管的双孔塞　⑦导气管　⑧玻璃片　⑨铁架台　⑩水槽等仪器,在实验室制取CO2时,应选用的仪器有　①④⑤⑥⑦⑧⑨　(填序号)。?