鲁教版九上化学 6.3大自然中的二氧化碳 二氧化碳的实验室制法 教案

大自然中的二氧化碳
——二氧化碳的实验室制法
【教学目标】
（1）、知识与技能：通过对比实验初步学习二氧化碳的实验室制取原理，练习组装仪器。
（2）、过程与方法：通过类比实验了解实验室制取气体的一般思路和方法。
（3）、情感态度与价值观：通过分组实验培养学生初步形成乐于钻研、勤于动手、积极思考的习惯，体会合作的乐趣，感受成功的喜悦。
【教学重难点】
重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、装置原理、操作原理。
难点：从实验室制取气体的设计思路出发，研讨实验室制取二氧化碳气体的方法。
【学情分析】
学生在前面已经学过了一种气体－氧气的实验室制法。在其基础上来学习二氧化碳的制法，应当从已有知识出发，同时注意引导学生对比两者的不同之处，进而形成一套实验室制取气体的方法和思路。
【教学方法】
对比实验演示法，分组实验探究法，类比归纳法，列表比较法，电化教学法等。
【教学过程】
【导入】雪碧大家有没有喝过？你知道雪碧中大量的气泡那是什么气体吗？二氧化碳在实验室是怎样获得的呢？我们这一节课就来探究二氧化碳的制取，谁表现的最好，就把这瓶雪碧送给谁。
[板书] 二氧化碳的制取
[提问] 我们要制取气体，应当从哪些方面进行研究？
[学生] 反应原理、药品、发生装置、收集装置、检验方法、验满方法等
[提问] 发生装置是由什么决定？
[学生]反应物的状态和反应条件
[提问] 收集装置是由什么决定？
[学生]气体的水溶性和密度
[师]而检验的方法是由气体的化学性质决定的，接下来我们首先来探究一下实验室制取二氧化碳的药品
[提问]我们学过的化学反应中，有哪些可以生成二氧化碳气体？
[实验探究]这些反应能用于实验室制取二氧化碳吗？是不是只有这些反应可以生成二氧化碳呢？小明同学在做实验时，不小心将盐酸撒到了地上，发现地面被腐蚀，还产生了大量气泡，于是他取来了大理石和稀盐酸，通过实验知道了这些气体是二氧化碳，强烈的好奇心促使他又找来了纯碱和稀硫酸，固、液反应后发现都能生成二氧化碳。到底哪一个反应最适合实验室制取二氧化碳呢？
[演示实验］进行试验，分析实验现象。
[讲解]通过实验我们知道碳酸钠与稀盐酸反应能够产生二氧化碳，但反应速度太快，不利于收集大理石中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙与碳酸:
[板书]Na2CO3＋2HCl ＝2Na Cl＋H2O＋CO2↑
[讲解]大理石和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，包裹在固体的表面，阻止反应继续进行
[板书]CaCO3+H2SO4=CaSO4+ H2O＋CO2↑
[提问] 为什么我们没有选用浓盐酸？
[学生] 因为浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体使制取的CO2不纯
[提问]所以实验室中制取二氧化碳气体，应该选择那种药品呢？（实验室中选用大理石与盐酸反应制取二氧化碳）它的优点是什么？（条件简单，速率快，产生的气体比较纯净）
【小结】由此我们总结出制取气体时，药品的选择有以下几个原则：原料易得、产物纯净、操作简便、速率适中。所以我们确定在实验室中选用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。
[板书]（一）实验药品:大理石或石灰石（主要成分是CaCO3） 稀盐酸
[板书]（二）反应原理:CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O＋CO2↑
[设问]在氧气的实验室制法中，我们学习了两套气体的发生装置和三种气体收集装置，那么实验室制取二氧化碳的装置该如何选择呢？
[师]分析两套装置的不同之处以及实验室制取二氧化碳的药品和条件，确定二氧化碳的发生装置。
[问]那么收集装置又该怎样选择呢?
[师]分析三种气体收集装置适用的条件，确定二氧化碳的收集装置。
[设问] 二氧化碳的实验装置是不是只有这一种呢？
[实验探究]请同学们以小组为单位，尽情的发挥你的创造力、想象力，充分利用提供的仪器图片，拼装几套不同的实验装置。
[学生]分组拼装，展示自己设计的实验装置，相互比较、质疑，评价装置的优缺点，得出最终的发生装置。
[结论]装置一的特点是仪器简单，适合制取较少的气体；装置二的特点是仪器的容量大，可以从长颈漏斗方便的加酸，适合制取较多量的气体，在使用时应注意长颈漏斗的管口应伸入液面以下，防止气体从长颈漏斗溢出。如果学生使用了注射器，他的原理与长颈漏斗一致可以避免气体逸出但是使用不便，每次加酸的量少。
[板书]（三）实验装置
[讨论]同学们自己通过实验选择了药品，又设计了实验装置。下面我们可以准备进行实验了。实验操作应该什么顺序进行呢？
1.首先要检验装置的气密性。
2.先在锥形瓶中放入数颗大理石，再从长颈漏斗中注入稀盐酸（如果学生在这一步的顺序上有问题，进行讨论）
3.（怎样证明集气瓶中已集满二氧化碳气体？）
将燃着的火柴伸到集气瓶口，火柴熄灭，说明二氧化碳气体已充满集气瓶。
4.（收满二氧化碳的集气瓶应当怎样放置？）
应当正放在桌面上，因为二氧化碳的密度比空气大（如果3.4两步学生没有说出，在后面讨论问题的时候一并讨论）
[演示实验]老师操作，学生观察
[讨论]同学们在实验过程中出现了哪些问题？出现问题的原因是什么？你打算怎样解决？
[小结]实验的注意事项（通过讨论，强调操作和装置中应注意的问题：长颈漏斗的管口在液面以下，验满、放置等）
[师]今天同学们从药品、原理和收集方法等方面研究了二氧化碳的实验室制法，结合氧气的实验室制法，接下来我们一起比较一下实验室制取这两种气体有什么异同。
[学生总结]氧气与二氧化碳实验室制法的异同
【随堂练习】
1、实验室制二氧化碳，下列各组试剂中，最适宜的是（ ）
A 在氧气中点燃木炭 B 石灰石和浓盐酸
C 大理石和稀盐酸 C 碳酸钠和稀盐酸
2、实验室制二氧化碳一般有五个步骤：①向广口瓶中放入大理石，②检查装置的气密性，③按要求连接仪器，④向长颈漏斗中注入盐酸，⑤收集气体。正确的顺序是（ ）
A ①④③②⑤ B ③②①④⑤
C ③②④①⑤ D ①②③④⑤
3、鉴定二氧化碳气体常用（ ），检验集气瓶中的二氧化碳气体是否集满可用（ ）
A 倒入紫色石蕊试液并振荡 B 燃着的木条放在集气瓶口
C 带火星的木条放在集气瓶口 D 倒入澄清石灰水并振荡
在大气中，因CO2的含量不断增加而引起“温室效应”，造成大气中CO2含量增加的主要原因是( )
A．由于动植物呼吸作用增加
B、由实验室逸出的二氧化碳增加
C、由于森林绿化面积迅速递减，使得自然界吸收二氧化碳的能力降低
D、由于大量燃烧化石燃料
4、根据下图所示实验装置回答下列问题:
⑴实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的
发生装置应选用 ，
收集装置可选用 ；
(2)实验室制取二氧化碳的发生装置应选用 ，
收集装置可选用 。
【收获与感悟】让学生总结本节课的知识要点，并谈谈实验探究的收获。
【趣味探究】 鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙。某同学用鸡蛋、稀盐酸和大玻璃筒作了如下试验：将一个鸡蛋放入盛有稀盐酸的大玻璃筒中，鸡蛋下沉到筒底，其表面产生气泡并有部分气泡附着在鸡蛋表面，过一会儿，鸡蛋徐徐上升。这个试验用白醋代替稀盐酸也能完成。
（1）请简述鸡蛋徐徐上升的原因。
（2）请写出碳酸钙跟盐酸反应的化学方程式。
【作业】请同学们试着用生活中的废旧物品（例如：汽水瓶、易拉罐、玻璃杯等）制做一套制取二氧化碳的实验装置。
【板书设计】
第三节 二氧化碳的实验室制法
一、药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
二、反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
　三、装置
1、发生装置：固液常温型（用制过氧化氢制O2的装置相似）
2、收集装置：用向上排空气法收集（∵p CO2>p空气）
　　 不能用排水法收集(∵CO2能溶于水)
四、检验方法：通入澄清石灰水变浑浊　
五、验满方法：燃着木条放在瓶口熄灭即满
六、实验步骤：查、装、注、定、收