第6单元 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
【知识与技能】
(1)知道实验室制取二氧化碳的反应原理和装置。
(2)初步学会实验室制取二氧化碳的实验操作。
(3)了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
【过程与方法】
(1)通过对获得二氧化碳的途径的讨论和分析，探究实验室制取二氧化碳的药品和装置，树立多角度、多层次分析问题的意识。
(2)通过探究实验对比二氧化碳的制备和氧气的制备，体验化学实验方法的科学性，了解实验室制取气体的思路和方法。
【情感态度与价值观】
增强学生对化学实验的好奇心和探究欲，激发兴趣，培养勤于思考、大胆实践的科学精神。
【重点】
实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和实验操作。
【难点】
实验室制取气体的一般思路和方法。
知识点一　实验室制取二氧化碳的原理
【自主学习】
阅读教材第113页，完成下列填空：
在实验室里，二氧化碳常用稀盐酸与大理石(或石灰石，主要成分都是碳酸钙)反应来制取。反应的化学方程式为！！！　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
【合作探究】
制取二氧化碳时选择的药品是稀盐酸和大理石(或石灰石)，为什么不能选用浓盐酸或稀硫酸？大理石(或石灰石)能不能换为碳酸钠？
答：浓盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体，混入制取的二氧化碳中，使气体不纯；稀硫酸与大理石(或石灰石)反应后会生成微溶于水的物质硫酸钙，覆盖在大理石(或石灰石)表面，阻止反应的继续进行。碳酸钠与稀盐酸的反应很剧烈，放出气体很快，不利于气体的收集，而大理石(或石灰石)与稀盐酸反应速率适中，廉价易得。
【教师点拨】
工业上制取二氧化碳的方法是高温煅烧石灰石，与实验室制法不同，这是因为工业生产的量很大，石灰石价格低廉，工业设备达到高温条件容易。实验室中不容易获得高温条件，且制取的二氧化碳比较少，因此选用常温下就能反应的石灰石和稀盐酸。这说明了选择反应原理时，不光要从化学角度考虑，还要联系实际条件综合考虑。
【跟进训练】
1．实验室制备二氧化碳气体的常用方法是(　C　)
A．煅烧石灰石 B．点燃木炭
C．用石灰石与稀盐酸反应 D．用木炭还原氧化铜
2．实验室制取二氧化碳时，不使用稀硫酸的原因是(　C　)
A．稀硫酸和石灰石反应速率太快
B．稀硫酸具有挥发性，使制得的气体不纯
C．稀硫酸与石灰石反应生成微溶物，阻止反应
D．石灰石与稀硫酸不反应
知识点二　实验室制取二氧化碳的实验装置与操作
【自主学习】
阅读教材第113～115页，完成下列填空：
1．实验室制取二氧化碳和氧气的比较
二氧化碳 氧气
原理 稀盐酸与大理石(或石灰石) 加热高锰酸钾 加热氯酸钾 分解过氧化氢
反应 物状态 稀盐酸：液体；大理石(或石灰石)：固体 高锰酸钾：固体 氯酸钾：固体 过氧化氢溶液：液体
反应条件 常温 加热 加热，二氧化锰作催化剂 常温，二氧化锰作催化剂
气体密度 比空气的大 比空气的大
溶解性 能溶于水 不易溶于水
2.实验室制取二氧化碳的实验装置
根据制取二氧化碳所用的反应物的状态(稀盐酸是液体，大理石或石灰石是固体)、反应条件(常温)和二氧化碳的密度(比空气大)及溶解性(能溶于水)，选择下图所示装置来制取二氧化碳。
3．实验室制取二氧化碳的步骤
(1)查：组装仪器，检查装置的气密性。
(2)装：装入大理石或石灰石，塞紧橡胶塞。
(3)定：固定好反应装置。
(4)加：从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端管口。
(5)收：收集气体。
(6)验：检验气体是否收集满。
4．二氧化碳的检验和验满
二氧化碳的检验 二氧化碳的验满
方法 将收集到的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则证明气体是二氧化碳 把燃着的木条放在集气瓶口，如果木条火焰立即熄灭，证明二氧化碳已收集满
图示

5.实验室制取气体的一般思路
(1)选择反应原理。一般要考虑反应速率是否适中，实验操作是否简便，实验条件是否易满足，气体是否易收集，对环境是否有污染，药品价格是否合适等。
(2)选择反应装置。实验室制取气体的装置分为发生装置和收集装置两部分，发生装置要考虑的因素是反应物的状态和反应条件，收集装置要考虑的因素是气体的密度和溶解性。
(3)确定检验气体的方法。要求检验气体时，现象要有特异性且明显。
【教师点拨】
1．实验室制取气体时，最重要的一步操作是检查装置气密性，且要先检查气密性，再装入药品。
2．固液反应制取气体用到长颈漏斗时，液体一定要浸没长颈漏斗的下端，形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出。
3．气体的密度大小可以根据气体分子的相对分子质量来比较，相对分子质量越大的气体，密度就越大，相对分子质量越小的气体，密度就越小。空气的平均相对分子质量约为29。
【跟进训练】
1．能证明某种无色无味气体是二氧化碳的操作及现象是(　C　)
选项 实验操作 实验现象
A 将燃着的木条伸入集气瓶 木条燃烧更旺
B 将带火星的木条伸入集气瓶 木条复燃
C 将气体通入澄清石灰水 石灰水变浑浊
D 将气体通入紫色石蕊溶液中 溶液变为红色
2.某课外活动小组的同学利用下列装置探究二氧化碳的实验室制法。
,A)　　,B)　　,C)　　,D)
(1)甲同学用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，选用的发生装置是B(填字母序号，下同)，收集装置是D，发生反应的化学方程式为！！！　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
(2)实验室常用加热氯化铵和碱石灰的固体混合物的方法来制取氨气。已知氨气的密度比空气小，且极易溶于水，则实验中收集氨气的装置是C(填字母序号)。
完成本课相应练习部分，并预习下一课的内容。