二氧化碳制取的研究教学案例

1、二氧化碳制取的研究教学案例一、教学目标1知识与技能（1）了解实验室制取二氧化碳的反应原理和方法，知道二氧化 碳的检验和验满方法；（2）能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置， 了解实验室制取 气体的一般思路。2过程与方法（1）通过二氧化碳和氧气有关性质的比较， 了解制备二氧化碳和 氧气时，其发生装置与收集装置的异同， 初步确立实验室制取气体的 一般思路和方法；（2）让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中， 体验、反思和完善实验设计，初步掌握基本实验技能，树立多角度、 多层次观察和分析问题的能力。3情感、态度与价值观（1）增强学生对化学实验的好奇和探究欲，激发学习化学的兴 趣；（2）培养

2、学生善于合作、勤于思考、严谨、勇于创新、大胆实 践的科学精神。二、教学重点难点1教学重点：采用活动与探究的方式研究实验室中制取二氧化碳 的反应原理、仪器装置，并利用设计的装置制取二氧化碳2教学难点： 从实验室制取气体的一般思路出发， 学习二氧化碳的实验室制法三、教具、学具准备1教具准备： 多媒体教学系统及课件（ Flash 制作）； “空瓶变瘪”趣味实验用品：空塑料瓶和盛满二氧化碳的塑料 瓶各一只、热水瓶、水槽； 制取二氧化碳的装置两套（展示所用）：锥形瓶、双孔塞、 长颈漏斗、导管、集气瓶、玻璃片；大试管、单孔塞、导管、集 气瓶、玻璃片、铁架台； 实物投影仪2学具准备： “空瓶变瘪”趣味实验用

3、品：空塑料瓶一只、盛有水的大烧 杯一只； 探究实验室制取二氧化碳原理的相关仪器： 点滴板、胶头滴管、 镊子、药匙； 设计方案所用： 教材中备选仪器的复印图片 （每张小纸片一种仪器，每种仪器图34张以备在不同组合中使用）、双面胶、小剪刀； 实验室制取（简易装置）及收集、检验、验满二氧化碳的相关仪器：大试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、铁架台、试管、火柴等； 药品：石灰石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水四、教学过程教师活动学生活动设计意图在引入新课时，米用空瓶变既是为瘪的实验，既是为了激发兴了引课，趣，也是创设情景，提出问也是为题。了让学观察、思考生对亲具体实施过程：课前，教师自制取引入准备

4、了一只空饮料瓶，向其学生们感到惊奇，但是大一瓶二新课中倒入半瓶热水后倒掉，然家很快明白了其中的道氧化碳后迅速拧紧瓶盖，将其浸入理，这是因为封闭的塑料产生迫冷水中，瓶子马上变瘪了。瓶内盛有热空气，当它遇切需要，冷后体积缩小，瓶内气压在任务然后教师又拿出一只事先减小，在外界大气压的作驱动下，收集满二氧化碳的饮料瓶，用下，软塑料瓶自然就变为探究对冋学们说：“刚才我用热瘪了。二氧化水做的这个实验，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

5、有一只塑料 瓶，大家试验一下吧！”学生们模仿教师的实验 后，感到很失望，因为他 们的瓶子都没有变瘪。碳的制法作好铺垫。这时，教师说：“其实老师的瓶子和大家的不一样，我由于大部分学生已经预的瓶子里面装有一种神习过，很快大家就回答秘的气体，而大家的瓶子说：“一氧化碳”。也有里面只是空气。我瓶子里的冋学回答是氧气或氮气气体，一遇见水呀，就哧溜的，但马上被其他同学否溜钻进去很多一一能溶于定了，在前面学过这两种水，所以密封的瓶子里面气气体都是难溶于水的。压也会减小，当然就会变瘪了。”教师接着发问：“大家能猜一下这是什么气体吗？”“大家知道我是怎样将饮 料瓶中装满二氧化碳的 吗？你们想不想将自己的 瓶中也

6、装满二氧化碳，重复 一下老师刚才的实验？”提出问题此时，学生们跃跃欲试, 急切地想知道怎样才能 让自己的瓶子里装满二 氧化碳。提问：如何才能得到一瓶纯小组活动，组内讨论、交在已有净的一氧化碳呢？流，一小组代表回答，其知识经他小组补充或抢答。验的基课件投影如下内容：列举础上，使你所知道的能生成一氧化学生初碳的反应，能与出化学方程步学会式的与出化学方程式。鼓励综合分学生利用“头脑风暴”法，析问题、搜索尽可能多的反应。理论联在备课时考虑到学生的可 能答案有：碳在氧气或空气 中燃烧；一氧化碳在空气或 氧气中燃烧；木炭还原氧化 铜；蜡烛燃烧；碳酸钠与稀 盐酸的反应（质量守恒定 律中有该实验）、石灰石 或

7、大理石与稀盐酸反应（某 些学生已预习，下同）；一 氧化碳还原氧化铜；小组讨论在实验室条件系实际， 寻找出 可能适 合的反 应药品。在课件中事先将这些隐藏下是否可行，从反应条在表格中，根据学生的回答件、药品来源、操作是否点出，投放在大屏幕简便、气体是否便于收集上。等方面综合考虑。有些反应制得的一氧化碳不纯，提问：哪些反应能方便快捷有些反应条件要求过高，地得到较纯净的一氧化碳有些操作不简便，有些难呢？于收集等，被同学们一一否决。师生讨论结果：碳酸钠与稀 盐酸的反应、碳酸钙与稀盐 酸的反应能制得较纯净的 一氧化碳。但它们的反应速 度如何、气体是否易于收集 呢？让我们通过实验进行 探究。石灰石与稀盐酸

8、、石灰石与分组在点滴板上完成上对于含稀硫酸、碳酸钠与稀盐酸、述实验，并得出结论：碳碳酸根碳酸钠与稀硫酸的反应，哪酸钠无论与哪种酸反应，的化合个更适合在实验室里制取速度很快，不易收集；石物与酸一氧化碳。灰石与稀硫酸的反应开产生二始时有气泡产生，但随氧化碳探究之气泡越来越少，慢慢停的反应，实验止了反应；只有石灰石与引导学稀盐酸的反应速度适中，生关注反应在持续进行，收集起其反应师生讨论后，得出结论：在来也很方便。物状态、实验室里制取一氧化碳的反应条最佳药品是石灰石和稀盐件、反应酸速度等，从而通设计 方 案师（播放课件）：实验室制取二氧化碳的反应原理及相应的化学方程式CaCQ + 2HCI = CaC

9、b +H2O + CO2 f组织讨论选用什么样的制取和收集装置，播放课件“氧气的实验室制法”中列表：反应原理、所需药品、 仪器装置、收集方法、验满 方法、检验方法等。知引导学生复习回顾第二单 新元氧气的制取推导出二氧化碳的实验 室制法与实验室中用双 氧水与二氧化锰制氧气 有共同点，都是“固+液T气，且反应不需要加 热”。因此制取二氧化碳 可以用与之相同或相似 的装置，而不能用高锰酸 钾或氯酸钾加热分解制 取氧气的装置。同时还需 要讨论收集方法，通过与 氧气对比，再联系二氧化过实验 确定实 验室制 取二氧 化碳的 反应原 理和最 适合药 品。联系对 比，温故 知新。碳的物理性质，学生们很快就得出

10、结论：二氧化碳只能用向上排空气法收集。从教材第111页备选仪器图 中选取合适的仪器，设计并 组装制取二氧化碳的装置。 设 计 方 案师：让我们玩一个“拼图游 戏”一一用印有仪器图的小 纸片尽可能多地拼接、粘贴 成几套制取并收集二氧化 碳的装置，也可以另选仪器 或代用品手绘设计图，比比 看哪个小组设计得最快、最 多、最好。播放课件，拖曳仪器图，演 示组装过程，评价、鼓励各 小组成功之处并纠正学生装置图中的错误，特别是向 上排空气法收集气体时导将组装起的成套装置用双面胶粘贴在白纸上，在 实物投影上展示，不同组 之间互相交流、补充完 善。之所以 提供纸 片让学 生粘贴 模拟，而 未用实 物仪器 让学

11、生 组装，主 要是考 虑这本 身属于 设计实 验，类似 于建筑 中的图 纸，再者 如果将管应伸入集气瓶底部，这一点在装置图中就不被很多学生所注意。师生讨论之后，共同评选出了最优化装置（锥形瓶、 双孔塞配长颈漏斗）和最简单装置（大试管、单孔塞） 各一套。所有备选仪器都提供出来，一 则受实 验室条 件限制（某些 仪器数 量 不 足），二 则学生 的课桌 上也无 法摆放 那么多 的仪器， 故而采 用纸片 模拟法。最优化装置最简单装置（铁架台未画出）交流提升播放课件，组织讨论列表“一氧化碳的实验室制法”讨论一氧化碳制取中的 如下冋题：反应原理、所 需药品、仪器装置、收集 方法、验满方法、检验方 法等，

12、以提升对一氧化碳 实验室制法的认识，使之 更加全面、系统。相关问 题与“温 故知新” 中氧气 制法一 致，使学 生在这 种形式 对称、问 题相似 的表格 中进行 联系对 比、梳理 整合，更 易于建 构自己 的知识 体系，做 到交流 提升。动手前期讨实践扌曰导学生兀成头验至制取论的诸 如反应 原理、药 品选用、二氧化碳的操作仪器装学生小组合作：用最简置及收单的装置制取并收集一集方法瓶一氧化碳，练习验满和等都像检验方法，然后用软空塑“纸上料瓶收集一瓶一氧化碳谈兵”，并倒入约1/3体积水，重是为动复课前“空瓶变瘪”实验。手实验，真正在实验室里制取并收集二氧化碳打下基础。另夕卜，让学生重做“空瓶变瘪”实迁移应用验，也算 是做到 了首尾 呼应。完成有 关知识 与方法 的训练， 对实验 室制取 气体的 一般方 法和思 路进行 合理演 绎,提咼 学生的 迁移应 用能力， 并对学完成实验后，课件中投影展示如下题目：实验室常用固体亚硫酸钠和稀硫酸