《6.2 二氧化碳制取的研究》课堂教学实录（附导学案）

PAGE《二氧化碳制取的研究》课堂教学实录【教学目标】知识与技能1．掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、装置的选取、操作步骤，检验、验满及收集。2．初步懂得所选药品、装置的原因。3．提高和锻炼学生收集加工简单信息的能力，分析解决问题的能力。过程与方法初步学会气体制取的过程和方法。学会通过实验、讨论、阅读、实验方案等探究式学习，从“发现问题——提出假设——设计实验——分析解释收集到的信息——得出结论”整个参与过程中，充分让学生认识体会过程性的学习，使学生逐渐形成科学的学习方法。情感、态度与价值观1．继续提高学生学习化学的好奇心和探究的欲望，激发和发展学生学习化学的兴趣。2．通过探究活动，培养学生求实、创新、严谨、合作的科学品质，集体协作的团队精神。【教学重点和难点】重点实验室制取二氧化碳的原理、实验装置及收集方法。难点实验室制取二氧化碳装置的设计思路。【教学准备】仪器：小试管、药匙、注射器、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、大试管、集气瓶、长颈漏斗、双孔塞及单孔塞(带导管)、带塞子的弯导管、水槽、酒精灯。药品：石灰石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木条。【教学进程】一、导入新课师：展示一幅“二氧化碳的循环”的示意图。让学生根据图中的信息，推测图中参与循环的两种气体分别是什么。(组织学生交流)[过渡]二氧化碳被绿色植物吸收，通过光合作用提供了我们生存需要的氧气和有机物。二氧化碳是一种非常重要的气体，那么我们在实验室里如何得到它呢？今天我们一起来研究二氧化碳的制取。二、推进新课师：化学家发现常温下含有碳酸根的物质与酸反应可以生成二氧化碳，如：碳酸钙与稀盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钙。探究活动1：制取CO2反应原理师：现有碳酸钠粉末和石灰石等固体药品，以及稀盐酸和稀硫酸。请你从中选择适当的药品作为实验室制取二氧化碳的方法。步骤现象1碳酸钠与稀盐酸反应迅速产生大量气泡2大理石与稀盐酸反应产生气泡，速率适中3碳酸钠与稀硫酸反应迅速产生大量气泡4大理石与稀硫酸反应开始有气泡产生，反应逐渐减弱直至停止师：碳酸钠跟稀盐酸、稀硫酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体，反应太快，生成的二氧化碳不便于收集。石灰石跟稀盐酸反应比碳酸钠缓和，速率适中，也能生成大量气体；用硫酸代替盐酸跟石灰石反应难于进行。因此，实验室里通常是用石灰石(或大理石，主要成分都是CaCO3)跟稀盐酸反应来制取二氧化碳的。实验室制取CO2的药品及反应原理药品：大理石(或石灰石)和稀盐酸原理：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O师：我们已经知道了实验室制取二氧化碳的药品和原理，那么实验室该用何种装置来制取二氧化碳气体呢？实验室制取二氧化碳装置的确定师：投影实验室制取O2的两套发生装置。师：讨论下列几个问题：1．实验室制取气体的装置由哪几个部分组成？2．确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3．收集气体一般有哪几种方法？确定气体收集装置时应考虑哪些因素？生：发生装置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固体加热型,固液常温型))eq\a\vs4\al(（由反应物的状态,和反应条件决定）)收集装置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空气法（密度比空气大的气体）,向下排空气法（密度比空气小的气体）,排水法（不易溶于水、不与水发生反应的气体）))师：投影：二氧化碳和氧气制取实验及相关性质的比较：反应物的状态反应条件气体密度(比空气大或小)是否与水反应氧气(加热高锰酸钾)二氧化碳(解答疑难，引导学生通过对比找出实验室制取二氧化碳和氧气的异同，从而确定实验室制取二氧化碳的装置。)制取二氧化碳师：步骤：1.检查装置的气密性。2．加入药品。3．制取并收集气体。验证二氧化碳的方法师：1.如何验证所制出的气体是二氧化碳？2．如何验证集气瓶中已收集满？生：1.检验方法：将导管通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。2．验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。实验室制取气体的思路师：实验室制气体的思路是什么？生：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。【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＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O二、装置的确定发生装置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固体加热型,固液常温型))eq\a\vs4\al(（由反应物的状态,和反应条件决定）)收集装置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空气法（密度比空气大的气体）,向下排空气法（密度比空气小的气体）,排水法（不易溶于水、不与水发生反应的气体）))三、制取CO2的步骤1．检查装置的气密性。2．加入药品。3．制取并收集气体。四、验证CO2气体的方法1．检验方法：将导管通人澄清石灰水，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。【教学反思】本课题的重点是指导学生掌握制取气体时实验仪器和收集方法的选择。鉴于学生在第二单元已经学过氧气的制法，具备一些制取气体的简单知识，可以在实际操作中让他们自己去选取实验装置，使学生尽快地从简单模仿到有目的地选择。本节课基本上是按照预先设计的教学方案实施的，收到了较好的教学效果。《二氧化碳制取的研究》导学案【学习目标】1．了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。2．探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。3．了解实验室中制取气体的思路和方法。【重点难点】1．实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。2．从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。学习内容一实验室制取二氧化碳的原理【学习指导】阅读课本第113页的有关内容，观看老师做演示实验，学生作记录，完成下列问题(提示：观察反应有无气泡产生和气泡产生速率的快慢)。反应原料实验现象反应的快慢是否便于收集结论石灰石＋稀硫酸有气泡产生，过一会儿反应停止慢石灰石＋稀盐酸有气泡产生反应速率适中便于收集碳酸钠＋稀盐酸有气泡产生反应速率快不便于收集制二氧化碳的理想原料为：石灰石、稀盐酸实验室制取CO2常选用石灰石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑。【讨论交流】1．为什么稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后反应停止，无气泡产生？2．实验室制二氧化碳能否使用浓盐酸？3．实验室制取二氧化碳能否用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？【温馨点拨】1．稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后就停止的原因：反应生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸钙以沉淀形式覆盖在石灰石表面，阻止反应进行。2．不能使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯。3．不能用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率太快，很难控制，且成本较高。【名师归纳】实验室制取一种气体在设计反应时要注意以下几点：a.反应速率必须适中；b.操作简便；c.便于收集；d.只需实验室就能满足反应条件；e.对环境不要造成污染；f.药品价值不要过于昂贵。【反馈练习】1．实验室不用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳的理由是(C)A．稀硫酸与石灰石不反应B．稀硫酸易挥发，使制得的CO2不纯C．生成微溶于水的CaSO4，阻止反应进行D．石灰石中含有杂质2．下列反应或作用中不产生二氧化碳的是(D)A．用红热的木炭还原氧化铜B．大理石与稀硫酸反应C．在空气中点燃木炭D．绿色植物的光合作用学习内容二实验室制取CO2的装置和步骤【学习指导】阅读课本第113－115页的有关内容，完成下列填空。1．装置的确定(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置。气体发生装置要考虑反应物的反应条件和反应物的状态。实验室制取CO2，反应物是固态和液态，条件不需加热，所以发生装置选用固液不需加热型。(2)气体的收集装置要考虑气体的密度和水溶性。二氧化碳的密度比空气大，且不与空气中的任何成分发生反应，故二氧化碳可以用向上排空气法收集。二氧化碳能溶于水且与水发生反应，故不能使用排水集气法收集。选用的收集装置是集气瓶和玻璃片。当气体的密度和空气的密度相近且难溶于水时，一般采用排水集气法收集。(3)计算CO2、NH3、CO、O2、H2的相对分子质量，并与空气的密度作比较。说出它们的收集方法。2．操作步骤(1)实验室制取二氧化碳，装药品前必须先检查装置的气密性。课本中图6－12的发生装置的优点：装置简单，操作方便。(2)装药品时，先装入石灰石(或大理石)再加入稀盐酸，长颈漏斗的末端应在液面以下。(3)收集二氧化碳时，用向上排空气法，导管末端插入集气瓶的底部。(4)检验：向集气瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。(5)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满。【讨论交流】1．如何检验生成的气体为二氧化碳？怎样知道二氧化碳已经收集满？2．实验室制取氧气、二氧化碳有哪些不同？【温馨点拨】1．向澄清石灰水中通入生成的气体——石灰水变浑浊，可检验生成的气体为二氧化碳；将燃着的木条置于集气瓶口，看木条是否熄灭来检验二氧化碳是否收集满。2．实验室制取氧气、二氧化碳的比较氧气二氧化碳反应原理2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O＋O2↑CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑发生装置用高锰酸钾加热制取氧气可用A，用过氧化氢制取氧气可用B，用石灰石和稀盐酸制取CO2可用B收集方法向上排空气法、排水法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃说明该气体是氧气将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，说明该气体是CO2【名师归纳】1．实验室制取气体的装置由气体发生装置和气体收集装置组成。2.3.4．实验室制取二氧化碳的操作步骤：①检查装置气密性；②加入药品(先加固体，后加液体)；③收集。【反馈练习】1．现有A、B、C、D、E、F六种装置(如下图)：回答下面的问题：(1)将实验室制取O2、H2和CO2应选用的发生和收集装置填入下表中(填装置图的字母代号，下同)：制取的气体O2(用KMnO4作原料)H2(用Zn和稀硫酸)CO2发生装置BAA收集装置C或DC或ED(2)实验室做木炭还原氧化铜的实验并检验生成的气体时，应选用装置B和F连接。(3)实验室为什么不用木炭与氧化铜反应生成CO2？反应太慢且收集到的气体不纯。2．根据下图装置填空：(1)写出图中