九年级化学《课题2 二氧化碳制取的研究》教学设计（附导学案）

《课题2二氧化碳制取的研究》教学设计【教学目标】1．知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置的选取、操作步骤、检验和收集方法。2．初步解释选择所用试剂、装置及收集方法的原因。3．通过对二氧化碳制取的研究，提高和锻炼学生小组协作设计并完成一些简单的化学实验的能力。【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的学习。2.从实验室制取氢气的设计思路和方法出发，学习二氧化碳的实验室制法。【教学准备】1、仪器：注射器、锥形瓶、平底烧瓶、烧杯、试管、集气瓶、长颈漏斗、双孔（单孔）带直导管（弯导管）的导管、水槽、酒精灯、铁架台。2、药品：大理石、石灰石、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木炭、碱式碳酸铜、氧化铜。【教学过程】导入新课教师：产生二氧化碳的化学反应有很多，请大家回忆并总结一下这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳？说明理由。引导学生从是否消耗能源、材料是否经济、操作是否简便以及是否符合环保等方面考虑，合理选取和利用物质，并且尽可能符合绿色化学的要求。学生：思考并写出熟悉的产生二氧化碳的反应的化学方程式：C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2。【教学过程】探究新知【过渡】在学习了实验室制取氧气的实验后，我们知道了制取一种气体的实验装置由发生装置和收集装置两部分组成。实验室制取二氧化碳所依据的原理是什么？用什么样的装置来制取并收集二氧化碳呢？现在我们就一起来探究。学生：认真听讲并思考。【讲解】1．实验目的：掌握实验室制取二氧化碳的方法；认识气体的收集方法与气体性质的关系。2．实验药品：稀盐酸与大理石或石灰石。3．实验原理：CaCO3＋2HCleq\o(=,\s\up7())CaCl2＋H2O＋CO2↑4．实验装置：根据反应原理和二氧化碳的性质设计出实验装置(包括气体的发生装置和收集装置)，如图所示。上述装置中的锥形瓶也可用大试管、广口瓶、烧瓶等来代替，长颈漏斗也可用分液漏斗代替，但若用长颈漏斗，则长颈漏斗下端管口必须位于液面以下，如图甲所示；也可用如图乙所示简易装置。学生：通过交流、讨论评价这两组反应装置，确定本次实验课的实验装置。5．实验步骤(1)连接好装置，检查装置气密性；(2)装块状药品大理石或石灰石；(3)加稀盐酸；(4)收集气体。学生：以小组为单位，设计并根据现有仪器组装一套装置进行实验。6．气体检验(1)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，说明二氧化碳已集满；(2)检验：可用澄清石灰水检验生成的气体是否为二氧化碳(二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊)。7．实验说明(1)收集二氧化碳只能用向上排空气法(因为二氧化碳的密度比空气大且能溶于水)。(2)不可用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中混入氯化氢气体杂质。(3)实验室制得的二氧化碳中往往含有少量氯化氢气体，如果把混有氯化氢气体的二氧化碳通入澄清石灰水中，可能看不到石灰水变浑浊的现象，因为氯化氢气体易溶于水并形成盐酸，能够将二氧化碳与澄清石灰水反应产生的碳酸钙沉淀溶解。(4)稀盐酸、稀硫酸都能与碳酸钠或碳酸钾发生化学反应并生成二氧化碳，但由于以上反应的速率太快，不易控制，因此一般不用于实验室制取二氧化碳。(5)稀硫酸也能与大理石或石灰石发生化学反应并生成二氧化碳，但由于反应生成的硫酸钙微溶于水，包在其表面，使之与稀硫酸脱离接触，使反应不能持续进行，因此实验室制取二氧化碳也一般不选用稀硫酸。【过渡】通过氧气和二氧化碳的实验室制取的研究，可以总结出实验室制取气体的一般思路和方法。学生：交流、合作、探讨。【讲解】(1)实验室制取气体的一般思路是：药品—反应原理—实验装置—实验步骤—收集方法—验满方法。实验室制取气体的装置选择注意：气体的密度和空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。【小结】本节课你学到了哪些知识？学生：自由发言。课堂小结本节课设计为学生自主、全员参与的活动探究课，让学生经历“处理信息－实验对比探究—自选仪器设计实验装置—实验验证—展示交流并反思—复习归纳实验室制取气体的思路与方法”的小组合作探究过程，使他们进一步明确科学探究的几大要素，通过交流展示设计实验装置的方案，让成功的学生体验到创新发现的乐趣，使思维受阻的同学能豁然开朗，并激起大家思维的共鸣，提高了思维的发散性；实验置制取气体选择仪器组装实验装置时，要考虑哪些因素的讨论，使学生的认识过程清晰条理化，逐步形成一般解决问题的方法和能力，充分体现新课改的理念。【板书设计】一、二氧化碳制取的研究1．实验目的2．实验药品：稀盐酸与大理石或石灰石3．实验原理：CaCO3＋2HCleq\o(=,\s\up7())CaCl2＋H2O＋CO2↑4．实验装置5．实验步骤6．气体检验：(1)验满(2)检验7．实验说明二、实验室制取气体的一般思路：药品—反应原理—实验装置—实验步骤—收集方法—验满方法三、实验室制取气体的装置选择《课题2二氧化碳制取的研究》导学案【温故互查】实验室制取氧气的装置装置设计特点原因试管口略向下倾斜需要（反应条件）高锰酸钾常温下不能分解用法或收集【设问导读】课本P109-111页知识整理：1、在实验室里，我们用______或和___________反应制取二氧化碳,方程式是:__________________________________________.2、实验室制取气体的装置包括____________和____________两部分.其中气体发生装置可以分为____________和__________.3、实验室能否用高锰酸钾制取氧气的装置来制取二氧化碳呢？（1）二氧化碳与氧气制取实验及相关性质比较：二氧化碳氧气反应物的状态反应条件密度是否溶于水或与水反应（2）设计制取二氧化碳的装置考虑因素考虑因素设计要求容器口应向上常温下能反应不用酒精灯溶于水，密度只能用收集药品接触立即反应【自我检测】6．实验室制取二氧化碳应选用的一组仪器是（）A.长颈漏斗、锥形瓶、导管、集气瓶B.长颈漏斗、试管、导管、水槽C.长颈漏斗、锥形瓶、导管、铁架台D.长颈漏斗、广口瓶、导管、酒精灯7．二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是（）A.密度比空气大B.密度比空气小C.难溶于水D.能溶于水且密度比空气大8.实验室制取二氧化碳，一般有以下几步：①向长颈漏斗中注入稀盐酸；②向容器中入几小块石灰石；③按要求连接好仪器；④检查装置的气密性；⑤收集气体。下列步骤正确的是（）A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.③④②①⑤D.③④①②⑤9.某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为()10．实验室制取二氧化碳，不能用稀硫酸，是因为与稀硫酸反应时，生成了，它溶与水，覆盖在表面，阻碍了反应的进一步进行；也不能用浓盐酸，是因为浓盐酸具有，使制得的二氧化碳中含有较多的气体；也不能用碳酸钠，是因为反应。【巩固训练】1.装修常用到大理石，它的主要成分是（）A.CaCl2 B.Ca(OH)2 C.CaCO3 D.CaSO42．已知空气的平均分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则该气体的密度就比空气大；如果某气体的相对分子质量小于29，则该气体的密度就比空气小。由此推知下列气体可用向下排空气法收集的一组是（）A.COCO2B.H2CH4C.O2CO2D.CO2NH33.经过学习我们可以初步认识到：化学反应的快慢、现象、生成物等与反应物量的多少、反应条件有着密切的关系。请各举一例说明：(1)使用催化剂，能改变化学反应的速率；(2)反应物的量不同，生成物可能不同；(3)反应物的量不同，反应现象可能不同。4.请你根据下图回答下列问题：（1）指出下列编号仪器的名称：H、I；（2）用D装置收集某种气体时，如何判断气体已收集满：；（3）实验室制取二氧化碳时可选用的发生装置是，可以选用的收集装置是；用该发生装置制取气体应满足的一般条件是。（4）.氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。某课外兴趣小组同学用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，他们应选择的发生装置是，若选用G装置收集氨气，应从（选填“a”或“b”）通入，为防止多余的氨气逸出到空气中，应采取的措施是。（5）若用C装置进行木炭还原氧化铜实验并检验气体产物，还需补充部分装置。补充装置中所需的仪器是_______________________，所需的化学药品为。【拓展探究】下图所示为实验室常用的实验装置：据此回答下列问题：①①②ABCDEF水⑴常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是（填序号，下同），收集装置是；(2)实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2，该反应的化学方程式为；此外，CO2也可以用碳酸氢钠（NaHCO3）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧