《6.2 二氧化碳制取的研究》課堂教學(xué)實(shí)錄（附導(dǎo)學(xué)案）

PAGE《二氧化碳制取的研究》課堂教學(xué)實(shí)錄【教學(xué)目標(biāo)】知識與技能1．掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、裝置的選取、操作步驟，檢驗(yàn)、驗(yàn)滿及收集。2．初步懂得所選藥品、裝置的原因。3．提高和鍛煉學(xué)生收集加工簡單信息的能力，分析解決問題的能力。過程與方法初步學(xué)會氣體制取的過程和方法。學(xué)會通過實(shí)驗(yàn)、討論、閱讀、實(shí)驗(yàn)方案等探究式學(xué)習(xí)，從“發(fā)現(xiàn)問題——提出假設(shè)——設(shè)計實(shí)驗(yàn)——分析解釋收集到的信息——得出結(jié)論”整個參與過程中，充分讓學(xué)生認(rèn)識體會過程性的學(xué)習(xí)，使學(xué)生逐漸形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。情感、態(tài)度與價值觀1．繼續(xù)提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心和探究的欲望，激發(fā)和發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2．通過探究活動，培養(yǎng)學(xué)生求實(shí)、創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)、合作的科學(xué)品質(zhì)，集體協(xié)作的團(tuán)隊精神?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、實(shí)驗(yàn)裝置及收集方法。難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的設(shè)計思路?！窘虒W(xué)準(zhǔn)備】儀器：小試管、藥匙、注射器、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、大試管、集氣瓶、長頸漏斗、雙孔塞及單孔塞(帶導(dǎo)管)、帶塞子的彎導(dǎo)管、水槽、酒精燈。藥品：石灰石、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木條?！窘虒W(xué)進(jìn)程】一、導(dǎo)入新課師：展示一幅“二氧化碳的循環(huán)”的示意圖。讓學(xué)生根據(jù)圖中的信息，推測圖中參與循環(huán)的兩種氣體分別是什么。(組織學(xué)生交流)[過渡]二氧化碳被綠色植物吸收，通過光合作用提供了我們生存需要的氧氣和有機(jī)物。二氧化碳是一種非常重要的氣體，那么我們在實(shí)驗(yàn)室里如何得到它呢？今天我們一起來研究二氧化碳的制取。二、推進(jìn)新課師：化學(xué)家發(fā)現(xiàn)常溫下含有碳酸根的物質(zhì)與酸反應(yīng)可以生成二氧化碳，如：碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成水、二氧化碳和氯化鈣。探究活動1：制取CO2反應(yīng)原理師：現(xiàn)有碳酸鈉粉末和石灰石等固體藥品，以及稀鹽酸和稀硫酸。請你從中選擇適當(dāng)?shù)乃幤纷鳛閷?shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法。步驟現(xiàn)象1碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)迅速產(chǎn)生大量氣泡2大理石與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，速率適中3碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)迅速產(chǎn)生大量氣泡4大理石與稀硫酸反應(yīng)開始有氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)逐漸減弱直至停止師：碳酸鈉跟稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)十分劇烈，迅速產(chǎn)生大量氣體，反應(yīng)太快，生成的二氧化碳不便于收集。石灰石跟稀鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉緩和，速率適中，也能生成大量氣體；用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應(yīng)難于進(jìn)行。因此，實(shí)驗(yàn)室里通常是用石灰石(或大理石，主要成分都是CaCO3)跟稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化碳的。實(shí)驗(yàn)室制取CO2的藥品及反應(yīng)原理藥品：大理石(或石灰石)和稀鹽酸原理：CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O師：我們已經(jīng)知道了實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品和原理，那么實(shí)驗(yàn)室該用何種裝置來制取二氧化碳?xì)怏w呢？實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的確定師：投影實(shí)驗(yàn)室制取O2的兩套發(fā)生裝置。師：討論下列幾個問題：1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置由哪幾個部分組成？2．確定氣體發(fā)生裝置時應(yīng)考慮哪些因素？3．收集氣體一般有哪幾種方法？確定氣體收集裝置時應(yīng)考慮哪些因素？生：發(fā)生裝置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固體加熱型,固液常溫型))eq\a\vs4\al(（由反應(yīng)物的狀態(tài),和反應(yīng)條件決定）)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）,向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）,排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體）))師：投影：二氧化碳和氧氣制取實(shí)驗(yàn)及相關(guān)性質(zhì)的比較：反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件氣體密度(比空氣大或小)是否與水反應(yīng)氧氣(加熱高錳酸鉀)二氧化碳(解答疑難，引導(dǎo)學(xué)生通過對比找出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和氧氣的異同，從而確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置。)制取二氧化碳師：步驟：1.檢查裝置的氣密性。2．加入藥品。3．制取并收集氣體。驗(yàn)證二氧化碳的方法師：1.如何驗(yàn)證所制出的氣體是二氧化碳？2．如何驗(yàn)證集氣瓶中已收集滿？生：1.檢驗(yàn)方法：將導(dǎo)管通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則證明生成的氣體是二氧化碳。2．驗(yàn)滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路師：實(shí)驗(yàn)室制氣體的思路是什么？生：1.選擇反應(yīng)原理。2．選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置。3．確定驗(yàn)證氣體的方法?！景鍟O(shè)計】課題2二氧化碳制取的研究一、實(shí)驗(yàn)室制取CO2的反應(yīng)原理CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O二、裝置的確定發(fā)生裝置eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(固體加熱型,固液常溫型))eq\a\vs4\al(（由反應(yīng)物的狀態(tài),和反應(yīng)條件決定）)收集裝置eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(向上排空氣法（密度比空氣大的氣體）,向下排空氣法（密度比空氣小的氣體）,排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)的氣體）))三、制取CO2的步驟1．檢查裝置的氣密性。2．加入藥品。3．制取并收集氣體。四、驗(yàn)證CO2氣體的方法1．檢驗(yàn)方法：將導(dǎo)管通人澄清石灰水，若石灰水變渾濁，證明生成的氣體是CO2。2．驗(yàn)滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則說明CO2已收集滿。五、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路1．選擇反應(yīng)原理。2．選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置。3．確定驗(yàn)證氣體的方法?！窘虒W(xué)反思】本課題的重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生掌握制取氣體時實(shí)驗(yàn)儀器和收集方法的選擇。鑒于學(xué)生在第二單元已經(jīng)學(xué)過氧氣的制法，具備一些制取氣體的簡單知識，可以在實(shí)際操作中讓他們自己去選取實(shí)驗(yàn)裝置，使學(xué)生盡快地從簡單模仿到有目的地選擇。本節(jié)課基本上是按照預(yù)先設(shè)計的教學(xué)方案實(shí)施的，收到了較好的教學(xué)效果?！抖趸贾迫〉难芯俊穼?dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理。2．探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，并利用設(shè)計的裝置制取CO2。3．了解實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的思路和方法?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】1．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法。2．從實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路出發(fā)，學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法。學(xué)習(xí)內(nèi)容一實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本第113頁的有關(guān)內(nèi)容，觀看老師做演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生作記錄，完成下列問題(提示：觀察反應(yīng)有無氣泡產(chǎn)生和氣泡產(chǎn)生速率的快慢)。反應(yīng)原料實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象反應(yīng)的快慢是否便于收集結(jié)論石灰石＋稀硫酸有氣泡產(chǎn)生，過一會兒反應(yīng)停止慢石灰石＋稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生反應(yīng)速率適中便于收集碳酸鈉＋稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生反應(yīng)速率快不便于收集制二氧化碳的理想原料為：石灰石、稀鹽酸實(shí)驗(yàn)室制取CO2常選用石灰石和稀鹽酸，其反應(yīng)原理是CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑?！居懻摻涣鳌?．為什么稀硫酸與石灰石的反應(yīng)進(jìn)行一會兒后反應(yīng)停止，無氣泡產(chǎn)生？2．實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳能否使用濃鹽酸？3．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳能否用純CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？【溫馨點(diǎn)撥】1．稀硫酸與石灰石的反應(yīng)進(jìn)行一會兒后就停止的原因：反應(yīng)生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸鈣以沉淀形式覆蓋在石灰石表面，阻止反應(yīng)進(jìn)行。2．不能使用濃鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，會使制得的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體而不純。3．不能用純CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石，因?yàn)樗鼈兣c稀鹽酸反應(yīng)速率太快，很難控制，且成本較高?！久麕煔w納】實(shí)驗(yàn)室制取一種氣體在設(shè)計反應(yīng)時要注意以下幾點(diǎn)：a.反應(yīng)速率必須適中；b.操作簡便；c.便于收集；d.只需實(shí)驗(yàn)室就能滿足反應(yīng)條件；e.對環(huán)境不要造成污染；f.藥品價值不要過于昂貴?！痉答伨毩?xí)】1．實(shí)驗(yàn)室不用稀硫酸與石灰石反應(yīng)制二氧化碳的理由是(C)A．稀硫酸與石灰石不反應(yīng)B．稀硫酸易揮發(fā)，使制得的CO2不純C．生成微溶于水的CaSO4，阻止反應(yīng)進(jìn)行D．石灰石中含有雜質(zhì)2．下列反應(yīng)或作用中不產(chǎn)生二氧化碳的是(D)A．用紅熱的木炭還原氧化銅B．大理石與稀硫酸反應(yīng)C．在空氣中點(diǎn)燃木炭D．綠色植物的光合作用學(xué)習(xí)內(nèi)容二實(shí)驗(yàn)室制取CO2的裝置和步驟【學(xué)習(xí)指導(dǎo)】閱讀課本第113－115頁的有關(guān)內(nèi)容，完成下列填空。1．裝置的確定(1)實(shí)驗(yàn)室里制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置。氣體發(fā)生裝置要考慮反應(yīng)物的反應(yīng)條件和反應(yīng)物的狀態(tài)。實(shí)驗(yàn)室制取CO2，反應(yīng)物是固態(tài)和液態(tài)，條件不需加熱，所以發(fā)生裝置選用固液不需加熱型。(2)氣體的收集裝置要考慮氣體的密度和水溶性。二氧化碳的密度比空氣大，且不與空氣中的任何成分發(fā)生反應(yīng)，故二氧化碳可以用向上排空氣法收集。二氧化碳能溶于水且與水發(fā)生反應(yīng)，故不能使用排水集氣法收集。選用的收集裝置是集氣瓶和玻璃片。當(dāng)氣體的密度和空氣的密度相近且難溶于水時，一般采用排水集氣法收集。(3)計算CO2、NH3、CO、O2、H2的相對分子質(zhì)量，并與空氣的密度作比較。說出它們的收集方法。2．操作步驟(1)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，裝藥品前必須先檢查裝置的氣密性。課本中圖6－12的發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)：裝置簡單，操作方便。(2)裝藥品時，先裝入石灰石(或大理石)再加入稀鹽酸，長頸漏斗的末端應(yīng)在液面以下。(3)收集二氧化碳時，用向上排空氣法，導(dǎo)管末端插入集氣瓶的底部。(4)檢驗(yàn)：向集氣瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水變渾濁，證明該氣體是二氧化碳。(5)驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，證明已滿。【討論交流】1．如何檢驗(yàn)生成的氣體為二氧化碳？怎樣知道二氧化碳已經(jīng)收集滿？2．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳有哪些不同？【溫馨點(diǎn)撥】1．向澄清石灰水中通入生成的氣體——石灰水變渾濁，可檢驗(yàn)生成的氣體為二氧化碳；將燃著的木條置于集氣瓶口，看木條是否熄滅來檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿。2．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳的比較氧氣二氧化碳反應(yīng)原理2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O＋O2↑CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑發(fā)生裝置用高錳酸鉀加熱制取氧氣可用A，用過氧化氫制取氧氣可用B，用石灰石和稀鹽酸制取CO2可用B收集方法向上排空氣法、排水法向上排空氣法檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃說明該氣體是氧氣將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，說明該氣體是CO2【名師歸納】1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置由氣體發(fā)生裝置和氣體收集裝置組成。2.3.4．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的操作步驟：①檢查裝置氣密性；②加入藥品(先加固體，后加液體)；③收集?！痉答伨毩?xí)】1．現(xiàn)有A、B、C、D、E、F六種裝置(如下圖)：回答下面的問題：(1)將實(shí)驗(yàn)室制取O2、H2和CO2應(yīng)選用的發(fā)生和收集裝置填入下表中(填裝置圖的字母代號，下同)：制取的氣體O2(用KMnO4作原料)H2(用Zn和稀硫酸)CO2發(fā)生裝置BAA收集裝置C或DC或ED(2)實(shí)驗(yàn)室做木炭還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)并檢驗(yàn)生成的氣體時，應(yīng)選用裝置B和F連接。(3)實(shí)驗(yàn)室為什么不用木炭與氧化銅反應(yīng)生成CO2？反應(yīng)太慢且收集到的氣體不純。2．根據(jù)下圖裝置填空：(1)寫出圖中