《二氧化碳的制取與性質(zhì)》講義

《二氧化碳的制取與性質(zhì)》講義一、教材版本及章節(jié)信息我們使用的是滬教版（全國）九年級上冊化學(xué)教材，今天要講的內(nèi)容來自第2章“身邊的化學(xué)物質(zhì)”中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)2——二氧化碳的制取與性質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能目標(biāo)同學(xué)們要知道實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、收集方法以及檢驗(yàn)和驗(yàn)滿的方法。就像我們要知道怎么去制造一個東西，制造出來之后怎么知道它是對的，以及什么時候算足夠了。比如說，我們做面包，要知道用哪些原料（反應(yīng)原理），用什么工具（實(shí)驗(yàn)裝置），做好了怎么判斷是面包（檢驗(yàn)），什么時候算烤好了（驗(yàn)滿）。掌握二氧化碳的主要性質(zhì)，包括物理性質(zhì)（顏色、氣味、狀態(tài)、密度、溶解性等）和化學(xué)性質(zhì)（是否支持燃燒、與水反應(yīng)、與堿反應(yīng)等）。這就好比了解一個新朋友，要知道他的外貌特征（物理性質(zhì)）和性格特點(diǎn)（化學(xué)性質(zhì)）。2、過程與方法目標(biāo)通過實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)操作，提高同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作能力，學(xué)會自己動手做實(shí)驗(yàn)，像小科學(xué)家一樣探索。培養(yǎng)同學(xué)們觀察、分析和歸納總結(jié)的能力。在實(shí)驗(yàn)過程中，看到各種現(xiàn)象，要能像偵探一樣把這些現(xiàn)象收集起來，分析出背后的原因，最后總結(jié)出規(guī)律。3、情感態(tài)度與價值觀目標(biāo)激發(fā)同學(xué)們對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。化學(xué)實(shí)驗(yàn)就像魔法一樣，充滿了各種奇妙的變化，希望同學(xué)們能像喜歡看魔術(shù)表演一樣喜歡上化學(xué)實(shí)驗(yàn)。培養(yǎng)同學(xué)們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。在實(shí)驗(yàn)室里，一個小的疏忽可能就會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，所以要非常嚴(yán)謹(jǐn)；而且很多實(shí)驗(yàn)不是一個人能完成的，需要大家互相配合，就像踢足球一樣，每個隊(duì)員都很重要。三、教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和收集方法。這是我們今天學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，就像建房子的地基一樣重要。二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，尤其是二氧化碳與水、與堿的反應(yīng)。這部分內(nèi)容是理解二氧化碳在自然界和生活中各種作用的關(guān)鍵。2、教學(xué)難點(diǎn)二氧化碳與水反應(yīng)的化學(xué)方程式的理解和記憶。這個反應(yīng)比較復(fù)雜，涉及到一些新的概念和物質(zhì)的生成。實(shí)驗(yàn)裝置的選擇依據(jù)。為什么要用這個裝置而不是其他的，這需要同學(xué)們對反應(yīng)原理、物質(zhì)的性質(zhì)等有深入的理解。四、教學(xué)方法1、講授法對于一些基本概念、反應(yīng)原理等比較抽象的知識，老師會像講故事一樣給大家講解。比如說，二氧化碳的分子結(jié)構(gòu)，就像給大家描述一個復(fù)雜的機(jī)器是由哪些零件組成的一樣。2、實(shí)驗(yàn)法通過實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，讓同學(xué)們親眼看到二氧化碳的制取過程和它的性質(zhì)。這比單純的說教要直觀得多，就像看一場精彩的電影一樣印象深刻。3、討論法在一些問題上，老師會提出問題，讓同學(xué)們分組討論。例如，在探討二氧化碳的收集方法時，大家可以各抒己見，然后一起找出最好的方法。這就像大家一起商量怎么解決一個生活中的難題一樣。五、教學(xué)過程（一）導(dǎo)入（5分鐘）1、老師先給大家講一個小故事：在一個神秘的山洞里，探險家們發(fā)現(xiàn)蠟燭在山洞里很快就熄滅了，而且山洞里有一種神秘的氣體。大家猜猜這種氣體可能是什么呢？（引導(dǎo)同學(xué)們聯(lián)想到二氧化碳，因?yàn)槎趸疾恢С秩紵?、然后展示一些生活中與二氧化碳有關(guān)的圖片，比如汽水、滅火器等，問同學(xué)們知不知道這些東西里面都有二氧化碳，今天我們就來一起探究二氧化碳的制取與性質(zhì)。（二）知識講解（15分鐘）1、二氧化碳的制取反應(yīng)原理我們實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用的是大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)。大理石（或石灰石）的主要成分是碳酸鈣（CaCO?），它和稀鹽酸（HCl）反應(yīng)會生成氯化鈣（CaCl?）、水（H?O）和二氧化碳（CO?）。這個反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?。同學(xué)們要記住這個反應(yīng)方程式哦，就像記住自己的電話號碼一樣重要。實(shí)驗(yàn)裝置我們來看看制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置。它包括發(fā)生裝置和收集裝置。發(fā)生裝置是用來產(chǎn)生二氧化碳的地方，就像一個小工廠。因?yàn)檫@個反應(yīng)是固體和液體在常溫下反應(yīng)，所以我們可以用錐形瓶或者試管作為發(fā)生裝置，再配上長頸漏斗或者分液漏斗來添加稀鹽酸。收集裝置呢，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獯?，而且能溶于水，所以我們用向上排空氣法來收集二氧化碳。就像往一個裝滿空氣的瓶子里裝更重的二氧化碳?xì)怏w，它會把空氣擠出去。檢驗(yàn)和驗(yàn)滿那怎么知道我們制取的氣體就是二氧化碳呢？我們可以把氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，就說明是二氧化碳。這個反應(yīng)的化學(xué)方程式是：Ca(OH)?+CO?=CaCO?↓+H?O。那怎么知道二氧化碳收集滿了呢？我們可以用燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，就說明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。2、二氧化碳的性質(zhì)物理性質(zhì)二氧化碳是一種無色無味的氣體，這就像空氣一樣，我們看不見也聞不到它。它的密度比空氣大，同學(xué)們可以想象一下，它就像一個小胖子，比空氣重，所以會沉在下面。而且二氧化碳能溶于水，就像糖能溶于水一樣，不過二氧化碳的溶解性不是特別強(qiáng)?；瘜W(xué)性質(zhì)二氧化碳不支持燃燒，這就是我們在導(dǎo)入的時候講的那個故事里蠟燭熄滅的原因。它還能和水反應(yīng)，生成碳酸（H?CO?），這個反應(yīng)的化學(xué)方程式是：CO?+H?O=H?CO?。碳酸是一種不穩(wěn)定的酸，受熱會分解，又變成二氧化碳和水。另外，二氧化碳還能和堿反應(yīng)，比如和氫氧化鈉（NaOH）反應(yīng)，化學(xué)方程式是：2NaOH+CO?=Na?CO?+H?O。（三）實(shí)驗(yàn)演示（20分鐘）1、老師在講臺上進(jìn)行二氧化碳制取的實(shí)驗(yàn)演示。首先，組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，檢查裝置的氣密性。這就像出門前檢查門窗是否關(guān)好一樣重要，如果裝置漏氣，我們就制取不了二氧化碳了。老師會告訴同學(xué)們怎么檢查氣密性，比如可以用手握住錐形瓶，看長頸漏斗中的液面是否上升等方法。然后，向錐形瓶中加入大理石（或石灰石），再通過長頸漏斗加入稀鹽酸。同學(xué)們可以看到有氣泡產(chǎn)生，這就是二氧化碳?xì)怏w在生成。按照向上排空氣法收集二氧化碳，把燃著的木條放在集氣瓶口檢驗(yàn)是否收集滿。最后，把制取好的二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水中，觀察石灰水變渾濁的現(xiàn)象。2、在演示過程中，老師會強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作的要點(diǎn)和注意事項(xiàng)。比如，加稀鹽酸的時候要緩慢加入，防止反應(yīng)過于劇烈；收集二氧化碳的時候，導(dǎo)管要伸到集氣瓶底部等。（四）學(xué)生實(shí)驗(yàn)（30分鐘）1、同學(xué)們分組進(jìn)行二氧化碳制取的實(shí)驗(yàn)。每個小組的成員要分工合作，有的同學(xué)負(fù)責(zé)加藥品，有的同學(xué)負(fù)責(zé)收集氣體，有的同學(xué)負(fù)責(zé)觀察現(xiàn)象等。2、在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，老師會在教室里巡視，及時指導(dǎo)同學(xué)們的實(shí)驗(yàn)操作，解答同學(xué)們的疑問。如果有小組的實(shí)驗(yàn)裝置出現(xiàn)問題，老師會幫助他們找出問題并解決。3、同學(xué)們完成實(shí)驗(yàn)后，要整理好實(shí)驗(yàn)儀器，把實(shí)驗(yàn)室打掃干凈。這就像我們做完游戲后要把玩具收拾好一樣，養(yǎng)成良好的習(xí)慣。（五）課堂小結(jié)（10分鐘）1、老師和同學(xué)們一起回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置、收集方法、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法。二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。2、請同學(xué)們說一說自己在實(shí)驗(yàn)過程中的收獲和遇到的問題。有的同學(xué)可能會說學(xué)會了怎么正確操作實(shí)驗(yàn)儀器，有的同學(xué)可能會說對二氧化碳與水的反應(yīng)理解得更深刻了，還有的同學(xué)可能會提出在實(shí)驗(yàn)中遇到的一些小麻煩，比如收集的二氧化碳不純等問題，大家可以一起討論解決。（六）課堂練習(xí)（15分鐘）1、基礎(chǔ)題實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式是____________（答案：CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?）。二氧化碳的密度比空氣______（答案：大），所以用______排空氣法收集（答案：向上）。檢驗(yàn)二氧化碳的方法是把氣體通入______中，如果______就說明是二氧化碳（答案：澄清石灰水；石灰水變渾濁）。2、提高題寫出二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式____________（答案：2NaOH+CO?=Na?CO?+H?O）。如果用稀硫酸代替稀鹽酸制取二氧化碳，會有什么后果？（答案：反應(yīng)會生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石（或石灰石）表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。）六、課后作業(yè)1、書面作業(yè)整理本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)報告，包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論。完成課本上關(guān)于二氧化碳制取與性質(zhì)的練習(xí)題。2、拓展作業(yè)查閱資料，了解二氧化碳在農(nóng)業(yè)、工業(yè)