教案示例：二氧化碳的實驗室制法

1、教案示例：二氧化碳的實驗室制法之一教學目標1使學生掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和操作方法，提升 學生分析和解決實際問題的水平。2簡要介紹泡沫滅火器的原理，使學生對滅火和滅火器有大致印象。實驗準備1學生每組 2 人，事先備好相關的實驗儀器。藥品有大理石（碳酸鈣）、碳 酸鈉溶液、稀鹽酸溶液、稀硫酸溶液。2教師應備好磁性小黑板一塊、氣體發(fā)生裝置和收集裝置圖六幅，投影片一 張（列表比較氧氣、氫氣和二氧化碳的實驗室制法）。教學過程【引言】 上節(jié)課學過二氧化碳的實驗室制法，本節(jié)課再作進一步的研討。先 請同學們回答以下問題。1實驗室里用什么藥品制取二氧化碳？寫出相關反應的化學方程式?！净卮稹?

2、實驗室里用稀鹽酸跟大理石（或石灰石）反應來制取二氧化碳。CaCQ+ 2HCI=CaCI 2+CO2 T +H2O2請一位同學向大家介紹你所做過的兩個家庭小實驗：純堿跟醋酸反應。雞蛋殼跟鹽酸反應。你在實驗中看到哪些現(xiàn)象，得出什么結論？【回答】純堿跟醋酸反應，產生二氧化碳氣體。它使點燃的蠟燭火焰熄滅。雞蛋殼跟鹽酸反應，產生的氣體使澄清石灰水渾濁，說明生成的氣體是 二氧化碳。雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽?！局v解】 純堿（碳酸鈉）、大理石、雞蛋殼（主要成分是石灰石）都是碳酸 鹽。鹽酸、醋酸都是酸。碳酸鹽跟酸反應會生成碳酸，碳酸不穩(wěn)定，容易分 解，生成二氧化碳。這就是實驗室制取二氧化碳的反應原理?！景鍟恳?/p>

3、、實驗室制取二氧化碳的反應原理 反應原理：碳酸鹽跟酸反應，生成二氧化碳?！居懻摗渴遣皇侨魏翁妓猁}和任何酸都能作實驗室制取二氧化碳的藥品?【設問】實驗室制取二氧化碳時，能不能把碳酸鈣換成碳酸鈉，能不能用硫 酸代替鹽酸？這是上一節(jié)課布置給同學們思考的問題?，F(xiàn)在請大家動手做實 驗，通過觀察實驗現(xiàn)象、來分析解決這個問題?！緦嶒灐浚?）將石灰石分別加入盛有稀鹽酸、稀硫酸試管中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象（兩支試管同時做對比實驗）。（2）將石灰石和碳酸鈉分別加入盛有稀鹽酸的兩支試管中，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。【提問】請兩位同學分別描述實驗中看到的現(xiàn)象?！净卮稹浚?）石灰石跟稀鹽酸反應，產生大量氣泡。石灰石跟稀硫酸反應，開 始

4、有氣體產生，過一會兒氣泡逐漸減少，以至反應停止。（2）碳酸鈉跟稀鹽酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體。石灰石跟稀鹽酸反 應比碳酸鈉緩和，也能生成大量氣體?！局v解】從上述兩個實驗可知，用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應，雖能產生二 氧化碳，但是生成的硫酸鈣微溶于水。它會覆蓋在塊狀石灰石表面，阻止碳 酸鈣跟硫酸接觸。而碳酸鈉跟鹽酸反應太快，生成的二氧化碳不容易收集。 所以，實驗室里通常是用石灰石跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳的。 從上述分析能夠看出，研究制取氣體的反應原理時，不但要看該反應能不能 發(fā)生，還要考慮到所選擇的藥品能不能順利地制取氣體。在家庭小實驗中， 同學們已經了解醋酸也能跟碳酸鈣反應，產生二氧化碳

5、。但是醋酸是弱酸， 反應較慢，實驗室也不采用?？梢妼唧w問題要作具體分析，靈活掌握?！景鍟吭趯嶒炇依锍３Ｓ檬沂ɑ虼罄硎└←}酸反應來制取二氧化 碳：CaCO 3+2HC1CaCl2 + CO2T十 出0【練習】選擇合適的藥品和儀器裝置，分別制取氧氣、氫氣和二氧化碳。將 準確的答案填在下表空格中。提供選擇的藥品有石灰石、碳酸鈉溶液、氯酸鉀、高錳酸鉀、鋅粒、銅片、 稀硫酸、稀鹽酸。提供選擇的儀器裝置如下：(J)氫氣HR二氫化碳選擇違品盲籃翳鉀檸耘稀航幽石灰石、稀鹽醋圧應原理nO4-i4/InO2-HD2 ttCaCO3+2HCl =CaClj+CO t +HjO實驗裝這懷發(fā) 生Kfi(A)

6、蝌（A同約氣萍收(D 除 F)(E)(c)（說明：1 供選擇的儀器裝置可畫在硬紙板上，剪貼好，固定在磁性黑板左邊，右邊留給學生上臺拼圖。2 表格事先畫在小黑板上，由學生上臺填寫空 格。也能夠準備兩張投影片，一張為題目表格，一張為答案表格，用題目表格提問學生，然后展示答案表格實行講評。）氧化碳所選用的【提問】1 請一位同學上臺，把實驗室制取氧氣、氫氣、 藥品和制取氣體的化學方程式填寫在小黑板表格相對應的空格中。2請一位同學回答實驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳分別選用哪些儀器裝 置（學生回答選擇的序號，教師填在表格中）。請一名學生上臺在磁性黑板 上把所選的儀器拼接成實驗裝置圖?！拘〗Y】通過以上學習，

7、要求同學們掌握實驗室制取氣體的方法，然后將實 驗室制取氧氣、氫氣、二氧化碳反應原理的實驗裝置實行歸類比較。【板書】比較氧氣、氫氣、二氧化碳三種氣體的實驗室制法（展示上述練習題答案表格）【引言】 前面我們已經分析了碳酸鈉和鹽酸反應能迅速產生大量二氧化碳， 工業(yè)上就是利用這個反應原理來制造泡沫滅火器的?！景鍟?三、泡沫滅火器的反應原理【演示】 課本實驗?！局v解】 上述實驗的化學原理和泡沫滅火器的原理是一致的。其反應的化學方程式是【板書】Na2CO3+ 2HCI = 2NaCI + CO2T + H2O閱讀】 請同學們閱讀課本相關章節(jié)內容。作業(yè)】 （略） 板書設計一、實驗室制取二氧化碳的反應原理

8、反應原理：碳酸鹽跟酸反應，生成二氧化碳 實驗室里常用石灰石（或大理石）跟稀鹽酸反應來制取二氧化碳： CaCO3+ 2HCI = CaCI 2+ CO2T + H2O、比較氧氣、氫氣、二氧化碳三種氣體的實驗室制法、泡沫滅火器的反應原理Na2CO3 + 2HCI = 2NaCI 十 CO21+ H2O教學說明二氧化碳的實驗室制法的教學安排 2 課時，第一課時通過復習氧氣、氫氣的 實驗室制法，歸納、總結出實驗室制取氣體的思路和方法，用以指導二氧化 碳實驗室制法的學習。授課采用師生共同討論的方式。通過設問、思考、分 析、講解逐層深入，最后得出結論，并用于指導新知識的學習，著意在培養(yǎng) 學生分析問題和解決

9、問題的水平。第二課時討論實驗室制取二氧化碳的反應 原理，指導學生對具體問題應作具體分析，在教學中使用邊教邊實驗以及使 用直觀教具（用磁性黑板實行儀器裝置拼圖）、投影等手段相結合，調動學 生學習的積極性，充分發(fā)揮教師的教學主導作用和學生學習的主體作用。專家評注在學習“二氧化碳的實驗室制法”之前，學生已經學過氧氣、氫氣的實驗室 制取、所以，執(zhí)教者不就事論事地教給學生實驗室制取二氧化碳的知識和操 作技能，而是充分利用學生已經學過的兩種氣體的知識和認知水平，從素質 教育的要求出發(fā)，進一步培養(yǎng)學生的比較、分析和綜合水平。首先，通過比 較分析法，協(xié)助學生理解不同的反應物、不同的反應條件、生成的不同氣體 跟

10、氣體發(fā)生裝置、氣體收集方法之間的關系，從而指導學生歸納設計氣體制 取和收集的一般思路和方法。其次，教師利用演繹法，通過討論和實驗演示， 指導學生將學到的一般思路和方法用于二氧化碳的實驗室制取和收集，培養(yǎng) 學生具體事物具體分析的態(tài)度和靈活使用知識的水平。最后，進一步要求學 生比較學過的氧氣、氫氣、二氧化碳這三種氣體的實驗室制法，培養(yǎng)學生的 分析綜合水平，同時也有助于學生進一步理解氣體實驗室制法的一般思路和 方法。教案示例：二氧化碳的實驗室制法之二第一課時教學目標1使學生掌握實驗室制取二氧化碳的原理、方法和儀器裝置。2通過研討實驗室制取二氧化碳的方法，提升學生分析和解決問題的水平。重點難點重點：實

11、驗室制取二氧化碳的反應原理，實驗裝置和制取方法。 難點：從實驗室制取氣體的設計思路出發(fā)，研討實驗室制取二氧化碳氣體的 方法。教學方法 自學、講授與演示相結合教學過程復習提問1回憶二氧化碳的化學性質，寫出相對應的化學方程式。2寫出已經學過的能夠得到二氧化碳氣體的化學方程式。引言碳在氧氣中燃燒、碳與灼熱的氧化銅反應等都能夠得到二氧化碳氣 體，我們在實驗室里制取二氧化碳能否利用這些反應呢？板書二氧化碳的實驗室制法提問在實驗室里制取氣體要考慮哪些問題？ 學生回答。講解首先要考慮的是反應原理，即在實驗室條件允許下（如加熱、常溫、 催化劑）用什么藥品，通過什么樣的反應來制取。我們先來討論制取二氧化 碳的反

12、應原理。板書一、實驗室制取二氧化碳的反應原理講解在實驗室里常用大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣）跟稀鹽酸 起反應制得。板書1原料：大理石（或石灰石），稀鹽酸。講解碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣與碳酸，而碳酸不穩(wěn)定，易分解成 二氧化碳和水。所以碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣，二氧化碳和水。板書2化學方程式CaCQ+2HCICaCl2+CO2f + H2O設問為什么不用碳與氧氣（或其他的）反應來制取二氧化碳？講解實驗室里制取氣體，不能只考慮一個反應能否生成要制的氣體，還 要考慮其他因素，如反應條件、儀器裝置在實驗室是否易于實現(xiàn)等。設問用什么裝置來制取二氧化碳呢？板書二、實驗室制取二氧化碳的裝置展示裝

13、置并介紹各儀器名稱。提問為什么能夠采用這樣的裝置？討論1怎樣確定制取氣體的裝置？為什么能夠用這樣的裝置制取二氧化碳？2為什么只采用向上排空氣法收集二氧化碳？3裝置中的長頸漏斗能否用普通漏斗代替？可用其他儀器代替錐形瓶嗎？4能用這個裝置中的儀器，裝配成實驗室制取氫氣的裝置嗎？怎樣裝配？講解1實驗室制取氣體的裝置是根據所需藥品的狀態(tài)，反應條件來確定的。制 取二氧化碳的反應物石灰石（或大理石）是固體，鹽酸是液體，反應是在常 溫下實行的。反應前能夠將固體置于錐形瓶中，液體在制取時從長頸漏斗中 注入，液體與固體接觸時生成的氣體經導氣管導入集氣瓶中。2因為二氧化碳的密度大于空氣又能溶解于水，所以用這樣的裝

14、置來收集 二氧化碳。3為了避免產生的氣體從漏斗中逸出， 必須使長頸漏斗的管口在液面以下， 而普通漏斗頸太短不合適。錐形瓶在裝置中作為容器，能夠用其他（如大試 管、燒瓶、廣口瓶）口徑大小適宜的容器代替。4這個裝置的氣體發(fā)生部分能夠用來制取氫氣，因為制氫氣用的藥品狀態(tài) 與制二氧化碳的相同，反應也不需要加熱。但收集方法不同，因為氫氣的密 度小于空氣，又難溶于水。引言下面我們就應用上述反應原理和儀器裝置來制取二氧化碳。板書三、實驗室里制取二氧化碳1制二氧化碳氣體。說明首先要檢驗裝置的氣密性。演示實驗在錐形瓶中放入數顆石灰石，從長頸漏斗中注入稀鹽酸，注意 觀察錐形瓶內的變化。講解瓶內產生大量氣泡。板書2

15、怎樣驗證產生的氣體是二氧化碳？演示實驗將導氣管插入澄清石灰水中。板書產生的氣體使澄清石灰水變渾濁，說明是二氧化碳氣體。板書3怎樣證明集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體？演示實驗將燃著的火柴伸到集氣瓶口，注意觀察。板書將燃著的火柴伸到集氣瓶口，火柴熄滅，說明二氧化碳氣體已充滿 集氣瓶。小結實驗室制取氣體要考慮反應原理，裝置及驗證氣體的方法。制取二 氧化碳氣體的反應原理是石灰石（或大理石）在常溫下跟稀鹽酸反應生成氯 化鈣，二氧化碳和水；根據反應物的狀態(tài)，反應條件及二氧化碳的密度，水 溶性等，選擇適宜的裝置；因為二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，由此驗 證產生的氣體是二氧化碳。思考后討論能否用燃著的火柴驗證產

16、生的氣體是二氧化碳。作業(yè)略第二課時教學目標1簡單介紹泡沫滅火器的反應原理，使學生對二氧化碳的滅火原理和常用滅 火器有個初步了解。2通過對實驗室制取二氧化碳的原理與泡沫滅火器的反應原理的對照分析， 提升學生歸納綜合知識的水平。重點泡沫滅火器的反應原理。難點聯(lián)系實驗室制取二氧化碳及泡沫滅火器的反應原理，提升學生的水平。教學方法講授、分析和演示。教學過程復習提問1用化學方程式表示實驗室制取二氧化碳的反應原理 2實驗室用于證明二氧化碳氣體已充滿集氣瓶的方法的理論根據是什么？引言二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃著的火柴熄滅，二氧 化碳的密度又比空氣大，如果向燃著的物質噴灑二氧化碳氣體，二氧化碳氣

17、 體就籠罩在可燃物上，使之與空氣隔絕而停止燃燒。這就是二氧化碳能夠滅 火的原因。當前有些滅火器就是利用化學反應產生的二氧化碳來滅火的。例 如：泡沫滅火器。板書泡沫滅火器的原理：演示實驗在吸濾瓶中注入純堿（碳酸鈉）的濃溶液，把用細線栓住的盛 濃鹽酸的試管小心地放進吸濾瓶中，塞緊塞子。講解這個裝置的原理跟泡沫滅火器基本一致。不用時正立，滅火時倒立。 現(xiàn)在我們就用它來撲滅火焰。演示實驗用廢紙生一團火。壓緊蓋子將吸濾瓶倒轉，對著火團噴射。注 意觀察吸濾瓶的側管有什么現(xiàn)象。講解純堿與鹽酸在吸濾瓶中急速反應產生大量的氣泡，氣體帶著里面的 溶液噴向火團使可燃物停止燃燒。設問怎樣書寫純堿與鹽酸反應的化學方程式

18、呢？學生思考提示比較純堿（碳酸鈉）與碳酸鈣的組成，再根據碳酸鈣與鹽酸反應的 化學方程式，就不難得出。分析純堿就是碳酸鈉，與碳酸鈣相比，有一相同的組成部分一一碳酸根。 而碳酸鈣與鹽酸反應產生的二氧化碳，正是由碳酸鈣中的碳酸根與鹽酸中的 氫結合成不穩(wěn)定的碳酸，再分解出來的。所以碳酸鈉與鹽酸也有類似的反應。板書Na2CO3+ 2HCI2NaCI + CO2T 十 出0追問如果是碳酸鉀或者其他的金屬碳酸鹽與鹽酸（或硫酸）有相似的反 應嗎？學生板書碳酸鉀與鹽酸（或硫酸）反應的化學方程式：K2CO3 + 2HCI 2KCI + CO2 T + H2O（或 K2CO3+ H2SO4K2SO4+ CO21 +

19、 H2O）講解用碳酸鈉、碳酸鉀，碳酸鈣與鹽酸反應都能夠得到二氧化碳氣體， 那么實驗室制取二氧化碳是否能夠用碳酸鈉代替石灰石？泡沫滅火器中又能 用碳酸鈣代替碳酸鈉嗎？請同學們課后思考。實際生活中，滅火除了使用泡沫滅火器以外，還有干粉滅火器，液態(tài)二氧化 碳滅火器。相關這些知識請同學們閱讀課本中的選學內容。邊小結邊板書1實驗室利用石灰石（或大理石）與鹽酸反應來制取二氧化碳：CaCQ + 2HCICaCb+ CO2T +H2O2. 二氧化碳的檢驗：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該氣體 是二氧化碳氣體。3. 因為二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，又比空氣重，能夠用二氧化碳 滅火。4. 泡沫滅

20、火器中的反應原理：Na2CO3+ 2HCI 2NaCI + CO2 T + H2O作業(yè)略教案示例：二氧化碳的實驗室制法之三教學目標使學生掌握二氧化碳的實驗室制取的反應原理、裝置、檢驗及驗滿方法； 并通過對二氧化碳制取方法的學習，提升學生分析問題、解決問題的水平。教學重點二氧化碳的實驗室制取原理、裝置及收集方法。教學難點二氧化碳的實驗室制取裝置的選擇。教學用品試管、單孔塞、帶漏斗的雙孔塞、實驗室制二氧化碳裝置一套、集氣瓶、大理石、稀鹽酸（1 : 2）教學過程提冋1. 二氧化碳有哪些物理性質和化學性質？并用化學方程式表示出其相對應 的化學性質。2. 敘述氫氣和氧氣的實驗室制取的反應原理，展示出二者

21、的反應裝置圖， 歸納總結出實驗室制取氣體的裝置選擇的依據。引入 實驗室制取某氣體時主要從反應原理、反應裝置、收集氣體及驗滿 氣體的方法等方面考慮。其中反應原理決定反應裝置的選擇。那么實驗室如 何制取二氧化碳呢？板書 二氧化碳的實驗室制取一、反應原理講解 實驗室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）跟稀鹽酸起反應 制得。板書 藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸講解 碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和碳酸，碳酸不穩(wěn)定，分解生成二 氧化碳和水，故最終產物為氯化鈣、水和二氧化碳。板書化學方程式：CaC0 3 + 2HCI = CaCI2 + 出0 + CO2 T講解 碳酸鈣是塊狀固體，鹽酸是液體，且反應實行

22、時不需要加熱，根據 反應物和生成物的狀態(tài)及反應條件，我們能夠選擇什么樣的反應裝置呢？板書 二、反應裝置（學生回答后，老師歸納）講解 因為實驗室制取二氧化碳和實驗室制取氫氣的反應藥品狀態(tài)，反應 條件類似，故可采用相似的反應裝置。討論1長頸漏斗可否用普通漏斗代替？ 2錐形瓶可否用別的儀器代替？ 3能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來制取二氧化碳？為什么？ 4根據二氧化碳的性質，能夠采用什么方法收集二氧化碳？ 5如何檢驗二氧化碳是否收滿？講解1不能用普通漏斗代替長頸漏斗，因為普通漏斗頸太短，產生的二氧化碳 氣體會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口必須在液面以下才能達到密封的效 果。2錐形瓶能夠用大試管、廣口瓶等玻璃儀器代替。3濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，使得收集到的二氧化碳