二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

1、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法 教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思想實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法是初三化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容之一，難點(diǎn)是從反應(yīng)物的性質(zhì)出發(fā)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置，疑點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，為什么不能用稀硫酸？根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)和心理特點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)中，主要采取討論的形式，通過演示和補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，組織學(xué)生分析討論二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取方法，使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置；從學(xué)生學(xué)過的氧氣與二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的比較中，歸納和總結(jié)出氣體實(shí)驗(yàn)室制法的一般方法，提高學(xué)生分析和解決實(shí)際問題的能力。二、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)與技能（1）理解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，使用的藥品、儀器名稱、實(shí)驗(yàn)

2、裝置和收集方法。（2）聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室制取氧氣與二氧化碳的方法，學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般方法。2.過程與方法通過比較實(shí)驗(yàn)室制取O2、CO2的原理、裝置，找出異同點(diǎn)，獲得對(duì)比的方法以及物質(zhì)性質(zhì)決定制法等思想方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀通過探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，體驗(yàn)創(chuàng)新實(shí)踐過程中的樂趣，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性。三、重點(diǎn)和難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理和裝置教學(xué)難點(diǎn)：探究實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置四、教學(xué)用品藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸等儀器：錐形瓶（或廣口瓶、大試管）、長(zhǎng)頸漏斗，帶導(dǎo)管的雙孔塞、集氣瓶、玻璃片、導(dǎo)氣管等媒體：電腦、投影儀五、教學(xué)流程1.流程圖2. 流程說明1請(qǐng)回憶CO2

3、有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？請(qǐng)寫出能生成二氧化碳的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。2學(xué)生思考、交流、寫出化學(xué)方程式（有二氧化碳生成的）。3根據(jù)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)室制取O2的方法，思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的思路？上述哪一個(gè)化學(xué)反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳比較合理？說出理由。5學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、并交流。1碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)；2碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)；3粉末狀酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)；4塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)；5塊狀碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)。8實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)。9回顧實(shí)驗(yàn)室制氧氣所用藥品？原理？裝置？注意點(diǎn)？根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，制取二氧化碳可采用什么裝置？11實(shí)驗(yàn)室里用大理石與稀鹽酸制二氧化

4、碳?xì)怏w，不需要加熱，反應(yīng)速度也適中，因此同學(xué)們選用上述B和C裝置是可行的。在使用C裝置時(shí)，漏斗頸必須插入液面以下，防止氣體會(huì)從漏斗頸逸出。12討論制取二氧化碳?xì)怏w，實(shí)現(xiàn)隨取隨停的裝置。思考：如何改進(jìn)裝置，實(shí)現(xiàn)隨取隨停？用啟普發(fā)生器制取二氧化碳。13實(shí)驗(yàn)室制取氧氣與二氧化碳的比較。六、教學(xué)案例1.教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖復(fù)習(xí)引入前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過二氧化碳的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)回憶CO2有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？請(qǐng)寫出能生成二氧化碳的有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。思考并交流：物理性質(zhì)無色、無味氣體，密度比空氣大，能溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)能與水反應(yīng)，能使澄清石灰水變渾濁，能與金屬鎂反應(yīng)等寫出化學(xué)方程式（有

5、二氧化碳生成的）CO2 CO2COO2 CO2H2CO3 H2OCO2CaCO3 CaOCO2CaCO32HClCaCl2H2OCO2復(fù)習(xí)CO2物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等知識(shí)，為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置、方法的設(shè)計(jì)與選擇做輔墊實(shí)驗(yàn)原理提問 根據(jù)學(xué)過的實(shí)驗(yàn)室制取O2的方法，請(qǐng)思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的思路？上述哪一個(gè)化學(xué)反應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳比較合理？說出理由。講述 如果我們選用碳酸鹽與酸反應(yīng)作為實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的原理，那么我們?nèi)绾芜x擇藥品呢？投影 請(qǐng)按組完備下列實(shí)驗(yàn)提問 通過上述實(shí)驗(yàn)，你們認(rèn)為選用哪一組藥品用于實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳比較好？結(jié)論 碳酸鈉與酸反應(yīng)速度太快，不便于收集；大理石（或石

6、灰石）與稀硫酸反應(yīng)難于進(jìn)行；大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)速度適中，所以實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選擇大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)。板書 4.3 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法一、實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)物：塊狀大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）和稀鹽酸。化學(xué)方程式：CaCO32HClCaCl2H2OCO2學(xué)生討論、交流： 應(yīng)從使用的藥品、原理、裝置、操作等幾個(gè)方面考慮設(shè)計(jì)思路。從藥品、原理、裝置、操作等幾個(gè)方面考慮，可能用碳酸鈣與鹽酸這個(gè)反應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳比較好。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、并交流：學(xué)生思考、回答：采用第4組較好，產(chǎn)生氣泡適中，容易收集氣體。復(fù)習(xí)、O2的制法指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取CO2的思路、方法。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，讓

7、學(xué)生學(xué)會(huì)比較、選擇實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的方法。實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)問 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，制取二氧化碳可采用什么裝置？提問 回顧實(shí)驗(yàn)室制氧氣所用藥品？原理？裝置？注意點(diǎn)？投影 實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的二套裝置圖提問 制二氧化碳用這些裝置行不行？為什么？B和C裝置有什么區(qū)別？使用C裝置時(shí)要注意什么？小結(jié) 實(shí)驗(yàn)室里用大理石與稀鹽酸制二氧化碳?xì)怏w，不需要加熱，反應(yīng)速度也適中，因此同學(xué)們選用上述B和C裝置是可行的。在使用C裝置時(shí)，漏斗頸必須插入液面以下，防止氣體會(huì)從漏斗頸逸出。提問 實(shí)驗(yàn)室制氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置，那么，如何收集二氧化碳呢？又如何檢驗(yàn)集氣瓶中的CO2是否收集滿？投影 氣體收集裝置圖板

8、書 二、實(shí)驗(yàn)裝置提問 用該裝置制取二氧化碳?xì)怏w不能實(shí)現(xiàn)隨取隨停，請(qǐng)同學(xué)們思考，能否通過對(duì)該裝置的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)隨取隨停？投影 邊演示學(xué)生設(shè)計(jì)，關(guān)閉導(dǎo)氣管。邊提問：導(dǎo)氣管關(guān)閉后，反應(yīng)器中大理石與稀鹽酸還在反應(yīng)產(chǎn)生氣體，容器中氣體不斷增加的后果時(shí)什么？有沒有實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的改進(jìn)方法？投影練習(xí) 從大試管、燒杯、錐形瓶、酒精燈、長(zhǎng)頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞、導(dǎo)氣管、帶孔橡膠片、玻璃片、集氣瓶、水槽中選擇儀器裝配簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器。小結(jié) 上述裝置在使用時(shí)，打開導(dǎo)氣管上的活塞，大理石與鹽酸接觸，不斷產(chǎn)生氣體。不用時(shí)，關(guān)閉導(dǎo)氣管的活塞，在氣體壓力下，酸液被壓入長(zhǎng)頸漏斗中，大理石與酸液脫離接觸，反應(yīng)停止。使用時(shí)非常方便。最

9、早使用這個(gè)原理設(shè)計(jì)氣體發(fā)生器的是荷蘭科學(xué)家啟普，人們稱這種裝置為啟普發(fā)生器。演示 用啟普發(fā)生器制取二氧化碳，并檢驗(yàn)是否收集滿；用簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器制取二氧化碳，并通入澄清石灰水中。用回憶并回答：氯酸鉀與二氧化錳加熱制氧氣的裝置與注意事項(xiàng)用雙氧水與二氧化錳制氧氣的裝置與注意事項(xiàng)思考后回答：實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳不能用氯酸鉀與二氧化錳加熱制氧氣的這套裝置，但可以用雙氧水與二氧化錳制氧氣的這套裝置。B和C裝置區(qū)別是漏斗不同，B裝置用的是分液漏斗，可以控制加入液體的量，漏斗頸可以不插入液面以下；C裝置用的是長(zhǎng)頸漏斗，使用是漏斗頸必須插入液面以下，否則氣體會(huì)從漏斗頸逸出。思考后回答：二氧化碳能溶于水，不能用排水集

10、氣法，二氧化碳密度比空氣大，可用向上排氣法收集。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。討論：在導(dǎo)氣管口加一個(gè)開關(guān)，不收集二氧化碳是關(guān)閉。在不收集二氧化碳時(shí)，使稀鹽酸與大理石自動(dòng)分開，需要收集時(shí)，使稀鹽酸與大理石自動(dòng)接觸。反應(yīng)器錐型瓶改為大試管，在長(zhǎng)頸漏斗的頸上套一個(gè)隔板。大理石放在隔板，利用氣體壓強(qiáng)變化自動(dòng)控制反應(yīng)。分組練習(xí)：選擇儀器，裝配簡(jiǎn)易啟普發(fā)生器。觀察、記錄現(xiàn)象、寫出有關(guān)化學(xué)方程式。復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制氧氣，引出實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置。 運(yùn)用對(duì)比法加強(qiáng)記憶，訓(xùn)練想象力。由學(xué)生自己根據(jù)氫氣性質(zhì)分析出二氧化碳的收集方法。通過實(shí)驗(yàn)中的具體問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考、分析、創(chuàng)新、

11、幫助形式形成解決問題的能力和創(chuàng)新意識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，為下一節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)課做準(zhǔn)備。加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶比較歸納提問 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制氧氣與二氧化碳的裝置，請(qǐng)同學(xué)們歸納設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的一般思路。小結(jié) 設(shè)計(jì)氣體發(fā)生裝置，根據(jù)反應(yīng)原理，重點(diǎn)要看反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。如果是固體與固體在加熱條件下制氣體，一般可選用A裝置；如果固體與液體不需要加熱就可發(fā)生反應(yīng)生產(chǎn)氣體，則可選用B或C裝置。板書 三、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣與二氧化碳的比較小結(jié) 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法是：首先了解在實(shí)驗(yàn)室的條件下，用什么藥品，通過什么化學(xué)反應(yīng)制取這種氣體。第二是根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件和生成氣體的物理性質(zhì)，來設(shè)計(jì)

12、實(shí)驗(yàn)裝置，決定采用什么方法收集。第三是考慮用什么實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證制得的氣體。作業(yè) P119第1、2、3、4題討論、交流：反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件選用氣體收集方法，主要看氣體的密度與溶解性，難溶或微溶的氣體可用排水法，密度比空氣大的氣體可用向上排氣法，密度比空氣小的氣體可用向下排氣法收集。復(fù)習(xí)O2、CO2的制法，及時(shí)歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般方法。指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)生歸納、總結(jié)的方法。2. 主要板書4.3 二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法一、實(shí)驗(yàn)原理反應(yīng)物：塊狀大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）和稀鹽酸。化學(xué)方程式：CaCO32HClCaCl2H2OCO2二、實(shí)驗(yàn)裝置三、實(shí)驗(yàn)室制取氧氣與二氧化碳的比較3. 相關(guān)鏈接

13、16; Ø Ø 什么是“溫室效應(yīng)”溫室效應(yīng)是由于大氣里溫室氣體（二氧化碳、甲烷等）含量增大而形成的。 空氣中含有二氧化碳，而且在過去很長(zhǎng)一段時(shí)期中，含量基本上保持恒定。這是由于大氣中的二氧化碳始終處于“邊增長(zhǎng)、邊消耗”的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。大氣中的二氧化碳有80來自人和動(dòng)、植物的呼吸，20來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。還有5的二氧化碳通過植物光合作用，轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)貯藏起來。這就是多年來二氧化碳占空氣成分0.03%（體積分?jǐn)?shù)）始終保持不變的原因。 但是近幾十年來，由于人口急劇增加，工業(yè)迅猛發(fā)展，呼吸產(chǎn)生的二氧化碳

14、及煤炭石油、天然氣燃燒產(chǎn)生的二氧化碳，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去的水平。而另一方面，由于對(duì)森林亂砍亂伐，大量農(nóng)田建成城市和工廠，破壞了植被，減少了將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有機(jī)物的條件。再加上地表水域逐漸縮小，降水量大大降低，減少了吸收溶解二氧化碳的條件，破壞了二氧化碳生成與轉(zhuǎn)化的動(dòng)態(tài)平衡，就使大氣中的二氧化碳含量逐年增加?？諝庵卸趸己康脑鲩L(zhǎng)，就使地球氣溫發(fā)生了改變。 二氧化碳可以防止地表熱量輻射到太空中，具有調(diào)節(jié)地球氣溫的功能。如果沒有二氧化碳，地球的年平均氣溫會(huì)比目前降低20 。但是，二氧化碳含量過高，就會(huì)使地球仿佛捂在一口鍋里，溫度逐漸升高，就形成“溫室效應(yīng)”。 形成溫室效應(yīng)的氣體，除二氧化碳外，還有其

15、他氣體。其中二氧化碳約占75、氯氟代烷約占15%20，此外還有甲烷、一氧化氮等30多種。 溫室效應(yīng)的危害性后果是：1冰川融化和海平面上升。事實(shí)上，冰川融化已經(jīng)開始，發(fā)展下去，海面將升高，一些沿海城市將被海水淹沒；2頻繁、嚴(yán)重的旱災(zāi)；3更多更利害的塵暴；4更頻繁更厲害的颶風(fēng)；5更頻繁更嚴(yán)重的森林火災(zāi)；6野生動(dòng)物瀕臨滅絕。具有溫室效應(yīng)的氣體不只是二氧化碳，還有甲烷、氟里昂等氣體。溫室效應(yīng)實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)步驟：取兩只250ml的錐形瓶。一只裝滿制得的二氧化碳?xì)怏w，另一只內(nèi)是空氣。用連有溫度計(jì)的單孔橡皮塞塞住瓶口，把它們彼此靠近地置于實(shí)驗(yàn)桌上，錐形瓶底部放置一塊面積大于兩個(gè)錐形瓶瓶底面積的黑色的木板或紙板。在錐形瓶上方用功率為100w的反射燈泡均勻地照射，觀察瓶?jī)?nèi)溫度升高的情況。溫度開始1分鐘2分鐘3分鐘5分鐘空氣二氧化碳實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 七、教學(xué)反思本節(jié)課的教學(xué)采用探究討論的形式，通過氧氣實(shí)驗(yàn)室制法的回顧、復(fù)習(xí)，通過實(shí)驗(yàn)、對(duì)比、分析，組織學(xué)