二氧化碳制取的研究

課題2二氧化碳制取的研究木閘初級(jí)中學(xué)曹文嬌一、教學(xué)目標(biāo)：1．知識(shí)與技能（1）了解實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和方法，知道二氧化碳的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法；（2）能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的簡(jiǎn)易裝置，了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。2．過程與方法（1）通過二氧化碳和氧氣有關(guān)性質(zhì)的比較，了解制備二氧化碳和氧氣時(shí)，其發(fā)生裝置與收集裝置的異同，初步確立實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法；（2）讓學(xué)生在組裝并使用自己設(shè)計(jì)的裝置制取氣體的過程中，體驗(yàn)、反思和完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，初步掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，樹立多角度、多層次觀察和分析問題的能力。3．情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的好奇和探究欲，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；（2）培養(yǎng)學(xué)生善于合作、勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)、勇于創(chuàng)新、大膽實(shí)踐的科學(xué)精神。二、重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理和裝置的探究。三、難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的設(shè)計(jì)。四、教學(xué)方法：講授法，實(shí)驗(yàn)探究法，演示法，討論法。五、教學(xué)用品：多媒體課件；實(shí)驗(yàn)儀器和藥品（錐形瓶；帶導(dǎo)管的橡皮塞；集氣瓶；玻璃片；大理石；稀鹽酸；火柴；澄清的石灰水等）。六、教學(xué)過程：1.新課導(dǎo)入：（投影）謎語(yǔ)：左側(cè)月兒彎，右側(cè)月兒圓；彎月能取暖，圓月能助燃。猜一常見氣體。（co2）?！咎釂枴慷趸际且环N與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)系的氣體，同學(xué)們能說(shuō)出二氧化碳在生產(chǎn)生活中有哪些用途嗎？（投影有關(guān)二氧化碳用途的圖片）【過渡】從同學(xué)們的回答和圖片可以看出二氧化碳對(duì)人類生活很重要，所以我們要制取它，那用什么制取二氧化碳又該怎么制取呢？我們這節(jié)課就來(lái)學(xué)習(xí)一下二氧化碳制取的研究?！景鍟空n題2二氧化碳制取的研究【提問】結(jié)合我們學(xué)過的的知識(shí)，同學(xué)們知道有哪些反應(yīng)可以產(chǎn)生二氧化碳呢？（人呼吸，蠟燭燃燒，木炭燃燒，炭還原氧化銅）【投影】學(xué)過的有關(guān)產(chǎn)生二氧化碳的圖片及化學(xué)方程式。【提問】那這些反應(yīng)能不能用來(lái)制取二氧化碳呢？【投影】藥品選用原則:1、必須含有相關(guān)成分——含碳、氧元素2、原料易得，價(jià)格便宜，無(wú)毒無(wú)害污染小3、操作安全簡(jiǎn)便,節(jié)約能源4、反應(yīng)速度適中,便于控制5、生成物純凈，易于收集【過渡】我們結(jié)合屏幕上藥品選擇的原則一起來(lái)分析一下這些反應(yīng)到底能不能用來(lái)制取氧氣?！就队安⒎治觥可鲜龇磻?yīng)能否用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。（不能，收集的氣體不純，反應(yīng)條件達(dá)不到，操作不安全簡(jiǎn)便。）2.探究活動(dòng)：【投影資料】含碳酸根離子（CO32-）的化合物（例如：碳酸鈉Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3）能與鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反應(yīng)生成CO2。其原理為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+2H2SO4=2Na2SO4+H2O+CO2↑【過渡】這些反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳時(shí)無(wú)其他氣體，反應(yīng)也沒有加熱高溫都容易進(jìn)行，那是不是它們都可以用來(lái)制取二氧化碳呢？我們一起看一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)然后再分析?！静シ艑?shí)驗(yàn)視頻】上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)的視頻?！咎崾尽空?qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察四個(gè)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，看它們現(xiàn)象是否有什么不同。（Na2CO3粉末和CaCO3粉末分別與稀鹽酸反應(yīng)都有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈，大理石和稀硫酸反應(yīng)有少許氣泡產(chǎn)生，片刻后停止，大理石和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡速率比較適中）【投影并分析】上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及分析?！咎釂枴看罄硎拖×蛩岱磻?yīng)一會(huì)，為什么會(huì)自動(dòng)停止？實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸？【投影】CaSO4是一種微溶于水的白色物質(zhì)，它覆蓋在未反應(yīng)完的碳酸鈣的表面，阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，反應(yīng)便自動(dòng)停止。濃鹽酸具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體，使收集的二氧化碳因混有氯化氫氣體而不純,所以不能?！景鍟恳唬磻?yīng)原理藥品：石灰石或大理石（CaCO3）化學(xué)方程式：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3H2CO3＝H2O＋CO2↑總反應(yīng)：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑【提問】我們把反應(yīng)藥品確定好了，要想制取二氧化碳接下來(lái)要確定什么？（反應(yīng)裝置），說(shuō)到二氧化碳的制取裝置，我們制取學(xué)習(xí)的制取氧氣的裝置是怎樣的？【復(fù)習(xí)】實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的發(fā)生裝置?！咎釂枴客ㄟ^復(fù)習(xí)氧氣的發(fā)生裝置？請(qǐng)同學(xué)們思考一下選擇發(fā)生裝置的依據(jù)有哪些？【投影】選擇氣體發(fā)生裝置的依據(jù)（反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件）?！咎釂枴空?qǐng)同學(xué)們根據(jù)發(fā)生裝置選擇的依據(jù)你來(lái)確定二氧化碳的發(fā)生裝置【投影】制取二氧化碳的發(fā)生裝置?！咎釂枴课覀儼逊磻?yīng)發(fā)生裝置確定確定好了，接下來(lái)要確定什么？（收集裝置）我們一起來(lái)回顧一下氧氣的收集裝置?！就队啊垦鯕獾氖占b置?！咎釂枴客ㄟ^復(fù)習(xí)氧氣的收集裝置？請(qǐng)同學(xué)們思考一下選擇收集裝置的依據(jù)有哪些？【投影】氣體收集裝置的選擇依據(jù)（在水中溶解性及密度）?！咎釂枴空?qǐng)同學(xué)們根據(jù)收集裝置選擇的依據(jù)你來(lái)確定二氧化碳的收集裝置?！就队百Y料】1、二氧化碳在通常情況下是一種無(wú)色、無(wú)味的氣體，能溶于水，（在通常情況，1體積水大約能溶解1體積的二氧化碳），并能與水反應(yīng)生成碳酸。2、空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29，則這種氣體的密度比空氣大;如果小于29，則密度比空氣大;【投影】二氧化碳的收集裝置?！具^渡】我們已經(jīng)把二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置都給大家分析了，下面請(qǐng)同學(xué)們當(dāng)一個(gè)小小的設(shè)計(jì)者，從大屏幕上列出的儀器自己也可以選擇其他替代品設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置?！就队啊扛鞣N實(shí)驗(yàn)儀器。【投影】分析一下同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的幾套裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。【過渡】我們用確定好的藥品和裝置制取二氧化碳，那在制取二氧化碳的時(shí)候你怎么知道二氧化碳收集滿了呢？還有你怎么知道你收集的就是二氧化碳?xì)怏w呢？也就是二氧化碳用什么方法檢驗(yàn)和驗(yàn)滿呢？【投影并分析】二氧化碳的檢驗(yàn)及驗(yàn)滿的方法。（澄清石灰水和燃著的木條）【投影】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的步驟連接儀器檢查裝置氣密性加藥品收集氣體氣體驗(yàn)滿檢驗(yàn)氣體【過渡】好，現(xiàn)在我們已經(jīng)把藥品，裝置，還有檢驗(yàn)以及驗(yàn)滿的方面都分析好了下面我來(lái)演示一下制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)過程?！狙菔緦?shí)驗(yàn)】二氧化碳的制取實(shí)驗(yàn)【提問】連接好裝置后我們?cè)趺礄z驗(yàn)裝置的氣密性？【投影】檢測(cè)裝置氣密性的方法（手握，注水）?！咎釂枴亢?，現(xiàn)在我們已經(jīng)收集滿了一瓶檢驗(yàn)過的二氧化碳?xì)怏w了，請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)今天二氧化碳制取的學(xué)習(xí)來(lái)總結(jié)一下實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。【投影】實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法：確定反應(yīng)原理確定反應(yīng)發(fā)生裝置和收集裝置檢驗(yàn)氣體3.本課小結(jié)：【投影】4.課堂練習(xí)：1.下圖為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置圖，有哪些？請(qǐng)指正2.硫化氫(H2S)是一種密度比空氣大且溶于水的氣體,實(shí)驗(yàn)室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應(yīng)制取硫化氫,實(shí)驗(yàn)室制取硫化氫的發(fā)生裝置是，收集裝置。5.布置作業(yè)：教材116頁(yè)課后習(xí)題：1、5板書設(shè)計(jì)：課題2二氧化碳制取的研