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课题2 二氧化碳制取的研究
一、教学目标：
1、知识与技能
⑴掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。
⑵探究实验室制取CO2的装置，并利用设计的装置制取CO2。
⑶初步懂得所选药品、装置的原因。
⑷了解实验室制取气体的思路和方法。
2、过程与方法
⑴通过对获得CO2气体的途径的讨论与分析，探究实验室制取CO2的理想药品，树立多角度、多层次地分析问题的意识。
⑵通过对CO2和02有关性质的比较，了解制备CO2和O2时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法。
⑶人学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，掌握基本实验技能。
3、情感态度价值观
⑴ 继续提高学生学习化学的好奇心和探究的欲望，激发和发展学生学习化学的兴趣。
⑵ 通过探究活动，培养学生求实、创新、严谨、合作的科学品质，集体协作的团队精神。
二、教学重点
1、实验室制取CO2的化学反应原理、实验装置和制取方法。
三、教学难点：
1、从实验室制取气体的思路出发，学习CO2的实验室制取方法。
四、课时安排 ：1课时
五、教学过程
（一）创设情境，导入新课
【导入】请同学们现在做一次深呼吸。吸入了什么？呼出了什么？前面我们通过《空气》这一课题的学习知道空气中也有CO2，它在空气中占的比例大不大呢？CO2在空气中只占空气体积的0.03%，但其作用很大，植物的光合作用都离不开它（当然空气中CO2不能过多，过多会导致“温室效应”等危害。CO2与人类关系十分密切，那么在实验室里是怎样制取CO2的呢？这节课我们就来探究一下实验室怎样制取CO2。
【复习提问引入】在学习了实验室制取氧气的实验后，我们知道了实验室制取一种气体一般从哪些方面来掌握？（药品、反应原理、装置、收集方法、检验和验满等）
（二）合作交流，解读探究
一、实验室制取CO2
活动1：
【演示实验】一组对比实验：
稀盐酸与石灰石的反应
稀硫酸与石灰石的反应
稀盐酸与碳酸钠的反应
【观察】观察反应有无气泡和气泡产生速率的快慢。
<归纳>三个反应都有气泡产生。其中稀盐酸与碳酸钠的反应速率非常快；稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后反应停止无气泡产生；稀盐酸与石灰石的反应速率较适中。
活动2：
【提问】三个反应的原理是怎样的？
<点拨>反应进行的规律和不稳定性（投影或板示）
CaCO3 + HCl CaCl2 + H2CO3 ；H2CO3 H2O + CO2↑ ；
(不稳定）
故总反应方程式为：CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑
同理：Na2CO3+2HCl 2NaCl + H2O + CO2↑
CaCO3+H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2↑
活动3：
【提问】为什么石灰石与稀硫酸的反应进行一会儿后就停止，无气泡产生？
<点拨>因为稀硫酸与石灰石反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在石灰石的表面，使石灰石不能与酸接触，阻止反应进行。
活动4：
【讨论】实验室制取CO2的药品和原理。
<归纳>所以实验室用稀盐酸与石灰石或大理石反应制取CO2：
1、药品：稀盐酸、石灰石或大理石。
2、原理：CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑
注意：（1）不能用H2SO4代替盐酸，因为CaCO3+ H2SO4 === CaSO4 +H2O+CO2↑生成的CaSO4微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止了碳酸钙与酸接触，使反应难以进行。
（2）不能用Na2CO3代替大理石，因为碳酸钠粉末，反应速率太快，不便于控制。
（3）不能用浓盐酸，因为农盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体使收集的二氧化碳不纯。
活动5：
【投影或展示】实验室制取O2的两套装置
【讨论】1、实验室制取气体装置由哪几部分组成？（发生装置和收集装置）
2、发生装置和收集装置分别由哪些因素决定？
（发生装置取决于反应物的状态和反应条件；收集方法与气体的密度和溶解性有关）
<归纳>实验室制取气体的装置的确定
密度比空气的大（且不与空气反应）——向上排空气法
密度比空气的小（且不与空气反应）——向下排空气法
排水法（不易溶或难溶于水、不与水反应）
活动6：
【讨论交流】CO2和O2制取实验及相关性质比较（见教材P110）
反应物的状态 反应条件 气体密度比较 溶解性 是否与水反应
CO2 固液 不加热 比空气大 能溶 反应
O2 固体或液体 加热或不加热 比空气大 不易溶 不反应
[提示]夏天我们经常喝的雪碧等饮料就是将CO2加压溶解在水中制成的，因而可得出CO2能溶于水。
活动7：
【投影或展示】教材P111中的相关仪器
【讨论交流】选择仪器组装实验室制取CO2的装置
【展示或投影】选择几套典型装置在全班展示
图1 图2 图3 图4 图5 图6
【讨论交流】注意事项：
长颈漏斗末端应伸入液面以下（以免生成的气体从漏斗逸出）
伸入集气瓶中的导管应伸至瓶底（便于排尽空气）
伸入发生装置中的导管只需露出橡皮塞即可（太长不利于气体的导出）
<归纳>3、实验室制取CO2的发生装置：（固——液反应不加热）
收集方法：向上排空气法
活动8：
【分组实验】制取并收集CO2
【讨论】如何检验生成的气体为CO2？怎样知道CO2已收集满？
【实验】（1）向澄清石灰水中通入CO2——澄清石灰水变浑浊。
（2）用燃着的木条放到集气瓶口，看木条是否熄灭。
<归纳.>5、检验方法：通入澄清石灰水中看石灰水是否变浑浊。
6、验满方法：用燃着的木条放到集气瓶口，看木条是否熄灭。
活动9：
【讨论】实验室制取CO2的操作步骤有哪些？
<归纳>7、实验室制取CO2的操作步骤：
检查装置气密性
加入药品（先加固体，后加液体）
用向上排空气法收集
【比较】投影：实验室制取O2、CO2比较表，对比记忆。
氧气 二氧化碳
反应原 理 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑2KClO3 2KCl + O2↑ 2H2O2 2H2O + O2↑ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O +CO2↑
发生装置 A B
加热KMnO4或KClO3制O2可用A；用H2O2制O2可用B，制CO2用B
收集 向上排空气法、排水法 向上排空气法
检验 用带火星的木条伸到集气瓶中，若木条复燃，说明是O2 将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明是CO2
验满 用带火星的木条伸到集气瓶口，若木条复燃，说明已满 用燃着的木条放到集气瓶口，若木条熄灭，说明已满
板书设计：
课题2 二氧化碳制取的研究
一、实验室制取CO2
1、药品：稀盐酸、石灰石或大理石。
2、原理：CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2↑
注意：（1）不能用H2SO4代替盐酸，因为CaCO3+ H2SO4 === CaSO4 +H2O+CO2↑生成的CaSO4微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止了碳酸钙与酸接触，使反应难以进行。
（2）不能用Na2CO3代替大理石，因为碳酸钠粉末，反应速率太快，不便于控制。
（3）不能用浓盐酸，因为农盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体使收集的二氧化碳不纯。
3、装置：（固——液反应不加热）
4、收集方法：向上排空气法
5、检验方法：通入澄清石灰水中看石灰水是否变浑浊。
6、验满方法：用燃着的木条放到集气瓶口，看木条是否熄灭。
7、实验室制取CO2的操作步骤：
检查装置气密性
加入药品（先加固体，后加液体）
用向上排空气法收集
课后反思：
固体与固体反应
固体与液体反应
液体与液体反应
┅┅
反应物的状态
气体发生装置
反应条件（是否需要加热、加催化剂等）
排空气法
气体收集装置
MnO2
△
MnO2

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