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《课题3二氧化碳的实验室制取》教学设计
课题 二氧化碳的实验室制取 单元 第六单元 学科 化学 年级 九年级
教材分析 本课题主要研究在实验室里如何制取二氧化碳。教材首先给出了实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理，然后探究实验室里制取的装置，最后总结出实验室里制取气体的一般思路和方法。探究实验室里制取二氧化碳的装置，是本课题的教学重点、也是难点。本课题学习将通过分析整理，实现从分散的知识点到归纳整理形成整体思维，构建有关气体制备的整体知识框架，使学生基本具备自主探究，设计气体制备实验方案，并能独立完成实验仪器的组装，进行实验操作，提升动手操作能力。
核心素养目标 化学观念：通过分析“生成二氧化碳的方法”和对课本二氧化碳制取相关内容的讨论，能描述出实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理。科学思维：通过对比分析实验室制取二氧化碳和氧气的发生装置及收集装置，学会选择实验仪器并能设计制取二氧化碳的实验装置。科学探究与实践：通过反应原理，设计实验装置，结合氧气的制取操作，学会对二氧化碳进行“检验”和“验满”，动手进行二氧化碳制取实验。科学态度与责任：培养学生的辩证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学生学习科学的兴趣。
重点 实验室制取二氧化碳的原理、装置，探究能力的培养。
难点 从二氧化碳制取装置的探究过程中，提升实验室气体装置的设计思维水平。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 实验室制取气体的一般思路和方法：制取一种气体，首先选择恰当的反应原理，然后根据反应物状态和反应条件，确定发生装置，而收集装置的选择要根据所收集气体的密度、溶解性以及是否与水反应。最后，就要依据气体的性质，来选择简便的验满方法和鉴定方法。 思考讨论 通过学生的认知引入新课，使学生认识到化学就在身边，提高学生学习兴趣。
讲授新课 一、探究实验室制取CO2的反应原理实验室适合用什么药品制取二氧化碳呢？实验演示碳酸钠、碳酸钙分别和稀盐酸的反应。确定实验室制取二氧化碳的药品为：石灰石（或者大理石）和稀盐酸反应原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2 +H2O +CO2↑【提出问题】：1.不能用浓盐酸与石灰石反应？2.不能用粉末状碳酸钙（或碳酸钠）跟稀盐酸反应制取CO2？3.不能用硫酸与石灰石反应制CO2？确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素？制得的气体是否较纯；反应条件是否易达到；反应是否易操作；原料是否廉价易得；反应速率是否适中。 思考讨论 通过分析“生成二氧化碳的方法”和对课本二氧化碳制取相关内容的讨论，能描述出实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理。
二、CO2制取装置的选择思考：实验室制取氧气有几种方法 分别需要哪些装置 提出问题：选择装置注意那些问题？长颈漏斗下端要插入液面以下，导管只需伸出胶塞少许。制取二氧化碳的装置为：固液不加热型。思考：如何判断密度大小 若气体的相对分子质量大于29，密度比空气大；若气体的相对分子质量小于29，密度比空气小。填写表格，分析：收集二氧化碳的装置：只能用向上排空气法收集。导管口应插到接近瓶底部位。【巩固提升】：用以下仪器组装CO2制取的装置：播放视频：实验室制取二氧化碳连接好装置后，如何检查该装置的气密性？1.用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封后，如果一段时间后，其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。2.将导气管末端插入水中，用手握住试管，观察导管末端有气泡逸出;松开手导管末端形成一段水柱气密性良好。 三、CO2的验证方法和验满方法验证方法：将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。四、CO2制取的步骤“茶庄定价收盐”连接仪器并检查装置气密性―装入大理石并塞紧橡皮塞―固定反应装置―从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端口―收集气体―检验气体是否为CO2及CO2是否收集满。【交流讨论】：1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？【巩固提升】：CO2和O2制取装置的比较，加深理解。 思考探究 通过对比分析实验室制取二氧化碳和氧气的发生装置及收集装置，学会选择实验仪器并能设计制取二氧化碳的实验装置。加深理解二氧化碳制取的探究。
课堂练习 1.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检查装置的气密性 ②按要求连接仪器③向长颈漏斗中注入酸液 ④向广口瓶中放入小块的大理石 ⑤收集气体。下列操作顺序正确的是（ ）A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤2.气体一氧化氮[NO]常温能与空气中的氧气反应，不易溶于水，则收集NO的方法是______。气体二氧化氮[NO2]相对分子质量为46，常温下不能与空气反应，能与水反应，则收集NO2的方法是_____。3.甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。在实验室中用碱石灰和乙酸钠两种固体混合加热来制取。实验室制取甲烷的发生装置应该选用____,收集甲烷的装置应该选用________。
课堂小结 药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸反应原理:CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑装置的确定：发生装置；收集装置。检验:将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水。验满：将燃着的木条放在瓶口，熄灭则已满。
板书
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人教版化学九年级上册
《课题3二氧化碳的实验室制取》同步分层练习
【基础培优】
单选题：
1．下列关于CO2 的实验室制取及检验的说法不正确的是( )
实验室制取某种气体，确定其装置不需要考虑的是( )
A. 反应物的状态 B. 反应条件 C. 气体的性质 D. 气体的用途
3.实验室制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是（ ）
A .酒精灯 B. 锥形瓶 C. 铁架台 D. 导气管
4.实验室制取二氧化碳最适合的反应物是（ ）
A．碳酸钠粉末和稀硫酸 B．大理石和稀盐酸
C．石灰石和稀硫酸 D．大理石和浓盐酸
5.某班同学在实验室制取二氧化碳，老师观察到了四个同学的如下操作，其中正确的是（ ）
【能力提升】
一、单选题：
1.按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
2.下列反应或作用中不产生二氧的是（ ）
A.用赤热的木炭还原氧化铜 B.大理石与稀硫酸反应
C.在空气中点燃木炭 D.绿色植物的光合作用
3.实验室制备并收集CO2，通常有以下操作步骤：①检查装置气密性 ②连接装置③加入大理石 ④加入稀盐酸⑤收集⑥验满
正确的顺序为（ ）
A.③①②④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
4.实验室制取CO2时需用到的仪器是（ ）
A、铁架台、单孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶
B、大试管、导管、集气瓶、玻璃片、水槽
C、集气瓶、导管、玻璃片、酒精灯、单孔塞
D、集气瓶、锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管
5.检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A．加入澄清石灰水，观察是否变浑浊
B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭
C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色
D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭
二、填空探究题：
1.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误：
（1）_________________________________________
（2）_________________________________________
（3）_________________________________________
2.以下实验装置是实验室制取气体的常用装置，请结合实验装置回答：
(1)写出仪器a的名称：_________；
(2)实验室常用一种暗紫色物质制取氧气,反应装置应选择_____(填字母)，反应的化学方程式是______________________；若用F装置收集氧气，反应装置的导气管应连接F装置的_______端（填字母）；
（3）实验室制取二氧化碳气体时，反应装置选C的优点是__________________，收集装置选E而不选D的原因是___________，写出实验室制取二氧化碳气体的化学方程式_______________________________________。
（4）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3)，选用的气体发生装置______(填装置序号)。
3.如图是实验室制取二氧化碳的装置。
（1）锥形瓶中加入的药品是________和_______________。
（2）发生反应的化学方程式为 _____________________________。
（3）收集气体的方法是____________________。
4．如图所示，图中______是检验 CO2的方法，若澄清石灰水变________，证明是 CO2；图 ______是证明 CO2是否收集满的方法， 若燃着的木条_______，证明 CO2已收集满。
同步分层练习答案
【基础培优】：
1. C 2.D 3.D 4.B 5.B
【能力提升】：
一、选择题：
1.C 2.D 3.C 4.D 5.A
二、填空探究题：
1.（1）长颈漏斗下端没有插入液面以下
（2）锥形瓶中的导管插入到了液面以下
（3）应该用向上排空气法收集气体
2.（1）铁架台
（2）A ； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ； C
（3）可以控制反应速率 ； CO2能溶于水； CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B或C
3.（1）大理石(或石灰石)和稀盐酸。
（2） CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（3）向上排空气法。
4. A ；浑浊；B ；熄灭。
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第六单元 课题3
二氧化碳的实验室制取
（人教版）九年级
上
01
学习目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
课堂练习
05
课堂总结
06
分层作业
核心素养目标
通过分析“生成二氧化碳的方法”和对课本二氧化碳制取相关内容的讨论，能描述出实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理。
01
02
通过对比分析实验室制取二氧化碳和氧气的发生装置及收集装置，学会选择实验仪器并能设计制取二氧化碳的实验装置。
03
通过反应原理，设计实验装置，结合氧气的制取操作，学会对二氧化碳进行“检验”和“验满”，动手进行二氧化碳制取实验。
04
培养学生的辩证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学生学习科学的兴趣。
化学观念：
科学思维：
科学探究与实践：
科学态度与责任：
新知导入
反应原理
发生装置
反应物和
生成物
收集装置
验满和验证
反应物的状态和反应条件
依据气体的性质
收集气体的密度、溶解性以及是否与水反应
实验室制取气体的一般思路和方法
探究新知
实验室适合用什么药品制取二氧化碳呢？
注意观察：
反应速率的快慢。
一、探究实验室制取CO2的反应原理
探究新知
浓盐酸具有挥发性使制得的二氧化碳气体不纯，混有氯化氢气体。
反应速度太快，不利于收集。
反应生成微溶于水的硫酸钙，附着在大理石的表面，阻止反应进行。
1.不能用浓盐酸与石灰石反应？
2.不能用粉末状碳酸钙（或碳酸钠）跟稀盐酸反应制取CO2？
3.不能用硫酸与石灰石反应制CO2？
题目
探究新知
确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素？
制得的气体是否较纯
反应条件是否易达到
反应是否易操作
原料是否廉价易得
反应速率是否适中
探究新知
CaCO3+2HCl=H2CO3+CaCl2
H2CO3=H2O+CO2↑
总反应：CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
实验室里，常用稀盐酸与大理石(或石灰石)制取二氧化碳
实验药品：
反应原理：
碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水
一、探究实验室制取CO2的反应原理
探究新知
思考：实验室制取氧气有几种方法 分别需要哪些装置
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
＝
△
2H2O2 2H2O+O2↑
＝
MnO2
选择装置注意那些问题？
二、CO2制取装置的选择
探究新知
CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
固体
液体
密度比空气大，能溶于水
不需加热
长颈漏斗下端要插入液面以下导管只需伸出胶塞少许
导管口应插到接近瓶底部位
二、CO2制取装置的选择
巩固提升
哪些可以代替长颈漏斗 _____________
哪些可以代替锥形瓶 ________________
在实验室制取二氧化碳时，下列仪器中:
A B C D E F
EF
ACD
题目
探究新知
若气体的相对分子质量大于29，密度比空气大;
若气体的相对分子质量小于29，密度比空气小。
气体收集装置
排空气法
排水法
密度大于空气-向上排气法
密度小于空气-向下排气法
不易溶于水且不与水反应
空气的平均相对分子质量为29
思考：如何判断密度大小
二、CO2制取装置的选择
巩固提升
请你用以下仪器组装CO2制取的装置
请你用以下仪器组装CO2制取的装置
巩固提升
装置简单
便于添加液体
控制反应速率
控制反应的发生和停止
实验室制取二氧化碳的装置
巩固提升
探究新知
二、CO2制取装置的选择
探究新知
连接好装置后，如何检查该装置的气密性？
用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封后，如果一段时间后，其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。
将导气管末端插入水中，用手握住试管，观察导管末端有气泡逸出;松开手导管末端形成一段水柱气密性良好。
二、CO2制取装置的选择
怎样检验所得气体是二氧化碳？
怎样检验二氧化碳气体已满？
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。
验证方法
验满方法
三、CO2的验证方法和验满方法
探究新知
四、CO2制取的步骤
连接仪器并检查装置气密性
查
固定反应装置
定
收集气体
收
装入大理石并塞紧橡皮塞
装
从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端口
加
验
检验气体是否为CO2及CO2是否收集满
“茶庄定价收盐”
探究新知
防止气体从长颈漏斗逸出。
排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。
1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？
制取原料 发生装置 收集装置 排空气法收集验满方法
CO2 大理石（或石灰石）与稀盐酸
O2 高锰酸钾
过氧化氢 固液不加热型
向上排空气法
固固加热型
固液常温型
将燃着的木条放在集气瓶瓶口
将带火星的木条放在集气瓶瓶口
向上排空气法或排水集气法
CO2和O2制取装置的比较
探究新知
课堂练习
1.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：
①检查装置的气密性 ②按要求连接仪器③向长颈漏斗中注入酸液 ④向广口瓶中放入小块的大理石 ⑤收集气体。
下列操作顺序正确的是（ ）
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤
C.①④②③⑤ D.②③④①⑤
B
课堂练习
2.气体一氧化氮[NO]常温能与空气中的氧气反应，不易溶于水，则收集NO的方法是______。
气体二氧化氮[NO2]相对分子质量为46，常温下不能与空气反应，能与水反应，则收集NO2的方法是_____。
C
D
3.甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。在实验室中用碱石灰和乙酸钠两种固体混合加热来制取。实验室制取甲烷的发生装置应该选用____,
收集甲烷的装置应该选用________.
A
C或E
课堂总结
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
反应原理:CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
课题3
二氧化碳的实验室制取
发生装置：固液不加热型
收集装置：向上排空气法
检验:将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
验满：将燃着的木条放在瓶口，熄灭则已满。
分层作业
【基础培优】：
1.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 (　　)
A.通常情况下二氧化碳的密度大于空气，故能用向上排空气法收集
B.二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集
C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸
D.该反应在常温下即可进行，故发生装置不需要加热
分层作业
【能力提升】：
1.实验室制取和收集CO2气体，不需要下列哪组实验仪器 (　　)
A.①④　　　B.②⑤　　C.④⑥　　D.③⑥
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