资源简介

二氧化碳制取的研究
一、教学目标：
知识技能：1、了解实验室制取气体的方法和设计思路，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理、装置及鉴别方法；
2、通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力、提高分析和解决实际问题的能力。通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力。
过程方法：引领学生回忆旧知→分析比较→总结深化→迁移运用→探究新知→建构新知。在教师引导下潜移默化形成科学的学习方法。
情感态度：在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；在设计实验装置过程中，培养学生创新求异精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。
二、教学重难点：
教学重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置。
教学难点：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
三、教学媒体：
多媒体投影、实验室制取二氧化碳的有关仪器和药品。
四、教学过程：
探究活动1：探究实验室制取CO2的反应原理
【议一议】：列举你所知道的能生成CO2的反应，然后请同学们讨论能否适用于在实验室制取CO2，并说出你的理由.
生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由
1 不能；制得气体可能不纯可操作性差
2 不能；制得气体可能不纯可操作性差
3 不能；条件较难满足
4 不能；条件较难满足
这么多种获得二氧化碳气体的方法，是否都满足实验室制法的条件呢？下面，我们一同进行二氧化碳制取的研究。
【探究信息】：
碳酸钠（Na2CO3）、大理石或石灰石【主要成分碳酸钙（CaCO3）】等。均能与稀盐酸（主要成分HCl）稀硫酸（主要成分H2SO4）反应生产CO2
【演示实验】：
取四支试管，分别加入碳酸钠粉末、石灰石、碳酸钙粉末、石灰石、，分别向1、2试管中加入稀盐酸、分别向3、4试管中加稀硫酸。观察现象，重点比较反应的剧烈程度，由此归纳实验室制二氧化碳气体的理想原料。
编号 反 应 原 料 实 验 现 象反应剧烈程度
1 碳酸钠粉末 + 稀盐酸 有大量气泡产生，反应速率太快
2 石灰石 + 稀盐酸 产生气泡,速率适中 ，持续时间长
3 碳酸钠粉末 + 稀硫酸 有大量气泡产生，反应速率太快
4 石灰石 + 稀硫酸 开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生 (反应停止）
【小结】实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是
【讲解】
1.药品：石灰石或大理石 （主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成份HCl）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
2.原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
【总结】确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素：
①反应物容易获得（或原料广泛易得）；②反应条件容易达到，装置、操作简单； ③产生气体的速率是否适中，便于收集； ④收集的气体是否纯净，容易分离；
⑤安全环保，污染小或零污染
探究活动２：探究实验室制取CO2的实验装置
阅读110页，请同学们思考以下几个问题：
1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
【引导分析】制取气体的装置包括发生装置和收集装置。由反应物的状态和反应条件来确定发生装置。
3、收集气体一般有哪些方法？
4、确定收集装置时应考虑哪些因素？
【引导分析】气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。
【引导对比】二氧化碳和氧气的反应原理及相关性质的比较
反应物的状态 反应的条件 气体的密度比空气的大或小 是否与水反应
二氧化碳
用KMnO4制 氧 气
用KClO3制 氧 气
用 H2O2制 氧 气
【引导分析】制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置有何不同？
【总结】碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，可以选择类似于过氧化氢分解制氧气的发生装置。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳密度比空气大，所以采用向上排气法收集。
【投影】常用仪器：请同学们分组讨论，提出各种装置的创意，由小组代表上台展示并讲解设计思想，其他小组同学分析评价
引导学生展示成果，分析设计方案的优缺点，总结归纳实验最佳装置。
探究活动3：制取一瓶二氧化碳气体
【问题讨论】如何利用所设计的实验装置制取一瓶二氧化碳，需要哪些步骤？
【小结】制取CO2的步骤：
检查装置的气密性，加药品（先固体，后液体），收集气体。
【思考】如何检验所制出的气体是CO2？如何验证集气瓶中CO2已收集满？
【体验实践】请大家用你们设计的实验装置制取、收集、验证二氧化碳
【课堂小结】
根据氧气、二氧化碳的实验室制法，归纳气体实验室制法的设计一般思路：1、原理2、装置3、制取（检验、验满、步骤、注意事项）

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