资源简介

实验活动3　二氧化碳的实验室制取与性质
1．核心素养
(1)了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。
(2)探究实验室制取二氧化碳装置。
(3)了解实验室制取气体的一般思路和方法。
2．教学重点
探究实验室制取二氧化碳的原理和实验装置，并利用设计装置制取二氧化碳。
3．教学难点
实验室制取二氧化碳装置的设计思路。
4．教学建议
【建议】探究实验室制取二氧化碳装置的处理策略。
(1)分析下列装置，你认为可用于制取二氧化碳的发生装置有哪些？并说说你所选择制取二氧化碳的装置的优点。
(2)分析下列装置，你认为可用来收集二氧化碳的装置有哪些？若选用装置⑤收集二氧化碳，二氧化碳应从哪个口进入？
(3)请你观察教材P147二氧化碳的制取装置，选择下列仪器序号组装一套二氧化碳的制取装置。
教学过程
一、情境导入
故事：在意大利，传说有个山洞，人们把它叫做“屠狗洞”，狗进入这个山洞就会死去，人进去了却安然无恙，人们都说洞里有个妖怪叫“屠狗妖”。有一天，科学家波尔曼来到这个山洞，他想解开“屠狗”之谜。波尔曼拿着火把走进山洞，只见洞顶有许多倒挂的钟乳石，地上长有许多石笋，还很潮湿，波尔曼把火把接近地面，这时火焰渐渐变小，最后熄灭，波尔曼忍不住大笑起来说：“这屠狗妖不就是二氧化碳吗？它不仅会杀狗，还会杀人呢！”今天我们来研究实验室是如何制取二氧化碳的。
【师小结】上述反应适合实验室制取二氧化碳吗？那么在实验室中是如何制取二氧化碳的呢？本节课我们就一起来研究二氧化碳的制取方法。
二、合作探究
探究点①　实验室制取二氧化碳药品的选择
【投影演示】
实验1　碳酸钠和稀盐酸的反应
实验2　石灰石和稀硫酸的反应
实验3　石灰石和稀盐酸的反应
【问题探究】比较这三个实验，分析哪个比较适合在实验室制取二氧化碳气体？为什么？
【归纳提升】选择实验室制取气体的反应原理及药品，一般要考虑：原料廉价易得、操作简便、反应速率适中、气流持续而平稳、产生的气体纯净等因素。如块状石灰石或大理石和稀盐酸的反应符合上述要求，一般用于在实验室中制取二氧化碳。不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石或大理石表面阻碍反应的进行；不能用碳酸钙粉末或碳酸钠代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率过快，不易控制。
探究点②　实验室制取二氧化碳装置的选择
【过渡】我们已经知道了实验室制取二氧化碳的药品和原理，那么实验室该用何种装置来制取二氧化碳气体。
【投影】实验室中制取氧气的两套装置。
【问题探究1】实验室制取二氧化碳应选择A装置还是B装置？你选择的依据是什么？
【归纳总结】实验室制取气体时发生装置的选择，是根据制取该气体的反应原理来确定的，需要考虑反应物的状态和反应条件。制取二氧化碳气体，是固体与液体作为反应物，反应不需要加热，若需要制取少量气体，可选用试管，但需要固定试管，若需要制取较多量气体，则可选用锥形瓶。
【投影】实验室中收集气体的常用装置：
【问题探究2】实验室收集二氧化碳应选用什么方法？由此你选择的气体收集装置是哪套装置？选择的依据是什么？
【归纳总结】确定气体收集装置应考虑的因素是气体的密度和溶解性，如收集二氧化碳气体一般用向上排空气法，是因为二氧化碳气体能溶于水且密度比空气的大。
【问题探究3】用向上排空气法收集二氧化碳怎样验满？与检验二氧化碳的方法有什么区别？
【归纳提升】
【动手实验】让学生自己动手组装展示和汇报。
探究点③　实验室制取气体的一般思路和方法
【问题探究】通过实验室制取二氧化碳的研究，请同学们总结出实验室制取气体的一般思路和方法。
【归纳提升】实验室制取气体的一般思路和方法：
1．确定实验室制取气体的化学反应原理。
2．确定制取气体应采用的实验装置(包括气体发生装置和收集装置)。
3．需要研究如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
课堂小结
选择陌生气体的制取装置，首先要熟悉固体加热型和固液不加热型这两种发生装置，知道根据气体的密度和溶解性来选择收集装置。再根据陌生气体的制取原理和性质，与上面的知识对照迁移，找出共同点，再选择合适的仪器组合。
板书设计
实验活动3　二氧化碳的实验室制取与性质
一、药品及反应原理
药品：石灰石(或大理石)和稀盐酸
原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
二、装置的确定
气体发生装置：由反应条件和反应物状态决定
气体收集装置：由气体溶解性和气体密度决定
三、实验室制取二氧化碳
(1)发生装置：固液不加热型
(2)收集装置：向上排空气法
(3)操作步骤：检查气密性→加药品(先固后液)→连接装置→收集
(4)检验
(5)验满
四、实验室制取气体的一般思路和方法
教学反思
成功之处 本节课是学生实验课，意在锻炼学生的实验动手能力，并在实验中利用分组的形式，培养学生的竞争意识以及组内的团队合作精神。充分发展学生的思维，培养创新精神，使学生自发地萌生对装置进行改进的愿望。
不足之处 个别学生在小组中不与其他同学合作实验，造成本节实验没有完成。

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