资源简介

二氧化碳的实验室制法 二氧化碳对人类生活和环境的影响
素养目标
1．化学观念：通过阅读教材，了解实验室制取二氧化碳的反应原理，通过实验探究二氧化碳的实验室制法。
2．科学思维：通过实验的操作和观察，初步学习实验现象的观察方法，学习归纳知识的思维方法；通过实验室制取氧气、二氧化碳装置的比较，找出它们的异同点，渗透对比的方法以及物质的性质决定制法的思想方法。
3．科学探究与实践：通过学习，学会运用观察和实验比较、归纳、总结等方法对所获取信息进行加工；通过对实验现象的讨论，培养学生的归纳整理、交流合作能力。
4．科学态度与责任：结合实例体会化学用品的选择和使用与物质性质的重要关系，认识合理使用化学用品的重要意义，形成合理使用化学用品的意识。通过认识自然界二氧化碳的循环及重要性，增强环保意识及人与自然和谐统一意识。
教学重难点
1．教学重点：实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。
2．教学难点：确定实验室制取气体的发生装置和收集装置的思路和方法。
教学过程
【情境导入】
【复习回顾】同学们是否还记得我们实验室制取氧气的方法步骤？
（试剂的选择→发生装置的选择→收集装置的选择→组装仪器→进行实验→反思评价）
合作探究
探究点一 实验室怎样制取二氧化碳
我们知道，碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。
提出问题 我们在实验室要用什么方法才能收集到纯净的CO2呢？
碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗？实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢？
讨论交流 观看《不同试剂反应制备二氧化碳》视频，讨论归纳。
归纳总结
制取二氧化碳试剂的选择
试剂 反应速率
块状大理石 稀盐酸 大量气泡，反应速度适中
稀硫酸 少量气泡，反应一会就停止
碳酸钠 稀盐酸 大量气泡，反应很快
稀硫酸 大量气泡，反应很快
粉末状碳酸钙 稀盐酸 大量气泡，反应很快
稀硫酸 少量气泡，反应一会就停止
经分析可知：实验室制取二氧化碳最理想的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸。
实验原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
提问：制取二氧化碳要选用什么装置呢？
2.制取二氧化碳发生装置的选择
依据：反应物的状态、反应条件
制取O2 制取CO2
原料和状态 是否加热 装置选用 原料和状态 是否加热 装置选用
KMnO4固体 需加热 固体加热 稀盐酸和大理石 不需加热 固液常温
H2O2溶液和MnO2固体 不需加热 固液常温
3.制取二氧化碳收集装置的选择
依据：气体的密度和溶解性
密度与空气比较 是否溶于水 装置选用
制取O2 大于空气 不易溶于水 向上排空气或排水法
制取CO2 大于空气 易溶于水 向上排空气
课堂讨论 实验室制取二氧化碳和氧气反应物的状态和条件是什么？它们的密度和溶解性又有什么差异？
根据上述比较，分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同？
实验活动
根据实验室制取二氧化碳气体的原理，设计一套制取二氧化碳的装置，可供选择的仪器如图，也可以另选或自选仪器，还可以利用代用品。
根据以上仪器设计制取二氧化碳的装置如下：
注意事项
长颈漏斗下端应浸入液面以下——防止气体从长颈漏斗逸出（发生装置）
导管应刚露出橡皮塞即可——利于气体的导出（发生装置）
导管应伸入集气瓶底部——有利于排尽集气瓶内的空气（收集装置）
提问：如何检验装置气密性？
如图①所示，组装好仪器后，先把导气管的一端浸入水里，然后用手掌紧贴容器外壁，如果导气管口有气泡冒出，或者松开手，导气管口浸水的一端形成一段高于水面的水柱，则表明装置气密性良好。
提问：如何验满呢？
验满：将燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，说明CO2已满
思考：为什么可以用图④中所示的方法检验二氧化碳是否集满？
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满，否则未集满。
提问：如何检验收集到的气体是CO2？
检验：将气体通入澄清石灰水(或往气体中滴加澄清石灰水，振荡)，石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。
进行实验
观看《实验室制取二氧化碳》的视频，注意观察实验的发生装置和收集装置，及验满方法。
实验反思 比较实验室制取二氧化碳的发生装置与制取氧气的有何不同？为什么会有不同？
制取氧气的发生装置为固体加热型或固液常温型，制取二氧化碳的发生装置为固液常温型，因为反应所需的试剂和反应条件不同。
思路与方法导引 观看《实验室制取气体的一般思路与方法》的视频
实验室制取气体的一般思路和方法：首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等)，然后设计制取气体的实验装置，最后研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。
(1)确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。
(2)实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。选择气体发生装置要根据反应物的状态和反应条件；选择气体的收集装置应考虑气体的密度和气体的溶解性及气体是否与水反应。
(3)验证气体时，实验现象要明显。
探究点二 二氧化碳对人类生活和环境有何影响
对人类生活的影响
提出问题 CO2在生活中有哪些应用？
讨论交流 学生结合生活讨论归纳。
归纳总结
1.CO2不能燃烧，也不支持燃烧，可用来灭火。
2.干冰升华吸热，可用作制冷剂，可用于保存食物和人工增雨。
3.CO2能促进光合作用，可用作温室肥料(气肥)。
4.CO2能溶于水，可用于制汽水饮料。
5.CO2能与多种物质反应，是化工原料，如制纯碱，尿素等。
思考：进入久未开启的菜窖或干涸的深井前应先做灯火试验，估计环境中二氧化碳的浓度。为什么要做灯火实验呢？
二氧化碳无毒，但它不能供给呼吸，所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中，会感到气闷、头痛乃至窒息死亡。
二、二氧化碳对环境的影响
提出问题 CO2和温室效应的关系？
讨论交流 学生结合生活讨论归纳。
归纳总结
温室效应的危害：
全球变暖，冰川融化、海平面升高，淹没沿海地带
气候反常，土地沙漠化
生态环境变差，生物物种减少，人类健康受到损害
控制温室效应的措施
（1）减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用。
（2）开发利用太阳能、风能等清洁能源。
（3）开发、普及节能产品和技术。
（4）大力植树造林，严禁乱砍滥伐。
（5）用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳。
控制二氧化碳的排放量；发展“低碳经济”，提倡低碳生活。
探究点三 自然界的碳循环和氧循环
提出问题 自然界的碳循环和氧循环都有非常重要的作用，碳循环和氧循环是怎么发生的呢？
讨论交流 阅读教材p162“自然界的碳循环和氧循环”的内容，讨论归纳。
归纳总结
二氧化碳含有碳元素和氧元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到了非常重要的作用。
动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧都消耗氧气、产生二氧化碳；绿色植物和水中的藻类则通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。
【板书设计】
第2课时 二氧化碳的实验室制法 二氧化碳对人类生活和环境的影响
一、实验室怎样制取二氧化碳
1.试剂的选择
实验原理：CaCO3＋2HCl==CaCl2＋H2O＋CO2↑。
2.发生装置的选择
3.收集装置的选择
二、二氧化碳对人类生活和环境有何影响
1.对人类生活的影响：
2.二氧化碳对环境的影响
温室效应的危害
控制温室效应的措施
三、自然界的碳循环和氧循环
【教学反思】
成功之处 本堂课通过对制取二氧化碳的学习，加深学生对知识的理解，并在教师的引导下整理、归纳出实验室制取气体的一般思路和方法。让学生联系已有的知识，独立解决实验中出现的具体问题，从而培养学生的创新思维和探究能力
不足之处 有些学生对实验的装置不敢大胆猜想和设计，需教师提供帮助和鼓励

展开更多......

收起↑