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第五章　奇妙的二氧化碳
第2节　二氧化碳的实验室制法
第2课时 实验室制取气体的一般思路
预习清单
实验室制取气体的实验装置包括发生装置和收集装置。
(1)发生装置的选择主要由 和 决定。
(2)收集装置的选择需考虑生成气体的 性质( 、密度), 性质(是否与水、 反应)。
反应物状态
物理
反应条件
溶解性
化学
氧气
导入
我们已经学习了氧气和二氧化碳的实验室制法,那么,实验室制取气体的一般思路是什么呢
教学目标
1.认识到实验室制取气体需综合考虑反应原理、药品选择、装置设计、气体检验等多方面因素，构建实验室制取气体的系统观念；
2.理解实验室制取二氧化碳的反应本质（碳酸钙与稀盐酸反应），从物质变化的角度认识化学反应的发生;
3.建立根据气体性质（密度、溶解性、是否与水反应等）选择合适收集方法的观念，体会物质性质与实验操作的紧密联系4形成"反应原理→发生装置→收集装置→检验验满"的实验室制取气体逻辑链条;
（一）化学观念
教学目标
1.通过对多种能生成二氧化碳的反应进行分析，筛选出适合实验室制取的方法，培养批判性思维和逻辑推理能力;
2.在实验装置的设计与评价过程中，运用类比、归纳、演绎等思维方法，如对比实验室制取氧气与二氧化碳的装置，归纳气体发生装置和收集装置的选择依据，提升思维的深刻性和灵活性;
3.针对实验过程中出现的问题（如反应速率过快或过慢、气体不纯等），能运用科学思维进行原因分析和解决方案的探讨4从具体气体制取案例中抽象概括出实验室制取气体的一般思路模型（原理-装置-操作-检验四要素模型），并尝试运用该模型解决新情境下的简单气体制备问题;
（二）科学思维
教学目标
1.经历提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价等科学探究过程，探究实验室制取气体的最佳方案;
2.通过对比实验，确定适用于实验室制取二氧化碳的反应物，了解气体制备的反应物选择依据，培养科学探究能力;
3.通过小组合作搭建发生装置，培养合作意识和动手能力;
4.通过小组讨论，比较三种集气方法的特点，了解收集方法的选择依据;
5.通过小组讨论，明确"检验"和"验满"的操作目的差异，选择切实可行的二氧化碳检验和验满的具体方法并动手实验，感受实验成功的喜悦;
（三）科学探究与实践
教学目标
1.在实验探究中养成严谨求实、细心观察、合作分享的科学态度，增强实验安全意识（如防炸、防烫、防污染）;
2.通过了解二氧化碳在生产生活中的广泛应用以及过量排放对环境的影响，树立绿色化学理念和环保意识，培养社会责任感;
3.通过对比氧气与二氧化碳的制取，归纳实验室制取气体的一般规律，培养敢于质疑、勇于创新的科学精神;
4.体会化学对社会发展的贡献，激发学习化学的社会责任感。
（四）科学态度与责任
任务一：实验室制取气体的装置
在设计实验室制取气体的方案时,选择合适的化学反应原理是关键。实验室制取O2、CO2的反应原理是什么
加热高锰酸钾或氯酸钾(二氧化锰作催化剂)制O2
过氧化氢溶液分解(二氧化锰作
催化剂)制O2
大理石和稀盐酸反应制 CO2
加热
常温
常温
催化剂
催化剂
任务一：实验室制取气体的装置
实验室制取O2装置：
用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气
用过氧化氢溶液制取氧气
用高锰酸钾制取氧气时,试管口放一团棉花
反应物的状态和反应条件不同
发生装置的选择主要由反应物的状态(固体与固体、固体与液体等)和反应条件(是否需要加热、使用催化剂等)确定。
任务一：实验室制取气体的装置
收集氧气装置：
用向上排空气法或排水法
收集二氧化碳装置：
用向上排空气法
收集装置的选择需要考虑生成物气体的物理性质(溶解性、密度)、化学性质(是否与水或氧气反应),还要考虑气体是否有毒,是否会造成空气污染。在收集有毒气体时,要防止气体逸散到空气中,如采用排水法或用气球收集等,还要吸收处理掉多余的气体,避免对空气造成污染。
任务一：实验室制取气体的装置
制取的气体 制取原理 反应物的状态 反应的条件 该气体的 发生装置 该气体的收集装置
氧气 加热高锰酸钾 固体 加热
加热氯酸钾(二氧化锰作催化剂) 固体+固体 加热
分解过氧化氢(二氧化锰作催化剂) 固体+液体 不加热
二氧化碳 石灰石与稀盐酸 固体+液体 不加热
A
A
B或C
B或C
E或F
E或F
E或F
E
任务二：实验室制取气体的一般思路
核心总结
1.制取气体发生装置的选择
装置类型 发生装置
固体+固体—→气体(固体加热型)
液体+固体—→气体(固液不加热型)
△
核心总结
2.制取气体收集装置的选择
(1)排水法:不易溶于水且不与水发生反应的气体均可用排水法收集,如收集O2等气体。
(2)排空气法:密度与空气密度相差较大且不与空气中任何一种成分反应的气体均可用排空气法收集。
①向上排空气法:所收集的气体的密度大于空气的密度,如CO2、O2等。
②向下排空气法:所收集的气体的密度小于空气的密度,如H2等。
3.实验室制取气体的一般思路。
课堂练习
1.实验室用双氧水制氧气和用大理石与稀盐酸反应制二氧化碳相比较,下列说法中正确的是( )
A.反应原理都是分解反应
B.反应都需要加热
C.生成气体都不与水反应
D.都可以用向上排空气法收集
D
课堂练习
2.请根据下图回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)写出锥形瓶内反应的化学方程式: 。
(3)锥形瓶内的反应进行较长时间后,用燃着的火柴放在集气瓶口,火焰仍不熄灭的原因是 。
长颈漏斗
CaCO3+2HCl——CaCl2+H2O+CO2↑
——
长颈漏斗未伸入液面以下,造成气体逸出
3.下图所示为实验室常用的实验装置,据此回答下列问题。
(1)常温下,用锌和稀硫酸反应制取氢气,应选用的发生装置是 (填序号,下同),收集装置是 。
(2)CO2可以用碳酸氢钠(NaHCO3)固体加热分解(产物为碳酸钠、二氧化碳和水)来制取,若用此法来制取CO2,应选用的发生装置是 ,收集装置是 。
(3)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是白色白色白色白色白色白色,植物油上方原有的空气对实验的结果 (填“有”或“没有”)明显影响。
课堂练习
B
C或E
A
D
防止二氧化碳溶于水
没有
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