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课题2
二氧化碳制取的研究
【学习目标】
1．了解实验室制取二氧化碳的反应原理。
2．探究实验室里制取二氧化碳的装置。
3．了解实验室里制取气体的一般思路和方法。
【学习重点】实验室制取CO2的化学反应原理、实验装置和制取方法；掌握气体制取的一般思路和方法。
【学习难点】从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法和反应原理。
【学习过程】
一、自主学习
1．实验室制取CO2常选用石灰石或大理石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
2．发生装置的确定取决于反应物的状态和反应条件；CO2气体只能用向上排空气法收集，是因为二氧化碳能溶于水且密度比空气大。
3．CO2的检验与验满：检验CO2气体通常用澄清的石灰水，验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口。
二、新知导学
知识点一　实验室制取二氧化碳的药品和反应原理
【师生合作】探究实验室制取二氧化碳的药品，分小组完成以下三个实验，并完成下表：
信息：选择制取气体时药品的一般原则：较易反应、反应速度适中、生成的气体纯净、易于收集、操作简便、原料廉价易得等。
编号
实验
现象
分析
结论(是否适宜制取二氧化碳)
1
碳酸钠+稀盐酸
?快速产生气泡，反应很快停止
?反应太剧烈，反应速率太快，不便于收集气体
否
2
石灰石+稀盐酸
?快速产生气泡，反应很快停止
?反应速率适中，适合用来制取二氧化碳
是
3
石灰石+稀硫酸
?快速产生气泡，反应很快停止
?石灰石与稀硫酸反应会生成微溶的硫酸钙，附着在石灰石表面，阻止反应继续进行
否
总结
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，反应原理为：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑（用化学方程式表示）
知识点二　实验室制取二氧化碳的装置
1．发生装置
发生装置(制备装置)
A
B　　　　　?C
适用的反应条件
加热
加热
适用的反应物的状态
固体与固体
固体与液体
2．收集装置
收集装置
名称
?排水法
?向上排空气法
向下排空气法
适用的气体
?不易溶于水，不与水反应
?密度大于空气，不与空气中任何成分反应
密度小于空气，不与空气中任何成分反应
总结
选择收集装置：排水法：考虑气体的溶解性；排空气法：考虑气体的密度
知识点三　实验室制取二氧化碳的步骤
1．连接仪器，组成装置；
2．检查装置气密性；
3．加入药品（先装入大理石，后加入稀盐酸）；
4．制取并收集气体。
5．检验、验满与存放二氧化碳
（1）检验：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2。?
（2）验满和存放：把燃着的木条放在盛有CO2的集气瓶口，若木条的火焰熄灭，证明气体已经收集满；收集满CO2的集气瓶要用玻璃片盖住并正放在桌面上。?
总结：实验室制取气体的一般思路
1．确定制取气体的反应原理，即在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等)，可用什么药品、通过什么反应来制取这种气体。
2．确定制取气体时的实验装置,包括气体的发生装置和收集装置。
3．确定如何验证所制取的气体
三、我的收获
四、当堂检测
1．选择气体收集装置，不必考虑的是(　C　)
A．溶解性
B．密度
C．气体味道
D．常温下能否与氧气反应
2．实验室制取二氧化碳时，不需选用的仪器有(　A　)
A．酒精灯
B．导管
C．带孔橡胶塞
D．试管
3．下列不适合作实验室制取二氧化碳的发生装置的是(　A　)
4．一氧化氮是一种无色、密度比空气略大、难溶于水的气体，在空气中会迅速与氧气反应生成红棕色的二氧化氮气体。实验室收集一氧化氮可采用的方法是(　A　)
A．排水法
B．排水法或向上排空气法
C．向上排空气法D．向下排空气法
5．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大理石(或石灰石)和稀盐酸。
（2）发生反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（3）收集气体的方法是向上排空气法。
6．如图所示，图中A是检验CO2的方法，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO2；图B是证明CO2是否收集满的方法，若燃着的木条熄灭，证明CO2已收集满。
五、布置作业
3课题2　二氧化碳制取的研究
三维目标要求
知识与技能
1．了解实验室制取二氧化碳的反应原理，探究实验室制取二氧化碳的装置。
2．利用比较、讨论的方法，使学生初步掌握实验室制取二氧化碳的药品、原理、实验装置、收集方法等。
3．了解实验室制取气体的设计思路和方法。
过程与方法
1．使学生懂得在实验室里如何制取二氧化碳，通过探究活动过程进一步培养学生的观察能力和思维能力。
2．能合理使用课堂资料，并会利用这些资料设计实验方案。
情感、态度与价值观
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。
教学重点和难点
教学重点
实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。
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。
　　　　　　　　　　　　　　　　
情境导入
观察鸡蛋壳和醋酸反应的现象，从中可知鸡蛋壳和醋酸反应能产生二氧化碳。此反应能否用于在实验室里制取二氧化碳？
合作探究
探究点一　实验室制取二氧化碳的研究
提出问题在实验室里能用制取氧气的装置制取二氧化碳吗？
讨论交流阅读教材归纳总结。
归纳总结
1．实验室制取二氧化碳的药品和原理：
(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。
(2)反应原理：
CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑。
2．装置的设计与选择：实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。
(1)发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件。
①固液不加热型适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热等条件制取气体。
②固固加热型适用于：反应物为固态，反应需在加热条件下制取气体。
(2)收集装置的选择依据：气体的溶解性，气体的密度。
a．排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。
b．向上排空气法：不与空气成分反应且不污染空气，密度比空气大的气体。
c．向下排空气法：不与空气成分反应且不污染空气，密度比空气小的气体。
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。
根据以上仪器设计来制取二氧化碳的装置如下：
知识拓展①②仪器装配简单，易操作；③④操作方便，随时可以添加药品。
探究点二　实验室制取气体的一般思路和方法
提出问题在实验室里制取气体的一般思路和方法是什么呢？
讨论交流阅读教材归纳总结。
归纳总结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)，然后选择合适的实验装置，最后研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。
(1)选择反应时，要考虑原料易得，反应条件要求不高，操作简便安全，反应速率适中，生成气体不混入其他气体，便于收集。
(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。
板书设计
课题2　二氧化碳制取的研究
一、药品及反应原理
药品：石灰石(或大理石)和稀盐酸。
原理：CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑。
二、装置的确定
发生装置反应物的状态
反应条件
收集装置排空气法向上排空气
向下排空气
排水法
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，从中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，需教师帮助和鼓励
3

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