二氧化碳的制取的研究

1、課題2 二氧化碳制取的研究【教材分析】本課題的教學(xué)內(nèi)容主要為實驗室中制取CO2氣體的原理及裝置的選擇，并在其中滲透氣體制取的試劑和裝置（包括發(fā)生裝置和收集裝置）選擇的依據(jù)。知識要點：1制取CO2氣體的試劑選擇及反應(yīng)原理； 2制取CO2氣體的發(fā)生裝置的選擇及其依據(jù)； 3制取CO2氣體的收集裝置選擇及其依據(jù)； 4實驗室制取氣體的一般思路和方法。 【學(xué)生分析】在此之前， 學(xué)生學(xué)過氧氣的實驗室制法，鑒于學(xué)生掌握了著方面的相關(guān) 知識，可通過回憶、對比分析等方法，歸納出實驗室制取二氧化碳的方法， 同時對氣體的實驗室制法作出對比性總結(jié)，為今后學(xué)習(xí)這方面的知識打下 良好的基礎(chǔ)。讓學(xué)生懂得實驗室制取二氧化碳的原

2、理和裝置是本節(jié)課的重 點;讓學(xué)生從已有的知識出發(fā)，自己推出二氧化碳的實驗室制法，培養(yǎng)和提 高學(xué)生觸類旁通、解決問題的能力，則是這節(jié)課的難點。【教學(xué)目標(biāo)】1知識與技能（1）了解實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理；（2）探究實驗室制取二氧化碳的裝置；（3）了解實驗室制取氣體的一般思路和方法；2過程與方法（1）學(xué)會依據(jù)不同的因素進(jìn)行對比分析而找出合適裝置的方法；（2）在對比分析的過程中學(xué)會比較不同裝置的優(yōu)缺點。3情感、態(tài)度與價值觀通過對CO2氣體制取的探究，增強學(xué)生對化學(xué)實驗的好奇心和探究欲，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實驗?zāi)芰?。【教學(xué)重難點】1教學(xué)重點（1）CO2氣體制取的試劑和反應(yīng)

3、原理；（2）CO2氣體制取的裝置選擇及其依據(jù)；2教學(xué)難點實驗室制取氣體的一般思路和方法?！窘虒W(xué)策略】本課題內(nèi)容為氣體制取的研究，是初中化學(xué)實驗的重要內(nèi)容，也是中考必考的題型之一，教學(xué)中要充分利用現(xiàn)有的教學(xué)資源，以實驗的方式來完成，以加強學(xué)生的記憶和理解；同時教學(xué)中要充分利用學(xué)生的主觀能動性，采取討論、爭辯的形式對實驗裝置進(jìn)行比較分析，從而使學(xué)生更加明確實驗室制取氣體的試劑選擇、裝置選擇的依據(jù)，并進(jìn)一步明確實驗制取氣體的一般思路與方法?！菊n時安排】1課時【教學(xué)過程】明確學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 通過分析CO2的實驗室制法知道實驗室制取氣體的一般思路和方法，學(xué)會確定發(fā)生裝置和收集裝置。2. 通過探究比較，找出

4、實驗室制取CO2的理想原料，熟練記住實驗室制取CO2的反應(yīng)原理。3. 學(xué)會實驗室制取CO2的裝置、收集方法、檢驗和驗滿方法。課前自主學(xué)習(xí)1實驗室是如何制取O2的？請寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。2用高錳酸鉀或氯酸鉀與用過氧化氫溶液制O2時發(fā)生裝置有何不同？為什么能用排水法和向上排空氣法收集氧氣？3你所知道的能產(chǎn)生CO2的反應(yīng)有哪些？請寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式： 課堂情景導(dǎo)入前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過實驗室制取O2的方法，而CO2在實驗室中又是如何制取的呢？課中合作探究知識點一、實驗室中制取CO2的試劑選擇思考 有CO2生成的化學(xué)反應(yīng)都能用于實驗室制取CO2嗎？請根據(jù)課前找到的能產(chǎn)生CO2的反應(yīng)，思考其能否用于實

5、驗室中制取CO2，并嘗試說明原因。點燃1C + O2 = CO2高溫2C + CuO = Cu + CO2 實驗仔細(xì)觀察教師的演示實驗，記錄下表： 反應(yīng)原料現(xiàn)象反應(yīng)劇烈程度碳酸鈉（粉末） + 稀鹽酸碳酸鈉（粉末） + 稀硫酸大理石（塊狀） + 稀硫酸大理石（塊狀） + 稀鹽酸結(jié)論最適合在實驗室里制取CO2的藥品是 ，原因是 ，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。點撥1大理石與稀硫酸反應(yīng)中，剛開始時能反應(yīng)，但很快反應(yīng)就會停止，其原因是反應(yīng)生成了微溶的硫酸酸鈣（CaSO4），覆蓋在大理石表面，阻止了反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，故實驗室制取CO2不能選用稀硫酸；2不能選用碳酸鈉（Na2CO3），原因是反應(yīng)速度太快，不易控制

6、；3不能選用濃鹽酸，原因是濃鹽酸具有較強的揮發(fā)性，氯化氫氣體，使制取的CO2不純凈。交流討論1有什么方法可使大理石與稀硫酸能持續(xù)地反應(yīng)？2若將塊狀的大理石改為粉末狀的大理石與稀鹽酸反應(yīng)，適用于實驗中制取CO2嗎？為什么？歸納小結(jié)一、實驗室制取CO2的試劑與原理：1試劑：大理石（或石灰石）與稀鹽酸 選擇原則：（1）藥品來源廣，價廉；（2）反應(yīng)條件、裝置、操作簡單；（3）產(chǎn)氣速率適中，容易收集氣體；（4）純度高；（5）安全、無污染或污染小等等。2原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2知識點二：實驗室制取CO2的裝置選擇閱讀 自學(xué)課本P113115，通過對比分析O2和

7、CO2的實驗室制法，找出實驗室制取氣體時選擇發(fā)生裝置和收集裝置應(yīng)考慮的因素，并說明原因。然后設(shè)計一套你認(rèn)為制取CO2的最佳裝置。資料 空氣的平均相對分子質(zhì)量為29，CO2的相對分子質(zhì)量為44,由此推出CO2的密度比空氣的 。CO2能溶于水，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1體積的水可溶解0.88體積的CO2；且與水反應(yīng)，CO2溶于水生成了碳酸，碳酸很不穩(wěn)定，很容易分解成CO2和水。對比 CO2和O2的制取實驗及相關(guān)性質(zhì)比較制取的氣體反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件氣體的密度是否與水反應(yīng)CO2O2思考與討論（1）結(jié)合課本P114所提供的儀器，思考實驗室制取CO2應(yīng)該選擇什么樣的發(fā)生裝置呢？請從下圖中選擇實驗室制取CO2的發(fā)生

8、裝置并說明理由。（2）實驗室收集CO2的裝置是什么？請看相關(guān)信息后作出選擇，并說明理由。收集方法是 ，選擇該方法的理由是 。A B C 延伸與拓展 我們還可以組合出更多的制取裝置 A B C D E討論與交流 1請說出上述各裝置的優(yōu)點；2若實驗室只有碳酸鈉（Na2CO3）和稀鹽酸，要想完成實驗室制取CO2應(yīng)該選擇上述哪種裝置？理由是 。3如何檢測生成的氣體是CO2？4如何證明集氣瓶中的CO2已經(jīng)收滿？歸納小結(jié)二、實驗室制取CO2的裝置選擇1氣體發(fā)生裝置見上述裝置選擇的依據(jù)： 、 。2氣體收集裝置向上排空氣法 選擇的依據(jù)： 、 。3CO2檢驗方法 將氣體通入 ，若觀察到 ，說明該氣體是CO2。4

9、CO2的驗滿 將 的木條放在 ，若木條 ，證明已經(jīng)收滿。練習(xí)1實驗室制取二氧化碳可以選用的發(fā)生裝置是（ ） A B C D2在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是（ ）知識點三：實驗室制取氣體的思路和方法閱讀 P115相關(guān)內(nèi)容，對比分析實驗室制取O2和CO2的方法，歸納總結(jié)出實驗室制取氣體的一般思路和方法。歸納小結(jié)實驗室制取氣體的一般思路與方法：1確定試劑、反應(yīng)原理；2確定實驗裝置（氣體發(fā)生裝置、氣體收集裝置）；3驗證生成的氣體。練習(xí)1下列有關(guān)“固液反應(yīng)，不需加熱”的氣體發(fā)生裝置合理的是（ ）2下列有關(guān)盛放某些氣體的集氣瓶，其

10、擺放情況正確的是（ ）課堂歸納小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你收獲了什么？我的收獲 課堂練習(xí)應(yīng)用P116“練習(xí)與應(yīng)用”5分鐘隨堂測評1實驗室里制取二氧化碳時，可以選用的酸是 （ ）A稀HNO3 B稀鹽酸 C稀H2SO4 D濃鹽酸2實驗室選擇制取氣體的裝置時，可以不考慮的因素是（ ）A反應(yīng)物的性質(zhì)和狀態(tài) B反應(yīng)條件 C所制氣體的性質(zhì) D所制氣體的顏色3小強在化學(xué)課上知道了蛋殼的主要成份是碳酸鈣，決定制作一個無殼雞蛋送給媽媽。他應(yīng)該從廚房中選擇雞蛋和下列物質(zhì)中的（ ） A味精 B白酒 C醬油 D食醋4證明集氣瓶中收滿二氧化碳的正確方法是（ ）A加入澄清石灰水 B加入紫色石蕊試液 C把燃著的木條放在集氣瓶口

11、 D把燃著的木條伸到集氣瓶內(nèi)5請根據(jù)右圖回答下列問題。（1）儀器a的名稱是 。（2）錐形瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。（3）錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)行較長時間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，發(fā)現(xiàn)火焰仍不熄滅，其原因可能是 。（4）實驗室一般用向上排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w，試問能否用用水法收集到二氧化碳？ ；理由是 。（已知：通常狀況下1L水大約能溶解1L二氧化碳?xì)怏w）課后鞏固訓(xùn)練1常溫下塊狀大理石投入足量稀硫酸中，剛開始能產(chǎn)生氣體，但很快就停止產(chǎn)生。而將大理石粉末逐步加人足量稀硫酸中卻能持續(xù)產(chǎn)生氣體。由此得出的結(jié)論或推理正確的是（ ）A物質(zhì)間是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，只和反應(yīng)的條件有關(guān) B反應(yīng)物之間必須直接接

12、觸才會發(fā)生化學(xué)反應(yīng) C塊狀大理石與粉末狀大理石的化學(xué)性質(zhì)不同 D硫酸鋇粉末也可和鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而溶解2實驗裝置的設(shè)計和組裝是一個改進(jìn)的過程，請觀察下列裝置并回答相關(guān)問題。（1）A 裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ 。（2）根據(jù)A 裝置的適用條件改進(jìn)后得到B裝置，其中儀器c 的名稱是 ，改進(jìn)后對比A裝置的優(yōu)點是_（至少答1點）。（3）從上述裝置中選出一種用于收集氫氣，對應(yīng)的編號是_。（4）E 裝置從a、b 中某一個接口進(jìn)氣，可以代替C、D 裝置收集氣體，并且可以減少氣體向空氣中的逸出。現(xiàn)用A、E裝置來制取并收集二氧化碳，連接A 裝置的應(yīng)是_端(選填“a”或“b”)。3通過學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實驗室

13、制取氣體的有關(guān)規(guī)律，以下是老師提供的一些實驗裝置。請結(jié)合下圖回答問題：（1）請?zhí)顚憳?biāo)號儀器的名稱：_，_； （2）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳?xì)怏w時，發(fā)生裝置應(yīng)選 _ ，應(yīng)選用的收集裝置是_，用該裝置收集的氣體所具有的物理性質(zhì)是_ _，制取二氧化碳?xì)怏w時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。（3）通過查閱資料得知：氨氣（NH3）是一種密度比空氣小且極易溶于水的氣體，其水溶液稱為氨水；氨氣在加熱條件下能與氧化銅反應(yīng)生成銅、水和空氣中含量最多的氣體。小芳同學(xué)加熱氯化銨（NH4Cl）和氫氧化鈣的固體混合物制取氨氣，她應(yīng)選擇的反應(yīng)的發(fā)生裝置是 ，收集裝置是 。（填字母編號）（4）出氨氣和氧化銅反應(yīng)的化學(xué)方程

14、式為 。 課后延伸拓展f gA B 濃硫酸b cd e堿石灰a a 1. 下圖是實驗室用于制取、干燥和收集氣體的裝置圖?？茖W(xué)實驗課上同學(xué)們用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)制取并收集二氧化碳?xì)怏w，請回答問題：（1）制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置應(yīng)選擇（填裝置編號） 。（2）現(xiàn)要收集一瓶干燥的二氧化碳?xì)怏w，請在上述裝置中選擇合適的裝置，按氣體的流向用導(dǎo)管的編號將裝置連接好：a 。2某學(xué)習(xí)小組圍繞“氣體實驗室制取”進(jìn)行了研討。請你參與完成下面的問題。（1）原理分析：實驗室制取CO2的化學(xué)方程式為 。不用Na2CO3與鹽酸反應(yīng)制取CO2的原因是 。（2）發(fā)生裝置：圖裝置中儀器a的名稱是 。實驗室常用無水醋酸鈉固體與堿石灰在加熱的情況下制CH4，則發(fā)生裝置應(yīng)選擇 （填序號）。（3）收集裝置：實驗室收集NH3（NH3易溶于水）應(yīng)采用的方法是 。收集有毒氣