[推薦學(xué)習(xí)]2022-2022學(xué)年九年級化學(xué)上冊-第六單元-碳和碳的氧化物-課題2-二氧化碳制取的研

1、生活的色彩就是學(xué)習(xí)課題2 二氧化碳制取的研究本課題主要研究實(shí)驗(yàn)室中如何制取二氧化碳。教材首先給出了實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的化學(xué)反響原理，然后采用活動與探究的方式來研究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，這是本課題的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。教材首先給出了確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置的因素，然后讓學(xué)生從反響物的狀態(tài)、反響條件、氣體密度與空氣密度的大小比擬和是否與水反響等方面來比擬實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此根底上，給出了一些儀器，由學(xué)生自己來組裝制取二氧化碳的裝置。最后，教材給出了制取二氧化碳的一種裝置，并在“學(xué)完本課題你應(yīng)該知道中總結(jié)了實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的思路和方法。課題二氧化碳制取的研究課型新授課教學(xué)目標(biāo)

2、知識與技能1.通過分析氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，討論實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般設(shè)計(jì)思路。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制取氣體的一般設(shè)計(jì)思路進(jìn)行二氧化碳制取的探究實(shí)驗(yàn)。3.通過探究實(shí)驗(yàn)初步掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置和操作。4.了解二氧化碳的局部物理性質(zhì)，學(xué)會收集、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿二氧化碳的方法。過程與方法1.使學(xué)生初步認(rèn)識科學(xué)探究的意義和根本過程，能提出問題，進(jìn)行探究活動。用科學(xué)的方法去推理、分析、解決實(shí)際問題。2.通過探究實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生主動與他人進(jìn)行交流和討論，清楚地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，逐步形成良好的學(xué)習(xí)模式。情感、態(tài)度與價值觀1.增強(qiáng)學(xué)生對自然界中化學(xué)現(xiàn)象的探究欲。能從探究活動中獲得成功的喜悅，增強(qiáng)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。2.培

3、養(yǎng)學(xué)生的合作意識及勤于思考、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勇于創(chuàng)新和實(shí)踐的科學(xué)精神。教學(xué)重點(diǎn)探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理和實(shí)驗(yàn)裝置，并利用設(shè)計(jì)裝置制取二氧化碳。教學(xué)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的設(shè)計(jì)思路。教具準(zhǔn)備儀器：錐形瓶或廣口瓶、大試管、長頸漏斗，帶導(dǎo)管的雙孔塞、集氣瓶、玻璃片、導(dǎo)氣管等。藥品：大理石或石灰石、碳酸鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸溶液。教具：多媒體電腦平臺和PPT課件。備課筆記課前預(yù)習(xí)1.實(shí)驗(yàn)室制取CO2常選用石灰石或大理石和稀鹽酸，其反響原理是CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。2.發(fā)生裝置確實(shí)定取決于反響物的狀態(tài)和反響條件；CO2氣體只能用向上排空氣法收集，是因?yàn)槎趸寄苋苡谒颐芏缺?/p>

4、空氣大。3.CO2的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿：檢驗(yàn)CO2氣體通常用澄清的石灰水，驗(yàn)滿的方法是將燃著的木條放在集氣瓶口。新課導(dǎo)入設(shè)問在課題1中我們學(xué)過碳在氧氣中充分燃燒、高溫下碳復(fù)原氧化銅都可以生成二氧化碳，在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳是否可以利用這些反響呢？提問請同學(xué)們討論總結(jié)：根據(jù)前面學(xué)過的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的思路是什么？總結(jié)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路是：選擇適當(dāng)?shù)姆错?，包括反響物和反響條件；選擇適宜的實(shí)驗(yàn)裝置；檢驗(yàn)所制得的氣體等。進(jìn)行新課知識點(diǎn)一、實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置確實(shí)定1.二氧化碳的性質(zhì)信息從生活經(jīng)驗(yàn)和已有事實(shí)推測在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氧化碳的密度是1.977g/L，比空氣的密度_空氣是_

5、。把燃著的木條插入盛二氧化碳的集氣瓶中，木條_，說明_。翻開汽水瓶蓋可以看到_，這說明二氧化碳溶于水_“能或“不能且二氧化碳能與水反響。人向澄清石灰水中吹氣，看到的現(xiàn)象_，說明二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣Ca(OH)2反響。2.發(fā)生裝置和收集裝置教師活動1結(jié)合教材及上述提供信息，講解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置選擇依據(jù)：投影發(fā)生裝置的選擇依據(jù)：反響物的狀態(tài)及反響條件。a.如果反響物的狀態(tài)是固體，反響條件需要加熱，采用如圖1所示裝置。b.如果反響物的狀態(tài)是固體和液體，反響條件不需要加熱，采用如圖2所示裝置或類似裝置。備課筆記課外拓展：工業(yè)上，通過高溫煅燒石灰石的方法制取二氧化碳。CaCO3高溫CaO+

6、CO2進(jìn)行新課收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的水溶性、氣體的密度。a.排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反響的氣體。此法收集的氣體較為純潔；當(dāng)有氣泡從水槽中冒出時，說明氣體收集已滿(如圖3所示)。b.向上排空氣集氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣大且不與空氣中成分反響的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。同時，應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。此法收集的氣體較為枯燥，但純度較差；需要驗(yàn)滿(如圖4所示)。c.向下排空氣集氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中成分反響的氣體。操作時應(yīng)注意將導(dǎo)管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣

7、瓶內(nèi)的空氣排盡。此法收集的氣體較為枯燥，但純度較差；需要驗(yàn)滿(如圖5所示)。2指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合上述提供信息及所講知識完成教材P114中的表：二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取及相關(guān)性質(zhì)比擬。學(xué)生活動1交流討論：根據(jù)上述信息分析，制取二氧化碳和氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置有什么不同？2實(shí)驗(yàn)探究：結(jié)合上述反響原理和教材提供的儀器，設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置，并與同學(xué)討論、交流，分析各自設(shè)計(jì)的裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。也可選用其他儀器、自制儀器或代用品共同總結(jié)總結(jié)學(xué)生討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置的成果：投影發(fā)生裝置：發(fā)生裝置要根據(jù)反響物的狀態(tài)和反響條件來確定。由于反響物是塊狀的大理石或石灰石與稀鹽酸反響，且反響不需要加熱，生成的CO2難溶于

8、酸，因此CO2的發(fā)生裝置可設(shè)計(jì)為如圖6所示或其他類似裝置，如容器用平底燒瓶也可。思考長頸漏斗為什么要插入液面下？能不能用普通漏斗代替長頸漏斗？備課筆記方法總結(jié)：判斷一種氣體的密度比空氣大還是小的方法是：空氣的平均相對分子質(zhì)量約為29，如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29，那么這種氣體的密度比空氣的大；如果某氣體的相對分子質(zhì)量小于29，那么這種氣體的密度比空氣的小。答復(fù)起液封作用，防止生成的氣體從長頸漏斗跑掉。普通漏斗頸較短，難到達(dá)液封要求，因此，不宜用普通漏斗代替長頸漏斗。收集裝置：收集裝置要根據(jù)CO2的性質(zhì)來確定因?yàn)镃O2能溶于水，且密度比空氣密度大，因此一般只用向上排空氣法來收集(如圖7所示)

9、。思考為什么插入集氣瓶的導(dǎo)氣管要接近瓶底？答復(fù)如果不接近瓶底，瓶內(nèi)空氣不易排出，收集到的CO2氣體不純。學(xué)生活動各小組按照自己的設(shè)計(jì)，選擇儀器，自行組裝并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。1按照正確的實(shí)驗(yàn)步驟制取并收集一瓶二氧化碳。2討論：怎樣檢驗(yàn)生成的氣體是二氧化碳？3討論：如何檢驗(yàn)集氣瓶中的二氧化碳已收集滿了？共同總結(jié)1實(shí)驗(yàn)步驟：檢查裝置的氣密性裝藥品先加固體，連接好后加液體連接裝置檢驗(yàn)制得的氣體收集一瓶二氧化碳檢驗(yàn)是否收集滿。2檢驗(yàn)方法：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，如果變渾濁，那么證明是二氧化碳。3驗(yàn)滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條立即熄滅，那么證明已收集滿了。知識點(diǎn)二、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法教師活

10、動提供學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的參考信息：碳酸鈉粉末Na2CO3或大理石或石灰石主要成分都是CaCO3等碳酸鹽均能跟稀鹽酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)等酸發(fā)生反響生成二氧化碳。學(xué)生活動實(shí)驗(yàn)探究一：探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的理想原料。重點(diǎn)比擬反響速率快慢可供選的藥品：1碳酸鈉粉末Na2CO3；2石灰石或大理石主要成分是CaCO3反響；(3)碳酸鈣粉末CaCO3；(4)稀鹽酸(有效成分HCl)；(5)稀硫酸(有效成分H2SO4)。可供選的儀器：試管、藥匙、膠頭滴管。教師活動1指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究中的儀器操作、藥品取用并觀察現(xiàn)象；2共同分析總結(jié)：根據(jù)提供藥品可做如下實(shí)驗(yàn)：備課筆記重點(diǎn)提示：假設(shè)制取的氣體有毒，在收

11、集該氣體時，還應(yīng)采取措施防止該氣體逸散到空氣中，故對多余的氣體要進(jìn)行尾氣處理，防止其對空氣造成污染。規(guī)律總結(jié)：1不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因?yàn)橄×蛩崤c大理石反響生成微溶于水的CaSO4，會覆蓋在大理石外表，阻礙反響繼續(xù)進(jìn)行；2不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，會使生成的氣體中混有較多氯化氫氣體而不純；3不用純CaCO3或Na2CO3等代替大理石或石灰石，因?yàn)樗鼈兣c稀鹽酸反響速率太快，很難控制，且本錢較高。 酸鈉粉末Na2CO3和稀鹽酸(有效成分HCl) 酸鈉粉末Na2CO3和稀硫酸(有效成分H2SO4) 灰石或大理石主要成分是CaCO3和稀鹽酸(有效成分HCl) 灰石或大理石主要成分是C

12、aCO3和稀硫酸(有效成分H2SO4) 酸鈣粉末CaCO3和稀鹽酸(有效成分HCl)碳酸鈣粉末CaCO3和稀硫酸(有效成分H2SO4)3現(xiàn)象總結(jié)分析：實(shí)驗(yàn)中，他們觀察發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)迅速反響，生成大量氣體，碳酸鈉粉末很快消耗完畢；實(shí)驗(yàn)剛開始冒出了少量氣泡，但很快氣泡越來越少，藥品有剩余但反響停止；實(shí)驗(yàn)迅速反響，生成較多的氣體，反響持續(xù)時間較長。結(jié)論在實(shí)驗(yàn)室里常常用石灰石或大理石跟稀鹽酸反響來制取二氧化碳：CaCO3+2HCl CaCl2CO2十H2O教學(xué)板書課題2 二氧化碳制取的研究1.反響原理CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O2.實(shí)驗(yàn)裝置氣體發(fā)生裝置：由反響條件和反響物狀態(tài)決定；氣體

13、收集裝置：由氣體溶解性和氣體密度決定。3.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳1發(fā)生裝置：固液不加熱型2收集裝置：向上排空氣法3操作步驟：檢查氣密性加藥品先固后液連接裝置收集4檢驗(yàn)5驗(yàn)滿課堂小結(jié)本節(jié)課主要學(xué)習(xí)了實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反響原理和實(shí)驗(yàn)裝置，并了解了制取氣體實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，包括選擇恰當(dāng)?shù)姆错懺砑斑m宜的實(shí)驗(yàn)裝置。備課筆記教材習(xí)題解答練習(xí)與應(yīng)用P1161.實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的反響原理是CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2(用化學(xué)方程式表示)；收集二氧化碳的方法是向上排空氣法，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝饷芏却螅粰z驗(yàn)二氧化碳的方法是將氣體通入澄清的石灰水中，假設(shè)澄清石灰水變渾濁，那么證明生成的氣

14、體是二氧化碳；用集氣瓶收集二氧化碳時，證明是否集滿的方法是用燃著的小木條放在集氣瓶口處，假設(shè)木條熄滅，那么證明集滿，否那么沒有集滿。2.右圖所示實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置有哪些錯誤？為什么？解：該制取二氧化碳的裝置有以下幾處錯誤：(1)長頸漏斗下端管口沒有伸入液面下，會導(dǎo)致二氧化碳從長頸漏斗逸出。(2)出氣導(dǎo)管口不應(yīng)伸入液面下，這樣無法收集到氣體。(3)集氣瓶口不能向下，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拿芏却螅@樣無法收集到二氧化碳。3.寫出以下物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。其中，哪些屬于化合反響？哪些屬于分解反響？4.列舉你所知道的能生成二氧化碳的反響，能用化學(xué)方程式表示的，寫出化學(xué)方程式。然后與同學(xué)討論

15、這些反響能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳，并說明理由。備課筆記方法點(diǎn)撥：制取二氧化碳時，長頸漏斗的下端必須伸到液面以下是為了防止產(chǎn)生的CO2氣體從長頸漏斗中逸出。收集二氧化碳時，因?yàn)槎趸細(xì)怏w的密度比空氣的大，為了把集氣瓶內(nèi)的空氣排盡，使收集的二氧化碳比擬純潔，所以把導(dǎo)氣管通到集氣瓶的底部。5.實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、石灰石和稀鹽酸，以及以下儀器：1利用上述儀器和藥品可以制取二氧化碳，你選擇的儀器是(填序號)，藥品是大理石和稀鹽酸，反響的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2。2假設(shè)補(bǔ)充一種儀器試管填儀器名稱，再利用上述儀器和藥品還可以制取氧氣，你選擇的儀器

16、是填序號，藥品是氯酸鉀和二氧化錳，反響的化學(xué)方程式為6.足量鹽酸與250g碳酸鈣反響，生成二氧化碳的質(zhì)量是多少？備課筆記難題解答例1在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳。以下有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法中，正確的選項(xiàng)是( )A.用排水法收集一瓶二氧化碳?xì)怏wB.先往試管中放入石灰石，再滴入稀硫酸C.將燃燒的木條伸入集氣瓶中，檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿D.將集滿二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶蓋上玻璃片，正放在桌上【解析】二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故A錯；不能用稀硫酸與石灰石反響制取CO2，因?yàn)樯傻牧蛩徕}微溶于水，覆蓋在大理石外表，阻止反響繼續(xù)進(jìn)行，故B錯；檢驗(yàn)CO2是否集滿，應(yīng)把燃燒的木條放在集氣瓶口，故C錯?！敬鸢浮緿例2氨

17、氣極易溶于水，常溫常壓下，1體積水可溶解700體積的氨氣，溶解后可與水反響生成一水合氨，溶液顯堿性。氨氣的密度比空氣的小。：2NH4Cl(固體)+Ca(OH)2(固體) 2NH3+CaCl2+2H2O。1如果制取并收集保存氨氣，請從圖中選取裝置和儀器填序號。2氨氣不能用排水法收集，原因是_?！窘馕觥?由于氨氣是用固體和固體加熱來制取的，且有水生成，所以發(fā)生裝置選用A；又因?yàn)榘睔鈽O易溶于水，密度比空氣的小，所以應(yīng)用向下排空氣法收集，收集裝置選用E。2氨氣不能用排水法收集的原因是氨氣極易溶于水?！敬鸢浮?A、E2氨氣極易溶于水布置作業(yè)：完本錢課時對應(yīng)練習(xí)，并提醒學(xué)生預(yù)習(xí)下一節(jié)的內(nèi)容。備課筆記思想方法：知識遷移法選擇未學(xué)過的氣體的制取裝置，就要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的一般思路和方法進(jìn)行知識的遷移。首先要熟悉固體加熱型和固液不加熱型兩種氣體的發(fā)生裝置，知道根據(jù)氣體的密度和溶解性來選擇收集裝置，再根據(jù)陌生氣體的制取原理和性質(zhì)，與上面的知識對照遷移，找出共同點(diǎn)，再選擇儀器的組合。教學(xué)反思1.探究重在過程、思路和方法本節(jié)課主要是讓學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，在探究過程中了解實(shí)驗(yàn)室中確定制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置時應(yīng)考慮的因素，如反響