二氧化碳制取的研究

課題2二氧化碳制取的研究木閘初級中學曹文嬌一、教學目標：1．知識與技能（1）了解實驗室制取二氧化碳的反應原理和方法，知道二氧化碳的檢驗和驗滿方法；（2）能設計出實驗室制取二氧化碳的簡易裝置，了解實驗室制取氣體的一般思路。2．過程與方法（1）通過二氧化碳和氧氣有關性質的比較，了解制備二氧化碳和氧氣時，其發(fā)生裝置與收集裝置的異同，初步確立實驗室制取氣體的一般思路和方法；（2）讓學生在組裝并使用自己設計的裝置制取氣體的過程中，體驗、反思和完善實驗設計，初步掌握基本實驗技能，樹立多角度、多層次觀察和分析問題的能力。3．情感、態(tài)度與價值觀（1）增強學生對化學實驗的好奇和探究欲，激發(fā)學習化學的興趣；（2）培養(yǎng)學生善于合作、勤于思考、嚴謹、勇于創(chuàng)新、大膽實踐的科學精神。二、重點：實驗室制取二氧化碳原理和裝置的探究。三、難點：實驗室制取二氧化碳裝置的設計。四、教學方法：講授法，實驗探究法，演示法，討論法。五、教學用品：多媒體課件；實驗儀器和藥品（錐形瓶；帶導管的橡皮塞；集氣瓶；玻璃片；大理石；稀鹽酸；火柴；澄清的石灰水等）。六、教學過程：1.新課導入：（投影）謎語：左側月兒彎，右側月兒圓；彎月能取暖，圓月能助燃。猜一常見氣體。（co2）?！咎釂枴慷趸际且环N與人類生產、生活有密切關系的氣體，同學們能說出二氧化碳在生產生活中有哪些用途嗎？（投影有關二氧化碳用途的圖片）【過渡】從同學們的回答和圖片可以看出二氧化碳對人類生活很重要，所以我們要制取它，那用什么制取二氧化碳又該怎么制取呢？我們這節(jié)課就來學習一下二氧化碳制取的研究。【板書】課題2二氧化碳制取的研究【提問】結合我們學過的的知識，同學們知道有哪些反應可以產生二氧化碳呢？（人呼吸，蠟燭燃燒，木炭燃燒，炭還原氧化銅）【投影】學過的有關產生二氧化碳的圖片及化學方程式?！咎釂枴磕沁@些反應能不能用來制取二氧化碳呢？【投影】藥品選用原則:1、必須含有相關成分——含碳、氧元素2、原料易得，價格便宜，無毒無害污染小3、操作安全簡便,節(jié)約能源4、反應速度適中,便于控制5、生成物純凈，易于收集【過渡】我們結合屏幕上藥品選擇的原則一起來分析一下這些反應到底能不能用來制取氧氣?！就队安⒎治觥可鲜龇磻芊裼糜趯嶒炇抑迫《趸?。（不能，收集的氣體不純，反應條件達不到，操作不安全簡便。）2.探究活動：【投影資料】含碳酸根離子（CO32-）的化合物（例如：碳酸鈉Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3）能與鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反應生成CO2。其原理為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+2H2SO4=2Na2SO4+H2O+CO2↑【過渡】這些反應產生二氧化碳時無其他氣體，反應也沒有加熱高溫都容易進行，那是不是它們都可以用來制取二氧化碳呢？我們一起看一個探究實驗然后再分析?！静シ艑嶒炓曨l】上述四個實驗的視頻?！咎崾尽空埻瑢W們認真觀察四個實驗的現(xiàn)象，看它們現(xiàn)象是否有什么不同。（Na2CO3粉末和CaCO3粉末分別與稀鹽酸反應都有大量氣泡產生，反應劇烈，大理石和稀硫酸反應有少許氣泡產生，片刻后停止，大理石和稀鹽酸反應產生氣泡速率比較適中）【投影并分析】上述四個實驗現(xiàn)象及分析?！咎釂枴看罄硎拖×蛩岱磻粫瑸槭裁磿詣油Ｖ?？實驗室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸？【投影】CaSO4是一種微溶于水的白色物質，它覆蓋在未反應完的碳酸鈣的表面，阻止了反應的繼續(xù)進行，反應便自動停止。濃鹽酸具有很強的揮發(fā)性，揮發(fā)出氯化氫氣體，使收集的二氧化碳因混有氯化氫氣體而不純,所以不能?！景鍟恳唬磻硭幤罚菏沂虼罄硎–aCO3）化學方程式：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3H2CO3＝H2O＋CO2↑總反應：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑【提問】我們把反應藥品確定好了，要想制取二氧化碳接下來要確定什么？（反應裝置），說到二氧化碳的制取裝置，我們制取學習的制取氧氣的裝置是怎樣的？【復習】實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置。【提問】通過復習氧氣的發(fā)生裝置？請同學們思考一下選擇發(fā)生裝置的依據(jù)有哪些？【投影】選擇氣體發(fā)生裝置的依據(jù)（反應物狀態(tài)及反應條件）。【提問】請同學們根據(jù)發(fā)生裝置選擇的依據(jù)你來確定二氧化碳的發(fā)生裝置【投影】制取二氧化碳的發(fā)生裝置。【提問】我們把反應發(fā)生裝置確定確定好了，接下來要確定什么？（收集裝置）我們一起來回顧一下氧氣的收集裝置。【投影】氧氣的收集裝置?！咎釂枴客ㄟ^復習氧氣的收集裝置？請同學們思考一下選擇收集裝置的依據(jù)有哪些？【投影】氣體收集裝置的選擇依據(jù)（在水中溶解性及密度）。【提問】請同學們根據(jù)收集裝置選擇的依據(jù)你來確定二氧化碳的收集裝置。【投影資料】1、二氧化碳在通常情況下是一種無色、無味的氣體，能溶于水，（在通常情況，1體積水大約能溶解1體積的二氧化碳），并能與水反應生成碳酸。2、空氣的平均相對分子質量為29。如果某氣體的相對分子質量大于29，則這種氣體的密度比空氣大;如果小于29，則密度比空氣大;【投影】二氧化碳的收集裝置?！具^渡】我們已經把二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置都給大家分析了，下面請同學們當一個小小的設計者，從大屏幕上列出的儀器自己也可以選擇其他替代品設計制取二氧化碳的裝置?！就队啊扛鞣N實驗儀器?！就队啊糠治鲆幌峦瑢W們設計的幾套裝置的優(yōu)缺點?！具^渡】我們用確定好的藥品和裝置制取二氧化碳，那在制取二氧化碳的時候你怎么知道二氧化碳收集滿了呢？還有你怎么知道你收集的就是二氧化碳氣體呢？也就是二氧化碳用什么方法檢驗和驗滿呢？【投影并分析】二氧化碳的檢驗及驗滿的方法。（澄清石灰水和燃著的木條）【投影】實驗室制取二氧化碳的步驟連接儀器檢查裝置氣密性加藥品收集氣體氣體驗滿檢驗氣體【過渡】好，現(xiàn)在我們已經把藥品，裝置，還有檢驗以及驗滿的方面都分析好了下面我來演示一下制取二氧化碳的實驗過程。【演示實驗】二氧化碳的制取實驗【提問】連接好裝置后我們怎么檢驗裝置的氣密性？【投影】檢測裝置氣密性的方法（手握，注水）。【提問】好，現(xiàn)在我們已經收集滿了一瓶檢驗過的二氧化碳氣體了，請同學們根據(jù)今天二氧化碳制取的學習來總結一下實驗室制取氣體的一般思路和方法。【投影】實驗室制取氣體的一般思路和方法：確定反應原理確定反應發(fā)生裝置和收集裝置檢驗氣體3.本課小結：【投影】4.課堂練習：1.下圖為實驗室制取二氧化碳的裝置圖，有哪些？請指正2.硫化氫(H2S)是一種密度比空氣大且溶于水的氣體,實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應制取硫化氫,實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置是，收集裝置。5.布置作業(yè)：教材116頁課后習題：1、5板書設計：課題2二氧化碳制取的研