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《課題2二氧化碳制取的研究》教學設(shè)計【教學目標】1.知道實驗室制取二氧化碳所用的藥品、發(fā)生裝置的選取、操作步驟、檢驗和收集方法。2.初步解釋選擇所用試劑、裝置及收集方法的原因。3.通過對二氧化碳制取的研究,提高和鍛煉學生小組協(xié)作設(shè)計并完成一些簡單的化學實驗的能力?!局攸c難點】1.實驗室制取二氧化碳的化學反應(yīng)原理、實驗裝置和制取方法的學習。2.從實驗室制取氫氣的設(shè)計思路和方法出發(fā),學習二氧化碳的實驗室制法?!窘虒W準備】1、儀器:注射器、錐形瓶、平底燒瓶、燒杯、試管、集氣瓶、長頸漏斗、雙孔(單孔)帶直導(dǎo)管(彎導(dǎo)管)的導(dǎo)管、水槽、酒精燈、鐵架臺。2、藥品:大理石、石灰石、稀鹽酸、稀硫酸、澄清的石灰水、木炭、堿式碳酸銅、氧化銅。【教學過程】導(dǎo)入新課教師:產(chǎn)生二氧化碳的化學反應(yīng)有很多,請大家回憶并總結(jié)一下這些反應(yīng)能否用于在實驗室里制取二氧化碳?說明理由。引導(dǎo)學生從是否消耗能源、材料是否經(jīng)濟、操作是否簡便以及是否符合環(huán)保等方面考慮,合理選取和利用物質(zhì),并且盡可能符合綠色化學的要求。學生:思考并寫出熟悉的產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)的化學方程式:C+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))CO2?!窘虒W過程】探究新知【過渡】在學習了實驗室制取氧氣的實驗后,我們知道了制取一種氣體的實驗裝置由發(fā)生裝置和收集裝置兩部分組成。實驗室制取二氧化碳所依據(jù)的原理是什么?用什么樣的裝置來制取并收集二氧化碳呢?現(xiàn)在我們就一起來探究。學生:認真聽講并思考?!局v解】1.實驗?zāi)康模赫莆諏嶒炇抑迫《趸嫉姆椒ǎ徽J識氣體的收集方法與氣體性質(zhì)的關(guān)系。2.實驗藥品:稀鹽酸與大理石或石灰石。3.實驗原理:CaCO3+2HCleq\o(=,\s\up7())CaCl2+H2O+CO2↑4.實驗裝置:根據(jù)反應(yīng)原理和二氧化碳的性質(zhì)設(shè)計出實驗裝置(包括氣體的發(fā)生裝置和收集裝置),如圖所示。上述裝置中的錐形瓶也可用大試管、廣口瓶、燒瓶等來代替,長頸漏斗也可用分液漏斗代替,但若用長頸漏斗,則長頸漏斗下端管口必須位于液面以下,如圖甲所示;也可用如圖乙所示簡易裝置。學生:通過交流、討論評價這兩組反應(yīng)裝置,確定本次實驗課的實驗裝置。5.實驗步驟(1)連接好裝置,檢查裝置氣密性;(2)裝塊狀藥品大理石或石灰石;(3)加稀鹽酸;(4)收集氣體。學生:以小組為單位,設(shè)計并根據(jù)現(xiàn)有儀器組裝一套裝置進行實驗。6.氣體檢驗(1)驗滿:將燃著的木條放在集氣瓶口,如果木條熄滅,說明二氧化碳已集滿;(2)檢驗:可用澄清石灰水檢驗生成的氣體是否為二氧化碳(二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁)。7.實驗說明(1)收集二氧化碳只能用向上排空氣法(因為二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水)。(2)不可用濃鹽酸代替稀鹽酸,因為濃鹽酸易揮發(fā),使制得的二氧化碳氣體中混入氯化氫氣體雜質(zhì)。(3)實驗室制得的二氧化碳中往往含有少量氯化氫氣體,如果把混有氯化氫氣體的二氧化碳通入澄清石灰水中,可能看不到石灰水變渾濁的現(xiàn)象,因為氯化氫氣體易溶于水并形成鹽酸,能夠?qū)⒍趸寂c澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生的碳酸鈣沉淀溶解。(4)稀鹽酸、稀硫酸都能與碳酸鈉或碳酸鉀發(fā)生化學反應(yīng)并生成二氧化碳,但由于以上反應(yīng)的速率太快,不易控制,因此一般不用于實驗室制取二氧化碳。(5)稀硫酸也能與大理石或石灰石發(fā)生化學反應(yīng)并生成二氧化碳,但由于反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水,包在其表面,使之與稀硫酸脫離接觸,使反應(yīng)不能持續(xù)進行,因此實驗室制取二氧化碳也一般不選用稀硫酸?!具^渡】通過氧氣和二氧化碳的實驗室制取的研究,可以總結(jié)出實驗室制取氣體的一般思路和方法。學生:交流、合作、探討?!局v解】(1)實驗室制取氣體的一般思路是:藥品—反應(yīng)原理—實驗裝置—實驗步驟—收集方法—驗滿方法。實驗室制取氣體的裝置選擇注意:氣體的密度和空氣的密度相近且難溶于水時,一般用排水法收集。【小結(jié)】本節(jié)課你學到了哪些知識?學生:自由發(fā)言。課堂小結(jié)本節(jié)課設(shè)計為學生自主、全員參與的活動探究課,讓學生經(jīng)歷“處理信息-實驗對比探究—自選儀器設(shè)計實驗裝置—實驗驗證—展示交流并反思—復(fù)習歸納實驗室制取氣體的思路與方法”的小組合作探究過程,使他們進一步明確科學探究的幾大要素,通過交流展示設(shè)計實驗裝置的方案,讓成功的學生體驗到創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)的樂趣,使思維受阻的同學能豁然開朗,并激起大家思維的共鳴,提高了思維的發(fā)散性;實驗置制取氣體選擇儀器組裝實驗裝置時,要考慮哪些因素的討論,使學生的認識過程清晰條理化,逐步形成一般解決問題的方法和能力,充分體現(xiàn)新課改的理念?!景鍟O(shè)計】一、二氧化碳制取的研究1.實驗?zāi)康?.實驗藥品:稀鹽酸與大理石或石灰石3.實驗原理:CaCO3+2HCleq\o(=,\s\up7())CaCl2+H2O+CO2↑4.實驗裝置5.實驗步驟6.氣體檢驗:(1)驗滿(2)檢驗7.實驗說明二、實驗室制取氣體的一般思路:藥品—反應(yīng)原理—實驗裝置—實驗步驟—收集方法—驗滿方法三、實驗室制取氣體的裝置選擇《課題2二氧化碳制取的研究》導(dǎo)學案【溫故互查】實驗室制取氧氣的裝置裝置設(shè)計特點原因試管口略向下傾斜需要(反應(yīng)條件)高錳酸鉀常溫下不能分解用法或收集【設(shè)問導(dǎo)讀】課本P109-111頁知識整理:1、在實驗室里,我們用______或和___________反應(yīng)制取二氧化碳,方程式是:__________________________________________.2、實驗室制取氣體的裝置包括____________和____________兩部分.其中氣體發(fā)生裝置可以分為____________和__________.3、實驗室能否用高錳酸鉀制取氧氣的裝置來制取二氧化碳呢?(1)二氧化碳與氧氣制取實驗及相關(guān)性質(zhì)比較:二氧化碳氧氣反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件密度是否溶于水或與水反應(yīng)(2)設(shè)計制取二氧化碳的裝置考慮因素考慮因素設(shè)計要求容器口應(yīng)向上常溫下能反應(yīng)不用酒精燈溶于水,密度只能用收集藥品接觸立即反應(yīng)【自我檢測】6.實驗室制取二氧化碳應(yīng)選用的一組儀器是()A.長頸漏斗、錐形瓶、導(dǎo)管、集氣瓶B.長頸漏斗、試管、導(dǎo)管、水槽C.長頸漏斗、錐形瓶、導(dǎo)管、鐵架臺D.長頸漏斗、廣口瓶、導(dǎo)管、酒精燈7.二氧化碳只能用向上排空氣法收集的原因是()A.密度比空氣大B.密度比空氣小C.難溶于水D.能溶于水且密度比空氣大8.實驗室制取二氧化碳,一般有以下幾步:①向長頸漏斗中注入稀鹽酸;②向容器中入幾小塊石灰石;③按要求連接好儀器;④檢查裝置的氣密性;⑤收集氣體。下列步驟正確的是()A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.③④②①⑤D.③④①②⑤9.某學生設(shè)計了下圖所示的四套裝置來制取CO2,其中在制取時不能使反應(yīng)隨時發(fā)生或停止的裝置為()10.實驗室制取二氧化碳,不能用稀硫酸,是因為與稀硫酸反應(yīng)時,生成了,它溶與水,覆蓋在表面,阻礙了反應(yīng)的進一步進行;也不能用濃鹽酸,是因為濃鹽酸具有,使制得的二氧化碳中含有較多的氣體;也不能用碳酸鈉,是因為反應(yīng)?!眷柟逃柧殹?.裝修常用到大理石,它的主要成分是()A.CaCl2 B.Ca(OH)2 C.CaCO3 D.CaSO42.已知空氣的平均分子質(zhì)量為29,如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29,則該氣體的密度就比空氣大;如果某氣體的相對分子質(zhì)量小于29,則該氣體的密度就比空氣小。由此推知下列氣體可用向下排空氣法收集的一組是()A.COCO2B.H2CH4C.O2CO2D.CO2NH33.經(jīng)過學習我們可以初步認識到:化學反應(yīng)的快慢、現(xiàn)象、生成物等與反應(yīng)物量的多少、反應(yīng)條件有著密切的關(guān)系。請各舉一例說明:(1)使用催化劑,能改變化學反應(yīng)的速率;(2)反應(yīng)物的量不同,生成物可能不同;(3)反應(yīng)物的量不同,反應(yīng)現(xiàn)象可能不同。4.請你根據(jù)下圖回答下列問題:(1)指出下列編號儀器的名稱:H、I;(2)用D裝置收集某種氣體時,如何判斷氣體已收集滿:;(3)實驗室制取二氧化碳時可選用的發(fā)生裝置是,可以選用的收集裝置是;用該發(fā)生裝置制取氣體應(yīng)滿足的一般條件是。(4).氨氣(NH3)是一種無色、有刺激性氣味,密度比空氣小,極易溶于水的氣體,其水溶液稱為氨水。某課外興趣小組同學用加熱氯化銨和消石灰的固體混合物制取氨氣,他們應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是,若選用G裝置收集氨氣,應(yīng)從(選填“a”或“b”)通入,為防止多余的氨氣逸出到空氣中,應(yīng)采取的措施是。(5)若用C裝置進行木炭還原氧化銅實驗并檢驗氣體產(chǎn)物,還需補充部分裝置。補充裝置中所需的儀器是_______________________,所需的化學藥品為?!就卣固骄俊肯聢D所示為實驗室常用的實驗裝置:據(jù)此回答下列問題:①①②ABCDEF水⑴常溫下,用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,應(yīng)選用的發(fā)生裝置是(填序號,下同),收集裝置是;(2)實驗室通常用稀鹽酸和石灰石反應(yīng)制取CO2,該反應(yīng)的化學方程式為;此外,CO2也可以用碳酸氫鈉(NaHCO3)固體加熱分解(產(chǎn)物為碳酸鈉、二氧
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