二氧化碳制的研究

二氧化碳制的研究教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能：掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品、原理、步驟、驗(yàn)滿及檢驗(yàn)的方法。過(guò)程與方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和動(dòng)手操作能力。情感態(tài)度與價(jià)值觀：樹立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。教學(xué)重難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)裝置及制取方法的學(xué)習(xí)。從實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的設(shè)計(jì)思路和方法出發(fā)，學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。教學(xué)過(guò)程:在之前的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)知道，實(shí)驗(yàn)室制取氧氣有三種方法，哪位同學(xué)能說(shuō)一下這三種方法分別是什么呢？（同學(xué)們回答是分解高錳酸鉀、分解氯酸鉀和分解過(guò)氧化氫溶液三種方法）人和其它動(dòng)植物在呼吸的時(shí)候會(huì)吸進(jìn)去氧氣，呼出二氧化碳，那么實(shí)驗(yàn)室又是如何制取二氧化碳的呢？要制取一種氣體，我們首先應(yīng)考慮哪些反應(yīng)能生成這種氣體，然后再通過(guò)分析它的原料來(lái)源，操作是否簡(jiǎn)單，制得氣體純度等方面去選擇合適的方法。同學(xué)們回憶一下，都有哪些反應(yīng)能生成二氧化碳？（同學(xué)們回答：有木炭在充足的氧氣中燃燒，木炭還原氧化銅，天然氣燃燒等）那么這些反應(yīng)作為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理是否合適呢？木炭只有在氧氣充足時(shí)燃燒才會(huì)生成二氧化碳，這時(shí)氧氣很容易過(guò)量，從而導(dǎo)致制得的二氧化碳不純。木炭還原氧化銅需要在高溫條件下，操作有點(diǎn)復(fù)雜。而天然氣燃燒同樣面臨氧氣過(guò)量的問(wèn)題，且天然氣燃燒會(huì)同時(shí)生成水蒸氣，若氧氣不足木炭或天然氣燃燒會(huì)生成一氧化碳，同樣會(huì)導(dǎo)致制得的二氧化碳不純。除了上述這些反應(yīng)，還有一種反應(yīng)也可以生成二氧化碳。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3碳酸不穩(wěn)定，會(huì)分解生成二氧化碳和水。所以總的方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑但是若用純碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)也面臨一個(gè)問(wèn)題，反應(yīng)太快了，不利于我們收集氣體，那怎么辦呢？若碳酸鈣不純，則可以降低反應(yīng)速率。大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，它們還有雜質(zhì)，所以它們與稀鹽酸的反應(yīng)速率就適中。因此，在實(shí)驗(yàn)室里我們就選擇大理石或石灰石與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳。實(shí)驗(yàn)室里常用的酸除了稀鹽酸還有稀硫酸，能不能用稀硫酸來(lái)與大理石或石灰石反應(yīng)制取二氧化碳呢？實(shí)際上這是不行的。因?yàn)橄×蛩崤c大理石反應(yīng)會(huì)生成硫酸鈣，而硫酸鈣是微溶物，會(huì)附著在大理石表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生，因此我們很難持續(xù)大量的得到二氧化碳。通過(guò)剛才我們的分析，我們可以得出：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品為：大理石（或石灰石）與稀鹽酸實(shí)驗(yàn)原理為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑我們之前學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)，一套完整的實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)包括發(fā)生裝置和收集裝置。在選擇發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。收集方法包括向上排空氣法、向下排空氣法和排水集氣法。選擇收集裝置時(shí)應(yīng)考慮氣體的密度及溶解性等。發(fā)生裝置：收集裝置：下面我們一起來(lái)完成課本114頁(yè)2的表格。完成表格并得出結(jié)論：發(fā)生裝置可選后兩個(gè)，收集裝置選第一個(gè)。最后同學(xué)們想一下，我們?cè)撊绾悟?yàn)滿及檢驗(yàn)二氧化碳呢？用燃著的木條放在集氣瓶口驗(yàn)滿。用澄清石灰水來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的思路我們已經(jīng)理清，下面我們就先來(lái)制取一瓶二氧化碳。老師演示實(shí)驗(yàn)，并講解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：檢查裝置氣密性。裝藥品。（先裝大理石，再加稀鹽酸。）連接及固定裝置。（按從下到上，從左到右順序連接。）驗(yàn)滿。檢驗(yàn)二氧化碳。最后，同學(xué)們自己動(dòng)手制取一瓶二氧化碳。同學(xué)們已順利制取一瓶二氧化碳，總結(jié)制取氣體的一般思路和方法：確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，即在實(shí)驗(yàn)室條件下，選擇什么藥品、通過(guò)什么反應(yīng)來(lái)制取這種氣體。確定制取氣體時(shí)應(yīng)采用的實(shí)驗(yàn)裝置，包括發(fā)生裝置和收集裝置。確定如何驗(yàn)證制得的氣體就是所要制取的氣體。四、板書設(shè)計(jì)：二氧化碳制取的研究一、實(shí)驗(yàn)藥品大理石（或石灰石）與稀鹽酸二、實(shí)驗(yàn)原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑三、實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置：收集裝置：四、老師演示及學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)五、課后反思：在學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)課是比較能引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的，學(xué)生們都急切地想動(dòng)手操