课题 2 二氧化碳制取的研究教案
【教学目标】
知识与技能
1 掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、装置的选取、操作步骤,检验、验满及收集。
2 初步掌握实验室制取某种气体所选药品、装置的原因。
3 提高和锻炼学生收集加工简单信息的能力,分析解决问题的能力。
过程与方法
初步学会气体制取的过程和方法;学会通过学生实验、讨论、阅读、实验方案等探究式
学习,从“发现问题----提出假设---设计实验---分析解释收集到的信息---得出结论”整
个参与过程中,充分让学生认识体会过程性的学习,使学生逐渐形成科学的学习方法。
情感、态度、价值观
1 继续提高学生学习化学的好奇心和探究的欲望,激发和发展学生学习化学的兴趣。
2 通过探究活动,培养学生求实、创新、严谨、合作的科学品质,集体协作的团队精神。
【重点、难点】
实验室制取气体的药品选择和装置选择
【教学模式】
情境设计-问题讨论-实验探究-交流评价
【教学用具】
电脑课件
1 实验仪器:试管、烧杯、胶头滴管、锥形瓶、橡皮塞、导管、火柴、集气瓶等仪器
药匙、镊子、平底烧瓶、广口瓶、长颈漏斗、分液漏斗、玻璃导管、双孔胶塞、单孔胶塞、
水槽、酒精灯、铁架台
2、药品:稀盐酸、稀硫酸、大理石、碳酸钙粉末、碳酸钠粉末、澄清石灰水
教学过程:
一、导入新课
二氧化碳在化学实验中也是重要的原料,那么如何制备二氧化碳呢?
二、新课
[师] 要成功制取二氧化碳必须解决哪几个问题?
问题板书 1、选择何类药品?
2、如何设计装置?
3、实验操作步骤和注意事项有哪些?
(一 ) 实验室制 CO2 的药品及反应原理
材料一、含碳酸根离子的化合物(例碳酸钠、石灰石等)能与稀盐酸或稀硫酸反应生成二氧
化碳 。
[生]活动探究一(对比和交流)
药品和实验原理的选择(表一)
思考讨论:
以上哪个反应最适合在实验室制取 CO2 气体?
(板书)结论:实验室制取二氧化碳常用的药品是 ,反应的化学方程
式 。
思考:1、实验室为什么不用碳酸钠和酸反应制取二氧化碳?
2 实验室为什么不用稀硫酸和石灰石反应制二氧化碳?
(选择原则:反应条件、装置、操作简单;产气速率适中,容易收集气体;纯度高;药品来
源广,价廉;安全、无污染或污染小)
[师] 知道了药品及反应原理,采用什么装置制取二氧化碳呢? 气体制备装置一般包括哪两
个部分?
[生] 回答:发生装置和收集装置
[师] 请大家先来回忆一下实验室制取氧气的有关知识,思考气体的发生装置和收集装置如
何确定?
气体 O2 CO2
药品
①过氧化氢溶液、二氧化锰
②高锰酸钾
③氯酸钾、二氧化锰
反应原理
△
①2KMnO4 ===K2MnO4+MnO2+O2↑
MnO2
②2KClO3 ==== 2KCl +3O2↑
△
MnO2
③2H2O2 ===== 2H2O+O2↑
发生装置
A B
生成二氧化碳的反应
理由 是否适宜用
于实验室制取(适宜打√,
不适宜打×)
产生气体的速度(快、慢、适
中)
Na2CO3 跟稀盐酸、稀硫酸反应
石灰石跟稀盐酸反应
石灰石跟稀硫酸反应
收集装置
A B
检验方法 将带火星的木条伸入瓶内,若木条复燃,证明
是 O2
验满方法 将带火星的木条放在瓶口,若木条复燃,证明
集满。
(二) 实验装置
1、 发生装置
问题:(1)制 O2 的两套发生装置为什么会有这样的差异?
(2)选择气体发生装置时应考虑哪些因素?
(3)制取 CO2 的反应物状态及反应条件是什么?制 CO2 应选择和哪一套相似的发
生装置?
2、 收集装置
问题(1)O2 的收集方法为什么有两种?
(2)选择收集装置时应考虑哪些因素?
材料二、①空气的平均相对分子质量为 29,CO2 的相对分子质量为 44,由此推出 CO2 的
密度比空气的密度大。
②CO2 能溶于水,且与水反应。
(3)CO2 应该用哪种装置收集?
[生] 讨论,小结发生装置主要取决于药品的状态和反应条件;收集装置主要取决于气体的
密度和水溶性等性质。
二、实验室制取二氧化碳的仪器和装置探究(表二)
名称 实验室制二氧化碳
药品 石灰石和稀盐酸
反应原理
气 体 发 生
装置图
A B 你认为实验室制取二
氧化碳可选择左边两
个装置中的
气体收集
装置图
C
排水法 向上排空气法 向下排空气法
相关信息:二氧化碳
能溶于水,标况下的
密度为 1.997 克/升
(空气密度为 1.29 克
/升)关信息:
收 集 方 法
及依据 方法 ,依据
验满方法 验证方法
[师] 板书
[生] 确定二氧化碳制备的装置
3、利用现有的器材,设计制取 CO2 的发生装置,并讨论分析出装置的优缺点。(4 分钟后
展示成果,看哪组设计的方案多)。
(三) 检验及验满
问题 1、怎样检验生成的气体是 CO2?
2、如何检验集气瓶中收集的 CO2 已满?
(四) 制取 CO2
1、制取 CO2 的实验步骤是什么?
2、选择一套最佳装置来制取一瓶 CO2
要求:小组内分工合作
①两位同学检查装置气密性并取药品制 CO2。(注意药品的用量:石灰石取 5—6 粒,稀盐
酸浸没石灰石即可,若使用锥形瓶和长颈漏斗,稀盐酸要浸没长颈漏斗下端。)
②两位同学用集气瓶收集气体并及时验满
③其他同学取大约 2ml 澄清石灰水于小试管中,将产生的气体通入澄清石灰水,观察现象
并得出结论。
【板书设计】 课题 2 二氧化碳制取的研究
一、药品和原理:
药品:石灰石和稀盐酸
原理:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2 ↑
二、装置的确定:
固体和固体
反应物的状态 固体和液体
发生装置 液体和液体
反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
密度比空气的大—— 向上排气法
排空气法
收集装置 密度比空气的小—— 向下排气法
排水法 (不易溶于水、不与水发生反应)
三、步骤及注意事项: 查――装――收――验