化学人教版九年级上册《实验室制取二氧化碳》.doc

二氧化碳的实验室制取（华安一中李有全 指导老师：李卫陈）1教学目标 一知识与技能：了解实验室制取二氧化碳的反应原理、药品的选择、发生装置的选取、二氧化碳的验满、检验及收集方法。了解实验室制取气体的思路和方法；二过程与方法：帮助学生活动过程中初步认识科学探究的基本过程，鼓励学生与别人交流和讨论，清楚地表述自己的观点，使学生形成良好的学习习惯。自制学、教具，培养学生动手操作能力培养学生分析问题、解决问题的能力三情感态度与价值观：保持和增强学生对生活和自然现象中的好奇心和探究欲，激发创新意识，培养和发展学生学习化学的兴趣，在探究活动中培养学生的集体协作精神。2学情分析 制取气体的实验技能是初中化学实验的重点和难点。“二氧化碳制取的研究”是在学生已经学过氧气的制取的基础上，继续探究气体的制取和收集问题，在自主、合作、探究的过程中初步形成基本的方法和技巧。但是，受课堂容量、教学仪器和教学进度等方面的限制，学生在探究活动中迸发出的思维火花和探索、创新的热情往往一闪即逝，也因此失去引领学生抓住灵感，研究探讨的机会。因此，根据本节课的教学内容和学生实际，我在完成常规教学之后，以培养学生的创新能力为起点，以科学探究活动为落点，设计用1课时与学生共同展开对“二氧化碳制取的深入研究”，从而形成自主学习、合作探究的学习习惯，激发发现、创新的探究意识。3重点难点 重点：用活动探究的方式深入研究实验室制取二氧化碳的装置，并用自主设计的装置制取二氧化碳；探究、讨论“二氧化碳制”几种方案的可行性，并设计实验进行验证，培养学生的创新精神和探究意识。难点：实验方案的设计与改进，创新意识的激发和强化。4教学过程 4.1 第一学时 教学活动 活动1【导入】二氧化碳制取的深入研究 一情景创设，导入新课（板书课题：CO2制取的深入研究）二复习再现，温故知新首先，我们回顾一下气体制取的相关知识。课件呈现：实验室制取、O2的反应原理及装置、学生练习书写氧气制取的化学方程式。操作课件，引导学生选择正确的气体发生、收集装置，并确定其原理。几种实验室制取CO2方法的探究：反应原理及药品：2、反应原理：3、药品： 稀盐酸（HCl） 与 碳酸钠固体（Na2CO3） 稀硫酸（H2SO4）与 与石灰石或大理石（主要成分是CaCO3） 稀盐酸（HCl） 与石灰石反应： 稀硫酸（H2SO4）与石灰石反应：C+O2(充足）=CO2CO+O2=CO2C+2CuO-=2Cu+CO2(4) Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O + CO2 (5) Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl +H2O + CO2 (6) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 +H2O + CO2 CaCO3+ H2SO4= CaSO4+H2O + CO2 课外知识补充：1、实验室为何不能用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应？因为浓盐酸易挥发HCI，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢（HCI)气体，导致CO2不纯。实验室为何不用纯的碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取CO2？ 因为碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成CO2反应速度太快，不利于收集气体，因此不用于实验室制取CO2 气体。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2练一练甲烷气体（CH4)的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反应装置中，加热产生甲烷（CH4)气体。甲烷是一种无色、无味，比空气轻，极难溶于水的气体。 （1）此实验的气体发生装置与制备 气体的发生装置相同。 （2）收集甲烷气体应选择 方法。2、实验室制取二氧化碳，选用的反应物最好的是： A. 碳酸钠和稀硫酸 B. 石灰石和稀硫酸 C.大理石和稀盐酸 D. 石灰石和浓盐酸3.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳： A. C+O2 = CO2 B. C+2CuO =2Cu+CO2 C. CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2 D . CaCO3=CaO+CO2 4、确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是： A.反应所需的药品和条件; B.实验装置; C气体的验证; D气体的用途5.实验室制取二氧化碳分为如下五步（1）检查装置的气密性（2）按要求装备好仪器（3）向长颈漏斗中加入稀盐酸（4）向锥行瓶中加入石灰石（5）收集气体，其正确的操作顺序是： A .（1）（2）（3）（4）（5） B .（2）（1）（4）（3）（5） C .（1）（4）（3）（2）（5） D. （1）（2）（4）（3）（5） D. （1）（2）（4）（3）（5） D. （1）（2）（4）（3）（5）7.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误： 1、 ； 2、 ； 3、 ；8.实验室制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是：( ) A .酒精灯 B. 锥形瓶 C. 铁架台 D. 导气管10.已知H2S是一种易溶于水的有毒气体，实验室制取H2S用块状的FeS2和稀硫酸反应，其发生装置应选 ，收集装置应选 。但如果选用上述正确的发生装置还存在一个缺点是 ， 。上图中a的名称叫 ，实验室中我们还可以用别的仪器代替a，它们是 。（至少写两个） 已知NH3是一种有刺激性气味的气体，极易溶于水，在实验室中常用加热NH4Cl和Ca（OH）2固体的方法制取。其发生装置应选 ，收集装置应选在珍珠粉上滴几滴稀盐酸，能产生使澄清的石灰水变浑浊的气体，这说明珍珠中含有：( ) A .硫酸根离子 B. 碳酸根离子 C. 氯离子 D . 钙离子12.实验室中检验二氧化碳用 ；13.实验室中检验氧气用 ；14.实验室中验满二氧化碳用 ；15.实验室中验满氧气 （向上排空气法）用 ；16.实验室中用排水法收集氧气时看到 现象时,说明氧气已经满了。结束语：同学们，我们通过复习氧气的实验室制取，并通过氧气的实验室制取的基础上进一步学习二氧化碳的实验室制取，通过实验制取气体原理及收集气体方法的学习，通过练习进一步巩固关知识。课件呈现：实验室制取、收集O2、CO2的反应原理、发生装置。操作课件，用鼠标拖动的方法选择正确的气体发生、收集装置，并确定其原理。（展示完实验室制取CO2反应原理、发生装置之后）这套反应装置是我们在多次改进之后组装的标准装置，特点是可以随时添加液体药品。课下大家的设计又是什么样的呢？下面同学们把自己的作品拿出来在小组内交流、展示，把自己创新设计的优点向其它同学介绍清楚，可以在导学案上做好记录。交流之后各组选出最有特点的作品，向全班同学展示。当然，可能有的优点制作者自己都可能没有发现，其他同学也可以补充。三CO2反应原理、发生装置的深入探究1.小组内交流深入探究方案并展示作品：（提示：各组做好分工，制作者介绍清楚自己反应原理、发生装置的创新点，优点以及使用时的注意事项等问题。各组内交流之后选出最佳装置，向全班介绍。） （发生板书）学生：组内展示设计方案，做好不同方案的比较、归纳，选出最优方案。2.小组间展示汇报。将本组最成功的作品向其他各组展示，并介绍装置特点、操作原理及方法等深入探究成果。（教师适当提示：如何检查装置气密性）各小组推选合适人选作为小组发言人，分别交流。组织组间评价，点评，置疑。教师适当点评。（药品-装置板书）3.教师交流展示，介绍自制的气体发生装置。（老师也在气体发生装置方面做了点创新可以随时添加液体药品、控制反应速率、节省药品（符合反应装置“微型化”、化学反应“绿色化”理念、同一装置同时实现气体的制取与化学性质的检验，同时废物利用，体现了环保理念） 请同学们点评我的装置。学生评价教师方案，并可参与对该装置的设计和改进，或对教师方案进行置疑。4.小结：学生：将以上已展示的装置归类，认识不同装置的相同点与不同点。教师：简单分类好多同学设计的发生装置以随时控制反应的发生和停止为目标并且一定程度上得以实现，反思其原理是控制固体与液体药品的接触与分享，老师为大家提供几种原理，可供进一步改进（课件展示：实现控制气体发生装置的发生和停止，有以下几种方式： 固离式；抽离式；液压式；气压式）（过渡）教师：同学们设计的二氧化碳发生装置各有千秋，富有创造力，那么这些装置究竟是不是真如同学们的预期，完成我们制取二氧化碳的任务呢？用什么方式来检验实际效果呢？（实验）稍后的探究中，我们将进一步通过实验来验证我们的反应原理是否可行，反应装置是否实用。在研究气体制取的时候，除了化学反应原理和气体发生装置之外，还有什么重要环节需要我们特别注意？（收集板书）五收集方法，完整探究二氧化碳收集装置的深入探究1.设问（结合课件）： 二氧化碳气体用什么方法收集？依据是什么？ 还有别的收集气体的方法吗？ 为什么不用排水法收集？如果用排水法的话，能不能收集到CO2呢？请大家结合已有的知识，思考、讨论：能不能用排水法收集CO2，请说出你的理由。2.组织学生思考、讨论，“能”或“不能”说出理由3.组织学生收集证据。请各组的同学提出“能”与“不能”的“理论支撑”。理论支撑：能第一单元曾用“排水法”收集过“呼出的气体”，其中的二氧化碳含量比吸入的气体中含量高，现象明显，说明呼出的气体中二氧化碳气体没有被水完全溶解；汽水中的二氧化碳气体在打开瓶盖后溢出，说明一定体积水里溶解有限二氧化碳气体；气体溶解度相关知识；二氧化碳物理性质：一体积水最多溶解一体积二氧化碳。CO2溶于水可能和许多因素有关，比如气体流速等不能教材中不推荐这种方法。所有的涉及CO2收集的教材内容和练习都是用向上排空气法。学生通过思考、讨论、交流，为两种不同观点寻找理论支撑并清晰阐述。4.实验检验用排水法收集二氧化碳的可行性。教师：通过对以上资料的分析，在收集二氧化碳时用排水法具备一定的可能性。“实践是检验真理的唯一标准”下面，就请大家用自制的气体发生装置，制取并收集，二氧化碳气体。请大家尝试用排水法收集，看看我们的假设是否成立；同时，如果你有自己制取、收集CO2的独特方法，也可以进行尝试。（课件展示我们要做：用自制的气体发生装置，制取并收集，二氧化碳气体；尝试用排水法收集，看看我们的假设是否成立；如果你有自己制取、收集CO2的独特方法，也可以进行尝试。友情提示：组内协商，确保装置的气密性良好；做好组内分工，如动手操作、实验现象的记录和汇报等）（教师在学生实验过程中将典型问题或优秀操作用相机拍下来，可通过大屏幕展示）5.汇报实验探究结果。可能情况预设：在药品用量较大，反应速率较快的情况下，收集到指定体积的二氧化碳气体；由于固体或液体药品的用量较少、或反应容器较小，不能收集到或收集不满二氧化碳气体；6.小结：在需要较多二氧化碳气体时，可以用排水法收集到气体。7.反思评价：排水法与向上排空气法相比有何优点和不足？优点：.收集的气体较纯；b.不需要验满，便于观察是否已满。缺点：药品需要量大，反应容器较大，会损失较多的二氧化碳气体。操作较向上排空气法复杂。你还用了哪些气体收集的方法？不管什么方法，它只是解决问题的一种途径，对同一个问题，我们可以有许许多多不同的解决方式。希望同学们遇到问题要多动脑筋，以寻求更好的解决方案。在教材“二氧化碳的制取”一节明确气体的密度和溶解性决定气体的收集方法，很多资料里面也只提倡用“向上排空气法”而不用“排水法”收集二氧化碳。通过刚才的研究，你认为该如何看待书中的知识？小组讨论。交流、汇报： a.气体收集的终极目标是通过不同途径收集到，而不会对环境造成污染。 b.具体用什么方法要由具体的需要决定。c.对待书中的知识，要“尽信书不同无书”。用批判的态度学习。提倡“怀疑的精神”，置疑不是对书本的否定，而是在已有知识经验的基础上展开合理的猜想和验证新的时代，需要“发现”的意识，“怀疑”态度，才能有所创新，才能推动社会的文明和进步。（板书： 发现 求疑 创新）六.收获成功，置疑解难，成果共享参天大树是一枝一杈长起来的；学习的进步是一点一滴聚起来的，通过本课的学习，你还有哪些问题需要解答，又有