化学人教版九年级上册实验室制取二氧化碳及相关知识.doc

实验室制取二氧化碳及相关知识重庆复旦中学 皮薇娜一、教学设计思路1、教材分析本节课虽是一节复习课，但在整个化学学习过程中，却占有十分重要的地位。它既是培养学生在实验室中制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验方法的确定等思路的最佳素材，也是中考化学复习的重要知识点之一。上好此节课对学生实验探究能力的提高以及今后高中化学的学习都有着深远的影响。本节课的内容由浅入深，学生从复习实验室制取二氧化碳的知识入手，运用类比和推理的方法便可完成相关知识的学习。而本节课的重点既有知识的学习，也有能力的训练。学生通过前面氧气和二氧化碳的实验室制法的学习，已具备了一些制取气体的实战经验，各项实验技术也已经成熟，此时，在课堂教学中体现学生主体，让其真正参与到教学过程中来正是时机。由教师提出探究问题，引发学生思考；通过小组合作，设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。2、设计思路整个教学主要采用主动探究、合作学习、讨论交流的方式展开。通过开放式教学，培养学生的自主探究能力和实验能力。首先，由回忆实验室制取二氧化碳的化学反应原理引入课题，让学生从化学反应的四种基本类型出发，分别写出一个有关生成物是二氧化碳的化学反应方程式。随后，通过多个制取二氧化碳的化学方程式的对比，再由学生讨论总结出实验室制取新物质所需要考虑的因素（培养学生科学的思维方法，提高其分析能力和总结归纳能力）。其次，通过对实验室制取二氧化碳的复习，由此迁移出实验室制取气体时，发生装置和收集装置的选择（培养学生的观察能力、思维能力和对比迁移知识的能力）。最后，通过“实验室制取干燥的二氧化碳气体”的习题，引出干燥剂的选择，进而推出氢氧化钙的变质，从而帮助学生复习氢氧根离子和碳酸根离子的检验，并对“碱与非金属氧化物反应的知识”加以巩固。（培养学生的创新精神、实验操作能力和表达能力，以及严谨求实的科学态度）。二、教学目标1、知识目标以“二氧化碳的实验室制法”为线索，帮助学生复习“实验室制取气体的化学反应原理、发生装置和收集装置”的选择。通过“实验室制取干燥的二氧化碳气体”的习题，引出干燥剂的选择，进而推出氢氧化钙的变质，从而帮助学生复习氢氧根离子和碳酸根离子的检验，并对“碱与非金属氧化物反应的知识”加以巩固。2、能力目标通过筛选实验室制取气体的化学反应原理，提高学生的分析能力和总结归纳能力。通过对实验室制取二氧化碳的复习，培养学生选择适当的药品和实验装置，解决气体制备和干燥等问题的分析能力和迁移能力。通过“设计实验证明氢氧化钙是否变质以及变质的程度”的练习，培养学生的合作意识，提高其辩证思维、分析能力、实验探究能力和语言表达能力。3、情感目标在独立思考与合作交流中，提高学生的学习兴趣，培养其团队协作能力。通过探究活动，培养学生良好的思维习惯，使其体会化学实验的科学性和严密性，从而养成良好的科学素养。在设计实验解决问题的过程中，培养学生的创新精神、实践能力以及严谨求实的科学态度。三、课型：复习课四、教学重点1、复习实验室制取气体的化学反应原理、发生装置和收集装置的选择。2、复习氢氧根离子和碳酸根离子的检验以及碱与非金属氧化物反应的知识。五、教学难点复习碱与非金属氧化物反应的知识。六、教学方法收集资料、实验展示、讨论交流、拓展探究、比较归纳七、教学用具1、实验相关仪器和药品：碳酸钙和氢氧化钙的固体粉末、酚酞溶液、水、稀盐酸。烧杯、试管、药匙、玻璃棒、滴管。2、投影仪、相关课件和图片。八、课时安排1课时九、教学过程引入在自然界中，二氧化碳气体无处不在。而我们今天的主题就是复习实验室制取二氧化碳及相关知识。现在，我们大家一起来了解一下这节课的复习思路：本节课以“实验室制取二氧化碳”为出发点，复习有关气体制取的化学反应原理、发生装置和收集装置，并由此迁移到氢氧化钙的变质。提出化学问题制取气体的化学反应原理收集资料与事实（提问）首先，我们大家一起来回忆一下，在实验室里制取二氧化碳，其化学反应原理是怎样的？（学生回答）在实验室里，通常用稀盐酸跟大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取二氧化碳。（提问）那么，在我们所学过的化学反应方程式中，是不是只有这一个化学反应才能生成二氧化碳？（学生回答）不是。（讲授）既然“不是”，现在，就请大家从化学反应的四种基本类型出发，分别写出一个有关生成物是二氧化碳的化学反应方程式。我请4位同学在黑板上书写，而其他同学在草稿纸上完成练习。（学生活动）从化学反应的四种基本类型出发，书写有关生成物是二氧化碳的化学反应方程式。（讲授）正如刚才同学们所说的那样，在化学领域中，有关生成物是二氧化碳的化学反应数不甚数，在此，老师也列出了4个能生成二氧化碳的化学反应基本类型的方程式。（多媒体展示）从化学反应的四种基本类型出发，书写有关生成物是二氧化碳的化学方程式。1、复分解反应：Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2 2、置换反应： 2CuO+C高温2Cu+CO2 3、分解反应： CaCO3高温CaO+CO2 4、化合反应： 2CO+O2点燃2CO2（提问）在众多制取二氧化碳的化学反应中，为什么我们在实验室里却只选择了稀盐酸跟大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取二氧化碳，而不采用“Na2CO3+2HCl= 2NaCl+H2O+CO2”等其它化学反应来制取二氧化碳呢？（学生讨论回答）因为Na2CO3固体与稀盐酸反应速度太快，不便于对CO2进行收集，且Na2CO3的价格较贵。（提问）由此可知，我们在实验室里制取新物质时，对于药品的选择需要考虑哪些主要因素呢？（学生讨论回答）略。（多媒体展示）选择药品时应考虑的主要因素：化学反应速度不能太快、成本不能太高、实验过程要安全、操作要简便等。得出结论在实验室里制取新物质时，对于药品的选择需要考虑的主要因素：化学反应速度不能太快、成本不能太高、实验过程要安全、操作要简便等。提出化学问题制取气体的装置（讲授）在实验室里制取物质时，除了要有最佳的化学反应原理以外，还需要有相应的实验装置来配合实验的完成。而实验装置又通常分为发生装置和收集装置。收集资料与事实 （提问）在实验室里，我们通常是以什么为依据来选择制取气体的发生装置？（学生回答）根据反应物的状态和反应发生的条件来选择发生装置。（多媒体展示） A B 固固加热型 固液不加热型（提问）在初中，气体制取的发生装置通常有“固固加热型”和“固液不加热型”这两种发生装置。在实验室里，我们选择哪一种发生装置来制取二氧化碳？（学生回答）选择“固液不加热型”发生装置来制取二氧化碳。（讲授）针对这一套简单的 “固液不加热型”发生装置而言，实际上，它还有三个衍变装置，现在，我们大家一起来学习一下。（多媒体展示） （提问）在这一系列“固液不加热型”发生装置中，与装置相比较， 其它三者的优点在于何处呢？（学生回答）的优点在于可以随时添加液体药品， 的优点在于可以控制滴加液体的速度，进而控制产生气体的快慢，而的优点在于可以随时控制反应的发生和停止。（提问）装置是怎样控制反应的发生和停止的？（学生回答）略。（多媒体展示）播放发生装置的相关动画。（讲授）对于装置而言，当我们打开弹簧夹时，固液反应便开始进行；但当我们把弹簧夹关闭时，生成的气体就把试管中的液体倒压回长颈漏斗中，当其液面低于多孔塑料板时，化学反应便停止了。（提问）那么，对于这种“固液不加热型”发生装置，除了可以用来制取二氧化碳以外，还可以用来制取其它哪些气体呢？（学生回答）该发生装置还可用于过氧化氢制氧气，或锌与稀硫酸反应制取氢气。（提问）对于氧气的制取而言，是不是就只有“固液不加热型”这一种发生装置？ （学生回答）不是，高锰酸钾或氯酸钾制取氧气还可用“固固加热型”发生装置。（多媒体展示）排水法 向上排空气法 向下排空气法（提问）在实验室里，有了气体的制取，必然就有气体的收集。而气体的收集方法，通常有三种：排水法，向上排空气法和向下排空气法。那为什么我们只能用向上排空气法来收集二氧化碳？（学生回答）因为二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，且要与水反应。（提问）由此可知，在实验室里，我们选择气体收集装置的依据是什么？（学生回答）其依据是生成气体密度的大小，以及是否溶于水或与水发生反应。（多媒体展示）气体收集装置：排水法（不易溶于水，不与水反应）排空气法：密度比空气大（用向上排空气法） 密度比空气小（用向下排空气法）（提问）那么，对于氧气和氢气可以用哪些方法来收集呢？为什么？（学生回答）略。得出结论1、发生装置：固液反应，不需要加热，用“实验室制取二氧化碳的发生装置”。 固体加热反应，用“高锰酸钾制取氧气的发生装置”。2、收集装置：密度比空气大的气体，用向上排空气法收集。 密度比空气小的气体，用向下排空气法收集。 不易溶于水，不与水反应的气体，用排水法收集。讲授通过刚才的复习，我们对于“在实验室里气体制取的相关知识”有了更为深入的认识，下面，我们就通过练习来加以应用。练习1、下图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。 A B C D E F（1）写出指定仪器的名称：_。（2）写出实验室中可用装置B制取气体（二氧化碳除外）的化学方程式_；该气体若用F装置收集，则从_进_出（填“a”或“b”）。提出课题氢氧化钙的变质收集资料与事实（多媒体展示）在用下列装置制取二氧化碳的过程中，如果想要收集干燥的气体，其装置应该如何改进？ （提问）在实验室制取二氧化碳的过程中，如果想得到干燥的气体，则应该如何改良上述实验装置？（学生回答）应该在发生装置与收集装置之间加一个干燥装置。（多媒体展示）（提问）我们通常使用的干燥剂有哪些呢？（学生回答）略。（提问）那么，在这道题里，我们可以用什么干燥剂来干燥二氧化碳？（学生回答）浓硫酸。（提问）我们为什么不能用固体氢氧化钠或生石灰去干燥二氧化碳呢？请大家写出相应的化学方程式。请2位同学在黑板上书写，而其他同学在草稿纸上完成练习。（学生活动）书写化学方程式来表达固体氢氧化钠或生石灰不能干燥二氧化碳的原因。（多媒体展示）为什么固体氢氧化钠、生石灰不能用来干燥二氧化碳气体？请写出相应的化学方程式。CaO+H2O= Ca(OH)2Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O（讲授）碱性干燥剂不能干燥酸性气体。因此，固体氢氧化钠或生石灰是不能用来干燥二氧化碳、二氧化硫和氯化氢等酸性气体的。（提问）既然氢氧化钠和氢氧化钙都要与二氧化碳发生反应，因此，在日常生活中，它们应该如何保存呢？（学生回答）密封保存。（练习）现有三份氢氧化钙粉末分别放置于三个烧杯当中，其中一份是刚从氢氧化钙试剂瓶中取出的药品，而另外两份是已经敞口放置在空气中一段时间的氢氧化钙粉末（但放置的时间长短不同）。请大家分组设计实验证明氢氧化钙是否变质以及变质的程度如何？并进行实验操作。 (注：氢氧化钙微溶于水) （提问）氢氧化钙变质的实质是生成了什么物质？（学生回答）氢氧化钙变质的实质是生成了碳酸钙。（多媒体展示）CO2+Ca(OH)2 CaCO3+H2O（提问）由此，同学们可以猜测一下：“氢氧化钙是否变质以及变质的程度如何？”可分为哪几种情况？（学生回答）略。（多媒体展示） “氢氧化钙是否变质以及变质的程度”分三种情况：氢氧化钙没有变质： Ca(OH)2氢氧化钙部分变质： Ca(OH)2和CaCO3氢氧化钙完全变质： CaCO3（提问）通过刚才对“氢氧化钙是否变质以及变质的程度”的三种情况分析，我们可以知道，证明“氢氧化钙是否变质”的实质是证明什么离子的存在？（学生回答）实质是证明氢氧根离子和碳酸根离子的存在。（提问）我们以前学过哪些方法来分别证明氢氧根离子和碳酸根离子的存在？（学生回答）略。（讲授）下面，就请同学们分组设计实验方案证明氢氧化钙是否变质以及变质的程度如何。（学生活动）1、学生分组讨论，设计实验方案证明氢氧化钙是否变质以及变质的程度。2、由全班同学相互交流、讨论、分析各种证明“氢氧化钙是否变质以及变质的程度”的实验方案的优缺点，并最终选择出