二氧化碳制取的研究

1、二氧化碳制取的研究 【教材分析】 1本课题是新教材化学九年级人教版上册第六单元课题2的教学内容。2教材的地位和作用 作为新教材二氧化碳制取的研究，安排在学生学习了碳的单质和化学性质之后，有由浅入深的作用。前面一课提到碳跟氧气和某些氧化物反应的产物里虽然也有二氧化碳，但是在化学实验中需要的二氧化碳气体要使用本节所介绍的简便方法，学生在第二单元学习了氧气的实验室制法，对于气体的制取原理、装置、收集比较熟悉，本节通过探究实践既巩固了初中化学常见气体的制取，又培养了学生应用科学知识的能力。 本节教材共分“实验室制取二氧化碳的化学反应原理”、“实验室制取二氧化碳的研究与实践”二部分。在教学中我引入实验室

2、制取二氧化碳的化学反应原理的探究，这样更能体现学生的分析能力。根据以上分析，确定本节内容运用一课时完成，并确定出本节应达到的教学目标和教学重点、难点如下。一、教学目标 1知识与技能 （1）了解实验室制取二氧化碳的反应原理和方法，知道二氧化碳的检验和验满方法；（2）能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置，了解实验室制取气体的一般思路。 2过程与方法（1）通过二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路和方法；（2）让学生在组装并使用自己设计的装置制取气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，初步掌握基本实验技能，树立多角度、多层

3、次观察和分析问题的能力。 3情感、态度与价值观 （1）增强学生对化学实验的好奇和探究欲，激发学习化学的兴趣； （2）培养学生善于合作、勤于思考、严谨、勇于创新、大胆实践的科学精神。 二、教学重点难点1教学重点：采用活动与探究的方式研究实验室中制取二氧化碳的反应原理、仪器装置，并利用设计的装置制取二氧化碳 2教学难点：从实验室制取气体的一般思路出发，学习二氧化碳的实验室制法三、实验准备 1实验仪器： 制取二氧化碳的装置两套（展示所用）：锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶、玻璃片；大试管、单孔塞、导管、集气瓶、玻璃片、铁架台、点滴板、胶头滴管、镊子、药匙、火柴； 2学具准备：设计方案所用：教材

4、第114页中备选仪器的复印图片（每张小纸片一种仪器，每种仪器图34张以备在不同组合中使用）、双面胶、小剪刀； 3. 药品：石灰石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水四、教学过程 教学环节教师活动学生活动设计意图引入新课在引入新课时，用了两个小故事：在很久以前，德国有一片奇异的沼泽地，猎人牵着狗进入，人安然无恙，而狗却死了，当地人说那里有妖怪，最爱吃狗。而在意大利那不列斯有一个奇怪又美丽的山洞屠狗洞，游人牵着狗进入，人安然无恙，狗却死了，当地人认为洞中有屠狗妖。由故事激发学生的兴趣，然后提问：同学们利用你们学过的知识分析这个 妖怪是什么？想不想捉住这妖怪。 此时，学生们利用学过二氧化碳的性质，马

5、上知道妖怪就是二氧化碳气体，也想亲自来捉住它。既是为了引课，也是为了让学生对亲自制取一瓶二氧化碳产生迫切需要，在任务驱动下，为探究二氧化碳的制法作好铺垫。提出问题提问：要捉住它就必须要知道如何来制取二氧化碳呢？如何才能得到一瓶纯净的二氧化碳呢？（板书出课题） 列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，能写出化学方程式的写出化学方程式。鼓励学生利用“头脑风暴”法，搜索尽可能多的反应。 在备课时考虑到学生的可能答案有：碳在氧气或空气中燃烧；一氧化碳在空气或氧气中燃烧；木炭还原氧化铜；蜡烛燃烧；碳酸钠与稀盐酸的反应（质量守恒定律中有该实验）、石灰石或大理石与稀盐酸反应（某些学生已预习，下同）；一氧化碳还原

6、氧化铜；学生回答老师在黑板上写出。提问：哪些反应能方便快捷地得到较纯净的二氧化碳呢？（给予学生提示药品选择的可行性）师生讨论结果：碳酸钠与稀盐酸的反应、碳酸钙与稀盐酸的反应能制得较纯净的二氧化碳。但它们的反应速度如何、气体是否易于收集呢？让我们通过实验进行探究。小组活动，组内讨论、交流，一小组代表回答，其他小组补充或抢答。小组讨论在实验室条件下是否可行，从反应条件、药品来源、操作是否简便、气体是否便于收集等方面综合考虑。有些反应制得的二氧化碳不纯，有些反应条件要求过高，有些操作不简便，有些难于收集等， 被同学们一一否决。在已有知识经验的基础上，使学生初步学会综合分析问题、理论联系实际，寻找出可

7、能适合的反应药品。探究实验 石灰石与稀盐酸、碳酸钠与稀盐酸、哪个更适合在实验室里制取二氧化碳。 提问：能否用浓盐酸、硫酸代替稀盐酸？并进行实验。 师生讨论后，得出结论：在实验室里制取二氧化碳的最佳药品是石灰石和稀盐酸 实验室制取二氧化碳的反应原理及相应的化学方程式 CaCO32HCl CaCl2H2OCO2 分组在点滴板上完成上述实验，并得出结论：碳酸钠与盐酸反应，速度很快，不易收集；石灰石与稀盐酸的反应速度适中，反应在持续进行，收集起来也很方便。石灰石与稀硫酸的反应开始时有气泡产生 ，但随之气泡越来越少，慢慢停止了反应；打开浓盐酸瓶盖，瓶口有白雾产生，说明有很强的挥发性会导致生产的二氧化碳不

8、纯。 对于含碳酸根的化合物与酸产生二氧化碳的反应，引导学生关注其反应物状态、反应条件、反应速度等，从而通过实验确定实验室制取二氧化碳的反应原理和最适合药品。设计方案 温故知新选好药品后接下来最重要的是什么？组织讨论选用什么样的制取和收集装置， 引导学生复习回顾第二单元氧气的制取 然后将两套发生装置和三套收集装置用 图片展示在黑板上。 提问学生在生活中也能说明二氧化碳可溶于水的现象。 学生回答是实验装置的选择。 推导出二氧化碳的实验室制法与实验室中用双氧水与二氧化锰制氧气有共同点，都是“固液气，且反应不需要加热”。因此制取二氧化碳可以用与之相同或相似的装置，而不能用高锰酸钾或氯酸钾加热分解制取氧

9、气的装置。同时还需要讨论收集方法，通过与氧气对比，再联系二氧化碳的物理性质，学生们很快就得出结论：二氧化碳只能用向上排空气法收集。联系对比，温故知新。 设计方案从教材第114页备选仪器图中选取合适的仪器，设计并组装制取的装置。 师：让我们玩一个“拼图游戏”用印有仪器图的小纸片尽可能多地拼接、粘贴成几套制取并收集二氧化碳的装置，也可以另选仪器或代用品手绘设计图，比比看哪个小组设计得最快、最多、最好。用相关仪器演示组装过程，评价、鼓励各小组成功之处并纠正学生装置图中的错误，特别是向上排空气法收集气体时导管应伸入集气瓶底部，这一点在装置图中就不被很多学生所注意。 将组装起的成套装置用双面胶粘贴在白纸

10、上平并展示，不同组之间互相交流、补充完善。 之所以提供纸片让学生粘贴模拟，而未用实物仪器让学生组装，主要是考虑这本身属于设计实验，类似于建筑中的图纸，再者如果将所有备选仪器都提供出来，一则受实验室条件限制（某些仪器数量不足），二则学生的课桌上也无法摆放那么多的仪器，故而采用纸片模拟法。师生讨论之后，共同评选出了最优化装置（锥形瓶、双孔塞配长颈漏斗）和最简单装置（大试管、单孔塞）各一套。 最优化装置 最简单装置交流提升组织讨论课本第114页列表“二氧化碳的实验室制法”讨论二氧化碳制取中的如下问题：反应原理、所需药品、仪器装置、收集方法、验满方法、检验方法等，以提升对二氧化碳实验室制法的认识，使之

11、更加全面、系统。使学生在这种形式对称、问题相似的表格中进行联系对比、梳理整合，更易于建构自己的知识体系，做到交流提升。启迪拓展 同学们还能想到使用哪些仪器或代用品组装制取二氧化碳的装置？ 思考，设计出合理方案。增强了主动参与学习的意识，学生的创造性思维得到较大程度的绽放。迁移应用完成实验后，把课前准备好的如下题目发给学生 实验室常用固体亚硫酸钠和稀硫酸反应来制取SO2气体，已知SO2是无色有毒的气体，密度比空气大，能溶于水。则实验室制取SO2气体的发生装置应选用_，收集装置应选用_。 实验室用无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物加热制取甲烷。甲烷的密度比空气小，难溶于水。则实验室制取甲烷气体的发生装

12、置应选用_，收集装置应选用_。 （已知空气的平均相对分子质量为29，各元素的相对原子质量为 H： 1 C：12 O ：16 S： 32 ） 完成有关知识与方法的训练，对实验室制取气体的一般方法和思路进行合理演绎，提高学生的迁移应用能力，并对学生进行达标测试。【 板书设计】 课题2 二氧化碳制取的研究 一、 药品及反应原理 药品 大理石或石灰石、稀盐酸 反应原理 CaCO32HCl CaCl2H2OCO2 二、实验装置 发生装置 固液不需加热 收集装置 瓶口向上排空气法 三、检验及验满 检验：将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳。 验满：将燃着的小木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已集满。 【教学反思】：化学课程改革的重点是以提高学生的科学素养为主旨；重视科学、技术与社会的相互联系；倡导以科学探究为主的多样化的学习方式；强化评价的诊断激励与发展功能；要让学生有更多的机会主动地体验探究过程，在知识的形成、联系、应用过程中养成科学的态度，获得科学的方法，在“