课题2 二氧化碳制取的研究

课题2 二氧化碳制取的研究

南和县北关学校 王合英

教学目标 1.知识与技能

（1）通过探究比较，了解实验室制取二氧化碳的理想原料。 （2）通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生的创新能力。 （3）通过比较，归纳实验室制取气体的思路和方法。 2.过程与方法

（1）探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳。 （2）通过对二氧化碳制取的探究，提高和锻炼学生收集、加工简单信息的能力。

3.情感、态度与价值观：认识积极开展科学探究是学好化学的重要途径，在探究中培养集体协作精神。

教学重点难点

重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。 难点：从实验室制取气体的设计思路出发，研讨实验室制取二氧化碳气体的方法。

教学方法：实验探究法、问题引导法 课时安排：1课时 教学过程 一、情景导入

观察家庭小实验（水垢和食醋的反应）的现象，可以得出结论：产生二氧化碳气体。该反应能否用于在实验室中制取二氧化碳？简要说明理由。

学生分析得出：不理想。（取材不便，条件限制，气体不纯） 二、提出问题

CO2与日常生活关系非常密切，空气中有CO2，人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生CO2，那么在实验室里怎样制取CO2？能不能用制氧气的实验装置来

制取二氧化碳？

三、猜想与假设 甲：能 乙：不能。 四、收集、整理资料

1、二氧化碳的密度比空气大，能溶于水。

2、二氧化碳常用稀盐酸（液体）跟大理石（或石灰石）（固体）反应来制取。 五、实验探究

1、对实验室制取CO2反应原理及所用药品的探究 （学生提供最熟悉方案） ①C + O2 点燃 CO2

②C+ 2CuO ③2C+ Fe3O4 高温 高温 2Cu + CO2↑ 3Fe + 2CO2↑

教师引导学生：在实验室中制取气体要考虑产物纯度，条件是否容易达到等因素

（学生小组讨论，评价方案）

代表发言：①碳和氧气反应的结果比较复杂。如果氧气充足，那么最后制得的气体中混有杂质氧气；如果氧气不足，那么最后制得的气体中混有一氧化碳。

②③条件在实验室中不容易达到。

教师投影三个实验方案，学生分组探究：选择理想的药品。 实验1 碳酸钠和稀盐酸的反应 实验2 石灰石和稀硫酸的反应 实验3 石灰石和稀盐酸的反应

请小组代表说明发现了什么？获得结论并分析原因。 （1）使用的大理石或石灰石均为块状，反应速率适中。

（2）不能使用浓盐酸或稀硫酸来代替稀盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2气体中混有较多的氯化氢气体；稀硫酸与大理石反应生成微溶物覆盖在反应物表面，阻止反应进行。

（3）碳酸钠跟稀盐酸反应十分剧烈，迅速产生大量气体，反应太快，生成的二氧化碳不容易收集。

教师点拨：实验室通常用稀盐酸和石灰石（或大理石）反应来制取CO2。 引导学生书写反应的化学方程式。 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3

碳酸不稳定，易分解生成二氧化碳和水 H2CO3＝H2O＋CO2↑

总的反应化学方程式是CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ 2、对实验室制取和收集CO2的装置进行探究

教师引导：气体的发生装置决定于反应物的状态和反应条件，气体收集装置取决于气体的密度和溶解性。

小组讨论完成下表：

投影：CO2和O2制取实验及相关性质比较（参考答案已给出） 二氧化碳 氧气 反应物状态 固体＋液体 反应条件 常温（不加热） 气体密度比空气大或小 大 是否与水反应 是 否 固体或固体＋液加热 略大 体 引导学生设计制取二氧化碳的装置。（学生在教师的帮助下完成） 考虑因素 反应物状态是固体和液体 反应条件为不需加热（常温） 二氧化碳能溶于水，密度比空气大 固体与液体接触立即反应 装置的确定： 投影：不同的装置（让学生选择）。

设计装置的要求 容器口应竖直向上 不需酒精灯 用向上排空气法收集 用长颈漏斗加液体，反应前将两种药品分别加入

学生在选择的同时评价装置的优缺点。

选择一种装置制取一瓶二氧化碳。（小组合作，注意操作步骤及注意事项） 探究实验室制取二氧化碳的步骤：

1.检查装置的气密性2.加入石灰石或大理石3.加入稀盐酸4.收集CO2 3、二氧化碳的检验和验满（学生独立操作完成） 1.检验：利用澄清石灰水来检验CO2 化学方程式：CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O

具体方法是：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊则通入的气体为CO2；如果未变浑浊，则不是CO2。

2.验满：用燃着的木条放在集气瓶口，观察燃着木条的燃烧情况（是否熄灭） 六、获知概念

1.气体的实验室制取的方法和思路为：

①研究选择合适的反应物和反应条件（如加热、常温、加催化剂等）； ②选择合适的实验装置； ③验证所制得的气体。 2.实验室制取CO2的操作步骤： 连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验 3.操作中的注意事项：

①取用大理石时，先将锥形瓶横放，把大理石放入瓶口使其缓慢滑到瓶底； ②长颈漏斗下端应浸没在液面以下，以防二氧化碳从漏斗口逸出； ③导管不能伸入瓶内太长，以刚漏出胶塞为宜；

④收集二氧化碳时，导管口应接近集气瓶底部以利于排净空气。 七、课堂练习（课件上的练习题）

板书设计

课题2 二氧化碳制取的研究

一、药品：大理石（或石灰石）和稀盐酸 二、反应原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ 三、装置的选择（发生装置和收集装置）

四、实验步骤：连 → 检 → 装 → 注 → 收 → 验 五、验满和检验 教学反思

1.本课题的重点是指导学生掌握制取气体时实验仪器和收集方法的选择。鉴于学生在第二单元已经学过氧气的制法，具备一些制取气体的简单知识，教师可以选择在实际操作中让学生理解实验装置的选取，使学生尽快地从简单模仿到有目的地选择。

2.建议教学中教师先引导学生复习实验室制取氧气的实验装置，分析制取二氧化碳与制取氧气所用反应物的状态、反应条件以及生成物的性质，让学生在小组内或小组之间进行交流（要求能说出理由），并从中选出正确的和最佳的设计装置，使学生通过比较加深对实验的认识和理解。

3.建议教师在最后再次引导学生总结并比较实验室制取氧气、二氧化碳气体的异同点，使学生能逐渐把握住实验室制取气体的设计思路。