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1、1 第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物 课题 2 二氧化碳制取的研究 从容说课 本课题主要研究实验室中如何制取二氧化碳 首先根据所给资料探究了实验室制 CO2的原 理 然后教材给出了确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素 并给出了一些仪器 让学 生采用活动探究的方式研究实验室中制取 CO2的装置 再利用设计的装置制取 CO2 验证 CO2 最后总结了实验室中制取气体的思路 教学目标 1 知识与技能 1 了解实验室中制取 CO2的反应原理 2 探究实验室中制备 CO2的装置 3 了解实验室中制取气体的思路和方法 2 过程与方法 能合理使用课堂资料 并会利用这些资料设汁实验方案 3
2、情感态度与价值观 从设计装置和制取气体的过程中获取成就感 进一步增强学习化学的自信心 教学重难点 探究实验室中制取 CO2的装置 并制取 CO2 教学方法 理解资料 一分析探究 归纳总结 反思小结 教具准备 教师用具 投影仪 学生用具 1 仪器 小试管 药匙 注射器 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 大试管 集气瓶 长颈漏斗 带导管的 双孔塞及单孔塞 带塞子的弯导管 水槽 酒精灯 2 药品 石灰石 碳酸钠 稀盐酸 稀硫酸 澄清的石灰水 木条 课时安排 1 课时 教学过程 板书 课题 2 二氧化碳制取的研究 引言 在第二单元制取过 O2 今天再来探究制备 CO2 首先看以下几则信息 投影 资料 1 含碳酸
3、根离子的化合物 例 碳酸钠 Na2CO3 大理石或石灰石主要成分是 CaCO3 能与 稀盐酸 HCl 或稀硫酸 H2SO4 反应生成二氧化碳 2 把燃着的木条放入二氧化碳中 木条 把燃着的木条伸入氮气中 木条 2 3 向石灰水中吹气 现象 说明 CO2能让石灰水变浑浊 4 标准状况下 CO2密度为 1 977 g L 1 空气密度为 1 293 g L 1 5 CO2易溶于水 且与水反应 活动探究 探究内容 实验室制取 CO2的原理 可供选择的原料 石灰石 主要成分 CaCO3 碳酸钠 Na2CO3 稀盐酸 HCl 稀硫酸 H2SO4 可供选择的仪器 小试管 药匙 探究方法 步骤 现象 1 2
4、 3 4 结论 学生活动 交流 教师适当指导 石灰石与 HCl 反应速度适中 CaCO3与 H2SO4反应难于进行 Na2CO3与酸反应瞬间结束 不 便收集 所以实验室制取 CO2选择石灰石与稀盐酸反应 讲解 碳酸钙与盐酸反应 CaCO3 2HCl CaCl2 H2CO3 碳酸不稳定易分解生成 CO2和 H2O 所以总反应为 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 板书 一 实验室制取 CO2的反应原理 CaCO3 2HCl CaCl2 CO2 H2O 设问 我们如何设计一套完整的装置制取 CO2 板书 二 实验室制取 CO2的装置 投影 资料 实验室里制取气体装置的确定 实验室里制
5、取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分 下面列出了确定气体发生装置 和收集装置时应考虑的因素 固体和固体反应 反应物的状态 固体和液体反应 3 气体发生装置 液体和液体反应 反应条件 是否需要加热 加催化剂等 密度比空气大的 向上排气法 排空气法 气体收集装置 密度比空气小的 向上排气法 排水法 不易溶于水 不与水发生反应 活动与探究 二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较 二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较 反应物的状态 反应条件 气体密度比空气的大或 小 是否溶于水是否与水 反应 二氧化 碳 氧气 根据上述比较 分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同 试设计 制取二氧化碳
6、的装置 并与同学讨论 交流 分析各自设计的装置的优缺点 以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择 你也可以另选或自制仪器 还可以利用代 用品 学生活动 以组为单位进行探究 4 教师指导 若使用右图装置应注意 固体事先直接加入 锥形瓶中 长颈漏斗的作用是加入液体 长颈漏斗应伸入反 应液面以下 导气管不应伸入反应液面以下 应刚露出胶 塞为宜 讨论交流 讨论上述注意事项的原因 组与组之间讨论 交流各自装置的优缺点 师生活动 各组修改自己的装置 教师审查 设问 如何利用所设计的装置制一瓶 CO2气体 需要哪些步骤 学生讨论 总结并板书 三 三 制取制取 COCO2 2的步骤的步骤 1 检查装置的气密性
7、 2 加入药品 3 制取收集气体 思考 1 如何验证所制出的气体是以 CO2 2 如何验证集气瓶中 CO2已收集满 讨论 总结板书 四 四 验证验证 COCO2 2气体的方法气体的方法 见板书设汁见板书设汁 1 检验方法 2 验满方法 学生活动 制 CO2并检验 CO2 收集一满瓶 CO2 思考 实验室制取气体的思路是什么 师生总结并板书 1 选择反应原理 2 选择合适的实验装置 3 确定验证气体的方法 作业 习题 2 3 5 写出本次的探究活动报告 板书设计 课题 2 二氧化碳制取的研究 一 一 实验室制取实验室制取 COCO2 2的反应原理的反应原理 CaCO3 2HCl CaCl2 CO
8、2 H2O 二 二 实验室制取实验室制取 COCO2 2的装置的装置 三 三 制取制取 COCO2 2的步骤的步骤 1 检查装置的气密性 2 加入药品 5 3 制取收集气体 四 四 验证验证 COCO2 2气体的方法气体的方法 1 检验方法 将导管通入澄清石灰水 若石灰水变浑浊 证明生成的气体是 CO2 2 验满方法 将燃着的木条放在集气瓶口 若木条熄灭 则说明 CO2已收集满 五 实验室制取气体的思路五 实验室制取气体的思路 1 选择反应原理 2 选择合适的实验装置 3 确定验证气体的方法 考题回顾 1 实验室制取二氧化碳时 常用 A 木炭和氧气反应 B 煅烧石灰石 C 大理石跟稀盐酸反应
9、D 大理石跟稀硫酸反应 2 小明在实验室里学习制取 CO2 他的具体操作步骤如下 1 组装仪器后 进行了装置气密性的检查 见图 A 请你帮他判断一下 这套装置是否漏 气 2 他从稀 H2SO4 稀 HCl 中选择了一种酸 与石灰石反应制 CO2 想一想他不选另一种 酸的理由 3 小明想用图 B 装置来制取 CO2 你认为是否理想 4 请你告诉他集满 CO2的集气瓶 应该 填 正 或 倒 放在桌面上 答案 1 C 2 1 不漏气 气密性良好 2 稀硫酸跟石灰石反应生成的 CaSO4微溶 覆盖在石灰石表面 阻止反应继续进行 3 不理想 4 正 备课资料 气体制备的设计模式 1 发生装置的选择 主要
10、从反应物状态和反应时是否需要加热来选择 1 凡是给固体加热或固体跟固体反应加热 适用于制 O2装置 a 套装置 即试管横放 管口略下倾 教科书中加热 Cu2 OH 2CO3 H2还原 CuO 胆矾分解均采用此装置 6 2 凡是固体与液体反应制气体 且反应不需加热 均可采用制取 H2装置 b 套装置 即试 管直立 a b 套装置图略 若要控制液体反应 可加长颈漏斗或分液漏斗 若反应物固体块较 大 且用量多 可将试管换成广口瓶 锥形瓶或烧瓶等 无论选用上述哪种装置均应注意 先检查气密性后再加药品 制气装置中导管口略露出胶塞即可 铁夹夹在试管的中上部 另外 利用 a 套装置时还应注意 药品平铺 加热
11、用外焰 先均匀加热后集中加热 如反应较剧烈 要在试管口塞一团棉花 以防药品堵塞导管口 制完气体 应先撤导管后撤酒精灯 利用 b 套装置时还应注意 长颈漏斗底端需液封 装药品时先固后液 3 收集装置的选择 凡常温下不与空气中的成分反应的气体 可根据气体密度与空气密度的比较 或利用空气 平均相对分子质量与气体相对分子质量比较 采用向下或向上排空气取气法 凡气体不易溶或难溶于水的 可采用排水取水法 有毒性且不溶于水的气体 可采用洗气瓶倒装装置 即短进长出 从长管排出的水可用 烧杯接装 如将烧杯换成量筒还可用来测量生成气体的体积 洗气瓶中的液体可根据气体性质 选用 利用排气法收集气体时需注意 导管应插
12、入集气瓶底部 无论向下排气或向上排气 应在瓶口验满 可燃性气体不能用点燃法验满 利用排水法收集气体时需注意 收集前集气瓶应充满水倒立于水槽中 不留气泡 4 所集气体的存放 比空气密度大的气体 盖严后正放 比空气密度小的气体 盖严后倒放 2 气体除杂的设计模式 气体中混入杂质气体 一般可采取下述方法进行除杂 1 直接吸收法 水汽可选择干燥剂 如浓 H2SO4 火碱 氧化钙等初中常见的干燥剂 若选用其他干燥剂 如氯化钙 五氧化二磷等需在试题中说明 7 酸 碱 类气体可采用碱 酸 液吸收 酸性气体如二氧化碳气体 二氧化硫气体 氯化氢 气体等可用浓氢氧化钠溶液吸收 碱性气体如氨气可用酸液吸收 如果是二
13、氧化碳气体中混有氯化氢气体 如制取二氧化碳气体时用的是盐酸溶液 可用 饱和碳酸氢钠溶液来吸收 2 转化吸收法 将混入的气体杂质转化为原气体 如二氧化碳气体中混有一氧化碳气体 可将混合气体通 过灼热的氧化铜 将一氧化碳氧化为二氧化碳 达到除杂目的 3 气体验证性实验的设计模式 初中化学中能够参与验证的气体有 O2 CO2 H2O g CO H2 NH3 HCl 气体等 其中 O2 CO2 H2O g NH3 HCl 气体可直接验证 CO2 可使澄清石灰水变浑浊 H2O 可使无水硫酸铜变蓝 NH3 可使湿润红色石蕊试纸变蓝 HCl 可使用硝酸酸化过的硝酸银溶液产生白色沉淀 有些气体需将它们转化后验
14、证 如一氧化碳气体 氢气需转化为二氧化碳和水蒸气后 再 验证生成物 综合性较强的验证性实验应注意以下几方面 1 若需验证某种气体 则一定要先除去此气体中其他气体 一般是先除其他气体杂质后再 除水汽 2 从溶液中制得或从洗气瓶中通过的气体中都夹带少量水汽 一般需先干燥 3 连接仪器时注意洗气瓶的连接是 长进短出 球形干燥管的连接一般是 粗进细 出 U 形干燥管和玻璃管 盛装碳粉或氧化铜 则无特殊要求 一般按照仪器接口的字母顺序 连接 4 如有毒性气体要做尾气处理 年级 初三 学科 化学 版本 期数 内容标题 二氧化碳制取的研究 分类索引号 G 623 2 分类索引描述 教学法 主题词 二氧化碳制取的研究 栏目名称 教案精选 供稿老师 审稿老师 录入 一校 二校 审核
