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1、43 二氧化碳的实验室制法一、设计思想实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法是初三化学教学的重点内容之一，难点是从反应物的性质出发，认识实验室制取二氧化碳装置，疑点是实验室制取二氧化碳，为什么不能用稀硫酸？根据学生已有的知识基础和心理特点，教学设计中，主要采取讨论的形式，通过演示和补充实验，组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取方法，使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置；从学生学过的氧气与二氧化碳实验室制法的比较中，归纳和总结出气体实验室制法的一般方法，提高学生分析和解决实际问题的能力。二、教学目标1.知识与技能（1）理解实验室制取二氧化碳的反应原理，使用的药品、仪器名称、实验装置
2、和收集方法。（2）联系实验室制取氧气与二氧化碳的方法，学会实验室制取气体的一般方法。2.过程与方法通过比较实验室制取O2、CO2的原理、装置，找出异同点，获得对比的方法以及物质性质决定制法等思想方法。3.情感态度与价值观通过探究实验室制取二氧化碳的装置，体验创新实践过程中的乐趣，进一步增强学习化学的积极性。三、重点和难点教学重点：实验室制取二氧化碳的原理和装置教学难点：探究实验室制二氧化碳的装置四、教学用品药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸等仪器：锥形瓶（或广口瓶、大试管）、长颈漏斗，带导管的双孔塞、集气瓶、玻璃片、导气管等媒体：电脑、投影仪五、教学流程1.流程图2. 流程说明1请回忆CO2有哪
3、些物理性质和化学性质？请写出能生成二氧化碳的有关反应的化学方程式。2学生思考、交流、写出化学方程式（有二氧化碳生成的）。3根据学过的实验室制取O2的方法，思考设计实验室制取CO2的思路？上述哪一个化学反应用于实验室里制取二氧化碳比较合理？说出理由。5学生分组实验、并交流。1碳酸钠与稀盐酸反应；2碳酸钠与稀硫酸反应；3粉末状酸钙与稀盐酸反应；4块状碳酸钙与稀盐酸反应；5块状碳酸钙与稀硫酸反应。8实验室制取二氧化碳选择大理石（或石灰石）与稀盐酸反应。9回顾实验室制氧气所用药品？原理？装置？注意点？根据实验室制取二氧化碳的反应原理，制取二氧化碳可采用什么装置？11实验室里用大理石与稀盐酸制二氧化碳气
4、体，不需要加热，反应速度也适中，因此同学们选用上述B和C装置是可行的。在使用C装置时，漏斗颈必须插入液面以下，防止气体会从漏斗颈逸出。12讨论制取二氧化碳气体，实现随取随停的装置。思考：如何改进装置，实现随取随停？用启普发生器制取二氧化碳。13实验室制取氧气与二氧化碳的比较。六、教学案例1.教学过程教学内容教师活动学生活动设计意图复习引入前面我们已经学习过二氧化碳的有关知识，请回忆CO2有哪些物理性质和化学性质？请写出能生成二氧化碳的有关反应的化学方程式。思考并交流：物理性质无色、无味气体，密度比空气大，能溶于水。化学性质能与水反应，能使澄清石灰水变浑浊，能与金属镁反应等写出化学方程式（有二氧
5、化碳生成的）CO2 CO2COO2 CO2H2CO3 H2OCO2CaCO3 CaOCO2CaCO32HClCaCl2H2OCO2复习CO2物理性质和化学性质等知识，为实验室制取二氧化碳的原理、装置、方法的设计与选择做辅垫实验原理提问 根据学过的实验室制取O2的方法，请思考设计实验室制取CO2的思路？上述哪一个化学反应用于实验室里制取二氧化碳比较合理？说出理由。讲述 如果我们选用碳酸盐与酸反应作为实验室制二氧化碳的原理，那么我们如何选择药品呢？投影 请按组完备下列实验提问 通过上述实验，你们认为选用哪一组药品用于实验室制二氧化碳比较好？结论 碳酸钠与酸反应速度太快，不便于收集；大理石（或石灰石
6、）与稀硫酸反应难于进行；大理石（或石灰石）与稀盐酸反应速度适中，所以实验室制取二氧化碳选择大理石（或石灰石）与稀盐酸反应。板书 4.3 二氧化碳的实验室制法一、实验原理反应物：块状大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。化学方程式：CaCO32HClCaCl2H2OCO2学生讨论、交流： 应从使用的药品、原理、装置、操作等几个方面考虑设计思路。从药品、原理、装置、操作等几个方面考虑，可能用碳酸钙与盐酸这个反应在实验室制取二氧化碳比较好。学生分组实验、并交流：学生思考、回答：采用第4组较好，产生气泡适中，容易收集气体。复习、O2的制法指导设计实验室制取CO2的思路、方法。通过实验对比，让学生
7、学会比较、选择实验室制二氧化碳的方法。实验装置设问 根据实验室制取二氧化碳的反应原理，制取二氧化碳可采用什么装置？提问 回顾实验室制氧气所用药品？原理？装置？注意点？投影 实验室制取氧气的二套装置图提问 制二氧化碳用这些装置行不行？为什么？B和C装置有什么区别？使用C装置时要注意什么？小结 实验室里用大理石与稀盐酸制二氧化碳气体，不需要加热，反应速度也适中，因此同学们选用上述B和C装置是可行的。在使用C装置时，漏斗颈必须插入液面以下，防止气体会从漏斗颈逸出。提问 实验室制气体的装置包括发生装置和收集装置，那么，如何收集二氧化碳呢？又如何检验集气瓶中的CO2是否收集满？投影 气体收集装置图板书
8、二、实验装置提问 用该装置制取二氧化碳气体不能实现随取随停，请同学们思考，能否通过对该装置的改进，实现随取随停？投影 边演示学生设计，关闭导气管。边提问：导气管关闭后，反应器中大理石与稀盐酸还在反应产生气体，容器中气体不断增加的后果时什么？有没有实现这个目标的改进方法？投影练习 从大试管、烧杯、锥形瓶、酒精灯、长颈漏斗、带导管的双孔塞、导气管、带孔橡胶片、玻璃片、集气瓶、水槽中选择仪器装配简易启普发生器。小结 上述装置在使用时，打开导气管上的活塞，大理石与盐酸接触，不断产生气体。不用时，关闭导气管的活塞，在气体压力下，酸液被压入长颈漏斗中，大理石与酸液脱离接触，反应停止。使用时非常方便。最早使
9、用这个原理设计气体发生器的是荷兰科学家启普，人们称这种装置为启普发生器。演示 用启普发生器制取二氧化碳，并检验是否收集满；用简易启普发生器制取二氧化碳，并通入澄清石灰水中。用回忆并回答：氯酸钾与二氧化锰加热制氧气的装置与注意事项用双氧水与二氧化锰制氧气的装置与注意事项思考后回答：实验室制二氧化碳不能用氯酸钾与二氧化锰加热制氧气的这套装置，但可以用双氧水与二氧化锰制氧气的这套装置。B和C装置区别是漏斗不同，B装置用的是分液漏斗，可以控制加入液体的量，漏斗颈可以不插入液面以下；C装置用的是长颈漏斗，使用是漏斗颈必须插入液面以下，否则气体会从漏斗颈逸出。思考后回答：二氧化碳能溶于水，不能用排水集气法
10、，二氧化碳密度比空气大，可用向上排气法收集。将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳已收集满。讨论：在导气管口加一个开关，不收集二氧化碳是关闭。在不收集二氧化碳时，使稀盐酸与大理石自动分开，需要收集时，使稀盐酸与大理石自动接触。反应器锥型瓶改为大试管，在长颈漏斗的颈上套一个隔板。大理石放在隔板，利用气体压强变化自动控制反应。分组练习：选择仪器，装配简易启普发生器。观察、记录现象、写出有关化学方程式。复习实验室制氧气，引出实验室制二氧化碳的装置。 运用对比法加强记忆，训练想象力。由学生自己根据氢气性质分析出二氧化碳的收集方法。通过实验中的具体问题，引导学生观察、思考、分析、创新、帮助
11、形式形成解决问题的能力和创新意识。培养学生动手实践能力，为下一节学生实验课做准备。加深学生对知识的理解和记忆比较归纳提问 根据实验室制氧气与二氧化碳的装置，请同学们归纳设计实验室制取气体装置的一般思路。小结 设计气体发生装置，根据反应原理，重点要看反应物的状态和反应条件。如果是固体与固体在加热条件下制气体，一般可选用A装置；如果固体与液体不需要加热就可发生反应生产气体，则可选用B或C装置。板书 三、实验室制取氧气与二氧化碳的比较小结 实验室制取气体的思路和方法是：首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。第二是根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计实验
12、装置，决定采用什么方法收集。第三是考虑用什么实验来验证制得的气体。作业 P119第1、2、3、4题讨论、交流：反应物的状态反应条件选用气体收集方法，主要看气体的密度与溶解性，难溶或微溶的气体可用排水法，密度比空气大的气体可用向上排气法，密度比空气小的气体可用向下排气法收集。复习O2、CO2的制法，及时归纳、总结实验室制取气体的一般方法。指导进行学生归纳、总结的方法。2. 主要板书4.3 二氧化碳的实验室制法一、实验原理反应物：块状大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸。化学方程式：CaCO32HClCaCl2H2OCO2二、实验装置三、实验室制取氧气与二氧化碳的比较七、教学反思本节课的教学采用探究讨论的形式，通过氧气实验室制法的回顾、复习，通过实验、对比、分析，组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取原理、装置、方法，使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置；从学生学过的氧气与二氧化碳实验室制法的比较中，归纳和总结出气体实验室制法的一般方法，在教学过程中还安排了学生组装简易启普发生的操作，为后面的学生实验做铺垫，提高学生分析和解决实际问题的能力以及动手实践能力。对启普发生器原理的教学，采用引导学生发现简易装置的不足，在指导学生寻找改进方法的探索过程展开，这样既激发了学生学习的兴趣，又起到了鼓励学生用批判思维发现问题、解决问题、形成创新意识的作用。国和中学 徐学军2018年11月
