27二氧化碳

二氧化碳制取的研究戴彦琼一、教材地位和作用本节课在全书乃至整个化学学习过程中，所占有的地位十分重要。它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、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。本节知识的学习比较容易，学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、实验室制法，具备了一些气体制备的实践经验，各项实验技术也已经具备，此时，在课堂教学中体现学生主体，让学生真正参与到教学过程中来正是时机。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。二、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，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)了解实验室制取气体的方法和设计思路。2、过程与方法：通过实验室里制取氧气的方法和设计思路，探索实验室制取二氧化碳的药品和实验装置，让学生初步学习科学探究的基本过程（提出假设，实验探究，获得结论）和方法，体验化学实验的方法的科学性；能进行初步的科学探究活动。3、情感态度与价值观：通过实验、问题讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。通过师生间、学生间合作学习，研究性学习，体验探究成功的乐趣，激发学生探究欲。三、教学重点与难点教学重点：探究实验室制取二氧化碳的药品、反应原理和实验装置的选择，并利用设计装置制取二氧化碳。重点突破：通过提问预让学生思考的教材P112第5题已知能产生二氧化碳的反应，师生共同确定实验室制取二氧化碳的药品；演示碳酸钠粉末与稀盐酸、大理石与稀盐酸及稀硫酸的反应确定反应原理，并提醒学生注意不能用浓盐酸和硫酸；课前布置学生设计实验装置到课堂展示，让部分学生到台上演示实验，教师针对学生演示指出实验注意事项。教学难点：探究实验室制取二氧化碳的实验装置。难点突破：通过引导学生回忆实验室制取氧气的实验装置图，让学生分析对比两套装置，从而确定实验室制取二氧化碳的实验装置。四、教学设计思路与教学方法：教学设计思路：教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的药品，这样学生虽能一下子记住所用药品，但是过后接触到其它能够产生二氧化碳的药品时可能会混淆，故本人在介绍完教材中所用药品后又初充介绍为什么不用浓盐酸或硫酸代替稀盐酸制取二氧化碳。而有关发生装置、收集装置的选择则采用探究的方式进行。具体设计如下：哪些反应可以产生二氧化碳？生物体的呼吸作用可产生二氧化碳碳在氧气中燃烧生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳石灰石高温分解石灰石与稀盐酸在常温下反应高温C+02CO2点燃C+CuOCu+CO222CaCO3CaO+CO2高温生物体的呼吸作用可产生二氧化碳碳在氧气中燃烧生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳C+02CO2点燃石灰石高温分解石灰石与稀盐酸在常温下反应C+2CuO2Cu+CO2高温CaCO3CaO+CO2高温所得气体不纯取材不便条件限制反应原理的探究Na2CO3＋2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑CaCO3＋H2SO4＝CaSO4+H2O+CO2↑现象：开始反应时有气泡，一会儿就无气泡产生。现象：有大量的气泡产生，反应很激烈。CaCO3＋2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑现象：反应速率比较适中，适合实验室制取CO2注意：1.酸是用稀盐酸而不能用浓盐酸或硫酸！原因是：浓盐酸具有挥发性使制得的气体不纯，硫酸与碳酸钙反应后产生的硫酸钙微溶于水，会阻止硫酸与碳酸钙进一步发生反应，反应无法彻底进行。2.实验室一般不用碳酸钠来制取一、药品及反应原理药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑CO2回忆：实验室制取氧气的两套装置过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气加热高锰酸钾制取氧气这套装置能否用于实验室制取二氧化碳？这套装置呢?提示：回忆实验室制取二氧化碳的药品及反应原理1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3、收集气体一般有哪两种方法？4、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？固体和固体反应固体和液体反应液体和液体反应（是否需要加热、加催化剂等）CO2发生装置根据什么来选择？氧气二氧化碳反应原理药品状态反应条件CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑固态加热固态和液态常温固态和液态常温2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O2===2H2O+O2↑MnO2反应装置收集装置选择条件难溶或不易溶于水且不与水发生比空气的密度大且不与空气发生反应的气体。比空气的密度小且不与空气发生反应的气体。排水法向上排空气法向下排空气法根据实验室制取CO2所用药品的状态，反应条件及气体的性质，在课本P111图中可以选用哪些仪器制取CO2？这些仪器应如何组装成实验室制取CO2的装置？12345678910注意事项：长颈漏斗必须液封导管应在橡皮塞下少许导管应接近集气瓶底部防止气体从长颈漏斗口逸出便于排出气体能充分排走集气瓶中的空气？目的：实验室制取二氧化碳的装置讨论：1、实验操作步骤有哪些？应当注意什么？2、如何检验生成的气体是CO2？3、怎样检验瓶内CO2已收集满？操作步骤：1、检查装置的气密性2、加入药品（注意先加固体后加液体）3、收集气体（只能用向上排空气法收集）澄清石灰水变浑浊检验：将气体通入澄清石灰水，或往气体中滴加澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。验满：将燃烧的细木条放在集气瓶口，木条熄灭说明CO2集满。二氧化碳实验室制法1）药品选择2）反应原理3）装置选择4）收集方法6）验满方法5）检验方法7）操作步骤及注意事项（石灰石和稀盐酸）（固液常温型）（向上排空气法）（澄清石灰水变浑浊）（燃着的木条放瓶口，木条熄灭）OHCOCaClHClCaCO22232三、随堂练习1、实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热来制取甲烷气体，甲烷的密度比空气的小，极难溶于水。请你根据上述内容回答：制取甲烷时可选用的装置与实验室用制取的发生装置相同；收集甲烷时可选用的装置是或。氧气排水法向上排空气法高锰酸钾或氯酸钾2、下列实验操作正确的是（）。A.用排水法收集气体时,导气管口一有气泡冒出即可开始收集.B.用排空气法收集体时,导气管伸入试管口处即可.C.用排水法收集气体时,当导管口连续、均匀产生气泡时方可收集.D.用排空气法收集气体时,导管口紧抵集气瓶底.3、水垢是由氢氧化镁和碳酸钙为主要成分组成的混合物，欲证明水垢中有碳酸钙，所需要的化学试剂是（）A.澄清石灰水和氧气B.盐酸和澄清石灰水C.二氧化碳和水D.生石灰和水CB四、课后巩固学案、课本P1121、2、5