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课题2 二氧化碳制取的研究 学习目标1、知识与技能（1）了解实验室制取二氧化碳的反应原理。（2）探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。（3）了解实验室制取气体的思路和方法。2、过程与方法（1）通过对获得二氧化碳气体途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度、多层次地观察和分析问题的意识；（2）通过对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；（3）让学生在组装并使用自己设计的装置制备气体的过程中，体验、反思和完善实验设计，掌握基本技能。3、情感态度与价值观从设计装置和制取气体的过程中获得成就感，进一步增强学习化学的自信心。学习重点实验室制取二氧化碳的反应原理，实验装置和操作法。 学习难点探究实验室制取气体的设计思路，学习实验室制取二氧化碳的方法。学习用具1、 仪器：小试管、药匙、镊子、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，水槽、玻璃片、酒精灯；2、药品：石灰石、碳酸钠、稀盐酸、稀硫酸、澄清的石灰水；3、 其它用品：火柴、小木条。本节课预习作业题1、 实验室制取二氧化碳需要哪些药品？其反应原理是怎样的？2、 实验室制取气体的装置包括哪两部分？确定这两部分装置需要考虑哪些因素3、 实验室制取二氧化碳的发生装置是怎样的？收集装置又是怎样的？4、 实验室制取二氧化碳有哪些步骤？5、 怎样检验生成的气体是否是二氧化碳？怎样检验二氧化碳是否集满？教学设计：教学环节教学活动过程思考与调整活动内容师生行为预习交流学习小组进行讨论交流预习作业题1、教师检查学生预习作业，对重要问题作记录。2、生生互动，对预习内容进行讨论交流。2、 教师点评预习作业新课学习一、实验室制取二氧化碳的反应原理活动与探究 实验室制取二氧化碳的理想药品 （重点探究反应速率的快慢）可供的药品：石灰石（主要成分CaCO3）、碳酸钠（Na2CO3）、稀盐酸（有效成分HCl）和稀硫酸（有效成分H2SO4）可供选择的仪器：小试管、药匙、镊子探究时的参考信息：碳酸钠（Na2CO3）和大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）等均能与稀盐酸或稀硫酸等酸发生反应生成二氧化碳。探究方法步骤现象 1234结论：实验室制取二氧化碳的理想药品是 反应原理：用化学方程式表示为 思考：实验室制取二氧化碳为什么不能用稀硫酸代替稀盐酸？为什么不能用碳酸钠粉末代替石灰石？大理石与稀硫酸反应可产生二氧化碳气体，其反应的化学方程式为：CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + H2O + CO2其中生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止了大理石与硫酸的接触，反应慢慢停止了，故不能用稀硫酸代替稀盐酸来制取二氧化碳气体。 碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太快，来不及收集，故不能用碳酸钠粉末代替块状大理石来制取二氧化碳。设问：我们如何来设计制取二氧化碳的装置？二、实验室制取二氧化碳气体的装置1、实验室制取气体的装置应包括发生装置和收集装置两部分。2、确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素考虑因素发生装置（1） 反应物的状态（2） 反应条件收集装置（1） 气体的密度比空气大或小（2） 是否溶于水、是否与水反应活动与探究 实验室制取二氧化碳气体的装置探究时参考信息：二氧化碳的信息(从生活经验和已有事实推测) （1）把燃着的木条放入二氧化碳中,木条 ,说明 。 （2）打开汽水瓶盖可观察到 ,这个事实说明二氧化碳在水里能溶解。（且二氧化碳能与水反应）(3)向石灰水中吹气,现象为 ,说明二氧化碳能与石灰水反应。（4）在标准状况下,二氧化碳的密度为 1.977 g/L,空气密度为 1.293 g/L。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的密度比空气大或小是否溶于水是否与水反应CO2O2从给定的的仪器（课本P111）中选择适当仪器，设计制取二氧化碳气体的装置（也可用其它仪器） 讨论：根据制取二氧化碳的反应原理，确定实验室制取二氧化碳的最佳装置（课本P112）1、气体发生装置固体与液体反应，不需要加热制取气体讨论：（1）能否用普通漏斗代替长颈漏斗？ （2）锥形瓶能否用别的仪器代替？小结： 不能用普通漏斗代替长颈漏斗。因为普通漏斗颈太短，产生的二氧化碳气体会从漏斗中逸出；用长颈漏斗时，下端管口必须在液面以下才能起到液封的作用。锥形瓶可以用大试管、广口瓶、平底烧瓶等玻璃仪器代替。（3）伸入锥形瓶中导气管刚露出胶塞即可。设问：实验室里如何收集CO2气体？能否采用排水法收集？为什么？3、 气体收集方法：向上排空气法（CO2密度比空气大）（CO2能溶于水且与水反应，故不能用排水法收集）设问：利用所设计的装置制取一瓶CO2气体，需要哪几个步骤？三、实验室制取CO2的步骤1、 检杳装置的气密性2、 加药品先加石灰石（或大理石），后加稀盐酸 3、收集气体设问：如何验证制出的气体是CO2？如何验证集气瓶中的CO2已集满？四、验证CO2气体的方法1、 检验方法： 2、验满方法：通过以上内容的学习和讨论，实验室制取气体的是思路是怎样的？五、实验室制取气体的思路1、 选择适当的反应，包括反应物和反应条件；2、 选择合适的实验装置；3、 验证所制得的气体。学生实验，教师适当指导根据实验现象，学生小结出实验室制取二氧化碳的理想药品，并讲明原因。教师补充完整学生阅读课本P110相关内容学生填写教师适当指导学生分组进行探究教师巡视指导组与组之间交流各自装置的优缺点，选出最佳方案。教师展示实验装置学生讨论教师点拨学生记录教师展示实验装置学生制取CO2并检验；收集满一瓶CO2气体。教师强调操作中的注意点。课堂小 结1、本课题研究什么内容？2、有哪些收获？3、从这些知识中你想到了什么？4、运用这些知识你想做点什么？学生自由发言，相互补充。教师澄清学生在学习过程中存在的模糊点、疏漏点。当堂检测1、实验室制取CO2，下列方法中最适宜的是（ ）A、碳在空气中充分燃烧 B、稀盐酸和碳酸钠的混合C、常温下使盐酸与石灰石反应 D、常温下使稀硫酸与石灰石反应2、实验室制取CO2时，反应物的状态及反应条件是（ ）A、固态与固态，加热 B、固态与液态，加热C、固态和液态，常温 D、液态与液态，常温3、实验室制取二氧化碳一定用不到的仪器是（ ）A、长颈漏斗 B、广口瓶 C、酒精灯 D、集气瓶4、用排空气法收集气体，该气体的密度（ ）A、一定比空气的大 B、一定比空气的小C、可能比空气的大也可能比空气的小 D、应与空气的密度接近5、检验二氧化碳是否集满的方法是（ ）A、将燃着的木条放在瓶口 B、倒入澄清的石灰水C、将燃着的木条伸入瓶内 D、将带火星的木条放在瓶口6、实验室用高锰酸钾加热分解制取O2和用大理石与盐酸反应制取CO2相比较，下列说法中，正确的是（ ）A、都需要加热 B、前者反应物是固体，后者反应物是固体和液体C、都是分解反应 D、前者可用向下排空气法收集，后者可用向上排空气法收集7、硫化氢（H2S）是一种密度比空气大、能溶于水的气体，实验室采用固体硫化亚铁（FeS）和稀盐酸在常温下反应制取硫化氢气体。据此判断，下列装置可用于制取硫化氢气体的是A、 实验室制取二氧化碳的装置 B、 实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置 C、木炭还原氧化铜的装置 D、实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的装置8、实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳而不用稀硫酸的原因是（ ）A、 这两种物质之间不能反应 B、反应太剧烈来不及收集C、因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质D、生成了微溶性物质覆盖在石灰石的表面，阻碍了反应的进一步进行9、实验室制取二氧化碳有以下几步：检查装置的气密性 连接仪器 向长颈漏斗中注入稀盐酸 向锥形瓶中加入大理石 收集气体 正确的操作顺序为 10、实验室用右图所示的装置来制取二氧化碳气体，试回答下列问题：（1）长颈漏斗的下端口为什么要插入液面以下？（2）伸入锥形瓶中的导管能不能太长？为什么？ （3）检验生成的气体是二氧化碳的方法是 【课后练习】1、实验室制取二氧化碳应选用的一组仪器是（ ）A、锥形瓶 集气瓶 导管 水槽 B、长颈漏斗 锥形瓶 导管 集气瓶 酒精灯C、广口瓶 集气瓶 导管 酒精灯 D、长颈漏斗 导管 集气瓶 广口瓶2、要鉴别空气、氧气、二氧化碳三瓶气体最简便的方法是（）A、将带火星的木条分别伸入集气瓶内 B、分别通入澄清石灰水中C、将燃着的木条分别伸入集气瓶内 D、测定和比较三种气体的密度3、按要求各写一个有CO2生成的化学方程式：化合反应： ；分解反应： ；置换反应： ；不属于上述三种反应： 4、在化学实验室开放日，老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色无味的气体。同学们对此气体展开了一系列探究。（1）如果推测此气体是二氧化碳，验证它的实验方案如下：猜想实验步骤现象与结论此气体可能是CO2产生此气体的化学方程式可能是_；（2）若想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的_，收集装置应选用_（填序号）；（3）如用下图中G装置收集该气体，气体应由_端导入（填“a”或“b”）。 A B C D F G5、实验室用大理石和盐酸反应制二氧化碳。如果要制取2.2L（标准状况下）二氧化碳，至少需要含碳酸钙90%的大理石多少克？（标准状况下二氧化碳的密度约为2.0 g）板书设计课题2 二氧化碳制取的研究一、 实验室制取CO2的反应原理CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2二、 实验室制取CO2的装置 1、发生装置 固体与液体反应不需加热 2、收集装置 三、 实验室制取CO2的步骤1、 检查装置的气密性2、 加药品先加石灰石（或大理石）后加盐酸 3、收集气体四、验证CO2气体的方法1、检验方法：将气体通入澄清的石灰水中，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，若木条的火焰立即熄灭，则说明CO2已集满。五、实验室制取气体的思路1、选择适当的反应，包括反应物和反应条件；2、选择合适的实验装置；3、验证所制得的气体。
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