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課題2 二氧化碳制取的研究教學目標:知識與技能 (1)知道實驗室制二氧化碳的反應原理,能根據(jù)反應原理正確選擇發(fā)生裝置和收集裝置; (2)了解實驗室制取氣體的一般思路和方法。過程與方法 (1)通過實驗探究確定實驗室制取二氧化碳氣體的藥品,學習運用實驗獲取信息的方法; (2)通過與實驗室制取氧氣裝置的對比分析,初步學會運用比較、概括等方法對獲取的信息進行整理和加工。情感、態(tài)度和價值觀 (1)通過探究活動,激發(fā)學生的化學學習興趣,使學生學會合作與交流; (2)發(fā)展學生勤于思考、大膽實踐、勇于創(chuàng)新的科學精神。教學重點、難點 重點:實驗室制取CO2的原理、裝置設計及制取方法。 難點:(1)實驗室制取CO2裝置的設計思路。 (2)知識技能與過程方法的有機結(jié)合。教學準備:制取二氧化碳所需要的儀器及藥品、多媒體等教學過程:【導入】上節(jié)課我們學習了單質(zhì)碳,今天我們就一起來探究一種與人類生產(chǎn)、生活密切相關的碳的氧化物二氧化碳的實驗室制法?!局v解】對于制取某種氣體,首先我們要知道哪些反應能生成該氣體,并確定實驗室制取的理想原料。 【回顧】以前學過的能生成CO2的反應,思考這些反應能否適用于實驗室制取CO2?點燃【學生活動】高溫(1)C + O2 = CO2 (2)C + 2CuO = 2Cu +CO2【討論分析】【講解】對于(1)反應,O2量不易控制,易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體CO,使收集的CO2不純。對于(2)反應,反應條件“高溫”不易達到,且耗費了熱能。所以,實驗室里,常用稀鹽酸與大理石(或石灰石,主要成分CaCO3)反應來制取二氧化碳?!就队啊窟x擇藥品和反應原理時應考慮的因素: 反應速率、反應條件、便于操作、安全環(huán)保等【板書】一、藥品及反應原理藥品:大理石(或石灰石)和稀鹽酸 原理:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2【講解】碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和碳酸,碳酸不穩(wěn)定,分解生成二氧化碳和水,故最終產(chǎn)物為氯化鈣、水和二氧化碳?!咀⒁狻浚?)不能用濃鹽酸因為濃鹽酸具有揮發(fā)性,會揮發(fā)出HCl氣體使收集的二氧化碳不純。(2)不能用稀H2SO4代替鹽酸因為CaCO3+ H2SO4 = CaSO4 +H2O+CO2生成的CaSO4微溶于水,覆蓋在碳酸鈣表面,阻止了碳酸鈣與酸接觸,使反應難以進行。 (3)不能用Na2CO3粉末代替大理石,因為碳酸鈉粉末,反應速率太快,不易收集氣體?!具^渡】我們已經(jīng)知道了實驗室制取CO2的藥品和原理,那現(xiàn)在我們來研究制取的裝置?!就队啊坑懻摚海?)實驗室制取氣體的裝置由哪幾部分組成? (2)確定發(fā)生裝置時應考慮哪些因素? (3)收集氣體有哪些方法?確定收集裝置時應考慮哪些因素?回憶并投影實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置。【歸納】確定發(fā)生裝置和收集裝置應考慮的因素: 反應物狀態(tài) 氣體密度發(fā) (固、液) 收 (排空氣)生 集 裝 裝置 反應條件 置 水溶性 (加熱與否) (排水法) 【投影】實驗室制二氧化碳的反應物狀態(tài)、反應條件、氣體的密度和水溶性。(填寫P114的表格)從而確定反應的制取裝置類型?!景鍟慷?、裝置 固液不加熱型 向上排空氣法【組織探究】請同學們從給定的儀器(也可以從其它未給出的儀器)中選擇適當儀器,設計制取二氧化碳的裝置?【展示與交流】展示每組設計的實驗裝置,并說明該設計的成功之處,在其他小組交流展示實驗裝置時,與自已小組所設計的實驗裝置進行比較,找出異同之處,反思自己所設計裝置的不足。【講述】請同學們利用自己設計的裝置制取二氧化碳,并思考如何對二氧化碳氣體進行檢驗和驗滿?!緦嶒灐垦不刂笇??!局v解】檢驗生成的氣體是否為CO2氣體,需利用其特性:能使澄清石灰水變渾濁。所以,可以將生成的氣體通入澄清的石灰水,若石灰水變渾濁,證明該氣體是二氧化碳。 而驗滿是已知道為CO2氣體,只需檢驗是否收集滿。所以,可用燃著的木條靠近集氣瓶口,若木條熄滅,說明二氧化碳已經(jīng)收集滿了?!景鍟?三、實驗步驟:“茶莊定價收鹽”檢驗:將生成的氣體通入澄清的石灰水,若石灰水變渾濁,證明該氣體是二氧化碳。 驗滿:用燃著的木條靠近集氣瓶口,若木條熄滅,說明二氧化碳已經(jīng)收集滿了。【小結(jié)】氣體實驗室制法的設計思路【作業(yè)】嘗試利用一些生活用品如飲料瓶等設計一套制取二氧化碳的裝置。 作業(yè):P116 1、5題板書設計一、藥品及反應原理藥品:大理石(或石灰石)和稀鹽酸 原理:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2二、裝置: 固液不加熱型 向
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