课题2二氧化碳制取的研究教案及板书设计

地区： 河南省 - 洛阳市 - 偃师市

学校：偃师市市直中学

课题2　二氧化碳制取的研… 初中化学       人教2011课标版

1、探讨实验室制二氧化碳的原理，探究实验室制二氧化碳的装置。

2、获得CO2的多种途径进行探究，捕捉化学知识和信息。

3、培养科学思维和探究能力，学会乐于参与、合作、勇于创新和实践的科学精神。

1、学生已学习了氧气的制法，实验的基本技能得到发展，对于常见仪器的操作也比较熟悉。

2、我所教班级的学生课堂上比较活跃，对化学充满兴趣, 但他们实验时的动手能力、分析能力较弱，所以我采用“教师引导，学生合作”的实验探究方法，使他们获取知识，激发学习兴趣，培养严谨的科学态度。

重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置及制取方法。

难点：从实验室制取气体装置的设计思路出发，探讨实验室制取二氧化碳气体的方法。

（一）单元导入：请你们闭上眼睛深呼吸，是不是感到神清气爽？刚才你们吸入的是什么气体？（氧气）。空气为我们提供了生命必不可缺的氧气，可是你们知道吗？空气中还有一种气体，它给万事万物带来了勃勃生机，它营造了云雾缭绕的仙境，它奋不顾身扑向熊能烈火，它在炎炎夏日带给我们丝丝清凉，大家知道这是什么气体吗？（二氧化碳），那么怎样在实验室制取二氧化碳呢？

（二）导入新课：在第二单元，我们曾研究过实验室制取氧气的方法，请同学们观看大屏幕，回忆相关知识。

（1）学生回顾（实验室用高锰酸钾或过氧化氢溶液来制取氧气，其反应原理分别是……）

表1：实验室制取氧气的知识回顾

（2）教师总结：由刚才的知识回顾，我们可以得出，反应原理、制取装置、验证验满方法，是研究实验室制取气体的主要内容，具体的研究思路是，确定制备气体的反应原理，也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置，气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分，发生装置确定的依据是？（反应物的状态和反应发生的条件）收集装置确定的依据是？（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法，一般而言，气体验证、验满利用的是气体的——（化学性质）。接下来，我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。

（一）检查预习（下面，老师检查一下大家预习的情况啊）

（1）提问：在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢？实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗？

（2）师生活动（投影）

（3）教师讲述：很遗憾，我们所熟悉的这些能够产生二氧化碳的反应，因为生成的气体可能不纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制备二氧化碳的反应。下面，老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应，让我们通过一组较为粗略的对比实验，看看哪些反应适用于实验室制取二氧化碳？

（4）学生分组实验。

教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、两至三粒石灰石分别放入三支试管中；然后向三支试管中分别倒入1/5试管的稀盐酸或稀硫酸；我们在实验时要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。

学生实验，教师巡回指导（请同学们说一说刚才实验中观察到的现象）。

学生填写实验报告（投影）

石灰石与稀盐酸、碳酸钠与稀盐酸、石灰石与稀硫酸反应的对比实验

引导学生分析那种反应适用于实验室制取二氧化碳气体

讲述：针对上述实验现象，同学们想一想，实验室里制取二氧化碳的最佳反应是？（学生思考后得出结论：稀盐酸和石灰石的反应速率适中，适用于实验室制取二氧化碳气体）

整理实验原理的确定因素

讲述：由此可知，确定实验室制取气体的反应原理时，我们要就以下因素加以综合考虑：制得的气体较纯；反应条件容易满足；反应速率适中等。由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求，因此，我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应（板书：一、反应原理）。

（5）投影反应原理。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ；H2CO3 =H2O+CO2↑

总反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（6）边投影边讲述：该反应的反应物是石灰石和稀盐酸，石灰石的主要成分是碳酸钙；稀盐酸的主要成分是氯化氢和水，大理石的主要成分也是碳酸钙，因此，也可以用大理石来替代石灰石[板书：石灰石（大理石）和稀盐酸]。该反应的原理是，石灰石或大理石中的碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应，生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，很容易分解成二氧化碳和水。将第一个反应式中的碳酸用水和二氧化碳加以替换，这样，就得到了该反应的总的化学方程式（板书：CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑）。

  过渡：确定了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，我们该研究什么呢？（制取装置）没错！

（二）合作探究（请我们的四人小组合作解决以下问题）

1、确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？

2、确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？

3、现提供如下装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？

4、二氧化碳的验证和验满方法是什么？

提问1：确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？（反应物的状态和反应发生的条件）请一位同学说一说这两个方面的情况（固体和液体；不需要加热）（板书：发生—固液；不加热）。由此可推知，实验室制取二氧化碳的发生装置和那一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。

提问2：确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否与水反应）。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课时的学习内容，但相信同学们对此已经有了一定的了解（学生表述，老师补充：密度比空气大；能溶于水；能和水发生反应）。由此可推知，收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法（板书：收集—向上排空气）。

过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。

现提供如下装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？（投影显示）

学生选择。

提问3：C装置中用到了长颈漏斗，该仪器的作用是什么？（用于添加盐酸）值得提醒的是，用长颈漏斗时，要注意其下端要插入液面以下形成液封，否则气体要从长颈漏斗中逸出。

过渡：如果实验室里没有长颈漏斗和锥形瓶，我们能找到其它仪器来替代吗？

师生活动：实验室制取二氧化碳时，下列仪器中：

哪些可以代替长颈漏斗？________哪些可以代替锥形瓶？_________（投影显示）

学生选择（注意提醒学生：分液漏斗的下断不需要插入液面以下）。

过渡：刚才的活动情况表明，同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了能选择、会变通的地步，如果给出若干种实验仪器，相信同学们也一定能够设计出富有个性的实验装置来。愿意试一试吗？（愿意）好，现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器，设计组接装置，要求每位同学设计的装置不得完全雷同。

师生活动（投影）

学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。

教师或学生适当点评。

过渡：一开始，我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线，现在走到哪里了？（装置的研究）下一步该研究什么呢？（二氧化碳的验证和验满）（板书：三、验证和验满）

讲述：验证和验满是两个容易混淆的问题，请同学们运用对比的方式，对此加以思考。

师生活动（投影）

验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳；

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。

教师强调：通过对比，我们找到了两者的不同，验证二氧化碳用的是澄清的石灰水，验满二氧化碳用的是燃着的木条（板书：澄清的石灰水；燃着的木条）。

过渡：解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题，接下来，同学们该做什么了？（动手实验，制备二氧化碳气体）对！为了使实验进行得规范有序，实验前，我们还必须明确两个问题，一是实验的步骤，二是操作的要点。

让学生制取一瓶二氧化碳气体。

（1）学生回忆操作步骤

（2）媒体投影（投影）

a按要求连接好仪器                       

b检查装置的气密性

c装入药品（先加固体，后加液体）

d收集并验满气体

（板书—实验步骤：连、查、装、收）

（3）讲述：至于相关的操作要点，请同学们在实验过程中自行回忆，同组的同学要相互提醒，密切配合！

（4）学生实验，教师巡回指导。

（5）请两位同学汇报实验成果。

现在老师想请两位同学汇报一下实验成果。（唤一名学生）你准备用什么方法说明你收集到的气体是二氧化碳？好，给大家演示一下！（唤另一名学生）你收集到的二氧化碳气体充满集气瓶了吗？你怎么知道的？把你刚才的验满方法也给大家演示一遍。好，刚才两位同学的成果汇报都很精彩，让我们把掌声送给他们！

本节课的学习任务已经基本完成了，请同学们回头看看，盘点一下自己的收获。

学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。

结束语：从刚才的发言中不难看出，本节课，同学们不仅学到了一些新知，也感悟了不少方法，有了知识垫底，有了方法引路，今后，同学们必将在科学学习的道路上一路探索，一路高歌，一路欢笑！

课题2　二氧化碳制取的研究

课题2　二氧化碳制取的研究

（一）单元导入：请你们闭上眼睛深呼吸，是不是感到神清气爽？刚才你们吸入的是什么气体？（氧气）。空气为我们提供了生命必不可缺的氧气，可是你们知道吗？空气中还有一种气体，它给万事万物带来了勃勃生机，它营造了云雾缭绕的仙境，它奋不顾身扑向熊能烈火，它在炎炎夏日带给我们丝丝清凉，大家知道这是什么气体吗？（二氧化碳），那么怎样在实验室制取二氧化碳呢？

（二）导入新课：在第二单元，我们曾研究过实验室制取氧气的方法，请同学们观看大屏幕，回忆相关知识。

（1）学生回顾（实验室用高锰酸钾或过氧化氢溶液来制取氧气，其反应原理分别是……）

表1：实验室制取氧气的知识回顾

（2）教师总结：由刚才的知识回顾，我们可以得出，反应原理、制取装置、验证验满方法，是研究实验室制取气体的主要内容，具体的研究思路是，确定制备气体的反应原理，也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置，气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分，发生装置确定的依据是？（反应物的状态和反应发生的条件）收集装置确定的依据是？（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法，一般而言，气体验证、验满利用的是气体的——（化学性质）。接下来，我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。

（一）检查预习（下面，老师检查一下大家预习的情况啊）

（1）提问：在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢？实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗？

（2）师生活动（投影）

（3）教师讲述：很遗憾，我们所熟悉的这些能够产生二氧化碳的反应，因为生成的气体可能不纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制备二氧化碳的反应。下面，老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应，让我们通过一组较为粗略的对比实验，看看哪些反应适用于实验室制取二氧化碳？

（4）学生分组实验。

教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、两至三粒石灰石分别放入三支试管中；然后向三支试管中分别倒入1/5试管的稀盐酸或稀硫酸；我们在实验时要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。

学生实验，教师巡回指导（请同学们说一说刚才实验中观察到的现象）。

学生填写实验报告（投影）

石灰石与稀盐酸、碳酸钠与稀盐酸、石灰石与稀硫酸反应的对比实验

引导学生分析那种反应适用于实验室制取二氧化碳气体

讲述：针对上述实验现象，同学们想一想，实验室里制取二氧化碳的最佳反应是？（学生思考后得出结论：稀盐酸和石灰石的反应速率适中，适用于实验室制取二氧化碳气体）

整理实验原理的确定因素

讲述：由此可知，确定实验室制取气体的反应原理时，我们要就以下因素加以综合考虑：制得的气体较纯；反应条件容易满足；反应速率适中等。由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求，因此，我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应（板书：一、反应原理）。

（5）投影反应原理。

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ；H2CO3 =H2O+CO2↑

总反应的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（6）边投影边讲述：该反应的反应物是石灰石和稀盐酸，石灰石的主要成分是碳酸钙；稀盐酸的主要成分是氯化氢和水，大理石的主要成分也是碳酸钙，因此，也可以用大理石来替代石灰石[板书：石灰石（大理石）和稀盐酸]。该反应的原理是，石灰石或大理石中的碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应，生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，很容易分解成二氧化碳和水。将第一个反应式中的碳酸用水和二氧化碳加以替换，这样，就得到了该反应的总的化学方程式（板书：CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑）。

  过渡：确定了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，我们该研究什么呢？（制取装置）没错！

（二）合作探究（请我们的四人小组合作解决以下问题）

1、确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？

2、确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？

3、现提供如下装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？

4、二氧化碳的验证和验满方法是什么？

提问1：确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？（反应物的状态和反应发生的条件）请一位同学说一说这两个方面的情况（固体和液体；不需要加热）（板书：发生—固液；不加热）。由此可推知，实验室制取二氧化碳的发生装置和那一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。

提问2：确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否与水反应）。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课时的学习内容，但相信同学们对此已经有了一定的了解（学生表述，老师补充：密度比空气大；能溶于水；能和水发生反应）。由此可推知，收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法（板书：收集—向上排空气）。

过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。

现提供如下装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？（投影显示）

学生选择。

提问3：C装置中用到了长颈漏斗，该仪器的作用是什么？（用于添加盐酸）值得提醒的是，用长颈漏斗时，要注意其下端要插入液面以下形成液封，否则气体要从长颈漏斗中逸出。

过渡：如果实验室里没有长颈漏斗和锥形瓶，我们能找到其它仪器来替代吗？

师生活动：实验室制取二氧化碳时，下列仪器中：

哪些可以代替长颈漏斗？________哪些可以代替锥形瓶？_________（投影显示）

学生选择（注意提醒学生：分液漏斗的下断不需要插入液面以下）。

过渡：刚才的活动情况表明，同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了能选择、会变通的地步，如果给出若干种实验仪器，相信同学们也一定能够设计出富有个性的实验装置来。愿意试一试吗？（愿意）好，现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器，设计组接装置，要求每位同学设计的装置不得完全雷同。

师生活动（投影）

学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。

教师或学生适当点评。

过渡：一开始，我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线，现在走到哪里了？（装置的研究）下一步该研究什么呢？（二氧化碳的验证和验满）（板书：三、验证和验满）

讲述：验证和验满是两个容易混淆的问题，请同学们运用对比的方式，对此加以思考。

师生活动（投影）

验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳；

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。

教师强调：通过对比，我们找到了两者的不同，验证二氧化碳用的是澄清的石灰水，验满二氧化碳用的是燃着的木条（板书：澄清的石灰水；燃着的木条）。

过渡：解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题，接下来，同学们该做什么了？（动手实验，制备二氧化碳气体）对！为了使实验进行得规范有序，实验前，我们还必须明确两个问题，一是实验的步骤，二是操作的要点。

让学生制取一瓶二氧化碳气体。

（1）学生回忆操作步骤

（2）媒体投影（投影）

a按要求连接好仪器                       

b检查装置的气密性

c装入药品（先加固体，后加液体）

d收集并验满气体

（板书—实验步骤：连、查、装、收）

（3）讲述：至于相关的操作要点，请同学们在实验过程中自行回忆，同组的同学要相互提醒，密切配合！

（4）学生实验，教师巡回指导。

（5）请两位同学汇报实验成果。

现在老师想请两位同学汇报一下实验成果。（唤一名学生）你准备用什么方法说明你收集到的气体是二氧化碳？好，给大家演示一下！（唤另一名学生）你收集到的二氧化碳气体充满集气瓶了吗？你怎么知道的？把你刚才的验满方法也给大家演示一遍。好，刚才两位同学的成果汇报都很精彩，让我们把掌声送给他们！

本节课的学习任务已经基本完成了，请同学们回头看看，盘点一下自己的收获。

学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。

结束语：从刚才的发言中不难看出，本节课，同学们不仅学到了一些新知，也感悟了不少方法，有了知识垫底，有了方法引路，今后，同学们必将在科学学习的道路上一路探索，一路高歌，一路欢笑！

• 优点:

  通过学生回忆实验室制取氧气的方法，引出如何在实验室制取二氧化碳，承上启下。由学生通过实验对比得出制取气体要满足的条件。课堂结构设计巧妙，过程轻松，重点、主线突出。

• 缺点:

  缺乏课堂生成的处理