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邓勋平
地区： 重庆市 - 重庆市 - 璧山县 学校：璧山区石院九年制学校 共1课时课题2 二氧化碳制取的研… 初中化学 人教2011课标版 1教学目标1．掌握实验室制取二氧化碳的反应原理和方法，知道二氧化碳的验证和验满方法； 2．能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置，了解实验室制取气体的一般思路。 2学情分析学生对实验室里如何制取气体已经有了初步的认识。知道了实验室常用三种方法来制取氧气（高锰酸钾加热；氯酸钾和二氧化锰混合加热；过氧化氢溶液和二氧化锰混合）。由于反应物的状态和反应条件不同，它们的制取装置不同。通过氧气性质的学习和收集装置的结合，学生也有了选择收集装置的部分经验。生活中学生已经积累的经验：二氧化碳的密度比空气大；不燃烧也不支持燃烧；可以灭火等。学习中学生已经知道一些能产生二氧化碳的发应原理，但却不知道怎样选择才适合实验室制备气体及还需要考虑的因素。教师要利用学生已有的知识对其进行引导，使知识得到补充完善，使能力得到提升。 该课题主要研究实验室中制取二氧化碳。教材首先给出了二氧化碳的反应原理，然后让学生从反应物的状态，反应条件，气体的密度与空气比较和是否与水反应等因素来确定二氧化碳的发生和收集装置。教材还给出了一些仪器，用活动与探究的方式由学生自己组装二氧化碳的制备装置采研究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳，这是该课题的重难点。在“学完本课题你应该知道”中总结了实验室中制取气体的思路和方法。 3重点难点1．实验室制取二氧化碳装置的探究； 2．归纳实验室制备一般气体的规律。 3．实验室制备气体的知识整合和能力的培养。 4教学过程 4.1 第一学时1.新课导入： 打开雪碧、可乐、啤酒等饮料的封口，我们会发现大量的气泡，这些气泡是什么气体的气泡？（二氧化碳的气泡）怎样验证呢？（将气体通入澄清的石灰水）好，让我们来试一试（教师用可乐饮料做演示实验），我们看到——澄清的石灰水变浑了。由澄清的石灰水变浑浊这一现象，可推出可乐饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。在实验室里，二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢？本节课我们将一起来研究。（板书：课题2 二氧化碳制取的研究） 2.知识回顾。 过渡：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（媒体呈现表1、图1） 表1：实验室制取氧气的知识回顾 药 品 KMnO4 H2O2溶液和MnO2 反应原理 2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2==2H2O+O2↑ 反应物状态 固体 固体、液体 反应条件 加热 不需加热 发生装置 A B 收集装置 C或D 验证方法 用带火星的木条伸进瓶内，木条复燃，则该气体是氧气。 验满方法 用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则证明已满。 图1：供选择的实验装置 （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。 3.探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的反应原理。 （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）——议一议 表2：能够产生二氧化碳气体的反应 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由 1 C+O2==CO2 不能，制得的气体可能不纯 2 石蜡+氧气 → 二氧化碳+水 不能，制得的气体可能不纯 3 2Fe2O3+2C==4Fe+3CO2↑ 不能，条件较难满足 4 2CuO+C==2Cu+CO2↑ 不能，条件较难满足 （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。 ①投影实验内容（投影）——做一做 图2：三个对比实验的示意图 ②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。 ③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）。 ④学生填写实验报告（投影）——说一说 表3：石灰石、碳酸钙与稀盐酸、稀硫酸反应的对比实验 实验药品 实验现象 1.稀盐酸和碳酸钠粉末 产生气泡，速率很快 2.稀盐酸和块状石灰石 产生气泡，速率适中 3.稀硫酸和块状石灰石 产生气泡，速率缓慢并渐止 ⑤引导学生分析哪种反应适用于实验室制取二氧化碳气体—想一想 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） ⑥整理实验原理的确定因素（投影）——理一理 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↑）。 4.探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置。 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！ （板书：二、制取装置 ） （1）师生活动（投影）——相信你会思考 ①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哪一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。 ②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题的学习内容，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）。 ③过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。 （2）师生活动（投影）——相信你会选择 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？ 图3：供选择的实验装置 ①学生选择。 ②提问2：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。 ③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？ （3）师生活动（投影）——相信你会变通 在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？_________ 图4：供选择的仪器 ①学生选择（注意提醒学生：分液漏斗的下端不需要插入液面以下）。 ②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。 （4）师生活动（投影）——相信你会设计 ①学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。 ②教师或学生适当点评。 5.探究活动3：探究二氧化碳的验证和验满。 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） （1）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。 （2）师生活动（投影）——相信你会对比 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。 （3）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）。 6.探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体。 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 （1）学生回忆操作步骤。 （2）媒体投影（投影）——相信你会操作 ①按要求连接好仪器 ②检查装置的气密性 ③装入药品（先加固体，后加液体） ④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！ （6）讨论配有长颈漏斗的发生装置气密性的检查方法（投影）——相信你会反思 ①讲述：刚才实验的过程中，老师看到了部分小组的同学所设计的发生装置中用到了长颈漏斗。（唤一名学生）你们小组的实验用到了长颈漏斗，装药品前检查了气密性没有？这种装置的气密性该如何检验，想过吗？（对话过程中注意评价学生——你是一位有点粗心的学生，你是一位诚实的学生；你是位善于思考的学生等） ②讨论：（投影）用了长颈漏斗的二氧化碳发生装置，该如何检查其气密性？ ③学生讨论出方案后，教师演示。 ④结论：用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封，如果其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。 7.课堂小结（投影）——相信你会总结 过渡：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。 （1）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。 （2）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！ 8.布置作业。 （1）完成课本112页四道习题。 （2）利用家庭里的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验。 教学活动 活动1【导入】做实验学生兴趣实验 课题2 二氧化碳制取的研究 课时设计 课堂实录课题2 二氧化碳制取的研究 1第一学时1.新课导入： 打开雪碧、可乐、啤酒等饮料的封口，我们会发现大量的气泡，这些气泡是什么气体的气泡？（二氧化碳的气泡）怎样验证呢？（将气体通入澄清的石灰水）好，让我们来试一试（教师用可乐饮料做演示实验），我们看到——澄清的石灰水变浑了。由澄清的石灰水变浑浊这一现象，可推出可乐饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。在实验室里，二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢？本节课我们将一起来研究。（板书：课题2 二氧化碳制取的研究） 2.知识回顾。 过渡：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（媒体呈现表1、图1） 表1：实验室制取氧气的知识回顾 药 品 KMnO4 H2O2溶液和MnO2 反应原理 2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2==2H2O+O2↑ 反应物状态 固体 固体、液体 反应条件 加热 不需加热 发生装置 A B 收集装置 C或D 验证方法 用带火星的木条伸进瓶内，木条复燃，则该气体是氧气。 验满方法 用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则证明已满。 图1：供选择的实验装置 （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。 3.探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的反应原理。 （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）——议一议 表2：能够产生二氧化碳气体的反应 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由 1 C+O2==CO2 不能，制得的气体可能不纯 2 石蜡+氧气 → 二氧化碳+水 不能，制得的气体可能不纯 3 2Fe2O3+2C==4Fe+3CO2↑ 不能，条件较难满足 4 2CuO+C==2Cu+CO2↑ 不能，条件较难满足 （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。 ①投影实验内容（投影）——做一做 图2：三个对比实验的示意图 ②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。 ③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）。 ④学生填写实验报告（投影）——说一说 表3：石灰石、碳酸钙与稀盐酸、稀硫酸反应的对比实验 实验药品 实验现象 1.稀盐酸和碳酸钠粉末 产生气泡，速率很快 2.稀盐酸和块状石灰石 产生气泡，速率适中 3.稀硫酸和块状石灰石 产生气泡，速率缓慢并渐止 ⑤引导学生分析哪种反应适用于实验室制取二氧化碳气体—想一想 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） ⑥整理实验原理的确定因素（投影）——理一理 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↑）。 4.探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置。 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！ （板书：二、制取装置 ） （1）师生活动（投影）——相信你会思考 ①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哪一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。 ②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题的学习内容，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）。 ③过渡：带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。 （2）师生活动（投影）——相信你会选择 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？ 图3：供选择的实验装置 ①学生选择。 ②提问2：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。 ③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？ （3）师生活动（投影）——相信你会变通 在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？_________ 图4：供选择的仪器 ①学生选择（注意提醒学生：分液漏斗的下端不需要插入液面以下）。 ②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。 （4）师生活动（投影）——相信你会设计 ①学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。 ②教师或学生适当点评。 5.探究活动3：探究二氧化碳的验证和验满。 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） （1）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。 （2）师生活动（投影）——相信你会对比 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。 （3）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）。 6.探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体。 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 （1）学生回忆操作步骤。 （2）媒体投影（投影）——相信你会操作 ①按要求连接好仪器 ②检查装置的气密性 ③装入药品（先加固体，后加液体） ④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！ （6）讨论配有长颈漏斗的发生装置气密性的检查方法（投影）——相信你会反思 ①讲述：刚才实验的过程中，老师看到了部分小组的同学所设计的发生装置中用到了长颈漏斗。（唤一名学生）你们小组的实验用到了长颈漏斗，装药品前检查了气密性没有？这种装置的气密性该如何检验，想过吗？（对话过程中注意评价学生——你是一位有点粗心的学生，你是一位诚实的学生；你是位善于思考的学生等） ②讨论：（投影）用了长颈漏斗的二氧化碳发生装置，该如何检查其气密性？ ③学生讨论出方案后，教师演示。 ④结论：用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封，如果其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。 7.课堂小结（投影）——相信你会总结 过渡：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。 （1）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。 （2）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！ 8.布置作业。 （1）完成课本112页四道习题。 （2）利用家庭里的物品，设计并完成制取二氧化碳气体的实验。 教学活动 活动1【导入】做实验学生兴趣实验 邓勋平评论
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