课题2二氧化碳制取的研究第二课时教学实录

地区： 河南省 - 平顶山市 - 宝丰县

学校：宝丰县第二初级中学

课题2　二氧化碳制取的研… 初中化学       人教2011课标版

（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：

    通过探究实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置，让学生初步学习科学探究的过程和方法。

（3）、情感态度与价值观 ： 

 提高学生解决实际问题的兴趣和能力，培养学生辨证唯物主义观点。

学生已经学过氧气的实验室制法，对于气体的制法与收集较为熟悉，如何制取二氧化碳，学生很快想到的是木炭的燃烧，碳还原氧化铜，蜡烛的燃烧、碳酸钠与盐酸的反应等，但学生对如何确定实验室制取二氧化碳的最佳原料及实验装置尚不明白，因此时间安排上重点放在实验室制取二氧化碳的反应原理和实验室制取二氧化碳的装置确定。

教学重点：实验室制取二氧化碳的装置，并制取二氧化碳。

教学难点：探究实验室制取二氧化碳的装置及科学探究能力的培养。

多媒体出示人工降雨等4幅图片，问：图片中都涉及到了哪种物质？教师出示一瓶二氧化碳，同学们想亲自动手制取二氧化碳气体吗？本节课我们就探究二氧化碳的实验室制取。

探究一：实验室制取二氧化碳的理想原料。

    1、列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由？

提示：

①可操作性是前提

②操作是否简便易行、是否安全，原料是否廉价易得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环保等。

      实验室制取气体遵循的原则:

      ⒈ 生成气体易分离，⒉ 反应条件易满足。⒊ 反应速率适中  

      探讨实验室制二氧化碳的理想原料

           可供选择的原料有：石灰石（主要成分CaCO₃）、碳酸钙粉末（CaCO₃）、

                           碳酸钠粉末（Na₂CO₃）、稀盐酸（有效成分HCl）、稀硫酸（有效成分H₂SO₄）

       分组实验注意事项：

       （1）注意仪器的使用和药品的取用

       （2）重点比较反应速率的快慢

•实验现象 ：   石灰石和稀盐酸反应    产生气泡，速率适中
结论：实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是＿＿石灰石和稀盐酸反应。     

 反应的化学方程式：

CaCO₃ ＋ 2HCl ＝ CaCl₂ ＋ H₂CO₃

H₂CO₃ ＝ H₂O ＋ CO₂↑

CaCO₃ ＋ 2HCl＝CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

  教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的原理，这样学生虽能一下子记住原理，但他们并不能真正理解为什么要选择石灰石和稀盐酸。

      我的设计思路：通过回忆前面学过有生成二氧化碳的化学反应，并讨论它们是否在实验室中可行？从而得出实验室制备气体应考虑的相关因素。然后让学生大胆猜想，哪些物质是实验室制取二氧化碳的最佳原料？引出探究活动：石灰石、碳酸钠与稀盐酸、稀硫酸的反应。通过学生分组实验，自己动手操作、探究，选出自己认为理想的原料是石灰石和稀盐酸。此时，我通过点拨，帮助学生理解两个问题：1 为什么含碳酸钙离子的物质与酸反应能生成二氧化碳气体？2石灰石、稀硫酸为什么反应中途停止？

    （设计意图：给学生一个张扬个性的空间，增强学生探究知识的自信心，既让学生认识到对比观察的科学探究方法，又注重了学生获取新知的体验过程。）

（当学生探究出制取二氧化碳的原料是石灰石和稀盐酸时，就迫不及待的想知道用什么装置来制取？）

探究二：探究制取二氧化碳的实验装置

  1、引导学生回忆实验室制取氧气的装置，学生讨论并思考如下问题：

A、实验室制取氧气的装置为何反应物不同，装置就不同？

B、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？

C、收集氧气为何可以用这两种方法？

D、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？

一边引导学生回忆氧气制取的装置，一边归纳出选择实验室制取气体装置应考虑的因素。

2、通过氧气和二氧化碳反应原理及相关性质的比较，了解制备氧气与二氧化碳的发生装置与收集装置的异同，确定制取二氧化碳的反应装置。

    选择 气体发生装置   和  气体收集装置  应该考虑：

         发生装置的选择依据：反应物状态、反应条件

        收集装置的选择依据：气体的溶解性、气体的密度

       通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，且能溶于水。一体积的水里约能溶解一体积的二氧化碳，增大压强还会溶解的更多。生产汽水就是利用二氧化碳的这一性质。

（设计意图：指导学生用分析、对比的思维方法，使新知识与已有知识发生联系，培养学生用已有知识解决问题的能力）

•练习： 根据提供的仪器，请你尝试设计实验室制取CO₂的装置，并对装置进行评价： 
合作探讨：以小组为单位，设计制取二氧化碳的装置，并讨论装置的优缺点，交流这样设计的理由

3、为加深学生对反应装置的理解，让学生打开课本P₁₁₁，根据教材提供的有关实验仪器，让学生设计实验装置并选择相关仪器进行组装，鼓励他们设计多种方案。然后展示每个小组设计的方案，展示自己的成果，并让小组间交流各自的优缺点，反思自己设计装置的不足，进而选出最佳方案。

（设计意图：这样的设计可充分发挥学生的主观能动性，又让成功的学生体验创新发现的乐趣，让思维受限制的同学豁然开朗，并激起思维共鸣，培养学生思维的发散性。）

探究三：实验室制取二氧化碳

（1）明确了反应原理，制取装置后，我抛出下列问题：该如何操作、如何检验、如何验满。在学生回答后，多媒体示范：操作步骤、检验、验满的方法。

（2）学生动手制取二氧化碳的方法。

（设计意图：让学生从探究中获取成功的喜悦，培养学生的合作、动手能力，培养创新能力。）

让学生把本节课的收获、感受或者体会与同学们交流，进行总结本节内容。最后教师出示本节知识结构。

实验室制取二氧化碳气体的主要步骤

1.按要求连接好仪器；

2.检查装置的气密性；
3、.装入固、液体药品
4、.收集气体
5、.验证及验满气体

   1、下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？为什么？请改正？

   2、 实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置？

       我设置了2个练习题，第1题是基础知识，考察了制取气体的装置，第2题是一道知识迁移题。（设计意图：当堂训练，及时反馈，检测学生掌握及运用知识解决问题的能力。激发学生强烈的好奇心和探究欲，使化学教学与生活实际联系起来，真正从生活走向化学，从化学走向社会。）

     设计的原则：简洁、重难点突出。力求将本课的主要内容、学习重难点通过简要的板书作用于学生的双眼，增强教学效果。能加深学生对知识体系的认识，强化重、难点。

二氧化碳制取的研究

药品：大理石和稀盐酸

反应原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂

发生装置：固体液体不加热型

收集装置：向上排空法

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则满

检验：倒入澄清的石灰水，振荡变浑浊则是二氧化碳

课题2　二氧化碳制取的研究

课题2　二氧化碳制取的研究

多媒体出示人工降雨等4幅图片，问：图片中都涉及到了哪种物质？教师出示一瓶二氧化碳，同学们想亲自动手制取二氧化碳气体吗？本节课我们就探究二氧化碳的实验室制取。

探究一：实验室制取二氧化碳的理想原料。

    1、列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由？

提示：

①可操作性是前提

②操作是否简便易行、是否安全，原料是否廉价易得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环保等。

      实验室制取气体遵循的原则:

      ⒈ 生成气体易分离，⒉ 反应条件易满足。⒊ 反应速率适中  

      探讨实验室制二氧化碳的理想原料

           可供选择的原料有：石灰石（主要成分CaCO₃）、碳酸钙粉末（CaCO₃）、

                           碳酸钠粉末（Na₂CO₃）、稀盐酸（有效成分HCl）、稀硫酸（有效成分H₂SO₄）

       分组实验注意事项：

       （1）注意仪器的使用和药品的取用

       （2）重点比较反应速率的快慢

•实验现象 ：   石灰石和稀盐酸反应    产生气泡，速率适中
结论：实验室制取二氧化碳气体的最佳反应是＿＿石灰石和稀盐酸反应。     

 反应的化学方程式：

CaCO₃ ＋ 2HCl ＝ CaCl₂ ＋ H₂CO₃

H₂CO₃ ＝ H₂O ＋ CO₂↑

CaCO₃ ＋ 2HCl＝CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

  教材中直接给出了实验室制取二氧化碳的原理，这样学生虽能一下子记住原理，但他们并不能真正理解为什么要选择石灰石和稀盐酸。

      我的设计思路：通过回忆前面学过有生成二氧化碳的化学反应，并讨论它们是否在实验室中可行？从而得出实验室制备气体应考虑的相关因素。然后让学生大胆猜想，哪些物质是实验室制取二氧化碳的最佳原料？引出探究活动：石灰石、碳酸钠与稀盐酸、稀硫酸的反应。通过学生分组实验，自己动手操作、探究，选出自己认为理想的原料是石灰石和稀盐酸。此时，我通过点拨，帮助学生理解两个问题：1 为什么含碳酸钙离子的物质与酸反应能生成二氧化碳气体？2石灰石、稀硫酸为什么反应中途停止？

    （设计意图：给学生一个张扬个性的空间，增强学生探究知识的自信心，既让学生认识到对比观察的科学探究方法，又注重了学生获取新知的体验过程。）

（当学生探究出制取二氧化碳的原料是石灰石和稀盐酸时，就迫不及待的想知道用什么装置来制取？）

探究二：探究制取二氧化碳的实验装置

  1、引导学生回忆实验室制取氧气的装置，学生讨论并思考如下问题：

A、实验室制取氧气的装置为何反应物不同，装置就不同？

B、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？

C、收集氧气为何可以用这两种方法？

D、确定气体收集装置时应考虑哪些因素？

一边引导学生回忆氧气制取的装置，一边归纳出选择实验室制取气体装置应考虑的因素。

2、通过氧气和二氧化碳反应原理及相关性质的比较，了解制备氧气与二氧化碳的发生装置与收集装置的异同，确定制取二氧化碳的反应装置。

    选择 气体发生装置   和  气体收集装置  应该考虑：

         发生装置的选择依据：反应物状态、反应条件

        收集装置的选择依据：气体的溶解性、气体的密度

       通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，且能溶于水。一体积的水里约能溶解一体积的二氧化碳，增大压强还会溶解的更多。生产汽水就是利用二氧化碳的这一性质。

（设计意图：指导学生用分析、对比的思维方法，使新知识与已有知识发生联系，培养学生用已有知识解决问题的能力）

•练习： 根据提供的仪器，请你尝试设计实验室制取CO₂的装置，并对装置进行评价： 
合作探讨：以小组为单位，设计制取二氧化碳的装置，并讨论装置的优缺点，交流这样设计的理由

3、为加深学生对反应装置的理解，让学生打开课本P₁₁₁，根据教材提供的有关实验仪器，让学生设计实验装置并选择相关仪器进行组装，鼓励他们设计多种方案。然后展示每个小组设计的方案，展示自己的成果，并让小组间交流各自的优缺点，反思自己设计装置的不足，进而选出最佳方案。

（设计意图：这样的设计可充分发挥学生的主观能动性，又让成功的学生体验创新发现的乐趣，让思维受限制的同学豁然开朗，并激起思维共鸣，培养学生思维的发散性。）

探究三：实验室制取二氧化碳

（1）明确了反应原理，制取装置后，我抛出下列问题：该如何操作、如何检验、如何验满。在学生回答后，多媒体示范：操作步骤、检验、验满的方法。

（2）学生动手制取二氧化碳的方法。

（设计意图：让学生从探究中获取成功的喜悦，培养学生的合作、动手能力，培养创新能力。）

让学生把本节课的收获、感受或者体会与同学们交流，进行总结本节内容。最后教师出示本节知识结构。

实验室制取二氧化碳气体的主要步骤

1.按要求连接好仪器；

2.检查装置的气密性；
3、.装入固、液体药品
4、.收集气体
5、.验证及验满气体

   1、下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？为什么？请改正？

   2、 实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置？

       我设置了2个练习题，第1题是基础知识，考察了制取气体的装置，第2题是一道知识迁移题。（设计意图：当堂训练，及时反馈，检测学生掌握及运用知识解决问题的能力。激发学生强烈的好奇心和探究欲，使化学教学与生活实际联系起来，真正从生活走向化学，从化学走向社会。）

     设计的原则：简洁、重难点突出。力求将本课的主要内容、学习重难点通过简要的板书作用于学生的双眼，增强教学效果。能加深学生对知识体系的认识，强化重、难点。

二氧化碳制取的研究

药品：大理石和稀盐酸

反应原理：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂

发生装置：固体液体不加热型

收集装置：向上排空法

验满：用燃着的木条放在集气瓶口，熄灭则满

检验：倒入澄清的石灰水，振荡变浑浊则是二氧化碳