课题2二氧化碳制取的研究教学评价实录

地区： 重庆市 - 重庆市 - 北碚区

学校：重庆第二十三中学校

课题2　二氧化碳制取的研… 初中化学       人教2011课标版

  1.知道实验室制取二氧化碳的研究思路。

  2.通过探究活动了解实验室制取二氧化碳的反应原理和制取装置。

  3.初步学习二氧化碳的制取、验证、验满等操作。

  4.运用设计装置、动手实验等方法，激发学生参与问题探究的积极性。

初三年级学生对化学的兴趣逐步由直觉兴趣—操作兴趣—具有因果关系的兴趣向具有概括性的认知兴趣迁移。往往需要通过自主探究来了解一类物质的规律知识，甚至为次要求进行一些创造性的实验和观察活动。因此做好每一个演示实验和调动好学生的积极性，不断提供动脑的问题情景，提供动手的练习机会，让每个学生参与到学习中来是上好本节课的关键。 当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托，可以借助实验或多媒体电教手段，加强直观性和形象性，以便学生理解和掌握。

教学重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置设计和制取方法。 

教学难点：1、实验室制取二氧化碳装置的设计思路。

2、知识与技能与过程方法的有机结合。

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）

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

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，实验室制取气体的研究思路是确定制备气体的反应原理→确定气体的发生装置和收集装置→确定气体验证、验满方法。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。（板书：制取气体的研究思路  反应原理  发生装置  收集装置  验证、验满方法）

（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CO2可能不纯

2

石蜡+氧气——→二氧化碳+水

不能，制得的CO2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CO2可能不

纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制取二氧化碳的反应。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。

●投影实验内容（投影）——做一做

图2：三个对比实验的示意图

●教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、一药匙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）——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

●引导学生分析那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）

●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。

   （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，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：现在大家知道了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，同学们以小组长为单位运用桌上的仪器自行组装一套或两套装置制取一瓶二氧化碳

（1）学生实验，教师巡回指导。（提示：二氧化碳密度比空气大，易溶于水，能与水反应）

（2）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）请给大家展示一下你们这组制取二氧化碳的装置。你们是用什么方法收集二氧化碳的？你们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。你们是怎样检验这一瓶气体是二氧化碳的？好，给大家演示一下！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！ 

●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）。

    ●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）。

●学生选择。

●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。

●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？

在实验室制取二氧化碳时，下列仪器中：

图4：供选择的仪器

哪些可以代替长颈漏斗？________哪些可以代替锥形瓶？_________

    ●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。

●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。

（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）。

（1）巩固练习。下图是实验室制取二氧化碳气体的装置图有哪些错误？造成的后果是什么？如何改进？

（2）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。

（3）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。

（4）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！下课以后的学习任务是——

（1）完成课本112页习题1、3、4。

（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。

课题2　二氧化碳制取的研究

课题2　二氧化碳制取的研究

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）

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

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，实验室制取气体的研究思路是确定制备气体的反应原理→确定气体的发生装置和收集装置→确定气体验证、验满方法。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。（板书：制取气体的研究思路  反应原理  发生装置  收集装置  验证、验满方法）

（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CO2可能不纯

2

石蜡+氧气——→二氧化碳+水

不能，制得的CO2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CO2可能不

纯、反应条件较难满足等原因，没能入选实验室制取二氧化碳的反应。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。

●投影实验内容（投影）——做一做

图2：三个对比实验的示意图

●教师讲述：在进行实验时，要注意：先将半药匙碳酸钠粉末、一药匙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）——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

●引导学生分析那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）

●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。

   （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，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：现在大家知道了实验室制取二氧化碳的原理，接下来，同学们以小组长为单位运用桌上的仪器自行组装一套或两套装置制取一瓶二氧化碳

（1）学生实验，教师巡回指导。（提示：二氧化碳密度比空气大，易溶于水，能与水反应）

（2）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）请给大家展示一下你们这组制取二氧化碳的装置。你们是用什么方法收集二氧化碳的？你们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。你们是怎样检验这一瓶气体是二氧化碳的？好，给大家演示一下！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！ 

●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）。

    ●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）。

●学生选择。

●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。

●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？

在实验室制取二氧化碳时，下列仪器中：

图4：供选择的仪器

哪些可以代替长颈漏斗？________哪些可以代替锥形瓶？_________

    ●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。

●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。

（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）。

（1）巩固练习。下图是实验室制取二氧化碳气体的装置图有哪些错误？造成的后果是什么？如何改进？

（2）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。

（3）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。

（4）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！下课以后的学习任务是——

（1）完成课本112页习题1、3、4。

（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。