2020-2021学年到实验室去：二氧化碳的实验室制取与性质教学设计及反思

这是一份2020-2021学年到实验室去：二氧化碳的实验室制取与性质教学设计及反思，共6页。教案主要包含了教学目标 ，教材分析，教学的重点及难点，教学过程 等内容，欢迎下载使用。

知识与技能
1、使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上， 研讨二氧化碳的实验室制法；
2、通过讨论，掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理；
3、通过对氧气实验室制法的复习，探究引导，学会设计实验室制取二氧化碳的装置；
过程与方法：
1、通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究，逐步提高 学生的探究能力；
2、通过探究实验室制取二氧化碳的装置，培养学生实验室制取气体装置的设计思路；
3、通过筛选二氧化碳的实验室制法，培养学生的观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感态度与价值观：
1、在探究教学中，使学生体验合作、发现的乐趣、学会学习的方法；
2、在设计实验装置过程中，培养学生创新精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度。
二、教材分析：
本节课在全书乃至整个化学学习过程中，占有十分重要的地位。它是培养学生在实验室制取某种气体时，药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易，学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习了氧气的实验室制法，具备了一些气体制备的相关知识，各项实验技能也已经具备，此时，在课堂教学中体现学生主体，让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师在教学中不断地提出探究问题、引发学生思考；引导并培养学生学会分析、会对知识归类的能力，引导着学生学会选择气体的发生装置与收集装置，进而使学生学会在实验室制取二氧化碳，再升华到使学生会根据题目中所给的条件选择制取任何气体的实验装置，重在学习方法及学习能力的培养。
三、教学的重点及难点：
重点：二氧化碳的制取方法
难点：使学生学会选择制取气体的发生装置及收集装置
四、教学过程 ：
情境设疑：教师出示事先制作的无壳鸡蛋，激发学生的学习兴趣。
教师设问：大家想不想知道老师拿的这个无壳鸡蛋是怎样制成的呢？学完这节课大家就会了！
【引出课题】教师：日常生活中我们喝的各种碳酸饮料都是拿二氧化碳气体制成的，固态的二氧化碳可用于人工降雨，可见二氧化碳是一种有着广泛用途的气体，那么在实验室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前为止，你知道哪些能够生成二氧化碳的化学反应。
（学生讨论，并列举学过的可以得到二氧化碳的化学反应。教师在黑板上逐一记录）
1.碱式碳酸铜受热分解 2.蜡烛燃烧
3.木炭燃烧 4.动植物的呼吸作用
5.木炭还原氧化铜 6.碳在高温下还原氧化铁
7.碳酸受热分解 8.高温煅烧石灰石
9、石灰石、碳酸钠与稀盐酸在常温下反应能产生二氧化碳
那么在以上这些反应中谁能用于实验室制取二氧化碳呢？
教师：引导学生讨论作为实验室制法的条件是：
提示：
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。
（学生评价每一种有二氧化碳生成的反应是否可以作为二氧化碳的实验室制法。）
【新课讲解】
一、实验室制取二氧化碳反应原理的探究
1、碳酸钠和稀盐酸反应
Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + H2O + CO2↑
现象：有大量的气泡产生，反应很激烈。
2、碳酸钙和稀硫酸反应
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2↑
现象：开始反应时有气泡，一会儿就无气泡产生。
3、碳酸钙和稀盐酸反应
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
现象：反应速率比较适中，适合在实验室制取CO2
讲解：碳酸钠和稀盐酸反应的速率太快，不便于观察现象，不适合实验室制取二氧化碳；碳酸钙和稀硫酸反应，一会就停止了，也不适合实验室制取二氧化碳；碳酸钙和稀盐酸反应，反应速率适中，适合实验室里制取二氧化碳。
【板书】 实验室制取二氧化碳
1.药品： 石灰石或大理石与稀盐酸
【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
2.原理：
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
【提问】那么在实验室里选择什么样的装置来制取二氧化碳呢？
（引导学生复习氧气的实验室制法，分析、引导得出制取二氧化碳的实验装置。）反应条件、反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体，盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，根据这些特点，我们可以选择什么样的反应装置呢？
3、实验装置：
（引导学生分析归纳实验室制取氧气的装置）
(出示实验室制取氧气的装置图)
（【讲解】因为实验室制取二氧化碳和实验室用过氧化氢加入催化剂二氧化锰制取氧气的反应药品状态，反应条件类似，故可以采用相似的装置来制取。
对气体发生装置图进行总结，将其归为两类：固固加热型发生装置，固液常温型发生装置。（出示课件））解决上面的表。
固液常温型都有哪些装置？
1、简易 2、带有长颈漏斗3、分液漏斗4、带隔板的长颈漏斗（重点）
分析四个装置的优缺点
教师设疑：那么在实验室里应选择什么样的收集方法来收集二氧化碳呢？
讲解：气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。
排水法 向上排空气法 向下排空气法
排水法适用于收集不易溶于水或难溶于水，不与水反应
向上排空气法适用于收集密度比空气大，不与空气中的物质反应，不污染空气的气体
向下排空气法适用于收集密度比空气小，不与空气中的物质反应，不污染空气
（引导学生回忆二氧化碳的物理性质）
因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重，所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4、收集方法：向上排气法
5、验满：燃着的木条放到瓶口，如熄灭则满
6、检验：澄清的石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体
【演示实验】 认真观察并思考，与老师共同制取一瓶二氧化碳气体。
【演示】制取并验证二氧化碳气体。
实验操作步骤： 1、组装装置
2、检查装置气密性
3、装药品（先固后液）
4、收集气体
实验室制取二氧化碳时应注意的问题：
（出示课件）
注意事项：
长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下
伸入锥形瓶的导管刚露出橡皮塞即可
伸入集气瓶的导管应伸到接近集气瓶底部
【巩固练习】
（出示课件）
【拓展与升华】通过已学习过的氧气、二氧化碳的实验室制取，归纳出气体实验室制取的设计思路及方法，必须明确制取气体的顺序是：
1.了解实验室制取气体所需药品及相应的化学反应原理。
2.根据反应物、生成物的状态及反应条件选择合适的反应装置。
3.根据气体的物理性质（尤其是密度及其在水中的溶解性），选择合适的收集方法及验满方法。
【课堂小结】
学完本课题你应该知道：（出示课件）
实验室制取二氧化碳：
1、反应原理：
(1).试剂 ： 石灰石大理石 盐酸
(2)原理
CaCO3 + 2 HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2、实验装置图：
3、实验操作步骤：1、组装装置
2、检查装置气密性
3、装药品（先固后液）
4、收集气体
4、二氧化碳的验满方法：
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，观察木条是否熄灭。
5、二氧化碳的检验方法：
将气体通入澄清的石灰水中观察石灰水是否变浑浊。
【知识迁移】
（出示课件）
【生活小常识】
长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除之，同时还会产生二氧化碳气体。
【布置作业】：
家庭小实验：自己制作一个无壳鸡蛋。
内容 气体的种类
氧 气
二氧化碳
药品状态
反应条件
发生装置