初中化学鲁教版九年级上册到实验室去：二氧化碳的实验室制取与性质教案

《二氧化碳的实验室制取与性质》

      教学目标

1.了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。

2.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。

3.了解实验室中制取气体的思路和方法。

4.通过对获得二氧化碳气体途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品,树立多角度、多层次地观察和分析问题的意识。

5.通过对二氧化碳和氧气有关性质的比较，了解制备二氧化碳和氧气时，其发生装置与收集装置的异同，初步确立实验室制取气体的一般思路的方法。

6.增强学生对化学实验的好奇心和探究欲，激发学习化学的兴趣。

7.培养学生勤于思考、严谨求实、勇于作出创新、大胆实践的科学精神。

      教学重难点

【教学重点】

实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。

【教学难点】

从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。

      课前准备

      教学过程

一、导入新课

【创设情境】以下图片中，都用到了哪种物质？

固态二氧化碳俗称干冰，可用于人工降雨，除此之外，还有许多其他的用途，是一种非常重要的物质。那么，实验室是如何制取二氧化碳的呢？

【问题导入】实验室是怎样制取二氧化碳的呢？

二、讲授新课

知识点一 了解实验室制取CO2反应原理

【提出问题】你们知道制取二氧化碳的反应有哪些吗？这些反应是否适合实验室制取二氧化碳？为什么？

【交流讨论】学生分组讨论、交流，举出以下例子：①动植物的呼吸，②木炭在氧气中燃烧，③石蜡在空气中燃烧，④一氧化碳在空气中燃烧，⑤高温煅烧石灰石

下面我们共同探究实验室制取二氧化碳的方法，引导学生讨论作为实验室制法的条件是：

1.制取应简便迅速；

2.所制得的气体纯度高，符合演示实验的需要；

3.操作简单、安全，易于实现。

并得出这些反应均不适合实验室制取二氧化碳分别阐述了各自的理由。

【教师讲述】经过不断研究改进，实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。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。

反应原理如下：

碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：

总的化学方程式是：

知识点二 装置的设计与选择

【思考】根据O2的实验室制法，找出实验室制取CO2气体应选择下列那种发生装置和收集装置？

【资料展示】①空气的平均相对分子质量为29，CO2的相对分子质量为44，由此可推出CO2的密度比空气大。②CO2能溶于水，在标准情况下，1体积水可溶解0.88体积CO2；且与水反应，CO2溶于水生成碳酸，碳酸很不稳定，很容易分解成CO2和水。

【教师活动】

投影展示常见气体制取装置和收集装置：

【交流讨论】学生分组讨论、交流展示。

【教师讲解】实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

（1）发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件。

①固液不加热型  适用于：反应物为固态和液态，反应不需加热等条件制取气体。

②固固加热型  适用于：反应物为固态，反应需加热，制取气体。

（2）收集装置的选择依据：气体的溶解性，气体的密度。

a.排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。

b.向上排空气法：密度比空气大的气体。

c.向下排空气法：密度比空气小的气体。

【得出结论】发生装置是，选择该装置的理由是石灰石是块状固体，稀盐酸是液体；收集装置是，选择该装置的理由是CO2密度大于空气且能溶于水，和水反应。

知识点三 实验室制取CO2的步骤与检验

【教师提问】

1.思考具体的实验操作步骤

2.怎样检验生成的气体是二氧化碳？

3.用集气瓶收集二氧化碳时，怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳？

【归纳总结】教师演示实验操作步骤（播放视频“实验室里制取二氧化碳的装置”）

1.步骤：连接装置——检查装置气密性——装入药品——收集气体 ——检验是否集满。

2.验满：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是CO2。

3.检验：将值得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则是CO2。

【注意事项】

①若使用长颈漏斗，则长颈漏斗应伸入液面以下，防止二氧化碳从长颈漏斗逸散；

②长颈漏斗的作用是加入液体药品；

③锥形瓶中的导气管露出橡胶塞即可；

④伸入集气瓶中的导气管口应位于集气瓶底部,而不应位于集气瓶口。

【学生实验】学生分组利用手中的仪器制取二氧化碳气体。

【温馨提示】1.实验过程中注意安全；2.小组成员之间分工合理；3.注意节约药品，不要浪费。

【反思与交流】

①将块状大理石改为粉末状合适吗，为什么？

②为什么不能使用浓盐酸？

③为什么不能使用硫酸与块状大理石反应？

④为什么不能用碳酸钠？

【知识拓展】

①碳酸钙粉末与稀盐酸反应太快，来不及收集气体。

②不能用浓盐酸。因为浓盐酸易挥发，氯化氢气体易混入产生的二氧化碳内。

③不能用硫酸。虽然硫酸也能跟碳酸钙反应生成二氧化碳：， 但由于产物硫酸钙微溶于水，会附着在块状大理石或石灰石的表面，阻碍反应的继续进行。

④不能用碳酸钠。，因为碳酸钠与酸反应速率太快，不利于收集。

 【规律总结】

选择气体发生装置和收集装置的依据：

 固体加热型

          固液常温型

         向上排空气法（收集密度比空气大的气体）

          向下排空气法（收集密度比空气小的气体）

          排水法（收集不易溶于水且不与水发生反应的气体）

知识点四 验证二氧化碳的性质

（1）二氧化碳的物理性质

①在托盘天平两边各放一只250mL的烧杯，调节天平平衡。然后向其中一只烧杯中慢慢倾倒集气瓶中的二氧化碳气体。（或自行设计实验方案比较二氧化碳和空气的密度）。

②向盛有二氧化碳的塑料瓶A中加入适量的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，振荡，观察现象。

（2）二氧化碳的化学性质

①向上述盛有二氧化碳水溶液的塑料瓶A中滴入1~2滴紫色石蕊试液，拧紧瓶盖，振荡，观察现象。

②向盛有二氧化碳的塑料瓶B中倒入适量澄清石灰水，振荡，观察现象。

③将准备好的两支蜡烛放入500mL烧杯中，分别点燃。然后慢慢倒入塑料瓶C中的二氧化碳气体，观察现象。

【反思交流】

1.物质的性质决定其用途。结合本实验说明为什么二氧化碳气体是优良的灭火剂？

2.通过比较、归纳实验室制取氧气和二氧化碳的两个实验，总结实验室制取气体的一般思路和方法：

三、课堂小结

本节课我们学习会了实验室制取CO2的方法，学会依据反应原理选择实验装置，并会检验；也了解了工业上制取CO2的方法。

      板书设计

二氧化碳的实验室制取与性质

一、药品及反应原理

药品：石灰石和稀盐酸

原理：

二、装置的确定

 固体加热型

          固液常温型

         向上排空气法（收集密度比空气大的气体）

          向下排空气法（收集密度比空气小的气体）

          排水法（收集不易溶于水且不与水发生反应的气体）