二氧化碳的實驗室制法
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
使學(xué)生了解在實驗室中制取氣體的方法和設(shè)計思路的基礎(chǔ)上，研討；
通過討論，掌握實驗室制取二氧化碳的藥品和反應(yīng)原理；
通過實驗探究，學(xué)會設(shè)計實驗室制取二氧化碳的裝置；
能力目標(biāo)
通過實驗室制取二氧化碳的藥品和裝置的探究，逐步提高學(xué)生的探究能力；
通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生合作能力、表達能力；
通過探究實驗室制取二氧化碳的裝置，培養(yǎng)學(xué)生實驗室制取氣體裝置的設(shè)計思路；
通過篩選，發(fā)展觀察能力并提高學(xué)生分析和解決實際問題的能力。
情感目標(biāo)
在探究中，使學(xué)生體驗合作、發(fā)現(xiàn)的樂趣；
在設(shè)計實驗裝置過程中，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、實踐能力，以及嚴(yán)謹求實的科學(xué)態(tài)度。
教學(xué)建議
課堂引入指導(dǎo)
方法一：引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)到目前為止學(xué)生已經(jīng)掌握的可以得到二氧化碳氣的方法，逐一篩選出適合實驗室制備二氧化碳的方法，讓學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下學(xué)會選擇，學(xué)會判斷，從中真正體現(xiàn)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，實驗學(xué)生的主動學(xué)習(xí)。
方法二：從實驗室制氣的要求入手，講清楚原則，讓學(xué)生自己總結(jié)，思考到底實驗室中用什么方法來制備二氧化碳。
方法三：單刀直入先講實驗室中制二氧化碳的原理，讓學(xué)生思考，實驗室選擇這種方法的依據(jù)是什么？通過對比突出該方法的優(yōu)越性，總結(jié)出實驗室制氣的原則。
知識講解指導(dǎo)
注意講解時的條理性，使學(xué)生明白實驗室制二氧化碳的原理、裝置；檢驗方法；讓部分學(xué)生清楚選擇該方法的原因和實驗室制氣方法選擇的依據(jù)。
注意理論與實驗的結(jié)合，避免過于枯燥或過于淺顯，缺乏理論高度。
聯(lián)系實際，講二氧化碳滅火器的原理，適用范圍，必要時也可講解常用滅火器的使用方法。
關(guān)于的教材分析
本節(jié)課在全書乃至整個化學(xué)學(xué)習(xí)過程中，所占有的地位十分重要。它是培養(yǎng)學(xué)生在實驗室中制取某種氣體時，藥品的選擇、裝置的設(shè)計、實驗的方法等思路的最佳素材。上好此節(jié)課對學(xué)生今后學(xué)習(xí)元素化合物知識、化學(xué)基本實驗及實驗探究能力都有深遠的影響。
本節(jié)知識的學(xué)習(xí)比較容易，學(xué)生在前面學(xué)習(xí)元素化合物的基礎(chǔ)上經(jīng)過討論便可解決。本節(jié)學(xué)習(xí)的重點是能力訓(xùn)練。學(xué)生在前面學(xué)習(xí)的氧氣、氫氣的實驗室制法，具備了一些氣體制備的實踐經(jīng)驗，各項實驗技術(shù)也已經(jīng)具備，此時，在課堂教學(xué)中體現(xiàn)學(xué)生主體，讓學(xué)生真正參與到教學(xué)過程 中來正是時機。教師提出探究問題、引發(fā)學(xué)生思考；通過小組合作，設(shè)計方案、表達交流、實施方案、總結(jié)表達等環(huán)節(jié)完成整個探究。
關(guān)于的教學(xué)建議
為了完成對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)，設(shè)計2課時完成此節(jié)教學(xué)；
本節(jié)是典型的探究學(xué)習(xí)模式。其中有兩個探究：制備藥品的探究（快、易）、制取裝置的探究（重點、慢）。
講授過程指導(dǎo)
可結(jié)合實驗六二氧化碳的制取和性質(zhì)進行邊講邊實驗。
注意運用討論法，充分調(diào)動學(xué)生積極性。可適當(dāng)與氧氣、氮氣的實驗室制法進行對比；結(jié)合裝置講解制二氧化碳裝置與制氫裝置的區(qū)別與聯(lián)系（均是固液反應(yīng)不需加熱制氣）；結(jié)合二氧化碳氣的性質(zhì)，講解二氧化碳氣的檢驗和驗滿方法。
課程結(jié)束指導(dǎo)
復(fù)習(xí)實驗室制二氧化碳原理、裝置及驗滿方法。
布置學(xué)生進行家庭實驗，用醋酸和雞蛋殼或水垢制二氧化碳。
布置作業(yè) ，注意計算和裝置圖兩方面的內(nèi)容。
教學(xué)過程 ：
【引言】
二氧化碳是一種有廣泛用途的氣體，實驗室中如何制取二氧化碳呢？想一想到目前為止，你知道多少種能夠制得二氧化碳的方法。
（學(xué)生討論，并列舉學(xué)過的可以得到二氧化碳的方法。教師在黑板上逐一記錄）
1.堿式碳酸銅熱分解
2.蠟燭燃燒
3.木炭燃燒
4.石墨等碳單質(zhì)在氧氣中燃燒
5.木炭還原氧化銅
6.碳在高溫下還原氧化鐵
7.碳酸受熱分解
8.人或動物的呼吸
9.高溫煅燒石灰石……
引導(dǎo)學(xué)生討論作為實驗室制法的條件是：
1.制取應(yīng)簡便迅速；
2.所制得的氣體純度高，符合演示實驗的需要；
3.操作簡單、安全，易于實現(xiàn)。
學(xué)生評價每一種制得二氧化碳的方法是否可以作為。
【板書】第四節(jié)
【小結(jié)】以上方法都不能作為。
【講解】經(jīng)過不斷研究改進，實驗室中常用石灰石或大理石與鹽酸反應(yīng)來制備二氧化碳。
【板書】一 反應(yīng)原理
1.試劑 石灰石或大理石 鹽酸
【講解】碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和碳酸，碳酸不穩(wěn)定，分解生成二氧化碳和水，故最終產(chǎn)物為氯化鈣、水和二氧化碳。
【板書】2.原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
【提問】可不可以用稀硫酸與石灰石或大理石來制取二氧化碳？
【演示】在兩個表面皿中分別放有大小一樣的石灰石各一塊，一支試管中加入稀鹽酸、一支試管中加入稀硫酸。（讓學(xué)生觀察到開始都有二氧化碳生成，隨后加入硫酸的試管，反應(yīng)速率越來越慢，最后停止。）
【結(jié)論】不能用硫酸與石灰石或大理石來制取二氧化碳。
【講解】為了收集到二氧化碳需要什么樣的裝置來制備二氧化碳呢？反應(yīng)條件反應(yīng)物的狀態(tài)等對實驗裝置有較大的影響。碳酸鈣是塊狀固體，鹽酸是液體，且反應(yīng)進行時不需要加熱，根據(jù)這些特點，我們可以選擇什么樣的反應(yīng)裝置呢？（必要時教師可以講解制氧氣、氫氣的裝置特點）
【板書】二、反應(yīng)裝置：
（學(xué)生回答、教師歸納）
【講解】因為實驗室制取二氧化碳和實驗室制取氫氣的反應(yīng)藥品狀態(tài)，反應(yīng)條件類似，故可以采用相似的裝置來制取。用投影顯示制氫氣和制二氧化碳的裝置圖
【討論】
1.長頸漏斗是否可用普通漏斗代替？
2.錐形瓶可否用其他儀器來代替？
3.根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，可以采用什么方法收集二氧化碳？
4.如何檢驗二氧化碳是否收集滿？
（學(xué)生討論、回答，然后教師實驗演示、講解）
【演示】用普通漏斗代替長頸漏斗，結(jié)果沒有在集氣瓶中收集到二氧化碳。
【講解】
1.因為普通漏斗頸太短，產(chǎn)生的二氧化碳氣會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口在液面下被液體封住，氣體不會從長頸漏斗處逸出。
2.錐形瓶可以用廣口瓶、大試管等玻璃儀器代替。
3.氣體收集方法主要取決于氣體的密度和氣體在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，所以常采用集氣瓶口向上排氣法收集。
4.可以根據(jù)二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的性質(zhì)，可以將燃著的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則說明二氧化碳已收集滿。
【板書】三 收集方法：向上排氣法
驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，火焰熄滅，已經(jīng)收集滿。
【板書】四、實驗室制取二氧化碳
【演示】制取并驗證二氧化碳氣體。
【提問】怎樣證明生成的氣體是二氧化碳？
（將氣體通入澄清石灰水中變渾濁）
【講解】上一節(jié)學(xué)過二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，可以用來滅火，如液態(tài)二氧化碳滅火器。還有其它一些二氧化碳型滅火器。
【錄像】各種二氧化碳型滅火器介紹
【演示】滅火器原理實驗。
常用二氧化碳滅火器主要有：
（1）泡沫滅火器（2）干粉滅火器（3）液態(tài)二氧化碳滅火器
【小結(jié)】通過已學(xué)習(xí)過的氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗室制取，歸納出氣體實驗室制取的設(shè)計思路及方法，必須明確制取氣體的順序是：
1.了解實驗室制取氣體所需藥品及相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。
2.根據(jù)反應(yīng)物、生成物的狀態(tài)及反應(yīng)條件選擇合適的反應(yīng)裝置。
3.根據(jù)氣體的物理性質(zhì)（尤其是密度及其在水中的溶解性），選擇合適的收集方法及驗滿方法。
教學(xué)設(shè)計方案二
教學(xué)重點：實驗室制取二氧化碳的原理、裝置。探究能力的培養(yǎng)。
教學(xué)難點 ： 從二氧化碳制取裝置的探究過程中，提升實驗室氣體裝置的設(shè)計思維水平。
教學(xué)過程 ：
【引入】
節(jié)課我們學(xué)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)，今天我們將來探究在實驗室中如何制得大量的二氧化碳氣體。
根據(jù)前面學(xué)習(xí)氧氣、氫氣的實驗室制法的經(jīng)驗分析，在實驗室制取一種氣體應(yīng)考慮哪些因素？
學(xué)生活動：以小組為單位討論、代表發(fā)言。制取所需藥品、化學(xué)反應(yīng)原理、反應(yīng)條件、制取裝置、收集方法、驗滿或驗純的方法。
【展開】目前已學(xué)過哪些反應(yīng)可生成CO2?
學(xué)生活動：
列出很多反應(yīng)
除大家列出的反應(yīng)外，還有許多反應(yīng)可以得到CO2。但并不是所有的反應(yīng)都適合用于實驗室制取CO2。如煅燒石灰石在實驗室中很難實現(xiàn)。碳燃燒生成的氣體可能不純等等。
提問：以上反應(yīng)中最適合實驗室制取CO2的藥品是？說明原因。
學(xué)生活動：通過討論和實驗排除反應(yīng)1、2、3、4、6、7、8。明確反應(yīng)5為實驗室制取CO2 的反應(yīng)。
[板書]：
實驗藥品：
1. 石灰石和稀鹽酸
2. 反應(yīng)原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O請歸納反應(yīng)的特點。
3. 反應(yīng)裝置：固液不加熱裝置
4. 收集裝置
向上排空氣集氣法
提出探究問題：設(shè)計何種實驗裝置來制取CO2？（至少2種）
教師提供制氧氣、制氫氣的裝置圖供學(xué)生參考
學(xué)生活動：分組討論。小組活動。
1.首先考慮制氫氣的裝置。
2.在制氫裝置基礎(chǔ)上，改進實驗裝置。
3.提出各種裝置的創(chuàng)意。
4.畫出草圖，有小組代表上臺展示并講解設(shè)計思想。
5.其他小組質(zhì)疑。
（建議：此處應(yīng)提供可制備CO2的各種儀器及組裝好的裝置圖。最好是動態(tài)的。）
在同學(xué)們的共同設(shè)計中找到滿足條件的設(shè)計。
1.簡易氣體發(fā)生裝置（試管、導(dǎo)氣管）
2.將試管改為燒瓶、廣口瓶等較大液體容器。
3.類似啟普發(fā)生器裝置（氣體出口有控制開關(guān)或固液分離機關(guān)設(shè)計）
提出問題：根據(jù)大家的設(shè)計，總結(jié)滿足需要的制取CO2的合理裝置。
1.制取少量的氣體
2.一次性制取大量的氣體
3.隨時開始隨時停止的實驗裝置。
【結(jié)束】
提問：根據(jù)CO2的制取裝置的討論，總結(jié)實驗室制取氣體的裝置的一般思路。
（建議：此處應(yīng)設(shè)計動畫圖。）
學(xué)生活動：小組討論
根據(jù)藥品的狀態(tài)、反應(yīng)條件及待制取氣體的氣體的溶解性、密度等因素來考慮制取氣體的裝置。
1.固體加熱裝置。例如制氧氣。
2.固液不加熱裝置。例如制氫氣、二氧化碳。
探究活動
家庭小實驗：
取一只小燒杯（或耐熱玻璃杯），杯底立放一支蠟燭，點燃蠟燭。再加入一些堿面（主要成分碳酸鈉），沿?zé)谕鶡械谷胍恍┌状祝ê幸欢康拇姿幔^察實驗現(xiàn)象。請解釋你觀察到的所有現(xiàn)象。
答案：堿面與醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳不支持燃燒，故會將燃著的蠟燭熄滅。