第四节 二氧化碳的实验室制法

一.知识教学点
    二氧化碳的实验室制法。
二.重、难、疑点及解决办法
   1.重点：实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法。
   2.难点：从实验室制取气体的设计思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
   3.疑点：实验室制取二氧化碳，为什么不能用稀硫酸？
   4.解决方法
      (1)采取讨论的形式，从学生学过的氧气和氢气的实验室制法，归纳和总结出气体实验室制法的设计思路和方法。    。
    (2)通过演示和补充实验，组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取方法，使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理，提高学生分析和解决实际问题的能力。
三.教学步骤
  (一)明确目标
   1.联系实验室制取氧气、氢气，学会实验室制取气体的一般方法。
   2.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、使用的药品、仪器名称和收集方法。
 (二)整体感知
    本节主要采用讨论的形式，使学生掌握二氧化碳的实验室制法。
(三)教学过程
   [复习提问]：(1)CO2有哪些物理性质和化学性质？
                     (2)实验室制取H2、O2的反应原理是什么？
   [小结]：实验室制取氧气的原理是利用高锰酸钾或氯酸钾(用二氧化锰作催化剂)，在加热条件下得到氧气。实验室制取氢气的原理是用金属锌和稀硫酸(或稀盐酸)反应得到氢气。
  [教师活动]：投影出制取H2、O2的几套装置图，通过讨论得出这些装置图的适用范围：       (1)当用固体反应，需要加热产生气体时，可采用制取氧气的装置；(2)当用固体与液体反应，不需加热就能生成气体时，可采用制取H2的装置(注意该气体难溶于水或酸)。
   [提问]：(1)在实验室如何收集H2和O2，根据它们什么性质？
               (2)如何检验H2和O2？
   [学生活动]：通过讨论得出以下结论：(1)根据气体的物理性质(密度和溶解性)决定采用什么方法收集；(2)利用物质的特性来检验物质。
   [总结板书]：实验室制取气体的思路和方法是：
     1.首先了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反应制取这种气体。
     2.根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质，来设计实验装置，决定采用什么方法收集。
     3.需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。
    [讲解]：根据以上思路，我们来学习二氧化碳的实验室制法。
    [板书]：一.实验室制取二氧化碳的化学反应原理
    [学生活动]：阅读教材第93页。
     [板书]：1.药品：大理石(石灰石)和稀盐酸
        2.化学方程式：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
    [学生活动]：讨论实验室制取CO2时，能否将稀HCl换成稀H2SO4？能否将CaCO3换成NaCO3？
    [演示实验]：向装有大理石的试管中加入稀HCl，另一支也装有大理石的试管中加入稀H2SO4，让学生观察实验现象。
    [讲解]：大理石跟稀H2SO4反应一段时间就停止放出气体，是由于CaCO3和H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，阻止大理石和H2SO4接触，反应就停止了，所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。
    [演示试验]：取两支试管，一支装有大理石，另一支装有碳酸钠，都加入盐酸。
    [学生活动]：观察两支试管中产生气体的程度，思考碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳是否容易收集。
    [目的意图]：通过上面的演示试验，使学生理解掌握实验室制取二氧化碳所用药品和依据的反应原理。
    [提问]：根据实验室制取二氧化碳的反应原理，确定制取二氧化碳可采用什么装置？
    [板书]：二.实验室制取二氧化碳的装置
     1.装置：同制取氢气的装置相似。
     [讲解]：采用与制取氢气相同的装置，指出反应的容器可以是锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、大试管、启普发生器等，并强调装置的正确性和原因。
     [提问]：根据CO2的物理性质，采用什么方法来收集CO2呢？
     [板书]：2.收集方法：采用向上排空气法，不能用排水法。
  [实验]：实验室制取二氧化碳。
  [提问]：(1)如何检验生成的气体是二氧化碳？
        (2)如何证明集气瓶中充满了二氧化碳？
  [总结板书]：三.二氧化碳的检验方法
             1.检验方法：将生成的气体通人澄清的石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体为CO2。
             2.验满方法：将燃着木条放在集气瓶口，如木条熄灭，证明瓶内充满CO2。
  [实验]：再次演示实验5—8：实验室制取CO2。
  [学生活动]：阅读教材第95页的选学材料，回答每种灭火器的用途及注意事项。
  [目的意图]：提高学生的安全意识。
  [板书]：四.三种常见的灭火器
   (四)总结、扩展
   比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法。
    四.布置作业
   1.列表比较H2、O2、CO2的实验室制法。
    2.教材第96页习题2、3、4、5。