中小学5.3.2 二氧化碳的实验室制法 二氧化碳对人类生活和环境的影响 教案 2024-2025学.docVIP

二氧化碳的实验室制法二氧化碳对人类生活和环境的影响

素养目标

1．化学观念：通过阅读教材，了解实验室制取二氧化碳的反应原理，通过实验探究二氧化碳的实验室制法。

2．科学思维：通过实验的操作和观察，初步学习实验现象的观察方法，学习归纳知识的思维方法；通过实验室制取氧气、二氧化碳装置的比较，找出它们的异同点，渗透对比的方法以及物质的性质决定制法的思想方法。

3．科学探究与实践：通过学习，学会运用观察和实验比较、归纳、总结等方法对所获取信息进行加工；通过对实验现象的讨论，培养学生的归纳整理、交流合作能力。

4．科学态度与责任：结合实例体会化学用品的选择和使用与物质性质的重要关系，认识合理使用化学用品的重要意义，形成合理使用化学用品的意识。通过认识自然界二氧化碳的循环及重要性，增强环保意识及人与自然和谐统一意识。

教学重难点

1．教学重点：实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。

2．教学难点：确定实验室制取气体的发生装置和收集装置的思路和方法。

教学过程

【情境导入】

【复习回顾】同学们是否还记得我们实验室制取氧气的方法步骤？

（试剂的选择→发生装置的选择→收集装置的选择→组装仪器→进行实验→反思评价）

合作探究

探究点一实验室怎样制取二氧化碳

我们知道，碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。

提出问题我们在实验室要用什么方法才能收集到纯净的CO2呢？

碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗？实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢？

讨论交流观看《不同试剂反应制备二氧化碳》视频，讨论归纳。

归纳总结

制取二氧化碳试剂的选择

试剂

反应速率

块状大理石

稀盐酸

大量气泡，反应速度适中

稀硫酸

少量气泡，反应一会就停止

碳酸钠

稀盐酸

大量气泡，反应很快

稀硫酸

大量气泡，反应很快

粉末状碳酸钙

稀盐酸

大量气泡，反应很快

稀硫酸

少量气泡，反应一会就停止

经分析可知：实验室制取二氧化碳最理想的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸。

实验原理：CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O

提问：制取二氧化碳要选用什么装置呢？

2.制取二氧化碳发生装置的选择

依据：反应物的状态、反应条件

制取O2

制取CO2

原料和状态

是否加热

装置选用

原料和状态

是否加热

装置选用

KMnO4固体

需加热

固体加热

稀盐酸和大理石

不需加热

固液常温

H2O2溶液和MnO2固体

不需加热

固液常温

3.制取二氧化碳收集装置的选择

依据：气体的密度和溶解性

密度与空气比较

是否溶于水

装置选用

制取O2

大于空气

不易溶于水

向上排空气或排水法

制取CO2

大于空气

易溶于水

向上排空气

课堂讨论实验室制取二氧化碳和氧气反应物的状态和条件是什么？它们的密度和溶解性又有什么差异？

根据上述比较，分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同？

实验活动

根据实验室制取二氧化碳气体的原理，设计一套制取二氧化碳的装置，可供选择的仪器如图，也可以另选或自选仪器，还可以利用代用品。

根据以上仪器设计制取二氧化碳的装置如下：

注意事项

长颈漏斗下端应浸入液面以下——防止气体从长颈漏斗逸出（发生装置）

导管应刚露出橡皮塞即可——利于气体的导出（发生装置）

导管应伸入集气瓶底部——有利于排尽集气瓶内的空气（收集装置）

提问：如何检验装置气密性？

如图①所示，组装好仪器后，先把导气管的一端浸入水里，然后用手掌紧贴容器外壁，如果导气管口有气泡冒出，或者松开手，导气管口浸水的一端形成一段高于水面的水柱，则表明装置气密性良好。

提问：如何验满呢？

验满：将燃着的木条平放在集气瓶口，木条熄灭，说明CO2已满

思考：为什么可以用图④中所示的方法检验二氧化碳是否集满？

二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满，否则未集满。

提问：如何检验收集到的气体是CO2？

检验：将气体通入澄清石灰水(或往气体中滴加澄清石灰水，振荡)，石灰水变浑浊，说明该气体是CO2。

进行实验

观看《实验室制取二氧化碳》的视频，注意观察实验的发生装置和收集装置，及验满方法。

实验反思比较实验室制取二氧化碳的发生装置与制取氧气的有何不同？为什么会有不同？

制取氧气的发生装置为固体加热型或固液常温型，制取二氧化碳的发生装置为固液常温型，因为反应所需的试剂和反应条件不同。

思路与方法导引观看《实验室制取气体的一般思路与方法》的视频

实验室制取气体的一般思路和方法：首先要研究实验室制取气体的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等)，然后设计制取气体的实验装置，最后研究如何验证制得的气体就