“二氧化碳制取的研究”教學(xué)紀(jì)實(shí)

? 訥河市第三中學(xué) 陳永生

本節(jié)課的重點(diǎn)是采用活動與探究的方式研究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的藥品、反應(yīng)原理、儀器裝置，并利用設(shè)計(jì)的裝置制取二氧化碳。難點(diǎn)是研究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置。

一、營造氛圍，導(dǎo)入新課

我們探究了空氣的組成，知道二氧化碳只占空氣體積的0.03%，但我們不要小看這0.03%的二氧化碳，它與我們的生活密切相關(guān)，它使地球不是很冷，它是光合作用的原料，從而為自然界的生物生存提供保障，說到這兒你是否想知道二氧化碳是什么樣了呢？你是否想知道如何才能獲得二氧化碳呢？（此處引用說課部分的導(dǎo)入語,板書課題。）

二、溫故知新，慢慢求索

師：我們在第二單元學(xué)習(xí)了氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，請大家回憶回答以下問題：實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的藥品、反應(yīng)原理、裝置以及操作步驟。

生1：藥品用高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫溶液。

生2：高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀和氧氣。氯酸鉀和二氧化錳作催化劑加熱生成氯化鉀和氧氣。過氧化氫在二氧化錳作催化劑條件下分解生成水和氧氣。

師：兩位同學(xué)回答得非常好。不同的反應(yīng)物可選用不同的裝置。

甲

乙

師：兩套裝置分別適合用哪種藥品制取氧氣？這樣選擇的依據(jù)又是什么？

生3：圖甲適合高錳酸鉀、氯酸鉀加熱制氧氣，圖乙適合過氧化氫溶液分解。

生4：圖甲裝置可加熱，圖乙適合液體參加反應(yīng)。

師：請結(jié)合圖乙回答制氧氣的步驟。

（學(xué)生檢查裝置的氣密性；裝入藥品（先固后液）；收集驗(yàn)滿。）

師：在實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的思路和方法大致相同。今天我們來探究二氧化碳的制取。

三、啟發(fā)引導(dǎo)，獲取新知

師：在復(fù)習(xí)裝置選擇時同學(xué)提到了選擇裝置的依據(jù)。請?jiān)倏囱b置圖。圖甲除了可加熱外，試管為什么橫放？圖乙為何沒有酒精燈？

生4：因?yàn)楦咤i酸鉀和氯酸鉀是固體，而過氧化氫分解在常溫下進(jìn)行。

師：你能否把選擇裝置的依據(jù)概括出來？

生4：看反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。

師：圖中兩種收集氣體的方法又是依據(jù)什么呢？

生：氧氣不易溶于水，氧氣密度比空氣的略大。

師：由此選擇收集裝置，先依據(jù)氣體的溶解性和密度選擇收集方法再確定收集裝置。

師：為了更全面具體，請看課本110頁。

師：我們在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳，同樣要確定藥品、反應(yīng)原理。再選擇適當(dāng)?shù)难b置進(jìn)行制取。我們接觸過哪些可以產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)？

四、課堂總結(jié)，提升素質(zhì)

師：請同學(xué)們總結(jié)歸納這節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲。

生17：復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，確定制取氣體裝置的

生5：碳在氧氣中燃燒，石蠟在氧氣中燃燒都可以產(chǎn)生二氧化碳。

生6：碳和氧化銅在高溫條件下反應(yīng)，碳和氧化鐵在高溫條件下反應(yīng)。

師：以上反應(yīng)是否適合在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳？

生7：碳和石蠟分別在氧氣中燃燒不適合，因?yàn)橹频玫臍怏w可能不純。

生8：碳分別與氧化銅、氧化鐵反應(yīng)都需要高溫，反應(yīng)條件較難滿足。

五、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、探究交流

師：我給大家準(zhǔn)備了一些固體和兩種酸溶液。固體和酸溶液間可反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。

師：請利用試管作反應(yīng)容器，利用老師提前準(zhǔn)備的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。注意觀察反應(yīng)的速率和反應(yīng)進(jìn)行的程度。

（每相鄰兩組藥品相同，分別為碳酸鈉粉末、碳酸鉀粉末、碳酸氫鈉粉末和塊狀大理石分別與稀鹽酸；碳酸鈉粉末、碳酸鉀粉末、碳酸氫鈉粉末和塊狀大理石分別與稀硫酸。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，分工合作，取加藥品，記錄現(xiàn)象。）

師：大家都完成實(shí)驗(yàn)。請使用不同的藥品的同學(xué)間相互交流自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

生9：我們組用的是碳酸鈉粉末、碳酸鉀粉末、碳酸氫鈉粉末與稀鹽酸的反應(yīng)，共同點(diǎn)是反應(yīng)迅速、徹底，沒有固體剩余。

生10：我們組用的是塊狀大理石與稀鹽酸反應(yīng)。共同點(diǎn)是比他們的要慢一些，有些固體剩余。

生11：我們組用碳酸鈉粉末、碳酸鉀粉末、碳酸氫鈉粉末與稀硫酸的反應(yīng)，與用稀鹽酸的組差不多，迅速、徹底反應(yīng)。

生12：我們組用的是塊狀大理石與稀硫酸反應(yīng)。與大家的不一樣，反應(yīng)很慢且一會就停止。

師：那大家覺得哪種藥品組合更合適呢？

生9：我們組的合適，因?yàn)榉磻?yīng)徹底迅速。

生10：我們組的合適，因?yàn)樗俾蔬m中，便于操作，而且大理石便宜易得。

生13：我贊同使用塊狀大理石分別與稀鹽酸，的確比我們的便于操作。

師：我覺得也是這樣。為什么大理石與稀硫酸不行呢？因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)生的硫酸鈣在水中溶解的很少，會覆蓋在大理石的表面，把硫酸與大理石隔開，是反應(yīng)停止。（板書藥品和原理。）

師：我們確定了藥品。這些反應(yīng)都在常溫下進(jìn)行，我們該選怎樣的裝置呢？

生14：與過氧化氫溶液制氧氣的相同。因?yàn)榉磻?yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件都相同。

師：那收集裝置呢?二氧化碳可溶于水，密度比空氣的大。選擇什么收集方法合適呢？

生：向上排空氣法。

師：請同學(xué)們利用提供的儀器組成制取裝置。

（學(xué)生開始組合儀器，準(zhǔn)備藥品。）

師：組裝后請同學(xué)們參考下圖。

師：大家可參照屏幕上給出的步驟實(shí)驗(yàn)。

步驟：1.檢查裝置的氣密性；

2.裝入藥品（先固后液）；

3.收集氣體（驗(yàn)滿）；

4.檢驗(yàn)氣體（通入澄清石灰水）；5.拆卸裝置、清洗。

（學(xué)生每組分別制得一瓶二氧化碳。）

師：在今天的學(xué)習(xí)中，大家善于思考，善于表達(dá)。你是否還有疑問，希望大家提出來，我們共同探討解決。

生15：為什么粉末狀的碳酸鈉、碳酸鉀等反應(yīng)迅速而塊狀大理石反應(yīng)速率適中。

師：粉末狀固體與鹽酸接觸面積大，而塊狀的大理石接觸面積小影響速率。如果把大理石粉碎也會加快反應(yīng)速率。另外碳酸鈉、碳酸鉀是純凈物而大理石是混合物。

生16：二氧化碳絕對不能用排水法收集嗎？

師：雖然水中會溶解一些二氧化碳，但也可以用，為減少損失通常不用。你可以課后做一下實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證一下。

師：請同學(xué)們總結(jié)歸納這節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲。

生17：復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，確定制取氣體裝置的依據(jù)。

生18：實(shí)驗(yàn)探究找到制取二氧化碳的藥品，選擇合適的儀器，并制取了一瓶二氧化碳。

生19：我體會到合作、動手的樂趣，我喜歡這樣的課。