初中化學(xué)《二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法》教案
第一課時(shí)
教學(xué)目標(biāo)
1．使學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、方法和儀器裝置。
2．通過(guò)研討實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的方法，提高學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，實(shí)驗(yàn)裝置和制取方法。
難點(diǎn)：從實(shí)驗(yàn)室制取氣體的設(shè)計(jì)思路出發(fā)，研討實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的方法。
教學(xué)方法
自學(xué)、講授與演示相結(jié)合
教學(xué)過(guò)程
〔復(fù)習(xí)提問(wèn)〕
1．回憶二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，寫(xiě)出相應(yīng)的化學(xué)方程式。
2．寫(xiě)出已經(jīng)學(xué)過(guò)的可以得到二氧化碳?xì)怏w的化學(xué)方程式。
〔引言〕碳在氧氣中燃燒、碳與灼熱的氧化銅反應(yīng)等都可以得到二氧化碳?xì)怏w，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳能否利用這些反應(yīng)呢？
〔板書(shū)〕二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法
〔提問(wèn)〕在實(shí)驗(yàn)室里制取氣體要考慮哪些問(wèn)題？
學(xué)生回答。
〔講解〕首先要考慮的是反應(yīng)原理，即在實(shí)驗(yàn)室條件允許下（如加熱、常溫、催化劑）用什么藥品，通過(guò)什么樣的反應(yīng)來(lái)制取。我們先來(lái)討論制取二氧化碳的反應(yīng)原理。
〔板書(shū)〕
一、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理
〔講解〕在實(shí)驗(yàn)室里常用大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣）跟稀鹽酸起反應(yīng)制得。
〔板書(shū)〕
1．原料：大理石（或石灰石），稀鹽酸。
〔講解〕碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣與碳酸，而碳酸不穩(wěn)定，易分解成二氧化碳和水。所以碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，二氧化碳和水。
〔板書(shū)〕
2．化學(xué)方程式 CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
〔設(shè)問(wèn)〕為什么不用碳與氧氣（或其他的）反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳？
�。壑v解］實(shí)驗(yàn)室里制取氣體，不能只考慮一個(gè)反應(yīng)能否生成要制的氣體，還要考慮其他因素，如反應(yīng)條件、儀器裝置在實(shí)驗(yàn)室是否易于實(shí)現(xiàn)等。
〔設(shè)問(wèn)〕用什么裝置來(lái)制取二氧化碳呢？
〔板書(shū)〕
二、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置
〔展示〕裝置并介紹各儀器名稱(chēng)。
〔提問(wèn)〕為什么可以采用這樣的裝置？
〔討論〕
1．怎樣確定制取氣體的裝置？為什么可以用這樣的裝置制取二氧化碳？
2．為什么只采用向上排空氣法收集二氧化碳？
3．裝置中的長(zhǎng)頸漏斗能否用普通漏斗代替？可用其他儀器代替錐形瓶嗎？
4．能用這個(gè)裝置中的儀器，裝配成實(shí)驗(yàn)室制取氫氣的裝置嗎？怎樣裝配？
〔講解〕
1．實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置是根據(jù)所需藥品的狀態(tài)，反應(yīng)條件來(lái)確定的。制取二氧化碳的反應(yīng)物石灰石（或大理石）是固體，鹽酸是液體，反應(yīng)是在常溫下進(jìn)行的。反應(yīng)前可以將固體置于錐形瓶中，液體在制取時(shí)從長(zhǎng)頸漏斗中注入，液體與固體接觸時(shí)生成的氣體經(jīng)導(dǎo)氣管導(dǎo)入集氣瓶中。
2．由于二氧化碳的密度大于空氣又能溶解于水，所以用這樣的裝置來(lái)收集二氧化碳。
3．為了避免產(chǎn)生的氣體從漏斗中逸出，必須使長(zhǎng)頸漏斗的管口在液面以下，而普通漏斗頸太短不合適。錐形瓶在裝置中作為容器，可以用其他（如大試管、燒瓶、廣口瓶）口徑大小適宜的容器代替。
4．這個(gè)裝置的氣體發(fā)生部分可以用來(lái)制取氫氣，因?yàn)橹茪錃庥玫乃幤窢顟B(tài)與制二氧化碳的相同，反應(yīng)也不需要加熱。但收集方法不同，因?yàn)闅錃獾拿芏刃∮诳諝�，又難溶于水。
〔引言〕下面我們就應(yīng)用上述反應(yīng)原理和儀器裝置來(lái)制取二氧化碳。
〔板書(shū)〕
三、實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳
1．制二氧化碳?xì)怏w。
〔說(shuō)明〕首先要檢驗(yàn)裝置的氣密性。
〔演示實(shí)驗(yàn)〕在錐形瓶中放入數(shù)顆石灰石，從長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸，注意觀察錐形瓶?jī)?nèi)的變化。
〔講解〕瓶?jī)?nèi)產(chǎn)生大量氣泡。
〔板書(shū)〕
2．怎樣驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳？
〔演示實(shí)驗(yàn)〕將導(dǎo)氣管插入澄清石灰水中。
〔板書(shū)〕產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁，說(shuō)明是二氧化碳?xì)怏w。
〔板書(shū)〕
3．怎樣證明集氣瓶中已集滿二氧化碳?xì)怏w？
〔演示實(shí)驗(yàn)〕將燃著的火柴伸到集氣瓶口，注意觀察。
〔板書(shū)〕將燃著的火柴伸到集氣瓶口，火柴熄滅，說(shuō)明二氧化碳?xì)怏w已充滿集氣瓶。
〔小結(jié)〕實(shí)驗(yàn)室制取氣體要考慮反應(yīng)原理，裝置及驗(yàn)證氣體的方法。制取二氧化碳?xì)怏w的反應(yīng)原理是石灰石（或大理石）在常溫下跟稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，二氧化碳和水；根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)，反應(yīng)條件及二氧化碳的密度，水溶性等，選擇適宜的裝置；由于二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，由此驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。
〔思考后討論〕
能否用燃著的火柴驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體是二氧化碳。
〔作業(yè)〕略
第二課時(shí)
教學(xué)目標(biāo)
1．簡(jiǎn)單介紹泡沫滅火器的反應(yīng)原理，使學(xué)生對(duì)二氧化碳的滅火原理和常用滅火器有個(gè)初步了解。
2．通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理與泡沫滅火器的反應(yīng)原理的對(duì)照分析，提高學(xué)生歸納綜合知識(shí)的能力。
重點(diǎn)
泡沫滅火器的反應(yīng)原理。
難點(diǎn)
聯(lián)系實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳及泡沫滅火器的反應(yīng)原理，提高學(xué)生的能力。
教學(xué)方法
講授、分析和演示。
教學(xué)過(guò)程
〔復(fù)習(xí)提問(wèn)〕
1．用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理
2．實(shí)驗(yàn)室用于證明二氧化碳?xì)怏w已充滿集氣瓶的方法的理論根據(jù)是什么？
〔引言〕二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃著的火柴熄滅，二氧化碳的密度又比空氣大，如果向燃著的物質(zhì)噴灑二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳?xì)怏w就籠罩在可燃物上，使之與空氣隔絕而停止燃燒。這就是二氧化碳可以滅火的`原因。目前有些滅火器就是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳來(lái)滅火的。例如：泡沫滅火器。
〔板書(shū)〕泡沫滅火器的原理：
〔演示實(shí)驗(yàn)〕在吸濾瓶中注入純堿（碳酸鈉）的濃溶液，把用細(xì)線栓住的盛濃鹽酸的試管小心地放進(jìn)吸濾瓶中，塞緊塞子。
〔講解〕這個(gè)裝置的原理跟泡沫滅火器基本一致。不用時(shí)正立，滅火時(shí)倒立�，F(xiàn)在我們就用它來(lái)?yè)錅缁鹧妗?/p>
〔演示實(shí)驗(yàn)〕用廢紙生一團(tuán)火。壓緊蓋子將吸濾瓶倒轉(zhuǎn)，對(duì)著火團(tuán)噴射。注意觀察吸濾瓶的側(cè)管有什么現(xiàn)象。
〔講解〕純堿與鹽酸在吸濾瓶中急速反應(yīng)產(chǎn)生大量的氣泡，氣體帶著里面的溶液噴向火團(tuán)使可燃物停止燃燒。
〔設(shè)問(wèn)〕怎樣書(shū)寫(xiě)純堿與鹽酸反應(yīng)的化
學(xué)方程式呢？
〔學(xué)生思考〕
〔提示〕比較純堿（碳酸鈉）與碳酸鈣的組成，再根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式，就不難得出。
〔分析〕純堿就是碳酸鈉，與碳酸鈣相比，有一相同的組成部分──碳酸根。而碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳，正是由碳酸鈣中的碳酸根與鹽酸中的氫結(jié)合成不穩(wěn)定的碳酸，再分解出來(lái)的。所以碳酸鈉與鹽酸也有類(lèi)似的反應(yīng)。
〔板書(shū)〕Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋CO2↑+ H2O
〔追問(wèn)〕如果是碳酸鉀或者其他的金屬碳酸鹽與鹽酸（或硫酸）有相似的反應(yīng)嗎？
〔學(xué)生板書(shū)〕碳酸鉀與鹽酸（或硫酸）反應(yīng)的化學(xué)方程式：
K2CO3+2HCl==2KCl+CO2↑+H2O（或K2CO3+H2SO4==K2SO4＋CO2↑＋H2O）
〔講解〕用碳酸鈉、碳酸鉀，碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)都可以得到二氧化碳?xì)怏w，那么實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳是否可以用碳酸鈉代替石灰石？泡沫滅火器中又能用碳酸鈣代替碳酸鈉嗎？請(qǐng)同學(xué)們課后思考。
實(shí)際生活中，滅火除了使用泡沫滅火器以外，還有干粉滅火器，液態(tài)二氧化碳滅火器。有關(guān)這些知識(shí)請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本中的選學(xué)內(nèi)容。
〔邊小結(jié)邊板書(shū)〕
1．實(shí)驗(yàn)室利用石灰石（或大理石）與鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳：
CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
2．二氧化碳的檢驗(yàn)：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說(shuō)明該氣體是二氧化碳?xì)怏w。
3．由于二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，又比空氣重，可以用二氧化碳滅火。
4．泡沫滅火器中的反應(yīng)原理：Na2CO3 + 2HCl==2NaCl ＋ CO2↑ ＋ H2O
〔作業(yè)〕略
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