“二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法”教學(xué)案例

趙冬梅

文章編號：1005－6629(2009)05－0041－03中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法是繼氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法之后的又一氣體的制取方法，學(xué)生可以通過對高錳酸鉀制氧氣和雙氧水制氧氣實(shí)驗(yàn)室制法的比較、分析，自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究出二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。

教學(xué)過程：

1 創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

師：上課，請同學(xué)們看老師這里，我這里有一個(gè)饅頭，老師把它掰開，你看到了什么現(xiàn)象呢？

生：有許多小孔。

師：請同學(xué)們猜一猜，這些小孔是由什么物質(zhì)形成的？

生：二氧化碳

師：二氧化碳在實(shí)驗(yàn)室里是如何制取得呢？這節(jié)課我們就來探究二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法。

［板書］二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

2 合作探究，構(gòu)建新知

師：首先，我們來探究二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的原料，老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了一些藥品，請同學(xué)們猜想實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原料有哪些藥品組合呢？同學(xué)們看大屏幕：

師：首先咱們從碳酸鈉粉末入手，看有哪些藥品組合呢？組內(nèi)同學(xué)討論一下

生：討論

師：組內(nèi)派代表來匯報(bào)一下你們的討論結(jié)果。

生：自由回答

師：還有嗎？同學(xué)們設(shè)計(jì)出了４組藥品，

師：下面請同學(xué)們親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，究竟哪一組藥品更適合實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳呢？

師：同學(xué)們做實(shí)驗(yàn)時(shí)注意，每組４位同學(xué)做實(shí)驗(yàn)，其他同學(xué)觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。所做實(shí)驗(yàn)要與試管標(biāo)簽一致。液體量應(yīng)控制在２ ｍL左右，做完實(shí)驗(yàn)后，4支試管按順序排好，觀察比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)后試管內(nèi)的藥品先不要倒掉。下面開始實(shí)驗(yàn)。

生：實(shí)驗(yàn)

師：巡視并指導(dǎo)

師：這4組實(shí)驗(yàn)中你分別看到了什么現(xiàn)象？

生：自由回答

師：你認(rèn)為哪一組藥品更適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳？先看1、2組。同學(xué)們討論后回答。

生：自由回答

師：粉末狀碳酸鈉與稀硫酸、稀鹽酸反應(yīng)時(shí)的接觸面積大，反應(yīng)太快，不易收集。再來看3、4組，哪一組更合適呢？為什么？

生：自由回答

師：大理石和稀硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，附著在大理石表面，使大理石和稀硫酸隔絕，反應(yīng)就停止。因此實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的最佳原料是塊狀大理石和稀鹽酸。

［板書］原料

師：同學(xué)們再來看大屏幕：友情提示中我們提到大理石、石灰石的主要成分都是碳酸鈣，因此制取二氧化碳的最佳原料是塊狀大理石或石灰石和稀鹽酸。在這里我們強(qiáng)調(diào)出了稀鹽酸，能否用濃鹽酸呢？

師：同學(xué)們看老師這里，這是一瓶濃鹽酸，打開瓶口，注意觀察，瓶口形成白霧這說明濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體有刺激性氣味，如果我們用濃鹽酸來制取二氧化碳，會造成什么后果呢？

生：制得的二氧化碳有刺激性氣味，說明二氧化碳中混有氯化氫氣體，不純。

師：通過剛才的實(shí)驗(yàn)，你知道實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)條件又是怎樣的呢？

生：常溫

［板書］條件

師：我們知道大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣，與鹽酸相互接觸，即開始反應(yīng)，注意反應(yīng)后生成了什么？下面請同學(xué)們寫出石灰石和稀鹽酸反應(yīng)的符號表達(dá)式。請一位同學(xué)在黑板上寫，其他同學(xué)在筆記本上寫。

生：

［板書］ CaCO₃+2HCl →CaCl₂+H₂O+CO₂↑

師：我們一起寫出文字表達(dá)式。

［板書］碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳

師：通過前面我們對氧氣實(shí)驗(yàn)室制法的學(xué)習(xí)，同學(xué)們考慮氣體的發(fā)生裝置由什么決定呢？

生：由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定。

師：那我們實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的發(fā)生裝置與我們學(xué)過的哪套裝置相同呢？

生：發(fā)生裝置同雙氧水制氧氣

［板書］裝置

師：你的理由是什么呢?

生：反應(yīng)物為固體和液體常溫下制氣體。

師：下面老師給同學(xué)們提供了幾種儀器，那么實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳應(yīng)選擇怎樣的發(fā)生裝置呢？我們看大屏幕:首先我們先來認(rèn)識一下這些儀器：(見圖1)

儀器認(rèn)好以后,下面同學(xué)們分組討論,如果我們想用最簡單的裝置制二氧化碳，應(yīng)選擇哪些儀器呢?同學(xué)們分組討論，然后回答。

生：分組討論后自由回答

師：展示(見圖2)

師:我還可以用哪些儀器來代替試管作為反應(yīng)容器呢?

生:燒瓶、錐形瓶

師：如果我想隨時(shí)添加液體應(yīng)如何改進(jìn)呢？

生：自由回答

師：展示(見圖3)

師：如果我想隨時(shí)控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，如何改進(jìn)呢？

生：自由回答

師：展示(見圖4)

師：在日常生活中，可以用什么來代替分液漏斗呢？

生：注射器

師：我們已經(jīng)知道了制取二氧化碳的發(fā)生裝置，接下來我們探究二氧化碳的收集、驗(yàn)滿、檢驗(yàn)方法。首先看收集方法。

［板書］收集

生：用向上排空氣法收集

師：你的理由是什么呢？

生：二氧化碳能溶于水，而且密度大于空氣。

師：同學(xué)們看大屏幕，如果我們用試管來收集，如何驗(yàn)滿呢？

［板書］驗(yàn)滿

生：將燃著的木條放在試管口，若木條熄滅證明已收集滿。

師：如果我把燃著的木條伸入到試管內(nèi)，可以嗎？為什么？

生:不可以。要想驗(yàn)滿只能在管口檢驗(yàn)。

師：使燃著的木條熄滅的氣體一定是二氧化碳嗎？

生：不是，例如氮?dú)狻?/p>

師：那如何檢驗(yàn)是否是二氧化碳?xì)怏w呢？

［板書］檢驗(yàn)

生：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。

師：也就是說檢驗(yàn)是否二氧化碳需用二氧化碳的特有性質(zhì)。

師：好了，下面咱們就根據(jù)實(shí)驗(yàn)桌上的用品以最簡單的裝置為例，制取、收集、驗(yàn)滿并檢驗(yàn)二氧化碳。

先看大屏幕：請一位同學(xué)讀一下

溫馨提示 ：實(shí)驗(yàn)室制取、收集、驗(yàn)滿、檢驗(yàn)二氧化碳的步驟

1.檢驗(yàn)裝置的氣密性 2.先裝固體再裝液體3.塞塞

4.固定 5. 收集 6.驗(yàn)滿 7.檢驗(yàn)

師：在做實(shí)驗(yàn)之前，同學(xué)們先看桌面上，老師給你們準(zhǔn)備了大試管、帶導(dǎo)管的膠塞、帶鐵夾的鐵架臺、檢查氣密性的燒杯、用來收集氣體的試管、用來檢驗(yàn)氣體的試管、還有澄清石灰水、塊狀石灰石、稀鹽酸。塊狀石灰石取3—5塊，稀鹽酸浸沒固體即可，開始實(shí)驗(yàn)。

生：開始實(shí)驗(yàn)

師：巡視并指導(dǎo)

3 遷移應(yīng)用，解決問題

師：剛才我們已經(jīng)知道CaCO₃和Na₂CO₃都與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，實(shí)際上CaCO₃、Na₂CO₃除了能與鹽酸反應(yīng)外還能與其他酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。而碳酸鈉就是我們平時(shí)做饅頭用的純堿，面團(tuán)發(fā)酵后部分產(chǎn)生酸與純堿反應(yīng)就能生成二氧化碳，所以饅頭里會有許多小孔。

4 歸納總結(jié)，心中有數(shù)

師：好了，本節(jié)課的知識已經(jīng)學(xué)完了，通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲呢？你可以從知識、實(shí)驗(yàn)操作、探究能力方面回答。

生：自由回答

5 拓寬視野，培養(yǎng)能力

師：為了拓寬同學(xué)們的視野，老師特設(shè)了實(shí)踐活動(dòng)與探究。我們家水壺中的水垢主要成分是什么呢？請同學(xué)們課下查閱資料或上網(wǎng)，我們又如何除去它呢？下節(jié)課我們一起來交流。好嗎？下課！