“二氧化碳制取的研究”教學紀實

陳永生

本節課的重點是采用活動與探究的方式研究實驗室中制取二氧化碳的藥品、反應原理、儀器裝置，并利用設計的裝置制取二氧化碳。難點是研究實驗室中制取二氧化碳的裝置。

一、營造氛圍，導入新課

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，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入語,板書課題。）

二、溫故知新，慢慢求索

師：我們在第二單元學習了氧氣的實驗室制法，請大家回憶回答以下問題：實驗室制取氧氣的藥品、反應原理、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：兩位同學回答得非常好。不同的反應物可選用不同的裝置。

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。

師：請結合圖乙回答制氧氣的步驟。

（學生檢查裝置的氣密性；裝入藥品（先固后液）；收集驗滿。）

師：在實驗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、啟發引導，獲取新知

師：在復習裝置選擇時同學提到了選擇裝置的依據。請再看裝置圖。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：因為高錳酸鉀和氯酸鉀是固體，而過氧化氫分解在常溫下進行。

師：你能否把選擇裝置的依據概括出來？

生4：看反應物的狀態和反應條件。

師： 圖中兩種收集氣體的方法又是依據什么呢？

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：我們在實驗室中制取二氧化碳，同樣要確定藥品、反應原理。再選擇適當的裝置進行制取。我們接觸過哪些可以產生二氧化碳的反應？

四、課堂總結，提升素質

師：請同學們總結歸納這節課的學習收獲。

生17：復習氧氣的實驗室制法，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生二氧化碳。

生6：碳和氧化銅在高溫條件下反應，碳和氧化鐵在高溫條件下反應。

師：以上反應是否適合在實驗室中制取二氧化碳？

生7：碳和石蠟分別在氧氣中燃燒不適合，因為制得的氣體可能不純。

生8：碳分別與氧化銅、氧化鐵反應都需要高溫，反應條件較難滿足。

五、設計實驗、探究交流

師：我給大家準備了一些固體和兩種酸溶液。固體和酸溶液間可反應產生二氧化碳。

師：請利用試管作反應容器，利用老師提前準備的藥品進行實驗。注意觀察反應的速率和反應進行的程度 。

（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。學生分組實驗，分工合作，取加藥品，記錄現象。）

師：大家都完成實驗。請使用不同的藥品的同學間相互交流自己的實驗結果。

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，共同點是反應迅速、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。共 同點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，與用稀鹽酸的組差不多，迅速、徹底反應。

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

師：那大家覺得哪種藥品組合更合適呢？

生9：我們組的合適，因為反應徹底迅速。

生10：我們組的合適，因為速率適中，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？因為反應產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，是反應停止。（板書藥品和原理。）

師：我們確定了藥品。這些反應都在常溫下進行，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。因為反應物的狀態和反應條件都相同。

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：請同學們利用提供的儀器組成制取裝置。

（學生開始組合儀器，準備藥品。）

師：組裝后請同學們參考下圖。

師：大家可參照屏幕上給出的步驟實驗。

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（驗滿）；

4.檢驗氣體（通入澄清石灰水）；

5.拆卸裝置、清洗。

（學生每組分別制得一瓶二氧化碳。）

師：在今天的學習中，大家善于思考，善于表達。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、碳酸鉀等反應迅速而塊狀大理石反應速率適中。

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驗，驗證一下。

師：請同學們總結歸納這節課的學習收獲。

生17：復習氧氣的實驗室制法，確定制取氣體裝置的依據。

生18：實驗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。