内容正文:
6.2二氧化碳制取研究
教学目标
知识与技能:
(1)了解实验室制取气体的设计思路;
(2)掌握实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置、收集方法、检验方法和验满方法。
过程与方法:
(1)通过对仪器装置的选择、组装来提高学生动手操作能力;
(2)通过不同的装置气密性的检查方法不同,学会思考问题、解决实际问题的能力。
情感态度与价值观:
通过实验、问题讨论,培养学生求实、创新、合作的科学品质,激发学生的求知欲望,形成持续不断的学习化学的兴趣。
各学习小组组长互相检查其他组员的导学案预习情况,汇报并记录。(第一组组长检查第二组成员的预习情况,第二组组长检查第三组成员的预习情况......依次循环检查)
【意图:预习可以让学生理清本节课的内容,做好基础准备。小组之间互相检查,可以让各小组之间形成互相监督、共同进步的学习理念。】
生活和学习中存在或可以得到
CO2的方式如下:
碳燃烧:(不易收集)
碳还原氧化铜:(取材不便条件限制)
碳还原氧化铁:(取材不便条件限制)
石灰石高温分解:(取材不便条件限制
蜡烛、木柴、酒精等含碳物质的燃烧都可产生二氧化碳气体。(所得气体不纯)
生物体的呼吸作用也可产生CO2(所得气体不纯)
以上方案能不能作为实验室制取CO2气体的原理或原料.
那么,如何才能制取纯净的二氧化碳呢?
板书:课题2 二氧化碳制取的研究
【意图:用谜语导入新课,非常具有吸引力,激发学生的学习兴趣。 】
灭火好帮手,植物离不开;
遇到石灰水,澄清变浑浊。
似冰不是冰,人工降雨少不了;
密度比较大,空杯可以倒气体;
极易溶于水,打开饮料冒气泡。
打一种化学物质?
学生思考猜出谜底:二氧化碳
教师:在实验室里,二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢?本节课我们将一起来研究。
(1)实验室制取二氧化碳的反应原理(5分钟)
提问:在我们所学过的反应中,有哪些反应可以产生二氧化碳呢?实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗?
含碳酸根离子的化合物能与
稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)
常温下反应生成CO2气体。
[ 这种化合物例如碳酸钠Na2CO3,
以及大理石或石灰石主要成分是
CaCO3] 。
资料:
一、探究选用的药品
试验方案 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 CaCO3粉末和稀盐酸
3 大理石和稀盐酸
4 大理石和稀硫酸
有大量气泡产生,反应剧烈
有大量气泡产生,反应剧烈
反应速率太快,不易收集
反应速率太快,不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取二氧化碳气体
开始时有气泡产生,后来停止
反应速率太慢,不利于收集
板书:
一、药品及反应原理
药品:大理石(或石灰石)、稀盐酸
原理:CaCO3 + 2HCl== CaCl2 + H2CO3 ;
H2CO3 ==H2O + CO2↑
总反应式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
实验室制取二氧化碳的最佳反应:大理石和稀盐酸反应
该反应的反应物是大理石和稀盐酸,大理石的主要成分是碳酸钙;石灰石的主要成分也是碳酸钙,因此,也可以用石灰石来替代大理石。
【意图:通过一组探究反应速率的对比实验得出反应原理,加深对反应原理的记忆。】
结论:实验室制取二氧化碳常用的理想药品是
和 ,反应的化学方程式是:
石灰石或大理石
稀盐酸
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
制取二氧化碳药品选取原则是:
①反应条件是否容易达到;
②产生气体的量是多少;
③收集的气体是否纯净;
④装置、操作是否简单;
⑤原料是否易得、价廉。
注意:
不用稀硫酸。因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在石灰石的表面,阻止石灰石与稀硫酸的反应。
不用碳酸钠。因为碳酸钠与稀盐酸反应时速度过快,不容易控制反应过程,不利于收集气体。
不用浓盐酸。因为浓盐酸有强挥发性,可挥发出氯化氢气体,使得到的二氧化碳不纯。
二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较
制取原理 反应物的状态 反应条件
二氧化碳 稀盐酸与大理石(或石灰石)
氧气 加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
大理石为固体
,稀盐酸为液体
常温
高锰酸钾为固体
氯酸钾为固体
过氧化氢溶液为液体
常温,二氧化锰作催化剂
加热,二氧化锰作催化剂
加热
气体的密度与空气的比较(大或小)