内容正文:
5-2二氧化碳的实验室制法
1.学习目标
学生需深入理解和掌握实验室制取二氧化碳的化学反应原理,即大理石(或石灰石)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳的化学反应方程式。
学生将学会识别并选择合适的仪器和装置来搭建实验室制取二氧化碳的实验装置,并理解该装置为何适用于此反应。
学生将掌握二氧化碳的收集方法(向上排空气法),理解其原理并能熟练操作。同时,学生还需学会使用澄清石灰水对二氧化碳进行检验,以及使用燃着的木条进行验满操作。
通过对比分析不同反应物(如稀盐酸与稀硫酸)与大理石的反应效果,培养学生观察、分析和判断的能力。在实验过程中,增强学生的动手实践能力,提升他们组装仪器装置、进行实验操作的技能,以及解决实验中可能遇到问题的能力。 通过小组讨论和分享,培养学生的团队协作能力、交流能力和表达能力。
2. 教学重点与难点
重点:实验室制取二氧化碳的原理、装置、收集、检验及验满方法的掌握。 实验室制备气体的基本思路和方法的理解。
难点:深入理解实验室制取二氧化碳的化学反应原理及其与实验装置的关系。 正确选择和使用实验装置进行二氧化碳的制取、收集、检验和验满操作。
3.教学方法 情境教学:通过创设生活实例或实验情境,激发学生的学习兴趣和探究欲望。
实验探究:通过分组实验,让学生在实践中学习和掌握知识技能。
讨论交流:在实验过程中和实验结束后组织学生进行讨论交流,分享实验经验和成果。 总结归纳:在实验结束后引导学生总结归纳实验原理、方法和注意事项等知识点。
3. 教学准备
仪器与药品 仪器:锥形瓶、集气瓶、导管、试管、药匙、镊子、火柴、长颈漏斗、双孔橡皮塞等。
药品:大理石(或石灰石)、稀盐酸、稀硫酸、澄清石灰水等。
预习任务 学生需提前预习二氧化碳的性质及实验室制取气体的基本步骤和原理。 思考并准备一些可能用于实验室制取二氧化碳的替代药品或装置方案。
教师活动
学生活动
设计意图
一、课程引入
目标:激发学生兴趣,建立新旧知识联系,明确学习目标。
活动设计:
生活实例引入:展示一段视频或图片,展示自然界中二氧化碳的存在(如火山喷发、碳酸饮料冒泡)以及其在日常生活中的应用(如干冰制冷、温室效应)。了解到二氧化碳在生产生活中有广泛的用途,那么我们该如何获取二氧化碳呢?引导学生思考二氧化碳是如何产生的,并引出实验室制取二氧化碳的主题。
复习旧知:快速回顾气体的基本性质、收集方法及实验室安全规则,为新课学习做铺垫。
问题导入:提出一个引人深思的问题,如“如果我们要在实验室里自己制造二氧化碳,需要哪些材料和设备?如何确保实验的安全和成功?”以此激发学生的好奇心和求知欲。
提出问题,二氧化碳生成的途径有很多,大家列举的有木炭燃烧,蜡烛燃烧,呼吸作用。这些生成二氧化碳的途径中有哪些可用于实验室制取二氧化碳呢?
演示实验碳酸钠大理石分别与稀盐酸反应的实验。
提出问题,按照大家的分析,可以使用石灰水与稀盐酸反应来制取二氧化碳。那么该选择怎么样的发生装置呢?第二章学习的制取氧气的两套发生装置可用哪一套来制取二氧化碳?如何收集二氧化碳?
二、理论讲解
目标:深入理解二氧化碳的实验室制法原理。
内容要点:
反应原理:详细讲解碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式(CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O+ CO2↑),解释为什么选择这两种物质作为反应物,以及它们的反应条件。
原料选择:介绍碳酸钙(如大理石、石灰石)和稀盐酸的性质,以及为什么它们适合用于实验室制取二氧化碳。同时,简要提及其他可能的反应物及其优缺点。
回顾实验室制取氧气的一些相关信息。三种方法,两套装置,气密性检查,收集验满检验。
提出问题你能根据实验室制取氧气归纳总结出实验室制取气体的一般思想和方法吗?
实验装置:结合图示或实物展示,介绍实验室制取气体的常见装置类型(固液常温型),并解释为什么这种装置适用于二氧化碳的制取。
三、实验设计与准备
目标:培养学生实验设计能力,为实验操作做准备。
活动设计:
分组讨论:学生分组讨论如何设计实验装置,包括所需器材的选择、组装顺序和注意事项等。教师可以提供必要的指导和建议。
绘制草图:鼓励学生将讨论结果绘制成草图,以直观展示他们的实验设计方案。
安全强调:再次强调实验室安全规则,特别是涉及化学品的使用和废弃物处理方面的注意事项。
四、实验操作与观察
目标:通过实验操作掌握实验技能,观察并记录实验现象。
活动设计:
分组实验:学生按照自己设计的实验装置进行实验操作。教师巡回指导,确保实验操作规范和安全。
观察记录:学生观察实验现象(如气泡的产生、气体的收集等),并记录相关数据或现象描述。教师可以引导学生思考这些现象背后的化学原理。
五、实验结果分析与讨论
目标:分析实验结果,巩固理论知识,培养实验分析能力。
活动设计:
小组汇报:每组派代表汇报实验结果和观察现象,其他学生可以提问或补充。
问题分析:教师引导学生分析实验成功或失败的原因,如装置的气密性、反应物的用量等。鼓励学生从多个角度思考问题并提出解决方案。
知识拓展:结合实验结果和理论知识,进一步拓展讨论实验室制取二氧化碳的其他方法和应用场景。
学科网(北京)股份有限公司
$$