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二氧化碳制取
夏育富2022/11/26分类:教学设计
课题: 课题2二氧化碳的制取
【学习目标及重难点】
【学习目标】
(1)、知道实验室制取二氧化碳的反应原理和装置。
(2)、初步学会实验室制取二氧化碳的实验操作。
(3)、了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
(4)、通过对获得二氧化碳的途径的讨论和分析,探究实验室制取二氧化碳的药品和装置,树立多角度、多层次分析问题的意识。
(5)、通过探究实验对比二氧化碳的制备和氧气的制备,体验化学实验方法的科学性,了解实验室制取气体的思路和方法。
(6)、增强学生对化学实验的好奇心和探究欲,激发兴趣,培养勤于思考、大胆实践的科学精神。
【重点】
实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和实验操作。
【难点】
实验室制取气体的一般思路和方法。
【教学过程】
知识点一 实验室制取二氧化碳的原理
【自主学习】
阅读教材第113页,完成下列填空:
在实验室里,二氧化碳常用__稀盐酸__与__大理石__(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取。反应的化学方程式为__ CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ __。
【合作探究】
制取二氧化碳时选择的药品是稀盐酸和大理石(或石灰石),为什么不能选用浓盐酸或稀硫酸?大理石(或石灰石)能不能换为碳酸钠?
答:浓盐酸具有挥发性,会挥发出HCl气体,混入制取的二氧化碳中,使气体不纯;稀硫酸与大理石(或石灰石)反应后会生成微溶于水的物质硫酸钙,覆盖在大理石(或石灰石)表面,阻止反应的继续进行。碳酸钠与稀盐酸的反应很剧烈,放出气体很快,不利于气体的收集,而大理石(或石灰石)与稀盐酸反应速率适中,廉价易得。
【教师点拨】
工业上制取二氧化碳的方法是高温煅烧石灰石,与实验室制法不同,这是因为工业生产的量很大,石灰石价格低廉,工业设备达到高温条件容易。实验室中不容易获得高温条件,且制取的二氧化碳比较少,因此选用常温下就能反应的石灰石和稀盐酸。这说明了选择反应原理时,不光要从化学角度考虑,还要联系实际条件综合考虑。
知识点二 实验室制取二氧化碳的实验装置与操作
【自主学习】
阅读教材第113~115页,完成下列填空:
1.实验室制取二氧化碳和氧气的比较
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二氧化碳 |
氧气 |
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原理 |
稀盐酸与大理石(或石灰石) |
加热高锰酸钾 |
加热氯酸钾 |
分解过氧化氢 |
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反应 物状态 |
稀盐酸:液体;大理石(或石灰石):固体 |
高锰酸钾:固体 |
氯酸钾:固体 |
过氧化氢溶液:液体 |
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反应条件 |
常温 |
加热 |
加热,二氧化锰作催化剂 |
常温,二氧化锰作催化剂 |
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气体密度 |
比空气的大 |
比空气的大 |
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溶解性 |
能溶于水 |
不易溶于水 |
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2.实验室制取二氧化碳的实验装置
根据制取二氧化碳所用的反应物的__状态__(稀盐酸是液体,大理石或石灰石是固体)、__反应条件__(常温)和二氧化碳的__密度__(比空气大)及__溶解性__(能溶于水),选择下图所示装置来制取二氧化碳。
3.实验室制取二氧化碳的步骤
(1)查:组装仪器,检查装置的__气密性__。
(2)装:装入大理石或石灰石,塞紧橡胶塞。
(3)定:固定好反应装置。
(4)加:从长颈漏斗加入稀盐酸至__浸没长颈漏斗下端管口__。
(5)收:收集气体。
(6)验:检验气体是否收集满。
4.二氧化碳的检验和验满
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二氧化碳的检验 |
二氧化碳的验满 |
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方法 |
将收集到的气体通入__澄清石灰水__中,如果澄清石灰水变浑浊,则证明气体是二氧化碳 |
把燃着的木条放在__集气瓶口__,如果木条火焰立即熄灭,证明二氧化碳已收集满 |
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图示 |
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5.实验室制取气体的一般思路
(1)选择反应原理。一般要考虑反应速率是否适中,实验操作是否简便,实验条件是否易满足,气体是否易收集,对环境是否有污染,药品价格是否合适等。
(2)选择反应装置。实验室制取气体的装置分为发生装置和收集装置两部分,发生装置要考虑的因素是反应物的状态和反应条件,收集装置要考虑的因素是气体的密度和溶解性。
(3)确定检验气体的方法。要求检验气体时,现象要有特异性且明显。
【教师点拨】
1.实验室制取气体时,最重要的一步操作是检查装置气密性,且要先检查气密性,再装入药品。
2.固液反应制取气体用到长颈漏斗时,液体一定要浸没长颈漏斗的下端,形成液封,防止气体从长颈漏斗逸出。
3.气体的密度大小可以根据气体分子的相对分子质量来比较,相对分子质量越大的气体,密度就越大,相对分子质量越小的气体,密度就越小。空气的平均相对分子质量约为29。
【导学测评】
1.实验室制备二氧化碳气体的常用方法是( C )
A.煅烧石灰石
B.点燃木炭
C.用石灰石与稀盐酸反应
D.用木炭还原氧化铜
2.实验室制取二氧化碳时,不使用稀硫酸的原因是( C )
A.稀硫酸和石灰石反应速率太快
B.稀硫酸具有挥发性,使制得的气体不纯
C.稀硫酸与石灰石反应生成微溶物,阻止反应
D.石灰石与稀硫酸不反应
1.能证明某种无色无味气体是二氧化碳的操作及现象是( C )
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选项 |
实验操作 |
实验现象 |
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A |
将燃着的木条伸入集气瓶 |
木条燃烧更旺 |
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选项 |
实验操作 |
实验现象 |
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B |
将带火星的木条伸入集气瓶 |
木条复燃 |
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C |
将气体通入澄清石灰水 |
石灰水变浑浊 |
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D |
将气体通入紫色石蕊溶液中 |
溶液变为红色 |
2.某课外活动小组的同学利用下列装置探究二氧化碳的实验室制法。
A
B
C
D
(1)甲同学用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,选用的发生装置是__B__(填字母序号,下同),收集装置是__D__,发生反应的化学方程式为__ CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ __。
(2)实验室常用加热氯化铵和碱石灰的固体混合物的方法来制取氨气。已知氨气的密度比空气小,且极易溶于水,则实验中收集氨气的装置是__C__(填字母序号)。
课外作业:完成本课相应练习
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