课题3 二氧化碳的实验室制取
| 课时
| 2
| 授课年级
| 初三
|
课标要求
| 内容要求：
1.初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体。
2.归纳实验室制取气体的一般思路与方法。
|
教材
分析
| 实验室里制取气体的一般思路和方法在教材中以“方法导引”栏目展示，主要是结合实验室里制取二氧化碳和氧气的研究，突出了化学学科的认识视角和认识方法。
|
学情分析
| 学生在学习了氧气和二氧化碳的实验室制法后，对气体的制取原理、装置、收集、检验和验满等都有了一定的认识，可通过思维模型的建构形成实验室里制取气体的一般思路和方法。在对此思路和方法的应用上，教师设置的情境要适当，不可太难，如选取学生熟悉的气体-氢气进行教学设计。另外，教师要考虑到虽然学生对化学尤其是化学实验充满兴趣，但由于学生接触化学的时间不长，实验动手能力和分析能力还较弱，还不具备自主的实验探究能力，所以学习过程中，需要教师进行适当的点拨引导。
|
教学目标
| 1.比较实验室里制取氧气和二氧化碳的方法，归纳实验室里制取气体的一般思路和方法。
2.根据实验室制取气体的一般思路和方法推测氢气等陌生气体的实验室制法。
|
教学重、难点
| 重难点：实验室制取气体的一般思路和方法。
|
核心素养
| 化学观念：通过对氧气、二氧化碳、氢气等制取原理的探究，认识“在一定条件下通过化学反应可以实现物质转化”。
科学思维：通过思维模型的建构，并运用比较、分析等科学方法，形成实验室里制取气体的一般思路和方法。
科学探究与实践：通过对实验室制取氢气的发生装置和收集装置的探究，强化实验室制取气体的一般思路和方法，并初步形成合作、探究的能力。
科学态度与责任：通过对实验室制取气体的一般思路和方法的了解，发展对物质世界的探究欲，保持对化学学习和科学探究的浓厚兴趣。
|
教学过程
|
教学环节
| 教学活动
| 设计意图
|
环节一、
知识回顾
| 【学生活动】结合实验室制取气体的一般思路回顾二氧化碳的实验室制取方法。
【总结】
（1）反应原理：CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑。
试剂为石灰石（或大理石）和稀盐酸。
（2）实验装置：
发生装置：固液常温型；收集装置：向上排空气法。
（3）检验：将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。
（4）验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。
| 通过知识回顾，强化学生掌握二氧化碳的实验室制取方法
|
环节二、
实验室制取气体的一般思路和方法
| 1.反应原理
【课件展示】实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理。
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2
2H2O +O2↑
CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑
【学生活动】根据实验室制取氧气、二氧化碳的反应原理，说一说在确定气体制取的反应原理时应考虑哪些因素？
【总结】实验室制取气体时确定反应原理应考虑的因素：
反应条件简便；反应速率适中，易控；产生的气体纯净、易收集；实验操作安全、简单；实验过程无污染；试剂价格便宜等。
【补充讲解】另外根据下列实验探究的现象分析我们知道， 在实验室里制取气体时，不仅要确定反应原理，还要选择适合的试剂，包括试剂的状态等。
生成CO2的反应
| 实验现象
| 是否适用于实验室制取
| 1.碳酸钠粉末+稀盐酸/稀硫酸
| 剧烈反应，迅速产生大量气泡
| ×
| 2.碳酸钙粉末+稀盐酸/稀硫酸
| | | 3.块状石灰石+稀盐酸
| 产生气泡，速率适中
| √
| 4.块状石灰石+稀硫酸
| 刚开始有少量气泡产生，一段时间后反应停止
| ×
|
2.发生装置
【过渡】确定好反应原理后，就需要根据反应物的状态和反应条件来确定发生装置。
【讲解】用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，反应物状态为固体，反应条件为加热，所以用固体加热型发生装置；而用过氧化氢制取氧气，反应物为液体，反应条件为催化剂，所以用固液常温型发生装置；用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳时，反应物为固体和液体，反应条件为常温，所以用固液常温型发生装置。
【补充讲解1】四种常温型发生装置的对比。
装置A操作简便，但由于试管容积小，所以一次性添加药品的量少，产生的气体少，适于制取少量气体；装置B方便随时添加液体药品；装置C可通过控制分液漏斗的开关控制液体的滴加速度和滴加量；装置D可控制反应的发生和停止。
3.收集装置
【课件展示】常见的气体收集装置：向上排空气法、向下排空气法、排水法。
【学生活动】分别说一说选取以上三种收集装置的原因。
【总结】收集装置的选取主要依据气体的性质，如密度比空气大且不与空气中成分反应的气体选取向上排空气法收集；密度比空气小且不与空气中成分反应的气体选取向下排空气法收集；不易溶于水且不与水反应的气体可选取排水法收集。
【讲解】二氧化碳和氧气的收集装置。
| 性质
| 收集装置
| CO2
| 密度比空气大；溶于水，与水反应
|
| O2
| 密度比空气大；不易溶于水，不与水反应
|
|
【补充讲解2】应用多功能瓶收集气体。
（1）若用此装置采取排空气法收集氧气或二氧化碳，由于两者的密度都比空气大，所以气体应从b端通入，这样可以将密度较小的空气排入上层，从而从a端排出。
（2）若先将此装置盛满水，用排水法收集气体，由于二氧化碳能溶于水且与水反应，所以此装置只能用于收集氧气，气体的密度肯定比液体小，所以气体应从a端通入，从而将液体从底端排出。
【补充讲解3】除了发生装置和收集装置，如有必要，还应考虑设置除杂装置和尾气处理装置等，再后面的学习中我们会知道可用下图装置制取纯净、干燥的二氧化碳（此处只做展示，不深入讲解）。
4.气体的检验和验满
【讲解】气体检验和验满的依据也是气体的性质，如检验和验满氧气时，所利用的性质就是氧气支持燃烧。注意氧气的检验和验满使用的都是带火星的木条，一个是放入集气瓶中，一个是放在集气瓶口；二氧化碳检验的依据是二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，验满的依据是二氧化碳不可燃，也不支持燃烧。二氧化碳的验满使用的是燃着的木条，放置的位置是集气瓶口。
【总结】实验室制取气体的一般思路和方法。
【对应训练】
1.如图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是___________。
（2）实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为___________（填装置序号）。
（3）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是___________（填序号）。
a.所要制取气体的颜色
b.试剂容易获得，能生成所要制取的气体
c.反应条件易于控制，反应速率适中
d.操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】（1）集气瓶 （2）BD （3）a
【过渡】接下来我们就应用上面学习的实验室制取气体的思路和方法分析实验室制取氢气的原理和装置。
【交流讨论】下列两种反应都产生H2，哪种适合用于实验室制取H2？
【补充说明】第二个反应，Zn为一种金属，试剂状态为固体，H2SO4来自于稀硫酸，试剂状态为固体，两种试剂都易获取。
【总结】第一个反应同时生成两种气体，不能获取纯净的氢气，不适用于实验室制取氢气；第二个反应中，只有氢气是气态物质，反应条件为常温，反应物为固体和液体，且试剂易获取，故适用于实验室制取氢气。
实验室一般用锌粒和稀硫酸制取氢气。
【学生活动】根据氢气的实验原理确定发生装置，并用以下仪器设计装置。
【总结】由于试剂为固体和液体，反应条件为常温，所以应选用固液常温型发生装置。
【学生活动】根据氢气的性质确定收集装置。
颜色
| 气味
| 密度
| 溶解性
| 无色
| 无臭
| 比空气小
| 难溶于水
|
【总结】氢气的密度比空气小，且不与空气中的成分反应，可用向下排空气法收集；氢气难溶于水且不与水反应，故也可用排水法收集。
【讲解】如图为两种常见的实验室制取氢气的装置。
【对应训练】
2.在气体制取的复习课中，老师给出如下装置示意图，请你回答下列问题：
(1)实验室若用锌粒与稀硫酸反应制取氢气，则应选择的发生装置和收集装置的组合是____________(填字母代号)。
(2)若用装置D收集二氧化碳，其验满的方法是______。
3.我们在实验室里常用下列装置来制取和收集气体：
（1）硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体，实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢，实验室制取硫化氢的发生装置是______________，收集装置______________。
（2）实验室常用加热固体甲和固体乙的混合物来制取气体丙，则制取丙选用的发生装置是______________；若收集气体丙时只能用E装置知丙的性质可能有_______________、___________________________……
【答案】2.（1）AC或AE （2）将燃着的木条放到集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已集满
3.（1）B或C E （2）A 能溶于水 密度比空气大
| 结合二氧化碳和氧气的实验室制法巩固实验室制取气体的一般思路和方法，并适当拓展，强化学生有关气体制取方面的知识
通过对实验室制取氢气的原理和装置的讨论，学习氢气的实验室制法，同时强化学生对实验室制取气体的思路和方法的理解和应用能力
|
板书
设计
| 课题3 二氧化碳的实验室制取
第2课时 实验室制取气体的一般思路和方法
- 确定反应原理：绿色环保，反应条件适宜，反应速率适中等
|
教学
反思
| 本课时的内容大部分已经学过，课堂上可把学习的主动权交给学生。另外有些内容的讲解，如除杂装置等，由于很多知识学生还没有接触，就不需要深入讲解，只需要让学生知道某些气体在制取时还需要进行除杂即可。
氢气的制取在教材中属于第7单元的内容，此处前提主要是用于培养学生的知识应用能力，授课时要在此方面进行加强。
|
川公网安备51152402000101号 )|网站地图
发表于