二氧化碳製取的研究物理教學反思

1、使學生掌握實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和操作方法，提高學生分析和解決實際問題的能力。

2、學會實驗儀器的選擇。

重點）

實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和操作方法

難點）

從實驗室製取氣體的設計思路出發，研討實驗室製取二氧化碳氣體的方法。

教學過程）

在化學課程改革中倡導科學探究，要和化學學科的特點即實驗緊密結合起來。化學實驗是進行科學探究的重要方式，學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證。製取氣體實驗技能是國中化學實驗的重點和難點。根據《標準》，H2的製取實驗不要求了，國中的氣體制取實驗只有O2和CO2。O2的製取在第二單元中已介紹過，所以本單元安排課題2二氧化碳製取的研究，在學生已學過的O2的製取的基礎上，探究氣體的製備問題。CO2和H2的製取無論是從反應物的狀態，還是從反應條件等都有許多相似之處。由於H2的製取實驗不要求，所以完全讓學生探究CO2的製取是有困難的。因此，教材給出了實驗室中製取二氧化碳的化學反應原理、確定氣體發生裝置和收集裝置時應考慮的因素、CO2和O2製取實驗及相關性質比較，在此基礎上，給出了一些儀器，由學生自己來組裝製取二氧化碳的裝置，並利用裝置製取二氧化碳。因此，課題2重在讓學生掌握實驗室中製取氣體的思路和方法。

思考）

寫出製取二氧化碳的反應式）C+O2點燃CO2

C+2CuO高温2Cu+CO2↑2C+Fe3O4高温3Fe+2CO2↑

問）實驗室製取氧氣的反應原理是什麼？

［生答後總結］

實驗室製取氧氣的原理是利用高錳酸鉀在加熱條件下得到氧氣或用過氧化氫（用二氧化錳做催化劑）製取氧氣。

當用固體反應，需要加熱產生氣體時，可採用高錳酸鉀在加熱條件下製取氧氣的裝置；當用固體與液體反應，不需加熱生成氣體時，可採用製取什麼樣的的裝置。

一、實驗室製取二氧化碳的反應原理）

常用大理石或石灰石和稀鹽酸製取。

反應原理）碳酸鹽跟酸反應，生成二氧化碳。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

（1）石灰石跟稀鹽酸反應，現象）塊狀固體不斷溶解，產生大量氣泡。（石灰石跟稀硫酸反應，開始有氣體產生，過一會兒氣泡逐漸減少，以至反應停止。）

（2）碳酸鈉跟稀鹽酸反應十分劇烈，迅速產生大量氣體。石灰石跟稀鹽酸反應比碳酸鈉緩和，也能生成大量氣體。用硫酸代替鹽酸跟石灰石反應，雖能產生二氧化碳，但是生成的硫酸鈣微溶於水。它會覆蓋在塊狀石灰石表面，阻止碳酸鈣跟硫酸接觸。而碳酸鈉跟鹽酸反應太快，生成的二氧化碳不容易收集。因此，實驗室裏通常是用石灰石跟稀鹽酸反應來製取二氧化碳的。

二、實驗室製取二氧化碳的`裝置）〔討論〕

1、怎樣確定製取氣體的裝置？為什麼可以用這樣的裝置製取二氧化碳？

2、為什麼只採用向上排空氣法收集二氧化碳？

3、裝置中的長頸漏斗能否用普通漏斗代替？可用其他儀器代替錐形瓶嗎？

〔講解〕

1、實驗室製取氣體的裝置是根據所需藥品的狀態，反應條件來確定的。製取二氧化碳的反應物石灰石（或大理石）是固體，鹽酸是液體，反應是在常温下進行的。反應前可以將固體置於錐形瓶中，液體在製取時從長頸漏斗中注入，液體與固體接觸時生成的氣體經導氣管導入集氣瓶中。

2、由於二氧化碳的密度大於空氣又能溶解於水，所以用這樣的裝置來收集二氧化碳。

3、為了避免產生的氣體從漏斗中逸出，必須使長頸漏斗的管口在液麪以下，而普通漏斗頸太短不合適。錐形瓶在裝置中作為容器，可以用其他（如大試管、燒瓶、廣口瓶）口徑大小適宜的容器代替

1）制二氧化碳可選用收集氣體可選用。

2）長頸漏斗為什麼要插入液麪？

3）這個裝置的氣體發生部分可以用來製取氫氣，因為制氫氣用的藥品狀態與制二氧化碳的相同，反應也不需要加熱。但收集方法不同，因為氫氣的密度小於空氣，又難溶於水

〔討論〕

1、長頸漏斗可否用普通漏斗代替？

2、錐形瓶可否用別的儀器代替？

3、能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來製取二氧化碳？為什麼？

4、根據二氧化碳的性質，可以採用什麼方法收集二氧化碳？

5、如何檢驗二氧化碳是否收滿？

（講解）

1、不能用普通漏斗代替長頸漏斗，因為普通漏斗頸太短，產生的二氧化碳氣體會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口必須在液麪以下才能達到密封的效果。

2、錐形瓶可以用大試管、廣口瓶等玻璃儀器代替。

3、濃鹽酸具有較強的揮發性，使得收集到的二氧化碳氣體中含有氯化氫而不純。

稀硫酸和碳酸鈣反應，發生如下反應）CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑

4、因為氣體的收集方法主要取決於氣體的密度及其在水中的溶解性。二氧化碳可溶於水並生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，故可採用向上排氣法收集。

5、根據二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒的性質，可以將燃着的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則二氧化碳已收滿。

實驗室製取氧氣、二氧化碳比較

氧氣

二氧化碳

反應原理

2KMnO4 加熱 K2MnO4 + MnO2 + O2↑

2H2O2 2H2O +O2↑

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

發生

裝置

A B C

製取氧氣（用高錳酸鉀在加熱）可用A，用過氧化氫製取可用B，制CO2用C

收集方法

向上排空氣法、排水法

向上排空氣法

檢驗方法

用帶火星木條伸入集氣瓶中，若木條復燃該氣體是氧氣

將氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁説明該氣體是CO2