二氧化碳的制取与性质的实验报告单
班级:__ 组名 小组成员:___
一、实验目的
1. 学习组装石灰石(或大理石)与盐酸反应制取二氧化碳的实验装置,并能制取和收集二氧化碳;
2. 通过实验探究二氧化碳的性质。
二、实验用
石灰石(或大理石)、稀盐酸、紫色石蕊试液,澄清石灰水,蜡烛、木条、烧杯、集气瓶、试管、导管、乳胶管、单孔橡皮塞、试管夹、酒精灯、玻璃片、火柴。
三、实验过程
四、问题讨论
请试着从反应原理、反应条件、气体发生装置、气体收集装置等方面,比较实验室制取氧气和二氧化碳气体的异同点。
第二篇:6.2二氧化碳制取的研究的导学案
6.2《二氧化碳制取的研究》的导学案
麻城市浮桥河中学 李祥
一、课题探究前的准备
1、查阅相关资料
(1).资料显示,含碳酸根离子的化合物(例如:碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石或鸡蛋壳主要成分是CaC03,)同样能与稀、浓盐酸(HCl)或稀硫酸(H2S04)反应生成二氧化碳。
(2).在标准状况下,CO2密度为1.977 g / L, 空气密度为1.293 g / L .
(3).CO2能溶于水,101Kpa、0℃时1体积的水大约可溶解1体积的二氧化碳;且与水反 应,二氧化碳溶于水生成了碳酸,碳酸很不稳定,很容易分解成二氧化碳和水。
(4).把燃着的木条伸入到CO2的集气瓶中,木条__________。
(5).向石灰水中吹气,现象是__________________________,利用这一性质可以检验CO2。
2、收集整理生活中产生CO2的例子。(看谁收集的多;并从反应条件难易、反应原料是否易得、反应速度快慢、产生的气体是否便于收集等因素进行比较,思考上述方法中,你的判断依据是_____________________。什么原料是实验室制取二氧化碳的理想原料。)
二、教学过程
1.新课导入:
打开雪碧、可乐、啤酒等饮料的封口,我们会发现大量的气泡,这些气泡是什么气体的气泡?(二氧化碳的气泡)怎样验证呢?(将气体通入澄清的石灰水)好,让我们来试一试(教师用可乐饮料做演示实验),我们看到——澄清的石灰水变浑了。由澄清的石灰水变浑浊这一现象,可推出可乐饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。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。(板书:课题2 二氧化碳制取的研究)
2.知识回顾。
过渡:在第二单元,我们曾研究过实验室制取氧气的方法,请同学们观看大屏幕,回忆相关知识。
(1)学生回顾(媒体呈现表1、图1)
表1:实验室制取氧气的知识回顾
图1:供选择的实验装置
(2)教师总结:由刚才的知识回顾,我们可以得出,反应原理、制取装置、验证验满方法,是研究实验室制取气体的主要内容,具体的研究思路是,确定制备气体的反应原理,也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置,气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分,发生装置确定的依据是?(反应物的状态和反应发生的条件)收集装置确定的依据是?(气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等)→确定气体验证、验满方法,一般而言,气体验证、验满利用的是气体的——化学性质。接下来,我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。
3.探究活动1:探究实验室制取二氧化碳的反应原理。
(1)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?
(2)师生活动(投影)——议一议
表2:能够产生二氧化碳气体的反应
(3)教师讲述:很遗憾,我们所熟悉的这些能够产生二氧化碳的反应,因为生成的气体可能不
纯、反应条件较难满足等原因,没能入选实验室制备二氧化碳的反应。下面,老师再向同学们介绍三个能够生成二氧化碳的反应,让我们通过一组较为粗略的对比实验,看看哪些反应适用于实验室制取二氧化碳?
(4)学生分组实验。
①投影实验内容(投影)——做一做
图2:三个对比实验的示意图
②教师讲述:在进行实验时,要注意:先将半药匙碳酸钠粉末、两至三粒石灰石分别放入三支试管中;然后向三支试管中分别倒入1/5试管的稀盐酸或稀硫酸;我们在实验时要注意观察和对比三个反应中气泡产生的快慢。
③学生实验,教师巡回指导(请同学们说一说刚才实验中观察到的现象)。
④学生填写实验报告(投影)——说一说
表3:石灰石、碳酸钙与稀盐酸、稀硫酸反应的对比实验
⑤引导学生分析哪种反应适用于实验室制取二氧化碳气体—想一想
讲述:针对上述实验现象,同学们想一想,实验室里制取二氧化碳的最佳反应是?(学生思考
后得出结论:稀盐酸和石灰石的反应速率适中,适用于实验室制取二氧化碳气体)
⑥整理实验原理的确定因素(投影)——理一理
讲述:由此可知,确定实验室制取气体的反应原理时,我们要就以下因素加以综合考虑:制得的气体较纯;反应条件容易满足;反应速率适中等。由于石灰石和稀盐酸的反应符合上述几点要求,因此,我们将该反应确定为实验室制取二氧化碳气体的反应(板书:一、反应原理)。
(5)投影反应原理。
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3 ;H2CO3 =H2O+CO2↑
总反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(6)边投影边讲述:该反应的反应物是石灰石和稀盐酸,石灰石的主要成分是碳酸钙;稀盐酸的主要成分是氯化氢和水,大理石的主要成分也是碳酸钙,因此,也可以用大理石来替代石灰石[板书:石灰石(大理石)和稀盐酸]。该反应的原理是,石灰石或大理石中的碳酸钙与稀盐酸中的氯化氢反应,生成氯化钙和碳酸,碳酸不稳定,很容易分解成二氧化碳和水。将第一个反应式中的碳酸用水和二氧化碳加以替换,这样,就得到了该反应的总的化学方程式(板书:CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O +CO2↑)。
4.探究活动2:探究实验室制取二氧化碳的装置。
过渡:确定了实验室制取二氧化碳的原理,接下来,我们该研究什么呢?(制取装置)没错!
(板书:二、制取装置 )
(1)师生活动(投影)——相信你会思考
①提问1:确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素?(反应物的状态和反应发生的条件)请一位同学说一说这两个方面的情况(固体和液体;不需要加热)(板书:发生—固液;不加热)。由此可推知,实验室制取二氧化碳的发生装置和哪一个反应的发生装置相似(过氧化氢溶液的分解)。
②提问2:确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些?(密度、溶解性、能否与水反应)。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课题的学习内容,但相信同学们对此已经有了一定的了解(学生表述,老师补充:密度比空气大;能溶于水;能和水发生反应)。由此可推知,收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法(板书:收集—向上排空气)。
③过渡:带着刚才的思考结果,我们来做一回选择。
(2)师生活动(投影)——相信你会选择
现提供如下装置,你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢?
图3:供选择的实验装置
①学生选择。
②提问2:C装置中用到了长颈漏斗,该仪器的作用是什么?(用于添加盐酸)值得提醒的是,用长颈漏斗时,要注意其下端要插入液面以下形成液封,否则气体要从长颈漏斗中逸出。
③过渡:如果实验室里没有长颈漏斗和锥形瓶,我们能找到其它仪器来替代吗?
(3)师生活动(投影)——相信你会变通
在实验室制取二氧化碳时,下列仪器中:
哪些可以代替长颈漏斗?________哪些可以代替锥形瓶?_________
图4:供选择的仪器
①学生选择(注意提醒学生:分液漏斗的下端不需要插入液面以下)。
②过渡:刚才的活动情况表明,同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了能选择、会变通的地步,如果给出若干种实验仪器,相信同学们也一定能够设计出富有个性的实验装置来。愿意试一试吗?(愿意)好,现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器,设计组接装置,要求每位同学设计的装置不得完全雷同。
(4)师生活动(投影)——相信你会设计
①学生设计实验装置(媒体呈现仪器,学生点击组装)。
②教师或学生适当点评。
5.探究活动3:探究二氧化碳的验证和验满。
过渡:一开始,我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线,现在走到哪里了?(装置的研究)下一步该研究什么呢?(二氧化碳的验证和验满)(板书:三、验证和验满)
(1)讲述:验证和验满是两个容易混淆的问题,请同学们运用对比的方式,对此加以思考。
(2)师生活动(投影)——相信你会对比
验证:将气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,则表明气体是二氧化碳;
验满:用燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则表明气体已经集满。
(3)教师强调:通过对比,我们找到了两者的不同,验证二氧化碳用的是澄清的石灰水,验满二氧化碳用的是燃着的木条(板书:澄清的石灰水;燃着的木条)。
6.探究活动4:制取一瓶二氧化碳气体。
过渡:解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题,接下来,同学们该做什么了?(动手实验,制备二氧化碳气体)对!为了使实验进行得规范有序,实验前,我们还必须明确两个问题,一是实验的步骤,二是操作的要点
(1)学生回忆操作步骤。
(2)媒体投影(投影)——相信你会操作
①按要求连接好仪器
②检查装置的气密性
③装入药品(先加固体,后加液体)
④收集并验满气体
(板书—实验步骤:连、查、装、收)
(3)讲述:至于相关的操作要点,请同学们在实验过程中自行回忆,同组的同学要相互提醒,密切配合!
(4)学生实验,教师巡回指导。
(5)请两位同学汇报实验成果。
现在老师想请两位同学汇报一下实验成果。(唤一名学生)你准备用什么方法说明你收集到的气体是二氧化碳?好,给大家演示一下!(唤另一名学生)你收集到的二氧化碳气体充满集气瓶了吗?你怎么知道的?把你刚才的验满方法也给大家演示一遍。好,刚才两位同学的成果汇报都很精彩,让我们把掌声送给他们!
(6)讨论配有长颈漏斗的发生装置气密性的检查方法(投影)——相信你会反思
①讲述:刚才实验的过程中,老师看到了部分小组的同学所设计的发生装置中用到了长颈漏斗。(唤一名学生)你们小组的实验用到了长颈漏斗,装药品前检查了气密性没有?这种装置的气密性该如何检验,想过吗?(对话过程中注意评价学生——你是一位有点粗心的学生,你是一位诚实的学生;你是位善于思考的学生等)
②讨论:(投影)用了长颈漏斗的二氧化碳发生装置,该如何检查其气密性?
③学生讨论出方案后,教师演示。
④结论:用弹簧夹夹紧胶皮管,向长颈漏斗中加水,形成液封,如果其中的液面保持不变,则说明装置的气密性良好。
7.课堂小结(投影)——相信你会总结
过渡:本节课的学习任务已经基本完成了,请同学们回头看看,盘点一下自己的收获。
(1)学生回答本节课所学到的知识,所运用的方法。
(2)结束语:从刚才的发言中不难看出,本节课,同学们不仅学到了一些新知,也感悟了不少方法,有了知识垫底,有了方法引路,今后,同学们必将在科学学习的道路上一路探索,一路高歌,一路欢笑!
8.布置作业。
(1)完成课本112页四道习题。
(2)利用家庭里的物品,设计并完成制取二氧化碳气体的实验。