趙西寧
一、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能:
1.掌握實驗室制取氣體的一般思路與方法。
2.掌握實驗室制取氧氣的方法。
3.掌握實驗室制取二氧化碳的方法。
過程與方法:
1.通過探究活動過程,體驗化學(xué)實驗方法的科學(xué)性,掌握實驗室中制取氣體的一般思路與方法。
2.了解實驗室制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置確定的基本
依據(jù)。
情感、態(tài)度與價值觀:
通過復(fù)習(xí)氧氣的實驗室制法來創(chuàng)設(shè)實驗室制取二氧化碳的問題情境,既豐富了學(xué)生的科學(xué)體系,又讓學(xué)生在實驗探究活動中體驗、反思、熟悉基本實驗操作技能,掌握實驗室制取氣體的一般思路與方法,體驗了科學(xué)探究的樂趣,激發(fā)了學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
二、教學(xué)重點
實驗室制取氣體的一般思路和方法:包括反應(yīng)原理和反應(yīng)條件、實驗發(fā)生裝置和收集裝置、氣體驗證。
三、教學(xué)難點
實驗裝置(發(fā)生裝置和收集裝置)的選擇。
四、教學(xué)過程
【課前準(zhǔn)備】
(一)知識回顧
1.實驗室制取氧氣的反應(yīng)原理:
(1)2KMnO4 [△]K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)2KClO3 [MnO2][△]2KCl+3O2↑
(3)2H2O2 [MnO2]2H2O+O2↑
2.實驗裝置:
(1)氣體的發(fā)生裝置:
(2)氣體的收集裝置:
(二)鞏固練習(xí)
化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,化學(xué)所取得的豐碩成果與實驗的重要作用是分不開的。請結(jié)合下列實驗裝置回答問題:
【講授新課】
(一)CO2的實驗室制取
1.藥品:大理石或石灰石(CaCO3)、稀鹽酸(HCl)。
2.反應(yīng)原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。
3.實驗裝置:固體+液體→氣體。
(1)發(fā)生裝置:錐形瓶、長頸漏斗或分液漏斗、試管(不需要加熱)。
(2)收集裝置:集氣瓶(向上排空氣法)。
實驗裝置如圖所示:
4.實驗步驟:
(1)按要求連接好所需要的儀器;
(2)檢查裝置的氣密性;
(3)向錐形瓶中放入大理石或石灰石;
(4)向長頸漏斗中注入稀鹽酸;
(5)用向上排空氣法收集二氧化碳?xì)怏w;
(6)對收集的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行檢驗;
(7)對收集的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行驗滿。
方法一:
方法二:
5.檢驗和驗滿:
(1)檢驗:將生成的氣體通入澄清石灰水中,若澄清石灰水變渾濁,即為二氧化碳?xì)怏w。
(2)驗滿:將一根燃著的木條放在集氣瓶口,若木條熄滅,則瓶內(nèi)二氧化碳已滿。
(二)實驗室制取氣體的一般思路和方法
1.設(shè)計思路
(1)選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng),包括反應(yīng)原理和反應(yīng)條件;
(2)選擇合適的實驗裝置;
(3)驗證所制得的氣體。
2.反應(yīng)物(藥品)的選擇原則
藥品價格便宜、容易得到,反應(yīng)速率適中、便于控制,盡量減少對環(huán)境的污染。
3.裝置的確定
實驗室制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。
(1)確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時應(yīng)該考慮的因素
①反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定了氣體的發(fā)生裝置
反應(yīng)物的狀態(tài):固體與固體的反應(yīng)、固體與液體的反應(yīng)、液體與液體的反應(yīng);
反應(yīng)條件:是否加熱、是否加催化劑等。
②與空氣密度的大小和是否易溶于水決定了氣體的收集裝置
密度比空氣大的氣體,用向上排空氣法收集;
密度比空氣小的氣體,用向下排空氣法收集;
不易溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng),使用排水法收集。
(2)裝置類型
①固體+固體→氣體(如下圖A制取O2)
特點:試管口略向下傾斜,以免水倒流引起試管炸裂;
導(dǎo)管不能伸入試管中太長,否則不利于氣體排出;
試管夾或鐵夾夾在距離試管口處。
②固體+液體→氣體(如下圖B、C,制取O2、H2、CO2)
特點:長頸漏斗的末端必須要插入液面以下,形成一段液封,可防止生成的氣體從上端口逸散在空氣中;使用分液漏斗可以隨時控制反應(yīng)的發(fā)生或停止以及反應(yīng)速率。
(3)收集方法:
①排水法(如下圖D,可制取O2、H2)
特點:氣體不易溶于水或難溶于水且不與水發(fā)生反應(yīng)。
②排空氣法
向上排空氣法:如下圖E。可制取氣體密度大于空氣密度,且不與空氣成分反應(yīng),如O2、CO2。
向下排空氣法:如下圖F。可制取氣體密度小于空氣密度,且不與空氣成分反應(yīng),如H2等。
【能力提升】
通過化學(xué)學(xué)習(xí),你已經(jīng)掌握了實驗室制取氣體的有關(guān)規(guī)律,以下是教師提供的一些實驗裝置。請你運用所學(xué)知識結(jié)合下圖回答問題:
注:本文系甘肅省教育科學(xué)規(guī)劃課題研究成果,課題名稱:新課標(biāo)下初中化學(xué)實驗課堂教學(xué)模式的研究。課題類別:甘肅省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題。課題申報號:LN2015—83;課題項目編號:[26779];課題批準(zhǔn)號GS[2015]GHB0405。