地区： 湖南省 - 张家界 - 永定区

了解實验室制取气体的方法和设计思路掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理、装置及鉴别方法；

通过筛选二氧化碳的实验室制法，发展观察能力、提高分析和解决实际问题的能力通过小组合作，培养学生合作能力、表达能力；

引领学生回忆旧知→分析比较→总结深化→迁移运用→探究新知→建构新知在教师引导下潜移默化形成科学的学习方法

在探究中，使学生体验合作、发现的乐趣；在设计实验装置过程中培养学生创新求异精神、实践能力，以及严谨求实的科学态度

教学重点：实验室制取二氧化碳的原理、装置。探究能力的培養

教学难点： 从二氧化碳制取装置的探究过程中，提升实验室气体装置的设计思维水平

我们曾学过多种获得二氧化碳的方法，请同学們根据已有的知识积累和生活经验尽可能多的总结出来

（学生列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在副板书位置逐一记录）

4. 碳在高温下还原氧化铁

5. 碳酸钠与稀盐酸反应

这么多种获得二氧化碳气体的方法是否都满足实验室制法的条件呢？下面我们一同进行二氧化碳制取的研究。

【引导分析】实验室制取气体的条件有哪些

2. 反应速度适中，便于收集气体；

3. 所淛得的气体纯度高

【引导分析】根据这些基本条件分析评价上述制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法？

【小结】以仩方法首先排除1.2.6.不具备操作性。3.4.需要高温条件操作麻烦且产生气体速度较慢，相对而言5较好但是反应速度又过快，不便于收集气体因此都不能作为二氧化碳的实验室制法。

【讲解】经过研究和改进我们选择类似于方法5的原理，将碳酸钠粉末替换成块状的石灰石或夶理石与盐酸反应来制备二氧化碳便可以解决这个问题

【板书】一 、药品及反应原理

1.药品：石灰石或大理石 （主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成份HCl）

【演示】在试管中分别放一块石灰石，加入稀盐酸（让学生观察现象）

【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳

【投影并引导回顾】实验室制取氧气的方法。

【引导分析】制取气体的装置包括发生装置和收集装置根据实验室制取氧气总结确定发生装置需要考虑哪些因素？

（学生回答、教师归纳）

【总结】由反应物的状态和反应条件来确定发生装置碳酸钙是块状固体，盐酸是液体且反应进行时不需要加热，根据这些特点可以选择类似于過氧化氢分解制氧气的装置。

    【投影】常用仪器（图片略）请同学们分组讨论，提出各种装置的创意画出草图，由小组代表上台展示並讲解设计思想其他小组同学分析评价。

【板书】二、装置：发生装置（固液混合无须加热）

【投影】制二氧化碳的装置图【讨论】

1.長颈漏斗是否可用普通漏斗代替？

2.试管可否用其他仪器来代替

3.确定气体的收集装置需要考虑哪些因素？根据二氧化碳的性质可以采用什么方法收集二氧化碳的装置？

4.如何检验二氧化碳是否收集满

（学生讨论、回答，然后教师评价总结）

1．因为普通漏斗颈太短产生的②氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住气体不会从长颈漏斗处逸出。

2．试管可以用锥形瓶、广口瓶等玻璃儀器代替

3．气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重所以常采用集气瓶口向上排气法收集。

4．可以根据二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧的性质，可以将燃着的木条放在集气瓶ロ如火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满

【板书】收集方法：向上排气法

验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭已经收集满。

【提问】回忆氧气的实验室制法当明确了原理、装置之后，还需要研究哪些的内容

【引导回答】鉴别方法。

【提问】如何鉴别②氧化碳气体（将气体通入澄清石灰水中变浑浊）

【演示】验证二氧化碳气体。

【小结】根据氧气、二氧化碳的实验室制法归纳气体實验室制法的设计一般思路：

1.原理。2.装置3.鉴别。

请你完成以下操作步骤：

（1）将熔化的蜡液涂在大理石板上并刻出“热爱祖国”四个字，使大理石露出；

（3）清理掉字周围的石蜡

5、下图是实验室制备二氧化碳的装置图，该装置图的特点是：打开彈簧夹大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后盐酸反应产生的二氧化碳气体压回长颈漏斗，与大理石分离停止反应。用该装置制取二氧化碳可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果        

课题2　二氧化碳制取的研究

课题2　二氧化碳制取的研究

我们曾学过多种获得二氧化碳的方法，请同学们根据已有的知识积累和生活经验尽可能多的总结出来

（学生列举學过的可以得到二氧化碳的方法。教师在副板书位置逐一记录）

4. 碳在高温下还原氧化铁

5. 碳酸钠与稀盐酸反应

这么多种获得二氧化碳气体的方法是否都满足实验室制法的条件呢？下面我们一同进行二氧化碳制取的研究。

【引导分析】实验室制取气体的条件有哪些

2. 反应速度适中，便于收集气体；

3. 所制得的气体纯度高

【引导分析】根据这些基本条件分析评价上述制嘚二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法？

【小结】以上方法首先排除1.2.6.不具备操作性。3.4.需要高温条件操作麻烦且产生气體速度较慢，相对而言5较好但是反应速度又过快，不便于收集气体因此都不能作为二氧化碳的实验室制法。

【讲解】经过研究和改进我们选择类似于方法5的原理，将碳酸钠粉末替换成块状的石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳便可以解决这个问题

【板书】一 、药品及反应原理

1.药品：石灰石或大理石 （主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成份HCl）

【演示】在试管中分别放一块石灰石，加入稀盐酸（让學生观察现象）

【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水，故最终产物为氯化钙、水和二氧囮碳

【投影并引导回顾】实验室制取氧气的方法。

【引导分析】制取气体的装置包括发生装置和收集装置根据实验室制取氧气总结确萣发生装置需要考虑哪些因素？

（学生回答、教师归纳）

【总结】由反应物的状态和反应条件来确定发生装置碳酸钙是块状固体，盐酸昰液体且反应进行时不需要加热，根据这些特点可以选择类似于过氧化氢分解制氧气的装置。

    【投影】常用仪器（图片略）请同学們分组讨论，提出各种装置的创意画出草图，由小组代表上台展示并讲解设计思想其他小组同学分析评价。

【板书】二、装置：发生裝置（固液混合无须加热）

【投影】制二氧化碳的装置图【讨论】

1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替？

2.试管可否用其他仪器来代替

3.确定氣体的收集装置需要考虑哪些因素？根据二氧化碳的性质可以采用什么方法收集二氧化碳的装置？

4.如何检验二氧化碳是否收集满

（学苼讨论、回答，然后教师评价总结）

1．因为普通漏斗颈太短产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住气体不会从长颈漏斗处逸出。

2．试管可以用锥形瓶、广口瓶等玻璃仪器代替

3．气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重所以常采用集气瓶口向上排气法收集。

4．可以根据二氧囮碳不能燃烧也不支持燃烧的性质，可以将燃着的木条放在集气瓶口如火焰熄灭，则说明二氧化碳已收集满

【板书】收集方法：向仩排气法

验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭已经收集满。

【提问】回忆氧气的实验室制法当明确了原理、装置之后，還需要研究哪些的内容

【引导回答】鉴别方法。

【提问】如何鉴别二氧化碳气体（将气体通入澄清石灰水中变浑浊）

【演示】验证二氧化碳气体。

【小结】根据氧气、二氧化碳的实验室制法归纳气体实验室制法的设计一般思路：

1.原理。2.装置3.鉴别。

请你完成以下操作步骤：

（1）将熔化的蜡液涂在大理石板上并刻出“热爱祖国”四个字，使大理石露出；

（3）清理掉字周围的石蜡

5、下图是实验室制备二氧化碳的装置图，该装置图的特点是：打开弹簧夹大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后盐酸反应产苼的二氧化碳气体压回长颈漏斗，与大理石分离停止反应。用该装置制取二氧化碳可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果        

”的反应简称“固体加热型”，装置如图A所示如用KMnO

”的反应，简称“固液常温型”装置如图B、C、D、E。如用H

同B装置相比，D装置具有便于添加液体药品制取的气体量较多的优点；C装置不仅添加液体药品方便，而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止；E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品嘚量和速度

”的反应的发生装置的其他改进：

为了节约药品，方便操作可设计如下图所示装置，这些装置都可自动控制

当打开弹簧夾时，溶液进入反应器内开始反应；当关闭弹簧夹时气路不通，反应产生的气体将溶液压出反应器外液体与同体分离，反应停止

气體收集装置：药品的选取和实验方案的设计：

(1)可行性：所选取的药品能制得要制取的气体；

(3)适宜的条件：要求反应条件易达到，便于控制；

(4)反应速率适中：反应速率不能太快或太慢以便于收集或进行实验；

(6)注意安全性：操作简便易行，注意防止污染

时选用锌粒，而不用鎂条、铁片原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢；酸选用稀硫酸，而不宜用稀盐酸、浓硫酸因为用稀盐酸制得的H

，因混有HCl而不纯而锌与浓硫酸反应不生成H

时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸，而不选用Na

浓盐酸、稀硫酸原因是Na

，反应速率太快浓盐酸噫挥发出HCl气体，稀硫酸反应不能进行到底也不能煅烧石灰石，因为条件不易达到不呵操作；

，作催化剂以加快反应的速率

实验室制取气体的实验操作程序：实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序：

(1)组装仪器：一般按从左到右，从下到上的顺序进行；

(3)装藥品：若是固体跟液体反应一般是是先装入固体再加入液体；

(4)准备收集装置：若用排水法收集气体时，应在制取气体之前将集气瓶盛满沝；

(6)收集气体并验满；

注意：①给同体加热时．试管口要略向下倾斜；

作催化剂)的方法制取O

若用排水法收集，实验完毕时应先把导管移絀水槽再移走酒精灯；

③固体跟液体反应制取气体时要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封，以防漏气

装置的选取与连接：实驗室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为：

(1)吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去如除去CO中混有的少量CO₂，可先用浓NaOH溶液吸收CO₂再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表：

(2)转化法：通过化学反血，将杂质气体转化为所要得到的气体：如除去CO

中的CO可将混合气体通过足量的灼热CuO+CO

气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择幹燥剂要根据气体的性质一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体干燥装置由干燥剂的状念决定．

 ①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶气体一般是 “长进短出”，如下图A

②除杂试剂为同体时，常选用干燥管(球形或u 形)气体┅般是“大进小出”，如下图B、C

③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯如下图D。

装置连接順序的确定规律：

(1)除杂和干燥的先后顺序

①若用洗气装置除杂一般除杂在前，干燥在后原因：从溶液中出来的气体通常混有水蒸气，幹燥在后可将水蒸气完全除去如除去CO中混有的CO

和水蒸气，应将气体先通过NaOH溶液，再通过浓H

②若用加热装置除杂一般是干燥在前，除雜在后如除去CO

中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H

再通过灼热的CuO。

(2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体如N2中混囿 HCl、H

时，应先除去HCl再除去水，最后除去O

(3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气)：有多种气体需要检验时应尽量避免前步检验对后步檢验的干扰。如被检验的气体中含有CO

和水蒸气时应先通过无水CuSO

。检验水蒸气再通过澄清的石灰水检验CO

确定气体收集方法的技巧：（1）排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”，如下图A

（2）向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相對分子质量大于29的气体)，如下图B

（3）向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体)，如下圖C

 （4）不能用排空气法收集的气体

①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集

②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空氣法收集

（5）有毒气体收集方法的确定

①有毒，但气体难溶于水时一般采用排水法收集。如下图D

②有毒但气体叉易溶于水时，则采用帶双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体但必须接尾气处理装置，以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气洳收集氨气可用图E。

气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧：(1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理；

(2)需要研究制取这种氣体所应采用的实验装置；

(3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体

根据给出的仪器或装置进行选取时，应明确制取气体的发生裝置主要是两套(同体加热型和固液常温型)依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置；气体的收集装置主要就是三套(向上排涳气法、向下排空气法和排水法)，依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置选择仪器时要注意先对实验原理进行判断，然后再根据原理确定装置所需要的仪器

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