第四節二氧化碳實驗室製法
一、教學目標
1、知識目標
⑴聯繫實驗室製取氫氣，學會實驗室製取氣體的一般方法。
⑵掌握實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置，使用的藥品、儀器名稱和收集方法。
2、科學素養目標
⑴通過製取二氧化碳鹽與酸的選擇，使學生深刻理解反應原理，提高學生深刻理解實驗原理，提高學生分析問題、解決問題的能力。
⑵結合前面學過的O2，H2的實驗室製法，運用聯想、對比方法培養學生對知識進行總結、概括和歸納的能力。
⑶介紹幾種常見的滅火器，瞭解它們的適用範圍，提高學生的安全意識。
⑷向學生滲透實驗裝置美和反應規律美。
二、教學重點、難點
1、重點
實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和製取方法。
2、從實驗室製取氣體的設計思路出發，學習二氧化碳的實驗室製法。
三、教具準備
1、藥品：器材、石灰石、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸鋼、試管、培養器等。
2、投影圖片：製取氫氣、氧氣的幾套裝置圖。
四、教學過程
［投影］教學目標
［投問］⑴二氧化碳有哪些物理性質和化學性質？
⑵實驗室製取氫氣、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或氯酸鉀（用二氧化錳做催化劑）在加熱條件下得到氧氣，實驗室製取氫氣的原理是利用金屬鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）反應得到氫氣。
［投影］實驗室製取氧氣，氫氣的幾套裝置圖。
［討論］裝置圖的適用範圍。
［總結］當用固體反應，需要加熱產生氣體時，可採用製取氧氣的裝置；當用固體與液體反應，不需加熱生成氣體時，可採用製取氫氣的裝置。
［設問］⑴實驗室如何收集氧氣、氫氣，為什麼？
⑵如何檢驗氧氣、氫氣？
［討論］通過討論得出以下結論：
⑴根據氣體的物理性質，決定採用什麼收集方法。
⑵利用物質的性質來檢驗物質。
［講解］實驗室製取氣體的思路和方法
［過渡］根據以上思路，我們來學習二氧化碳的實驗室製法
［板書］
第四二氧化碳實驗室製法
一、實驗室製取二氧化碳實驗室製法
［閲讀］93頁實驗室製取二氧化碳的化學反應原理
［板書］1、藥品：大理石（或石灰石）和稀鹽酸（強調：大理石、石灰石為混合物）
［板演］2、化學議程式：CaClO3+2HCl＝CaCl2+H2o+CO2
［思考］能否將稀鹽酸換成稀硫酸？碳酸鈣能否換成碳酸鈉？
［演示］在投影儀上放一隻有稀硫酸的培養器，放入一小塊石灰石，讓學生觀察現象。
［生答］石灰石跟稀鹽酸反應一段時間就停止放出氣體。
［演示］在培養器中放入一塊金屬鋅。
［講解］放入金屬鋅有氣體產生，説明還有稀硫酸，為什麼停止呢？主要是石灰石稀硫酸反應生成的物質覆蓋在大理石表面，阻止大理石和稀硫酸接觸，反應就停止了，所以不能用稀硫酸代替稀鹽酸。
［演示］在一支試管內放入少量碳酸鈉，在加入少量稀鹽酸。
［結論］不能用碳酸鈉代替碳酸鈣
［思考］根據實驗室製取二氧化碳的反應原理，確定製取二氧化碳可採用什麼裝置？
［板書］二、實驗室製取二氧化碳的裝置。
［生答後板書］1、裝置：與製取氫氣的裝置相似。
［講解］採用與製取氫氣相似的裝置，指出反應的容器可以是錐形瓶、平底燒瓶、廣口瓶、大成管、啟普發生器等，並強調裝置的正確性和原因。
［討論、板書］2、二氧化碳的收集方法：採用向上排空氣法，不能用排水法。
［板書］三、二氧化碳的檢驗方法：
［設問］⑴如何檢驗生成的氣體是二氧化碳
⑵採用什麼方法收集二氧化碳？如何證明集氣瓶中充滿了二氧化碳？
［生答小結］⑴將氣體通入澄清的石灰水中，如果石灰水變渾，則該氣體是二氧化碳。
⑵因為二氧化碳能溶於水，密度比空氣大，所以只能用向上排空氣法收集。
⑶將燃着的火着的火柴置於集氣瓶口，火柴熄滅，證明瓶內充滿二氧化碳。
［演示］實驗室制二氧化碳
［板書］三種常見的滅火器
［自學］閲讀教材第95頁的選學材料，回答每種滅火器的用途及注意事項。
［總結］比較氧氣、氫氣和二氧化碳的實驗室製法。
［練習］
［作業 ］課本習題1、2。
附：練習題
1、實驗室製取CO2的反應原理是
A、木炭完全燃燒生成二氧化碳
B、焦炭與CuO高温生成二氧化碳
C、石灰石與稀鹽酸反應生成二氧化碳
D、煅燒石灰石生成二氧化碳
2、下列關於實驗室製取二氧化碳的説法中，不正確的是( )
A、實驗室製取H2與CO2，的發生裝置相同，因為都是固體，液體反應且不要加熱
B、不能用排水法收集CO2，因為它能溶於水
C、不能選用石灰石與稀硫酸作原料，因為二者不反應
D、不選用Na2CO2粉末與濃鹽反應，因為二者反應速率太快
3、實驗室製取CO2，應選用的一組儀器 （ ）
A、長頸漏斗、廣口瓶、導管、酒精燈
B、長頸漏斗、廣口瓶、導管、集氣瓶
C、長頸漏斗、廣口瓶、導管、水槽
D、大試管、導管、量筒
4、實驗室製取CO2一般有以下幾個步驟：
⑴向長頸漏斗中注入鹽酸；⑵向容器中放入幾小塊石灰石；⑶按要求裝好儀器；⑷檢查裝置的氣密性；⑸收集氣體。
下列操作順序中正確的是 （ ）
A、⑴⑵⑶⑷⑸ B、⑷⑶⑴⑵⑸
C、⑶⑷⑵⑴⑸ D、⑶⑷⑴⑵⑸
5、檢驗集氣瓶中是否集滿CO2的正確方法是 （ ）
A、用帶火星的木條伸入瓶內
B、用燃着的木條伸入瓶內
C、倒入澄清石灰水並振盪
D、將燃着的木條放在瓶口
6、兩份質量相同的CaCO2，一份與是量鹽反應，一份充分煅燒，則得到的CO2，氣體的質量 （ ）
A、與鹽酸反應的多 B、充分煅燒的多
C、一樣多 D、以上情況都有可能
7、按下列要求各寫一條化學方程式：
⑴化合反應生成CO2 _______________________
⑵分解反應生成CO2_____________________________________
⑶置換反應生成CO2_____________________________________
⑷不屬上述三種反應也產生CO2_____________________________________
8、欲除去熱水瓶膽內壁附着的水垢（主要成分之一是CaCO3），可採用的方法是（用化學方程式或化學式回答，下同）_____________________；盛放石灰水的敞口瓶內有一層白色薄膜是__________________，其形成原因是_____________________；泡沫滅火器的反應原理是_________________________。
附：板書設計
一、實驗室製取二氧化碳的化學反應原理
1、藥品：大理石（或石灰石）和稀鹽酸。
2、化學反應方程式“
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2
二、實驗室製取二氧化碳的裝置
1、裝置：同製取氫氣的裝置相似。
2、收集方法：採用向上排空氣法，不能用排水法。
三、二氧化碳的檢驗方法
1、檢驗方法：將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。
2、驗滿方法：將燃着的火柴放在集氣瓶口，火柴熄滅，證明收集滿了。
第一課時
教學目標
1.使學生掌握實驗室製取二氧化碳的原理、方法和儀器裝置。
2.通過研討實驗室製取二氧化碳的方法，提高學生分析和解決問題的能力。
重點難點
重點：實驗室製取二氧化碳的反應原理，實驗裝置和製取方法。
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。
教學方法
自學、講授與演示相結合
教學過程
〔複習提問〕
1.回憶二氧化碳的化學性質，寫出相應的化學方程式。
2.寫出已經學過的可以得到二氧化碳氣體的化學方程式。
〔引言〕碳在氧氣中燃燒、碳與灼熱的氧化銅反應等都可以得到二氧化碳氣體，我們在實驗室裏製取二氧化碳能否利用這些反應呢？
〔板書〕
〔提問〕在實驗室裏製取氣體要考慮哪些問題？
學生回答。
〔講解〕首先要考慮的是反應原理，即在實驗室條件允許下（如加熱、常温、催化劑）用什麼藥品，通過什麼樣的反應來製取。我們先來討論製取二氧化碳的反應原理。
〔板書〕
一、實驗室製取二氧化碳的反應原理
〔講解〕在實驗室裏常用大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣）跟稀鹽酸起反應制得。
〔板書〕
1.原料：大理石（或石灰石），稀鹽酸。
〔講解〕碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣與碳酸，而碳酸不穩定，易分解成二氧化碳和水。所以碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣，二氧化碳和水。
〔板書〕
2.化學方程式 CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
〔設問〕為什麼不用碳與氧氣（或其他的）反應來製取二氧化碳？
［講解］實驗室裏製取氣體，不能只考慮一個反應能否生成要制的氣體，還要考慮其他因素，如反應條件、儀器裝置在實驗室是否易於實現等。
〔設問〕用什麼裝置來製取二氧化碳呢？
〔板書〕
二、實驗室製取二氧化碳的裝置
〔展示〕裝置並介紹各儀器名稱。
〔提問〕為什麼可以採用這樣的裝置？
〔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？
4.能用這個裝置中的儀器，裝配成實驗室製取氫氣的裝置嗎？怎樣裝配？
〔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。
4.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。
〔引言〕下面我們就應用上述反應原理和儀器裝置來製取二氧化碳。
〔板書〕
三、實驗室裏製取二氧化碳
1.制二氧化碳氣體。
〔説明〕首先要檢驗裝置的氣密性。
〔演示實驗〕在錐形瓶中放入數顆石灰石，從長頸漏斗中注入稀鹽酸，注意觀察錐形瓶內的變化。
〔講解〕瓶內產生大量氣泡。
〔板書〕
2.怎樣驗證產生的氣體是二氧化碳？
〔演示實驗〕將導氣管插入澄清石灰水中。
〔板書〕產生的氣體使澄清石灰水變渾濁，説明是二氧化碳氣體。
〔板書〕
3.怎樣證明集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體？
〔演示實驗〕將燃着的火柴伸到集氣瓶口，注意觀察。
〔板書〕將燃着的火柴伸到集氣瓶口，火柴熄滅，説明二氧化碳氣體已充滿集氣瓶。
〔小結〕實驗室製取氣體要考慮反應原理，裝置及驗證氣體的方法。製取二氧化碳氣體的反應原理是石灰石（或大理石）在常温下跟稀鹽酸反應生成氯化鈣，二氧化碳和水；根據反應物的狀態，反應條件及二氧化碳的密度，水溶性等，選擇適宜的裝置；由於二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，由此驗證產生的氣體是二氧化碳。
〔思考後討論〕
能否用燃着的火柴驗證產生的氣體是二氧化碳。
〔作業 〕略
第二課時
教學目標
1.簡單介紹泡沫滅火器的反應原理，使學生對二氧化碳的滅火原理和常用滅火器有個初步瞭解。
2.通過對實驗室製取二氧化碳的原理與泡沫滅火器的反應原理的對照分析，提高學生歸納綜合知識的能力。
重點
泡沫滅火器的反應原理。
難點
聯繫實驗室製取二氧化碳及泡沫滅火器的反應原理，提高學生的能力。
教學方法
講授、分析和演示。
教學過程
〔複習提問〕
1.用化學方程式表示實驗室製取二氧化碳的反應原理
2.實驗室用於證明二氧化碳氣體已充滿集氣瓶的方法的理論根據是什麼？
〔引言〕二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃着的火柴熄滅，二氧化碳的密度又比空氣大，如果向燃着的物質噴灑二氧化碳氣體，二氧化碳氣體就籠罩在可燃物上，使之與空氣隔絕而停止燃燒。這就是二氧化碳可以滅火的原因。目前有些滅火器就是利用化學反應產生的二氧化碳來滅火的。例如：泡沫滅火器。
〔板書〕泡沫滅火器的原理：
〔演示實驗〕在吸濾瓶中注入純鹼（碳酸鈉）的濃溶液，把用細線栓住的盛濃鹽酸的試管小心地放進吸濾瓶中，塞緊塞子。
〔講解〕這個裝置的原理跟泡沫滅火器基本一致。不用時正立，滅火時倒立。現在我們就用它來撲滅火焰。
〔演示實驗〕用廢紙生一團火。壓緊蓋子將吸濾瓶倒轉，對着火團噴射。注意觀察吸濾瓶的側管有什麼現象。
〔講解〕純鹼與鹽酸在吸濾瓶中急速反應產生大量的氣泡，氣體帶着裏面的溶液噴向火團使可燃物停止燃燒。
〔設問〕怎樣書寫純鹼與鹽酸反應的化學方程式呢？
〔學生思考〕
〔提示〕比較純鹼（碳酸鈉）與碳酸鈣的組成，再根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，就不難得出。
〔分析〕純鹼就是碳酸鈉，與碳酸鈣相比，有一相同的組成部分──碳酸根。而碳酸鈣與鹽酸反應產生的二氧化碳，正是由碳酸鈣中的碳酸根與鹽酸中的氫結合成不穩定的碳酸，再分解出來的。所以碳酸鈉與鹽酸也有類似的反應。
〔板書〕Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋CO2↑+ H2O
〔追問〕如果是碳酸鉀或者其他的金屬碳酸鹽與鹽酸（或硫酸）有相似的反應嗎？
〔學生板書〕碳酸鉀與鹽酸（或硫酸）反應的化學方程式：
K2CO3+2HCl==2KCl+CO2↑+H2O（或K2CO3+H2SO4==K2SO4＋CO2↑＋H2O）
〔講解〕用碳酸鈉、碳酸鉀，碳酸鈣與鹽酸反應都可以得到二氧化碳氣體，那麼實驗室製取二氧化碳是否可以用碳酸鈉代替石灰石？泡沫滅火器中又能用碳酸鈣代替碳酸鈉嗎？請同學們課後思考。
實際生活中，滅火除了使用泡沫滅火器以外，還有乾粉滅火器，液態二氧化碳滅火器。有關這些知識請同學們閲讀課本中的選學內容。
〔邊小結邊板書〕
1.實驗室利用石灰石（或大理石）與鹽酸反應來製取二氧化碳：
CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
2.二氧化碳的檢驗：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，説明該氣體是二氧化碳氣體。
3.由於二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，又比空氣重，可以用二氧化碳滅火。
4.泡沫滅火器中的反應原理：Na2CO3 + 2HCl==2NaCl ＋ CO2↑ ＋ H2O
〔作業 〕略
一、教學目標
1、知識目標
⑴聯繫實驗室製取氫氣，學會實驗室製取氣體的一般方法。
⑵掌握實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置，使用的藥品、儀器名稱和收集方法。
2、科學素養目標
⑴通過製取二氧化碳鹽與酸的選擇，使學生深刻理解反應原理，提高學生深刻理解實驗原理，提高學生分析問題、解決問題的能力。
⑵結合前面學過的。O2，H2的實驗室製法，運用聯想、對比方法培養學生對知識進行總結、概括和歸納的能力。
⑶介紹幾種常見的滅火器，瞭解它們的適用範圍，提高學生的安全意識。
⑷向學生滲透實驗裝置美和反應規律美。
二、教學重點、難點
1、重點
實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和製取方法。
2、從實驗室製取氣體的設計思路出發，學習二氧化碳的實驗室製法。
三、教具準備
1、藥品：器材、石灰石、稀鹽酸、稀硫酸、硫酸鋼、試管、培養器等。
2、投影圖片：製取氫氣、氧氣的幾套裝置圖。
四、教學過程
［投影］教學目標
［投問］⑴二氧化碳有哪些物理性質和化學性質？
⑵實驗室製取氫氣、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或氯酸鉀（用二氧化錳做催化劑）在加熱條件下得到氧氣，實驗室製取氫氣的原理是利用金屬鋅和稀硫酸（或稀鹽酸）反應得到氫氣。
［投影］實驗室製取氧氣，氫氣的幾套裝置圖。
［討論］裝置圖的適用範圍。
［總結］當用固體反應，需要加熱產生氣體時，可採用製取氧氣的裝置；當用固體與液體反應，不需加熱生成氣體時，可採用製取氫氣的裝置。
［設問］⑴實驗室如何收集氧氣、氫氣，為什麼？
⑵如何檢驗氧氣、氫氣？
［討論］通過討論得出以下結論：
⑴根據氣體的物理性質，決定採用什麼收集方法。
⑵利用物質的性質來檢驗物質。
［講解］實驗室製取氣體的思路和方法
［過渡］根據以上思路，我們來學習二氧化碳的實驗室製法
［板書］
教學目標
知識目標
使學生了解在實驗室中製取氣體的方法和設計思路的基礎上，研討；
通過討論，掌握實驗室製取二氧化碳的藥品和反應原理；
通過實驗探究，學會設計實驗室製取二氧化碳的裝置；
能力目標
通過實驗室製取二氧化碳的藥品和裝置的探究，逐步提高學生的探究能力；
通過小組合作，培養學生合作能力、表達能力；
通過探究實驗室製取二氧化碳的裝置，培養學生實驗室製取氣體裝置的設計思路；
通過篩選，發展觀察能力並提高學生分析和解決實際問題的能力。
情感目標
在探究中，使學生體驗合作、發現的樂趣；
在設計實驗裝置過程中，培養學生創新精神、實踐能力，以及嚴謹求實的科學態度。
教學建議
課堂引入指導
方法一：引導學生複習到目前為止學生已經掌握的可以得到二氧化碳氣的方法，逐一篩選出適合實驗室製備二氧化碳的方法，讓學生在教師的帶領下學會選擇，學會判斷，從中真正體現學生是學習的主體，實驗學生的主動學習。
方法二：從實驗室制氣的要求入手，講清楚原則，讓學生自己總結，思考到底實驗室中用什麼方法來製備二氧化碳。
方法三：單刀直入先講實驗室中制二氧化碳的原理，讓學生思考，實驗室選擇這種方法的依據是什麼？通過對比突出該方法的優越性，總結出實驗室制氣的原則。
知識講解指導
注意講解時的條理性，使學生明白實驗室制二氧化碳的原理、裝置；檢驗方法；讓部分學生清楚選擇該方法的原因和實驗室制氣方法選擇的依據。
注意理論與實驗的結合，避免過於枯燥或過於淺顯，缺乏理論高度。
聯繫實際，講二氧化碳滅火器的原理，適用範圍，必要時也可講解常用滅火器的使用方法。
關於的教材分析
本節課在全書乃至整個化學學習過程中，所佔有的地位十分重要。它是培養學生在實驗室中製取某種氣體時，藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材。上好此節課對學生今後學習元素化合物知識、化學基本實驗及實驗探究能力都有深遠的影響。
本節知識的學習比較容易，學生在前面學習元素化合物的基礎上經過討論便可解決。本節學習的重點是能力訓練。學生在前面學習的氧氣、氫氣的實驗室製法，具備了一些氣體制備的實踐經驗，各項實驗技術也已經具備，此時，在課堂教學中體現學生主體，讓學生真正參與到教學過程 中來正是時機。教師提出探究問題、引發學生思考；通過小組合作，設計方案、表達交流、實施方案、總結表達等環節完成整個探究。
關於的教學建議
為了完成對學生探究能力的培養，設計2課時完成此節教學；
本節是典型的探究學習模式。其中有兩個探究：製備藥品的探究（快、易）、製取裝置的探究（重點、慢）。
講授過程指導
可結合實驗六二氧化碳的製取和性質進行邊講邊實驗。
注意運用討論法，充分調動學生積極性。可適當與氧氣、氮氣的實驗室製法進行對比；結合裝置講解制二氧化碳裝置與制氫裝置的區別與聯繫（均是固液反應不需加熱制氣）；結合二氧化碳氣的性質，講解二氧化碳氣的檢驗和驗滿方法。
課程結束指導
複習實驗室制二氧化碳原理、裝置及驗滿方法。
佈置學生進行家庭實驗，用醋酸和雞蛋殼或水垢制二氧化碳。
佈置作業 ，注意計算和裝置圖兩方面的內容。
教學設計方案一
教學過程 ：
【引言】
二氧化碳是一種有廣泛用途的氣體，實驗室中如何製取二氧化碳呢？想一想到目前為止，你知道多少種能夠製得二氧化碳的方法。
（學生討論，並列舉學過的可以得到二氧化碳的方法。教師在黑板上逐一記錄）
1.鹼式碳酸銅熱分解
2.蠟燭燃燒
3.木炭燃燒
4.石墨等碳單質在氧氣中燃燒
5.木炭還原氧化銅
6.碳在高温下還原氧化鐵
7.碳酸受熱分解
8.人或動物的呼吸
9.高温煅燒石灰石……
引導學生討論作為實驗室製法的條件是：
1.製取應簡便迅速；
2.所製得的氣體純度高，符合演示實驗的需要；
3.操作簡單、安全，易於實現。
學生評價每一種製得二氧化碳的方法是否可以作為。
【板書】第四節
【小結】以上方法都不能作為。
【講解】經過不斷研究改進，實驗室中常用石灰石或大理石與鹽酸反應來製備二氧化碳。
【板書】一 反應原理
1.試劑 石灰石或大理石 鹽酸
【講解】碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣和碳酸，碳酸不穩定，分解生成二氧化碳和水，故最終產物為氯化鈣、水和二氧化碳。
【板書】2.原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑
【提問】可不可以用稀硫酸與石灰石或大理石來製取二氧化碳？
【演示】在兩個表面皿中分別放有大小一樣的石灰石各一塊，一支試管中加入稀鹽酸、一支試管中加入稀硫酸。（讓學生觀察到開始都有二氧化碳生成，隨後加入硫酸的試管，反應速率越來越慢，最後停止。）
【結論】不能用硫酸與石灰石或大理石來製取二氧化碳。
【講解】為了收集到二氧化碳需要什麼樣的裝置來製備二氧化碳呢？反應條件反應物的狀態等對實驗裝置有較大的影響。碳酸鈣是塊狀固體，鹽酸是液體，且反應進行時不需要加熱，根據這些特點，我們可以選擇什麼樣的反應裝置呢？（必要時教師可以講解制氧氣、氫氣的裝置特點）
【板書】二、反應裝置：
（學生回答、教師歸納）
【講解】因為實驗室製取二氧化碳和實驗室製取氫氣的反應藥品狀態，反應條件類似，故可以採用相似的裝置來製取。用投影顯示制氫氣和制二氧化碳的裝置圖
【討論】
1.長頸漏斗是否可用普通漏斗代替？
2.錐形瓶可否用其他儀器來代替？
3.根據二氧化碳的性質，可以採用什麼方法收集二氧化碳？
4.如何檢驗二氧化碳是否收集滿？
（學生討論、回答，然後教師實驗演示、講解）
【演示】用普通漏斗代替長頸漏斗，結果沒有在集氣瓶中收集到二氧化碳。
【講解】
1.因為普通漏斗頸太短，產生的二氧化碳氣會從漏斗處逸出。長頸漏斗下端管口在液麪下被液體封住，氣體不會從長頸漏斗處逸出。
2.錐形瓶可以用廣口瓶、大試管等玻璃儀器代替。
3.氣體收集方法主要取決於氣體的密度和氣體在水中的溶解性。因二氧化碳可溶於水生成碳酸，故不宜用排水法收集。二氧化碳比空氣重，所以常採用集氣瓶口向上排氣法收集。
4.可以根據二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒的性質，可以將燃着的木條放在集氣瓶口，如火焰熄滅，則説明二氧化碳已收集滿。
【板書】三 收集方法：向上排氣法
驗滿方法：將燃着的木條放在集氣瓶口，火焰熄滅，已經收集滿。
【板書】四、實驗室製取二氧化碳
【演示】製取並驗證二氧化碳氣體。
【提問】怎樣證明生成的氣體是二氧化碳？
（將氣體通入澄清石灰水中變渾濁）
【講解】上一節學過二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，可以用來滅火，如液態二氧化碳滅火器。還有其它一些二氧化碳型滅火器。
【錄像】各種二氧化碳型滅火器介紹
【演示】滅火器原理實驗。
常用二氧化碳滅火器主要有：
（1）泡沫滅火器（2）乾粉滅火器（3）液態二氧化碳滅火器
【小結】通過已學習過的氧氣、氫氣、二氧化碳的實驗室製取，歸納出氣體實驗室製取的設計思路及方法，必須明確製取氣體的順序是：
1.瞭解實驗室製取氣體所需藥品及相應的化學反應方程式。
2.根據反應物、生成物的狀態及反應條件選擇合適的反應裝置。
3.根據氣體的物理性質（尤其是密度及其在水中的溶解性），選擇合適的收集方法及驗滿方法。
教學設計方案二
教學重點：實驗室製取二氧化碳的原理、裝置。探究能力的培養。
教學難點 ： 從二氧化碳製取裝置的探究過程中，提升實驗室氣體裝置的設計思維水平。
教學過程 ：
【引入】
節課我們學習了二氧化碳的性質，今天我們將來探究在實驗室中如何製得大量的二氧化碳氣體。
根據前面學習氧氣、氫氣的實驗室製法的經驗分析，在實驗室製取一種氣體應考慮哪些因素？
學生活動：以小組為單位討論、代表發言。製取所需藥品、化學反應原理、反應條件、製取裝置、收集方法、驗滿或驗純的方法。
【展開】目前已學過哪些反應可生成CO2?
學生活動：
列出很多反應
除大家列出的反應外，還有許多反應可以得到CO2。但並不是所有的反應都適合用於實驗室製取CO2。如煅燒石灰石在實驗室中很難實現。碳燃燒生成的氣體可能不純等等。
提問：以上反應中最適合實驗室製取CO2的藥品是？説明原因。
學生活動：通過討論和實驗排除反應1、2、3、4、6、7、8。明確反應5為實驗室製取CO2 的反應。
[板書]：
實驗藥品：
1. 石灰石和稀鹽酸
2. 反應原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O請歸納反應的特點。
3. 反應裝置：固液不加熱裝置
4. 收集裝置
向上排空氣集氣法
提出探究問題：設計何種實驗裝置來製取CO2？（至少2種）
教師提供製氧氣、制氫氣的裝置圖供學生參考
學生活動：分組討論。小組活動。
1.首先考慮制氫氣的裝置。
2.在制氫裝置基礎上，改進實驗裝置。
3.提出各種裝置的創意。
4.畫出草圖，有小組代表上台展示並講解設計思想。
5.其他小組質疑。
（建議：此處應提供可製備CO2的各種儀器及組裝好的裝置圖。最好是動態的。）
在同學們的共同設計中找到滿足條件的設計。
1.簡易氣體發生裝置（試管、導氣管）
2.將試管改為燒瓶、廣口瓶等較大液體容器。
3.類似啟普發生器裝置（氣體出口有控制開關或固液分離機關設計）
提出問題：根據大家的設計，總結滿足需要的製取CO2的合理裝置。
1.製取少量的氣體
2.一次性製取大量的氣體
3.隨時開始隨時停止的實驗裝置。
【結束】
提問：根據CO2的製取裝置的討論，總結實驗室製取氣體的裝置的一般思路。
（建議：此處應設計動畫圖。）
學生活動：小組討論
根據藥品的狀態、反應條件及待制取氣體的氣體的溶解性、密度等因素來考慮製取氣體的裝置。
1.固體加熱裝置。例如製氧氣。
2.固液不加熱裝置。例如制氫氣、二氧化碳。
探究活動
家庭小實驗：
取一隻小燒杯（或耐熱玻璃杯），杯底立放一支蠟燭，點燃蠟燭。再加入一些鹼面（主要成分碳酸鈉），沿燒杯壁往燒杯中倒入一些白醋（含有一定量的醋酸），觀察實驗現象。請解釋你觀察到的所有現象。
答案：鹼面與醋酸反應生成二氧化碳，二氧化碳不支持燃燒，故會將燃着的蠟燭熄滅。
教學目的
1、掌握實驗室製取氫氣的藥品，反應原理，儀器裝置，收集方法，驗純，檢驗及操作注意事項
2、理解置換反應概念及應用。
3、瞭解原子團的概念，知道SO42-、CO32-、NO3-、OH-
教學重點
1、掌握實驗室製取氫氣反應原理和操作
2、學會氫氣檢驗和驗純
教學難點
複習提問：1、電解水的化學反應方程式：2、氧氣和氫氣的檢驗方法。3、實驗室製取氧氣的程序。
我們已經掌握了實驗室製取氧氣的順序，本節學習氫氣的實驗室製法也按着這個順序進行。
閲讀課本回答下列問題：
一、製取氫氣的。藥品：
（實驗）鎂 鐵鋅都跟稀硫酸反應生成是氫氣，但反應的速度不同、鎂最快、鐵最慢、只有鋅反就應適中：
化學反應方程式：
Mg+H2SO4 ===MgSO4? +H2 ↑
Fe+H2SO4 ===FeSO4? +H2 ↑
Zn+H2SO4 ===ZnSO4? +H2? ↑
強調反應的速度和製取氫氣的藥品：
以上三個化學反應方程式是屬於哪種化合反應類型。這也是我們今天又要學習的另一種化學反應類型。
原子團：SO42-、CO32-、NO3-、OH-?? 原子團在許多化學反應裏當作一個整體。
置換反應：定義：
注意：反應的特徵：反應前後都有單質存在。
二、反應原理
Zn+H2SO4 ===ZnSO4? +H2? ↑
三、儀器裝置
見課本：適用於反應物為固體與液體，且不需要加熱（與氧氣相比）
四、收集方法：根據氫氣的物理性質
排水法和向下排空氣法收集
五、檢驗及操作：
點燃：發出淡藍色火焰
六、驗純：
七、注意事項：
1、檢查裝置的氣密性。（先把導管放入水中，再雙手握住容器的外壁）
2導氣管稍露出橡皮塞。
3長頸漏斗應插入液麪以下。（目的是為了防止生成的氣體從長頸漏？ ）
4、點燃前應先檢驗氫氣的純度。
小結：實驗室製取氫氣的藥品，反應原理，儀器裝置，收集方法，驗純，檢驗及操作注意事項。置換反應。原子團：SO42-、CO32-、NO3-、OH-
作業？：P
補充作業？：
1、氫氣和氧氣的實驗室製法的區別：
氫氣
氧氣
實驗室室製取
氣體的藥品
（1課時）
一。知識教學點
二氧化碳的實驗室製法。
二。重、難、疑點及解決辦法
1.重點：實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置和製取方法。
2.難點：從實驗室製取氣體的設計思路出發，學習二氧化碳的實驗 室製取方法。
3.疑點：實驗室製取二氧化碳，為什麼不能用稀硫酸？
4.解決方法
(1)採取討論的形式，從學生學過的氧氣和氫氣的實驗室製法，歸納和總結出氣體實驗室製法的設計思路和方法。 。
(2)通過演示和補充實驗，組織學生分析討論二氧化碳的實驗室製取方法，使學生掌握實驗室製取二氧化碳的原理，提高學生分析和解決實際問題的能力。
三。教學步驟
(一)明確目標
1.聯繫實驗室製取氧氣、氫氣，學會實驗室製取氣體的一般方法。
2.掌握實驗室製取二氧化碳的反應原理、實驗裝置、使用的藥品、儀器名稱和收集方法。
(二)整體感知
本節主要採用討論的形式，使學生掌握二氧化碳的實驗室製法。
(三)教學過程
[複習提問]：(1)CO2有哪些物理性質和化學性質？
(2)實驗室製取H2、O2的反應原理是什麼？
[小結]：實驗室製取氧氣的原理是利用高錳酸鉀或氯酸鉀(用二氧化錳作催化劑)，在加熱條件下得到氧氣。實驗室製取氫氣的原理是用金屬鋅和稀硫酸(或稀鹽酸)反應得到氫氣。
[教師活動]：投影出製取H2、O2的幾套裝置圖，通過討論得出這些裝置圖的適用範圍：(1)當用固體反應，需要加熱產生氣體時，可採用製取氧氣的裝置；(2)當用固體與液體反應，不需加熱就能生成氣體時，可採用製取H2的裝置(注意該氣體難溶於水或酸)。
[提問]：(1)在實驗室如何收集H2和O2，根據它們什麼性質？
(2)如何檢驗H2和O2？
[學生活動]：通過討論得出以下結論：(1)根據氣體的物理性質(密度和溶解性)決定採用什麼方法收集；(2)利用物質的特性來檢驗物質。
[總結板書]：實驗室製取氣體的思路和方法是：
1.首先了解在實驗室的條件下，用什麼藥品，通過什麼化學反應制取這種氣體。
2.根據反應物的狀態、反應條件和生成氣體的物理性質，來設計實驗裝置，決定採用什麼方法收集。
3.需要通過什麼實驗來驗證製得的氣體就是所要制的氣體。
[講解]：根據以上思路，我們來學習二氧化碳的實驗室製法。
[板書]：一。實驗室製取二氧化碳的化學反應原理
[學生活動]：閲讀教材第93頁。
[板書]：1.藥品：大理石(石灰石)和稀鹽酸
2.化學方程式：CaCO3 + 2HCl ==CaCl2 + H2O + CO2↑
[學生活動]：討論實驗室製取CO2時，能否將稀HCl換成稀H2SO4？能否將CaCO3換成NaCO3？
[演示實驗]：向裝有大理石的試管中加入稀HCl，另一支也裝有大理石的試管中加入稀H2SO4，讓學生觀察實驗現象。
[講解]：大理石跟稀H2SO4反應一段時間就停止放出氣體，是由於CaCO3和H2SO4反應生成的CaSO4微溶於水，覆蓋在大理石表面，阻止大理石和H2SO4接觸，反應就停止了，所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。
[演示試驗]：取兩支試管，一支裝有大理石，另一支裝有碳酸鈉，都加入鹽酸。
[學生活動]：觀察兩支試管中產生氣體的程度，思考碳酸鈉和鹽酸反應生成的二氧化碳是否容易收集。
[目的意圖]：通過上面的演示試驗，使學生理解掌握實驗室製取二氧化碳所用藥品和依據的反應原理。
[提問]：根據實驗室製取二氧化碳的反應原理，確定製取二氧化碳可採用什麼裝置？
[板書]：二。實驗室製取二氧化碳的裝置
1.裝置：同製取氫氣的裝置相似。
[講解]：採用與製取氫氣相同的裝置，指出反應的容器可以是錐形瓶、平底燒瓶、廣口瓶、大試管、啟普發生器等，並強調裝置的正確性和原因。
[提問]：根據CO2的物理性質，採用什麼方法來收集CO2呢？
[板書]：2.收集方法：採用向上排空氣法，不能用排水法。
[實驗]：實驗室製取二氧化碳。
[提問]：(1)如何檢驗生成的氣體是二氧化碳？
(2)如何證明集氣瓶中充滿了二氧化碳？
[總結板書]：三。二氧化碳的檢驗方法
1.檢驗方法：將生成的氣體通人澄清的石灰水中，如果石灰水變渾濁，則證明該氣體為CO2。
2.驗滿方法：將燃着木條放在集氣瓶口，如木條熄滅，證明瓶內充滿CO2。
[實驗]：再次演示實驗5—8：實驗室製取CO2。
[學生活動]：閲讀教材第95頁的選學材料，回答每種滅火器的用途及注意事項。
[目的意圖]：提高學生的安全意識。
[板書]：四。三種常見的滅火器
(四)總結、擴展
比較氧氣、氫氣和二氧化碳的實驗室製法。
四。佈置作業
1.列表比較H2、O2、CO2的實驗室製法。
2.教材第96頁習題2、3、4、5。
第一課時
教學目標
1．使學生掌握實驗室製取二氧化碳的原理、方法和儀器裝置。
2．通過研討實驗室製取二氧化碳的方法，提高學生分析和解決問題的能力。
重點難點
重點：實驗室製取二氧化碳的反應原理，實驗裝置和製取方法。
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。
教學方法
自學、講授與演示相結合
教學過程
〔複習提問〕
1．回憶二氧化碳的化學性質，寫出相應的化學方程式。
2．寫出已經學過的可以得到二氧化碳氣體的化學方程式。
〔引言〕碳在氧氣中燃燒、碳與灼熱的氧化銅反應等都可以得到二氧化碳氣體，我們在實驗室裏製取二氧化碳能否利用這些反應呢？
〔板書〕二氧化碳的實驗室製法
〔提問〕在實驗室裏製取氣體要考慮哪些問題？
學生回答。
〔講解〕首先要考慮的是反應原理，即在實驗室條件允許下（如加熱、常温、催化劑）用什麼藥品，通過什麼樣的反應來製取。我們先來討論製取二氧化碳的反應原理。
〔板書〕
一、實驗室製取二氧化碳的反應原理
〔講解〕在實驗室裏常用大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣）跟稀鹽酸起反應制得。
〔板書〕
1．原料：大理石（或石灰石），稀鹽酸。
〔講解〕碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣與碳酸，而碳酸不穩定，易分解成二氧化碳和水。所以碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣，二氧化碳和水。
〔板書〕
2．化學方程式 CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
〔設問〕為什麼不用碳與氧氣（或其他的）反應來製取二氧化碳？
［講解］實驗室裏製取氣體，不能只考慮一個反應能否生成要制的氣體，還要考慮其他因素，如反應條件、儀器裝置在實驗室是否易於實現等。
〔設問〕用什麼裝置來製取二氧化碳呢？
〔板書〕
二、實驗室製取二氧化碳的裝置
〔展示〕裝置並介紹各儀器名稱。
〔提問〕為什麼可以採用這樣的裝置？
〔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？
4．能用這個裝置中的儀器，裝配成實驗室製取氫氣的裝置嗎？怎樣裝配？
〔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。
4．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。
〔引言〕下面我們就應用上述反應原理和儀器裝置來製取二氧化碳。
〔板書〕
三、實驗室裏製取二氧化碳
1．制二氧化碳氣體。
〔説明〕首先要檢驗裝置的氣密性。
〔演示實驗〕在錐形瓶中放入數顆石灰石，從長頸漏斗中注入稀鹽酸，注意觀察錐形瓶內的變化。
〔講解〕瓶內產生大量氣泡。
〔板書〕
2．怎樣驗證產生的氣體是二氧化碳？
〔演示實驗〕將導氣管插入澄清石灰水中。
〔板書〕產生的氣體使澄清石灰水變渾濁，説明是二氧化碳氣體。
〔板書〕
3．怎樣證明集氣瓶中已集滿二氧化碳氣體？
〔演示實驗〕將燃着的火柴伸到集氣瓶口，注意觀察。
〔板書〕將燃着的火柴伸到集氣瓶口，火柴熄滅，説明二氧化碳氣體已充滿集氣瓶。
〔小結〕實驗室製取氣體要考慮反應原理，裝置及驗證氣體的方法。製取二氧化碳氣體的反應原理是石灰石（或大理石）在常温下跟稀鹽酸反應生成氯化鈣，二氧化碳和水；根據反應物的狀態，反應條件及二氧化碳的密度，水溶性等，選擇適宜的裝置；由於二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，由此驗證產生的氣體是二氧化碳。
〔思考後討論〕
能否用燃着的火柴驗證產生的氣體是二氧化碳。
〔作業〕略
第二課時
教學目標
1．簡單介紹泡沫滅火器的反應原理，使學生對二氧化碳的滅火原理和常用滅火器有個初步瞭解。
2．通過對實驗室製取二氧化碳的原理與泡沫滅火器的反應原理的對照分析，提高學生歸納綜合知識的能力。
重點
泡沫滅火器的反應原理。
難點
聯繫實驗室製取二氧化碳及泡沫滅火器的反應原理，提高學生的能力。
教學方法
講授、分析和演示。
教學過程
〔複習提問〕
1．用化學方程式表示實驗室製取二氧化碳的反應原理
2．實驗室用於證明二氧化碳氣體已充滿集氣瓶的方法的理論根據是什麼？
〔引言〕二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，能使燃着的火柴熄滅，二氧化碳的密度又比空氣大，如果向燃着的物質噴灑二氧化碳氣體，二氧化碳氣體就籠罩在可燃物上，使之與空氣隔絕而停止燃燒。這就是二氧化碳可以滅火的原因。目前有些滅火器就是利用化學反應產生的二氧化碳來滅火的。例如：泡沫滅火器。
〔板書〕泡沫滅火器的原理：
〔演示實驗〕在吸濾瓶中注入純鹼（碳酸鈉）的濃溶液，把用細線栓住的盛濃鹽酸的試管小心地放進吸濾瓶中，塞緊塞子。
〔講解〕這個裝置的原理跟泡沫滅火器基本一致。不用時正立，滅火時倒立。現在我們就用它來撲滅火焰。
〔演示實驗〕用廢紙生一團火。壓緊蓋子將吸濾瓶倒轉，對着火團噴射。注意觀察吸濾瓶的側管有什麼現象。
〔講解〕純鹼與鹽酸在吸濾瓶中急速反應產生大量的氣泡，氣體帶着裏面的溶液噴向火團使可燃物停止燃燒。
〔設問〕怎樣書寫純鹼與鹽酸反應的化
學方程式呢？
〔學生思考〕
〔提示〕比較純鹼（碳酸鈉）與碳酸鈣的組成，再根據碳酸鈣與鹽酸反應的化學方程式，就不難得出。
〔分析〕純鹼就是碳酸鈉，與碳酸鈣相比，有一相同的組成部分──碳酸根。而碳酸鈣與鹽酸反應產生的二氧化碳，正是由碳酸鈣中的碳酸根與鹽酸中的氫結合成不穩定的碳酸，再分解出來的。所以碳酸鈉與鹽酸也有類似的反應。
〔板書〕Na2CO3＋2HCl==2NaCl＋CO2↑+ H2O
〔追問〕如果是碳酸鉀或者其他的金屬碳酸鹽與鹽酸（或硫酸）有相似的反應嗎？
〔學生板書〕碳酸鉀與鹽酸（或硫酸）反應的化學方程式：
K2CO3+2HCl==2KCl+CO2↑+H2O（或K2CO3+H2SO4==K2SO4＋CO2↑＋H2O）
〔講解〕用碳酸鈉、碳酸鉀，碳酸鈣與鹽酸反應都可以得到二氧化碳氣體，那麼實驗室製取二氧化碳是否可以用碳酸鈉代替石灰石？泡沫滅火器中又能用碳酸鈣代替碳酸鈉嗎？請同學們課後思考。
實際生活中，滅火除了使用泡沫滅火器以外，還有乾粉滅火器，液態二氧化碳滅火器。有關這些知識請同學們閲讀課本中的選學內容。
〔邊小結邊板書〕
1．實驗室利用石灰石（或大理石）與鹽酸反應來製取二氧化碳：
CaCO3 + 2HCl==CaCl2 + CO2↑ + H2O
2．二氧化碳的檢驗：將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，説明該氣體是二氧化碳氣體。
3．由於二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，又比空氣重，可以用二氧化碳滅火。
4．泡沫滅火器中的反應原理：Na2CO3 + 2HCl==2NaCl ＋ CO2↑ ＋ H2O
〔作業〕略
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