《实验室制取气体的一般思路和方法》教学设计

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来源：《新课程·教师》2017年第01期

        一、教学目标

        知识与技能：

        1.掌握实验室制取气体的一般思路与方法。

        2.掌握实验室制取氧气的方法。

        3.掌握实验室制取二氧化碳的方法。

        过程与方法：

        1.通过探究活动过程，体验化学实验方法的科学性，掌握实验室中制取气体的一般思路与方法。

        2.了解实验室制取气体的发生装置和收集装置确定的基本

        依据。

        情感、态度与价值观：

        通过复习氧气的实验室制法来创设实验室制取二氧化碳的问题情境，既丰富了学生的科学体系，又让学生在实验探究活动中体验、反思、熟悉基本实验操作技能，掌握实验室制取气体的一般思路与方法，体验了科学探究的乐趣，激发了学习化学的兴趣。

        二、教学重点

        实验室制取气体的一般思路和方法：包括反应原理和反应条件、实验发生装置和收集装置、气体验证。

        三、教学难点

        实验装置（发生装置和收集装置）的选择。

        四、教学过程

        【课前准备】

        （一）知识回顾

        1.实验室制取氧气的反应原理：

        （1）2KMnO4 [△]K2MnO4+MnO2+O2↑

        （2）2KClO3 [MnO2][△]2KCl+3O2↑

        （3）2H2O2 [MnO2]2H2O+O2↑

        2.实验装置：

        （1）气体的发生装置：

        （2）气体的收集装置：

        （二）巩固练习

        化学是一门以实验为基础的学科，化学所取得的丰硕成果与实验的重要作用是分不开的。请结合下列实验装置回答问题：

        【讲授新课】

        （一）CO2的实验室制取

        1.药品：大理石或石灰石（CaCO3）、稀盐酸（HCl）。

        2.反应原理：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。

        3.实验装置：固体+液体→气体。

        （1）发生装置：锥形瓶、长颈漏斗或分液漏斗、试管（不需要加热）。

        （2）收集装置：集气瓶（向上排空气法）。

        实验装置如图所示：

        4.实验步骤：

        （1）按要求连接好所需要的仪器；

        （2）检查装置的气密性；

        （3）向锥形瓶中放入大理石或石灰石；

        （4）向长颈漏斗中注入稀盐酸；

        （5）用向上排空气法收集二氧化碳气体；

        （6）对收集的二氧化碳气体进行检验；

        （7）对收集的二氧化碳气体进行验满。

        方法一：

        方法二：

        5.检验和验满：

        （1）检验：将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，即为二氧化碳气体。

        （2）验满：将一根燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则瓶内二氧化碳已满。

        （二）实验室制取气体的一般思路和方法

        1.设计思路

        （1）选择适当的反应，包括反应原理和反应条件；

        （2）选择合适的实验装置；

        （3）验证所制得的气体。

        2.反应物（药品）的选择原则

        药品价格便宜、容易得到，反应速率适中、便于控制，尽量减少对环境的污染。

        3.装置的确定

        实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。

        （1）确定气体发生装置和收集装置时应该考虑的因素

        ①反应物的状态和反应条件决定了气体的发生装置

        反应物的状态：固体与固体的反应、固体与液体的反应、液体与液体的反应；

        反应条件：是否加热、是否加催化剂等。

        ②与空气密度的大小和是否易溶于水决定了气体的收集装置

        密度比空气大的气体，用向上排空气法收集；

        密度比空气小的气体，用向下排空气法收集；

        不易溶于水且不与水发生反应，使用排水法收集。

        （2）装置类型

        ①固体+固体→气体（如下图A制取O2）

        特点：试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂；

        导管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出；

        试管夹或铁夹夹在距离试管口处。

        ②固体+液体→气体（如下图B、C，制取O2、H2、CO2）

        特点：长颈漏斗的末端必须要插入液面以下，形成一段液封，可防止生成的气体从上端口逸散在空气中；使用分液漏斗可以随时控制反应的发生或停止以及反应速率。

        （3）收集方法：

        ①排水法（如下图D，可制取O2、H2）

        特点：气体不易溶于水或难溶于水且不与水发生反应。

        ②排空气法

        向上排空气法：如下图E。可制取气体密度大于空气密度，且不与空气成分反应，如O2、CO2。

        向下排空气法：如下图F。可制取气体密度小于空气密度，且不与空气成分反应，如H2等。

        【能力提升】

        通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，以下是教师提供的一些实验装置。请你运用所学知识结合下图回答问题：

        注：本文系甘肃省教育科学规划课题研究成果，课题名称：新课标下初中化学实验课堂教学模式的研究。课题类别：甘肃省教育科学“十二五”规划课题。课题申报号：LN2015—83；课题项目编号：[26779]；课题批准号GS[2015]GHB0405。