《二氧化碳制取的研究》重难点分析本课题的核心内容是实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置（包括发生装置和收集装置）、实验步骤三个核心内容。一、实验室制取二氧化碳的反应原理实验室常用稀盐酸与大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋CO2↑＋H2O。基于学生前面的学习，学生已经知道一些能产生二氧化碳的反应，也已经学习过实验室制取氧气的反应原理，对实验室制取二氧化碳的反应原理（即药品的选择）教学中可以分两个环节进行探究：1．先让学生列举已学过的能产生二氧化碳的反应，如木炭的燃烧、蜡烛的燃烧、木炭还原氧化铜（或氧化铁）等反应均能产生二氧化碳。然后组织学生讨论这些反应是否适合用来在实验室制取二氧化碳。通过讨论，使学生进一步认识实验室制取气体需要如下规则：（1）反应速率适中；（2）制取的气体比较纯净（或容易提纯）；（3）原料易得，价格低廉。并根据这些原则从所列举的反应中选择碳酸盐与稀盐酸作为实验室制取二氧化碳的药品。2．通过下列演示实验（或学生实验），探究大理石和稀盐酸是最适合实验室制取二氧化碳的。稀盐酸稀硫酸块状大理石粉末状大理石碳酸钠粉末并让学生认识：（1）粉末状药品由于跟液体药品的接触面积大，导致反应速率过快，不易选择使用。（2）稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，可以阻止反应继续进行，所以不易选择使用。二、实验室制取二氧化碳的实验装置实验室制取气体的实验装置包括发生装置和收集装置两部分。其中，发生装置的选择是依据反应物的状态和反应的条件；收集装置的选择是依据气体的性质，主要是气体的溶解性和密度大小。教学中教师可以通过类比实验室制取氧气的原理，来选择确定制取二氧化碳气体的发生装置和收集装置。比较一、比较反应物状态和反应条件，选择发生装置反应物的状态反应条件发生装置二氧化碳大理石为固体，稀盐酸为液体常温/图1氧气高锰酸钾为固体加热/图2氯酸钾为固体加热，有二氧化锰做催化剂过氧化氢溶液为液体常温，有二氧化锰做催化剂//图3图4比较二、比较氧气和二氧化碳的性质，选择收集装置相同条件下，与空气的密度比较是否溶于水，是否与水反应收集装置二氧化碳二氧化碳的密度比空气的大溶于水，与水反应/图5氧气氧气的密度比空气的略大不易溶于水，也不与水反应/图6图7三、实验室制取二氧化碳的操作过程1．实验室制取二氧化碳的操作过程主要有5个步骤，简称为“茶（查）—庄（装）—定（定）—价（加）—收（收）—盐（验）”。具体如下：（1）检验实验装置（包括发生装置和收集装置）的气密性；（2）向反应器中装入大理石；（3）连接，并固定好装置；（4）向反应器中滴加稀盐酸；（5）收集二氧化碳气体；（6）检验二氧化碳是否收集满了。2．教师在教学过程需要引导学生关注下面几个问题：（1）检查气密性的方法。这是化学实验的基本操作之一，要求学生必须掌握的。（2）注意实验装置中“长颈漏斗”的使用，必须“将下端伸入液面下”。（3）注意检验二氧化碳是否集满与检验是否二氧化碳的区别所用物品操作方法结论检验是否二氧化碳澄清石灰水将二氧化碳通入盛有澄清石灰水的试管中石灰水变浑浊，说明是二氧化碳（如图8所示）/图8检验是否集满二氧化碳燃着的木条放在集气瓶口木条熄灭，说明二氧化碳已集满（如图9所示）/图9教学片断──探究实验室制取二氧化碳气体的实验装置1环节一、创设学习情境，类比提出探究问题教师首先展示了世博会代表建筑的两幅图片（图略），请学生思考“如此精美的建筑，设计师是如何设计出来的呢？”教师引导学生思考得出：建筑的设计，既需要满足对建筑的要求，还需要设计师独具匠心的创意。上节课，我们通过讨论知道了在实验室常用大理石与稀盐酸的反应制取二氧化碳气体，今天就请大家也当一会儿“设计师”：利用大理石和稀盐酸的反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，设计一种实验装置制取并收集一瓶二氧化碳气体。环节二、回顾氧气制取有关知识，奠定制取二氧化碳装置的知识基础教师提出两个问题：（1）气体的制取装置包括哪几部分？（2）选择发生装置和收集装置的依据是什么？教师引导学生回顾：（1）气体制取装置包括发生装置和收集装置两部分；（2）选择发生装置的依据是反应物的状态和反应条件，选择收集装置的依据是气体的密度和溶解性。环节三、设计实验室制取二氧化碳气体的装置教师布置探究任务：通过对比实验室制取氧气和二氧化碳气体的反应原理。利用所给的仪器（如图10所示）设计实验室制取二氧化碳的装置。/图10教师提供的学生探究用的实验仪器为发挥学生的创造性，给学生提供创造的空间，教师将所提供的仪器打印在透明胶片上的，并剪成单个仪器的图片，每个小组一套；然后各小组将讨论设计的方案，用透明胶带将所选择的仪器图片粘结在一起，制作成实验装置图 |
