实验室制取二氧化碳3个问题的研究，本文主要内容关键词为：实验室论文,二氧化论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
“实验室制取
”是初中化学教学的重点，也是教学的难点、中考的热点。适当拓展该节教材的内容，有利于学生掌握知识、开阔视野，有利于培养学生的探究精神和创新能力。
一、制取为什么选用块状石灰石和稀盐酸
现行各种版本的初中化学教科书均是直接告诉学生：“实验室制取常用石灰石（或大理石）和稀盐酸。”另外，许多教学参考资料上都指出：“不能用稀
跟石灰石反应制取。”笔者在教学中通过设计对比实验，引导学生探究“实验室制取的药品”，这样处理既深化了知识，又激发了学生的求知欲望，培养了学生的探究能力。
1.设计对比实验
通过比较、分析“初中化学中能生成的化学反应”，使学生明白：因为碳酸盐与酸溶液的反应在常温下即可发生，且产生的便于收集，故实验室常用此类反应制取｛v｝。那么，到底选择哪种碳酸盐、酸溶液呢？通过讨论、点拨，使学生弄清选择的标准是：原料易得；价格尽量低廉、反应速率适中等。接下来，就不难设计出如图1所示的对比实验装置了。根据各装置内的实验现象，即可直观显示制取应选用哪些药品。
图1 对比实验装置
2.实验操作
(1)取100mL的锥形瓶4个，在a、b锥形瓶里分别倒入20mL体积分数为20%的稀盐酸：在c、d锥形瓶里分别倒入20 mL体积分数为20%的稀。
(2)再取4个小气球，在其中的2个小气球中均装入约20g的块状石灰石，然后把气球分别套在a、c锥形瓶的瓶口上；在另外2个小气球中，1个装入约10g的
（或
）粉末，1个装入约10g的
粉末，然后将其分别套在b、d锥形瓶的瓶口上。
(3)稍微倾斜锥形瓶，然后同时将各个气球中的固体小心地倒入酸中（或分别倾倒各气球中的固体，实验现象通过录像记录），可以发现：b瓶口上的气球很快胀大，a、d瓶口上的气球缓慢胀大，c瓶口上的气球很缓慢地胀了少许后就停止不胀了。
3.实验现象分析
二、如何设计便于控制的发生装置
现行各种版本的初中化学教科书，给出的实验室制取的装置如图2所示。这两个装置均难以控制反应的进行，而该章（节）涉及的实验较多，需要多次制取。那么，如何设计便于控制的发生装置呢？
图2 教材实验装置
1.启普发生器便于控制气体发生
首先，告诉学生：块状固体与液体在常温下反应制取难溶气体时，若要反应便于控制，发生装置可选用启普发生器。由于实验室制取是块状固体和液体在常温下反应，并且难溶于盐酸，所以的发生装置也可使用启普发生器或简易启普发生器。
然后，引导学生弄清启普发生器的原理：导气管上活塞的开闭，能改变启普发生器内的气压，而气压的变化能够引起“液体药品运动”，使固、液药品分离或接触，从而使制气反应停止或发生。
2.制取，的简易启普发生器
启普发生器作为贵重仪器，很多学校的实验室配备数量有限，为此，教师可以引导学生设计制取的简易启普发生器。设计简易启普发生器的关键是想方设法创造固、液药品分离或接触的条件，当然，不管是“液体药品运动”，还是“固体药品运动”，只要固液能够分离、操作比较方便即可。
笔者引导学生利用常规仪器和替代品，设计出多个制取的简易启普发生器（图3）。a、b装置是通过开闭弹簧夹（液动、固不动）来控制反应进行的；c装置是通过挤压塑料瓶（液动、固不动）来控制反应进行的；d装置是通过上下移动粗铜丝（固动、液不动）来控制反应进行的，它更适合于稀与粉末反应制取；e装置是通过上下移动烂底试管（固动、液不动）来控制反应进行的；f装置是通过倾斜试管（液动、固不动）来控制反应进行的。
图3 制取的各种简易启普发生器装置
三、能否用排水法收集
能用排水法收集的气体，一般不用排空气法收集，这是因为排水法收集的气体纯度高，而且可以观察到气体何时集满。对于，因为它能溶于水，所以很多教科书和教学参考资料都指出：收集不能使用排水法，应用向上排空气法。真的不能用排水法收集吗？笔者在教学中引导学生去探究这一问题，不仅开阔了学生的视野，还培养了学生不惟书、不惟上的批判精神。
1.设计实验装置
通常状况下在水里的溶解度不大（约0.8），那它在水里溶解的速率大不大呢？利用图4装置可以直观地显示出在水里溶解的速率。
图4 测在水中溶解速率的装置
2.实验操作和现象
(1)取1个规格为125 mL（实际容积约150mL）的集气瓶，用水量法将其容积分为10等份，并在瓶外做上刻度记号。将该集气瓶集满，然后倒立在盛有适量有色水的水槽里，观察在水里的溶解速率。1天后水面能上升到1/3处，4天后水面能上升到1/2处，7天后水才充满集气瓶。这说明，通常情况下在水里溶解的速率很慢。
(2)再取1个规格为125 mL的集气瓶，用排水法收集，大约1 min就集满了（因为导气管口小、气泡密度小于水，故在水中来不及溶解就很快上浮逸出水面了）。这说明，通常情况下集满一瓶2所需的时间很短。
3.实验结论
由于在水中溶解度不大、溶解的速率很慢，且集满一瓶所需的时间又很短，所以实验室完全可以使用排水法收集。如果使用封闭式排水集气装置（图5）收集，则溶解的更少（因为主要与表面的水接触），尤其是在水面上注一层油时几乎没有损失。
图5 封闭式排水集气装置
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