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(共29张PPT)
课题3 二氧化碳的实验室制取
第六单元 碳和碳的氧化物
（人教版）九年级
上
01
素养目标—明确要求
02
激趣导入—提高兴趣
03
要点精讲—典例精析
04
知识总结—加强记忆
05
练习应用—巩固提升
素养目标
01
01
02
03
04
通过分析“生成二氧化碳的方法”，能描述出实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理。
通过实验探究，了解实验室制取气体试剂选择的一般方法，培养学生分析推理的能力。
通过二氧化碳的制取实验，培养严谨的实验态度，养成规范的实验基本操作。
通过对发生装置的组成、展示和评价，掌握不同发生装置的特点，感受动手实验的乐趣。
激趣导入
02
大气中二氧化碳的主要来源有哪些？这些过程都能产生二氧化碳，适合用于实验室制取二氧化碳吗
CO2的来源 是否适合用于实验室制取二氧化碳
及其原因
呼吸
微生物降解
化石燃料燃烧
不合适。气体不纯
不合适。耗时长，不易收集
不合适。气体不纯，不易收集
条件高温、成本高、操作不方便
碳还原氧化铜
典例精析
要点精讲
要点精讲
03
反应原理
发生装置
反应物和
生成物
收集装置
验满和验证
反应物的状态和反应条件
依据气体的性质
收集气体的密度、溶解性以及是否与水反应
实验室制取气体的一般思路和方法
要点精讲
03
试剂 现象 结论
碳酸钠和稀盐酸 实验室制取二氧化碳的理想试剂是
碳酸钠和稀硫酸 大理石和稀盐酸 大理石和稀硫酸 迅速产生大量气泡
迅速产生大量气泡
持续产生大量气泡
有少量气泡产生，反应逐渐变慢
大理石与稀盐酸
说明：石灰石和大理石的主要成分都是碳酸钙，可用石灰石代替大理石
一、探究实验室制取CO2的反应原理
要点精讲
03
浓盐酸具有挥发性使制得的二氧化碳气体不纯，混有氯化氢气体。
反应速度太快，不利于收集。
反应生成微溶于水的硫酸钙，附着在大理石的表面，阻止反应进行。
1）不能用浓盐酸与石灰石反应？
2）不能用粉末状碳酸钙（或碳酸钠）跟稀盐酸反应制取CO2？
3）不能用硫酸与石灰石反应制CO2？
要点精讲
03
确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素？
1.制得的气体是否较纯
2.反应是否易操作
3.反应条件是否易达到
4.原料是否廉价易得
5.反应速率是否适中
一、探究实验室制取CO2的反应原理
要点精讲
03
二、CO2制取装置的选择
实验药品：
反应原理：
稀盐酸与大理石(或石灰石)
CaCO3+2HCl=H2CO3+CaCl2
H2CO3=H2O+CO2↑
总反应：CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水
要点精讲
03
发生装置：
收集装置：
长颈漏斗下端要插入液面以下
导管只需伸出胶塞少许
导管口应插到接近瓶底部位
要点精讲
03
制取较多的CO2
方便添加液体药品
控制液体滴入速率，获得平稳气流
随时控制反应的发生与停止
能不能设计一种发生装置，能使固体和液体随时分离，达到控制反应的发生与停止呢？
试剂中有液体，试管口不能向下倾斜
反应不需加热，不用酒精灯
思考
选择二氧化碳的发生装置
要点精讲
03
二氧化碳可用
向上排空气法收集
①根据反应物的状态以及反应是否需要加热选择发生装置
②根据气体的性质选择收集方法
气体 密度（与空气的想比） 溶解性 能否与水反应
氧气 大 不易溶于水 不能
二氧化碳 大 能溶于水 能
归纳
小结
选择二氧化碳的收集装置
要点精讲
03
要点精讲
03
哪些可以代替长颈漏斗 _____________
哪些可以代替锥形瓶 ________________
相信你会变通:
在实验室制取二氧化碳时，下列仪器中:
A B C D E F
EF
ACD
要点精讲
03
控制反应发生和停止：关键实现反应物固体和液体分离
要点精讲
03
三、CO2的验证方法和验满方法
如何判断二氧化碳是否收集满？
将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条立即熄灭，说明已集满。
将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，说明收集到的气体是二氧化碳
如何检验所收集到的气体是二氧化碳？
四、CO2制取的步骤
连接仪器并检查装置气密性
查
固定反应装置
定
收集气体
收
装入大理石并塞紧橡皮塞
装
从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端口
加
验
检验气体是否为CO2及CO2是否收集满
“茶庄定价收盐”
要点精讲
03
要点精讲
03
胶皮管
长颈漏斗
用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封后，如果一段时间后，其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。
将导气管末端插入水中，用手握住试管，观察导管末端有气泡逸出;松开手导管末端形成一段水柱气密性良好。
检查该装置的气密性
要点精讲
03
收集气体——万能瓶
要点精讲
03
制取原料 发生装置 收集装置 排空气法收集验满方法
CO2 大理石（或石灰石）与稀盐酸
O2 高锰酸钾
过氧化氢 固液不加热型
向上排空气法
固固加热型
固液常温型
将燃着的木条放在集气瓶瓶口
将带火星的木条放在集气瓶瓶口
向上排空气法或排水集气法
CO2和O2制取装置的比较
加强记忆
知识总结
知识总结
04
试剂：石灰石（或大理石）和稀盐酸
二氧化碳的实验室制取
装置的确定
操作步骤：连 — 查 — 装 — 收— 验
反应原理： CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2
发生装置：固体与液体不加热型
收集装置：向上排空气法
检验：通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳
验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已收集满
↑
巩固提升
练习与应用
练习应用
05
1.实验室制取二氧化碳一般有如下五步：①收集气体；②检查装置的气密性；③按要求连接好仪器；④向锥形瓶中放入几小块大理石；⑤向漏斗中注入稀盐酸。正确操作顺序是（　　）
A．②③⑤④①
B．③②⑤④①
C．③②④⑤①
D．②③④⑤①
C
练习应用
05
2.气体一氧化氮[NO]常温能与空气中的氧气反应，不易溶于水，则收集NO的方法是______。
气体二氧化氮[NO2]相对分子质量为46，常温下不能与空气反应，能与水反应，则收集NO2的方法是_____。
C
D
练习应用
05
3.甲烷是一种无色无味的气体，极难溶于水，密度比空气小。在实验室中用碱石灰和乙酸钠两种固体混合加热来制取。实验室制取甲烷的发生装置应该选用____,
收集甲烷的装置应该选用________.
A
C 或 E
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《二氧化碳的实验室制取》教学设计
课题 课题3 单元 第六单元 学科 化学 年级 九年级
课标分析 本课题主要研究在实验室里如何制取二氧化碳。教材首先给出了实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理，然后探究实验室里制取的装置，最后总结出实验室里制取气体的一般思路和 方法。探究实验室里制取二氧化碳的装置，是本课题的教学重点、也是难点。本课题学习将通过分析整理，实现从分散的知识点到归纳整理形成整体思维，构建有关气体制备的整体知识框架，使学生基本具备自主探究，设计气体制备实验方案，并能独立完成实验仪器的组装，进行实验操作，提升动手操作能力。
素养目标 通过分析“生成二氧化碳的方法”，能描述出实验室里制取二氧化碳的药品及化学反应原理。 通过实验探究，了解实验室制取气体试剂选择的一般方法，培养学生分析推理的能力。 通过对发生装置的组成、展示和评价，掌握不同发生装置的特点，感受动手实验的乐趣。 通过二氧化碳的制取实验，培养严谨的实验态度，养成规范的实验基本操作。
重点 难点 实验室制取二氧化碳的原理、装置，探究能力的培养。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 大气中二氧化碳的主要来源有哪些？这些过程都能产生二氧化碳，适合用于实验室制取二氧化碳吗 思考讨论 通过生活情境引入新课，增强学生学习兴趣。
讲授新课 教师总结：实验室制取气体的一般思路和方法：制取一种气体，首先选择恰当的反应原理，然后根据反应物状态和反应条件，确定发生装置，而收集装置的选择要根据所收集气体的密度、溶解性以及是否与水反应。最后，就要依据气体的性质，来选择简便的验满方法和鉴定方法。 一、探究实验室制取CO2的反应原理 哪些反应能生成二氧化碳 能否用这些反应制取二氧化碳 思考：实验室适合用什么药品制取二氧化碳呢？ 实验演示碳酸钠、碳酸钙分别和稀盐酸的反应。 【提出问题】： 1.不能用浓盐酸与石灰石反应？ 2.不能用粉末状碳酸钙（或碳酸钠）跟稀盐酸反应制取CO2？ 3.不能用硫酸与石灰石反应制CO2？ 动植物呼吸、木炭燃烧、蜡烛燃烧——不易收集、气体不纯 碳还原氧化铜——条件高温、成本高、操作不方便 确定实验室制取二氧化碳的药品为：石灰石（或者大理石）和稀盐酸 反应原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑ 确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素？ 制得的气体是否较纯；反应条件是否易达到；反应是否易操作；原料是否廉价易得； 反应速率是否适中。 通过对比实验,找出最优方案。让学生知道选择实验试剂的一般原则。
二、CO2制取装置的选择 思考：实验室制取氧气有几种方法 分别需要哪些装置 提出问题：选择装置注意那些问题？ 制取二氧化碳的装置为：固液不加热型。 思考：如何判断密度大小 收集二氧化碳的装置：只能用向上排空气法收集。导管口应插到接近瓶底部位。 【巩固提升】： 用以下仪器组装CO2制取的装置： 播放视频：实验室制取二氧化碳 连接好装置后，如何检查该装置的气密性？ 【巩固提升】仪器的组装和万能瓶的使用。 通过回顾已经学过的实验,总结制取二氧化碳的装置的选择方法。 学生通过动手组装仪器,思考选择装置的依据。 若气体的相对分子质量大于29，密度比空气大； 若气体的相对分子质量小于29，密度比空气小。 塞少许。 1.用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封后，如果一段时间后，其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。 2.将导气管末端插入水中，用手握住试管，观察导管末端有气泡逸出;松开手导管末端形成一段水柱气密性良好。
三、CO2的验证方法和验满方法 验证方法：将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。 验满方法：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。 学生根据以前学过的知识,讨论交流检验和验满的方法。
四、CO2制取的步骤 “茶庄定价收盐” 连接仪器并检查装置气密性―装入大理石并塞紧橡皮塞―固定反应装置―从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端口―收集气体―检验气体是否为CO2及CO2是否收集满。 【交流讨论】： 1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？ 2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？ 【巩固提升】： CO2和O2制取装置的比较，加深理解。 学生思考,回顾所学知识,提出装置气密性的检查方法。 总结制备气体的一般思路,从而构建气体制取的理论模型。
课堂小结 药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸 反应原理:CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ 装置的确定：发生装置：固液不加热型 收集装置：向上排空气法 检验:将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。 验满：将燃着的木条放在瓶口，熄灭则已满。
板书设计
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人教版化学九年级上册
《二氧化碳的实验室制取》同步分层练习
【基础篇】
1．NO是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一种无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体，在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是( )
A．排水集气法 B．向上排空气集气法
C．向下排空气集气法 D．排水集气法或向上排空气集气
下列有关实验操作中“先”与“后”顺序，说法不正确的是( )
A．先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯
B．先放置酒精灯，再固定试管
C．用托盘天平称量10克固体药品时，先加砝码，后加药品
D．先将导管放在集气瓶口，再给试管加热，并用排水法收集氧气杨sir化学，
3.科学实验要规范操作，下列初中科学实验操作你认为正确的是( )
A．CO2的验满B．制取CO2
C．检验气密性 D．
4.实验室用下列装置制取气体，下列有关说法错误的是( )
A．装置①、④组合可用于氯酸钾、二氧化锰加热制取氧气
B．装置②中锥形瓶内的小试管，在实验过程中起液封和节约药品的作用
C．装置③、⑤组合用于实验室制取二氧化碳，燃着的木条放在a管口处验满
D．装置③、④组合用于实验室制取氢气，说明氢气难溶于水
5.某班同学在实验室制取二氧化碳，老师观察到了四个同学的如下操作，其中正确的是（ ）
【能力篇】
一、单选题：
1.按如图进行实验，下列分析或结论正确的是（ ）
A．导管口刚有气泡冒出说明反应开始
B．实验结束应立即倒出粉末
C．木炭能使氧化铜还原为铜
D．固体减少的质量一定等于生成二氧化碳质量
2.下列实验中，仪器和用品的选择不合理的是（ ）
A．收集CO2气体――⑥⑦⑧
B．用H2O2溶液和MnO2制O2――①②
C．检验一瓶气体是否为O2――⑦⑧⑨
D．用大理石和稀盐酸制CO2――③④⑤
3.实验室制备并收集CO2，通常有以下操作步骤：①检查装置气密性 ②连接装置③加入大理石 ④加入稀盐酸⑤收集⑥验满
正确的顺序为（ ）
A.③①②④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
4.某研究性学习小组选择合适的药品和如图所示装置，既可制取气体，又可验证物质的性质。下列说法错误的是（ ）
A．在实验室里，装置 I 可用作大理石和稀盐酸制取二氧化碳的发生装置
B．当打开 K1、关闭 K2时，装置Ⅱ可用于向上排空气法收集 CO2杨sir化学究
C．当打开 K2、关闭 K1时，装置Ⅲ可用于检验生成的气体是否为 CO2
D．当打开 K1、闭 K2时，在装置Ⅱ中装满水，可用于收集氧气
5.检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ）
A．加入澄清石灰水，观察是否变浑浊
B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭
C．加入紫色石蕊试液，观察是否变红色
D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭
二、填空探究题：
1.根据下图回答下列问题:
下列仪器可装配一套“随开随用、随关随停”的气体发生装置.请填写所用仪器的序号_____（夹持、固定的仪器不考虑）。
2.以下实验装置是实验室制取气体的常用装置，请结合实验装置回答：
(1)写出仪器a的名称：_________；
(2)实验室常用一种暗紫色物质制取氧气,反应装置应选择_____(填字母)，反应的化学方程式是______________________；若用F装置收集氧气，反应装置的导气管应连接F装置的_______端（填字母）；
（3）实验室制取二氧化碳气体时，反应装置选C的优点是__________________，收集装置选E而不选D的原因是___________，写出实验室制取二氧化碳气体的化学方程式_______________________________________。
（4）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取氨气(NH3)，选用的气体发生装置______(填装置序号)。
3.如图是实验室制取二氧化碳的装置。
（1）锥形瓶中加入的药品是________和_______________。
（2）发生反应的化学方程式为 _____________________________。
（3）收集气体的方法是____________________。
4．如图所示，图中______是检验 CO2的方法，若澄清石灰水变________，证明是 CO2；图 ______是证明 CO2是否收集满的方法， 若燃着的木条_______，证明 CO2已收集满。
【拔高篇】
1.实验室部分仪器或装置如图所示，请回答下列问题：
（1）仪器b的名称是：b_____________。
（2）上述装置中，可用于收集氢气的是_________（填仪器装置下方的字母，下同）。
（3）若要组装一套实验室制取二氧化碳的装置，可选择图中的_______；检验二氧化碳是否收集满的方法是_________________________。
（4）若用B装置制取氧气，则其化学方程式为_________________________。
2.实验室常用下列几种实验装置制取气体，结合所学化学知识，回答下列问题。
（1）写出仪器b的名称_______；
（2）若用A装置制取氧气，反应的化学方程式为_______；
（3）实验室制取二氧化碳的发生装置可选用装置B或C杨sir化学，侵权必究
①请在上图中将装置B补充完整_______
②如何检查装置C的气密性？_______；
③若用装置C制备二氧化碳，与装置B相比较，其优点是什么？_______；在C中多孔隔板上放着的块状固体为_______，所用盐酸的量不宜太多，若发生发生时，试管中液面过高，则关闭活塞时易导致的后果是_______。
（4）可以选择D装置收集氧气，理由是_______；收集的氧气中混入了空气，则可能的原因是_______(写出一点即可)；若用装置G收集氧气，验满时，应将带火星的木条放在_______(选填“a”或“b”)口处。
（5）若要用D装置收集一瓶氧气体积分数为80%的气体进行其他实验，事先应向容积为100mL的集气瓶中装入_______mL的水(氧气约占空气总体积的五分之一)。
（6）已知氨气是一种具有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，极易溶于水，实验室常用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物来制取氨气，请你从图A-F中选择制取氨气所需装置_______。
同步分层练习答案
【基础篇】：
1.A 2.D 3.C 4.C 5.B
【能力篇】：
一、选择题：
1.C 2.B 3.C 4.B 5.A
二、填空探究题：
1.①②③④⑤⑥⑧
2.（1）铁架台
（2）A ； 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ； C
（3）可以控制反应速率 ； CO2能溶于水； CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(4)B或C
3.（1）大理石(或石灰石)和稀盐酸。
（2） CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
（3）向上排空气法。
4. A ；浑浊；B ；熄灭。
【拔高篇】：
1.（1）锥形瓶 ；
（2）D或E（D和E）；
（3）BC ；燃着的木条放在集气瓶口 ；
（4）
2.（1）锥形瓶
（2）2KClO3 2KCl+3O2↑
（3） 通过长颈漏斗加入一定量的水，使长颈漏斗的下端管口浸没在液面以下，堵住导管口，再加入少量的水，停止加水后，漏斗中与锥形瓶中液面差（即水柱高度）保持不变，说明该装置气密性良好 能够控制反应的发生与停止 石灰石或大理石 稀盐酸从长颈漏斗中溢出
（4） 氧气不易溶于水，不与水发生化学反应 没有将集气瓶注满水（合理即可） a
（5）75mL
（6）AF
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