【高效備課】第6單元 課題2 二氧化碳制取的研究 課件+素材

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課題2

二氧化碳制取的研究

R·九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)

第六單元

碳和碳的氧化物

課前自學(xué)準(zhǔn)備

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.通過(guò)分析氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，討論實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般設(shè)計(jì)思路。

2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制取氣體的一般設(shè)計(jì)思路進(jìn)行二氧化碳制取的探究實(shí)驗(yàn)。

3.通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)初步掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置和操作。

4.了解二氧化碳的部分物理性質(zhì)，學(xué)會(huì)收集、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿(mǎn)二氧化碳的方法。

課前自學(xué)準(zhǔn)備

課標(biāo)要求

學(xué)具準(zhǔn)備

儀器：錐形瓶（或廣口瓶、大試管）、長(zhǎng)頸漏斗，帶導(dǎo)管的雙孔塞、集氣瓶、玻璃片、導(dǎo)氣管等。

藥品：大理石（或石灰石）、碳酸鈉溶液、稀鹽酸、稀硫酸溶液。

課前自學(xué)準(zhǔn)備

預(yù)習(xí)檢測(cè)

1.實(shí)驗(yàn)室制取CO2常選用和稀鹽酸，其反應(yīng)原理是。

2.發(fā)生裝置的確定取決于和；CO2氣體只能用收集，是因?yàn)?/p>

。

3.CO2的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿(mǎn)：檢驗(yàn)CO2氣體通常用

，驗(yàn)滿(mǎn)的方法是。

石灰石或大理石

CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

反應(yīng)物的狀態(tài)

反應(yīng)條件

向上排空氣法

碳能溶于水且密度比空氣大

二氧化

澄清的石

將燃著的木條放在集氣瓶口

灰水

課堂教學(xué)展示

新課導(dǎo)入

在生活中，只要稍加留意，我們不難發(fā)現(xiàn)二氧化碳的身影。它與人類(lèi)的生產(chǎn)、生活密不可分，那么實(shí)驗(yàn)室里如何制取二氧化碳呢？

根據(jù)前面學(xué)過(guò)的實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的方法，你能設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的思路嗎？

選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)，包括反應(yīng)物和反應(yīng)條件；選擇合適的實(shí)驗(yàn)裝置；檢驗(yàn)制得的氣體等。

討論

課堂教學(xué)展示

課堂探究

知識(shí)點(diǎn)1實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的確定

反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

實(shí)驗(yàn)室常用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。

注意

依據(jù)：根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件。

發(fā)生裝置的選擇

氣體發(fā)生裝置

反應(yīng)物的狀態(tài)

固體和固體反應(yīng)

固體和液體反應(yīng)

液體和液體反應(yīng)

……

反應(yīng)條件：是否需要加熱、加催化劑等。

收集裝置的選擇

氣體收集裝置

排空氣法

密度比空氣大的——向上排空氣法

密度比空氣小的——向下排空氣法

氣體收集裝置取決于氣體的密度和溶解性。

排水法：不易溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)。

藥品的選用

碳和氧氣燃燒生成CO2

不能，制得的氣體可能不純。

碳和氧化銅在高溫條件下生成CO2

不能，條件較難滿(mǎn)足。

Na2CO3粉末和稀鹽酸反應(yīng)生成CO2

反應(yīng)速率太快，不易收集。

CaCO3粉末和稀鹽酸生成CO2

反應(yīng)速率太快，不易收集。

大理石和稀鹽酸生成CO2

產(chǎn)生氣泡速率比較適中，適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。

大理石和稀硫酸生成CO2

反應(yīng)速率太慢，不利于收集。

注意：硫酸與石灰石反應(yīng)會(huì)生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在石灰石的表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

CO2和O2的實(shí)驗(yàn)室制取比較

制取原理反應(yīng)物的狀態(tài)反應(yīng)條件

CO2稀鹽酸和大理石（或石灰石）反應(yīng)

O2加熱高錳酸鉀

加熱氯酸鉀

分解過(guò)氧化氫溶液

固體＋液體

固體

固體

固體＋液體

常溫（不加熱）

常溫（不加熱）

加熱

加熱

CO2和O2的相關(guān)性質(zhì)比較

氣體密度比空氣大或小是否溶于水、是否與水反應(yīng)

CO2是

O2

大

略大

否

提示：空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對(duì)分子質(zhì)量大于29，則該氣體的密度比空氣大；反之，則密度比空氣小。

結(jié)合前面所學(xué)，設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置，并與同學(xué)討論、交流，分析各自設(shè)計(jì)的裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。

活動(dòng)

發(fā)

生

裝

置

收集裝

置

起液封作用，防止生成的氣體從長(zhǎng)頸漏斗跑掉。普通漏斗頸較短，難達(dá)到液封要求，因此，不宜用普通漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗。

長(zhǎng)頸漏斗為什么要插入液面下？可以用普通漏斗代替長(zhǎng)頸漏斗嗎？

思考

發(fā)

生

裝

置

為什么插入集氣瓶的導(dǎo)氣管要接近瓶底？

思考

如果不接近瓶底，瓶?jī)?nèi)空氣不易排出，收集到的CO2氣體不純。

收集裝

置

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典例剖析

例在實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中，正確的是（）

A.用排水法收集一瓶二氧化碳?xì)怏w

B.先往試管中放入石灰石，再滴入稀硫酸

C.將燃燒的木條伸入集氣瓶中，檢驗(yàn)二氧化碳是否集滿(mǎn)

D.將集滿(mǎn)二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶蓋上玻璃片，正放在桌上

解析：稀硫酸與石灰石反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水會(huì)覆蓋在大理石表面，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。

D

√

×

×

×

解析：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集。

解析：檢驗(yàn)CO2是否集滿(mǎn)，應(yīng)把燃燒的木條放在集氣瓶口。

知識(shí)點(diǎn)2二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法

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課堂探究

實(shí)驗(yàn)室制備并收集二氧化碳，通常有以下操作步驟：①連接裝置；②檢驗(yàn)裝置的氣密性；③裝入大理石；④加入稀鹽酸；⑤收集氣體；⑥驗(yàn)滿(mǎn)。

【操作步驟】

1

連接裝置

2

檢查氣密性

3

加入反應(yīng)物

4

收集氣體

5

檢驗(yàn)

6

驗(yàn)滿(mǎn)

檢查裝置的氣密性

先用彈簧夾夾緊膠皮管，再往長(zhǎng)頸漏斗注入足量的水至長(zhǎng)頸漏斗下端管口被淹沒(méi)，靜置一會(huì)兒，若漏斗內(nèi)液面不再下降，可證明裝置氣密性良好。

拓展

將燃著的木條放在瓶口，木條熄滅，則證明已滿(mǎn)。

將氣體通入澄清石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳。

檢驗(yàn)

驗(yàn)滿(mǎn)

取用大理石時(shí)，先將錐形瓶橫放，把大理石放入瓶口使其緩慢滑到瓶底。

導(dǎo)管不能伸入瓶?jī)?nèi)太長(zhǎng)，以剛露出膠塞為宜。

收集二氧化碳時(shí)導(dǎo)管口應(yīng)接近集氣瓶底部，以利于排凈空氣。

1

2

3

注意事項(xiàng)

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典例剖析

例實(shí)驗(yàn)室常用稀鹽酸和石灰石反應(yīng)制取二氧化碳。

（1）該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（2）圖I表示加入藥品前的一個(gè)操作，其目的是

。

（3）某小組經(jīng)研究，用圖II所示方法成功制得了大量CO2。①推測(cè)：在硫酸溶液中加入氯化銨并對(duì)溶液加熱，目的都是。

②相比用稀鹽酸和石灰石制CO2，圖II所示方法的優(yōu)點(diǎn)是

。

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典例剖析

CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

檢查裝置

增大硫酸鈣的溶解性

的氣密性

制得的CO2較純，不含氯化氫氣體

提示：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品中的稀鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致產(chǎn)生的二氧化碳不純，干擾部分性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的完成，因此改用稀硫酸與石灰石反應(yīng)，但是反應(yīng)中產(chǎn)生的硫酸鈣微溶于水，因此本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)中又加入了氯化銨和加熱操作，目的應(yīng)當(dāng)是朝著有利于實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的方向發(fā)展的，可以推測(cè)目的是增大硫酸鈣在溶液中的溶解量。

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課堂小結(jié)

二氧化碳制取的研究

藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸

反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑

檢驗(yàn)：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。

發(fā)生裝置：固液不加熱型

收集裝置：向上排空氣法

裝置的確定

驗(yàn)滿(mǎn)：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿(mǎn)。

1.從課后習(xí)題中選?。?/p>

2.完成練習(xí)冊(cè)本課時(shí)的習(xí)題。

課后反饋總結(jié)

課后作業(yè)

課后反饋總結(jié)

課本習(xí)題

練習(xí)與應(yīng)用(P116)

1.實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳的反應(yīng)原理是

(用化學(xué)方程式表示)；收集二氧化碳的方法是，因?yàn)?/p>

；檢驗(yàn)二氧化碳的方法是

；用集氣瓶收集二氧化碳時(shí)，證明是否集滿(mǎn)的方法是

。

向上排空氣法

二氧化碳的密度比空

將氣體通入澄清

條熄滅，則證明集滿(mǎn)，否則沒(méi)有集滿(mǎn)

氣密度大

的石灰水中，若澄清石灰水變渾濁，則證明生成的氣

體是二氧化碳

用燃著的小木條放在集氣瓶口處，若木

CaCO3+2HCl＝

CaCl2+H2O+CO2↑

2.右圖所示實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置有哪些錯(cuò)誤？為什么？

答：該制取二氧化碳的裝置有以下幾處錯(cuò)誤：(1)長(zhǎng)頸漏斗下端管口沒(méi)有伸入液面下，會(huì)導(dǎo)致二氧化碳從長(zhǎng)頸漏斗逸出。(2)出氣導(dǎo)管口不應(yīng)伸入液面下，這樣無(wú)法收集到氣體。(3)集氣瓶口不能向下，因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝獾拿芏却螅@樣無(wú)法收集到二氧化碳。

4.列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng)，能用化學(xué)方程式表示的，寫(xiě)出化學(xué)方程式。然后與同學(xué)討論這些反應(yīng)能否用于在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳，并說(shuō)明理由。

3.寫(xiě)出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。其中，哪些屬于化合反應(yīng)？哪些屬于分解反應(yīng)？

答：①（化合反應(yīng)）；②；

③（分解反應(yīng)）；

④（化合反應(yīng)）

生成二氧化碳的反應(yīng)能否用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳和理由

1

2

3

4

……

不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，產(chǎn)生的氣體易混入空氣或氧氣，純度不高。

不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)操作不簡(jiǎn)便，條件要求高。

不能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)操作不簡(jiǎn)便，條件要求高。

能用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2，該反應(yīng)的藥品易得，操作簡(jiǎn)便，無(wú)須加熱，沒(méi)有危險(xiǎn)，生成的氣體便于收集。

5.實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、石灰石和稀鹽酸，以及下列儀器：

（1）利用上述儀器和藥品可以制取二氧化碳，你選擇的儀器是(填序號(hào))，藥品，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

①②⑦⑧

大理石和稀鹽酸

5.實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)有氯酸鉀、二氧化錳、稀硫酸、