课题3 二氧化碳的实验室制取（同步课件）-【大单元教学】2024-2025学年九年级化学上册同步备课系列（人教版2024）

二氧化碳的实验室制取 课题3 1.通过对比几种常见的生成二氧化碳的反应及其 特征，选择最佳反应原理； 2.通过实验探究活动，了解实验室制取气体的思路和方法； 3.记住并掌握实验室制取二氧化碳的原理。 学习目标 中考考点解读 解读1：二氧化碳的实验室制法，要求明确反应原理，正确使用装置，学会收集、验证气体的方法。在中考中多以选择题、填空题（多为实验探究型题目）出现。 解读2：制取气体的一般思路和方法在中考中多以实验探究型题目出现。 3 1 2 “随开随制，随关随停”的几种装置制取二氧化碳的组装 3 5 几种物质反应速率的比较（附高清视频） 4 实验室制取气体的一般思路 4 二氧化碳检验和验满（附高清视频） 制取CO2步骤及注意事项（附高清视频） 实验室制取二氧化碳发生装置的选择（附高清视频） 目 录 Contents 4 联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应： 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳 蜡烛燃烧可生成二氧化碳 木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳 生物体的呼吸作用可产生二氧化碳 ………… 石灰石与稀盐酸在常温下反应 石灰石高温分解 这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？ 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳 蜡烛燃烧可生成二氧化碳 木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳 生物体的呼吸作用可产生二氧化碳 ………… 石灰石与稀盐酸在常温下反应 石灰石高温分解 所得气 体不纯 取材不便 条件限制 交流与讨论 气体制取 原理 排空气法 排水法 收集装置 （气体性质） 验满 检验 发生装置 （状态、条件） 固固 加热型 固-液 常温型 一、实验室制取气体的一般思路: 二、几种物质反应速率的比较 生成CO2的反应 产生气体的速率 （“快”“慢”、“适中”） 是否适宜用 于实验室制取 1.石灰石和稀盐酸 2.石灰石和稀硫酸 3.碳酸钠和稀盐酸 结论: 实验室常用 和_______反应制取二氧化碳。 石灰石或大理石 稀盐酸 快 适中 慢 × √ × 3.工业制法：（高温煅烧石灰石） 1.实验室制法：_______与 ___________________________ 2.反应原理：_________________________________ 稀盐酸 大理石/石灰石(主要成分CaCO3) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ CaCO3 CaO + CO2↑ 石灰石 石灰石与稀盐酸和稀硫酸反应速率的比较 1.实验室不用浓盐酸与石灰石反应制取CO2的原因： 浓盐酸具有______性，使制得的气体中混有______气体。 稀硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，附着在石灰石表面，阻碍了反应的进行。 HCl 2.实验室不用稀硫酸与石灰石反应制取CO2的原因： 挥发 3.实验室也不用碳酸钠、粉末状石灰石制取二氧化碳，原因是： 反应速率太快，不便控制。 实验室的制取二氧化碳发生装置的性质 CaCO3 + 2HCl = CaCl2  + H2CO3 碳酸钙 氯化钙 碳酸 在实验室里，常用稀盐酸与石灰石（或大理石，主要成分都是碳酸钙）反应来制取二氧化碳。反应的化学方程式可以表示如下： 碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。 H2CO3 = CO2 ↑+ H2O 总的化学方程式是： CaCO3 + 2HCl= CaCl2 + CO2↑ + H2O （防止气体逸出） (排尽空气 ) (利于气体排出 ) ① ③ ④ ② (1)长颈漏斗下端要_____________。 (2)导管要伸近集气瓶_____。 (3)导管不能伸入_________。 (4)集气瓶口盖玻璃片 (防止空气混入) 检查气密性: 伸入液面以下 底部 液面以下 连接仪器 检查 装置 气密性 添加药品 制取收集 检验验满 1.步骤： 2.注意事项： 关闭止水夹，向长颈漏斗注水，若形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好。 制取CO2步骤及注意事项 密度大于空气—— 密度小于空气—— （不易溶于水且不与水反应） 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。 气体的收集 气体收集装置 排空气法 排水法 向上排气法 向下排气法 空气的平均相对分子质量为29 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 1.二氧化碳的相对分子质量为44，密度大于空气 2.二氧化碳能溶于水并与水反应 所以，收集二氧化碳只能用向上排空气法 难溶或微溶于水 与水不发生反应 密度比空气大 气体不与空气中 的成分发生反应 密度比空气小 气体不与空气中 的成分发生反应 √ 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 收集满的CO2，应该_____（正/倒）放在桌面上。 CO2的密度比空气大。 正 CO2 原因： 二 氧 化 碳 的 收 集 与 验 满 四、二氧化碳检验和验满 1.检验：将气体通入______________中，若_______________，则是CO2。 2.验满:将 放在 ，若________，则收集满。 燃烧的木条 集气瓶口 木条熄灭 澄清的石灰水 石灰水变浑浊 某同学在检验二氧化碳时，将燃烧的木条伸入集气瓶中，发现木条熄灭，以此证明该气体是二氧化碳。这种方法正确吗？ 思考：利用了CO2什么性质？ 思考：利用了CO2什么性质？ 检验 验满 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 思考：利用下列反应原理和装置制取的CO2中可能混有______和________杂质。 除去HCl 洗气要点： 1.长进短出 2.先除杂再干燥 五、气体的净化（除杂） HCl 水蒸气 除去H2O 除去CO2（HCl、H2O） 浓盐酸 和石灰石 为了达到“随开随制，随关随停”的效果，常用如下装置制取二氧化碳 知识拓展 “随开随制，随关随停”装置 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 从下列仪器中选择并设计一套装置制取二氧化碳 √ √ √ √ 知识精讲 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 大理石（或石灰石）和稀盐酸 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 将燃着的木条伸到集气瓶口，木条熄灭，则收集满。 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则是CO2。 实验室制取二氧化碳 1.实验药品 2.反应原理 3.制取装置 4.检验 5.验满 归纳小结 实验室里制取气体的一般思路和方法 通过研究二氧化碳和氧气的实验室制取，我们可以总结出实验室里制取气体的一般思路和方法。 （1）确定制取气体的化学反应原理：在实验室条件下（如常温、加热、使用催化剂等），选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时, 需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验 操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。 （2）设计制取气体的实验装置：根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质（如密度、是否溶于水、是否与水反应等）确定气体收集装置（如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等）。 （3 ）验证得到的气体就是所要制取的气体：根据气体的性质（如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等）进行验证。 例1．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（ ）  A．连接仪器 B．检查气密性 C． 取用石灰石 D．验满  【答案】B 2．（2024·江苏镇江·预测模拟）向一定量稀盐酸中加入大理石(主要成分是碳酸钙)，产生气泡，一段时间后过滤得滤渣和滤液，分别进行下列实验。 实验①：向滤渣中加入稀盐酸。 实验②：向滤液中滴加适量肥皂水。 下列说法不正确的是（ ） A．产生气泡先快后慢，是因为盐酸的浓度下降了 B．产生气体能使澄清石灰水变浑浊，说明气体可能是CO2 C．实验①中产生气泡，说明滤渣中还有碳酸钙剩余 D．实验②中产生泡沫少且有白色垢状物，说明滤液是软水 【答案】D 例3．（2024·湖北武汉·预测模拟）兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器，如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是（ ） A．ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．bc段反应物固体与液体脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．该发生装置可以控制反应速率，得到平稳的气流 【答案】D 例4．（2024·山东临沂·预测模拟）实验室制取二氧化碳，向盛有石灰石的锥形瓶中加酸后，过一会儿石灰石表面几乎无气体产生，原因可能是（ ） A．锥形瓶橡胶塞处漏气 B．没有加热 C．没有用玻璃棒搅拌反应物 D．加入的是稀硫酸 【答案】D 例5.（2022·江苏扬州·中考真题）制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（ ） 【答案】B 例6．（24-25九年级上·黑龙江大庆·开学考试）如图是实验室制取气体的部分装置示意图，下列说法正确的是（ ） A．用过氧化氢溶液制取O2，可选用装置②④组合 B．用装置①制取CO2，分液漏斗中应装稀硫酸 C．装置①的优点的是可以控制反应的速率 D．用装置③收集CO2，气体应从管口c通入 【答案】C 例7．（2024·山西晋中·模拟预测）实验室用如图所示装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是（ ） A．向锥形瓶中投入几块石灰石 B．从长颈漏斗注入15mL稀硫酸 C．可采用排水法收集二氧化碳气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上 【答案】D 例8．（2024·江苏泰州·预测模拟）某化学小组将一定浓度的稀盐酸、稀硫酸分别加入装有等质量CaCO3粉末的容器中，相同条件下测得二者产生的CO2体积（V）与反应时间（t）的关系如图。下列判断错误的是（ ） A．0~300s内，两个容器中酸的浓度均越来越小 B．0~100s内，反应Ⅰ、Ⅱ生成CO2的速率均先慢后快 C．反应Ⅱ中0~100s内产生的CO2比100~200s内少5amL D．实验室可用一定浓度的稀硫酸与CaCO3粉末制取CO2 【答案】C 例9．（2024·四川乐山·预测模拟）实验室制取CO2一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求装配好仪器；③向漏斗中注入酸液；④向广口瓶放入小块的大理石；⑤收集气体。下列操作顺序中，正确的是（ ）A．①②③④⑤ B．②①④③⑤ C．①④③②⑤ D．②③④①⑤ 【答案】B 例10．（2024·江苏无锡·预测模拟）甲乙是某同学设计的两套制取二氧化碳的发生装置，对两套装置分析不正确的是（ ） A．此时甲装置中的止水夹M处于关闭状态 B．甲装置具有控制反应的开始与结束的功能 C．乙装置的长颈漏斗下端一定要伸入液体中起液封作用 D．乙装置N处添加止水夹可以与甲装置具有相同功能 【答案】D 例11．（2024·河南开封·统考一模）实验表明，不能用块状大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，而能用大理石粉末与稀硫酸反应制取二氧化碳。由此得出的合理结论是（ ）A．反应条件决定化学反应是否发生B．反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行C．块状大理石与大理石粉末的主要成分不同D．稀盐酸和稀硫酸的性质完全不同 【答案】B 例12．（2024·山东潍坊·中考真题）气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答问题。 (1)图1中仪器①的名称是      。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用图1中的装置组合是      （填字母编号），化学方程式为      ，用该方法收集氧气时，确认气体收集满的标志是      。 图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究（夹持仪器略，药品足量）。 (3)①接装置、检查气密性。 ②关闭K2，打开K1，通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没石灰石，F中产生的现象为      。 ③关闭K1，打开K2，一段时间后，H中有白色沉淀产生，写出产生白色沉淀的化学方程式      。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)  AE          (3)  澄清石灰水变浑浊       集气瓶口有大气泡冒出时 例13．（2024·四川内江·中考真题）图中A～F是实验室制取气体的常用装置，请回答有关问题。 (1)写出图中标注的仪器名称：①     ；②     。 (2)加热氯酸钾和二氧化锰固体混合物制取氧气，应选     (填装置标号)作发生装置，若选F作收集装置，验满时带火星的木条应放在     (填“a”或“b”)口。 (3)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为     ，B、C都可作该实验的发生装置、其中更利于控制反应速率的是     (填装置标号)，收集装置不选E的原因是     。 (4)实验室常将浓氨水滴入生石灰(CaO)中快速制取氨气，利用了生石灰与水反应     (填“放热”或“吸热”)，使氨气的溶解度     (填“增大”或“减小”)的原理。 【答案】(1)     酒精灯     集气瓶 (2)     A     b (3)     CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑     B     二氧化碳能溶于水 (4)     放热     减小 例14．（2024·广东·中考真题）回答下列问题： (1)CO2的制取及性质 i.制取CO2 组装一套便于添加稀盐酸的发生装置，需用到图1中的仪器有      (填字母)。   ii.性质实验 操作 现象 性质   X为澄清石灰水时，现象为 CO2能与石灰水反应 X为 时，现象为 CO2能与水反应生成酸性物质   低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭 ；CO2不燃烧，也不支持燃烧 (2)低碳行动方案 同学们展示如图2所示的方案，并交流讨论、完善方案。 i.完善方案中的内容(各补写一条)：a.      ；b.      ；c.      。 ii.CO2物理利用      (填“能”或“不能”)从总量上减少CO2。 iii.植树造林，利用绿色植物的      作用吸收CO2。 对点训练 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 【答案】(1)     ade     澄清石灰水变浑浊     紫色石蕊溶液     溶液变红色     CO2密度比空气大 (2) 减少一次性餐具的使用     人工降雨     乙醇     不能     光合 对点训练 小杨老师 15521324728 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 小杨老师 15521324728 微信公众号：杨sir化学 48 Lavf58.20.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.78(fixed_gap:False) Lavf58.20.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.42_sync_fix Lavf58.29.100 Lavf58.29.100 $$