实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质（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与性质 实验活动3 学习目标 1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。 2.加深对二氧化碳性质的认识。 烧杯、试管、集气瓶、量筒、玻璃导管、乳胶管、带导管的单孔橡胶塞、铁架台（带铁夹）、试管夹、玻璃片、酒精灯、镶子、火柴。 石灰石（或大理石）、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、蜡烛、木条、蒸馏水。 ［实验用品］ 你还需要的实验用品： 1.实验室制取二氧化碳常用的药品是_______与 ________ 反应原理是 。 2. 制取步骤： 稀盐酸 大理石 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 连接仪器 检查 装置 气密性 添加药品 制取收集 检验验满 固体和液体 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 制取装置 不需加热 比空气大 能溶于水，能与水反应 固液常温型 向上排空气法 发生装置 反应物状态 反应条件 收集装置 气体密度 气体溶解性 （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) 伸入液面以下 底部 液面以下 2.注意事项： 1.制取二氧化碳 （1）按照如图所示连接装置，并检查装置的气密性。 【实验步骤】 检查装置气密性的具体步骤是什么？ 如图所示，组装好仪器后，先把导气管的一端浸入水里，然后用手掌紧贴容器外壁，如果导气管口有气泡冒出，或者松开手，导气管口浸水的一端形成一段高于水面的水柱，则表明装置气密性良好。 问题与交流 【实验步骤】 （２）在试管里放入几小块大理石（或石灰石），然后小心地注入15 mL稀盐酸。立即用带有导管的橡胶塞塞住管口，观察试管里发生的现象，以及反应中产生气体的颜色。过一会儿，检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳。用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶，备用。 实验现象： 发生剧烈反应，产生大量气泡。 将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭，则证明已满。 将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。 如何检验收集到的气体就是二氧化碳？ 如何验证二氧化碳已收集满？ 问题与交流 （1）.把一支短蜡烛固定在烧杯内，点燃。拿起收集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯内缓慢倾倒氧化碳，如图所示。观察现象。 2.二氧化碳的性质 实验现象: 燃着的蜡烛熄灭 实验结论: 二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；密度比空气大。 注意：开始加热试管里的液体时，要不时移动试管，使受热均匀。 （2）向两支试管中分别加入2mL蒸馏水，然后各滴入1~2滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色。将其中一支试管静置。向另一支试管中通入二氧化碳，观察现象，并与静置的试管中溶液的颜色进行对比。将通入二氧化碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察现象。 (3). 另取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，观察现象。 （4） 经教师同意，你也可以进行其他有关二氧化碳性质（如溶解性）的实验。 1. 在实验中你发现了什么问题？你是如何解决的？与同学交流。 【问题交流】 问题与交流 2. 怎样用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳？请试一试。 将汽水倒入试管中，盖上带导管的单孔塞，将导管另一端放入澄清石灰水中。用手轻轻摇动试管(或给试管微微加热)，观察现象。若石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。 问题与交流 实验室制取CO2时，为什么最好选用石灰石（或大理石）和稀盐酸？ 所有的碳酸盐都能与盐酸反应产生二氧化碳。常见的Na2CO3、K2CO3与盐酸反应时速率太快，不易控制。块状的碳酸镁（MgCO3）跟盐酸反应时速率适中，但来源不广泛。石灰石与大理石的主要成分都是碳酸钙，它们与盐酸反应时速率适中，易于控制，且来源广泛，容易得到。使用时应把大理石或石灰石砸成大小适当的块状，以便于在气体发生装置中使用。 选用药品相互反应制取气体时，应尽量避免混入杂质气体。盐酸是挥发性酸，浓度越大时挥发性越强，制取二氧化碳时不用浓盐酸而用稀盐酸，就是为了尽量减少挥发出来的氯化氢气混入盐酸。 一、实验室制取二氧化碳 收集、检验、验满的方法 二、二氧化碳的性质 1.二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧； 2.二氧化碳能溶于水，碳酸不稳定易分解； 3.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 归纳小结 答案：D 例1．（2024·河南漯河·预测模拟）实验室选择制取气体的装置时，可以不考虑的因素是（ ） A．反应物的状态 B．反应条件 C．气体的密度 D．气体的颜色 例2.（2024·山东济南·预测模拟）实验室制取二氧化碳有以下步骤： ①连接好装置；②向试管中小心放入几小块石灰石；③向试管中小心注入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃着的木条检验是否收集满二氧化碳。 以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ） A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤⑥ C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥ 答案：B 【答案】A 例3．（2024·江苏常州·预测模拟）实验室制取气体的常见发生装置如图所示，其中装置B相对于装置A的优点的叙述中，其中合理的组合是（ ） ①制取气体较多； ②方便添加液体药品； ③可控制反应速度； ④可控制反应的停止和发生； A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 例4．（2024·江苏南通·校联考三模）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 【答案】C 例5．（2024·上海浦东·二模）以下装置均能用于制取二氧化碳，其中不能随时控制反应发生和停止的装置是（ ） A． B． C． D． 6．（2024·湖南娄底·校联考模拟预测）下列是某兴趣小组制取、收集并检验CO2的有关实验操作，其中错误的是（　　） A．甲图中推动注射器时，长颈漏斗下端冒气泡，说明气密性良好B．乙图中长颈漏斗下端要伸入液面下，是为了防止气体逸出C．丙图装置可以测量CO2的体积，植物油是为了防止CO2气体溶于水D．丁图中为了检验CO2，滴入的试剂为澄清石灰水 【答案】A 【答案】B 例7．（2024·上海杨浦·二模）为探究影响化学反应速度的因素，使用等量的同种钙片和同体积、同浓度的白醋开展四组实验，产生的二氧化碳的浓度随时间变化的关系如图所示。选取CO2的浓度从0-8%为研究对象，实验结果的分析错误的是（ ） A．对比①③，温度越高，反应速率越快 B．对比②③，反应物接触面积越小，反应速率越慢 C．对比③④，反应物接触面积越大，反应速率越快 D．温度和反应物接触面积都会影响化学反应速度 例8．（2024·江苏淮安·预测模拟）某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是（ ） A．A装置可控制反应的发生和停止 B．B处现象说明二氧化碳可使紫色石蕊试液变红 C．C处溶液变浑浊是因为生成了不溶于水的碳酸钙 D．D处现象说明二氧化碳密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 【答案】B 27 $$