5.2二氧化碳的实验室制法课件---2024-2025学年九年级化学沪教版（2024）上册

(沪教版)九年级 上 第5章 奇妙的二氧化碳 5.2 二氧化碳的实验室制法 01 02 学生能够理解并掌握实验室制取二氧化碳的反应原理； 03  熟练掌握实验室制取二氧化碳的实验装置、操作步骤及注意事项； 通过实验探究，培养学生的动手能力、观察能力和创新思维。 教学目标 新知导入 任务一 创设问题情境，引入新课 我们已经学习了二氧化碳的物理性质和化学性质，了解了二氧化碳的重要性。今天我们将带着所学的理论知识，通过实验去探究二氧化碳的实验室制备吧! 任务一 创设问题情境，引入新课 新知导入 想一想有哪些产生二氧化碳的方式，思考一下实验室应如何制取二氧化碳？ 植物的光合作用 呼吸 木材燃烧 模块一 实验室制取二氧化碳的原理 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 实验室制法的条件是: 1.制取应简便迅速。 2.所制得的气体纯度高，符合演示实验的需要。 3.操作简单、安全、易于实现。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 碳酸钙高温分解可以生成二氧化碳 需要消耗大量的热能 一氧化碳、碳、碳酸氢铵都可以生成二氧化碳 产物中易混入其他气体 实验室常用块状的石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳。 反应速率适中、易收集、气体较纯、常温下反应 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 实验：在试管 A 中加入适量大理石，试管 B 中注入少量澄清石灰水；随后向试管 A 中注入少量稀盐酸，迅速塞上带导管的橡皮塞，并将导管伸入澄清石灰水中，观察实验现象。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 实验现象 大理石表面出现丰富的气泡，澄清石灰水变浑浊。 实验原理 CaC + 2HCl = Ca + O + C↑ 实验结论 碳酸钙与稀盐酸反应生成丰富的二氧化碳。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的原理 拓 展 药品选用的注意事项： 1.碳酸钠粉末、碳酸钙粉末与稀酸反应较快，不宜使用。 2.不使用浓盐酸，浓盐酸易挥发，易混入产生的二氧化碳内。 3.硫酸会附着在石灰石的表面，阻碍反应的进行，所以不选择硫酸。 例1、某同学利用如图创新实验对蜡烛及其燃烧过程进行探究。当蜡烛燃烧约1分钟后，观察到澄清石灰水变浑浊，U形管内出现大量水雾。下列说法不正确的是( ) A.蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化 B.该实验说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水 C.吹灭蜡烛时，观察到的白烟主要成分是二氧化碳和水蒸气 D.该创新实验现象明显，便于观察 课堂典例 课堂典例 【答案】C 【解析】】蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，属于化学变化，蜡烛在燃烧的过程中会熔化成液体，该过程没有新物质生成，属于物理变化。蜡烛燃烧过程中既有物理变化又有化学变化，A项正确;烧杯中澄清石灰水变浑浊，U形管内附着大量水雾，说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水，B项正确;蜡烛熄灭时产生的石蜡蒸气会凝结成固体小颗粒，悬浮于空气中形成白烟，所以熄灭蜡烛产生白烟，C项不正确;该实验中容易观察到烧杯中澄清石灰水变浑浊，也方便观察到U形管内有水雾生成，操作方便，D项正确。故选D。 模块二 实验室制取二氧化碳的装置 探究新知 任务三 实验室制取二氧化碳的装置 实验室制取二氧化碳的装置应该怎么选择呢？ 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的装置 从 A~C 三套装置中，选出适合于实验室制取二氧化碳的发生装置，说出理由。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的装置 实验室制取少量二氧化碳的发生装置常用装置 B。当要制取较多的二氧化碳时，可以用容积较大的锥形瓶、烧瓶等作为反应容器，若使用装置C，长颈漏斗便于在反应过程中添加稀盐酸。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的装置 怎样选择二氧化碳收集容器呢？ A B C 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的装置 A.向上排空气法：不与空气反应，密度比空气大的气体 B.向下排空气法:用于密度比空气小的气体 C.排水法:用于不易溶于水且不与水反应的气体 二氧化碳密度比空气大，实验室收集二氧化碳时可以采用向上排空气法。 例2、既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是( ) A.易溶于水，密度大于空气 B.易溶于水，密度小于空气 C.难溶于水，密度大于空气 D.难溶于水，密度小于空气 课堂典例 【答案】C 【解析】A.易溶于水的气体，不能用排水法。故选项错误; B.易溶于水的气体，不能用排水法;密度小于空气的气体，不能用向上排空气法。故选项错误; C.不易溶于水，密度大于空气的气体既可以用排水法又可以用向上排空气法。故选项正确; D.密度小于空气的气体，不能用向上排空气法。故选项错误;故选C。 实 验 ②：碳酸钙与盐酸反应 例3、 如图装置若用来收集气体，要求该气体（ ） A.相对分子质量小于29 B.密度与空气密度相差较大 C.不溶于水 D.对空气无污染 【答案】B 【解析】该装置采用排空气法收集气体，向上排空气法(长进短出)收集气体,说明气体密度和空气密度相差较大且不和空气中成分反应，故选B. 课堂典例 例4、下列适合于实验室制取二氧化碳的一组仪器是( ) A.试管、酒精灯、单孔塞、导管、集气瓶 B.锥形瓶、长颈漏斗、双孔塞、导管、集气瓶 C.试管、水槽、单孔塞、导管、集气瓶 D.大试管、长颈漏斗、单孔塞、导管、集气瓶 课堂典例 【答案】B 【解析】A.在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，无需进行加热，不需要使用酒精灯，故A选项错误。 课堂典例 B.在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，可使用锥形瓶、长颈漏斗、双孔塞、导管、集气瓶完成实验，故选项正确。 C.在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，二氧化碳密度比空气的大，能溶于水，可选用向上排空气法收集，无需使用水槽，故C选项错误。 D.在实验室中制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀盐酸反应来制取，属于固液常温型，使用长颈漏斗和导管时，应使用双孔塞，故D选项错误。 故选B。 探究新知 任务二 实验室制取二氧化碳的装置 学以致用 1. 用B装置制取二氧化碳，如何检查装置的气密性？ 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 方法: 先关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活塞向外拉出一段。一段时间后若注射器的活塞恢复原位，则气密性良好。 1.抽气法 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 方法: 向长颈漏斗中注水至形成液封。缓慢推/拉活塞，若漏斗下端有一段稳定水柱/管口有气泡冒出，说明装置气密性良好。 2.推拉法 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 方法: 向长颈漏斗中注水至形成液封，继续加水一段时间后，若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，则证明该装置气密性良好。 3.液封法 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 拓展 4.微热法 方法: 用手握住试管，导管末端产生气泡。松开手一段时间后，导管末端上升一段水柱，一段时间不下降说明气密性良好。 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 学以致用 2. 用A装置收集二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？ 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 解答： （1）将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，则证明是二氧化碳。 （2）将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，则集满。 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 学以致用 3. 实验中还可以用试管、多孔隔板、长颈漏斗、导管和弹簧夹组成另一套气体的发生装置，你能说出该装置的优点吗？ 任务二 探究新知 实验室制取二氧化碳的装置 优点：可以控制反应随时发生，随时停止。 需要反应发生时，向长颈漏斗中加入液体药品，打开弹簧夹。液体药品和固体药品接触反应发生。 如果不需要反应再继续发生了，关闭弹簧夹。产生的气体将试管中的液体压回到长劲漏斗中一些，固体和液体药品分离开，反应就停止了。 例5、根据如图装置图，回答有关问题:( ) (1)仪器a的名称是______。 (2)实验室制取二氧化碳所选用的发生装置是______(填字母)。 (3)若选用C装置在实验室收集氧气，验满的方法是______。 课堂典例 【答案】（1）试管;（2）B; (3)氧气的验满方法是:将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了;故答案为:将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了。 模块三 实验室制取气体的一般思路 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 在设计实验室制取气体的方案时，选择合适的化学反应原理是关键。依据反应原理，确定实验方法和装置，需要考虑多方面的因素。 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 如何选择实验室制取 、C 的反应原理与反应装置？ 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 实验室制取 A+F 高锰酸钾制取氧气 2KMn Mn+Mn+↑ 优点： 1.操作简便 2.反应速率快 3.便于回收二氧化锰 4.制得的氧气纯净 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 实验室制取 C C+E 大理石与稀盐酸制取二氧化碳 CaC+2HCl=Ca+C↑+O 优点： 1.常温反应 2.反应速率适中 3.制得的二氧化碳纯净 4.原料成本低 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 简述两种气体的发生装置和收集装置？ 1.用二氧化锰适合于制取较多的氧气，发生装置采用固固加热型，收集装置采用排水法，可收集到比较纯净的氧气。 2.制取二氧化碳采用固液常温型发生装置，收集装置采用向上排空气法，装置简单易操作。 探究新知 任务三 实验室制取气体的一般思路 实验室制取气 体的一般思路 例6、 下列关于二氧化碳的实验室制法正确的是（ ）。 课堂典例 【答案】B 【解析】】A错误,二氧化碳的实验室制取药品选用块状大理石(或石灰石)与稀盐酸;B正确，由于反应物的状态是固体和液体，反应条件是常温，可选择图中发生装置;C错误，二氧化碳密度比空气大，不用向上排空气法收集;D错误,废液要分类倾倒入废液桶。 模块四 练习与实践 实 验 ②：碳酸钙与盐酸反应 1、 实验室用双氧水制氧气和用大理石与稀盐酸反应制二氧化碳相比较，下列说 法中不正确的是（ ）。 A. 反应都不需要加热 B. 涉及的反应都是分解反应 C. 可以用同一套发生装置 D. 都能用向上排空气法收集气体 【答案】A 【解析】A.实验室用双氧水制氧气、大理石与稀盐酸反应制二氧化碳，均属于固液常温型，都不需要加热，故A选项说法正确; 课堂典例 课堂典例 B.过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应;碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应;故选项说法错误; C、验室用双氧水制氧气、大理石与稀盐酸反应制二氧化碳，所用药品均为液体和固体，可以用同一套发生装置，故选项说法正确; D、氧气和二氧化碳密度都比空气大，都能用向上排空气法收集，故选项说法正确。 2、如图是实验室制取二氧化碳的装置,其中的错误共有( )处。 A. 1 B.2 C.3 D.4 【答案】C 【解析】该装置中的错误有:长颈漏斗末端未伸入液面以下，生成的气体会从长颈漏斗中逸出;锥形瓶内导管伸入液面以下，生成的气体无法从导管中导出;集气瓶中导管在集气瓶口，集气瓶内的空气无法排出;有三处错误，故选C。 随堂检测 3、请根据下列装置图，回答有关问题: （1）实验室制取二氧化碳选用的发生装置是______(填字母),装置内的药品是______和______。反应的化学方程式为______。 （2）检验二氧化碳用到的试剂是______，反应的化学方程式为______。 （3）将燃着的木条放在集体瓶口，若观察到______现象，说明瓶中已充满二氧化碳。 （4）实验室选择制取气体的发生装置和收集装置时应根据______。 ①反应所需药品的状态②发生化学反应的条件③生成气体的性质④生成气体的用途 随堂检测 随堂检测 【解析】(1)实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以选用的发生装置是B，化学方程式为:CaC+2HCl=Ca+O+C↑ (2)实验室检验二氧化碳常用的试剂是澄清石灰水，化学方程式为: Ca+CO₂= CaC↓+O。 (3))二氧化碳不具有助燃性，所以将燃着的木条放在集体瓶口，若观察到木条熄灭现象，说明瓶中已充满二氧化碳。 (4)实验室选择制取气体的发生装置的依据是反应物的状态和反应条件，收集装置的依据是气体的密度和溶解性，故选①②③。 课堂总结 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$