实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 授课人：学科网 学习目标 1. 掌握实验室制取二氧化碳的原理与操作，学会用向上排空气法收集气体。 2. 了解二氧化碳的性质（如不助燃、溶于水、与石灰水反应等），并观察实验现象。 3. 通过实验探究，提高动手能力与分析问题的能力，培养科学探究精神。 课堂导入 18世纪英国化学家普利斯特里在酿酒厂发现，发酵过程中产生的气体能使烛火熄灭。他将这种气体命名为"固定空气"，后经拉瓦锡研究确定为CO2。今日实验将重现这一发现过程，通过 反应制取气体，并验证其特性。 问题： 1. 倾倒CO2时蜡烛熄灭顺序与气体何种物理性质相关？ 2. 石蕊溶液颜色变化说明CO2与水反应生成了何种物质？加热后颜色恢复暗示该反应具有什么特性？ 探究新知 提出探究问题 1. 如何检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳？ 2. 二氧化碳倾倒入烧杯后，蜡烛熄灭的现象说明了什么？ 3. 二氧化碳通入石蓝溶液后，溶液颜色的变化反映了什么化学反应？ 4. 二氧化碳通入澄清石灰水后，观察到的现象是什么？ 参考答案： 1. 检查集气瓶中是否已收集满二氧化碳可以通过将燃烧的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明集气瓶已收集满二氧化碳。 2. 蜡烛熄灭说明二氧化碳不支持燃烧且密度比空气大。 3. 二氧化碳与水反应生成碳酸，使石蓝溶液变色，反应方程式为： 4. 二氧化碳通入澄清石灰水后，石灰水变浑浊，反应方程式为： 提出探究问题 猜想与假设 1. 集气瓶中是否收集满二氧化碳可以通过燃烧的木条熄灭来判断。 2. 二氧化碳可能具有不支持燃烧的性质，且密度大于空气。 3. 二氧化碳与水反应可能生成酸性物质，导致石蓝溶液颜色变化。 4. 二氧化碳与澄清石灰水反应可能生成白色沉淀。 明确实验目标 通过本实验，我们需要达到以下目标： 1. 掌握实验室制取二氧化碳的方法，并学会用向上排空气法收集气体。 2. 验证二氧化碳的性质，包括不支持燃烧、与水反应生成碳酸、与澄清石灰水反应生成沉淀等。 3. 学会观察和记录实验现象，分析数据并得出结论。 回顾实验原理 1. 二氧化碳的制取：实验室常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应方程式为： 2. 二氧化碳的性质： 不支持燃烧：二氧化碳密度大于空气，且不助燃。 与水反应生成碳酸：CO2 + H2O = H2CO3。 与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀： 回顾实验原理 小实验1：制取二氧化碳 1. 按照图6-21所示连接装置，并检查装置的气密性。 图6-21 制取二氧化碳的装置 2. 在试管中放入几小块石灰石（或大理石），注入15 mL稀盐酸，观察现象。 3. 用带有导管的橡胶塞塞住试管口，用向上排空气法收集二氧化碳。 小实验2：验证二氧化碳不支持燃烧 1. 把一支短蜡烛固定在烧杯底部，点燃。 2. 拿起收集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯内缓慢倾倒二氧化碳，观察现象。 图6-22 把二氧化碳倾倒入烧杯 小实验3：二氧化碳与水反应 1. 向两支试管中分别加入2 mL蒸馏水，然后各滴入1-2滴石蓝溶液，观察颜色。 2. 向其中一支试管中通入二氧化碳，观察颜色变化，并与静置的试管对比。 图6-23 二氧化碳与水反应的实验示意图 小实验4：二氧化碳与澄清石灰水反应 1. 取一支试管，加入少量澄清石灰水。 2. 通入二氧化碳，观察现象。 实验现象 1. 制取二氧化碳：石灰石与稀盐酸反应产生大量气泡，生成的气体为二氧化碳。 2. 验证二氧化碳不支持燃烧：蜡烛熄灭，说明二氧化碳不支持燃烧且密度大于空气。 3. 二氧化碳与水反应：通入二氧化碳后，石蓝溶液由蓝色变为红色，说明生成了酸性物质。 4. 二氧化碳与澄清石灰水反应：通入二氧化碳后，澄清石灰水变浑浊，说明生成了碳酸钙沉淀。 实验现象 数据分析 1. 根据实验现象，二氧化碳不支持燃烧且密度大于空气。 2. 石蓝溶液颜色变化表明二氧化碳与水反应生成了碳酸。 3. 澄清石灰水变浑浊表明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀。 结论总结 1. 实验成功制取了二氧化碳，并验证了其不支持燃烧、与水反应生成碳酸、与澄清石灰水反应生成沉淀等性质。 2. 实验结果与理论推测一致，验证了二氧化碳的相关性质。 问题讨论 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。 参考答案：在实验过程中，可能会遇到装置漏气、气体收集不完全等问题。通过检查装置气密性和调整操作步骤可以解决这些问题。 2. 怎样用实验证明碳酸饮料（如汽水）中含有二氧化碳？请试一试。 参考答案：可以将碳酸饮料倒入试管中，加热后产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明饮料中含有二氧化碳。 实验反思 1. 实验设计方面：实验设计合理，能够有效验证二氧化碳的性质，但在气体收集过程中可能存在少量损失，需进一步优化装置。 2. 操作过程方面：部分学生在操作时未能严格遵守规范，导致实验现象不够明显，需加强操作培训。 3. 数据分析方面：学生对实验现象的观察和记录较为准确，但在分析数据时需进一步提高逻辑推理能力。 4. 改进建议：增加重复实验次数，提高数据可靠性；引入更多定量分析方法，提升实验精度。 课堂总结 课堂总结 实验目的 1. 掌握实验室制取二氧化碳的方法及向上排空气法收集气体的技能。 2. 验证二氧化碳的性质，包括不助燃、与水反应生成碳酸、使澄清石灰水变浑浊等特性。 实验原理 CO2+H2O=H2CO3 课堂总结 操作步骤与现象 1. 二氧化碳制备 (1) 检查装置气密性 → 加入石灰石和稀盐酸 → 观察气泡产生 → 用向上排空气法收集气体。 (2) 验满：燃着木条靠近集气瓶口 → 火焰熄灭。 2. 性质验证 (1) 倾倒二氧化碳至点燃蜡烛的烧杯中 → 蜡烛熄灭 → 说明二氧化碳不助燃且密度大于空气。 (2) 通入二氧化碳至石蓝溶液 → 溶液变色 → 加热后恢复原色 → 证明二氧化碳与水反应生成碳酸。 (3) 通入二氧化碳至澄清石灰水 → 溶液变浑浊 → 生成碳酸钙沉淀。 结论 1. 实验室制取二氧化碳采用石灰石与稀盐酸反应，操作简便且气体纯度较高。 2. 二氧化碳具有不助燃、能与水反应生成碳酸、使澄清石灰水变浑浊等性质。 3. 向上排空气法适用于密度大于空气的气体收集。 谢谢您的观看 THANKS $$