5.3 第2课时 二氧化碳的实验室制法（教学课件）-【一本】2025-2026学年新教材九年级化学上册同步训练（科粤版2024）

第五单元 燃料与二氧化碳 九年级上册 (科粤版) 5.3.2 二氧化碳的实验室制法 1 目 录 目标导航 新课导入 新课讲授 课堂小结 课堂检测 1 2 3 4 5 2 1. 初步学会制取CO2的反应原理和实验装置。 2. 了解实验室制备气体的思路和方法。 3. 明确CO2实验室制法的选用装置和操作方法的原理。 目标导航 3 新课导入 从学过的知识和一些资料中得知：哪些方法和途径可以得到二氧化碳？ ①木炭燃烧； ②人呼吸； ③煅烧石灰石； ④碳酸氢钙分解； ⑤酸（稀盐酸、稀硫酸）跟石灰石反应； ⑥酸（稀盐酸、稀硫酸）跟碳酸钠粉末反应； ⑦碱式碳酸铜受热分解…… 从能源和环保的角度、经济的角度、操作的难易等方面，各抒己见，排除明显不适合的原料、方法，选择合适的实验室制取二氧化碳的方法。 4 新课讲授 二、实验室怎样制取二氧化碳 实验室常用稀盐酸与块状大理石或石灰石在常温下反应来制取二氧化碳。 1、药品： 大理石 石灰石 主要成分是碳酸钙（CaCO3） 溶质是氯化氢（HCl） 这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。首先，碳酸钙与盐酸发生反应:CaCO3 + 2HCl- = CaCl2 + H2CO3然后，碳酸不稳定，分解产生二氧化碳:H2CO3= H20+ CO2↑ 5 碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗？实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢？ 新课讲授 二、实验室怎样制取二氧化碳 2、化学方程式： CaCO3＋2HCl == CaCl2＋H2O＋CO2↑ 这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。 首先，碳酸钙与盐酸发生反应：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2CO3 然后，碳酸不稳定，分解产生二氧化碳：H2CO3== H2O+ CO2↑ 碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗?实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢? 6 观察活动 目的 认识实验室制备二氧化碳应选用的试剂。 【实验1】在6支试管中分别加入相同质量的块状大理石、碳酸钠、粉末状碳酸钙，再分别加入等量的稀盐酸和稀硫酸，观察现象并加以比较，分析用什么试剂制备二氧化碳效果最好。 产生气泡速率适中 反应一会儿就停止 反应速率过快 反应速率过快 7 实验探究 目的 学习二氧化碳的实验室制取与检验。 实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置如何设计？仪器的连接顺序和实验操作是怎样的？如何进行气体检验？ 提出问题 【实验2】 通过制取氧气你已经知道实验室制取气体的装置包括两部分——发生装置和收集装置，选择什么装置与多种因素有关，对比氧气的制取装置，请你对二氧化碳制取装置作出假设，填入下表相应栏中。 设计实验 8 1. 设计装置 制取O2 制取CO2 气体发生装置 原料和状态 是否加热 装置选用 原料和状态 是否加热 装置选用 KMnO4固体 需加热 固体加热 H2O2溶液和MnO2固体 不需加热 固液常温 气体收集装置 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用 大于空气 不易溶于水 向上排气或排水法 石灰石固体 和稀盐酸 不需加热 固液常温 大于空气 能溶于水 向上排气法 注：比较某气体的相对分子质量与空气的平均相对分子质量（29)，即可判断该气体与空气密度的相对大小。 9 2. 选择与组装仪器 根据上面的分析，在下图所列仪器中，选择适当的仪器（也可另选仪器)，组装成制取二氧化碳的发生装置和收集装置，你能在下面的框中画出不同的装置方案图吗？ 10 2. 选择与组装仪器 方案一 方案二 方案三 方案四 请思考：图中哪些仪器在不同组合中均用不到？为什么？ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 用不到水槽，因为二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集。 用不到酒精灯，因为利用石灰石和稀盐酸反应，不需要加热； 11 探究制取二氧化碳的实验装置 12 通过你的认真分析，选用最简单的仪器，组装成制取二氧化碳气体的装置，制取并检验该气体。进行实验要经历以下步骤： ①检查装置气密性—②加入试剂—③收集气体—④进行验满—⑤检验气体。每一步骤的具体操作方式应当是怎样的呢？ 进行实验 13 进行实验 14 优点 缺点 反思与评价 对比不同的装置方案，评价各自的优缺点，反思有什么可以改进的地方。 方案一 方案二 方案三 方案四 装置简单 无法补充药品 便于添加稀盐酸 无法控制反应速率， 容易造成气体泄漏。 利用滴加稀盐酸的快慢，控制反应的速率。 不能实现随开随用，随关随停。 可以实现随开随用，随关随停。 结构相对复杂，辅助仪器较多。 15 撰写实验报告 二氧化碳的制取 姓名：________ 班级：_________ 日期：__________ 实验目的：___________________________________________________ 实验原理：___________________________________________________ 实验用品：______________________________________________________ ________________________________________________________________ 实验装置图： 试管、玻璃弯管、乳胶管、单孔胶塞、铁架台（带铁夹）、集气瓶、毛玻璃片、石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、火柴等。 学习实验室制取二氧化碳的方法。 CaCO3＋2HCl == CaCl2＋H2O＋CO2↑ 16 撰写实验报告 实验记录： 实验内容与步骤 现象 1.检查装置气密性：将导管伸入水中，手握试管，观察水中导管口的现象。 2.加入试剂：打开胶塞，按操作要求在试管中加入适量___________，倒入6mL_________， 迅速盖好胶塞。 3.收集气体：将试管固定在________上，用_________法收集气体。 4.进行验满：用_____________靠近集气瓶口，检验气体是否集满。 5.检验气体：往集气瓶中滴加适量澄清石灰水。 导管口有气泡冒出 石灰石 稀盐酸 石灰石表面有气泡冒出 铁架台 向上排气 燃着的木条 燃着的木条一段时间后熄灭 澄清石灰水变浑浊 1.检查装置气密性:将导管伸人水中,手握试管,观察水中导管口的现象。.2.加入试剂:打开胶塞,按操作要求在试管中加入适址倒人6mL__, 迅速盖好胶塞。3.收集气体:将试管固定在上,用_法收集气体。4.进行验满:用_靠近集气瓶口,检验气体是否集满。5.检验气体:往集气瓶中滴加适量澄清石灰水。 17 分析讨论 1.为什么实验室可以用上面的气体发生装置和收集装置来制取二氧化碳气体？ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 2.为什么可以用步骤4的方法检验二氧化碳是否集满？ ___________________________________________________________________ 石灰石为固体，稀盐酸为液体，反应在常温下进行，所以采用固液常温发生装置；由于二氧化碳的密度大于空气，且能溶于水，应采用向上排气法收集。 二氧化碳不可燃，且不支持燃烧，可用燃着的木条放置于集气瓶口进行验满。 1.比较实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置与制取氧气的有何不同。为什么会有不同?2.实验结束后，反思实验前的准备、实验中的小组合作和安全注意事项、实验后的清洁卫生情况。 18 实验反思 1.比较实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置与制取氧气的有何不同。 为什么会有不同? 2.实验结束后，反思实验前的准备、实验中的小组合作和安全注意事项、实验后 的清洁卫生情况。 二氧化碳采用固液常温发生装置，而氧气还可以用固体加热发生装置。 二氧化碳只能采用向上排气法收集，氧气还可以采用排水法收集。 由于反应物的状态和反应条件不同，发生装置不同；由于二氧化碳和氧气的水溶性和密度不同，导致收集装置不同。 1.比较实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置与制取氧气的有何不同。为什么会有不同?2.实验结束后，反思实验前的准备、实验中的小组合作和安全注意事项、实验后的清洁卫生情况。 19 实验室制取气体的方法 实验室制取气体须选择合适的试剂，要求保证安全、操作方便、反应速率适中，并兼顾环保、经济性。制取气体的装置包含气体发生装置和收集装置，有时还需要气体净化装置和尾气处理装置。各装置中具体仪器的选择需要考虑反应物的聚集状态(固体或液体)、反应条件(加热或不加热)气体产物的性质(比空气重或轻、是否溶于水、是否与水反应、是否有毒或污染空气)等因素。 选择仪器后，要按照先下后上、先左后右的顺序组装仪器，并检查装置的气密性。加入试剂时，先加固体试剂，后加液体试剂，最后点燃酒精灯(如果需要加热的话)。使用排水集气法收集气体时，为防止水倒吸，实验结束时需要先将气体导管从水中移出，再停止加热。拆卸仪器的顺序一般与组装顺序相反。 思路与方法导引 20 制取CO2的原理 课堂小结 5.3 二氧化碳 （第2课时） 制取CO2的步骤 ①检查装置气密性、②加入试剂、 ③收集气体、④进行验满、⑤检验气体 制取CO2的装置 CaCO3＋2HCl == CaCl2＋H2O＋CO2↑ 固液常温发生装置 向上排气法收集 1、实验室制取二氧化碳时，向盛有石灰石的锥形瓶中加入酸后，过一会儿石灰石表面几乎没有气泡产生，其原因是（　　） A. 锥形瓶塞处漏气 B. 没有加热 C. 加入的是硫酸溶液 D. 没有用玻璃棒搅拌溶液 C 随堂练习 实验室用稀盐酸和块状大理石或石灰石反应，不需要加热，所得CO2气流平稳，气体又较为纯净，所以选用稀盐酸制CO2最合适，排除B、D的可能；再者，实验前，必须检验装置的气密性，不反应与漏气与否无关系从而又排除A；所以可能的原因就是C，原因是若加入的酸是硫酸溶液，其反应生成物CaSO4，它微溶于水，随着生成物量的增多CaSO4不能继续溶解，最终沉积于大理石表面阻碍稀硫酸与石灰石的接触，反应停止。 2、下列所示分别是二氧化碳的制取、干燥、收集和性质检验的装置图，其中正确的是（　　） D A、图示为制取CO2的发生装置，装置中长颈漏斗未伸入液面以下，气体从长颈漏斗逸出，错误； B、图示为使用浓硫酸干燥CO2的装置，进气口和出气口反了，应为“长进短出”，错误； C、图示为气体的收集装置，集气瓶瓶口向下，为向下排气法；CO2密度大于空气，应采取向上排气法，错误； D、把CO2通过伸入试液中的导管通入紫色石蕊试液，CO2与水反应生成碳酸使石蕊试液变成红色，正确。 ． 3、实验室制取CO2有以下几个步骤：①按要求装好仪器；②向漏斗中注入盐酸；③向反应器中加入块状石灰石；④检查装置气密性；⑤收集生成的气体。以上操作正确排列顺序为（　　） A. ①②③④⑤ B. ②①④③⑤ C. ①④③②⑤ D. ①②④③⑤ C 实验室制取二氧化碳用的药品是大理石或石灰石与稀盐酸，应采用：“连→ 检 →装→注→集”等操作步骤 ，以此分析排序即可。 A、实验室制取CO2，是在常温下，用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，不需要加热，因此不需要酒精灯，故A不适宜；B、因二氧化碳溶于水，收集方法不能用排水法，用不到水槽，故B不适宜；C、不需要加热，不需要酒精灯，故D不适宜；D、在常温下制取CO2，用到的仪器有：锥形瓶（或广口瓶）、长颈漏斗、导管、双孔橡皮塞、集气瓶，故D适宜。 4、实验室制取二氧化碳适宜的仪器是（　　） A．广口瓶、集气瓶、酒精灯 B．漏斗、广口瓶、集气瓶、水槽 C．长颈漏斗、酒精灯、集气瓶 D．长颈漏斗、广口瓶、集气瓶 D 完成《一本•同步训练》相关课时练习 谢谢！ 27 $$