5.3 二氧化碳 第2课时（导学案）化学科粤版2024九年级上册

5.3 二氧化碳 第2课时 一、知识目标 1.能说出实验室制取气体选择药品时应综合考虑的因素，找出实验室制取二氧化碳的最佳药品。 2.准确说出实验室制取二氧化碳的操作步骤，选择实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置。 3.总结实验室制取二氧化碳的思路，说出实验室制取气体的一般思路。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识实验室制取二氧化碳的药品选择、装置设计和操作步骤；从微观角度理解反应原理，分析不同药品反应速率不同的原因。 2.科学探究与创新意识：通过实验探究，设计并组装制取二氧化碳的不同装置，评价装置优缺点，培养创新思维和实践能力。 3.科学态度与社会责任：在实验过程中，培养严谨的科学态度，关注实验安全和环保问题，认识化学与社会的联系。 1、 学习重点 总结实验室制取二氧化碳的思路，说出实验室制取气体的一般思路。 2、 学习难点 选择仪器组装制取二氧化碳的不同装置，说出每一套装置的优点。 一、实验室制取CO2试剂的选择 实验室常用 与 （主要成分是 ）在常温下反应来制取二氧化碳。 原理（方程式）： 二、实验室制CO2的实验内容与步骤 1、 ：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 。 实验室怎么制取二氧化碳 活动一：情境导入 问题思考：我们知道氧气有实验室制取方法，那在实验室要用什么方法才能收集到纯净的 呢？ 活动二：新课探究之试剂的选择 问题思考: 1.碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法能用于实验室制取纯净的二氧化碳吗？为什么？ 问题探究: 2.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？请通过实验探究并记录现象。 归纳总结: 3.实验室制取气体选择药品时应综合考虑哪些因素？ 活动三：新课探究之选择与组装仪器 问题思考: 1.根据实验室制取二氧化碳的反应原理，我们如何选择发生装置和收集装置呢？回顾实验室制取氧气的装置选择方法。 问题探究： 2.从给定的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，并画出不同的装置方案图。 问题思考： 3.图中哪些仪器在不同组合中均用不到，为什么？ 活动四：新课探究之进行实验 问题思考：进行实验室制取二氧化碳的实验要经历哪些步骤？ 问题探究： 2.按照实验步骤进行操作，并记录实验现象。 活动五：新课探究之反思评价 问题探究： 1.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。 活动六：新课探究之撰写实验报告 问题探究： 根据实验情况撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验用品、实验装置图、实验记录、分析讨论、实验反思等内容。 一、实验室制取CO2 实验室常用 与 （主要成分是 ）在常温下反应来制取二氧化碳。 原理（方程式）： 二、实验室制取气体的方法制取气体的装置 发生装置 反应物的聚集状态 固体受热分解 反应条件 加热 收集装置 固体与液体 液体与液体 不加热 气体产物的物理性质 密度比空气大或小 是否溶于水 是否与水反应 是否与空气中各成分反应 气体产物的化学性质 【检测题1】图中甲装置可作为实验室制取的发生装置，下列说法正确的是（　　） A. 所指仪器的名称是广口瓶 B. 仪器 、插入双孔橡胶塞的先后顺序是先后 C. 甲装置可以用作实验室制氧气的发生装置 D. 将甲中仪器 换成仪器乙，优点是能控制反应随时停止和进行 【检测题2】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，可选用装置②④组合 B．用装置①制取，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，气体应从管口c通入 【检测题3】实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置气密性，②按要求连接制取装置，③向长颈漏斗中注入稀盐酸，④收集气体，⑤向大试管内中放入石灰石，操作顺序正确的是（　　） A. ①②③④⑤ B. ②①③④⑤ C. ②①⑤③④ D. ③④⑤②① 【检测题4】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（　　） A. 通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红 B. 将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭 C. 通入澄清石灰水，观察是否变浑浊 D. 通过闻气味 【检测题5】下列实验室制取的相关实验操作正确的是（　　） 考点：实验室制二氧化碳 1．如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是 A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体 C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体 2．在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是 A．向锥形瓶中加入碳酸钙粉末 B．从长颈漏斗注入稀硫酸 C．当反应开始有气泡产生时可收集气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上 3．实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A．检查气密性 B．装药品 C．收集气体 D．气体验满 A．A B．B C．C D．D 4．实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 5．下列关于实验室制取、收集、检验二氧化碳的说法中不正确的是 A．用大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．用向上排空气法收集二氧化碳 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3 二氧化碳 第2课时 一、知识目标 1.能说出实验室制取气体选择药品时应综合考虑的因素，找出实验室制取二氧化碳的最佳药品。 2.准确说出实验室制取二氧化碳的操作步骤，选择实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置。 3.总结实验室制取二氧化碳的思路，说出实验室制取气体的一般思路。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识实验室制取二氧化碳的药品选择、装置设计和操作步骤；从微观角度理解反应原理，分析不同药品反应速率不同的原因。 2.科学探究与创新意识：通过实验探究，设计并组装制取二氧化碳的不同装置，评价装置优缺点，培养创新思维和实践能力。 3.科学态度与社会责任：在实验过程中，培养严谨的科学态度，关注实验安全和环保问题，认识化学与社会的联系。 1、 学习重点 总结实验室制取二氧化碳的思路，说出实验室制取气体的一般思路。 2、 学习难点 选择仪器组装制取二氧化碳的不同装置，说出每一套装置的优点。 一、实验室制取CO2试剂的选择 实验室常用稀盐酸与块状大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）在常温下反应来制取二氧化碳。 原理：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑ 二、实验室制CO2的实验内容与步骤 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大理石或石灰石，倒入6mL稀盐酸， 迅速盖好胶塞。 3、收集气体：将试管固定在铁架台上，用 向上排空气 法收集气体。 4、进行验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，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。 实验室怎么制取二氧化碳 活动一：情境导入 问题思考：我们知道氧气有实验室制取方法，那在实验室要用什么方法才能收集到纯净的 呢？ 答案：需要探究合适的试剂、装置和操作步骤来制取纯净的二氧化碳。 活动二：新课探究之试剂的选择 问题思考: 1.碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法能用于实验室制取纯净的二氧化碳吗？为什么？ 答案：不能。碳燃烧需要充足的氧气环境，且原料氧气和产生的二氧化碳是混合在一起的，同时不完全燃烧时还会产生一氧化碳，不利于二氧化碳的收集。 问题探究: 2.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？请通过实验探究并记录现象。 答案：通过实验可知，碳酸钙（块状）与稀盐酸反应时，大量气泡，反应速率适中，易于控制；碳酸钙（块状）与稀硫酸反应时，少量气泡，反应一会儿就停止；碳酸钠（块状）与稀盐酸反应速率太快，不易控制；碳酸钙（粉末）与稀盐酸反应速率也很快，不易控制。实验室制取二氧化碳的最佳药品是块状大理石或石灰石与稀盐酸。因为生成的硫酸钙会覆盖在反应物表面，阻碍反应的进一步进行，所以碳酸钙与稀硫酸反应不合适；碳酸钠与酸反应速率太快，不易控制。 归纳总结: 3.实验室制取气体选择药品时应综合考虑哪些因素？ 答案：应综合考虑反应速率是否适中、是否便于控制、是否能得到纯净的气体、药品是否安全、环保经济等因素。 活动三：新课探究之选择与组装仪器 问题思考: 1.根据实验室制取二氧化碳的反应原理，我们如何选择发生装置和收集装置呢？回顾实验室制取氧气的装置选择方法。 答案：实验室制取氧气时，根据反应物的状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置。实验室制取二氧化碳是用块状大理石或石灰石（固体）与稀盐酸（液体）在常温下反应，所以发生装置应选择固液常温型；二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，所以收集装置应选择向上排空气法。 问题探究： 2.从给定的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，并画出不同的装置方案图。 答案：学生根据所学知识进行选择和组装，画出不同的装置方案图。例如常见的固液常温型发生装置可以用锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞等组装。 问题思考： 3.图中哪些仪器在不同组合中均用不到，为什么？ 答案：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。 活动四：新课探究之进行实验 问题思考：进行实验室制取二氧化碳的实验要经历哪些步骤？ 答案：检查气密性、加入试剂、制取并收集气体、验满、检验气体。 问题探究： 2.按照实验步骤进行操作，并记录实验现象。 答案：学生在实验过程中，检查装置气密性时，若装置不漏气，导管口会有气泡冒出；加入试剂后，会观察到有大量气泡产生；收集气体时，用向上排空气法收集；验满时，将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则已满；检验气体时，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊则是二氧化碳。 活动五：新课探究之反思评价 问题探究： 1.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。 答案：方案一装置简单，但无法补充药品；方案二便于添加稀盐酸，但无法控制反应速率，容易造成气体泄漏；方案三能控制反应速率，但不能随开随用；方案四能随开随用，但结构复杂。可以根据不同方案的缺点进行改进，如在方案二的基础上增加控制反应速率的装置等。 活动六：新课探究之撰写实验报告 问题探究： 根据实验情况撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验用品、实验装置图、实验记录、分析讨论、实验反思等内容。 答案：学生根据实验实际情况完成实验报告，教师对报告进行评价，指出优点和不足。 一、实验室制取CO2 实验室常用稀盐酸与块状大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）在常温下反应来制取二氧化碳。 原理：CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑ 二、实验室制取气体的方法 制取气体的装置 发生装置 反应物的聚集状态 固体受热分解 反应条件 加热 收集装置 固体与液体 液体与液体 不加热 气体产物的物理性质 密度比空气大或小 是否溶于水 是否与水反应 是否与空气中各成分反应 气体产物的化学性质 【检测题1】图中甲装置可作为实验室制取的发生装置，下列说法正确的是（　　） A. 所指仪器的名称是广口瓶 B. 仪器 、插入双孔橡胶塞的先后顺序是先后 C. 甲装置可以用作实验室制氧气的发生装置 D. 将甲中仪器 换成仪器乙，优点是能控制反应随时停止和进行 【答案】C 【详解】A、 所指仪器的名称是锥形瓶，不是广口瓶，所以A错误。 B、仪器 、插入双孔橡胶塞的先后顺序是先后，便于操作，所以B错误。 C、甲装置是固液常温型发生装置，实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，也是固液常温型反应，所以甲装置可以用作实验室制氧气的发生装置，C正确。 D、将甲中仪器 换成仪器乙，乙是分液漏斗，分液漏斗不能控制反应随时停止和进行，D错误。 故选C。 【检测题2】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，可选用装置②④组合 B．用装置①制取，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，气体应从管口c通入 【答案】C 【详解】A、用过氧化氢溶液制取氧气，是固液常温型反应，发生装置不能选②，氧气不易溶于水，收集装置可选④排水法，也可选向上排空气法，A错误。 B、用装置①制取二氧化碳，分液漏斗中应装稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙会覆盖在碳酸钙表面，阻碍反应进行，所以B错误。 C、装置①中使用分液漏斗，可以通过控制滴加液体的速率来控制反应的速率，C正确。 D、用装置③收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，气体应从管口 通入，所以D错误。 故选C。 【检测题3】实验室制取二氧化碳一般有以下步骤：①检查装置气密性，②按要求连接制取装置，③向长颈漏斗中注入稀盐酸，④收集气体，⑤向大试管内中放入石灰石，操作顺序正确的是（　　） A. ①②③④⑤ B. ②①③④⑤ C. ②①⑤③④ D. ③④⑤②① 【答案】C 【详解】实验室制取二氧化碳的操作步骤是：先按要求连接制取装置，然后检查装置气密性，接着向大试管内中放入石灰石（固体药品），再向长颈漏斗中注入稀盐酸（液体药品），最后收集气体。所以顺序是②①⑤③④，答案选C。 【检测题4】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（　　） A. 通入紫色石蕊溶液中，观察溶液是否变红 B. 将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否熄灭 C. 通入澄清石灰水，观察是否变浑浊 D. 通过闻气味 【答案】C 【详解】A、能使紫色石蕊溶液变红的气体不一定是二氧化碳，如氯化氢气体等也能使石蕊溶液变红，所以A错误。 B、能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，如氮气等也能使木条熄灭，所以B错误。 C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，这是二氧化碳的特性，所以通入澄清石灰水，观察是否变浑浊是检验二氧化碳的最好方法，C正确。 D、二氧化碳是无色无味的气体，通过闻气味不能检验是否是二氧化碳，所以D错误。 故选C。 【检测题5】下列实验室制取的相关实验操作正确的是（　　） 【答案】B 【详解】A、浓盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体，使得制备的二氧化碳气体不纯，A错误； B、 浓硫酸具有吸水性，且不和二氧化碳反应，所以可以用来干燥二氧化碳，B正确； C、 二氧化碳能溶于水，因此不用排水法收集，C错误； D、 验满时燃着的小木条应放在集气瓶口，D错误。 故选B。 考点：实验室制二氧化碳 1．如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是 A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体 C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体 【答案】C 【详解】A、制取氧气的装置为固体加热装置，需要酒精灯加热，制取二氧化碳的装置为固液常温装置，不需要酒精灯加热，故选项错误； B、制取氧气的装置试管口有一团棉花，选用的是高锰酸钾粉末状物质，需要用药匙或纸槽，将药品送至试管底部，制取二氧化碳选用大理石或石灰石，可用镊子装入固体，故选项错误； C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成，均需检查装置的气密性，故选项正确； D、氧气具有助燃性，能使得火星的木条复燃，可用带火星的木条检验，二氧化碳常用澄清的石灰水来检验，故选项错误。 故选：C。 2．在实验室用如图所示的装置制取二氧化碳，有关操作正确的一项是 A．向锥形瓶中加入碳酸钙粉末 B．从长颈漏斗注入稀硫酸 C．当反应开始有气泡产生时可收集气体 D．气体收集满后集气瓶正放在桌面上 【答案】D 【详解】A、实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，不能选择碳酸钙粉末，因为碳酸钙粉末和稀盐酸反应速率较快，不利于收集气体，不符合题意； B、实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，不选择稀硫酸，是因为碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行，不符合题意； C、当反应开始有气泡产生时立即收集气体，会使收集的二氧化碳中混有装置中的空气，导致收集的气体不纯，不符合题意； D、二氧化碳的密度比空气大，气体收集满后集气瓶正放在桌面上，符合题意。 故选D。 3．实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 A．检查气密性 B．装药品 C．收集气体 D．气体验满 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A、图示中长颈漏斗下端伸入液面以下，形成液封，双手紧握试管外壁，装置内气体受热膨胀，导管口有气泡冒出，则说明该装置气密性良好，图示操作正确； B、实验室利用稀盐酸和大理石制取二氧化碳，向试管中装药品时，应先装固体药品，再装液体药品，且装块状固体药品时，应“一横二放三慢竖”，先将试管横放，用镊子把固体放在试管口，再将试管慢慢竖起来，图示操作错误； C、二氧化碳密度比空气大，应该用向上排空气法收集，图示操作错误； D、二氧化碳不能燃烧且不支持燃烧，验满的方法为：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明已收集满，图示操作错误； 故选：A。 4．实验室用大理石和稀盐酸制备二氧化碳，发生装置如图所示，下列说法正确的是 A．可用粉末状碳酸钠代替大理石 B．长颈漏斗可控制滴加液体的速率 C．闭合旋塞后，试管内气压增大 D．气体会从长颈漏斗中逸出 【答案】C 【详解】A、碳酸钠粉末与盐酸反应速率过快，不易控制，且碳酸钠属于粉末状，隔板不能起到固液分离的目的，故不能用碳酸钠粉末代替实验室用大理石，选项错误； B、长颈漏斗不能控制滴加液体的速率，分液漏斗可以控制滴加液体的速率，选项错误； C、闭合旋塞后，大理石和稀盐酸反应生成的二氧化碳气体会在试管中聚集，气体压强增大，选项正确； D、长颈漏斗伸入了液面以下进行液封，气体不会从长颈漏斗逸出，选项错误； 故选C。 5．下列关于实验室制取、收集、检验二氧化碳的说法中不正确的是 A．用大理石和稀硫酸制取二氧化碳 B．用向上排空气法收集二氧化碳 C．用澄清石灰水检验二氧化碳 D．为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗 【答案】A 【详解】A、稀硫酸与大理石（CaCO3）反应会生成微溶的硫酸钙，覆盖在大理石表面阻止反应持续进行。实验室通常用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳，选项错误； B、二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，选项正确； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验室用澄清石灰水检验二氧化碳，选项正确； D、为了得到平稳的气流，加入液体试剂的装置选用分液漏斗，通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，产生平稳的气流，选项正确； 故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 $