学生实验6 二氧化碳的实验室制取与性质（教学课件）化学新教材鲁教版九年级上册

该初中化学课件聚焦二氧化碳的实验室制取（原理、装置选择、收集与验满）及性质（物理性质、化学性质），通过“可乐气泡来源”的生活现象导入，结合氧气制取知识类比，以小组讨论构建气体制取一般思路作为学习支架。 其亮点在于采用4~6人小组合作实验，明确分工提升科学探究与实践能力，通过对比氧气与二氧化碳制取总结气体制取思路培养科学思维，用表格归纳性质实验现象与结论，助力学生系统掌握知识，教师可直接用于实验教学，提升课堂效率。

第六单元 控制燃烧 学生实验6 二氧化碳的 实验室制取与性质 九年级化学 上册·鲁教版2024 学习内容导览 探究二氧化碳的性质 2 二氧化碳的制取与收集 1 2 明·学习目标 1.掌握二氧化碳的实验室制取原理、装置选择（发生装置、收集装置）及验满方法。理解二氧化碳的物理性质和化学性质.。 2.通过小组合作实验进行二氧化碳的制取和性质的探究，提升实验操作、现象观察与逻辑推理能力。在分工协作中培养沟通表达、任务分配与问题解决能力。 3.激发对化学实验的探究兴趣，体会团队协作在科学探究中的价值。培养严谨的实验态度和创新意识，感受化学与生活的联系。 3 引·新课导入 些现象都与哪种气体有关？如何在实验室制取并探究它的性质呢？ 二氧化碳的 制取与收集 01 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 实验原理 在实验室中通常用石灰石(主要成分是CaCO₃)和稀盐酸反应制取二氧化碳。二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，水溶液显酸性；二氧化碳不能燃烧，一般也不支持燃烧；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 小组讨论：实验室制取二氧化碳的原理 实验室制取二氧化碳的反应原理： 1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸 2.反应原理：CaCO3+2HCl === CaCl2+H2CO3 碳酸不稳定易分解：H2CO3 == H2O+CO2↑ 总反应为：CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑ 根据气体制取的一般思路，确定原理选择完药品后，需要选择发生装置和收集装置 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 思考与讨论： （1）实验室制取氧气的装置？（2）该装置的选择依据是什么？ （3）怎样收集氧气？依据是什么？如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？ 固体 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ 液体 不需加热 小组讨论：如何根据反应物状态、反应条件和二氧化碳的性质， 进行二氧化碳制取的装置选择？ 气体制取的一般思路：确定反应原理→选择发生装置（依据反应物状态、反应条件）→选择收集装置（依据气体密度、溶解性）→验满/验纯方法。 确定完药品后，要进行装置的选择，根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的性质选择收集装置 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 发生装置（考虑反应物状态和反应条件） 收集装置（气体的密度和溶解度）                 固体加热型 反应物是固体 反应需要加热 固液常温型 反应物是固体和 液体，反应不加热 排水集气法 适合溶解性小 不与水反应的气体 向上排空气法 适合密度大于 空气的气体 向下排空气法 适合密度小于 空气的气体 适合 高锰酸钾制氧气   适合 过氧化氢制氧气               气体从短管进集气瓶，水从长管排出 气体从长管进集气瓶，空气从短管排出 气体从短管进集气瓶，空气从长管排出 小组讨论：实验室制取二氧化碳的装置选择 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热 固液常温型 排水法 不易溶于水且不与水发生反应的气体 向上排空气法 密度比空气大的气体且不与空气反应 向下排空气法 密度比空气小且不与空气反应的气体 收集二氧化碳应该选择哪种收集装置？ 固体 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ 液体 不需加热 发生装置 二氧化密度比空气大，能溶于水且与水反应，所以收集二氧化碳只能用向上排空气法 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 理清了实验室制取气体的一般思路， 回忆：二氧化碳的实验室制取的步骤有哪些？要注意些什么？ 实验室制取二氧化碳的实验步骤 (1)如图所示连接装置，检查装置的气密性。 (2)向锥形瓶中装入石灰石，向分液漏斗中加入稀盐酸。 (3)打开分液漏斗活塞，观察锥形瓶中发生的现象以及产生气体的颜色。 (4)将导气管伸到集气瓶底部，用向上排空气法收集气体，过一会儿，用燃着的木条在集气瓶口检验是否已集满二氧化碳。分别收集一集气瓶和一塑料瓶二氧化碳气体，用玻璃片盖住已集满二氧化碳的集气瓶，正放在实验台上备用。 连接仪器 检查气密性 加大理石 加稀盐酸 收集气体 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 若使用长颈漏斗下端应插到液面以下，形成液封，分液漏斗则不需要。 导管只需突出胶塞少许 排空气法导气管应该伸入接近瓶底的位置，以利于空气的排出 ‌检验装置气密性的方法 连接装置，将导管末端伸入水中，用手紧握锥形瓶，观察水中的导管口有没有气泡冒出。如果有气泡冒出，说明装置气密性良好。 ‌实验过程中的注意事项 探·知识奥秘 一、二氧化碳的制取与收集 进行分组实验 实验用品： 锥形瓶、分液漏斗、双孔橡皮塞、玻璃导管、胶皮管、集气瓶、软塑料矿泉水瓶、玻璃片、烧杯、火柴。石灰石、稀盐酸、蜡烛、紫色石蕊试液、澄清石灰水。 4~6人一组，明确实验任务，注意实验规范及实验安全 明确分工：组长统筹、实验员操作、记录员填单、发言人准备汇报 原理 现象 结论 注意 打开分液漏斗活塞后，锥形瓶中固体表面产生大量气泡，固体逐渐减少，验满时燃着的木条熄灭 石灰石与稀盐酸能反应生成二氧化碳气体，二氧化碳密度比空气大，且不支持燃烧，可用向上排空气法收集，燃着的木条验满方法有效 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑ 装入石灰石时，应将锥形瓶倾斜，用镊子将石灰石放入，防止打破仪器，收集时导管需伸到集气瓶底部，保证空气排尽，验满时木条放在瓶口，不能伸入瓶内 1．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是（ ） A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体 B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性 C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳 D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上 析·典型范例 D 2．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松（ ） A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2 B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2 D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 析·典型范例 C 探究 二氧化碳的性质 02 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 将导气管插入盛有澄清石灰水的试管中，观察并记录现象。 现象 分析 结论 澄清石灰水变浑浊 CO2能与氢氧化钙的水溶液(俗称石灰水)反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊 CO2能与Ca(OH)2溶液反应生成白色的碳酸钙沉淀 化学方程式： Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O 在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在。 实验探究二氧化碳的性质 16 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，观察现象。 现象：蜡烛自下而上依次熄灭 实验探究二氧化碳的性质 17 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 现象 结论 两支蜡烛自下而上，依次熄灭 CO2的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧 这一性质在生活中有哪些用途？ 密度比空气大：二氧化碳密度比空气大，覆盖在可燃物表面隔绝氧气。 不燃烧也不支持燃烧：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可以达到灭火的目的。 实验探究二氧化碳的性质 18 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 实验探究二氧化碳的性质 二氧化碳溶于水 向盛有二氧化碳气体的塑料瓶中加入适量的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，振荡。随后向瓶中滴入1～2滴紫色石蕊试液，振荡，观察并记录实验现象。 小资料：紫色石蕊试液 紫色石蕊试液是常用酸碱指示剂，由石蕊粉末溶于水制成。它遇酸性溶液会变红，遇碱性溶液会变蓝，遇中性溶液（如纯水）仍呈紫色，常用于实验室快速判断溶液酸碱性，操作简便且现象明显。 19 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 现象 分析 结论 塑料瓶变瘪，加入石蕊后溶液变为红色 部分CO2溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪。二氧化碳与水反应，生成了一种酸性物质。 CO2能溶于水且与水反应 实验探究二氧化碳的性质 CO2+H2O = H2CO3 20 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 小组合作，总结二氧化碳具有哪些性质？ 物理性质 化学性质 （1）无色无味的气体， （2）密度比空气大， （3）能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多。 （4）在高压低温下可得固体——干冰。 （1）二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 （2）不能供给呼吸。 （3）与水反应：CO2 + H2O === H2CO3 （4）与澄清石灰水反应： 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊： Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O 该反应用于检验CO2气体：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体。 （5）与灼热的碳反应： C + CO2==== 2CO（已学） 高温 实验探究二氧化碳的性质 21 探·知识奥秘 二、探究二氧化碳的性质 思考： 1.向放有高低不同蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳时应注意哪些事项? 2.比较实验室制取氧气和二氧化碳两个实验，总结实验室制取气体的一般思路与方法。 导管需伸至烧杯底部，利用二氧化碳密度大于空气的性质，让其从底部逐渐填充。 倾倒速度要缓慢，避免气流冲击导致二氧化碳快速逸散，或吹灭蜡烛。 蜡烛需固定牢固，高低差异明显（通常相差 3-5cm），且位于烧杯中央位置。 烧杯口与试剂瓶口尽量贴近，减少倾倒过程中二氧化碳泄漏。 22 探·知识奥秘 实验室制取气体物质的一般思路 确定制取气体的化学反应原理 根据实验室条件（如常温、加热、催化剂等），选择合适的药品和反应。需考虑原料易得、价格低廉、操作简便、反应速率适中、制得气体纯净等因素。 选择发生装置 根据反应物状态和反应条件选择。 固体+固体加热型 如高锰酸钾制氧气 固体+液体常温型 如过氧化氢制氧气） 选择收集装置 根据气体的密度、水溶性、是否与空气反应选择。 排水法：适用于难溶于水且不与水反应的气体 （如氧气、氢气）。 向上排空气法：适用于密度比空气大且不与空气反应的气体（如二氧化碳、氧气）。 向下排空气法：适用于密度比空气小且不与空气反应的气体（如氢气、甲烷）。 检验与验满 通过特定的化学反应或物理性质验证气体是否为目标气体以及是否收集满。例如，用带火星的木条检验氧气，用澄清石灰水检验二氧化碳。 实验注意事项 检查装置气密性。 控制反应速率 （如通过分液漏斗滴加液体）。 根据实验室制取气体的一般思路，小组讨论并选择一种原理，设计实验方案并制定实验步骤。 二、探究二氧化碳的性质 1．已知二氧化碳的化学式为CO2，下列说法中不正确的是（ ） A．二氧化碳是由碳元素和氧元素两种元素组成 B．二氧化碳是由一个碳原子和二个氧原子构成的 C．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 D．能使燃着的木条熄灭的气体可能是二氧化碳气体 析·典型范例 B 2.化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是（ ） A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成 C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低 D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸 析·典型范例 D 理·核心要点 知识点 具体内容 反应药品 大理石（或石灰石，主要成分 CaCO3）和稀盐酸 反应原理 总反应方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑） 发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应发生与停止；②分液漏斗：控制反应速率。 收集装置 向上排空气法（依据：CO2密度比空气大，能溶于水且与水反应，无法用排水法） 实验步骤 连接仪器→检查气密性→加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后正放桌面 检验方法 将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是 CO2. 验满方法 将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满 注意事项 长颈漏斗下端需伸入液面以下（形成液封），分液漏斗无需； 导管仅突出胶塞少许； 3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶底部。 二氧化碳的实验室制取要点总结 26 理·核心要点 二氧化碳的性质要点总结 倾倒二氧化碳 溶解性实验 与澄清石灰水反应 实验装置图     实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 将导气管插入盛有澄清石灰水的试管中，观察并记录现象。 实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭。 塑料瓶变瘪了。 澄清石灰水变浑浊 实验分析 二氧化碳密度比空气大（物理性质）； 二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧（化学性质）。 原因：二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。 CO2能与氢氧化钙的水溶液(俗称石灰水)反应，生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊。化学方程式： Ca(OH)2+CO2===CaCO3 ↓+H2O 27 1．小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是（　 ） A．漏斗下端应该伸入液面以下 B．该装置不能控制反应的发生和停止 C．装置中的铜网可用铁丝网代替 D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气 析·典型范例 D 2．如图所示的实验中，能证明CO2具有哪些性质（　 ） ①CO2是无色无味的气体；②CO2不能燃烧；③CO2不支持燃烧； ④CO2密度大于空气；⑤CO2能溶于水；⑥CO2能与水反应生成碳酸 A．①②③④ B．②③④⑤ C．③④⑤⑥ D．②④⑤⑥ 析·典型范例 A THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·鲁教版2024 Lavf58.46.101 $