第六单元课题3 二氧化碳的实验室制取（第一课时 二氧化碳的制取）课件-2025-2026学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件聚焦二氧化碳的实验室制取，涵盖反应原理、装置选择、操作步骤及检验验满等核心内容。通过自然界碳循环、生活中CO₂的多角色导入，衔接氧气制备旧知，搭建“反应原理→装置设计→实践操作”的学习支架，引导学生逐步深入探究。 其特色在于以科学探究与实践为主线，通过“思考与讨论”表格分析不同反应适用性，培养科学思维中的证据推理能力；引导学生根据反应物状态和反应条件自主设计实验装置，落实科学探究；结合氧气制备对比归纳气体制取一般思路，深化化学观念。视频辅助操作理解，谐音“茶庄莫收盐”简化步骤记忆，助力学生构建系统知识，也为教师提供结构化探究教学方案。

第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳的实验室制取 第1课时 二氧化碳的实验室制取 化 学 组 新 课 导 入 自然界中碳循环 农民说它是“植物的粮食”； 消防官兵赞美它是“灭火先锋”； 环境学家却指责它是造成全球变暖的“罪魁祸首” 新 课 导 入 CO2 新 课 导 入 生活、生产和实验室都需要CO2 如何获取CO2？ 学 习 目 标 1.了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理； 2.探究实验室里制取二氧化碳的装置，掌握二氧化碳的鉴别方法。 旧 知 回 顾 药 品 高锰酸钾KMnO4 过氧化氢H2O2溶液和二氧化锰MnO2 反应原理 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑ MnO2 反应物状态 固体 固体、液体 反应条件 加热 不需要加热；催化剂 发生装置 收集装置 A B C或D 检验方法 验满方法 用带火星的木条伸进瓶中，木条复燃，则该气体是氧气 用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则氧气已满 氧气O2 固-固加热型 固-液不加热型 排水法 或向上排空气法 旧 知 回 顾 实验步骤 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 检验方法 验满方法 氧气O2 ①检查装置的气密性②装药品③固定装置④点燃酒精灯⑤收集气体⑥撤离导管⑦熄灭酒精灯 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃,证明是氧气。 用排水法收集：当集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出，证明已收集满。 用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 检验放伸瓶中，验满放瓶口 旧 知 回 顾 氧气O2 实验室制氧气的装置： 第1种装置： 第2种装置： 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑ MnO2 实验室制取气体的装置由哪几部分组成？ 两部分装置： 一、发生装置 二、收集装置 发生装置 收集装置 探 究 新 知 药 品 反应方程式 发生装置 收集装置 仪器组装 检查气密性 检 验 验 满 实验室制取气体的研究思路 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 实验室制取二氧化碳需要解决的问题 1.原料与原理： 2.制取装置 3.如何确定该气体是二氧化碳，如何验满。 4.操作步骤与注意事项。 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应。 【思考1】所用反应物的主要成分有什么特点？ 【思考2】这些方法是否适合实验室制取二氧化碳？ 木材燃烧 煤燃烧 酒精燃烧 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 以下哪些反应可以用来在实验室里制取二氧化碳？ 呼吸作用 Respiratory function 蜡烛燃烧 Candle burning 木炭燃烧 Charcoal burning 不易收集 条件不易达到 还原氧化铜 Reduced copper oxide 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 思考与讨论:P148 列举你知道的能生成二氧化碳的反应（能用化学方程式表示的，写出化学方程式），与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳，并说明理由，完成下表。根据表格内容分析，选择用于物质制取的反应时，需要考虑哪些方面的问题。 序号 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由 1 2 3 C + O2 CO2 点燃 石蜡+O2 CO2+H2O 点燃 CH4+2O2 CO2 +2H2O 点燃 否，反应生成的CO2 与其他气体混合，不能得到纯净的CO2 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 思考与讨论:P148 序号 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由 4 5 6 7 8 C + 2CuO 2Cu + CO2 高温 3C + 2Fe2O3 4Fe+3CO2↑ 高温 CaCO3 CaO + CO2↑ 高温 否，高温条件在实验室里不便操作 呼吸作用 (否，难以得到纯净的CO2) CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O （能，常温下即可发生反应，操作简单，反应速率适中） 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 思考与讨论:P148 序号 生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳及理由 9 10 11 …… Na2CO3+2HCl 2NaCl +CO2↑+H2O Na2CO3+H2SO4 Na2SO4 +CO2↑+H2O 视具体情况而定，如果有适合的发生装置（能控制反应速率）也可以 CaCO3+H2SO4 CaSO4 + CO2↑ + H2O （否。反应生成的硫酸钙CaSO4微溶于水，覆盖在反应物表面，影响反应继续进行） 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 2.列举你知道的能生成二氧化碳的反应（能用化学方程式表示的，写出化学方程式），与同学讨论这些反应能否用于实验室里制取二氧化碳，并说明理由，完成下表。根据表格内容分析，选择用于物质制取的反应时，需要考虑哪些方面的问题。 选择用于物质制取的反应时，需要考虑反应条件、反应速率、生成物是否纯净或溶液分离、原料是否易得、是否会产生污染等。 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 工业上采用高温煅烧石灰石制取CO2，原理： CaCO3 CaO + CO2↑ 高温 反应条件要求高 想一想：该反应是否同样适用于实验室制取CO2呢？ 思考与讨论:P145 确定实验室里制取二氧化碳的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？ 反应物的来源是否广泛、价格是否便宜、是否绿色环保、反应条件是否适宜，反应速率是否适中，生成的气体是否纯净或是否易分离和收集等。 反应物的来源是否广泛、价格是否便宜、是否绿色环保、反应条件是否适宜，反应速率是否适中，生成的气体是否纯净或是否易分离和收集等。 探 究 新 知 反应速率 Ⅰ组反应速率太快→不易收集 Ⅱ组反应速率适中→便于收集 Ⅲ组反应速率太慢→不易收集 实验室制取CO2的化学反应原理 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 思考制取二氧化碳时能否用浓盐酸代替稀盐酸？ 浓盐酸具刺激性气味，刺激性气味是由浓盐酸中挥发出的氯化氢气体引起的，不能用浓盐酸代替稀盐酸制二氧化碳 浓盐酸的挥发性 × 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 1 2 3 不能用粉末状碳酸钙或碳酸钠 不能用稀硫酸 不能用浓盐酸 反应速率过快，不便于收集产生的气体 反应生成了微溶于水的硫酸钙，附着在大理石表面，阻止反应的进行 浓盐酸具有挥发性使制得的气体不纯，混有氯化氢气体 结论：实验室常用___________和_________反应制取二氧化碳。 块状石灰石 稀盐酸 探 究 新 知 实验室制取CO2的化学反应原理 1.试剂 稀盐酸 HCl 主要成分是CaCO3 大理石 石灰石 稀盐酸（HCl）与石灰石或大理石（主要成分是碳酸钙CaCO3） 2.反应原理 CaCO3+2HCl CaCl2+ H2CO3 碳酸钙 氯化钙 碳酸 碳酸很不稳定，容易分解生成CO2和水 H2CO3 CO2↑+H2O CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 探 究 新 知 基本反应类型 ＋ ＋ AB + CD → AD + CB 化学反应类型 ①化合反应（多变一）： A+B=AB ②分解反应（一变多）： AB=A+B ③置换反应（单换单）： A+BC=B+AC ④复分解反应（双交换，价不变）： AB+CD=AD+CB 18088200599 (1) - 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 3.实验装置 实验室制取O2的思路： 反应原理 发生装置 收集装置 检验 验满 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 确定制取气体的反应原理后，需进一步确定制取装置。 思考与讨论：回顾实验室制氧气的原理和装置，分析确定气体的制取装置时应考虑哪些因素？ 发生装置 收集装置 实验室制氧气： 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 +O2↑ △ 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 探究:P146 实验室里制取二氧化碳的装置 【问题】如何设计实验室里制取二氧化碳的装置？ 【方案设计】实验室里制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置。 （1）确定气体发生装置的依据。 气体发生装置从实验室制取气体的原理出发，根据反应物的状态和反应条件决定，发生装置分为：固—固加热型（反应物都是固体，且需要加热）和固—液常温型（反应物是固体和液体的混合物，且不需要加热） 固—固加热型 固—液常温型 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置——发生装置 气体 制取原理 反应物的状态 反应条件 CO2 稀盐酸与石灰石(或大理石)反应 O2 加热高锰酸钾 分解过氧化氢溶液 探究:P146 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 固体 + 液体 常温 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ △ 固体 加热 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 液体 常温、MnO2作催化剂 ①固固加热型 ②固液常温型 √ 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置——收集装置 （2）确定气体收集装置的依据。 根据气体的性质选择气体收集方法（排空气法或排水法），即： 收集装置由气体的密度和溶解性决定，分为： 收 集 装 置 排水法： （较纯） 排空气法 收集不易溶于水或难溶于水，不与水发生反应的气体 向上排空气法： 向下排空气法： 收集密度比空气大，不与空气中的物质反应，无毒的气体 收集密度比空气小，不与空气中的物质反应，无毒的气体 （较干燥） 上大下小 探 究 新 知 探究:P146 气体 气体的密度与空气的比较（大或小） 是否溶于水，是否与水反应 收集装置 CO2 O2 比空气的密度大 比空气的密度略大 溶于水，与水反应 不易溶于水，不与水发生反应 实验室制取CO2的装置——收集装置 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 3.实验装置 发生装置 收集装置 反应物状态：固态+液体 反应条件：常温 CO2密度比空气大 溶于水，能与水发生反应 固—液常温型 向上排空气法 探 究 新 知 3.实验装置： 发生装置：固—液常温型 收集装置：向上排空气法（CO2的密度比空气的大） 实验室制取CO2的装置 3.实验装置 发生装置 收集装置 长颈漏斗 锥形瓶 集气瓶 固-液常温型 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 3.实验装置 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶 长颈漏斗 带导管的橡胶塞 水槽 酒精灯 选择仪器设计制取二氧化碳的装置 分液漏斗 添加液体药品 √ √ × √ √ √ √ √ × × × 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 3.实验装置 探 究 新 知 实验室制取CO2的装置 任务：观看实验室制取CO2的视频，总结操作步骤。 探 究 新 知 实验步骤：查—装（先固后液）—收—验—放 ②装（先固后液）—药品 ③收—收集CO2 ①查—气密性 先固 后液 用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封，如果其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。 　　 3.实验步骤 探 究 新 知 连接仪器,检查装置气密性 装入大理石（或石灰石），塞紧双孔橡胶塞 由长颈漏斗加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端 收集气体 检验气体是否集满 验证 验满 将待检验的气体通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明气体是CO2 用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明CO2已经集满 ④检—是否是CO2 ⑤验—验满 检验方法 验满方法 ⑥放—放置备用 CO2不可燃，不支持燃烧 谐音简记为“茶庄莫收盐” 实验步骤：查—装（先固后液）—收—验—放 18088200599 (1) - 探 究 新 知 CO2的检验和验满 CO2不可燃，不支持燃烧 5.检验产生的气体是否是CO2的方法: 将产生的气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则该气体是CO2。 6.验满: 将燃着的木条放在集气瓶口附近，若木条熄灭，则瓶中CO2已集满。 注意：检验CO2不能用燃着的木条，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是CO2，还可能是氮气N2。 存放: 正放在桌面上（收集满CO2的集气瓶要用玻璃片盖住(磨砂面向下) 探 究 新 知 实验室制取CO2的注意事项 1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？ 2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？ 气体从长颈漏斗逸出 空气没有排净 液封 排净空气 √ ①长颈漏斗下端管口要伸入液面以下形成液封（防止生成的气体从长颈漏斗上口逸出) ②集气瓶内的导管要伸入集气瓶底部（排净集气瓶内的空气) × 探 究 新 知 实验室制取CO2的注意事项 制取二氧化碳的实验装置 ——分析装置的特点 操作简便，适于制取少量气体 方便添加液体药品 可控制滴加液体的量和速率，从而控制反应 ③长颈漏斗的优点：可以随时添加液体 分液漏斗(或注射器)的优点：可以控制反应的速率，节约药品 多孔隔板的优点：可以控制反应的发生和停止 可控制反应的发生和停止 练 习 与 运 用 1.(P1491)实验室里采用图6-19所示的装置制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④收集气体；⑤向锥形瓶中放入几小块石灰石。正确的操作顺序是 （填序号）。 ② 实验步骤：查—装（先固后液）—收—验—放 ① ⑤ ③ ④ 2.(P149)实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 练 习 与 运 用 2.(P1503)实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ （1）利用上述仪器和试剂可以制取二氧化碳。你选择的仪器是 （填序号），试剂是 ，收集二氧化碳时证明是否集满的方法是 。 ① ② ⑦ ⑧ 石灰石CaCO3和稀盐酸HCl 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则瓶中CO2已集满 练 习 与 运 用 2.(P1503)实验室里现有高锰酸钾、石灰石、稀硫酸和稀盐酸，以及下图所示的仪器。 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ （2）若补充一种仪器 （填仪器名称），再利用上述仪器和试剂还可以制取氧气。你选择的仪器是 （填序号），试剂是 ，反应的化学方程式为 。 试管 ① ③ ④ ⑤ ⑥ 高锰酸钾 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 练 习 与 运 用 3.(P1504)实验室用右图所示装置制取二氧化碳，并研究二氧化碳的性质。（1）装置A中长颈漏斗的下端插入液面以下的原因是 。 防止产生的气体从长颈漏斗上口逸出 （2）装置B中观察到的实验现象是 ，用化学方程式说明原因： 。（3）若用装置C来检验二氧化碳，则C中应加入的试剂为 ，C中观察到的实验现象是 ，反应的化学方程式为 。 石蕊溶液由紫色变为红色 CO2 +H2O H2CO3 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 CO2 +Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O 练 习 与 运 用 4.(P1505)CaCl2·2H2O（二水合氯化钙）可用于食品加工、制药等领域。工业上生产CaCl2·2H2O的主要流程示意图如下所示。 （1）石灰石的主要成分是 （填化学式）。（2）反应器中发生反应的化学方程式为 。 （3）上述流程中，粉碎机和搅拌器所起的作用是什么。 CaCO3 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 增大反应物的接触面积，使反应更充分，并加快反应的速率。 练 习 与 运 用 5.(P1506)足量稀盐酸与250 g碳酸钙反应，生成二氧化碳的质量是多少？ 解：设生成二氧化碳的质量为x。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 100 25g 44 x 100 25g 44 x ＝ x ＝ 44×25g 100 ＝ 11g 答：生成二氧化碳的质量为11g。 练 习 与 运 用 6.(P1537)《天工开物》中有“凡石灰经火焚炼为用”的记载，这里的“石灰”指的是石灰石。上述记载所涉及的主要反应的化学方程式为 ，反应的类型是 。 CaCO3 CaO + CO2↑ 高温 分解反应 7.(P1538)长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，这层白色固体是怎样形成的？主要成分是什么？石灰水用完后，如何除去瓶壁上的白色固体？写出有关反应的化学方程式。 ①石灰水中Ca(OH)2与空气中的CO2反应，生成难溶于水的白色固体。 ②主要成分是碳酸钙CaCO3。 CO2 +Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O 练 习 与 运 用 7.(P1538)长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，这层白色固体是怎样形成的？主要成分是什么？石灰水用完后，如何除去瓶壁上的白色固体？写出有关反应的化学方程式。 ③可向瓶中加入少量的稀盐酸，不断摇动试剂瓶，待瓶中的白色固体全部消失，再用清水冲洗。 反应的化学方程式： CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 课 堂 小 结 一、试剂和反应原理 1.试剂：稀盐酸与大理石或石灰石 2.反应原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 二、实验装置 固—液常温型 向上排空气法 发生装置： 收集装置： 三、制取步骤 连接仪器→检查装置气密性→装药品→收集气体→检验和验满 课 后 练 习 1.下列化学反应可用于实验室制取二氧化碳的是（ ） A.木炭燃烧 B.人体的呼吸作用 C.石灰石与稀盐酸反应 D.高温煅烧石灰石 C 2.下列制取、收集、验满、检验CO2的装置和原理能达到实验目的的是（ ） A B C D C 课 后 练 习 3.如图是实验室的部分实验装置，回答有关问题： A B C D E (1)实验室用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳应选用的装置是________（填序号）；其中，发生装置中产生二氧化碳的化学方程式为_______________________________________。 BC (2)检验二氧化碳是否集满的方法：________________________________________________________。 将燃着的木条放在集气瓶口，观察木条是否熄灭 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ 课 后 练 习 4.如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是（　　） A.气密性检查 B.添加试剂 C.制取并收集气体 D.气体验满 D A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤ C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥ 5.实验室制取CO2有以下步骤：①连接好装置；②向试管中加入几小块石灰石；③向试管中加入适量稀盐酸；④检查装置的气密性；⑤收集产生的气体；⑥用燃着的木条检验集气瓶中是否充满CO2。以上操作按由先至后的顺序排列，正确的是 （ ） B 课 后 练 习 6.下列有关实验室制取二氧化碳的描述错误的是 (　　) A.二氧化碳的密度比空气的大，故能用向上排空气法收集 B.实验室中可用燃烧木炭的方法制取二氧化碳 C.在发生装置中应加入块状石灰石和稀盐酸 D.因为碳酸钙和稀盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 B 7.为测定某石灰石中碳酸钙的含量，现称取12.5g石灰石样品与足量的稀盐酸反应（杂质不溶于水，也不参与反应），得到二氧化碳气体4.4g（假设生成的气体全部逸出）。计算该石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 课 后 练 习 方法点拨：先根据化学方程式，利用二氧化碳的质量求出参加反应的碳酸钙的质量，进而计算出石灰石样品中碳酸钙的质量分数。 解：设该石灰石样品中CaCO3的质量为x。 CaCO3＋2HCl CaCl2＋H2O＋CO2↑ 100 44 x 4.4g 100 44 x 4.4g = 10g 12.5g x＝10g 该石灰石样品中CaCO3的质量分数为 ×100%=80% 答：该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为80%。 感 谢 聆 听 化 学 组 第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳的实验室制取 第2课时 常见气体的制备 化 学 组 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf52.77.0 $