内容正文:
新人教版化学9年级上册培优精做课件
授课教师: .
班 级: 9年级( )班 .
时 间: .
2026年5月31日
6.3 二氧化碳的实验室制取
第六单元 碳和碳的氧化物
核心总纲:实验室制取CO₂核心要点:固液不加热型装置、大理石(石灰石)+稀盐酸、向上排空气法收集、澄清石灰水检验、燃着木条验满,全程牢记三不禁忌(不用浓盐酸、不用稀硫酸、不用碳酸钠)。
一、实验药品(必考选择+禁忌)
最佳药品:大理石(或石灰石,主要成分CaCO₃)和稀盐酸(HCl)
药品禁忌(高频易错)
1. 不用浓盐酸:浓盐酸具有强挥发性,会挥发出HCl气体,使收集的CO₂不纯,混有氯化氢杂质。
2. 不用稀硫酸:稀硫酸与碳酸钙反应生成硫酸钙(CaSO₄),微溶于水,会覆盖在固体表面,隔绝药品与酸液,使反应停止。
3. 不用碳酸钠(Na₂CO₃):粉末状固体,反应速率过快,不易控制、不利于气体收集。
二、反应原理(必考方程式)
化学方程式:$$\text{CaCO}_3+2\text{HCl}=\text{CaCl}_2+\text{H}_2\text{O}+\text{CO}_2\uparrow$$
反应现象:固体表面产生大量气泡,固体逐渐溶解变小。
三、实验发生装置与收集装置
1. 发生装置
反应物状态:固体(大理石)+液体(稀盐酸)
反应条件:常温、无需加热
装置类型:固液常温型(与过氧化氢制氧气装置通用)
进阶装置优点:带长颈漏斗/分液漏斗的装置,可随时添加液体药品;分液漏斗可控制反应速率。
2. 收集装置
CO₂性质:密度比空气大、能溶于水且能与水反应
收集方法:向上排空气法(唯一收集方法)
禁忌:不能用排水法、向下排空气法收集二氧化碳。
四、实验操作步骤(口诀记忆)
步骤口诀:查、装、液、收、验
1. 查:检查装置气密性(防止装置漏气,收集不到气体);
2. 装:先装固体大理石,塞好橡胶塞;
3. 液:从长颈漏斗加入稀盐酸,浸没漏斗下端管口(液封,防止气体从漏斗逸出);
4. 收:向上排空气法收集气体,导管伸入集气瓶底部,保证空气排尽;
5.验:验满、检验气体。
五、检验与验满(必考区分,极易混淆)
1. 检验气体(证明是CO₂)
操作:将气体通入澄清石灰水
现象:澄清石灰水变浑浊
结论:该气体为二氧化碳
2. 验满气体(证明CO₂已收集满)
操作:将燃着的木条放在集气瓶口
现象:木条熄灭
结论:二氧化碳已集满
核心易错:检验用石灰水,验满用燃着木条;不可混用!
六、装置专项注意事项
1. 长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下(液封),防止气体逸出;
2. 发生装置中导管刚露出橡胶塞即可,不宜过长,便于气体导出;
3. 收集装置中导管必须伸到集气瓶底部,彻底排尽瓶内空气,保证气体纯净;
4. 收集满的CO₂集气瓶,正放在桌面(密度比空气大)。
七、工业制取二氧化碳(补充考点)
原料:石灰石
原理(高温煅烧石灰石):$$\text{CaCO}_3\xlongequal{\text{高温}}\text{CaO}+\text{CO}_2\uparrow$$
产物:生石灰(CaO)+二氧化碳,属于分解反应。
八、本节高频易错汇总
1. 混淆检验和验满方法,是本节最大易错点;
2. 长颈漏斗未液封,导致气体泄漏;
3. 错误使用浓盐酸、稀硫酸、碳酸钠制取CO₂;
4. 用排水法收集二氧化碳(违背CO₂能溶于水的性质);
5. 燃着木条熄灭不能证明气体是CO₂(N₂等气体也能灭火),只能用于验满。
掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。
探究实验室制取二氧化碳的装置。
了解实验室制取气体的一般思路和方法。
我们学过的能够生成二氧化碳的化学反应有哪些?
这些反应都能用来实验室制取二氧化碳吗?为什么?
碳还原氧化铜
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜,生成铜和二氧化碳
……
导入新课
课堂导入
有一种物质,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”
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?
制取二氧化碳的药品的选取
制取二氧化碳的药品的选取及原理
可供选择的原料:
块状石灰石或大理石(主要成分为CaCO3)、碳酸钠粉末(Na2CO3)、稀盐酸或浓盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
药品 实验现象
1
2
…
编号 药品 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸 剧烈反应,迅速产生大量气泡
2 块状大理石与浓盐酸 反应剧烈,迅速产生大量气泡,并伴有白雾
碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,不便于收集产生的气体
浓盐酸有挥发性,会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体
编号 药品 实验现象 实验分析
3 块状大理石和稀盐酸 产生气泡,速率适中
4 块状大理石和稀硫酸 开始时有气泡产生,后来速率减慢并逐渐停止
反应速率适中,便于气体收集,原料廉价易得
反应产生微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行
新知探究
知识点 实验室制取二氧化碳的化学反应原理
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
H2CO3 H2O+CO2↑
总反应为:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
思考:
(1)实验室制取氧气的装置是什么?选择依据是什么?
(2)怎样收集氧气?为什么这样收集?
(3)实验室制取二氧化碳应选择什么装置?
1.发生装置的选择
依据反应物的状态和反应条件
②固固加热型
①固液常温型
制取二氧化碳的装置
适用于反应物为固态和液态,反应不需加热等条件制取气体。
适用于反应物为固态,反应在加热条件下制取气体。
依据气体的溶解性、气体的密度
排水法
向上排空气法
向下排空气法
收集不易溶或难溶于水且不与水反应的气体
收集密度比空气大的气体
收集密度比空气小的气体
2.收集装置的选择
制取二氧化碳的装置
过氧化氢制氧气(O2)和制备二氧化碳(CO2)的比较:
O2 CO2
反应物状态 固体和液体 固体和液体
反应条件 不加热 不加热
气体的密度 大于空气 大于空气
水溶性 不易溶于水 能溶于水
根据以上信息思考实验室制取CO2应选择怎样的装置?
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择:
长颈漏斗 锥形瓶
双孔橡胶塞 导管
1.发生装置:
2.收集装置:
集气瓶 玻璃片 导管
固液常温型
3.实验装置:
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
谐音简记为“茶庄莫收盐”
制取二氧化碳的实验步骤
二氧化碳的实验室制取
交流与讨论
(1)长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下?
液封,防止气体从长颈漏斗排出。
(2)怎样检验所得气体是二氧化碳?
(3)怎样检验二氧化碳气体已收集满?
将气体通入到澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则所得气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则CO2已收集满。
用品或
放置方法 方法或注意事项
检验
验满
存放
二氧化碳的检验、验满与存放
将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则该气体为CO2
澄清
石灰水
燃着
的木条
将燃着的木条放在收集CO2的集气瓶口,若燃着的木条熄灭,证明已收集满
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)
典例1 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
A B C D
D
B
A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤⑥
C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥
典例2 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 ( )
知识点1 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
1. 实验室制取 合适的方法是( )
D
A. 木炭燃烧 B. 高温煅烧石灰石
C. 大理石和浓盐酸反应 D. 大理石和稀盐酸反应
中考考法
23
知识点2 实验室里制取二氧化碳的装置
2. 实验室要制取二氧化碳,下列三种仪器都要用到的一组是
( )
B
A. 长颈漏斗、集气瓶、水槽
B. 集气瓶、锥形瓶、带橡胶塞的导管
C. 酒精灯、广口瓶、集气瓶
D. 集气瓶、温度计、长颈漏斗
中考考法
24
3. 在实验室制取和收集气体的四种装置中,
下列用法不正确的是( )
C
A. 可制取
B. 可制取
C. 可收集
D. 可收集
中考考法
25
【点拨】二氧化碳的密度比空气的大,应用向上排空气法收
集,C错误。
中考考法
4.掌握基本实验技能是初中化学的必备素养之一,根据图示
回答问题:
(1)图中仪器①的名称是__________。
长颈漏斗
中考考法
27
(2)实验室制取 ,发生反应的化学方程式为__________
__________________________。若要控制反应的发生与停止,
应选择的发生装置是___(填字母)。
B
中考考法
28
【点拨】实验室制取 ,发生的反应是碳酸钙和盐酸反应
生成氯化钙、水和二氧化碳,据此书写化学方程式;若要控
制反应的发生与停止,应选择的发生装置是B,装置B能通过
弹簧夹来控制反应的发生和停止。
中考考法
29
(3)不能用装置C收集 的原因是_____________。若用向
上排空气法收集二氧化碳,验满的方法是________________
___________________________。
能溶于水
将燃着的木条放
在集气瓶口,看木条是否熄灭
中考考法
30
【点拨】 能溶于水,不能用排水法收集;二氧化碳不燃
烧,也不支持燃烧,故验满的方法是将燃着的木条放在集气
瓶口,看木条是否熄灭。
中考考法
31
(4)将反应生成的 通入装置D中,若试管内导管口有连
续均匀的气泡冒出,但澄清石灰水未变浑浊,原因可能是
__________________。
中混有气体
中考考法
32
【点拨】中混有气体, 气体溶于水形成盐酸,无
法生成碳酸钙沉淀。
中考考法
33
知识点3 实验室制取气体的一般思路和方法
5. 下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是( )
D
A. 确定所制取气体的反应原理
B. 选择适合制取该气体的实验装置
C. 明确检验所制得气体的方法
D. 研究如何使用制得的气体
中考考法
34
实验室制取气体选择反应物的一般原则:
(1)原理正确;(2)原料廉价易得;(3)操作简便;(4)
绿色环保,不产生有害物质;(5)反应速率适中,不宜过
快或过慢;(6)制取的气体较纯净,要求反应物中无气体
或挥发性的物质,生成物中只有一种气体。
中考考法
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6.化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置回
答问题。
中考考法
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(1)写出仪器①的名称:________。
铁架台
(2)实验室选用A装置制取氧气,反应的化学方程式为
___________________________________,
固定装置时试管口略向下倾斜的原因是__________________
_________________。
防止加热时冷凝水
倒流炸裂试管底部
中考考法
37
(3)若用装置收集氧气,气体应从__(填“”或“ ”)端通
入集气瓶。
中考考法
38
(4)实验室制取二氧化碳,反应的化学方程式为_________
___________________________,选用B装置作为发生装置的
优点是__________________,C装置中存在的一处错误是
____________________________________________________
____。
能够控制反应速率
长颈漏斗下端未伸入液面以下(或长颈漏斗末端未形成液封)
中考考法
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(5)甲烷 是难溶于水的无色气体,实验室常用加热无
水醋酸钠与氢氧化钠的固体混合物来制得,实验室制取甲烷
应选用的发生、收集装置是_________________(从 装
置中选择)。
A、(或A、)
中考考法
40
二氧化碳制取的研究
实验药品:石灰石(或大理石)和稀盐酸
反应原理:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
操作步骤:“茶庄莫收盐”
发生装置:固液常温型
检验与验满
课堂小结
装置
确定
收集装置:向上排空气法
$