3.3 氧气和二氧化碳的制备 第2课时（教学课件）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学课件聚焦二氧化碳的制备，涵盖原料选择、反应原理、装置确定及实验操作等核心知识。通过“空气中CO₂为何需专门制取”的情境问题导入，衔接氧气制取知识，构建“反应原理→发生装置→收集装置→检验验满”的气体制取一般思路学习支架。 其亮点在于以问题链驱动分层研学，结合《大理石与稀盐酸反应》等实验视频和氧气制取对比分析，落实科学思维与科学探究。通过典例变式训练助学生迁移应用，提升实验操作与分析能力，为教师提供结构化教学资源，便于落实课标要求。

沪科版五四学制八年级全一册 第2课时 二氧化碳的制备 课题3 氧气和二氧化碳的制备 专题3 空气、氧气、二氧化碳 1 发生装置与收集装置的确定 2 原料的选择与反应原理 1 实验操作解析及思路提炼 3 学习内容导览 2 1.通过阅读教材和实验探究，能说出实验室制取二氧化碳的原料、反应原理，并能正确书写文字表达式和化学方程式，初步形成“依据元素组成选择制取物质原料”的观念。 2.通过制取二氧化碳装置的组装与操作，初步学会固液不加热型发生装置和向上排空气法收集装置的选择与搭建，掌握气密性检查、液封操作和验满方法，提升实验操作与观察分析能力。 3.通过对比氧气和二氧化碳的实验室制法，初步建立实验室制取气体的一般思路（反应原理→发生装置→收集装置→检验验满），体会物质的性质决定制取方法和装置选择的化学思想。 重点：制取二氧化碳的反应原理、装置选择与操作要点（气密性检查、液封、验满）。 难点：初步建立实验室制取气体的一般思路，并能迁移应用于其他气体的制取。 素养锚定·课标定位 二氧化碳的广泛应用 情境导入·问题启思 问题一 空气中含有二氧化碳，为什么还需要专门制取二氧化碳？ 含量太低，无法直接利用 空气中CO₂体积分数仅为0.03%，远不能满足实际需求。 纯度不够，难以满足需求 空气中成分复杂，直接取用无法获得纯净的CO₂，需专门制取。 使用不便，难以随时获取 空气中CO₂分散且无法集中收集，专门制取便于贮存、运输和随时使用。 情境导入·问题启思 原料的选择与反应原理 01 6 一、原料的选择与反应原理 问题二 制取二氧化碳应选择含有什么元素的物质？ ——由氧元素组成 ——由碳元素和氧元素组成 → 选择含氧元素的物质制取 → 应选择含碳元素和氧元素的物质制取 氧气 （O₂） 二氧化碳 （CO₂） 过氧化氢 高锰酸钾 氯酸钾 H2O2 KMnO4 KClO3 分层研学·探理悟新 一、原料的选择与反应原理 问题三 实验室常用什么药品来制取二氧化碳？ 实验室里常用石灰石或大理石（主要成分都是碳酸钙）与稀盐酸反应来制取少量二氧化碳气体。 01 混合物，氯化氢（HCl）气体的水溶液。 02 无色透明的液体 03 作为酸与碳酸钙发生化学反应，生成二氧化碳气体 01 混合物，主要成分为碳酸钙 （CaCO3）。 02 块状固体 03 提供反应所需的碳元素和氧元素 分层研学·探理悟新 一、原料的选择与反应原理 问题四 制取二氧化碳的反应原理是什么？ 碳酸钙 + 盐酸 → 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 CaCO₃ HCl CaCl₂ H₂O CO₂ 反应物 生成物 现象：产生大量气泡 实验视频《大理石与稀盐酸反应》 文字表达式： 分层研学·探理悟新 例1.实验室制取二氧化碳气体时，使用的药品正确的是（ ） A．大理石石块和稀硫酸 B．大理石石块与稀盐酸 C．大理石粉末与浓盐酸 D．大理石粉末与浓硫酸 一、原料的选择与反应原理 B 典例剖析·逻辑释疑 【变式】某学习探究小组设计如下实验探究实验室制取反应速率的影响因素，下列分析正确的是（ ） A．①④探究稀盐酸的浓度的影响 B．②③探究稀盐酸的浓度的影响 C．①③探究石灰石状态的影响 D．③④探究温度的影响 一、原料的选择与反应原理 B 实验编号 石灰石的状态 稀盐酸的浓度 温度/℃ ① 块状 10% 20 ② 块状 20% 20 ③ 粉末 10% 20 ④ 块状 20% 40 典例剖析·逻辑释疑 发生装置与收集装置的确定 02 12 二、发生装置与收集装置的确定 问题五 制取CO₂应选择怎样的发生装置？依据是什么？ 过氧化氢 水 + 氧气 二氧化锰 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 加热 碳酸钙 + 盐酸 氯化钙 + 水 + 二氧化碳 液体（+固体） 常温 固液不加热型 固体 加热 固体加热型 固体+液体 常温 固液不加热型 分层研学·探理悟新 问题六 制取CO₂应选择怎样的收集装置？依据是什么？ 方法 适用条件 排水法 气体难溶或微溶于水，且不与水反应 向上排空气法 气体密度大于空气，且不与空气反应 向下排空气法 气体密度小于空气，且不与空气反应 CO₂密度大于空气（1.977 g/L > 1.293 g/L） CO₂能溶于水（1体积水约溶解1体积CO₂） 不适用排水法 适用向上排空气法 不适用向下排空气法 二、发生装置与收集装置的确定 分层研学·探理悟新 实验探究 实验室制取二氧化碳 （1）取几小块石灰石或大理石放入锥形瓶中，再按图所示，连接装置。 （2）从长颈漏斗口往锥形瓶中加入稀盐酸，直至液体浸没长颈漏斗的下端管口。 （3）用向上排空气法收集一瓶二氧化碳气体。 实验视频《实验室制取二氧化碳》 二、发生装置与收集装置的确定 分层研学·探理悟新 问题七 如何检查装置的气密性？ 01 夹紧橡胶管 用止水夹夹紧连接导气管的橡胶管。 02 注水液封 向长颈漏斗中加水，直到长颈漏斗的下端管口完全浸没在液面以下，形成液封，确保装置与外界空气隔绝。继续向长颈漏斗中加水，使漏斗内的液面高于锥形瓶内的液面。 03 静置观察 停止加水，静置片刻。 04 得出结论 如果观察到长颈漏斗内的液面不下降，说明装置的气密性良好；如果液面下降，则说明气密性不好，有漏气现象。 实验视频《检查装置的气密性》 二、发生装置与收集装置的确定 分层研学·探理悟新 问题八 收集好的二氧化碳气体如何验满？ 实验视频《二氧化碳气体验满》 用燃着的火柴或木条放在集气瓶口处检验是否收集满二氧化碳。 操作方法 木条熄灭 → CO₂已收集满（CO₂不能燃烧也不支持燃烧）。 木条未熄灭 → 未满，继续收集。 现象与结论 验满时木条要放在瓶口，不是伸入瓶内。伸入瓶内无法判断是否已满。 特别强调 二、发生装置与收集装置的确定 分层研学·探理悟新 例2.实验室制取二氧化碳，下列药品选用、组建装置、检验和验满操作中不正确的是（ ） A．药品取用 B．检查装置气密性 C．取用石灰石 D．验满 二、发生装置与收集装置的确定 C 典例剖析·逻辑释疑 【变式】选用下图所示仪器组装装置制取气体。 （1）实验室制取二氧化碳，你选择的仪器有 （填序号），证明二氧化碳是否集满的操作是 。 （2）若用高锰酸钾制取氧气，还需补充一种仪器 （填仪器名称），若选用①③⑤收集氧气，将导管伸到集气瓶口的最佳时机是 。 ①②⑦⑧ 二、发生装置与收集装置的确定 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满 试管 有连续均匀气泡产生 典例剖析·逻辑释疑 实验操作解析与思路提炼 03 20 三、实验操作解析及思路提炼 问题九 制取CO₂的实验操作步骤有哪些？ 连接好装置（锥形瓶、橡胶塞、长颈漏斗、导管） 01 检查装置的气密性（将导管浸入水中，手握锥形瓶，观察气泡和水柱） 02 取几小块石灰石/大理石放入锥形瓶中 03 从长颈漏斗加入稀盐酸，至浸没长颈漏斗下端管口（形成液封） 04 用向上排空气法收集CO₂ 05 用燃着的木条放在瓶口验满 06 集满后，将导管从集气瓶内移出，盖好毛玻璃片，将集气瓶正方在桌面上。 07 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十 长颈漏斗下端为什么要伸入液面以下形成液封？ 若不伸入液面以下，装置在漏斗处与外界大气相通，无法建立有效压强差，生成的气体将直接从漏斗上口逸散，导致无法收集或收集效率极低。 液封 未液封 长颈漏斗下端必须伸入液面以下，目的是形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗上口逸出。 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十一 集气瓶内的导气管为什么要伸到瓶底？ 如果导管只放在瓶口，出来的二氧化碳会和空气混在一起形成对流，瓶底的空气无法排干净，收集到的二氧化碳就会混有很多空气，纯度降低。 伸入瓶底 未伸入瓶底 导管伸至瓶底时，密度较大的二氧化碳气体从底部逐渐向上堆积，像“灌水”一样把空气从瓶口稳稳地挤出去，排空气的效果最佳。 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十二 制取二氧化碳和加热高锰酸钾制取氧气的装置中有哪些相同点和不同点？ 发生装置 对比 对比项目 加热KMnO₄制O₂ 大理石+稀盐酸制CO₂ 反应物状态 反应条件 发生装置类型 发生装置的选择依据是反应物的状态和反应条件。 固体 加热 固体 + 液体 常温 固体加热型 固液不加热型 划重点 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析思路提炼 问题十二 制取二氧化碳和加热高锰酸钾制取氧气的装置中有哪些相同点和不同点？ 收集装置 对比 对比项目 加热KMnO₄制O₂ 大理石+稀盐酸制CO₂ 密度与空气比较 溶解性 收集装置类型 收集装置的选择依据是气体的密度和溶解性。 密度略大于空气 不易溶于水 密度大于空气 能溶于水 划重点 排水法 或 向上排空气法 向上排空气法 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十三 实验室制取气体的一般思路是什么？ 用什么药品、发生什么反应 解释：明确实验所用的药品及发生的具体化学反应。 确定反应原理 依据：气体的化学性质 解释：利用气体的化学性质，对生成的气体进行检验，并判断其是否收集满。 检验与验满 依据：反应物状态 + 反应条件 解释：根据反应物的状态（固态、液态、气态）和反应条件（如加热、常温等）选择合适的发生装置。 选择发生装置 依据：气体密度 + 溶解性 + 是否与空气/水反应 解释：依据生成气体的密度、溶解性以及是否与空气或水发生反应，选择合适的收集方法。 选择收集装置 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十四 如何制取氢气？ 氢气是一种密度小于空气、难溶于水的气体，在实验室里将锌粒放入稀硫酸溶液中，即可产生氢气。请选择合适的制取氢气的实验装置。 A B C D E F G 发生装置 收集装置 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 锌粒是固体 稀硫酸是液体 反应不需要加热 问题十四 如何制取氢气？ A B C D E F G 发生装置 收集装置 氢气与空气密度的比较（标准状况下） 氢气密度：0.0899 g/L 空气密度：1.293 g/L 氢气的溶解性 常温常压条件下，1 体积水（1 L）中仅能溶解约 0.018 体积的氢气。 分层研学·探理悟新 三、实验操作解析及思路提炼 问题十五 以下三套发生装置，各自具有怎样的特点呢？ 仪器：试管 + 导管 + 单孔塞 优点： 结构简单，操作便捷 适用于少量反应物 局限： 无法随时添加液体药品 不适合持续反应 仪器： 锥形瓶 + 长颈漏斗 + 双孔塞 + 导管 优点： 可随时添加液体试剂 反应容器容积较大 适合持续反应 局限： 不能精确控制液体滴加速度 仪器 锥形瓶 + 分液漏斗 + 双孔塞 + 导管 优点： 可通过调节分液漏斗的活塞控制液体药品滴加的速度和用量，使反应平稳进行 无需液封 局限： 仪器成本略高，操作稍复杂 分层研学·探理悟新 例3.实验室制取二氧化碳有以下步骤： ①向锥形瓶内加入大理石； ②检查装置气密性； ③向分液漏斗中加入稀盐酸； ④按要求连接好仪器和装置； ⑤用向上排空气法收集。 正确的顺序是（ ） A．③②①④⑤ B．④③②①⑤ C．①③②④⑤ D．④②①③⑤ 三、实验操作解析及思路提炼 D 典例剖析·逻辑释疑 【变式】下图是小明在实验室进行二氧化碳制取时的主要操作步骤。下列说法正确的是（ ） A．b操作收集气体时集气瓶口应向下 B．实验操作完全正确 C．c操作应先握住试管，再把导气管放入烧杯中 D．这些步骤的正确顺序是cabde 三、实验操作解析及思路提炼 D 典例剖析·逻辑释疑 二氧化碳的制备 原料的选择与反应原理 发生装置与收集装置的确定 发生装置的选择与组装 收集装置的选择与验满 实验操作与现象分析 实验操作解析及思路提炼 依据元素组成确定制取思路 实验室常用药品与反应原理 原料选择的辨析 实验操作步骤与关键细节 与氧气制法的对比归纳 制气思路的提炼与迁移 体系梳整·认知升华 1．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 D 当堂诊学·成效校验 2．实验室利用石灰石和稀盐酸反应制取CO2，不需要选用的仪器是（ ） A．试管 B．导管 C．集气瓶 D．酒精灯 D 当堂诊学·成效校验 3．在实验室制取二氧化碳实验中，涉及的部分实验操作如下，其中正确的是（ ） A．发生装置 B．取完盐酸后 C．检验 D．验满 C 当堂诊学·成效校验 4．有些实验可以用下图装置来实现，下列说法正确的是（ ） A．用这套装置可以完成高锰酸钾制取氧气 B．用这套装置可以制备并收集氢气 C．用这套装置可以制备并收集二氧化碳 D．若集气瓶中放入一半水，双手握住试管，看到集气瓶水中产生气泡，说明这套装置的气密性良好 CD 当堂诊学·成效校验 5．根据下图回答问题。 （1）氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是___________ （填标号)；若用F装置收集氨气，则气体要从 （填“m”或“n”)端通入。 （2）用C装置而不用E装置收集CO2气体的原因是 。 B n 二氧化碳的密度比空气大 且能溶于水 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪科版五四学制八年级全一册 38 Lavf58.46.101 $