实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质-【勤径学升】2026-2027学年九年级上册化学实验报告册(人教版·新教材)

第六单元 碳和碳的氧化物 实验活动3 二氧化碳的实验室制取与性质 回实验准备 签实验目的 1.练习实验室里制取二氧化碳和用向上排空气法收集气体。 2.加深对二氧化碳性质的认识。 竖实验用品 仪器与材料：烧杯、锥形瓶、试管、长颈漏斗/分液漏斗、集气瓶、软塑料瓶、玻璃导管、乳胶管、带导管 的橡胶塞、铁架台（带铁夹）、试管夹、玻璃片、酒精灯、镊子、木条、蜡烛、纸花、塑料瓶、 火柴。 试剂：大理石（或石灰石）、稀盐酸、澄清石灰水、石蕊溶液、氢氧化钠溶液、蒸馏水。 实验过程 一、二氧化碳的实验室制取 必实验原理 (1)反应原理 化学方程式： (2)装置分析 发生装置 收集装置 反应物的状态： 选择依据：二氧化碳密度比空气大，能溶于水并 反应条件： 与水发生反应，因此用向上排空气法收集 必实验步骤 ①连接装置，检查装置气密性； ②在锥形瓶（或试管）中放入几小块 操作步骤 ③向锥形瓶（或试管）中加入 ④用向上排空气法收集气体并验满，用玻璃片盖住备用 检验：将气体通入 中，若有 生成，则该气体是二氧化碳 检验与验满 验满：将 放在集气瓶口，若 ,证明二氧化碳已收集满 /52 第六单元碳和碳的氧化物 初中实验探究报告册 注意事项 1.不能用稀硫酸替代稀盐酸，原因是 也不能用浓盐酸替代稀盐酸，原因是 2.不能用碳酸钠替代碳酸钙，原因是 3.若装置中使用长颈漏斗，则长颈漏斗下端必须伸入液面以下，目的是 4.检验二氧化碳不用燃着的木条，因为能使木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，还可能是 等气体 二、二氧化碳的性质实验 苓实验步骤 @A公®③ 实验 实验装置 实验现象与结论 CO. 实验现象：蜡烛 熄灭。 倾倒 实验结论：①一般情况下，二氧化碳 二氧化碳 既不能 ,也不 ;② 二氧化碳密度比空气大 实验现象：软塑料瓶变瘪。 二氧化碳 实验分析：二氧化碳溶于水，使瓶内 HO 压强变小，外界大气压大于瓶内 溶解性 气压。 CO. 实验结论：二氧化碳 溶于水 a 实验现象：I、Ⅱ中纸花不变色，Ⅲ中 碳 纸花由紫变红。 [喷水 Ⅱ放入二氧化碳中 实验分析：水和二氧化碳均不能使石 二氧化碳 蕊纸花变红，二氧化碳和水反应的生 与水反应 成物能使石蕊纸花变红。 氧化 实验结论：二氧化碳能与水发生化学 反应 Ⅲ喷水后放入二氧化碳中 C02 实验现象：澄清石灰水 二氧化碳 实验结论：二氧化碳能与澄清石灰水 与澄清石 灰水反应 澄清 反应。 石灰水 应用：实验室检验二氧化碳 531 初中实验探究报告册 化学九年级上册 注意事项 1.倾倒二氧化碳实验中： (1)用于倾倒的集气瓶必须收集满纯净的CO2,且倾倒前瓶口需用玻璃片盖住，防止气体逸散混 入 (2)倾倒时必须沿着烧杯内壁（或依靠玻璃片引流）缓慢倒入，倾倒速度不宜过快，以免二氧化碳 迅速充满 (填“上”或“下”)层空间，使 (填“上”或“下”)层蜡烛先接触二氧化 碳先熄灭，且气流冲击可能直接吹灭蜡烛，也会干扰“密度比空气大”的结论判断，导致实验 失败。 2.二氧化碳溶解性实验中： (1)收集CO2时，瓶内空气需排尽，否则 会干扰压强变化，导致瓶子变瘪不明显。 (2)务必选择质地较 、透明、密封性好的塑料瓶（如矿泉水瓶），若瓶身过硬则难以观察到 变瘪现象。 (3)按实验要求加入约 容积的水（不宜过多，以保证瓶内留有足够气体空间，便于观察体 积收缩)。 (4)加水后立即旋紧瓶盖，防止CO2在加水过程中逸出或空气进入，影响压强差。 (5)盖紧瓶盖后，需用力、快速振荡塑料瓶，目的是 ,否则瓶 子变瘪现象可能不够显著。 3.二氧化碳与水的反应实验中： (1)纸花必须完全干燥且紫色染色均匀。纸花用石蕊溶液染紫后，一定要彻底晾干或低温烘干 (不能烤焦)，否则纸花本身带水会干扰实验的变量控制。 (2)对比实验要严格变量控制单一变量： I(喷水)：喷的是 ,不能用自来水（自来水含次氯酸等可能使石蕊变色）。 Ⅱ（放入CO2):放人的纸花必须是干燥的，且集气瓶内CO2也必须是干燥的（原因是 )。 Ⅲ（喷水后放入CO2):喷水量要适中（以纸花湿润但不滴水为宜），放入后需在C02中静置一 段时间，观察颜色。 (3)取出Ⅲ号纸花后，用吹风机冷风挡（或微热风、自然风）吹干。不宜用强热风，否则可能使纸花 烤焦，影响观察“由红变紫”的复原过程 @探究交流 1.用澄清石灰水检验制得的二氧化碳，石灰水不变浑浊，可能原因是什么？ 2.二氧化碳的溶解性实验中，振荡后塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，能否说明二氧化碳与水 发生了反应？ /54 第六单元碳和碳的氧化物 初中实验探究报告册 幽延伸练习 ☆巩固提升 1.(哈尔滨开学考试)实验探究是学习化学的重要方法。某同学在实验室进行“二氧化碳的实验室 制取和性质”的实验活动，请和他一起完成项目式学习的内容。 项目一：实验室制取二氧化碳 化学实验小组的同学发现实验室有大理石、高锰酸钾、稀盐酸等试剂及相关仪器和用品，根据所 学内容组装了下列装置，请回答下列问题： 水 D E (1)实验室制取并收集二氧化碳气体选择的装置组合是 (填字母)。 (2)若要用F检验产生的气体是二氧化碳，发生反应的化学方程式是 项目二：二氧化碳的性质实验及讨论 (3)如图所示，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察到燃着的蜡烛由下至上 CO 依次熄灭，则可得出的二氧化碳具有的物理性质是 (4)转化大气中的二氧化碳能缓解温室效应，转化途径有自然界转化和人为转 化。下列属于自然界转化的是 A.光合作用 B.海洋吸收 C.工业利用 ☆链接中考 2.(龙东地区中考)化学反应常常伴随一些现象，但有些化学反应没有明显现象。某研究小组以“无 明显现象的化学反应能否发生”为主题展开学习。 ①验证新物质的生成 判断无明显现象化学反应发生的思维模型 ②验证反应物的消失 (1)实验一：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花进行图1实验，该实验证明C02与H2O发生 了反应是根据思维模型 (填序号)。 氢氧化钠溶液 碳 红墨水 [喷水 Ⅱ放入二氧化碳中 Ⅲ喷水后放入二氧化碳中 图1 图2 (2)实验二：图2实验，将注射器中相同体积的氢氧化钠溶液和水同时注入试管中，观察到 的现象，说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。用水做对照实验 的目的是 总结提升：通过以上学习，同学们明确了构建和利用模型认识物质变化规律是学习化学的重要 方法。 55/ 初中实验探究报告册 化学九年级上册 多维评价 实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质 班级： 姓名： 组别： 日期： 评价维度（权重） 核心观测点（关键操作与记录） 得分 ①能准确选取石灰石（或大理石）、稀盐酸等试剂； 1.实验准备(10%) ②能根据反应原理选择合适的发生装置和收集装 置（集气瓶、导管等） ①能规范检查装置的气密性； ②能正确进行固体（石灰石）和液体（稀盐酸）的添 2.操作技能(25%) 加及胶塞塞紧操作； ③能正确使用向上排空气法收集气体，并将燃着的 木条放在集气瓶口进行验满 ①能准确描述制取过程中的现象（大量气泡产生）， 并正确书写化学方程式； ②能通过观察“倾倒二氧化碳熄灭蜡烛”实验，得出 CO2密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧的结论； 3.现象与原理(40%) ③能准确描述石蕊溶液变红及加热后恢复紫色的 现象，并解释碳酸的不稳定性； ④能观察到澄清石灰水变浑浊的现象，并正确书写 相关方程式 ①严格遵守实验室安全规则（如酒精灯使用、防酸 腐蚀等)； 4.科学态度(15%) ②实验操作过程规范有序，保持实验台面整洁； ③实验结束后能按要求处理废液和清洗仪器 ①能积极参与小组讨论，交流实验中发现的问题及 解决方法； 5.交流与拓展(10%) ②能设计简单的实验方案（如振荡汽水并通入澄清 石灰水)证明碳酸饮料中含有二氧化碳 满分：100分 得分： 综合评价等级：口优秀（≥90）口良好(75~89)口合格(60~74)口待改进（≤59） 评语（教师/组长简评）： /56塞弹出，使得装置不再密闭。 2.略 延伸练习 1.(1)AB (2)形成密闭装置，防止瓶内物质逸出；调节瓶内气 压，防止瓶塞冲出没有 (3)右装置不密闭，反应产生的气体逸出，烧杯内 物质总质量减小 (4)反应前称量的固体是镁，反应有氧气参与，反应 后生成氧化镁，称量固体质量变大 (5)密闭 (6)化学反应前后，原子的种类、个数、质量均不变 2.C 跨学科实践活动4 基于特定需求设计和制作简易供氧器 【延伸思考】 1.示例：实验室的集气瓶又重又容易碎，而且里面的氧 气只能一次性用完，没办法控制出气速度。便携式 供氧器需要小巧、轻便、安全，还要能根据需要随时 调节氧气流量，比如用塑料瓶和软管做成“即开即 用”的装置才合适。 2.示例：平时散步用的供氧器可以慢慢吸，浓度低一点 也行。但急救时必须保证氧气又浓又稳，不能断断 续续。另外，急救用的管子要结实不漏气，还得在氧 气出口加一块棉花或海绵，防止双氧水的小液滴喷 到人嘴里。 3.示例：可以让双氧水一滴一滴地加到二氧化锰上，而 不是一下子全倒进去。比如用一个眼药水瓶装双氧 水，慢慢挤出来，这样产生的氧气就很少很柔和，不 会把弟弟妹妹呛到。还可以把双氧水稀释得更淡 些，比如用3%的医用双氧水 4.示例：①检查漏气：把装置的出气管插进一杯水里， 轻轻捏一下反应瓶，如果有气泡冒出来，说明没漏 气；如果捏了没气泡，就是漏气了。 ②检查防倒吸：在出气管和嘴巴之间加一个空的小 瓶子（安全瓶），然后突然堵住出气管，看看反应瓶里 的水会不会倒流进那个小瓶子。如果水只流到小瓶 子里就停了，说明防倒吸成功，不会流到嘴里。 实践反馈 MnO2 1.(1)B(2)2H2O2 2H2O十O2个 (3)分解反应 第六单元碳和碳的氧化物 实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质 实验过程 一、【实验原理】 (1CaCO+2HCI-CaCl,+H,O++CO, (2)固体、液体常温 参考答案 初中实验探究报告册 【实验步骤】 大理石（或石灰石） 稀盐酸澄清石灰水白色 沉淀燃着的木条木条熄灭 【注意事项】 1.稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，硫 酸钙覆盖在大理石（或石灰石）表面，阻碍反应进 行浓盐酸有挥发性，会使制得的二氧化碳中混 入氯化氢气体 2.碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，难以控制，不便 于收集 3.液封，防止空气进入锥形瓶内，防止生成的二氧 化碳沿长颈漏斗逸出 4.氮气 二、【实验步骤】自下而上依次燃烧支持燃烧能 变浑浊 【注意事项】 1.(1)空气(2)上上 2.(1)瓶内原有的空气(2)软(3) 3 (5)使CO,与水充分接触溶解 3.(2)蒸馏水若收集时混有水蒸气，会导致Ⅱ号 纸花也变红，得出错误结论 探究交流 1.①石灰水已变质；②盐酸有挥发性，使制得的二氧化 碳中混人氯化氢气体。 2.不能。塑料瓶变瘪，只能说明瓶内气压减小，瓶内气 体减少。物理变化（溶解）和化学变化（反应）都能导 致气压减小、塑料瓶变瘪，因此单一的气压变化现象 无法区分两种变化，需要进一步验证有新物质生成， 才能说明二氧化碳与水发生了反应。 延伸练习 1.(1)AC (2)Ca(OH)2+CO2-CaCO3+H2O (3)密度比空气大(4)AB 2.(1)① (2)U形管内液面左高右低排除二氧化碳溶于水 的干扰，从而证明二氧化碳能和氢氧化钠发生反应 跨学科实践活动5 基于碳中和理念设计低碳行动方案 【延伸思考】 1.示例：把大气中的二氧化碳比作水池里的水，碳达峰 就是水池进水的速度（排放量）不再增加，达到了最 高点，开始慢慢下降，但水位（大气中二氧化碳总量） 还在上升；碳中和就是水池进水的速度等于排水或 抽水的速度（吸收量），水位不再上涨，实现“收支平衡”。 为什么不能只靠减排：就像水池漏水速度很慢，但水 龙头开得太大，即使把水龙头关小一点，水还是越积 越多。所以除了关小水龙头（减排），还要用大勺子 往外舀水（种树、保护海洋等），才能让水面不再 上升。 751