5.2二氧化碳的实验室制法第二课时讲义-2026-2027学年九年级化学沪教版上册

二氧化碳的实验室制法（第二课时）讲义 沪教版·初中化学·九年级上册·第五章 奇妙的二氧化碳·第二节 一、知识清单 1．实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与稀盐酸在常温下反应。 2．反应为固体与液体常温进行，不需加热，选固液不加热型发生装置。 3．二氧化碳能溶于水、密度比空气大，用向上排空气法收集。 4．验满：将燃着的木条放在集气瓶口，火焰熄灭即已集满。 5．检验：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊即可证明。 6．操作顺序：查气密性→装药品（先固后液）→收集→验满。 7．长颈漏斗下端须伸入液面下形成液封；导管稍露出橡皮塞即可。 8．不能用稀硫酸或浓盐酸，不宜用碳酸钠粉末。 二、四维核心素养 化学观念：建立依据反应原理和物质性质选择制取装置与方法的观念。 科学思维：对比氧气与二氧化碳制法，归纳制取气体的一般思路。 科学探究：经历组装仪器、检查气密性、收集与验满的过程。 科学态度与责任：养成规范操作、安全实验、节约药品的习惯。 三、教学重难点 重点：实验室制取二氧化碳的药品与反应原理、发生装置和收集装置的选择、气体验满与检验的方法。 难点：根据反应物状态和反应条件选择发生装置、根据气体性质选择收集装置的依据；装置改进的理由；操作注意事项及错误操作可能造成的后果分析。 四、课堂练习 知识点一　药品的选择与反应原理 实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石）与稀盐酸。大理石、石灰石的主要成分是碳酸钙，与稀盐酸接触即反应并放出二氧化碳。选用药品时要把握三个“不能”：不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为生成的硫酸钙微溶于水，会包裹在大理石表面，使反应逐渐停止；不能用浓盐酸，因为浓盐酸挥发出氯化氢气体，会使制得的二氧化碳不纯；也不宜用碳酸钠粉末，因为它与酸反应太快，不便于控制和收集。 1．实验室制取二氧化碳常用的一组药品是（　　） A．大理石与稀硫酸　　B．大理石与稀盐酸　　C．碳酸钠与稀盐酸　　D．石灰石与浓盐酸 2．下列关于制取二氧化碳药品选择的说法，正确的是（　　） A．可用稀硫酸代替稀盐酸，现象完全相同 B．可用浓盐酸代替稀盐酸，使反应更快 C．不宜用碳酸钠粉末，因为反应太快不便控制 D．用稀硫酸时反应会一直进行到底 3．实验室为什么不用稀硫酸与大理石反应来制取二氧化碳？ 4．为什么不能用浓盐酸来制取二氧化碳？ 5．粉末状碳酸钠与稀盐酸反应非常剧烈，这给实验室收集气体带来什么不便？ 知识点二　发生装置的选择 制取二氧化碳的反应是固体与液体在常温下进行的，不需要加热，因此选用固液不加热型发生装置。常见组合是锥形瓶（或广口瓶、试管）配上带长颈漏斗和导气管的双孔橡皮塞，这与用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置相同。选择发生装置时，主要依据是反应物的状态和反应是否需要加热。 6．实验室制取二氧化碳，发生装置应选用（　　） A．固体加热型　　B．固液不加热型　　C．固固加热型　　D．以上均可 7．下列气体的实验室制法中，发生装置与制取二氧化碳相同的是（　　） A．加热高锰酸钾制取氧气 B．加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气 C．过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气 D．加热氧化汞制取氧气 8．选择气体发生装置时，主要依据是（　　） A．气体的密度　　B．气体在水中的溶解性　　C．反应物的状态和反应条件　　D．气体的颜色 9．制取二氧化碳时，为什么发生装置中不需要酒精灯？ 10．某同学用锥形瓶配长颈漏斗制取二氧化碳，请说出该反应在反应物状态和反应条件上的特点。 知识点三　收集方法与验满 二氧化碳能溶于水，且能与水发生反应，不能用排水法收集；它的密度比空气大，又不与空气中的成分反应，所以用向上排空气法收集。验满时把燃着的木条放在集气瓶口，若木条火焰熄灭，说明二氧化碳已经集满。收集满的集气瓶盖上玻璃片后应正放在桌面上。 11．收集二氧化碳应采用的方法是（　　） A．排水法　　B．向下排空气法　　C．向上排空气法　　D．排水法和向上排空气法均可 12．二氧化碳能用向上排空气法收集，是因为它（　　） A．密度比空气大，且不与空气反应 B．密度比空气小 C．能溶于水 D．能燃烧 13．检验集气瓶中二氧化碳是否收集满，正确的方法是（　　） A．把燃着的木条伸入瓶中 B．把燃着的木条放在瓶口 C．向瓶中倒入澄清石灰水振荡 D．向瓶中滴入紫色石蕊试液 14．二氧化碳为什么不能用排水法收集？ 15．某同学把燃着的木条伸入集气瓶内来检验是否集满，这样做对吗？为什么？ 知识点四　操作步骤与注意事项 操作顺序可概括为“查—装—收—验”：先检查装置的气密性；再装药品，先向容器中加入大理石，塞好橡皮塞，从长颈漏斗加入稀盐酸；用向上排空气法收集；最后验满。注意长颈漏斗的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逸出；伸入发生装置内的导管只需稍露出橡皮塞，便于气体导出；收集时导管要伸到集气瓶底部，便于把瓶内空气排尽。 16．实验室制取二氧化碳的主要操作步骤，正确的顺序是（　　） ①加入大理石　②检查装置气密性　③收集气体　④从长颈漏斗加入稀盐酸　⑤验满 A．①②③④⑤　　B．②①④③⑤　　C．②①③④⑤　　D．①④②③⑤ 17．制取二氧化碳时，长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，其作用是（　　） A．让反应更剧烈 B．形成液封，防止气体从漏斗逸出 C．防止液体溅出 D．便于添加液体 18．下列操作正确的是（　　） A．发生装置内的导管伸得越长越好 B．收集时把导管伸到集气瓶底部 C．先加稀盐酸，后加大理石 D．装置不检查气密性就直接使用 19．加入药品时为什么要先加大理石、后加稀盐酸？ 20．检查该发生装置气密性的常用方法是怎样的？请简要叙述。 21．用向上排空气法收集二氧化碳时，导管为什么要插到集气瓶的底部？ 知识点五　气体的检验、净化与干燥 检验二氧化碳，把气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，即可证明该气体是二氧化碳。若制得的二氧化碳中混有少量氯化氢气体和水蒸气，可先通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去氯化氢，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶除去水蒸气，然后再收集。用洗气瓶除杂时，气体都要从长导管进、短导管出，使气体与试剂充分接触。 22．检验一种气体是否是二氧化碳，常用的试剂是（　　） A．燃着的木条　　B．澄清石灰水　　C．紫色石蕊试液　　D．水 23．鉴别氧气、空气、二氧化碳三瓶气体，最简便的方法是（　　） A．向瓶中倒入澄清石灰水 B．分别闻气味 C．把燃着的木条分别伸入瓶中 D．分别滴入紫色石蕊试液 24．用浓盐酸与大理石制得的二氧化碳中常混有氯化氢气体，除去氯化氢可将气体通过（　　） A．浓硫酸　　B．饱和碳酸氢钠溶液　　C．氢氧化钠溶液　　D．水 25．要得到干燥的二氧化碳，可将气体通过盛有下列哪种试剂的洗气瓶（　　） A．浓硫酸　　B．氢氧化钠固体　　C．浓盐酸　　D．水 26．用洗气瓶除去气体中的杂质时，气体应从长管进还是短管进？为什么？ 27．为什么不能用氢氧化钠溶液来干燥二氧化碳气体？ 知识点六　与氧气制法的对比及装置改进 实验室制取气体的一般思路是：先研究反应原理（药品与反应条件），再根据反应物状态和反应条件选择发生装置，根据气体的密度和溶解性选择收集装置，最后进行检验和验满。把加热高锰酸钾制氧气与大理石和稀盐酸制二氧化碳对比，可以加深对“发生装置由反应原理决定、收集装置由气体性质决定”的理解。装置改进时，可用分液漏斗代替长颈漏斗，以控制滴液速度、从而控制反应；也可借助注射器、有孔塑料板等，达到节约药品、随开随用、随关随停的目的。 28．下列关于实验室制取氧气和二氧化碳的比较，正确的是（　　） A．发生装置一定相同 B．收集方法一定相同 C．检验方法相同 D．氧气和二氧化碳的密度都比空气大，都可用向上排空气法收集 29．实验室制取气体的一般思路，正确的顺序是（　　） ①选择收集装置　②研究反应原理　③选择发生装置　④检验和验满 A．①②③④　　B．②③①④　　C．③②①④　　D．④②③① 30．用分液漏斗代替长颈漏斗制取二氧化碳，其优点是（　　） A．可以控制液体滴加速度，从而控制反应 B．可以不检查装置气密性 C．可以改用排水法收集 D．可以不再使用大理石 31．加热高锰酸钾制氧气和大理石与稀盐酸制二氧化碳，在发生装置上有什么不同？为什么？ 32．某同学想随时控制反应的发生与停止，请你提出一种改进装置的思路。 33．用向上排空气法收集氧气和二氧化碳，在操作上有什么共同点？ 五、参考答案 1．B。 2．C。 3．反应生成的硫酸钙微溶于水，会包裹在大理石表面，使酸与大理石脱离接触，反应逐渐减慢甚至停止，因此不能持续、平稳地制取二氧化碳。 4．浓盐酸挥发性很强，会挥发出氯化氢气体混入二氧化碳中，使制得的气体不纯。 5．碳酸钠粉末与酸反应太快，产生气体过急，不便于控制反应和收集气体，也不安全。 6．B。 7．C。过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，也是固体和液体在常温下反应，发生装置与制二氧化碳相同。 8．C。发生装置由反应物的状态和反应是否需要加热决定。 9．因为制取二氧化碳用的是固体大理石和液体稀盐酸，在常温下就能反应，不需要加热。 10．反应物状态是固体和液体，反应在常温下进行，不需要加热。 11．C。 12．A。 13．B。验满要在瓶口进行。 14．二氧化碳能溶于水，还能与水发生反应，会损耗气体，因此不能用排水法收集。 15．不对。验满应把燃着的木条放在集气瓶口；把木条伸入瓶内只能说明瓶内有二氧化碳，不能证明瓶口已经充满。 16．B。 17．B。 18．B。 19．先把固体大理石放入容器底部，再从长颈漏斗加入液体；若先加液体再加固体，容易使液体溅出，固体也不易安放。 20．把导管一端浸入水中，用手（或热毛巾）紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。 21．把集气瓶内的空气从瓶底逐渐向上排出，使收集到的二氧化碳更纯净。 22．B。 23．C。燃着的木条在氧气中燃烧更旺，在空气中正常燃烧，在二氧化碳中熄灭，现象各不相同。 24．B。饱和碳酸氢钠溶液能吸收氯化氢，且不与二氧化碳反应。 25．A。浓硫酸具有吸水性，且不与二氧化碳反应，可作干燥剂。 26．应从长管进、短管出，让气体与洗气试剂充分接触，使杂质被充分吸收。 27．氢氧化钠能与二氧化碳发生反应，会把要收集的二氧化碳也吸收掉，因此不能用它干燥二氧化碳。 28．D。 29．B。 30．A。 31．加热高锰酸钾制氧气用固体加热型发生装置，需要酒精灯加热；制二氧化碳用固液不加热型发生装置，不需要加热。原因是反应物状态和反应条件不同。 32．可用分液漏斗控制液体滴加，从而控制反应；也可把大理石放在有孔塑料板上，通过控制固液的接触与分离，达到随开随用、随关随停的目的。 33．都要把导管伸到集气瓶底部，瓶口盖上玻璃片，利用气体密度比空气大的特点，把瓶内空气向上排出。 学科网（北京）股份有限公司 $