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化学九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究学案及答案
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这是一份化学九年级上册课题2 二氧化碳制取的研究学案及答案，共8页。学案主要包含了学习目标，学习重难点，学习过程等内容，欢迎下载使用。
1．了解实验室制取二氧化碳的反应原理；
2．探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳；
3．总结并领会实验室制取气体的一般思路和方法，并初步学会选择合适的装置去制取一般的气体。
二、学习重难点
重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。
难点：实验室中制取气体的思路和方法的培养。
三、学习过程
【知识回顾】
1．回忆实验室制取氧气，填写下表：
2．实验室制取气体的研究与实践：
（1）发生装置由反应物的 及反应 决定。
（2）收集装置由气体的 及溶解性决定。
【答案】1．
2．（1）状态、条件；（2）密度。
【课堂探究】
一、药品和实验原理的选择
1．选择原则：
（1）药品来广，价廉；
（2）反应条件、装置、操作简单；
（3）产气速率适中，容易收集气体；
（4）纯度高；
（5）安全、无污染或污染小。
2． 交流讨论：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，想一想，你所列举的反应适用于实验室制取CO2？
【答案】略
3． 探究实验：验室制取二氧化碳的药品的选取
结论：实验室制取二氧化碳常用的药品是__________________________，反应的化学方程式____________________________________________________。
【答案】
石灰石或大理石和稀盐酸、CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑。
二、二氧化碳的制取装置
二氧化碳与氧气制取实验及相关性质比较：
总结：实验室制取CO2的发生装置选用________________型，收集方法选用______________。
【小结】实验室制取气体时装置的确定：
1．气体发生装置的确定：考虑反应物的状态和反应条件；
2．气体收集装置的确定：考虑气体的密度、溶解性等；
①排空气法（气体常温下不与空气反应）
a．向上排空气法――密度大于空气（或Mr＞30）
b．向下排空气法――密度小于空气（或Mr＜28）
②排水法――气体不易溶于水，且不跟水反应
【答案】
总结：固液常温、向上排空气法。
三、二氧化碳的制取步骤
实验室制取CO2实验装置
【答案】1．向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗加水，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好；2．石灰石、稀盐酸、液面以下、从长颈漏斗排出、表面、气泡；
3．底部；4．澄清石灰水、浑浊；5．燃着、集气瓶口、木条熄灭。
四、实验室里制取气体的一般思路和方法：
1．确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体；
2．确定制取气体时应采取的实验装置，包括气体发生装置和收集装置；
3．确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1．下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）
A．C+O2CO2↑
B．C+2CuO2Cu+CO2 ↑
C．CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
D．CaCO3CaO+CO2↑
【答案】C
2．下列关于CO2 实验室制法的说法中，错误的是（ ）
A． 制CO2的药品 B． 发生装置
C． 收集装置 D． 验满
【答案】 D
【解析】A．实验室用石灰石或大理石和稀盐酸，反应制取二氧化碳，A符合题意；
B．实验室用石灰石或大理石和稀盐酸，该反应不需要加热，故用固液不加热的反应装置，B符合题意；
C．二氧化碳密度比空气大，故用向上排空气法收集二氧化碳，C符合题意；
D．二氧化碳的验满，将燃烧木条放至集气瓶口，木条熄灭说明二氧化碳收集满，D不符合题意。
故答案为：D。
3．实验室制取CO2有以下几个步骤：①按装置图连接好仪器②向长颈漏斗中加入稀盐酸③向锥形瓶内加入块状石灰石④检查装置的气密性⑤收集反应生成的气体。以上操作的排列顺序正确的是（ ）
A． ①②③④⑤ B． ②①④③⑤
C． ①②④③⑤ D． ①④③②⑤
【答案】 D
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（向广口瓶中装入大理石）→倒（向漏斗中注入稀盐酸）→收集（用向上排空气法收集）→验满（将燃着的木条放在集气瓶口）。则正确的操作顺序为：①④③②⑤。
故答案为：D。
4．下列是中学化学常用的仪器，请回答：
（1）请写出仪器的名称：A________，D________。
（2）实验制取和收集二氧化碳气体，可从A-G中选取________（填字母）。组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的________。
（3）证明二氧化碳已收集满的方法是________；将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是________。
【答案】 （1）酒精灯；长颈漏斗
（2）BDFG或BEFG；气密性
（3）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满；澄清石灰水变浑浊
【解析】（1）由图可知，仪器A为酒精灯；仪器D为长颈漏斗；
（2）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，应用向上排空气法收集，故可选择BDFG或BEFG；
该反应有气体生成，必须检查装置的气密性；
（3）二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满；
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是澄清石灰水变浑浊。
5．结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）图中仪器①的名称：________。
（2）用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式为________；置中试管口放棉花团的作用是________。
（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为________；相对B装置，C装置的优点是________(答出一点即可)。如用E装置收集CO2， 则气体应从________(填“a”或“b”)端通入。若用D装置检验二氧化碳，D装置中装入的试剂是________。
【答案】 （1）长颈漏斗
（2）；防止高锰酸钾进入导管而阻塞
（3）；可以控制反应的发生和停止；a；澄清石灰水
【解析】（1）图中仪器①的名称：长颈漏斗。
（2）用A装置制取氧气，试管口有棉花，是加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生反应的化学方程式为 ；置中试管口放棉花团的作用是防止高锰酸钾进入导管而阻塞。
（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为 ；相对B装置，C装置的优点是可以控制反应的发生和停止，关闭导管活塞，管内气体不能排出，气压增大，将液体药品压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。如用E装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，则气体应从a端通入。若用D装置检验二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D装置中装入的试剂是澄清石灰水。
药品
反应原理（化学方程式）
反应物状态
反应条件
发生装置（填序号）
收集装置（填序号）及依据
过氧化氢溶液、二氧化锰
氯酸钾、二氧化锰
高锰酸钾
药品
反应原理（化学方程式）
反应物状态
反应条件
发生装置（填序号）
收集装置（填序号）及依据
过氧化氢溶液、二氧化锰
2H2O2 2H2O + O2↑
液体
催化剂
B
C（密度比空气大）或D（不易溶于水）
氯酸钾、二氧化锰
2KClO3 2KCl + 3O2↑
固体+液体
加热+催化剂
A
高锰酸钾
2KMnO4K2MnO4 +MnO2 +O2↑
固体
加热
A
生成二氧化碳的反应
理由
是否适宜用于实验室制取（适宜打√，不适宜打×）
产生气体的速度（快、慢、适中）
石灰石跟稀盐酸反应
石灰石跟稀硫酸反应
Na2CO3跟稀盐酸反应
生成二氧化碳的反应
理由
是否适宜用于实验室制取（适宜打√，不适宜打×）
产生气体的速度（快、慢、适中）
石灰石跟稀盐酸反应
适中
√
石灰石跟稀硫酸反应
慢
×
Na2CO3跟稀盐酸反应
快
×
二氧化碳
氧气
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
反应物的状态
反应条件
密度
是否溶于水或与水反应
二氧化碳
氧气
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
反应物的状态
固体+液体
固体
固体
液体
反应条件
无条件
加热
加热、
催化剂
催化剂
密度
密度比空气大
密度比空气大
是否溶于水或与水反应
能溶于水并与水反应
不易溶于水
步骤
实验操作注意事项
1．检查装置的气密性
检查气密性的方法：___________。
2．装药品
先装___________再加入___________。加稀盐酸时一定要使长颈漏斗的末端浸到 ，防止二氧化碳气体 。
实验现象：在石灰石的 ，有 产生。
3．收集
导气管要伸到集气瓶 ，瓶口最好用玻璃片盖住。
4．检验
检验方法：将气体通入到__________中，若石灰水变______，则气体为CO2。
5．验满
验满方法： 的木条放在 ，如果 则二氧化碳已经集满。
6．放置备用
集气瓶向上放置，盖上盖玻片。
1．了解实验室制取二氧化碳的反应原理；
2．探究实验室中制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳；
3．总结并领会实验室制取气体的一般思路和方法，并初步学会选择合适的装置去制取一般的气体。
二、学习重难点
重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。
难点：实验室中制取气体的思路和方法的培养。
三、学习过程
【知识回顾】
1．回忆实验室制取氧气，填写下表：
2．实验室制取气体的研究与实践：
（1）发生装置由反应物的 及反应 决定。
（2）收集装置由气体的 及溶解性决定。
【答案】1．
2．（1）状态、条件；（2）密度。
【课堂探究】
一、药品和实验原理的选择
1．选择原则：
（1）药品来广，价廉；
（2）反应条件、装置、操作简单；
（3）产气速率适中，容易收集气体；
（4）纯度高；
（5）安全、无污染或污染小。
2． 交流讨论：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，想一想，你所列举的反应适用于实验室制取CO2？
【答案】略
3． 探究实验：验室制取二氧化碳的药品的选取
结论：实验室制取二氧化碳常用的药品是__________________________，反应的化学方程式____________________________________________________。
【答案】
石灰石或大理石和稀盐酸、CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑。
二、二氧化碳的制取装置
二氧化碳与氧气制取实验及相关性质比较：
总结：实验室制取CO2的发生装置选用________________型，收集方法选用______________。
【小结】实验室制取气体时装置的确定：
1．气体发生装置的确定：考虑反应物的状态和反应条件；
2．气体收集装置的确定：考虑气体的密度、溶解性等；
①排空气法（气体常温下不与空气反应）
a．向上排空气法――密度大于空气（或Mr＞30）
b．向下排空气法――密度小于空气（或Mr＜28）
②排水法――气体不易溶于水，且不跟水反应
【答案】
总结：固液常温、向上排空气法。
三、二氧化碳的制取步骤
实验室制取CO2实验装置
【答案】1．向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗加水，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好；2．石灰石、稀盐酸、液面以下、从长颈漏斗排出、表面、气泡；
3．底部；4．澄清石灰水、浑浊；5．燃着、集气瓶口、木条熄灭。
四、实验室里制取气体的一般思路和方法：
1．确定制取气体的化学反应原理，即在实验室条件下选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体；
2．确定制取气体时应采取的实验装置，包括气体发生装置和收集装置；
3．确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
【学后反思】通过本节课的学习，你收获了什么？
【测评反馈】
1．下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）
A．C+O2CO2↑
B．C+2CuO2Cu+CO2 ↑
C．CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
D．CaCO3CaO+CO2↑
【答案】C
2．下列关于CO2 实验室制法的说法中，错误的是（ ）
A． 制CO2的药品 B． 发生装置
C． 收集装置 D． 验满
【答案】 D
【解析】A．实验室用石灰石或大理石和稀盐酸，反应制取二氧化碳，A符合题意；
B．实验室用石灰石或大理石和稀盐酸，该反应不需要加热，故用固液不加热的反应装置，B符合题意；
C．二氧化碳密度比空气大，故用向上排空气法收集二氧化碳，C符合题意；
D．二氧化碳的验满，将燃烧木条放至集气瓶口，木条熄灭说明二氧化碳收集满，D不符合题意。
故答案为：D。
3．实验室制取CO2有以下几个步骤：①按装置图连接好仪器②向长颈漏斗中加入稀盐酸③向锥形瓶内加入块状石灰石④检查装置的气密性⑤收集反应生成的气体。以上操作的排列顺序正确的是（ ）
A． ①②③④⑤ B． ②①④③⑤
C． ①②④③⑤ D． ①④③②⑤
【答案】 D
【解析】制取二氧化碳的操作步骤是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→加（向广口瓶中装入大理石）→倒（向漏斗中注入稀盐酸）→收集（用向上排空气法收集）→验满（将燃着的木条放在集气瓶口）。则正确的操作顺序为：①④③②⑤。
故答案为：D。
4．下列是中学化学常用的仪器，请回答：
（1）请写出仪器的名称：A________，D________。
（2）实验制取和收集二氧化碳气体，可从A-G中选取________（填字母）。组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的________。
（3）证明二氧化碳已收集满的方法是________；将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是________。
【答案】 （1）酒精灯；长颈漏斗
（2）BDFG或BEFG；气密性
（3）将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满；澄清石灰水变浑浊
【解析】（1）由图可知，仪器A为酒精灯；仪器D为长颈漏斗；
（2）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应属于固液不加热反应，二氧化碳溶于水，密度比空气大，应用向上排空气法收集，故可选择BDFG或BEFG；
该反应有气体生成，必须检查装置的气密性；
（3）二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满；
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，故将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是澄清石灰水变浑浊。
5．结合图示实验装置，回答下列问题。
（1）图中仪器①的名称：________。
（2）用A装置制取氧气，发生反应的化学方程式为________；置中试管口放棉花团的作用是________。
（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，发生反应的化学方程式为________；相对B装置，C装置的优点是________(答出一点即可)。如用E装置收集CO2， 则气体应从________(填“a”或“b”)端通入。若用D装置检验二氧化碳，D装置中装入的试剂是________。
【答案】 （1）长颈漏斗
（2）；防止高锰酸钾进入导管而阻塞
（3）；可以控制反应的发生和停止；a；澄清石灰水
【解析】（1）图中仪器①的名称：长颈漏斗。
（2）用A装置制取氧气，试管口有棉花，是加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生反应的化学方程式为 ；置中试管口放棉花团的作用是防止高锰酸钾进入导管而阻塞。
（3）实验室可用B或C装置制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，发生反应的化学方程式为 ；相对B装置，C装置的优点是可以控制反应的发生和停止，关闭导管活塞，管内气体不能排出，气压增大，将液体药品压回长颈漏斗，固液分离，反应停止。如用E装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，则气体应从a端通入。若用D装置检验二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，D装置中装入的试剂是澄清石灰水。
药品
反应原理（化学方程式）
反应物状态
反应条件
发生装置（填序号）
收集装置（填序号）及依据
过氧化氢溶液、二氧化锰
氯酸钾、二氧化锰
高锰酸钾
药品
反应原理（化学方程式）
反应物状态
反应条件
发生装置（填序号）
收集装置（填序号）及依据
过氧化氢溶液、二氧化锰
2H2O2 2H2O + O2↑
液体
催化剂
B
C（密度比空气大）或D（不易溶于水）
氯酸钾、二氧化锰
2KClO3 2KCl + 3O2↑
固体+液体
加热+催化剂
A
高锰酸钾
2KMnO4K2MnO4 +MnO2 +O2↑
固体
加热
A
生成二氧化碳的反应
理由
是否适宜用于实验室制取（适宜打√，不适宜打×）
产生气体的速度（快、慢、适中）
石灰石跟稀盐酸反应
石灰石跟稀硫酸反应
Na2CO3跟稀盐酸反应
生成二氧化碳的反应
理由
是否适宜用于实验室制取（适宜打√，不适宜打×）
产生气体的速度（快、慢、适中）
石灰石跟稀盐酸反应
适中
√
石灰石跟稀硫酸反应
慢
×
Na2CO3跟稀盐酸反应
快
×
二氧化碳
氧气
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
反应物的状态
反应条件
密度
是否溶于水或与水反应
二氧化碳
氧气
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢
反应物的状态
固体+液体
固体
固体
液体
反应条件
无条件
加热
加热、
催化剂
催化剂
密度
密度比空气大
密度比空气大
是否溶于水或与水反应
能溶于水并与水反应
不易溶于水
步骤
实验操作注意事项
1．检查装置的气密性
检查气密性的方法：___________。
2．装药品
先装___________再加入___________。加稀盐酸时一定要使长颈漏斗的末端浸到 ，防止二氧化碳气体 。
实验现象：在石灰石的 ，有 产生。
3．收集
导气管要伸到集气瓶 ，瓶口最好用玻璃片盖住。
4．检验
检验方法：将气体通入到__________中，若石灰水变______，则气体为CO2。
5．验满
验满方法： 的木条放在 ，如果 则二氧化碳已经集满。
6．放置备用
集气瓶向上放置，盖上盖玻片。
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