人教版（2024）九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制取获奖ppt课件

这是一份人教版（2024）九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制取获奖ppt课件，共38页。PPT课件主要包含了石灰石或大理石，反应物的状态，反应条件，向上排空气法，二氧化，澄清的石，新课导入，如何获取CO2，二氧化碳的制取装置，交流讨论等内容，欢迎下载使用。
6.3 二氧化碳的实验室制取一、知识回顾，情境导入（3 分钟）回顾二氧化碳的性质，提问学生二氧化碳在生活中的常见用途，如灭火、制作碳酸饮料等 。接着提出问题：“既然二氧化碳在生活中有这么多用途，那么在实验室中我们如何制取二氧化碳呢？” 展示一些实验室制取二氧化碳的图片，引发学生的好奇心和求知欲，从而导入本节课内容。二、探究实验室制取二氧化碳的原理（8 分钟）（一）分析可能的反应引导学生思考能生成二氧化碳的化学反应，列举出如碳的燃烧（\(C + O_{2}\stackrel{点燃}{=\!=\!=}CO_{2}\)）、碳还原氧化铜（\(C + 2CuO\stackrel{高温}{=\!=\!=}2Cu + CO_{2}\uparrw\)）、碳酸钙高温分解（\(CaCO_{3}\stackrel{高温}{=\!=\!=}CaO + CO_{2}\uparrw\)）以及碳酸钙与稀盐酸反应（\(CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrw\)）等 。（二）讨论选择合适的反应组织学生小组讨论，从反应条件、操作难易程度、气体纯度、反应速率等方面分析上述反应是否适合在实验室制取二氧化碳 。例如，碳的燃烧需要消耗氧气且难以收集到纯净的二氧化碳；碳还原氧化铜和碳酸钙高温分解需要高温条件，操作不便；而碳酸钙与稀盐酸反应在常温下即可进行，反应速率适中，便于控制，且生成的二氧化碳气体较纯净 。由此得出实验室制取二氧化碳常用大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸反应 。（三）明确反应原理确定反应原理为碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为\(CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + H_{2}O + CO_{2}\uparrw\) 。讲解该反应的本质是碳酸钙中的碳酸根离子与盐酸中的氢离子反应，生成碳酸，碳酸不稳定分解生成二氧化碳和水 。三、探究实验室制取二氧化碳的装置（12 分钟）（一）气体发生装置的选择回顾实验室制取气体发生装置的选择依据，主要考虑反应物的状态和反应条件 。分析实验室制取二氧化碳的反应物状态（固体和液体）和反应条件（常温），对比过氧化氢分解制氧气（固体和液体，常温）和氯酸钾或高锰酸钾制氧气（固体，加热）的发生装置 。得出实验室制取二氧化碳应选择固液常温型发生装置，可选用锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管等仪器组装 ，也可使用启普发生器（原理类似，可控制反应的发生和停止） 。以使用长颈漏斗和锥形瓶的装置为例，讲解装置的组装要点：长颈漏斗下端要伸入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；导管只需稍露出橡皮塞即可，便于气体导出 。（二）气体收集装置的选择回顾气体收集装置的选择依据，主要考虑气体的密度和溶解性 。结合二氧化碳密度比空气大且能溶于水的性质，讨论得出二氧化碳只能用向上排空气法收集 。讲解向上排空气法收集二氧化碳的操作要点：导管要伸到集气瓶底部，便于排尽集气瓶内的空气，使收集到的气体更纯净；验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满 。四、实验室制取二氧化碳的实验操作（10 分钟）（一）实验步骤检查装置气密性：将导管一端浸入水中，用手紧握锥形瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好 。装入药品：先在锥形瓶中加入大理石（或石灰石），再通过长颈漏斗加入稀盐酸，注意稀盐酸要从长颈漏斗慢慢加入，防止液体溅出 。收集气体：将导管伸入集气瓶底部，用向上排空气法收集二氧化碳气体 。验满：当集气瓶口的燃着木条熄灭时，证明二氧化碳已收集满，用玻璃片盖住集气瓶口，正放在桌面上（因为二氧化碳密度比空气大） 。（二）实验注意事项药品选择：不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，会使收集到的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，导致气体不纯；也不能用碳酸钠粉末代替大理石（或石灰石），因为碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率太快，不便于控制和收集气体 。操作规范：在加入药品时，要先加固体，后加液体；收集气体时，导管一定要伸到集气瓶底部；实验结束后，要先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯（本实验无酒精灯加热，但强调一般实验的规范操作顺序，防止倒吸） 。五、课堂小结与练习（7 分钟）（一）课堂小结回顾实验室制取二氧化碳的原理、装置选择依据和实验操作步骤 。强调实验过程中的注意事项，如药品的选择、装置气密性的检查、气体的验满方法等 。对比实验室制取氧气和二氧化碳的异同点，加深学生对气体制取知识的理解和记忆 。（二）课堂练习实验室制取二氧化碳常用的药品是（ ）A. 碳和氧气B. 碳酸钙和稀硫酸C. 大理石和稀盐酸D. 碳酸钠和稀盐酸实验室制取二氧化碳时，不需要用到的仪器是（ ）A. 长颈漏斗B. 酒精灯C. 集气瓶D. 导管写出实验室制取二氧化碳的化学方程式：____________________ 。若要检验生成的气体是否为二氧化碳，应将气体通入____________________，观察到____________________的现象，证明是二氧化碳 。（三）布置作业完成教材课后与二氧化碳实验室制取相关的练习题 。思考：如果要控制反应的发生和停止，除了使用启普发生器，还可以如何改进实验室制取二氧化碳的装置？尝试设计一种新的装置，并画出草图 。
1.通过分析氧气的实验室制法，讨论实验室制取气体的一般设计思路。2.根据实验室内制取气体的一般设计思路进行二氧化碳制取的探究实验。3.通过探究实验初步掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作。4.了解二氧化碳的部分物理性质，学会收集、检验和验满二氧化碳的方法。
1.实验室制取CO2常选用 和稀盐酸，其反应原理是 。2.发生装置的确定取决于 和 ；CO2气体只能用 收集，是因为 。3.CO2的检验与验满：检验CO2气体通常用 ，验满的方法是 。
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
碳能溶于水且密度比空气大
将燃着的木条放在集气瓶口
生活、生产和实验室都需要CO2
工业制取CO2的原理：
交流讨论：该反应是否同样适用于实验室制取CO2呢？
实验室制取CO2的化学反应原理
交流讨论：联系所学知识和日常生活，列举能生成CO2的反应。
3.碳在氧气中燃烧生成CO2
4.木炭还原氧化铜生成CO2
1.生物体的呼吸作用可产生CO2
5.一氧化碳燃烧生成CO2
6.一氧化碳还原氧化铜生成CO2
【查阅资料】可以产生二氧化碳的反应
3.石灰石与稀盐酸反应
1.碳酸钠与稀盐酸反应
Na2CO3+ H2SO4 == 2Na2SO4+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 == CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
2.碳酸钠与稀硫酸反应
4.石灰石与稀硫酸反应
这些方法是否都适用于实验室制取CO2？
Na2CO3+2HCl == 2NaCl+H2O+CO2↑
结论：实验室常用___________和_________反应制取二氧化碳。
剧烈反应，迅速产生大量气泡
有少量气泡产生，一段时间后反应停止
交流讨论：根据以下反应的现象判断适宜的实验原理。
实验室制取二氧化碳的化学反应原理
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↑
下列化学反应可用于实验室制取二氧化碳的是（ ）A.木炭燃烧B.人体的呼吸作用C.石灰石与稀盐酸反应D.高温煅烧石灰石
知识回顾：实验室制取O2的思路
确定制取气体的反应原理后，需进一步确定制取装置。
实验室制取CO2的装置
交流讨论：回顾实验室制氧气的原理和装置，分析确定气体的制取装置时应考虑哪些因素？
确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素
二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较
常温、二氧化锰作催化剂
选择仪器设计制取二氧化碳的装置
制取二氧化碳的实验装置
操作简便，适于制取少量气体
可控制滴加液体的量和速率，从而控制反应
实验室制取CO2的思路
CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑
CO2不可燃，不支持燃烧
任务：观看实验室制取CO2的视频，总结操作步骤。
实验室制取二氧化碳的操作步骤
1.长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
2.集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？
1. 实验室制取CO2 合适的方法是 ( )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
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 ( )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
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 ( )
【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。
4. [2024·西安模拟] 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________________。(2)实验室制取CO2，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)。
CaCO3+2HCl===CaCl2 ＋ H2O ＋CO2 ↑
(3) 不能用装置C 收集CO2 的原因是____________________。若用向上排空气法收集二氧化碳，验满的方法是________________________________________________。(4)将反应生成的CO2 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______________________________________________。
将燃着的木条放在集气瓶口，看木条是否熄灭
CO2 中混有HCl 气体
【点拨】(2)实验室制取CO2，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。(3)CO2 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。(4)CO2 中混有HCl 气体，HCl 气体溶于水形成盐酸，无法生成碳酸钙沉淀。
5. 下列不属于实验室制取气体的一般思路和方法的是 ( )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
【点规律】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。
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。(1) 写出仪器①的名称____________。(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______________________ __________________。
2KMnO4====K2MnO4+MnO2+O2 ↑
防止加热时冷凝水倒流炸裂试管底部
(3) 若用G 装置收集氧气，气体应从_______(填“a”或“b”)端通入集气瓶。(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________________________________ ________________________。
CaCO3+2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
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)
(5)甲烷(CH4)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A～F 装置中选择)
7. [2024·陕西] 实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 ( )
CaCO3+2HCl === CaCl2+CO2↑+H2O