九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制取背景图课件ppt

这是一份九年级上册（2024）二氧化碳的实验室制取背景图课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了导入新课，气体发生装置，反应物的状态，固体＋液体，常温不加热，稀盐酸和大理石，固液常温，气体发生装置的选用，气体收集装置，排空气法等内容，欢迎下载使用。
我们学过的能够生成二氧化碳的化学反应有哪些？这些反应都能用来实验室制取二氧化碳吗？为什么？
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
我们知道，碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。
那么，实验室里如何制取二氧化碳的呢？
根据前面学过的实验室制取氧气的方法，你能设计出实验室制取二氧化碳的思路吗？
选择适当的反应，包括反应物和反应条件；选择合适的实验装置；检验制得的气体等。
实验室里常用稀盐酸与石灰石或大理石(主要成分是碳酸钙)反应来制取二氧化碳。
反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
知识点1 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。
1.碳酸钙与盐酸发生反应：
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2CO3
2.碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水：
H2CO3＝H2O+CO2↑
依据：反应物的状态、反应条件。
发生装置的选择
固体与固体反应固体与液体反应液体与液体反应……
反应条件：是否需要加热、使用催化剂等。
知识点2 实验室里制取二氧化碳的装置
CO2和O2的实验室制取比较
收集装置的选择
密度比空气大的——向上排空气法密度比空气小的——向下排空气法
气体收集装置取决于气体的密度和溶解性
排水法：不易溶于水，不与水发生反应。
CO2和O2的相关性质比较
提示：空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29，则该气体的密度比空气大；反之，则密度比空气小。
反应仪器的选择
根据上述比较，在下图所列仪器中，选择适当的仪器(也可另选或自制仪器，或利用替代品)，组装成制取二氧化碳的发生装置和收集装置。
与同学讨论、交流，分析各自设计的装置的优缺点。
起液封作用，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。普通漏斗颈较短，难达到液封要求，因此，不宜用普通漏斗代替长颈漏斗。
长颈漏斗为什么要插入液面以下？可以用普通漏斗代替长颈漏斗吗？
为什么插入集气瓶的导气管要接近瓶底？
如果不接近瓶底，瓶内空气不易排出，收集到的CO2气体不纯。
实验室里制取并收集二氧化碳通常有以下操作步骤：①连接装置，并检查装置的气密性；②装入石灰石(或大理石)，塞紧橡胶塞；③固定好反应装置；④向长颈漏斗中加入稀盐酸至浸没长颈漏斗下端管口；⑤收集气体；⑥检验气体是否收集满。
知识点3 实验室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
实验过程是否会产生污染
2. 设计制取气体的实验装置
实验室常见气体的发生装置：
实验室常见气体的收集装置：
排空气法收集到的气体：干燥
排水法收集到的气体：纯净
若收集的气体既能溶于水，又能和空气中的成分反应，可考虑用排液法(要求气体不与该液体反应，也不溶于该液体)收集。
与某些试剂反应有沉淀生成
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)
【点方法】通过比较气体的相对分子质量与空气的平均相对分子质量(29)的大小关系，可判断该气体的密度与空气密度的相对大小(相同条件下)。如果某气体的相对分子质量大于 29，则这种气体的密度比空气的大；如果小于29，则密度比空气的小。
7. [2024·陕西] 实验室制取二氧化碳时，下列相关操作正确的是 ( )
【点拨】将导管一端放入水中，用手紧握试管外壁，观察到导管口处冒出气泡，证明该装置的气密性良好，A 正确。
8. 利用数字化实验可以形象地比较不同形状的碳酸钙与稀盐酸反应的速率。倾斜锥形瓶使试管内的稀盐酸(足量)流入瓶中与固体发生反应，瓶内压强的变化如曲线所示。
下列有关分析错误的是 ( )A. 最终两个锥形瓶内的压强相等B. 其他条件相同时，粉末状碳酸钙产生的CO2质量更大C. 对比点a、b 可知，曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸的反应D. 对比点c、d 可知，达到相同的压强时，①用时短，则粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快
【点拨】等质量的碳酸钙与足量稀盐酸反应生成等量的二氧化碳气体，则实验后两个装置中二氧化碳的体积相同，所以最终两个锥形瓶内的压强相等，A 正确；碳酸钙的质量相等，最终碳酸钙完全反应，产生的CO2 质量相等，B 错误；由题图可知，相同时间内点b 处生成气体的体积较小，压强较小，说明反应速率较慢，则曲线②表示块状碳酸钙与稀盐酸的反应，曲线①表示粉末状碳酸钙与稀盐酸的反应，C 正确；对比点c、d 可知，生成等量的二氧化碳，点c 对应的反应时间较短，即达到相同的压强时，①用时短，则粉末状碳酸钙与稀盐酸反应速率更快，D 正确。
可以控制反应的发生和停止
9. [2024·宿迁] 化学实践小组利用以下装置完成部分气体的相关实验，请你参与。(1)实验室用稀盐酸和块状石灰石反应制取二氧化碳，其发生装置可选用装置A 或B，与装置B 相比，装置A 具有的优点是__________________________________。
(2)若选用装置B 和C 制取并收集氧气，证明氧气已收集满的操作和现象是__________________________________ ________________________________________________。(3)常温常压下，氨气是一种无色、有刺激性气味，极易溶于水，密度比空气小的气体。实验室常用氯化铵和熟石灰两种固体混合物共热的方法制取氨气。若选用装置D 测定产生氨气的体积，水面需加一层植物油，其目的是_______________。
将带火星的木条放在a 端，木条复燃，说明氧气已收集满
【点拨】(1)该反应为固液常温型，发生装置可选用装置A或B。与装置B 相比，装置A 通过打开或关闭弹簧夹，可以控制反应的发生和停止。(2)若选用装置B 和C 制取并收集氧气，因氧气密度比空气略大，氧气应该从b 端通入，氧气具有助燃性，则证明氧气已收集满的操作和现象是将带火星的木条放在a 端，木条复燃，说明氧气已经收集满。(3)氨气极易溶于水，水面加一层植物油的目的是防止氨气溶于水。
10. 利用塑料瓶等用品设计如图所示装置制取和检验二氧化碳。(1)塑料瓶①相当于实验室中的___________(填仪器名称)。(2)用稀盐酸与大理石制取二氧化碳，反应的化学方程式为________________________________________________。
CaCO3+2HCl====CaCl2+CO2 ↑ +H2O
(3)检查装置A 的气密性，方法是______________________ ________________________________________________________________________________________________。(4)用装置B 检验二氧化碳，应盛放的试剂是____________ 。
连接仪器装置，关闭K1，向A 装置左侧塑料瓶中加水，当左侧液面高于右侧时停止加水，能形成稳定的液面差说明装置不漏气
密度比空气大，不燃烧，也不支持燃烧
(5)用装置C 收集二氧化碳并验满，此过程体现二氧化碳的性质有__________________________________________。
(6)反应结束后，装置A 中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实验，补全下表。(提示：结合碳酸的有关性质解答)
取少量A中剩余液体于试管中，滴加2～ 3滴紫色石蕊溶液，观察现象