浙教版科学八下二氧化碳的性质及制取实验的探究

教师姓名学生姓名上课时间 检查签名 教学目标 1 了解二氧化碳的物理性质 化学性质 2 了解二氧化碳的实验室制取 重点 难点二氧化碳的实验室制取 考点及考试要 求 知识要点解析 一 一 基础知识回顾 基础知识回顾 1 二氧化碳的物理性质 二氧化碳的物理性质 2 二氧化碳的化学性质 实验一 实验二 实验现象 实验一 实验现象 实验一 最下层的蜡烛先熄灭 然后是上层的蜡最下层的蜡烛先熄灭 然后是上层的蜡 烛也熄灭 烛也熄灭 分析与结论分析与结论 CO2 不能支持燃烧也不能燃烧 密度比不能支持燃烧也不能燃烧 密度比 空气大空气大 实验现象实验现象 实验二 塑料瓶变扁了塑料瓶变扁了 分析与结论分析与结论 CO2 溶于水 瓶内气体减少 压强减小 溶于水 瓶内气体减少 压强减小 CO2 H2O H2CO3 实验现象实验现象 无色 无味 气体无色 无味 气体 结论结论 通常状况下是一种无色 无味的气体 通常状况下是一种无色 无味的气体 加压 降温的条件下 变成固态 叫做加压 降温的条件下 变成固态 叫做 干干 冰冰 CO2 实验三 实验现象实验现象 澄清石灰水变浑浊澄清石灰水变浑浊 分析与结论分析与结论 CO2 与石灰水反应生成白色沉淀与石灰水反应生成白色沉淀 Ca OH 2 CO2 CaCO3 H2O 1234 实验实验 现象现象 小花由紫变小花由紫变 红红 小花没明小花没明 显变化显变化 小花没明显小花没明显 变化变化 小花由紫变红小花由紫变红 加热后又由红变紫加热后又由红变紫 分析与分析与 结论结论 加热后又由加热后又由 红变紫红变紫 水不能使石水不能使石 蕊变红色蕊变红色 CO2 不能使不能使 石蕊变红色石蕊变红色 CO2 遇水生成碳酸遇水生成碳酸 碳酸不稳定加热易分碳酸不稳定加热易分 解解 反应方程式 H2O CO2 H2CO3 H2CO3 H2O CO2 3 二氧化碳的工业制取法二氧化碳的工业制取法 1 原理 煅烧石灰石 CaCO3CaO CO2 2 过程 在工业上 把石灰石放在石灰窑里 经过高温煅烧 就制得生石灰 CaO 同时得 到副产品二氧化碳 4 二氧化碳的实验室制备及检验方法二氧化碳的实验室制备及检验方法 实验原理 实验室主要利用石灰石 或大理石 和稀盐酸来制取二氧化碳 石灰石 或大理石 的主要成分是碳酸钙 碳酸钙 盐酸 氯化钙 水 二氧化碳 实验目的 1 了解实验室中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 3 了解实验室中制取气体的思路和方法 4 通过这个实验要使学生再次练习检查装置的气密性 用向上排气法收集气体 使用量筒等实验操作技能 并使 学生学会鉴定二氧化碳的实验操作方法 实验用品 石灰石 稀盐酸 澄清石灰水 锥形瓶 长颈漏斗 导管 橡皮塞 集气瓶 玻璃片 实验步骤 实验室制取二氧化碳的装置 实验步骤实验现象解释和结论 选取装置 将仪器如图所示 安装好 检验装置的气密性 实验室制取气体的装置跟反应物的状态 和反应条件有密切的联系 往锥形瓶中装入石灰石 在 长颈漏斗中注入盐酸 使盐 酸注入锥形瓶中 以浸没石 灰石为宜 石灰石表明出现大 量气泡 石灰石主要成分是碳酸钙 碳酸钙 盐酸 氯化钙 水 二氧化碳 用向上排空气法收集气体二氧化碳密度比空气大 检验气体是否集满 用燃着的木条放在集气瓶口火焰熄灭说明二氧化碳已经集满 实验点拨 1 原理拓展 1 总结实验室中制取气体的思路和方法 先要了解在实验室的条件下 可以用什么药品 通过什么化学反应来制取这种气体 根据反应物的状态 反应所需条件和生成气体的性质来设计实验装置 气体的发生装置主要决定于反应的条件 反应物的状态 气体的收集方法主要决定于气体的性质 需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体 气体的检验是利用了气体的特定化学性质 如检验氧气是看能否使带火星的木条复燃 而检验二氧化碳一 般看能否使澄清石灰水变混浊 2 碳酸钙和稀盐酸的反应可以分成两个阶段来看 碳酸钙 盐酸 氯化钙 碳酸 碳酸 水 二氧化碳 2 注意事项 实验室制取二氧化碳的试剂特点 1 制备二氧化碳的盐酸不宜太浓 否则从盐酸里会挥发出氯化氢气体 使制得的二氧化碳不纯 有时还会影 响实验的结果 2 不宜使用硫酸和石灰石来制取二氧化碳 因为硫酸与碳酸钙反应后生成溶解性较小的硫酸钙 会覆盖在石 灰石表面从而阻止反应的继续进行 3 如果使用长颈漏斗 最好不要使用纯净的碳酸钙或碳酸钠 因为使用纯度高的碳酸钙或碳酸钠会造成反应 过快 不宜控制 但是将长颈漏斗改成分液漏斗 就可以使用纯度高的碳酸钙或碳酸钠来制取二氧化碳了 3 误点评析 1 长颈漏斗下口没有伸入液面下 会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出 2 出气导管管口不应伸入液面下 这样二氧化碳会把酸液沿导管压出 无法收集气体 该出气导管管口应在 锥形瓶上方 略伸出橡皮塞 实验拓展 1 各类装置的气密性检验 由于实验室制取二氧化碳使用石灰石和稀盐酸 一种是固体 一种是液体 且反应不需条件 因此在实验 室可以使用下列装置作为气体发生装置 A 装置的气密性检验比较简单 在导管右端套上橡胶管和直角弯导管 并将导管的一端浸入水中 然后用手 紧贴试管的外壁 如果水中的导管有气泡冒出 说明装置不漏气 B 装置的气密性检验可以在导管右端套上橡胶管并夹上弹簧夹 止水夹 然后朝长颈漏斗中注水 当水浸没长 颈漏斗下端后继续注水至形成水柱 停止注水后水柱不下降说明气密性良好 C D 装置气密性的检验与 B 类似 2 气体收集方法 气体的收集方法与气体的性质密切相关 密度比空气大的气体 又能在空气中稳定存在的气体可以用向上排空气法收集 如氧气 二氧化碳等 密 度比空气小的气体 又能在空气中稳定存在的气体可以用向下排空气法收集 如氢气 甲烷等 气体的密度与 其相对分子质量大小有密切关联 一般来说在通常情况下 我们把空气的平均相对分子质量定为 29 如果气体 的相对分子质量大于 29 密度就大于空气 反之气体的密度就小于空气 如果气体难溶于水或不易溶于水 又不与水反应就可以用排水集气法收集 如氧气 氢气 氮气等 向上排空气法与向下排空气法可以收集较为干燥的气体 但是气体中空气的含量可能较多 气体不够纯净 排水集气法可以收集较为纯净的气体 但是气体中会含有水蒸气 所以气体的收集要视具体情况而定 3 除去二氧化碳气体中杂质的方法 实验室制取的二氧化碳气体中常见的杂质是由于盐酸挥发而生成的 HCl 气体和水蒸气 除 HCl 气体可以用 饱和的碳酸氢钠溶液 除去水蒸气可用浓硫酸 可以将气体发生器导出的气体依次通过下面的装置 去除杂质原理 二氧化碳不与碳酸氢钠反应 并且难溶于饱和碳酸氢钠溶液 盐酸能与碳酸氢钠反应 盐酸 碳酸氢钠 氯化钠 水 二氧化碳 浓硫酸有强烈的吸水性 可吸收二氧化碳气体中的水蒸气 生活中的实验 利用可乐等碳酸饮料获得少量二氧化碳 将瓶装可乐瓶盖去除 装上带橡皮塞的导管 小心振荡后可以用向上排空气法收集到二氧化碳 也可以将 可乐瓶浸入热水中 酸制二氧化碳的条件 反应物状态相同 因此选用利用双氧水制氧气的发生装置来制取二氧实验考点导航 解题指导 利用双氧水制氧气的反应是利用二氧化锰催 例例 1 1 关于实验室制取二氧化碳的下列说法 不完全正确的是 可以选用利用双氧水制氧气的发生装置 可以选用收集氧气装置 可以用浓硫酸干燥气体 可以用大理石和稀盐酸反应 例题点评 本题考察二氧化碳实验室制法 ABCD 饱和的碳酸氢钠溶液浓硫酸 例例 2 下列为小明同学在实验室制取 CO2并检验 CO2性质的实验装置示意图 试回答 1 仪器名称 a b 2 实验室一般用 和 制 CO2 在开始实验之前应先 再加入药品 此反应的化 学反应表达式为 3 用 A 装置制取 CO2时应如何检查气密性 用文字或图示说明 4 该同学用 B 瓶收集满一瓶由装置 A 中产生的 CO2后 往瓶中倒入澄清石灰水 迅速用事先绑好的一个小气 球胶塞塞紧 振荡 可以观察到小气球逐渐涨大 其原因是 写出 B 中反应的化学反应表达式 例例 3 化学实验室兴趣活动时 两位同学拿出两瓶无标签的试剂 分别是固体和液体 他们们取少量试剂在试管 中混合 立即产生一种无色气体 两位同学想对此气体展开了一系列探究 请你帮助他们一起完成 1 此气体是什么物质 验证它的实验方案如下 猜 想实验步骤现象及结论 此气体可能是 产生此气体的化学反应可能是 用文字表达式表示 若想制取该气体 采用的发生装置可选取下图中的 填序号 收集装置是 如用下图装置收集该气体 气体由 端 填 a 或 b 导人 2 如猜想此五色气体还可能是另外一种气体 可以产生它的化学反应表达式是 举一反三 现有下列 A B C D E 五种实验装置 A B a b 导管 气球 BCDE F A ab 根据题意 将装置序号填入空格中 1 实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气 气体发生装置可用 装置 收集干燥的氢气应用 装置 2 如果实验室加热氯酸钾 常温时白色固体 和二氧化锰的混合物制备氧气 气体发生装置可用 装置 3 SO2是无色有刺激性气味的气体 比空气重 2 26 倍 易溶于水 实验室常用固体亚硫酸盐与稀硫酸制取少 量的 SO2 气体发生装置应用 装置 收集用 装置 二课后练习 1 下列关于二氧化碳的用途只利用了其物理性质的是 A 二氧化碳用作灭火剂 B 干冰能用于人工降雨 C 二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料 D 二氧化碳参加绿色植物的光合作用可提高农作物产量 练习 二氧化碳是导致温室效应的主要气体 但也是一种宝贵的碳氧资源 在高温高压下以 CO2 和 NH3为原料合成尿素 CO NH2 2 同时有水生成 这是固定和利用二氧化碳的成功范例 请 写出反应的化学方程式 2 实验室现有大理石 高锰酸钾 稀盐酸 稀硫酸和紫色石蕊溶液及相关的仪器和用品 小辉同 学要通过实验验证二氧化碳能与水反应的性质 请结合如图回答下列问题 1 连接 A 和 B 并将实验装置图补充完整 2 A 中发生反应的化学方程式为 3 B 中观察到的实验现象是 4 在一般情况下仪器 C 的作用是 3 下图是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图 试根据题目 要求回答下列问题 BCDEA 1 仪器 a 的名称是 装置 A 中发生的化学方程式为 装 置 C 中观察到的现象是 2 装置 D 中观察到 说明 由此可知 二氧化碳在生活中可用于 3 实验室用装置 E 来收集二氧化碳时 二氧化碳应从 填 c 端 或 d 端 通入 4 联合国气候框架公约 京都议定书 要求发达国家限制二氧化碳等温室气体排 放量 以控制日趋严重的温室效应 1 绿色植物通过 作用吸收 CO2 通过 作用将 CO2释放到大气中 2 科学家采取 组合转化 技术 将 CO2和 H2以一定比例混合 在一定条件下反应 反应的化学 方程式如下 生成一种重要的化工原料和水 请在括号中填写该化工原料的化学式 2CO2 6H2 4H2O 3 为了减缓大气中 CO2含量的增加 以下建议可行的是 填序号 开发太阳能 水能 风能 地热等新能源 禁止使用煤 石油 天然气等矿物燃料 大量植树造林 禁止乱砍滥伐 5 以下 和 列中 前者和后者的搭配呈因果关系的是 冰箱制冷剂 氟里昂 排放到大气中 SO2 NO2排入大气中 CO 大量排入空气中 大气中 CO2增加 a 产生温室效应 b 形成酸雨 c 破坏臭氧层 d 使人中毒 A d B c C b D a 6 达州市 2011 年 5 月 20 日空气质量报告 老城区空气污染指数为 64 空气质量级别为 级 空气质量状况为良 空气首要污染物为可吸入颗粒物 下列有关空气各成分的说法正确的是 A 氧气的化学性质比较活泼 属于可燃物 B 氮气的化学性质不活泼 可用于食品防腐 C 空气质量报告中所列的空气质量级别越大 空气质量越好 D 二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应 属于空气污染物 巩固练习巩固练习 1 能把N2和CO2 O2和CO2 CO和CO2区别开来的方法是 A 用燃着的木条 B 分别通入澄清的石灰水 C 用带火星的木条 D 分别通入蒸馏水 2 空气中含有一定浓度的二氧化碳时 使人感到窒息的原因是 A 二氧化碳是一种有毒的气体B 二氧化碳是一种有刺激性气味的气体 C 二氧化碳是比空气重的气体D 二氧化碳是不能供呼吸的气体 3 二氧化碳对生活和环境有着重要影响 下列对二氧化碳利弊的描述中不正确的是 A 二氧化碳可以用来做灭火剂 致冷剂 B 利用固态二氧化碳可以进行人工降雨 C 温室里施用二氧化碳对植物生长不利 D 大气中二氧化碳过多会导致温室效应加剧 4 下列二氧化碳的用途中 既与它的物理性质有关 又与它的化学性质有关的是 A 生产化肥 B 用来灭火 C 生产纯碱 D 干冰用作制冷剂和用于人工降雨 5 小亮同学设计如图装置来制取并收集气体 你认为他能制得的气体是 A 用KMnO4粉末制取O2 B 用KClO3和MnO2制取O2 C 用Zn和稀硫酸制取H2 D 用石灰石和稀盐酸制取CO2 6 在实验操作考查中 小明抽到的题目是 二氧化碳的制取 收集和验满 下图是他的主要实验步骤 其中操 作有误的是 7 据科学家对南极冰川几万年前留在冰中的空气泡里的气体成分进行科学测定 发现几万年前大气中氧气的含 量比现在大气中氧气的含量高 下列能使氧气含量增高的最好方法是 A 减少地球上的生物 以免出现与人类争夺氧气的状况 B 工厂生产氧气 并向大气中排放 C 植树造林 因为地球上的氧气都来自植物的光合作用 D 控制工业生产 可以减少煤 石油的燃烧而减少氧气的消耗量 8 6月5日是世界环境日 环境保护是我国的一项基本国策 空气的污染越来越受到人们的关注 下列选项中的 气体都属于空气污染物的是 A SO2 N2 NO2 B CO2 CO N2 C CO CH4 H2 D SO2 CO NO2 9 下表为某地在一次连续四天降水中 测得空气中二氧化硫浓度和降水pH的数据 分析表中数据可知 这次降 水遭受酸雨污染最重的 日期 9月8 日 9月9 日 9月10 日 9月11 日 902 毫克 米3 0 0090 0130 0150 018 pH5 555 364 784 42 A 第一天 B 第二天 C 第三天 D 第四天 10 只能证明二氧化碳物理性质的实验是 只能证明二氧化碳物理性质的实验是 11 在实验室制取气体 确定发生装置时 需考虑的因素是 反应物状态 反应条件 密度 溶解性 能否与水反应 A B C D 12 南极上空出现的臭氧空洞的人为原因是 A 二氧化碳的排放量增加 B 氟里昂的排放量增加 C 含硫化合物的排放量增加 D 海洋中的营养元素增多 13 鲜鸡蛋在进行呼吸作用时 通过蛋