题2 二氧化碳的制取 教案

1、适用学科初中化学适用年级初三适用区域人教版区域课时时长（分钟）2课时知识点1.二氧化碳的实验室制法2.二氧化碳的工业制法3.基于化学式的计算教学目标1.了解实验室制取气体的方法和设计思路2.探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取二氧化碳3.掌握实验室制取二氧化碳的化学反应原理和实验装置收集方法检验和验满的方法教学重点实验室制取二氧化碳的化学反应原理教学难点实验装置和制取方法教学过程一、导入 现上节课我们一起学习了碳的单质相关性质，那么对于碳的重要化合物二氧化碳来说，既有利又有害。它是光合作用的原料，也是造成温室效应的主要原因，今天，我们就一起来探讨一下二氧化碳的相关制法。二、知识讲

2、解考点1 二氧化碳的实验室制法使用建议说明：二氧化碳的实验室制法是考试的重难点，尤其是需要在讲解的过程中，将它与氧气的制取、收集等内容进行对比。这样有利于学生更好的理解气体的制取与收集。并向其他新知识上进行类比迁移。1、药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸。2、原理：CaCO32HClCaCl2H2OCO2。注意：不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，使制得的CO2不纯（混有氯化氢气体）；不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的进行；不能用Na2CO3 或K2CO3代替大理石（或石灰石），因为Na2CO3K2CO3与稀盐酸

3、的反应速率太快，不便于收集。3、装置的选择。发生装置：选用与过氧化氢溶液制O2相同的发生装置。气体收集方法：向上排空气法（因为CO2能溶于水，密度比空气大）。4、验证方法：将气体通入澄清的石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则该气体为CO2。化学方程式：CO2 + Ca(OH)2CaCO3+ H2O。5、验满方法：用点燃的木条，放在集气瓶口，木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。实验室制取CO2的实验操作过程：检查装置的气密性；装入大理石，塞紧胶塞；固定装置；从长颈漏斗加入稀盐酸至长颈漏斗下端管口液封；收集气体，导管一定要伸入集气瓶底部；考点2 二氧化碳的工业制法检验是否集满。使用建议说明：此处内容考

4、查不多，但是学生在做综合体尤其是工艺流程题时，往往会忘记碳酸钙高温分解可以生成氧化钙和二氧化碳这个方程式，需要在讲解的过程中进行在渗透。其次，生石灰溶于水可以放出大量热也是学生容易出错的地方。1、煅烧石灰石：CaCO3 CaO+CO2生石灰和水反应可得熟石灰：CaO+H2OCa(OH)2三 、例题精析使用建议说明：此处内容主要用于教师课堂的精讲，每个题目结合试题本身、答案和解析部分，教师有的放矢的进行讲授或与学生互动练习。例题1在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是()A碳酸钠粉末与浓盐酸B块状石灰石与稀硫酸C石灰石D块状大理石和稀盐酸【答案】D【解析】A×碳酸钠粉末与浓盐酸反应

5、过快，且浓盐酸易挥发，碳酸钠价格贵B×不能用稀硫酸，因为反应生成的硫酸钙会阻止反应继续进行C×高温分解石灰石是二氧化碳的工业制法D反应速率适中，易于操作和收集，是合适的药品例题2实验室制取氧气氢气二氧化碳等气体，可以共同使用的仪器装置是（ ）A简易气体发生装置 B试管并附有带塞导管  C酒精灯 D带导管的烧瓶【答案】B【解析】将三种气体氧气氢气二氧化碳的制取装置用图或用文字表达出来，通过归纳整理，以便于记忆比较。制取气体的装置由反应物状态反应条件和生成气体的物理性质来决定的。实验室制氧气是加热固体制气体，用酒精灯试管并附有带胶塞导管。实验室制取二氧化碳氢气是固体液

6、体接触反应，不需加热，用简易气体发生装置，需要试管带导管的烧瓶。因此，制备氧气氢气二氧化碳所共同使用的仪器是试管并附带塞导管。 例题3可生成二氧化碳的反应很多，例如：酒精的燃烧；木炭在空气中燃烧；碳与氧化铜反应；高温煅烧石灰石；石灰石（块状）与稀硫酸；石灰石（块状）与稀盐酸；碳酸钙粉末与浓盐酸；人和动物的呼吸作用。其中可用于实验室制CO2的是（ ）A B C D全部【答案】C【解析】两类方法虽然能生成CO2，但燃烧是在空气中进行，放出大量的热，对仪器装置的要求高而且复杂，燃烧生成的气体也难收集，故在实验室里操作性差；两类方法需在高温下进行，操作不便；反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面

7、，反应逐渐停止；反应剧烈，不易收集，并且浓盐酸易挥发出氯化氢气体，使制得的CO2气体不纯；中CO2气体不纯，含量低，不易收集。例题4下图是AE的仪器装置示意图。(1)在实验室里，装置A一般用于制取反应物状态为_反应条件为_的气体；装置B一般用于制取反应物状态为_反应条件为_的气体。装置CDE都是用来收集气体的实验装置，用装置C收集气体的方法叫_；用装置D收集气体的方法叫_；用装置E收集气体的方法叫_。(2)实验室常用氯化铵(NH4Cl)晶体和熟石灰Ca(OH)2粉末混合加热来制取氨气，同时生成氯化钙和水。写出上述制取氨气反应的化学方程式_。实验时应该选取上述_(填写字母)作为制取氨气的发生装置

8、。根据下表提供的数据分析，实验时收集氨气应选用上述装置_(填写字母)而不用_装置，其原因是_。气体空气氧气氢气氨气二氧化碳密度/(g·L1)1.291.430.090.771.98溶解度/L0.0310.0186800.88【答案】(1)固态和液态常温固态和固态加热排水集气法向上排空气集气法向下排空气集气法(2)2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2BEC和D氨气的密度比空气的密度小，而且氨气极易溶于水例题5【解析】实验室制取氨气，是用氯化铵晶体和熟石灰粉末混合后加热制取，故选装置B制气。从题给的数据分析，氨气极易溶于水，1 L水可以溶解680 L氨气，故不能用排水集气

9、法；氨气的密度小于空气的密度，故可用向下排空气集气法来收集。在实验室里分别用集气瓶收集O2CO2H2三种气体，如下图所示，由此可得，a中是_，b中是_，c中是_。【答案】H2 O2 CO2【解析】通过对比三个集气瓶放置的方式看出，不同之处是瓶口向下或向上瓶内是否装水，抓住这个主要问题，联系已学过的知识，主要是由气体的物理性质决定，就可找到解题的思路和方法，得出以上答案，并且还可归纳出凡是要收集某种气体都可从密度和在水中的溶解性去考虑和设计收集装置。根据三种气体的物理性质可知，O2密度比空气大，难溶于水，可用向上排空气法或者排水法收集，放置时瓶口要向上；H2密度比空气小，不溶于水，可用向下排空气

10、法或排水法收集，放置时瓶口要向下；CO2密度比空气大，可溶于水，只能用向上排空气法收集，集气瓶中不能有水，且放置时瓶口向上。四 、课堂运用使用建议说明：在对课堂知识讲解完，把握了重点突破了难点以及练习精讲了之后，再用练习马上进行课堂检测，根据学生情况建议分3个难度层次：易，中，难。基础1、利用如图所示装置，能完成实验室制取气体的是( )A用制取氧气B用制取二氧化碳C用制取氧气D用制取二氧化碳2、实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：颜色；密度；溶解性；可燃性；能否与水反应，必须考虑的是( )A B C D3、下列有关制取干燥的氧气或二氧化碳的实验设计中错误的是()(提示：浓硫酸不与二氧化碳反

11、应，易吸水，可作干燥剂)【答案】1、C2、D 3、C 【解析】1、实验室制取氧气时，若用加热氯酸钾法，可选用做发生装置，若用过氧化氢溶液和二氧化锰的混合物则可以选用做发生装置；由于氧气的密度比空气大和不易溶于水的性质，可选用或装置收集，故A不正确、C正确；由于二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，故不能用或收集，B、D不正确。 2、选择气体的收集方法时，可以根据气体的密度与空气的大小关系，确定是用向上排空气法还是向下排空气法收集；也可以根据气体的水溶性及能否与水发生化学反应确定能否用排水法收集。故选D。3、无论是二氧化碳的验满还是氧气的验满，都要把燃着的木条或带火星的木条放在瓶口，不能伸入瓶内。

12、巩固4、实验室制二氧化碳最适宜的仪器是()A广口瓶、集气瓶、酒精灯B漏斗、广口瓶、集气瓶、水槽C长颈漏斗、广口瓶、集气瓶D长颈漏斗、大试管、集气瓶、酒精灯5、常温下，某气体能溶于水，密度比空气大，收集该气体可采用的方法是()A向上排空气法B向下排空气法C排水法或向下排空气法D排水法或向上排空气法6、在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是()A碳酸钠粉末与浓盐酸B块状石灰石与稀硫酸C石灰石D块状大理石和稀盐酸7、下图是AE的仪器装置示意图。(1)在实验室里，装置A一般用于制取反应物状态为_、反应条件为_的气体；装置B一般用于制取反应物状态为_、反应条件为_的气体。装置C、D、E都是用来收集气

13、体的实验装置，用装置C收集气体的方法叫_；用装置D收集气体的方法叫_；用装置E收集气体的方法叫_。(2)实验室常用氯化铵(NH4Cl)晶体和熟石灰Ca(OH)2粉末混合加热来制取氨气，同时生成氯化钙和水。写出上述制取氨气反应的化学方程式_。实验时应该选取上述_(填写字母)作为制取氨气的发生装置。根据下表提供的数据分析，实验时收集氨气应选用上述装置_(填写字母)而不用_装置，其原因是_。气体空气氧气氢气氨气二氧化碳密度/(g·L1)1.291.430.090.771.98溶解度/L0.0310.0186800.88【答案】4、C5、A 6、D 7、C(1)固态和液态常温固态和固态加热排

14、水集气法向上排空气集气法向下排空气集气法(2)2NH4ClCa(OH)22NH32H2OCaCl2BEC和D氨气的密度比空气的密度小，而且氨气极易溶于水【解析】4、实验室制二氧化碳不需要加热，用不到酒精灯；二氧化碳能溶于水，且和水发生反应，不能用排水法收集，不用水槽。5、能溶于水，不可用排水法收集；密度比空气大，可用向上排空气法收集。6、A×碳酸钠粉末与浓盐酸反应过快，且浓盐酸易挥发，碳酸钠价格贵B×不能用稀硫酸，因为反应生成的硫酸钙会阻止反应继续进行C×高温分解石灰石是二氧化碳的工业制法D反应速率适中，易于操作和收集，是合适的药品7、实验室制取氨气，是用氯化铵晶

15、体和熟石灰粉末混合后加热制取，故选装置B制气。从题给的数据分析，氨气极易溶于水，1 L水可以溶解680 L氨气，故不能用排水集气法；氨气的密度小于空气的密度，故可用向下排空气集气法来收集。拔高8、如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：(1)仪器a的名称是_；装置A中发生反应的化学方程式为_，装置C中观察到的现象_。(2)装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧。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

16、。9、某化学兴趣小组利用如图装置探究制取气体的原理、方法及性质。结合装置图，回答下列问题：(1)写出图中标号仪器的名称：a_，b_。(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气时，可选用的发生装置是_(填上图字母)，可选用C装置收集氧气，其原因是_。(3)实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体共热来制取氨气(NH3)，应选择的发生装置是_(填上图字母)。(4)该小组设计了如图所示的实验装置，既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。当打开K1、关闭K2时，利用、装置，可进行的实验是_(填字母)。a.大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳b.锌与稀硫酸反应制取氢气当打开K2、关闭K1时，可以利用、装置制得二氧化碳并验证其性

17、质。实验室制取二氧化碳的化学方程式是_；若要证明二氧化碳能与水发生反应，应向烧杯的水中加入_。【答案】10、(1)长颈漏斗 CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O 紫色石蕊试液变红(2)灭火 (3)c端11、(1)酒精灯 锥形瓶 (2)B 氧气的密度比空气大(3)A (4)b CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 紫色石蕊试液【解析】10、(1)仪器a的名称是长颈漏斗，装置A中碳酸钙与稀盐酸反应，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O，CO2能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红；(2)因为二氧化碳的密度比空气大，它不能燃烧，也不能支持燃烧，所

18、以在生活中可用于灭火；(3)二氧化碳的密度比空气大，进入集气瓶后会沉在瓶的底部，所以应从c端通入，才能将瓶中空气排出。11、(1)读图可知a为酒精灯，b为锥形瓶。(2)双氧水为液体、二氧化锰为固体且该反应不需要加热，因此发生装置选B；因为氧气的密度比空气大，因此可用向上排空气法收集氧气。(3)制取氨气的反应物为两种固体且需要加热，因此发生装置选A。(4) 打开K1、关闭K2时，装置的收集方法为向下排空气法，因此可用来收集氢气。二氧化碳与水反应看不到现象，可向烧杯中加紫色石蕊试液，因为二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊试液变红，利用这一现象验证二氧化碳与水确实发生了反应。五 、课堂小结使用建

19、议说明：此处内容主要用于教师对本节课重点内容进行总结，一方面是对本节课的重点难点内容的回顾，更重要的是针对这节课学生出现的问题再次进行复习提问等，以达到让学生课上掌握的目的，同时可以对下节课内容进行简单的铺垫，以体现出本节课内容与下节课内容之间的关系。1、二氧化碳的实验室制法与氧气制法、收集之间的区别。2、工业制得二氧化碳的方法（主要考虑成本等因素）。六 、课后作业使用建议说明：此处内容主要用于教师根据学生掌握情况有针对性的进行课后作业的布置，掌握好的同学可以适当的布置难度大一些的作业，成绩一般的同学可以以基础题和巩固题目为主，但是一定要控制作业的数量，给学生布置的作业一般不要超过5题，这样学

20、生才能保证做题的质量。基础 1、检验集气瓶内是否收集满了CO2，正确的操作是（ ）A倒入澄清石灰水并振荡 B燃着的木条伸入集气瓶内C将燃着的木条放在瓶口 D将一润湿的石蕊试纸平置瓶口2、下列有关气体的制备与收集方法中，不正确的是（ ）A二氧化碳既可以用排水法收集，又可以用向上排空气法收集B制备气体时，一定要先检验气装置的密性C密度比空气小，且不溶于水的气体，既可用向下排空气法又可用排水法收集D一氧化碳只能用排水法收集3、下图是他们设计的一个二氧化碳发生装置，对其优缺点的评价，错误的是（ ）A所用材料均为家庭废品，有较好的资源利用意识B使用碱石灰（主要成份为NaOH和生石灰，可以吸收水蒸气）有利

21、于得到干燥的二氧化碳气体C将石灰石放入铜丝网，不用时可使反应中止，体现便利使用的设计思想D利用拉动铜丝的设计，要注意保证气密性良好，方能使实验成功4、在实验室宜用来制取二氧化碳的是（ ）A一氧化碳燃烧 B石灰石与盐酸反应C木炭与氧化铜反应 D高温煅烧石灰石5、 为证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，可在鸡蛋壳上滴加 （ ）A. 酒精 B. 水 C. 石灰水 D. 稀盐酸【答案】1、C2、A 3、B 4、B 5、D 巩固 6、集气瓶被誉为“万能瓶”，如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为 （ ）

22、 H2 O2 CO2 A. 只有 B. 只有和 C. 只有 D. 均可7、如图是某同学设计的实验室制取CO装置图，请指出图中的错误，并在下列表格中加以改正： 错误改正(1)(1)(2)(2)(3)(3)8、在化学实验室开放日，老师拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。（1）如果推测此气体是二氧化碳，验证它的实验方案如下：猜想实验步骤现象与结论此气体可能是CO2产生此气体的化学方程式可能是_。（2）若想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的_，收集装置应选用_（填序号）。（3）如用下图中F装置收集该气体，气体应由

23、_端导入（填“a”或“b”）。A B C D E F9、（1）实验室用大理石与酸制取二氧化碳，使用的酸是 （选填“浓盐酸”“稀盐酸”“浓硫酸”或“稀硫酸”），其化学方程式为 。（2）若设计一种由活塞可以开闭导管的装置，使其达到活塞随开随产生CO2 气体，随关随停止出CO2 气体的要求，请从下面仪器中选用一些最基本的仪器完成该设计：按装置自上而下的安排顺序应选用的仪器是 。这套装置能随开随用，随关随停的原因是 。【答案】6、A 7、错误:(1)长颈漏斗下端管口在液面以上 (2)发生装置中导管太长 (3)集气瓶中导管伸入太短 改正：(1)长颈漏斗下端管口伸入液面以下 (2)发生装置中导管伸入瓶内只需露出橡皮塞少许 (3)导管