全国公开课一等奖九年级化学人教版（2024） 上册《第六单元碳和碳的氧化物 课题3二氧化碳的实验室制取》课件（内嵌动画视频）

化学第六单元

碳和碳的氧化物

课题3二氧化碳的实验室制取它给大地带来勃勃生机它让我们走进梦幻世界它有鬼斧神工面对危险，它奋不顾身扑向烈火。二氧化碳它是谁？二氧化碳(CO2)二氧化碳在生产和生活中的用途非常广泛。那么，在实验室里如何制取二氧化碳呢?二氧化碳在我们的日常生活中有很多用途如何大量的制取二氧化碳呢？1.知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置、操作步骤、检验和收集方法。2.初步解释选择所用仪器、装置及收集方法的原因。3.通过实验、问题讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。教学目标我们已经学习过氧气的实验室制法。请回忆一下，在实验室里制取氧气的方法有哪几种?高锰酸钾制备氧气2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑过氧化氢制备氧气2H2O22H2O＋O2↑MnO2实验试剂实验装置

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，与同学们交流：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，生成铜和二氧化碳生物体的呼吸作用可产生二氧化碳

…………石灰石与稀盐酸在常温下反应石灰石高温分解这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？【说一说】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CO24.木炭还原氧化铜生成CO21.生物体的呼吸作用可产生CO2C+O2===CO2点燃C+2CuO===

2Cu+CO2高温2.石蜡+氧气

二氧化碳+水点燃反应条件要求高2CO+O2===2CO2点燃CO+CuO==Cu+CO2↑△5.一氧化碳燃烧生成CO26.一氧化碳还原氧化铜生成CO2产生气体不纯净产生气体不纯净在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢?实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗?生成二氧化碳的反应优点能否用于实验室制取CO2

不能，制得的气体可能不纯。不能，制得的气体可能不纯。不能，条件较难满足。不能，条件较难满足。点燃C＋O2CO2

操作方法简单原料廉价易得气体易收集气体易收集石蜡＋氧气二氧化碳＋水点燃2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑高温2CuO＋C2Cu＋CO2↑高温可供选择的原料：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4).可供选择的仪器：小试管、药匙。探究方法：方案现象1234结论：

探究实验

实验室制取二氧化碳的药品的选取实验室里制取二氧化碳的化学反应原理实验药品选择原则反应速率要适中操作安全方便制得的气体要纯净便于收集确定实验室制取二氧化碳的化学反应原理时，需要考虑的因素：VideoWebGraphic反应条件节能、易实现.实验试剂廉价易得反应速率适中实验步骤安全、简单.反应生成物是否纯度高、污染少、便于收集.含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。常见的含碳酸根离子的化合物有：Na2CO3、CaCO33.工业制法：高温煅烧石灰石1.实验室制法：_______与___________________________

2.反应原理：_________________________________

稀盐酸大理石/石灰石(主要成分CaCO3)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3

CaO+CO2↑主要成分是CaCO3大理石石灰石稀盐酸HClCaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3H2CO3=H2O+CO2↑反应的化学方程式可以表示如下：碳酸不稳定，容易分解。(生石灰)含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑DLHX原理01DLHX原理02DLHX原理03反应太剧烈，不易控制，不利于气体收集，故实验室不用Na2CO3.实验室里制取二氧化碳的化学反应原理实验验室制取二氧化碳的药品的选取Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑DLHX原理01(微溶于水)后来乡愁是一层薄薄的硫酸钙硫酸在外头碳酸钙在里头DLHX原理02故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面组成反应继续进行.CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑实验室里制取二氧化碳的化学反应原理实验验室制取二氧化碳的药品的选取反应历程CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑DLHX原理03CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3H2CO3＝CO2↑+H2O(碳酸钙)(氯化钙)(碳酸)碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水.实验室里制取二氧化碳的化学反应原理实验验室制取二氧化碳的药品的选取CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑DLHX原理03DLHX药品稀盐酸(氯化氢气体＋水)与石灰石(或大理石，主要成分都是碳酸钙.)实验室里制取二氧化碳的化学反应原理实验验室制取二氧化碳的药品的选取二氧化碳制取的研究实验室制取二氧化碳的药品的选取反应速率太快，不便于收集气体.挥发出的HCl气体使制得的气体不纯.与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，附着在大理石表面，阻止反应的进一步进行.生成CO2的反应实验现象是否适用于实验室制取1.碳酸钠粉末+稀盐酸/稀硫酸2.碳酸钙粉末+稀盐酸/稀硫酸3.块状石灰石+稀盐酸4.块状石灰石+稀硫酸结论：实验室常用_____________和_________反应制取二氧化碳。块状石灰石稀盐酸剧烈反应，迅速产生大量气泡。产生气泡，速率适中。有少量气泡产生，一段时间后反应停止。×√×

【思考】还记得实验室制取氧气的装置是怎样的吗？该装置的选择依据是什么？怎样收集氧气？依据是什么？探究实验

制取二氧化碳的装置所需仪器：长颈漏斗、锥形瓶、双孔橡皮塞、导气管.

1.发生装置:2.收集装置：所需仪器：集气瓶、玻璃片.实验室里制取二氧化碳的装置【问题】如何设计实验室里制取二氧化碳的装置？实验室里制取气体的装置一般包括发生装置和收集装置.发生装置确定制取气体的发生装置主要考虑

和

。反应物的状态反应条件反应物的状态固体与固体固体与液体液体与液体反应条件是否需要加热是否使用催化剂发生装置确定制取气体的发生装置主要考虑反应物状态和反应条件

。气体制取原理反应物的状态反应条件二氧化碳稀盐酸与石灰石（或大理石）氧气高锰酸钾分解过氧化氢分解固体液体加热常温、二氧化锰作催化剂①固体加热型②固液常温型固体+液体常温常见的几种固液常温型的发生装置的优点装置简单操作方便可以控制反应的发生与停止可以控制反应的速率便于添加液体药品按右图组装好仪器，把大理石放在多孔隔板上，往长颈漏斗中加入稀盐酸，当稀盐酸与大理石接触时，反应开始；反应一段时间后，用弹簧夹夹紧乳胶管，观察到的现象是________________________________________________；如果需要继续制取二氧化碳，接下来的操作是______________。长颈漏斗内打开弹簧夹液面上升，直至固体与液体分离，反应停止固体为块状或大颗粒状实现固体和液体分离思考：常温下制氧气，能用如图装置吗？不能。MnO2是粉末状固体收集装置确定制取气体的收集装置主要考虑：气体密度气体是否溶于水、是否与水反应.气体气体的密度与空气的比较是否溶于水，是否与水反应.二氧化碳氧气大不易溶于水大能溶于水，且与水反应.向上排空气法向下排空气法排水法可以选择的收集装置是

，原因是

。【例1】选择正确的实验装置：制取二氧化碳可以选择的发生装置是

。思考：CO2不用排水法收集的原因

。A或B或DECO2的密度比空气大CO2能溶于水，且能与水反应。ABCDEFG实验室里制取二氧化碳的装置实验：二氧化碳的制取连接实验装置，检查装置气密性。如何检验呢?用弹簧夹夹住胶管，在长颈漏斗中注入少量水至长颈漏斗下端液封，继续加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶液面。方法步骤一DLHX一段时间后，若长颈漏斗液面与锥形瓶中液面形成稳定液面差。现象装置的气密性良好。结论(先装固体后装液体)(向上排空气法)【辩证思维】若用排水法来收集二氧化碳，你怎么解释?连接实验装置，检查装置气密性.步骤一DLHX装药品步骤二DLHX收集气体步骤三DLHX一体积水可以溶解一体积二氧化碳，并不是无限制的，而且水与二氧化碳反应生成的碳酸在常温下极易分解，所以排水法是可行的。(二氧化碳能溶于水)实验室里制取二氧化碳的装置实验：二氧化碳的制取(先上后下，先右后左)(先装固体后装液体)(向上排空气法)连接实验装置，检查装置气密性.步骤一DLHX装药品步骤二DLHX收集气体步骤三DLHX拆除装置步骤四DLHX实验室里制取二氧化碳的装置实验：二氧化碳的制取防止气体从长颈漏斗排出。排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。回顾实验，思考并回答以下问题：长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下?问题一集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部?问题二将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。如何检验收集的气体为二氧化碳?问题三将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳?问题四连接仪器检查装置气密性添加药品制取收集检验验满实验室制取二氧化碳的步骤：

关闭止水夹，向长颈漏斗注水，若形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好。

检查气密性:

(1)长颈漏斗下端要_______________。(2)导管要伸近集气瓶______。(3)导管不能伸入___________。伸入液面以下底部液面以下（防止气体逸出）(排尽空气)

(利于气体排出)

①③②检验：

验满：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则是CO2。CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则收集满。放置：正放，密度比空气大。发生装置收集装置观察下列气体制备装置，思考总结：实验室里制取气体的装置组成及如何选择?思考：某同学在检验二氧化碳时，将燃烧的木条伸入集气瓶中，发现木条熄灭，以此证明该气体是二氧化碳。这种方法正确吗？不正确。因为氮气也同样是不支持燃烧，且不能燃烧的气体。同样会使燃着的木条熄灭。制取原理反应物的状态反应条件CO2稀盐酸与石灰石(或大理石)O2过氧化氢分解高锰酸钾分解液体常温，MnO2作催化剂.实验室里制取气体的装置的确定确定气体发生装置的依据固体＋液体固体常温加热固体与固体反应固体与液体反应液体与液体反应…….是否需要加热加催化剂等实验室里制取气体的装置的确定确定气体发生装置的依据反应物的状态依据一DLHX反应条件依据二DLHX下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误：

；2.

；3.

。长颈漏斗下端没有插入液面以下锥形瓶中的导管插入到了液面以下应该用向上排空气法收集气体实验室里制取气体的装置的确定确定气体收集装置的依据气体的密度与空气的比较(大或小)是否溶于水，是否与水反应。CO2O2比空气的密度大比空气的密度略大溶于水，与水发生反应。不易溶于水，不与水发生反应。依据一DLHX依据二DLHX气体的密度气体的溶解性排水法收集气体排空气法收集气体排水法收集气体DLHX条件DLHX优点不易溶于水且不与水反应的气体收集到的气体较为纯净收集到的气体湿润(含有水蒸气)当集气瓶口有大气泡排出时当导管口连续并比较均匀地放出气泡时DLHX不足DLHX注意DLHX集满标志实验室里制取气体的装置的确定确定气体收集装置的依据收集到的气体干燥收集到的气体不纯向上排空气法向下排空气法收集的气体不与空气成分发生反应且不污染空气条件类型ρx<ρ(空气)ρx

>ρ(空气)优点不足排空气法收集气体导管必须伸入接近集气瓶底部，以便排尽瓶内的空气。与空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。实验室里制取气体的装置的确定确定气体收集装置的依据实验室制取二氧化碳的操作步骤验（满）查装收放排空气法收集气体如图①：密度比空气大的气体从______端进，密度比空气小的气体从______端进。ba如图②：密度比空气大的气体从______端进，密度比空气小的气体从______端进。dc记住“上轻下重”原则，即密度小的气体从集气瓶上部进入，密度大的气体从集气瓶下部进入。排水法收集气体（测气体体积）（1）先将瓶内装满水，气体从______端进。（2）测量收集到气体的体积，应将______端与量筒连接。ef短进长出；进入量筒中水的体积，即为收集到气体的体积。气体检验（除杂、干燥）先将瓶内装入用于检验（除杂、干燥）的试剂，气体从______端进。g长进短出；除杂时，除杂试剂应足量。【拓展提升】制得的二氧化碳里可能含有什么杂质？怎么除去？HClH2O饱和NaHCO3溶液浓硫酸资料卡片：浓盐酸与稀盐酸均有挥发性，浓盐酸的挥发性更强。例

如图是实验室制取与收集气体的装置图，据此回答有关问题。（1）仪器①的名称是

。课堂练习二氧化碳的实验室制取试管素养考点1

（2）实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体，应选用的发生装置和收集装置的组合是（填序号）

，反应的化学方程式为

；该组合装置还可以用来制取氧气，其化学方程式为

。（3）实验室利用F装置收集氢气时，气体应从

端（填“a”或“b）通入。ACCaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑b2H2O2

2H2O+O2↑D基础巩固题1．

如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程，其中需要纠正的是（）。A．气密性检查 B．添加试剂 C．制取并收集气体 D．气体验满

ABCDC2．下列实验基本操作中，正确的是（）。A．氧气验满B．加热液体C．滴加液体D．收集二氧化碳基础巩固题3.

实验室用如图装置制取CO2。（1）反应的化学方程式为

。（2）用向上排空气法收集CO2的原因是