第六单元实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质课件-九年级化学人教版上册

实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质第六单元

碳和碳的氧化物2024人教版化学九年级上册【精做课件】授课教师：********班级：********时间：********实验活动3二氧化碳的实验室制取与性质一、实验目标熟练掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作方法，能够正确选择药品和仪器进行。通过实验探究二氧化碳的物理性质和化学性质，加深对二氧化碳性质的理解，培养观察、分析和归纳实验现象的能力。强化实验安全意识，规范实验操作，提高动手实践和解决实际问题的能力。二、实验原理实验室制取二氧化碳通常采用大理石（或石灰石，主要成分均为碳酸钙\(CaCO_{3}\)）与稀盐酸反应，化学方程式为\(CaCO_{3}+2HCl=CaCl_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow\)。该反应在常温下即可发生，且反应速率适中，便于控制和收集二氧化碳气体

。三、实验仪器与药品（一）实验仪器锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡皮塞、导管、集气瓶、玻璃片、烧杯、毛玻璃片、酒精灯、试管、试管夹、镊子、水槽、火柴、木条

。（二）实验药品大理石（或石灰石）、稀盐酸（1:2）、澄清石灰水、紫色石蕊试液、蒸馏水

。四、实验步骤（一）二氧化碳的制取检查装置气密性：将装置连接好，把导管一端浸入水中，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；若气密性不好，需检查连接部位是否紧密，或更换仪器重新组装

。装入药品：先在锥形瓶中加入适量的大理石（或石灰石），用镊子将块状固体放入锥形瓶，注意避免打破瓶底。然后从长颈漏斗中加入稀盐酸，长颈漏斗下端要伸入液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗逸出

。收集气体：由于二氧化碳密度比空气大且能溶于水，采用向上排空气法收集。将导管伸入集气瓶底部，便于排尽瓶内空气，使收集到的气体更纯净。收集一段时间后，将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，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

。（二）二氧化碳性质的探究物理性质密度比空气大：将收集满二氧化碳的集气瓶瓶口向上正放，观察一段时间，与瓶口向下放置的空集气瓶对比，感受二氧化碳因密度大而能稳定存于集气瓶中；或进行阶梯蜡烛实验，在一个烧杯中放置高低不同的两支蜡烛，将收集到的二氧化碳气体沿着烧杯壁慢慢倒入，观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，证明二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧

。溶解性：向一个收集满二氧化碳的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。观察到塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水，使瓶内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下瓶子变瘪

。化学性质与水反应：取少量蒸馏水于试管中，滴入几滴紫色石蕊试液，溶液不变色，说明水不能使紫色石蕊试液变色。再将收集到的二氧化碳通入盛有紫色石蕊试液的试管中，观察到溶液由紫色变为红色，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质，该酸性物质为碳酸，化学方程式为\(CO_{2}+H_{2}O=H_{2}CO_{3}\)。将变红的溶液加热，观察到溶液又由红色变回紫色，说明碳酸不稳定，受热易分解，化学方程式为\(H_{2}CO_{3}\stackrel{\triangle}{=\!=\!=}CO_{2}\uparrow+H_{2}O\)。与澄清石灰水反应：取少量澄清石灰水于试管中，用导管将收集到的二氧化碳通入石灰水中，观察到澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳与氢氧化钙反应生成了不溶于水的碳酸钙沉淀，化学方程式为\(CO_{2}+Ca(OH)_{2}=CaCO_{3}\downarrow+H_{2}O\)，该反应常用于检验二氧化碳气体

。不燃烧也不支持燃烧：将燃着的木条伸入收集满二氧化碳的集气瓶中，观察到木条熄灭，证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧

。五、注意事项药品使用：稀盐酸应使用1:2的稀盐酸，不能用浓盐酸，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；也不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙表面，阻止反应继续进行

。实验操作：添加药品时，应先加固体，后加液体；长颈漏斗下端一定要伸入液面以下；收集气体时，导管要伸到集气瓶底部；实验结束后，应先将导管从水槽（若有）中取出，再处理剩余药品和清洗仪器

。安全事项：实验过程中要注意轻拿轻放仪器，避免打破玻璃仪器造成伤害；使用稀盐酸时要小心，防止液体溅到皮肤上，若不慎溅到，应立即用大量清水冲洗，并及时就医

。六、问题与处理若装置气密性不好，检查橡皮塞是否塞紧、导管与橡皮塞或仪器的连接是否紧密，重新连接或更换有问题的部件

。若收集到的二氧化碳气体不能使澄清石灰水变浑浊，可能是药品使用不当（如使用了浓盐酸导致气体含氯化氢），或装置漏气，检查并更换药品，重新检查装置气密性

。七、实验总结与拓展回顾二氧化碳的制取原理、装置选择、操作步骤以及各项性质实验的现象和结论，强化对知识的理解和记忆

。思考实验室制取二氧化碳的装置还可以如何改进，以提高气体的收集效率或便于控制反应；查阅资料了解二氧化碳在生活和工业中的更多应用，如灭火、制作碳酸饮料、气体肥料等

。5课堂检测4新知讲解6变式训练7中考考法8小结梳理学习目录1复习引入2新知讲解3典例讲解课堂教学展示新课导入前面几节课中我们学习了二氧化碳的制取与二氧化碳的性质，请同学们回忆一下，实验室制取二氧化碳的实验用品是什么，实验原理是什么？石灰石（或大理石）和稀盐酸CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑装置CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑12课堂教学展示课堂探究知识点1制取二氧化碳问答①发生装置：由于该反应是用块状的大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，且不需要加热，其发生装置应选用“固液不加热型”。②收集装置：CO2能溶于水，且部分与水反应生成碳酸，故不能用排水法收集。因为CO2的密度比空气的密度大，故选用向上排空气法收集。为什么要选择上述实验装置？

问题与交流实验步骤12345连接仪器检查气密性加药品（先固体后液体）收集气体验满问答检查装置气密性的具体步骤是什么？先用弹簧夹夹紧胶皮管，然后用手掌紧贴容器外壁，如果导气管口有气泡冒出，或者松开手，导气管口浸水的一端形成一段高于水面的水柱，可证明装置气密性良好。

问题与交流将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭，则证明已满。将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。问答如何检验收集到的气体就是二氧化碳？

问题与交流问答如何验证二氧化碳已收集满？取用大理石时，先将锥形瓶横放，把大理石放入瓶口使其缓慢滑到瓶底。导管不能伸入瓶内太长，以刚露出胶塞为宜。收集二氧化碳时导管口应接近集气瓶底部，以利于排净空气。123注意事项装置12装置课堂教学展示典例剖析例下列有关二氧化碳的检验、制备和用途说法正确的是（）A.干冰用于人工降雨B.二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液变为蓝色C.用块状石灰石和稀硫酸可以迅速制取大量二氧化碳D.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳提示：B项溶液变为红色；C项稀硫酸和石灰石反应生成的CaSO4会覆盖在石灰石表面，阻碍反应进行；D项只能证明瓶内原有气体不能支持燃烧，不能证明该气体就是二氧化碳。A课堂教学展示课堂探究知识点2二氧化碳的性质蜡烛熄灭。现象：把一支短蜡烛固定在烧杯底部，点燃。拿起集满CO2的集气瓶，向烧杯内缓慢倾倒CO2。观察现象。CO2不燃烧也不支持燃烧。说明：实验内容注意：给试管里的液体加热之初，要不时地移动试管，使其受热均匀。实验步骤现象结论试管中的溶液均为紫色试管中的溶液由紫色变红色试管中的溶液由红色变紫色CO2能与水反应生成碳酸碳酸不稳定，易分解

Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O澄清石灰水变浑浊。操作现象分析另取一支试管，向其中加入少量澄清石灰水。然后通入二氧化碳，观察现象。【问题与交流】1.在实验中你发现了什么问题？你是如何解决的？与同学讨论交流。如：经多次检验，CO2未收集满，可能的原因是什么？①装置漏气，需重新检查气密性；②稀盐酸反应完，应添加稀盐酸后继续收集等。【问题与交流】2.怎样用实验证明碳酸饮料(如汽水)中含有CO2？自己试一试。如：可以将汽水倒入试管中，塞上带导管的单孔橡胶塞，将导管另一端放入澄清石灰水中。用手轻轻摇动试管，或给试管微微加热，若观察到澄清石灰水变浑浊，则证明汽水中含有二氧化碳。例实验室按图所示装置制取CO2，并检验CO2的性质。试回答以下问题：课堂教学展示典例剖析（1）实验开始时，先应检查装置A的

。（2）用装置A来制取CO2，所用的药品是

和

（写化学式）。气密性HClCaCO3提示：（1）实验开始时，应先检查装置的气密性。（2）大理石或石灰石的主要成分都是碳酸钙。（3）若要用装置B鉴定CO2，在B中应盛放的试剂名称是

，当将标①和②的导管口连接时，B中看到的实验现象是

。澄清石灰水澄清石灰水变浑浊提示：二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，用该特性来检验二氧化碳；A中生成的二氧化碳进入B装置，澄清的石灰水变浑浊。（4）若要用装置C证明CO2能与水反应生成碳酸，C中除有少量水外，还应加入的试剂是

，当将标①和③的导管口连接时，C中看到的实验现象是

。紫色石蕊溶液变成红色紫色石蕊溶液提示：碳酸能使石蕊溶液变红，可以利用这点加以证明。（5）烧杯D中放有燃着的蜡烛，当将标①和④的导管口连接时，D中看到的实验现象是

。下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭提示：二氧化碳的密度比空气大，且一般不能燃烧，也不支持燃烧，所以下面的蜡烛会先熄灭。1.[2025·舟山模拟]实验室制取二氧化碳有以下操作：①向锥形瓶中加入大理石；②向长颈漏斗中注入稀盐酸；③组装仪器并检查装置的气密性；④收集气体并验满。正确的操作顺序是()A.①②③④ B.③①②④C.③②①④ D.①③②④B返回B2.[2025·广州质检]实验室制取CO2

的有关操作如图所示，其中不正确的是()【点拨】向外拉注射器活塞，如果长颈漏斗末端冒出气泡，说明装置不漏气，反之则漏气，A正确；实验室不能用稀硫酸和块状大理石制取CO2，因为生成物CaSO4是微溶物，会附着在大理石表面，阻止反应的进一步进行，B不正确；二氧化碳的密度比空气的大，进气导管口应该接近集气瓶底部，C正确；因为二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，故可以用燃着的木条验满，D正确。返回试管3.某小组用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳。如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。(1)仪器F的名称__________。(2)大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式为_________________________________，组装二氧化碳的发生装置，可选用________________。CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2

↑+H2OA、B、D、F(3)用G装置收集(2)中制得的二氧化碳，则二氧化碳应从______(填“a”或“b”)端通入，验满的方法是________________________________________________________________________________________________。a将燃着的木条放在b导管口处，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满【点拨】(2)大理石的主要成分是碳酸钙，盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，据此书写化学方程式；该反应属于固液常温型，因此选择仪器A、B、D、F来组装二氧化碳的发生装置。(3)二氧化碳的密度比空气大，