5基礎實驗4

二氧化碳的實驗室制取與性質第5章奇妙的二氧化碳2024滬教版化學九年級上冊【精做課件】授課教師：********班級：********時間：********根據反應原理和氣體性質，靈活選擇合適的實驗裝置，理解裝置選擇的依據和優化思路。?從微觀層面理解二氧化碳的化學性質，如二氧化碳與水、澄清石灰水反應的本質，以及各性質之間的內在聯系。?三、教學方法?實驗探究法、講授法、討論法、多媒體輔助教學法?四、教學準備?（一）實驗儀器?大試管、錐形瓶、長頸漏斗、分液漏斗、帶導管的雙孔橡皮塞、單孔橡皮塞、集氣瓶、玻璃片、水槽、鐵架臺、鑷子、藥匙、火柴、酒精燈、試管夾、燒杯、滴管。?（二）實驗藥品?大理石（或石灰石）、稀鹽酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蒸餾水、蠟燭、木條。?（三）多媒體設備?準備相關實驗視頻、動畫，用于展示實驗操作過程、微觀反應原理等，輔助教學。?五、教學過程?（一）趣味導入（5分鐘）?演示實驗：教師進行“神奇的滅火”實驗，在一個燒杯中放置一支點燃的蠟燭，將收集好的二氧化碳氣體沿著燒杯壁慢慢倒入，蠟燭熄滅。?提問引導：提出問題“為什么二氧化碳能滅火？二氧化碳還有哪些神奇的性質？我們如何在實驗室制取二氧化碳？”激發學生的好奇心和探究欲望，引出本節課的主題——二氧化碳的實驗室制取與性質。?（二）知識講解與實驗探究（30分鐘）?制取原理講解：講解實驗室制取二氧化碳的反應原理，即大理石（或石灰石）的主要成分碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，書寫化學方程式CaCO?+2HCl=CaCl?+H?O+CO?↑。對比分析選擇大理石（或石灰石）和稀鹽酸作為反應物的原因，強調不能用濃鹽酸（易揮發，使收集的二氧化碳不純）和稀硫酸（與碳酸鈣反應生成微溶的硫酸鈣，覆蓋在大理石表面，阻止反應繼續進行）。?實驗裝置選擇：展示常見的氣體發生裝置和收集裝置，引導學生根據二氧化碳的反應原理（固體與液體不加熱反應）和性質（密度比空氣大，能溶于水），選擇合適的實驗裝置。發生裝置可選用錐形瓶和長頸漏斗或分液漏斗組合，收集裝置采用向上排空氣法。講解各裝置的作用和使用注意事項，如長頸漏斗要液封，防止氣體逸出；分液漏斗可控制液體滴加速度，從而控制反應速率。?實驗操作演示：教師進行實驗操作演示，邊操作邊講解步驟和注意事項。檢查裝置氣密性，方法是將導管一端放入水中，用手緊握容器外壁，若導管口有氣泡冒出，松開手后導管內形成一段水柱，說明裝置氣密性良好。加入藥品時，先將大理石（或石灰石）用鑷子放入錐形瓶，再從長頸漏斗或分液漏斗加入稀鹽酸。收集氣體時，將導管伸到集氣瓶底部，用向上排空氣法收集，驗滿方法是將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明已收集滿。?學生實驗操作：學生分組進行實驗，制取二氧化碳氣體。教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤操作，如藥品添加順序、裝置連接是否緊密等，確保實驗安全、順利進行。?二氧化碳性質探究?物理性質探究：展示一瓶收集好的二氧化碳氣體，讓學生觀察顏色、狀態，聞氣味（注意聞氣味的方法），得出二氧化碳是無色、無味的氣體。通過前面“滅火”實驗中二氧化碳能從一個容器倒入另一個容器，以及收集方法為向上排空氣法，引導學生推理出二氧化碳密度比空氣大。再進行“二氧化碳溶解性實驗”，向一個充滿二氧化碳的軟塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察到塑料瓶變癟，說明二氧化碳能溶于水。?化學性質探究?與水反應：準備四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小花，第一朵小花噴稀醋酸，小花變紅，說明酸性物質能使紫色石蕊變紅；第二朵小花噴水，小花不變色，說明水不能使紫色石蕊變紅；第三朵小花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，小花不變色，說明二氧化碳本身不能使紫色石蕊變紅；第四朵小花先噴水，再放入盛有二氧化碳的集氣瓶中，小花變紅。對比分析得出二氧化碳與水反應生成了酸性物質碳酸，書寫化學方程式CO?+H?O=H?CO?。將變紅的小花取出，用酒精燈小心加熱，小花又變回紫色，說明碳酸不穩定，易分解，書寫化學方程式H?CO?=H?O+CO?↑。?與澄清石灰水反應：將制取的二氧化碳氣體通入澄清石灰水中，觀察到澄清石灰水變渾濁，講解這是二氧化碳與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣沉淀和水，書寫化學方程式Ca(OH)?+CO?=CaCO?↓+H?O，強調該反應可用于檢驗二氧化碳氣體。?不燃燒也不支持燃燒：將二氧化碳氣體慢慢倒入放有高低不同兩支燃著蠟燭的燒杯中，觀察到下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅，說明二氧化碳不燃燒也不支持燃燒，且密度比空氣大。?（三）生活應用與拓展（10分鐘）?生活應用舉例：讓學生運用所學的二氧化碳性質知識，解釋生活中的一些現象，如汽水打開后有氣泡冒出（二氧化碳在加壓下溶于水，打開瓶蓋壓強減小，二氧化碳逸出）、用石灰漿粉刷墻壁（石灰漿主要成分氫氧化鈣與空氣中二氧化碳反應生成堅硬的碳酸鈣）等。同時，介紹二氧化碳在滅火、人工降雨、氣體肥料、化工原料等方面的廣泛應用，加深學生對二氧化碳性質的理解和認識。?拓展思考：提出問題，如“如果實驗室沒有稀鹽酸，能否用其他酸代替來制取二氧化碳？”“如何設計實驗證明二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應？”引導學生思考，拓展思維，培養學生運用知識解決實際問題的能力。?（四）課堂小結（5分鐘）?知識回顧：與學生一起回顧本節課的主要內容，包括二氧化碳的實驗室制取原理、實驗裝置、操作步驟，以及二氧化碳的物理性質和化學性質。?方法總結：強調實驗探究在化學學習中的重要性，總結實驗設計、操作和分析的方法，鼓勵學生在今后的學習中積極運用科學方法探究更多物質的性質和變化。?（五）布置作業（5分鐘）?讓學生完成實驗報告，總結實驗過程中的收獲和體會，分析實驗中可能出現誤差的原因，如二氧化碳收集不滿的原因等。?布置課后作業題，如設計一個實驗方案，區分氧氣、二氧化碳和空氣三種氣體；查閱資料，了解二氧化碳在環境保護、能源開發等領域的新應用和研究進展，下節課進行交流討論。?六、教學反思?在本節課教學中，實驗探究激發了學生的學習積極性，學生對二氧化碳的制取和性質有了直觀深入的理解。但部分學生在實驗操作的規范性和對實驗現象的分析推理能力上還有待提高。后續教學中，應加強對學生實驗技能的訓練，增加實驗操作練習機會，引導學生深入思考實驗現象背后的化學原理，進一步提升學生的科學素養和綜合能力。5課堂檢測4新知講解6變式訓練7考試考法8小結梳理學習目錄1復習引入2新知講解3典例講解01學習組裝石灰石（或大理石）與鹽酸反應制取二氧化碳的實驗裝置，制取和收集二氧化碳。02通過實驗探究二氧化碳的性質。實驗目的實驗用品實驗試劑石灰石（或大理石）、稀鹽酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、蠟燭、木條；實驗儀器錐形瓶、集氣瓶、燒杯、試管、長頸漏斗、導管、橡膠管、雙孔橡皮塞、試管夾、酒精燈、毛玻璃片、火柴、梯形架、鑷子。實驗步驟實驗現象實驗結論（1）檢查裝置的氣密性實驗過程長頸漏斗內形成一段穩定的水柱，一段時間后液面不下降裝置氣密性良好實驗步驟實驗現象實驗結論（2）瓶中加入少量石灰石（或大理石），在長頸漏斗中注入稀鹽酸。用集氣瓶收集產生的二氧化碳氣體，并檢驗二氧化碳是否收集滿石灰石（或大理石）與稀鹽酸制取二氧化碳反應的化學方程式為：實驗過程錐形瓶中產生大量氣泡，將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明二氧化碳已收集滿CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑實驗步驟實驗現象實驗結論（3）將二氧化碳氣體通入盛有少量澄清石灰水的試管中實驗過程澄清石灰水變渾濁CO2＋Ca(OH)2

══

CaCO3↓＋H2O實驗步驟實驗現象實驗結論（4）將二氧化碳氣體通入盛有紫色石蕊溶液的試管中，觀察現象。片刻后將試管加熱，觀察現象實驗過程紫色石蕊試液變紅；加熱后變紅的紫色石蕊試液又變回紫色，溶液中有氣泡產生CO2＋H2O═══H2CO3、H2CO3═══CO2↑＋H2O△實驗步驟實驗現象實驗結論（5）收集一瓶二氧化碳氣體，并將二氧化碳緩緩倒入放有燃著的蠟燭的燒杯中實驗過程蠟燭熄滅CO2的密度比空氣大，不能燃燒，也不支持燃燒問題討論實驗室制取氧氣和二氧化碳的比較氣體試劑名稱反應原理反應條件O2高錳酸鉀

氯酸鉀、二氧化錳

過氧化氫溶液、二氧化錳

CO2

2KMnO4==K2MnO4+MnO2+O2↑△2KClO3====2KCl+3O2↑MnO2△2H2O2====2H2O+O2↑

MnO2石灰石（或大理石）、稀鹽酸CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑加熱加熱常溫常溫問題討論實驗室制取氧氣和二氧化碳的比較氣體試劑名稱氣體發生裝置氣體收集裝置O2高錳酸鉀

氯酸鉀、二氧化錳

過氧化氫溶液、二氧化錳

CO2

石灰石（或大理石）、稀鹽酸固固加熱型固固加熱型固液常溫型固液常溫型①排水法：②向上排空氣法：向上排空氣法：問題討論實驗室制取氧氣和二氧化碳的比較氣體檢驗方法驗滿方法O2

CO2

①排水法：②向上排空氣法：將帶火星的木條伸入集氣瓶內，若木條復燃，則為氧氣

將氣體通入澄清石灰水，若變渾濁，則為二氧化碳

集氣瓶口有較大氣泡從冒出將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃

將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅

中考鏈接1.（2024·陜西）實驗室制取二氧化碳時，下列相關操作正確的是（

）A．檢查氣密性

B．裝藥品C．收集氣體

D．氣體驗滿A中考鏈接2.（2024·甘肅白銀）小明同學用如圖裝置制取二氧化碳，請你指出該裝置的兩處錯誤：

、

。

長頸漏斗下端沒有插入液面以下用向下排空氣法收集二氧化碳中考鏈接3.（2024·廣西）實驗是學習化學的重要途徑?；卮饐栴}：(1)儀器①的名稱是

。(2)檢查裝置氣密性是在添加藥品

(填“前”或“后”)。(3)實驗室用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，其反應的化學方程式是

，可選用的發生裝置是

(填裝置序號)。若用D裝置收集CO2，驗滿的方法是

。錐形瓶前B將燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條熄滅，證明已滿CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑中考鏈接4.（2024·江蘇常州）如圖裝置可用于制取二氧化碳并驗證其性質。(1)儀器a的名稱是

。(2)用該套裝置進行實驗的優點是

。(3)實驗中可觀察到

(選填“干燥”或“濕潤”)的紫色石蕊小紙花變紅；澄清石灰水

(填現象)，化學方程式為

。鐵架臺操作簡便，可以控制反應速率，節約藥品濕潤變渾濁CO2＋Ca(OH)2

══CaCO3↓＋H2O中考鏈接5.（2024·四川成都）利用塑料瓶等用品設計如圖裝置制取和檢驗二氧化碳。(1)塑料瓶①相當于實驗室中的

（填儀器名稱）。(2)用稀鹽酸與大理石制取二氧化碳，反應的化學方程式為

。(3)檢查裝置A的氣密性，方法是

。(4)用裝置B檢驗二氧化碳，應盛放的藥品是

。(5)用裝置C收集二氧化碳并驗滿，此過程體現二氧化碳的性質有

。密度比空氣大，不燃燒，也不支持燃燒CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑集氣瓶連接儀器裝置，關閉K1，向A裝置左側塑料瓶中加水，當左側液面高于右側時停止加水，能形成穩定的液面差澄清石灰水1.[2024·揚州儀征二模]實驗室制取CO2時，用不到的儀器是(

)C返回C2.下列實驗現象不能說明裝置的氣密性良好的是(

)【點撥】本題采用原理分析法解答。A項采用的是空氣熱脹冷縮法，原理為用手緊握試管外壁，若燒杯內有氣泡產生，松手后導管內上升一段水柱，則證明裝置氣密性良好；B項采用的是注水法，原理為向長頸漏斗中注水，直到長頸漏斗中的液面高于廣口瓶中的液面，且兩者液面差不再改變，則證明裝置氣密性良好；C項裝置未構成封閉體系，即左邊的導管與大氣相通，無論裝置氣密性是否良好，用針筒向廣口瓶內充氣時瓶內都有氣泡產生；D項采用的是壓氣法，用注射器向廣口瓶內充氣時，瓶中的壓強增大，長頸漏斗中液面上升，則證明裝置氣密性良好。返回C3.[2025·太原期末]同學們在實驗室里用如圖裝置制取少量二氧化碳，以下描述正確的是(

)A.試劑為碳酸鈣和稀硫酸B.可用向下排空氣法收集C.首先要檢查裝置氣密性D.用帶火星的小木條驗滿【點撥】實驗室制取二氧化碳，試劑為碳酸鈣和稀鹽酸，不能使用稀硫酸，因為碳酸鈣與稀硫酸反應生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應進一步進行，不能持續得到二氧化碳，故A錯誤；二氧化碳的密度比空氣大，不可用向下排空氣法收集，故B錯誤；二氧化碳不可燃也不助燃，可用燃著的小木條驗滿，故D錯誤。返回4.[2024·唐山開學改編]如圖是實驗室制取氣體時經常用到的儀器，請回答下列問題：(1)儀器①的名稱是__________，實驗室制取二氧化碳的化學方程式為______________________________________，當制取較多二氧化碳時，發生裝置和收集裝置的儀器組合是____________(填序號)。集氣瓶CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑①③⑧⑨CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O(2)若用圖2裝置檢驗二氧化碳，其反應的化學方程式為__________________________________。返回A5.下列實驗現象中，既能體現二氧化碳的物理性質，又能體現其化學性質的是(

)【點撥】A項中蠟燭自下而上熄滅，既能體現二氧化碳的密度比空氣大的物理性質，又能體現其不可燃也不助燃的化學性質；B項中軟塑料瓶變癟，主要是因為二氧化碳能溶于水，所以該實驗只能體現其物理性質；C項中紫色石蕊溶液變紅，是因為二氧化碳和水反應生成了碳酸，該實驗只能體現其化學性質；D項中倒入二氧化碳后氣球上浮，只能體現二氧化碳的密度比空氣大的物理性質。返回長頸漏斗6.[2024·南平模擬改編]根據下列實驗裝置圖回答問題。(1)寫出儀器a的名稱：____________。(2)選用圖A裝置在實驗室用稀鹽酸和石灰石制取CO2時，將石灰石放在多孔隔板上，若液面處于圖中b處，關閉止水夾時可觀察到的現象是________________________________________________________________________。試管內部分稀鹽酸被壓入長頸漏斗中，稀鹽酸與石灰石分離，反應停止(3)實驗B中下方木條先熄滅的原因是______________________。(4)實驗C中觀察到的現象為______________________和__________________。二氧化碳的密度比空氣大紫色石蕊溶液變紅試管內液面上升返回A7.[2024·揚州月考]如圖所示,下列實驗不能達到目的的是(

)A.實驗①：能成功制取并收集二氧化碳B.實驗②：若試劑為足量澄清石灰水，則可檢驗二氧化碳C.實驗③：若用于干燥二氧化碳,則氣體應從a端進，b端出D.實驗④：可用于證明二氧化碳的密度比空氣大,且能滅火【點撥】實驗室制取二氧化碳時，長頸漏斗下端管口應該伸入液面以下形成液封，防止二氧化碳從長頸漏斗逸出，故A錯誤。返回B8.實驗小組用如圖所示裝置進行實驗，打開K，向充滿CO2的錐形瓶中加入適量的澄清石灰水，立即關閉K，振蕩，觀察現象。下列有關說法不正確的是(

)A.澄清石灰水變渾濁B.長頸漏斗中液面上升C.裝置內氣體壓強減小，最終與大氣壓相等D.該實驗說明CO2能與石灰水反應【點撥】加入的澄清石灰水與二氧化碳發生反應，二氧化碳的體積減小，錐形瓶內壓強變小，小于外界大氣壓，長頸漏斗的下端管口有氣泡冒出。返回9.利用生活中的廢棄材料來做家庭小實驗，其樂無窮！小美同學設計了如圖所示的裝置來探究二氧化碳的制取和性質(a、d為浸有紫色石蕊溶液的濕潤棉花，b、c為用紫色石蕊溶液浸過的干燥棉花，垂直固定玻璃管的裝置未畫出)。B下列關于該實驗裝置的敘述不正確的是(

)A.通過推壓注射器的活塞，可以控制進入飲料瓶內液體的量B.a處棉花比d處棉花先變紅,可證明二氧化碳的密度比空氣大C.c處棉花不變色，d處棉花變紅，可證明二氧化碳能與水發生反應D.該裝置的左半部分也可用于制取氧氣【點撥】通過推壓注射器的活塞，可以控制進入飲料瓶內液體的量，從而控制反應速率，A正確；二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸可以使紫色石蕊溶液變紅，則a、d均變紅，由于二氧化碳的密度比空氣大，所以d處棉花比a處棉花先變紅，B錯誤；二氧化碳不能使紫色石蕊變紅，二氧化碳與水反應生成的碳酸能使紫色石蕊變紅，則c處干燥棉花不變色，d處濕潤棉花變紅，可證明二氧化碳與水發生了反應，C正確；該裝置的左半部分是固液常溫型的發生裝置，也可用于過氧化氫分解制取氧氣，D正確。返回10.[2024·唐山期末改編]小明利用如圖裝置制取二氧化碳氣體，并進行性質驗證。(1)實驗室制取CO2的原理是______________________________________(用化學方程式表示)。應選擇的發生裝置是________(填字母，下同)，收集裝置是________。CO2的驗滿方法是_____________________________________________________________。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑BD將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明二氧化碳已收集滿(2)B裝置除了用于實驗室制取CO2外，還能用來制取的氣體是_______________________(用化學方程式表示其原理)。實驗中長頸漏斗的作用是_____________________。2H2O2=====2H2O＋O2↑MnO2便于添加液體試劑(3)為驗證二氧化碳的溶解性，向一個收集滿二氧化碳氣體的軟塑料瓶中加入約1/3體積的水(如圖F所示)，立即旋緊瓶蓋，觀察塑料瓶的變化。實驗操作中，旋緊瓶蓋后還需進行的操作是________。最后觀察到的實驗現象是______________，由此得出的結論是_________________。振蕩軟塑料瓶變癟二氧化碳能溶于水(4)將集滿CO2氣體的試管倒插入紫色石蕊溶液中(如圖G所示)，并輕輕振蕩試管，可觀察到的現象是____________________并且紫色石蕊溶液變紅，溶液變紅說明CO2具有的性質是__________