初中九年级化学上册《二氧化碳制取的研究》设计学案

课题2二氧化碳制取的研究【温故互查】实验室制取氧气的装置装置设计特点原因试管口略向下倾斜需要（反应条件）高锰酸钾常温下不能分解用法或收集【设问导读】课本P109-111页知识整理：1、在实验室里，我们用______或和___________反应制取二氧化碳,方程式是:____________________________________________.2、实验室制取气体的装置包括____________和____________两部分.其中气体发生装置可以分为____________和__________.3、实验室能否用高锰酸钾制取氧气的装置来制取二氧化碳呢？（1）二氧化碳与氧气制取实验及相关性质比较：二氧化碳氧气反应物的状态反应条件密度是否溶于水或与水反应（2）设计制取二氧化碳的装置考虑因素考虑因素设计要求容器口应向上常温下能反应不用酒精灯溶于水，密度只能用收集药品接触立即反应【自我检测】6．实验室制取二氧化碳应选用的一组仪器是（）A.长颈漏斗、锥形瓶、导管、集气瓶B.长颈漏斗、试管、导管、水槽C.长颈漏斗、锥形瓶、导管、铁架台D.长颈漏斗、广口瓶、导管、酒精灯7．二氧化碳只能用向上排空气法收集的原因是（）A.密度比空气大B.密度比空气小C.难溶于水D.能溶于水且密度比空气大8.实验室制取二氧化碳，一般有以下几步：①向长颈漏斗中注入稀盐酸；②向容器中入几小块石灰石；③按要求连接好仪器；④检查装置的气密性；⑤收集气体。下列步骤正确的是（）A.①②③④⑤B.④③①②⑤C.③④②①⑤D.③④①②⑤9.某学生设计了下图所示的四套装置来制取CO2，其中在制取时不能使反应随时发生或停止的装置为()10．实验室制取二氧化碳，不能用稀硫酸，是因为与稀硫酸反应时，生成了，它溶与水，覆盖在表面，阻碍了反应的进一步进行；也不能用浓盐酸，是因为浓盐酸具有，使制得的二氧化碳中含有较多的气体；也不能用碳酸钠，是因为反应。【巩固训练】1.装修常用到大理石，它的主要成分是（）A.CaCl2B.Ca(OH)2C.CaCO3D.CaSO42．已知空气的平均分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则该气体的密度就比空气大；如果某气体的相对分子质量小于29，则该气体的密度就比空气小。由此推知下列气体可用向下排空气法收集的一组是（）A.COCO2B.H2CH4C.O2CO2D.CO2NH33.经过学习我们可以初步认识到：化学反应的快慢、现象、生成物等与反应物量的多少、反应条件有着密切的关系。请各举一例说明：(1)使用催化剂，能改变化学反应的速率；(2)反应物的量不同，生成物可能不同；(3)反应物的量不同，反应现象可能不同。4.请你根据下图回答下列问题：（1）指出下列编号仪器的名称：H、I；（2）用D装置收集某种气体时，如何判断气体已收集满：；（3）实验室制取二氧化碳时可选用的发生装置是，可以选用的收集装置是；用该发生装置制取气体应满足的一般条件是。（4）.氨气（NH3）是一种无色、有刺激性气味，密度比空气小，极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。某课外兴趣小组同学用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气，他们应选择的发生装置是，若选用G装置收集氨气，应从（选填“a”或“b”）通入，为防止多余的氨气逸出到空气中，应采取的措施是。（5）若用C装置进行木炭还原氧化铜实验并检验气体产物，还需补充部分装置。补充装置中所需的仪器是_______________________，所需的化学药品为。【拓展探究】下图所示为实验室常用的实验装置：据此回答下列问题：⑴常温下，用锌和稀硫酸反应制取氢气，应选用的发生装置是（填序号，下同），收集装置是；(2)实验室通常用稀盐酸和石灰石反应制取CO2，该反应的化学方程式为；此外，CO2也可以用碳酸氢钠（NaHCO3）固体加热分解（产物为碳酸钠、二氧化碳和水）来制取，该反应的化学方程式为，若用此法来制取CO2，应选用的发生装置是，收集装置是；（3）F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是，植物油上方原有的空气对实验的结果（填“有”或“没有”）明显影响。二氧化碳制取的研究【学习目标】1．了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。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CO2。3．了解实验室中制取气体的思路和方法。【重点难点】1．实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。①②ABCDEF水2．从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。学习内容一实验室制取二氧化碳的原理【学习指导】阅读课本第113页的有关内容，观看老师做演示实验，学生作记录，完成下列问题(提示：观察反应有无气泡产生和气泡产生速率的快慢)。反应原料实验现象反应的快慢是否便于收集结论石灰石＋稀硫酸有气泡产生，过一会儿反应停止慢石灰石＋稀盐酸有气泡产生反应速率适中便于收集碳酸钠＋稀盐酸有气泡产生反应速率快不便于收集制二氧化碳的理想原料为：石灰石、稀盐酸实验室制取CO2常选用石灰石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。【讨论交流】1．为什么稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后反应停止，无气泡产生？2．实验室制二氧化碳能否使用浓盐酸？3．实验室制取二氧化碳能否用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？【温馨点拨】1．稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后就停止的原因：反应生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸钙以沉淀形式覆盖在石灰石表面，阻止反应进行。2．不能使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯。3．不能用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率太快，很难控制，且成本较高。【名师归纳】实验室制取一种气体在设计反应时要注意以下几点：a.反应速率必须适中；b.操作简便；c.便于收集；d.只需实验室就能满足反应条件；e.对环境不要造成污染；f.药品价值不要过于昂贵。【反馈练习】1．实验室不用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳的理由是(C)A．稀硫酸与石灰石不反应B．稀硫酸易挥发，使制得的CO2不纯C．生成微溶于水的CaSO4，阻止反应进行D．石灰石中含有杂质2．下列反应或作用中不产生二氧化碳的是(D)A．用红热的木炭还原氧化铜B．大理石与稀硫酸反应C．在空气中点燃木炭D．绿色植物的光合作用学习内容二实验室制取CO2的装置和步骤【学习指导】阅读课本第113－115页的有关内容，完成下列填空。1．装置的确定(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置。气体发生装置要考虑反应物的反应条件和反应物的状态。实验室制取CO2，反应物是固态和液态，条件不需加热，所以发生装置选用固液不需加热型。(2)气体的收集装置要考虑气体的密度和水溶性。二氧化碳的密度比空气大，且不与空气中的任何成分发生反应，故二氧化碳可以用向上排空气法收集。二氧化碳能溶于水且与水发生反应，故不能使用排水集气法收集。选用的收集装置是集气瓶和玻璃片。当气体的密度和空气的密度相近且难溶于水时，一般采用排水集气法收集。(3)计算CO2、NH3、CO、O2、H2的相对分子质量，并与空气的密度作比较。说出它们的收集方法。2．操作步骤(1)实验室制取二氧化碳，装药品前必须先检查装置的气密性。课本中图6－12的发生装置的优点：装置简单，操作方便。(2)装药品时，先装入石灰石(或大理石)再加入稀盐酸，长颈漏斗的末端应在液面以下。(3)收集二氧化碳时，用向上排空气法，导管末端插入集气瓶的底部。(4)检验：向集气瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。(5)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满。【讨论交流】1．如何检验生成的气体为二氧化碳？怎样知道二氧化碳已经收集满？2．实验室制取氧气、二氧化碳有哪些不同？【温馨点拨】1．向澄清石灰水中通入生成的气体——石灰水变浑浊，可检验生成的气体为二氧化碳；将燃着的木条置于集气瓶口，看木条是否熄灭来检验二氧化碳是否收集满。2．实验室制取氧气、二氧化碳的比较氧气二氧化碳反应原理2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O＋O2↑CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑发生装置用高锰酸钾加热制取氧气可用A，用过氧化氢制取氧气可用B，用石灰石和稀盐酸制取CO2可用B收集方法向上排空气法、排水法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃说明该气体是氧气将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，说明该气体是CO2【名师归纳】1．实验室制取气体的装置由气体发生装置和气体收集装置组成。2.3.4．实验室制取二氧化碳的操作步骤：①检查装置气密性；②加入药品(先加固体，后加液体)；③收集。【反馈练习】1．现有A、B、C、D、E、F六种装置(如下图)：回答下面的问题：(1)将实验室制取O2、H2和CO2应选用的发生和收集装置填入下表中(填装置图的字母代号，下同)：制取的气体O2(用KMnO4作原料)H2(用Zn和稀硫酸)CO2发生装置BAA收集装置C或DC或ED(2)实验室做木炭还原氧化铜的实验并检验生成的气体时，应选用装置B和F连接。(3)实验室为什么不用木炭与氧化铜反应生成CO2？反应太慢且收集到的气体不纯。2．根据下图装置填空：(1)写出图中标号仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗，③试管。(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置是B，收集装置是E(填序号)。在初中化学里，可用A装置进行的实验有(写出任意一个反应的化学方程式即可)2KClO32KCl＋3O2↑。(3)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气。氨气的密度比空气小，且极易溶于水，则实验室制取并收集氨气所用到的装置分别是A、C。将一支收集满干燥氨气的试管，倒插入蒸馏水中(如图)，可能发生的现象是水槽内的液面下降、试管内的液面上升。6.2二氧化碳制取研究目标要求：１、了解实验室制二氧化碳的反应原理，２、探究实验室制二氧化碳的实验装置；３、了解实验室制取气体的一般思路和方法。学习重点：探究实验室制取二氧化碳的装置并制取二氧化碳。探究导航：１、知识回顾：（１）写出实验室制取氧气的化学反应方程式；①②③（２）描述或者绘制实验室制取氧气的实验装置：；1、自主学习、交流合作：（１）实验室制取二氧化碳的反应原理：（２）选取气体发生装置应该考虑哪些因素？；；选取气体收集装置应该考虑：；怎样比较气体的密度大小？；３、尝试练习：（１）打开汽水瓶盖观察到：；说明二氧化碳气体：溶于水。（２）二氧化碳的密度（填大于、小于）空气的密度，所以收集二氧化碳应该用：；（３）把燃着的木条伸入二氧化碳中，木条，CO2的验满方法是：；（４）想澄清石灰水中吹气，现象：；CO2的检验方法是：；（５）根据１１１页上提供的各种仪器，自行编号，尝试将仪器组装，看你能组合几种制取CO2的发生装置：疑难感悟，交流成果：某同学用不同药品探究原理如下，请你参与填表：编号实验内容实验现象剧烈程度你认为最佳方案是：１石灰石＋稀硫酸２石灰石＋稀盐酸３碳酸钠粉末＋稀盐酸。（１）一直浓盐酸易挥发出氯化氢气体：在制取二氧化碳时，如果使用浓盐酸将会带来什么后果？；（２）有下列制取二氧化碳气体的实验步骤：①向大试管中加入稀盐酸；②检查装置的气密性；③向大试管中加入石灰石；④检查二氧化碳是否收集满；⑤将收集满的二氧化碳气体盖上毛玻璃片正放在试验台上；⑥收集二氧化碳气体；正确的试验顺序是：。自我检测：１、比较实验室制取二氧化碳和加热高锰酸钾制取氧气，下列说法正确的是：Ａ发生装置可能相同；Ｂ反应条件相同；Ｃ气体收集方法可能相同；Ｄ反应的基本类型相同。2、已知乙炔气体可用水和电石反应制取，请完成制取乙炔的化学反应方程式：；这种方法制取的气体中常含有杂质气体，二氧化碳，和硫化氢，你设计方案如何除去杂质：；３、如图：是某同学设计的制取并收集二氧化碳的装置：（１）写出仪器名称：ａ,ｂ，ｃ（２）指出装置中的错误：①②③；（３）将装置中的错误改正后，如果要用它制取二氧化碳，应如何检验装置