初中化学人教版九年级上册碳和碳的氧化物二氧化碳制取的研究“衡水赛”一等奖

课题2二氧化碳制取的研究第1课时实验室制取二氧化碳的研究导学目标:1.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理。2.学会实验室制取二氧化碳气体的装置选取、操作步骤、检验、验满及收集。3.通过对实验室里制取CO2气体的方法的探究，让学生初步学习科学探究的基本过程和方法。自主预习:1.实验室制取二氧化碳，一般用和，其化学方程式为。2.实验室收集二氧化碳可以用法，原因是。3.检验二氧化碳的方法是，验满的方法是。【尝试挑战】4．（2012，江西）如图6-2-1-1是实验室常用的一些装置。图6-2-1-1（1）仪器a的名称是；（2）实验室制取并收集二氧化碳气体应选择的装置是（填序号），检验二氧化碳是否收集满的方法是；（3）用装置A与C连接制取并收集氧气，则装置A中反应的化学方程式为，当观察到装置C中时才开始收集。课堂导学【导学探究】探究一实验室制取二氧化碳探究指导:1.实验原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑图6-2-1图6-2-1-23.实验步骤（1）组装仪器装置（如图6-2-1-2）；（2）检验装置的气密性；（3）向锥形瓶中加入石灰石，然后堵上橡皮塞；图6-2-1图6-2-1-3（5）收集二氧化碳；（6）验满二氧化碳：将燃着的木条放在集气瓶口处，如果木条熄灭，证明已满。例题1:如图6-2-1-3是实验室制取二氧化碳气体的装置图，请根据图回答：（1）该实验选用的固体试剂为__，发生反应的化学方程式为______；（2）加入A容器中的液体的液面应到_____处（填“a”或“b”）；（3）容器B中导管口的位置应在___处（填“c”或“d”）；（4）检验B中是否集满二氧化碳气体的方法是_____。思路分析:实验室制取二氧化碳选用的固体药品是大理石（或石灰石）；为了防止生成的气体从长颈漏斗逸散，因此液面应在b处形成液封；为了把集气瓶中的空气排净，因此集气瓶中的导管应在c处；利用二氧化碳不支持燃烧性质，用一根燃着的木条验满。答案:（1）大理石（或石灰石）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（2）b（3）c（4）用燃着的木条（或火柴）放在B容器口，如果火焰熄灭，证明瓶里已经充满了二氧化碳气体。方法指导:1.用长颈漏斗时，长颈漏斗下端必须伸入液面以下，以保证气体不从长颈漏斗逸出。2.不能用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻碍反应继续进行；不能用浓盐酸，因为浓盐酸具有强烈挥发性，会挥发出大量的氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯净；不能用碳酸钠粉末或纯的碳酸钙粉末，因为与酸反应太剧烈不利于气体收集。3.实验室制取二氧化碳气体的发生装置基本有以下几种：（如图6-2-1-4）A装置：最简易的装置，伸入试管内的导管稍露出橡皮塞。伸入集气瓶内的导管要接近瓶底。B装置：为随时向反应装置内加注液体，常加装长颈漏斗，但长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，导气管刚露出橡皮塞。C装置：分液漏斗可通过调节活塞控制液体的滴加速度，来调节反应速率的快慢。D装置：启普发生器。图6-2-1-5图图6-2-1-5反应容器也可由以下仪器来代替：【跟踪训练】1．下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图，其中能用于实验室制取二氧化碳的有（）ABCDABCDABCD图6-2-1-7图图6-2-1-72．桂林山水的象征——象鼻山是由亿年前海底沉积的石灰岩形成，石灰岩的主要成分是碳酸钙。（1）写出碳酸钙的化学式：_______，其中所含阴离子的化学符号为_______。（2）实验室中常用石灰岩制取二氧化碳，化学反应方程式为_______________________。探究二氧气和二氧化碳实验室制法的比较探究指导:氧气二氧化碳反应原理↑↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑气体发生装置收集方法排水法或向上排空气法向上排空气法检验方法将带火星的木条伸入集气瓶内，木条剧烈燃烧通入澄清石灰水，石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条靠近集气瓶口，木条剧烈燃烧将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭例题2：通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置图6-2-1-8,回答问题：（所选装置均填序号）图6-2-1-8（1）写出指定仪器名称：①_________；②_______。（2）实验室制取和收集CO2气体时应选用_________两装置相连接，反应的文字表达式为_____________，检验集气瓶中CO2是否收集满的方法是________。（3）实验室用高锰酸钾制取O2时，可选用的发生装置是_______；用排水法收集O2完毕后，停止实验时的操作顺序是__________________。（4）能用E装置收集的气体应具有的性质是_____________________________________。思路分析:制取气体的发生装置是由反应物的状态和反应条件决定的，反应物为固体，反应条件为加热，用A装置；反应物为固体和液体，反应条件不需加热，则用B装置，气体的收集装置由所制气体的溶解和密度来确定。答案:（1）长颈漏斗水槽（2）BCCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑用燃着的木条伸入到集气瓶口，若燃着的木条立即熄灭则已集满，否则没满（3）A先把导气管从水槽中拿出，然后再熄灭酒精灯（4）难溶于水且不与水发生化学反应【跟踪训练】3．实验室用双氧水催化分解制氧气和用大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较，下列说法中不正确的是（）A．反应都不需要加热B．反应原理都是分解反应C．前者用排水法收集后者只能用排空气法收集D．所用药品的状态完全相同4．有以下四种装置(如图6-2-1-9)：图6-2-1-9从图中选择适当的仪器组装成符合要求的成套装置。（1）用和可组合成高锰酸钾制取氧气装置，用该装置制氧气，待实验结束时应先将，然后再。（2）用和组合成制取二氧化碳的装置，若需要在实验过程中随时加入盐酸，需要在装置中添加（填仪器名称）。当堂达标5．实验室制取二氧化碳时应选用的仪器是（）A．漏斗、集气瓶、水槽、导管B．酒精灯、试管、导管、集气瓶C．锥形瓶、长颈漏斗、集气瓶、导管D．大试管、普通漏斗、集气瓶、导管6．检验二氧化碳是否已收集满的方法是（）A．将燃着的木条放在瓶口B．将燃着的木条伸入瓶内C．向瓶中加入澄清石灰水D．用肉眼观察7．实验室制备二氧化碳气体，通常有以下几个步骤：①检查装置的气密性②连接装置③加入大理石④加入稀盐酸⑤收集⑥验满其中排列顺序正确的是（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥ C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥8．图6-2-1-10是制备常用气体的装置图。图6-2-1-10（1）利用双氧水、二氧化锰制取氧气可利用上述装置。发生反应的化学方程式为____，该反应的基本反应类型为_____，二氧化锰在该反应中起_____作用。（2）利用上述装置还能制取的气体是______，检验集气瓶中收集满该气体的方法是____________。（3）利用装置Ⅰ制取气体时，长颈漏斗的末端应_________，以免气体逸出。（4）利用两套装置制备气体时,装置Ⅱ与装置Ⅰ相比,其优点是_________________。9．（1）。图6-2-1-11（2）计算该鸡蛋图6-2-1-11课后提高1．下列实验室制气体的方案可以直接采用如图6-2-1-11所示装置实施的是（）A．用氯酸钾和二氧化锰制氧气B．用大理石和稀盐酸制二氧化碳C．用过氧化氢和二氧化锰制氧气D．用锌和稀硫酸制氢气2．去除热水瓶胆内的水垢（主要成分为碳酸钙），最好采用的方法是（）A．敲击后用大量的水冲洗B．在煤气炉上煅烧C．加适量热食醋浸泡后用水冲洗D．加石灰水浸泡3．小明同学在实验操作考核中，要完成的题目是“二氧化碳的制取、收集和验满”。图6-2-1-12（1）上面是实验桌上摆放好的该实验所需的用品，小明同学发现其中缺少了一种实验仪器和一种药品，请你写出所缺仪器的名称；所缺药品是；（2）写出制气反应的化学方程式：；（3）图6-2-1-12是小明实验时的主要步骤，这些步骤的正确顺序是（填字母标号，下同），其中操作有误的是。a．b．c．d．e．a．加入药品b．收集气体c．检查装置气密性d．验满e．清洗仪器、整理桌面图6-2-1-134．(1)实验室制取大量二氧化碳气体能否用稀硫酸和大理石为原料？___________。为什么？（2）图6-2-1-14是实验室制备二氧化碳的装置图。图6-2-1-14该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和稀盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，稀盐酸被反应产生的二氧化碳气体压回到长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备二氧化碳可起到节约药品和取用方便的效果。图6-2-1-15装置中哪些起到与该装置相同的效果？_________（填写编号）图6-2-1-155.验装置的设计和组装是一个改进的过程，请观察下列装置并回答相关问题。图6-2-1-16(1)A装置中发生反应的化学方程式是_____。(2)根据A装置的适用条件改进后得到B装置，其中仪器c的名称是。(3)从上述装置中选出一种用于收集氢气，对应的编号是______。(4)E装置从a、b中某一个接口进气，可以代替C、D装置收集气体，并且可以减少气体向空气中的逸出。现用A、E装置来制取并收集氧气，连接A装置的应是______口(选填“a”或“b”)。答案与点拨自主预习1．石灰石稀盐酸CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2.向上排空气二氧化碳能溶于水且密度比空气大3.将气体通入澄清石灰水，如果澄清的石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已集满二氧化碳。4.（1）试管（2）BD将燃着的木条平放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑气泡均匀连续的放出课堂导学点拨：实验室制取二氧化碳用石灰石和稀盐酸,反应不需加热,故D错；长颈漏斗下端口易错安装在液面以上，致使制取的气体从长颈漏斗口逸出,故B错；导气管不能伸入试管中太长,故C错。2.（1）CaCO3CO32-（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑点拨：双氧水催化分解是分解反应，而大理石与盐酸反应既不是化合反应，也不是分解反应。4.（1）BC导管从水槽中取出熄灭酒精灯（2）AD分液漏斗当堂达标点拨：实验室制取二氧化碳时，不需使用A中的漏斗、水槽，B中的酒精灯，D中的普通漏斗。8.（1）↑分解反应催化（2）二氧化碳将燃着的木条放在集气瓶口，如果燃着的木条熄灭，瓶内集满二氧化碳（3）浸没在液面以下（4）Ⅱ装置比Ⅰ装置的液体用量少，且可根据需要控制加入液体药品的量点拨：由于制氧气与制二氧化碳的反应物状态相同，且均在常温下反应，因此制氧气和制二氧化碳可用同一装置，装置Ⅰ用的是长颈漏斗，由于反应时倒入的液体药品要超过长颈漏斗下端管口，需要的液体药品多，装置Ⅱ用的是分液漏斗，有活塞可关闭，故不用过多的酸，节省液体药品。9.（1）（2）解：设该鸡蛋x。ClCl↑10044x2.86g10044x10044x2.86g6.5g10g×100%x＝6.56.510×100%答：该点拨：本题引入了质量差方法的运用，这也是中考中一种常见的计算题型，与原题相比，不再是简单的直接运算，难度更进一步，对碳酸钙与稀盐酸的反应的理解更加深入。反应前总质量：10g+90g=100g，由于生成