初中化學(xué)人教版九年級上冊碳和碳的氧化物二氧化碳制取的研究“衡水賽”一等獎(jiǎng)

課題2二氧化碳制取的研究第1課時(shí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的研究導(dǎo)學(xué)目標(biāo):1.掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理。2.學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的裝置選取、操作步驟、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿及收集。3.通過對實(shí)驗(yàn)室里制取CO2氣體的方法的探究，讓學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)探究的基本過程和方法。自主預(yù)習(xí):1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，一般用和，其化學(xué)方程式為。2.實(shí)驗(yàn)室收集二氧化碳可以用法，原因是。3.檢驗(yàn)二氧化碳的方法是，驗(yàn)滿的方法是。【嘗試挑戰(zhàn)】4．（2012，江西）如圖6-2-1-1是實(shí)驗(yàn)室常用的一些裝置。圖6-2-1-1（1）儀器a的名稱是；（2）實(shí)驗(yàn)室制取并收集二氧化碳?xì)怏w應(yīng)選擇的裝置是（填序號），檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿的方法是；（3）用裝置A與C連接制取并收集氧氣，則裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為，當(dāng)觀察到裝置C中時(shí)才開始收集。課堂導(dǎo)學(xué)【導(dǎo)學(xué)探究】探究一實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳探究指導(dǎo):1.實(shí)驗(yàn)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑圖6-2-1圖6-2-1-23.實(shí)驗(yàn)步驟（1）組裝儀器裝置（如圖6-2-1-2）；（2）檢驗(yàn)裝置的氣密性；（3）向錐形瓶中加入石灰石，然后堵上橡皮塞；圖6-2-1圖6-2-1-3（5）收集二氧化碳；（6）驗(yàn)滿二氧化碳：將燃著的木條放在集氣瓶口處，如果木條熄滅，證明已滿。例題1:如圖6-2-1-3是實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的裝置圖，請根據(jù)圖回答：（1）該實(shí)驗(yàn)選用的固體試劑為__，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______；（2）加入A容器中的液體的液面應(yīng)到_____處（填“a”或“b”）；（3）容器B中導(dǎo)管口的位置應(yīng)在___處（填“c”或“d”）；（4）檢驗(yàn)B中是否集滿二氧化碳?xì)怏w的方法是_____。思路分析:實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳選用的固體藥品是大理石（或石灰石）；為了防止生成的氣體從長頸漏斗逸散，因此液面應(yīng)在b處形成液封；為了把集氣瓶中的空氣排凈，因此集氣瓶中的導(dǎo)管應(yīng)在c處；利用二氧化碳不支持燃燒性質(zhì)，用一根燃著的木條驗(yàn)滿。答案:（1）大理石（或石灰石）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑（2）b（3）c（4）用燃著的木條（或火柴）放在B容器口，如果火焰熄滅，證明瓶里已經(jīng)充滿了二氧化碳?xì)怏w。方法指導(dǎo):1.用長頸漏斗時(shí)，長頸漏斗下端必須伸入液面以下，以保證氣體不從長頸漏斗逸出。2.不能用稀硫酸，因?yàn)橄×蛩崤c石灰石反應(yīng)會(huì)生成微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在大理石表面，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行；不能用濃鹽酸，因?yàn)闈恹}酸具有強(qiáng)烈揮發(fā)性，會(huì)揮發(fā)出大量的氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純凈；不能用碳酸鈉粉末或純的碳酸鈣粉末，因?yàn)榕c酸反應(yīng)太劇烈不利于氣體收集。3.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w的發(fā)生裝置基本有以下幾種：（如圖6-2-1-4）A裝置：最簡易的裝置，伸入試管內(nèi)的導(dǎo)管稍露出橡皮塞。伸入集氣瓶內(nèi)的導(dǎo)管要接近瓶底。B裝置：為隨時(shí)向反應(yīng)裝置內(nèi)加注液體，常加裝長頸漏斗，但長頸漏斗下端管口必須伸入液面以下，導(dǎo)氣管剛露出橡皮塞。C裝置：分液漏斗可通過調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度，來調(diào)節(jié)反應(yīng)速率的快慢。D裝置：啟普發(fā)生器。圖6-2-1-5圖圖6-2-1-5反應(yīng)容器也可由以下儀器來代替：【跟蹤訓(xùn)練】1．下列是一些同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置圖，其中能用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的有（）ABCDABCDABCD圖6-2-1-7圖圖6-2-1-72．桂林山水的象征——象鼻山是由億年前海底沉積的石灰?guī)r形成，石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣。（1）寫出碳酸鈣的化學(xué)式：_______，其中所含陰離子的化學(xué)符號為_______。（2）實(shí)驗(yàn)室中常用石灰?guī)r制取二氧化碳，化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________。探究二氧氣和二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的比較探究指導(dǎo):氧氣二氧化碳反應(yīng)原理↑↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑氣體發(fā)生裝置收集方法排水法或向上排空氣法向上排空氣法檢驗(yàn)方法將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)，木條劇烈燃燒通入澄清石灰水，石灰水變渾濁驗(yàn)滿方法將帶火星的木條靠近集氣瓶口，木條劇烈燃燒將燃著的木條靠近集氣瓶口，木條熄滅例題2：通過一年的化學(xué)學(xué)習(xí)，你已經(jīng)掌握了實(shí)驗(yàn)室制取氣體的有關(guān)規(guī)律，請你結(jié)合下列裝置圖6-2-1-8,回答問題：（所選裝置均填序號）圖6-2-1-8（1）寫出指定儀器名稱：①_________；②_______。（2）實(shí)驗(yàn)室制取和收集CO2氣體時(shí)應(yīng)選用_________兩裝置相連接，反應(yīng)的文字表達(dá)式為_____________，檢驗(yàn)集氣瓶中CO2是否收集滿的方法是________。（3）實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取O2時(shí)，可選用的發(fā)生裝置是_______；用排水法收集O2完畢后，停止實(shí)驗(yàn)時(shí)的操作順序是__________________。（4）能用E裝置收集的氣體應(yīng)具有的性質(zhì)是_____________________________________。思路分析:制取氣體的發(fā)生裝置是由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定的，反應(yīng)物為固體，反應(yīng)條件為加熱，用A裝置；反應(yīng)物為固體和液體，反應(yīng)條件不需加熱，則用B裝置，氣體的收集裝置由所制氣體的溶解和密度來確定。答案:（1）長頸漏斗水槽（2）BCCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑用燃著的木條伸入到集氣瓶口，若燃著的木條立即熄滅則已集滿，否則沒滿（3）A先把導(dǎo)氣管從水槽中拿出，然后再熄滅酒精燈（4）難溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)【跟蹤訓(xùn)練】3．實(shí)驗(yàn)室用雙氧水催化分解制氧氣和用大理石與鹽酸反應(yīng)制二氧化碳相比較，下列說法中不正確的是（）A．反應(yīng)都不需要加熱B．反應(yīng)原理都是分解反應(yīng)C．前者用排水法收集后者只能用排空氣法收集D．所用藥品的狀態(tài)完全相同4．有以下四種裝置(如圖6-2-1-9)：圖6-2-1-9從圖中選擇適當(dāng)?shù)膬x器組裝成符合要求的成套裝置。（1）用和可組合成高錳酸鉀制取氧氣裝置，用該裝置制氧氣，待實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先將，然后再。（2）用和組合成制取二氧化碳的裝置，若需要在實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)加入鹽酸，需要在裝置中添加（填儀器名稱）。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)5．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)應(yīng)選用的儀器是（）A．漏斗、集氣瓶、水槽、導(dǎo)管B．酒精燈、試管、導(dǎo)管、集氣瓶C．錐形瓶、長頸漏斗、集氣瓶、導(dǎo)管D．大試管、普通漏斗、集氣瓶、導(dǎo)管6．檢驗(yàn)二氧化碳是否已收集滿的方法是（）A．將燃著的木條放在瓶口B．將燃著的木條伸入瓶內(nèi)C．向瓶中加入澄清石灰水D．用肉眼觀察7．實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳?xì)怏w，通常有以下幾個(gè)步驟：①檢查裝置的氣密性②連接裝置③加入大理石④加入稀鹽酸⑤收集⑥驗(yàn)滿其中排列順序正確的是（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥ C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥8．圖6-2-1-10是制備常用氣體的裝置圖。圖6-2-1-10（1）利用雙氧水、二氧化錳制取氧氣可利用上述裝置。發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____，該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型為_____，二氧化錳在該反應(yīng)中起_____作用。（2）利用上述裝置還能制取的氣體是______，檢驗(yàn)集氣瓶中收集滿該氣體的方法是____________。（3）利用裝置Ⅰ制取氣體時(shí)，長頸漏斗的末端應(yīng)_________，以免氣體逸出。（4）利用兩套裝置制備氣體時(shí),裝置Ⅱ與裝置Ⅰ相比,其優(yōu)點(diǎn)是_________________。9．（1）。圖6-2-1-11（2）計(jì)算該雞蛋圖6-2-1-11課后提高1．下列實(shí)驗(yàn)室制氣體的方案可以直接采用如圖6-2-1-11所示裝置實(shí)施的是（）A．用氯酸鉀和二氧化錳制氧氣B．用大理石和稀鹽酸制二氧化碳C．用過氧化氫和二氧化錳制氧氣D．用鋅和稀硫酸制氫氣2．去除熱水瓶膽內(nèi)的水垢（主要成分為碳酸鈣），最好采用的方法是（）A．敲擊后用大量的水沖洗B．在煤氣爐上煅燒C．加適量熱食醋浸泡后用水沖洗D．加石灰水浸泡3．小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)操作考核中，要完成的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗(yàn)滿”。圖6-2-1-12（1）上面是實(shí)驗(yàn)桌上擺放好的該實(shí)驗(yàn)所需的用品，小明同學(xué)發(fā)現(xiàn)其中缺少了一種實(shí)驗(yàn)儀器和一種藥品，請你寫出所缺儀器的名稱；所缺藥品是；（2）寫出制氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：；（3）圖6-2-1-12是小明實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟，這些步驟的正確順序是（填字母標(biāo)號，下同），其中操作有誤的是。a．b．c．d．e．a(chǎn)．加入藥品b．收集氣體c．檢查裝置氣密性d．驗(yàn)滿e．清洗儀器、整理桌面圖6-2-1-134．(1)實(shí)驗(yàn)室制取大量二氧化碳?xì)怏w能否用稀硫酸和大理石為原料？___________。為什么？（2）圖6-2-1-14是實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳的裝置圖。圖6-2-1-14該裝置的特點(diǎn)是：打開彈簧夾，大理石和稀鹽酸接觸，發(fā)生反應(yīng)；關(guān)閉彈簧夾后，稀鹽酸被反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w壓回到長頸漏斗，與大理石分離，停止反應(yīng)。用該裝置制備二氧化碳可起到節(jié)約藥品和取用方便的效果。圖6-2-1-15裝置中哪些起到與該裝置相同的效果？_________（填寫編號）圖6-2-1-155.驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)和組裝是一個(gè)改進(jìn)的過程，請觀察下列裝置并回答相關(guān)問題。圖6-2-1-16(1)A裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。(2)根據(jù)A裝置的適用條件改進(jìn)后得到B裝置，其中儀器c的名稱是。(3)從上述裝置中選出一種用于收集氫氣，對應(yīng)的編號是______。(4)E裝置從a、b中某一個(gè)接口進(jìn)氣，可以代替C、D裝置收集氣體，并且可以減少氣體向空氣中的逸出?，F(xiàn)用A、E裝置來制取并收集氧氣，連接A裝置的應(yīng)是______口(選填“a”或“b”)。答案與點(diǎn)撥自主預(yù)習(xí)1．石灰石稀鹽酸CaCO3＋2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑2.向上排空氣二氧化碳能溶于水且密度比空氣大3.將氣體通入澄清石灰水，如果澄清的石灰水變渾濁，則證明是二氧化碳將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已集滿二氧化碳。4.（1）試管（2）BD將燃著的木條平放在集氣瓶口，若木條熄滅，則二氧化碳已經(jīng)集滿（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑氣泡均勻連續(xù)的放出課堂導(dǎo)學(xué)點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳用石灰石和稀鹽酸,反應(yīng)不需加熱,故D錯(cuò)；長頸漏斗下端口易錯(cuò)安裝在液面以上，致使制取的氣體從長頸漏斗口逸出,故B錯(cuò)；導(dǎo)氣管不能伸入試管中太長,故C錯(cuò)。2.（1）CaCO3CO32-（2）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑點(diǎn)撥：雙氧水催化分解是分解反應(yīng)，而大理石與鹽酸反應(yīng)既不是化合反應(yīng)，也不是分解反應(yīng)。4.（1）BC導(dǎo)管從水槽中取出熄滅酒精燈（2）AD分液漏斗當(dāng)堂達(dá)標(biāo)點(diǎn)撥：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳時(shí)，不需使用A中的漏斗、水槽，B中的酒精燈，D中的普通漏斗。8.（1）↑分解反應(yīng)催化（2）二氧化碳將燃著的木條放在集氣瓶口，如果燃著的木條熄滅，瓶內(nèi)集滿二氧化碳（3）浸沒在液面以下（4）Ⅱ裝置比Ⅰ裝置的液體用量少，且可根據(jù)需要控制加入液體藥品的量點(diǎn)撥：由于制氧氣與制二氧化碳的反應(yīng)物狀態(tài)相同，且均在常溫下反應(yīng)，因此制氧氣和制二氧化碳可用同一裝置，裝置Ⅰ用的是長頸漏斗，由于反應(yīng)時(shí)倒入的液體藥品要超過長頸漏斗下端管口，需要的液體藥品多，裝置Ⅱ用的是分液漏斗，有活塞可關(guān)閉，故不用過多的酸，節(jié)省液體藥品。9.（1）（2）解：設(shè)該雞蛋x。ClCl↑10044x2.86g10044x10044x2.86g6.5g10g×100%x＝6.56.510×100%答：該點(diǎn)撥：本題引入了質(zhì)量差方法的運(yùn)用，這也是中考中一種常見的計(jì)算題型，與原題相比，不再是簡單的直接運(yùn)算，難度更進(jìn)一步，對碳酸鈣與稀鹽酸的反應(yīng)的理解更加深入。反應(yīng)前總質(zhì)量：10g+90g=100g，由于生成