人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè) 二氧化碳制取的研究 碳和碳的氧化物教學(xué)

人教版九年級(jí)上冊(cè)第六單元碳和碳的氧化物二氧化碳制取的研究

導(dǎo)入新課制取二氧化碳反應(yīng)的原理又是什么呢？如何選擇發(fā)生和收集裝置呢？回憶實(shí)驗(yàn)室制取氧氣發(fā)生裝置和收集裝置，并通過(guò)討論得出你確定氧氣發(fā)生裝置和收集裝置的原因？1.加熱高錳酸鉀制氧氣的裝置：2.過(guò)氧化氫和二氧化錳混合制氧的裝置：固+液不加熱型固+固加熱型二氧化碳制取的研究生活小常識(shí)長(zhǎng)期使用的熱水瓶?jī)?nèi)壁，會(huì)附著較多的水垢（主要成分為碳酸鈣），既不衛(wèi)生還會(huì)對(duì)人體造成一定影響?？杉尤脒m量的食醋（含有醋酸）除去，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。新課學(xué)習(xí)聯(lián)系所學(xué)知識(shí)和日常生活，列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng)，與同學(xué)們交流。碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳蠟燭燃燒可生成二氧化碳木炭還原氧化銅，生成銅和二氧化碳生物體的呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳……石灰石與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)石灰石高溫分解這些方法中哪些適用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2？探究學(xué)習(xí)碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳蠟燭燃燒可生成二氧化碳木炭還原氧化銅，生成銅和二氧化碳生物體的呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳…………石灰石與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)石灰石高溫分解所得氣體不純?nèi)〔牟槐銞l件限制探究學(xué)習(xí)1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品選擇可供選擇的原料：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸鈉(Na2CO3)、稀鹽酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)可供選擇的儀器：小試管、藥匙。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析1234拓展學(xué)習(xí)號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析1Na2CO3粉末和稀鹽酸

2CaCO3粉末和稀鹽酸

3石灰石和稀鹽酸

4石灰石和稀硫酸有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈反應(yīng)速率太快，不易收集反應(yīng)速率太快，不易收集產(chǎn)生氣泡速率比較適中適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w開(kāi)始有氣泡，一會(huì)兒就無(wú)氣泡產(chǎn)生反應(yīng)一會(huì)兒就停止拓展學(xué)習(xí)總反應(yīng)為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理1.藥品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸2.反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3H2CO3=H2O+CO2↑新課學(xué)習(xí)氧氣(O2)和二氧化碳(CO2)的比較O2CO2反應(yīng)物狀態(tài)反應(yīng)條件氣體的密度水溶性

固體和液體不加熱大于空氣難溶于水根據(jù)以上提供的信息，你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制取CO2時(shí)，應(yīng)該選擇怎樣的發(fā)生裝置和收集裝置？固體和液體不加熱大于空氣能溶于水新課學(xué)習(xí)發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)固體和固體反應(yīng)固體和液體反應(yīng)液體和液體反應(yīng)……排空氣法排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應(yīng)）密度大于空氣——向上排氣法密度小于空氣——向下排氣法收集裝置反應(yīng)條件（是否需要加熱、點(diǎn)燃、加催化劑等）探究學(xué)習(xí)所需儀器：長(zhǎng)頸漏斗錐形瓶雙孔橡皮塞導(dǎo)氣管2.發(fā)生裝置:3.收集裝置：只能用向上排氣法不能用排水法收集,為什么？所需儀器：集氣瓶毛玻璃片因CO2密度比空氣大，且能溶解于水新課學(xué)習(xí)（1）長(zhǎng)頸漏斗下端管口為什么要伸入液面以下？（2）集氣瓶?jī)?nèi)的導(dǎo)管為什么要伸入到接近集氣瓶底部？防止氣體從長(zhǎng)頸漏斗排出。排盡集氣瓶?jī)?nèi)的空氣，以收集到更純的二氧化碳。（3）怎樣檢驗(yàn)所得氣體是二氧化碳？（4）怎樣檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w已滿？將氣體通入到澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則氣體為CO2。將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。新課學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的操作步驟驗(yàn)查裝收放新課學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的步驟先加固體，后加液體導(dǎo)氣管插入到集氣瓶的底部將燃著的木條平放在集氣瓶口1.按要求連接好儀器。2.檢查裝置的氣密性。3.加藥品。4.收集氣體。5.驗(yàn)滿。新課學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法：1.確定制取氣體的反應(yīng)原理。2.確定制取氣體的實(shí)驗(yàn)裝置：發(fā)生裝置和收集裝置。3.確定如何驗(yàn)證所得的氣體就是所要制取的氣體。新課學(xué)習(xí)1.實(shí)驗(yàn)室制取CO2和O2的共同點(diǎn)是（）A.氣體發(fā)生裝置相同B.都可以用向上排空氣法收集C.反應(yīng)時(shí)都需要加熱D.都可以用排水法收集2.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化需要用的一組藥品是（）A.大理石和稀鹽硫酸B.石灰石和稀硫酸C.木炭和氧氣D.碳酸鈉和稀硫酸BA課堂練習(xí)3.證明集氣瓶中收滿二氧化碳的正確方法是（）A.加入澄清石灰水B.加入紫色石蕊試液C.把燃著的木條放在集氣瓶口D.把燃著的木條伸到集氣瓶?jī)?nèi)4.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳一般有五個(gè)步驟：①檢驗(yàn)裝置氣密性②按要求裝配好儀器③向長(zhǎng)頸漏斗中注入稀鹽酸④收集氣體⑤向廣口瓶中放入幾小塊大理石，其中正確的順序是（）A.①②③④⑤B.②①⑤③④C.②①③④⑤D.③④⑤②①CB課堂練習(xí)我們都學(xué)了什么？1.如何根據(jù)反應(yīng)物與生成物的特點(diǎn)來(lái)選擇發(fā)生和收集裝置。2.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理和方法步驟。課堂小結(jié)1.完成P116練習(xí)與應(yīng)用。2.收集整理：還有哪些方法可以制得二氧化碳？作業(yè)布置二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法1.反應(yīng)的藥品2.反應(yīng)的原理3.裝置圖4.驗(yàn)滿方法5.檢驗(yàn)方法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑板書設(shè)計(jì)二氧化碳制取的研究

我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，你還記得在實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣的方法有哪幾種嗎？2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑加熱2H2O22H2O+O2↑MnO2

2KClO32KCl+3O2↑MnO2

△新課導(dǎo)入上述制取氧氣的實(shí)驗(yàn)分別可用下列所示的哪種裝置作為發(fā)生裝置和收集裝置？ABCDEF事實(shí)上，二氧化碳也是一種與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)系的氣體。想必大家已經(jīng)知道了，氧氣是是一種與人類生產(chǎn)、生活有密切關(guān)系的氣體。那么，在實(shí)驗(yàn)室里該如何制取二氧化碳呢？一、實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳新課講解生成二氧化碳的反應(yīng)很多，那么我們究竟該選擇哪種反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳呢？A．碳在氧氣（或空氣）中燃燒：C＋O2CO2點(diǎn)燃另外，蠟燭、木柴、酒精、汽油等含碳物質(zhì)的燃燒都可產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。1．實(shí)驗(yàn)原理

雖然上述反應(yīng)能生成二氧化碳，但由于燃燒需要在氧氣（或空氣）中進(jìn)行，不易收集到純凈的二氧化碳；同時(shí)，反應(yīng)放出大量的熱，對(duì)儀器、裝置的要求高而且復(fù)雜，燃燒后的高溫氣體收集也很困難，所以在實(shí)驗(yàn)室里可操作性差。分析：B．碳在高溫下還原金屬氧化物：C．石灰石高溫分解：分析：B和C的反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室也不容易達(dá)到其條件。2CuO＋C2Cu＋CO2↑高溫2Fe2O3＋3C4Fe＋3CO2↑高溫CaCO3CaO＋CO2↑高溫D．大理石（或石灰石）與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑分析：上述方案操作簡(jiǎn)便，故實(shí)驗(yàn)室通常選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳。E．大理石（或石灰石）與稀硫酸在常溫下反應(yīng)：CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑分析：上述方案雖然開(kāi)始會(huì)產(chǎn)生二氧化碳，但由于生成的硫酸鈣是微溶物質(zhì)，會(huì)覆蓋在大理石的表面，阻礙反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行。綜上：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳常用的理想藥品是________和________，反應(yīng)的化學(xué)方程是：_________________________________________。石灰石稀鹽酸CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑所以，實(shí)驗(yàn)室制取氣體需要考慮：①反應(yīng)條件是否容易達(dá)到；②產(chǎn)生氣體的速率是否合適；③收集的氣體是否純凈；④裝置、操作是否簡(jiǎn)單；⑤原料是否易得、價(jià)廉。

1．如果用濃鹽酸代替稀鹽酸與石灰石反應(yīng)制取CO2可以嗎？思考：答：不行。因?yàn)闈恹}酸易揮發(fā)，使制得的二氧化碳?xì)怏w中含有較多的氯化氫（HCl）氣體，導(dǎo)致CO2不純。

2．實(shí)驗(yàn)室為何不用碳酸鈉粉末跟稀鹽酸反應(yīng)制取CO2？

答：碳酸鈉粉末跟稀鹽酸反應(yīng)生成CO2，但反應(yīng)速度太快，不利于氣體的收集，因此不用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2。2．實(shí)驗(yàn)裝置以下儀器可供設(shè)計(jì)制取二氧化碳發(fā)生裝置時(shí)選擇，你也可以另選或自制儀器，請(qǐng)組裝發(fā)生裝置。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的常見(jiàn)裝置有時(shí)我們需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求對(duì)某些實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，一般來(lái)說(shuō)改進(jìn)的思路有：（1）將試管換成如錐形瓶、燒瓶等，以制取較多量的氣體。（2）使用長(zhǎng)頸漏斗、分液漏斗，以方便補(bǔ)充藥品、控制藥品加入速度、控制反應(yīng)速率。（3）將裝置改進(jìn)為能固液分離形式，可讓反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行、停止。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的最簡(jiǎn)單裝置思考與討論：1．長(zhǎng)頸漏斗可否用普通漏斗代替？2．錐形瓶可否用別的儀器代替？3．能否用濃鹽酸或稀硫酸代替稀鹽酸來(lái)制取二氧化碳？為什么？4．根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，可以采用什么方法收集二氧化碳？5．如何檢驗(yàn)二氧化碳是否收集滿？6．能否用碳酸鈉代替大理石來(lái)制取二氧化碳？實(shí)驗(yàn)室制取氧氣、二氧化碳的比較氣體名稱氧氣二氧化碳反應(yīng)原理

化學(xué)方程式

高錳酸鉀受熱分解或過(guò)氧化氫催化分解大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)

CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑加熱2H2O22H2O+O2↑MnO2

發(fā)生裝置收集裝置檢驗(yàn)方法

驗(yàn)滿方法

使帶火星的木條復(fù)燃使澄清的石灰水變渾濁將帶火星的木條平放在瓶口，木條復(fù)燃，則證明已集滿將燃著的木條平放在瓶口，木條熄滅，則證明已集滿二、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法

通過(guò)二氧化碳和氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取的研究，我們可以總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法：

1．確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，即在實(shí)驗(yàn)室條件下（如常溫、加熱、加催化劑等），選擇什么藥品、通過(guò)什么反應(yīng)來(lái)制取這種氣體；

2．確定制取氣體時(shí)應(yīng)采取的實(shí)驗(yàn)裝置，包括氣體發(fā)生裝置和收集裝置；

3．確定如何驗(yàn)證制得的氣體是所要制取的氣體。實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理：CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑實(shí)驗(yàn)裝置：本節(jié)通過(guò)學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取，歸納出氣體實(shí)驗(yàn)室制取的設(shè)計(jì)思路及方法，使我們體會(huì)到化學(xué)之美，在本節(jié)課中我們學(xué)習(xí)了：課堂小結(jié)1．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳最適合的反應(yīng)物是（）A．碳酸鈉粉末和稀硫酸B．石灰石和稀鹽酸C．大理石和稀硫酸D．大理石和濃鹽酸B課堂練習(xí)2．檢驗(yàn)集氣瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（）A．加入澄清石灰水，觀察是否變渾濁B．將燃著的木條插入集氣瓶中，觀察是否立即熄滅C．加入紫色石蕊溶液，觀察是否變紅色D．將燃著的木條放在集氣瓶口，觀察是否立即熄滅A3．實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)物為_(kāi)_____