第6单元 课题2 二氧化碳制取的研究 导学案（有答案） 8页

人教版九年级化学导学案 第六单元 碳和碳的化合物 课题 2 二氧化碳制取的研究 【学习目标】 1、掌握实验室制取 CO2 的反应原理。 2、探究实验室制取 CO2 的装置。 3、中实验室制取气体的思路和方法 【课前预习】 1．某同学对实验室制取氧气和二氧化碳的方法做了比较，并得出以下结论，其中错误的是( ) A．选用的发生装置可能相同 B．收集方法可能相同 C．反应类型可能相同 D．检验方法一定不同 2．证明汽水中含有 CO2 气体，最合理的做法是 。 A．将燃烧的木条伸进汽水中，观察是否熄灭 B．用手在瓶口轻轻扇动，闻有无刺激性气味 C．振荡汽水瓶，观察瓶子是否变扁 D．振荡汽水瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水中，观察是否变浑浊 3．可生成二氧化碳的反应很多，例如：①酒精的燃烧 ②木炭在空气中燃烧 ③碳与氧化铜反应 ④高温煅烧石灰石 ⑤ 石灰石与稀硫酸反应 ⑥石灰石与稀盐酸反应 ⑦碳酸钙粉末与浓盐酸 ⑧人和动物的呼吸作用。其中可用于实验室制 取二氧化碳的是( ) A．①②③ B．③④⑤ C．⑥ D．全部 4．实验室制二氧化碳有以下步骤：①向锥形瓶内加入大理石 ②检查装置气密性 ③向分液漏斗中加入稀盐酸 ④按要求 连接好仪器和装置 ⑤将燃着的木条放在瓶口检验 ⑥用向上排空气法收集。正确的顺序是 A．③②①④⑥⑤ B．④②①③⑥⑤ C．①③②④⑥⑤ D．④③②①⑤⑥ 5．实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是 A．密度 B．可燃性 C．溶解性 D．能否与水反应 6．下列各组仪器中，不能用来组装实验室制取二氧化碳装置的是 ( ) A．长颈漏斗、集气瓶、酒精灯 B．长颈漏斗、集气瓶、试管 C．长颈漏斗、锥形瓶、集气瓶 D．平底烧瓶、长颈漏斗、集气瓶 7．下列替换能达到预期目的是（ ） A．测定空气中氧气含量时，用木炭代替红磷也能得到同样结论 B．硫粉在盛满氧气的集气瓶中燃烧，瓶底的水可用细沙代替 C．实验室制取二氧化碳，可用稀硫酸代替稀盐酸 D．用药匙向试管内添加粉末状固体，可以用纸槽代替 8．节能减排、低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是尽量减少二氧化碳的排放。下列有关二氧化碳的说 法正确的是（ ） A．二氧化碳通入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性 B．实验室中可用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体 C．二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化 D．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒 9．小明同学在一段时间的化学学习后梳理了以下知识：①自制简易净水器可将自来水变为纯净水；②原子核内不一定有 中子；③在同一化合物中，金属元素一般显正价，则非金属元素一般显负价；④二氧化碳气体能使燃着的木条火焰熄灭， 但能使火焰熄灭的气体不一定是二氧化碳⑤氧气可以支持燃烧，所以氧气可以做燃料；⑥只含有一种元素的物质一定是 单质；⑦最外层电子数为 8 的粒子一定是稀有气体的原子．其中正确的个数是 ( ) A．2 B．3 C．4 D．5 10．在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的主要共同点有 ①采用 MnO2 均可改变其反应速率 ②反应都不需加热 ③都利用含氧化合物分解来达到目的 ④两种方法所需仪器相同 A．①③ B．③④ C．①② D．②④ 【学习探究】 自主学习 阅读课本，完成下列问题 1.列举你所知道的能生成 CO2 的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取 CO2，并说明理由？ 2.回忆实验室制取 O2 的发生装置和收集装置，小组探讨 CO2 制取的发生装置和收集装置。 3.实验室制取气体应考虑的因素有哪些？ ①我们已学习过在实验室可以通过三种方式来制取氧气，也称为制取氧气的原理。在实验室任何气体的制取首先要考虑 的是反应原理。 依质量守恒定律制取二氧化碳的反应物里一定含有______和______元素。在实验室里，二氧化碳常用______和______ 反应来制取，反应的化学方程式可以表示为___________ ____________。 ②其次要考虑的是如何确定制取装置。发生装置由反应物的______和反应______决定，收集装置由气体的______和______ 决定。 下图是制取氧气时的两种不同发生装置和两种不同收集装置 实验室制取二氧化碳的发生装置选用______，这是因为反应物的状态为______，并且反应______加热；收集时选用 ______，原因是二氧化碳密度______，______溶于水。 ③最后要通过实验来验证制得的气体。 如果产生的气体能__________________，则证明产生的气体为氧气；如果产生的气体能__________________，则证明 产生的气体为二氧化碳。 互学探究 探究 1：实验室制取二氧化碳的反应原理 1、你所知道的能产生 CO2 的反应有哪些？ 2、想一想，这些反应都适合实验室制取二氧化碳吗？为什么？ 3、科学研究发现，含有碳酸根的物质和稀酸反应都能生成二氧化碳气体，请看下列反应哪个更适合实验室制取二氧化碳？ ①CaCO3+2HCl ====== CaCl2 +H2O+CO2 ↑ ②CaCO3+H2SO4 ======CaSO4+CO2 ↑ +H2O ③Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑ ④Na2CO3+H2SO4 ===Na2SO4+H2O+CO2↑ 探究 2：探究实验室制取二氧化碳的理想原料 请同学们讨论合作完成下列实验，仔细观察反应物状态和反应速率 实验记录如下：（石灰石或大理石的主要成分是 CaCO3） 组别 药品 实验现象 ① 块状石灰石和稀盐酸 ② 块状石灰石和稀硫酸 ③ 碳酸钠粉末和稀盐酸 ④ 碳酸钠粉末和稀硫酸 讨论总结：从制取和收集的角度分析，一般选择 组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 ； 不选择另外三组药品的原因是 知识整理：实验室制取气体装置的选取（指导学生看书 110 页） （1）选择发生装置考虑的因素有：_____________________________________________。 （2）选择气体收集装置：_________________________________________________。 交流选择：若用石灰石和稀盐酸反应制取一瓶二氧化碳可选择的发生装置是 __________。 请说出：选择的依据：________________________________________ 选择的收集装置是 ___________。请说出选择的理由：__________________________。 探究 3：探究实验室制取二氧化碳的装置，以小组为单位讨论回答，利用图片中所提供的仪器设计制取二氧化碳的装置， 交流设计的思路。（提示锥形瓶、试管、烧瓶、广口瓶等均能做反应的容器，塞子的大小可以调整） 你所选择的仪器有：①___________②____________③___________④_____________ 探究 4：小组合作制取并收集一瓶二氧化碳 想一想：如何检验生成的气体为二氧化碳？怎样知道二氧化碳收集满？ 探究 5：小组合作归纳总结实验室制取氧气和二氧化碳气体的异同（从反应原理、发生装置、收集方法、检验方法等方 面考虑） 【课后练习】 1．物质的性质决定了物质的用途，下列物质的用途由其化学性质决定的是（ ） A．氢气充探空气球 B．焦炭用于炼铁 C．干冰用作人工降雨 D．木材可以制作桌椅 2．要用最简便的方法证明可乐饮料中含有二氧化碳气体，可将可乐饮料中的气体( ) A．收集在集气瓶中，用燃着的火柴检验 B．收集在集气瓶中，加入澄清的石灰水 C．将澄清的石灰水加入可乐饮料中 D．通入澄清的石灰水中 3．许多化学物质是一柄“双刃剑”。对 CO2 的利弊评价不妥的是 A．能够用 CO2 灭火利用了它没有可燃性也没有助燃性且密度比空气大的性质 B．“碳酸水”浇灌植物对植物光合作用有利 C．利用干冰升华吸热可进行人工降雨 D．CO2 过多会使人窒息死亡是因为 CO2 有毒 4．小兰通过学习知道，电解水时生成氢气和氧气的体积比应为 2﹕1，但自己实验所得数据氢气和氧气的体积比略大于 2﹕1。针对这一发现，你认为下列做法中不可取．．．的是( ) A．反复多次实验查找原因 B．大胆提出假设：氧气比氢气易溶于水 C．查找实验装置是否漏气 D．实验所得数据与理论值相差不多，可以认为实验成功 5．下列有关实验操作及分析均合理的是 A．排水法收集 O2：导气管口刚有气泡冒出立即收集，收集到的 O2 更纯净 B．去除粗盐中难溶性杂质：将粗盐全部加入水中立即过滤，导致产率偏低 C．测定空气里 O2 含量：点燃红磷慢慢伸入集气瓶并塞紧瓶塞，导致测定结果偏低 D．探究 CO2 性质：将 CO2 快速倒入盛有燃着蜡烛的烧杯中，便于观察低处蜡烛先熄灭 6．下列生活经验中，错误的是 A．二氧化碳的大量排放导致全球气候变暖，所以提倡节能减排 B．利用干冰汽化时吸热降温，常用于人工降雨和制造人造云雾 C．进入久未开启的菜窖前，应先检验二氧化碳的含量，防止中毒 D．二氧化碳能用作灭火剂，是因为其密度比空气大，且一般情况下，不能燃烧也不支持燃烧 7．进行科学探究是学好化学的一个重要手段，下列因素与化学探究有关的是 ① 提出合理假设和猜想 ②设计探究实验步骤 ③详实记录实验现象和相关数据 ④合作进行化学实验⑤形成总结性 报告 A．①③⑤ B．①②③ C．①②③⑤ D．①②③④⑤ 8．下列实验室制取气体的原料选择不正确的是（ ） A．用大理石和稀盐酸制取二氧化碳 B．用加热高锰酸钾制取氧气 C．用稀盐酸和铜粉反应制取氢气 D．用双氧水催化分解制取氧气 9．下列各组物质不宜用于实验室制取气体的是（ ） A．块状石灰石与稀盐酸 B．块状大理石与稀硫酸 C．锌与稀硫酸 D．氯酸钾与高锰酸钾 10．实验室制取 CO2 时需用到的仪器是 A．铁架台、单孔塞、长颈漏斗、导管、集气瓶 B．大试管、导管、集气瓶、玻璃片、水槽 C．集气瓶、导管、玻璃片、酒精灯、单孔塞 D．集气瓶、锥形瓶、双孔塞、长颈漏斗、导管 11．实验室制取氧气时，如果用排水法集气时，当气泡_____放出时就可以收集．当停止反应时，如果先熄灭酒精灯， 再把导管从水槽里撤出，造成的后果是_____．如果用向上排空气法收集时，如何证明该瓶内的氧气已满_____？如何证 明一瓶无色气体是氧气_____？ 12．（1）金刚石和石墨的物理性质差别很大，微观上解释是因为___。 （2）下列反应中不属于化合反应的是___。 ①硫燃烧；②甲烷燃烧；③石蜡燃烧；④铁燃烧；⑤磷燃烧 （3）检验二氧化碳的方法，请用化学方程式表示___。 13．请你和小明一起进行实验室制取二氧化碳的探究。 （1）选择药品。小明对三组药品进行了研究，实验记录如下： 组别 药品 实验现象 ① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中 ② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止 ③ 碳酸钠粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快 从制取和收集的角度分析，一般选择第①组药品，该组药品发生反应的化学方程式为 __；不选择第③组药品的原 因是 。（2）选择装置。通过对制取氧气装置的分析，他选择用过氧化氢制取氧气的发生装置。 你认为他选择的依据是 ；（3）制取气体。将药品装入所选装置制取气体，并用向上排空气法收 集。验满方法是 ____ 14．在氧气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷五种气体中，符合下列条件的是(每空只有 一个正确答案，请用化学式填空， 有的物质可以填写多次)： （1）天然气的主要成分 ；（2）有毒的是 ；（3）固体可作制冷剂的是 ；（4）能使带火星的 木条复燃的是 ；（5）能使澄清的石灰水变浑浊的是 ；（6）能还原氧化铜的氧化物是 。 15．二氧化碳的性质 (1)将收集满的一瓶二氧化碳气体缓慢地倒入放有一只燃着的蜡烛的烧杯里，观察到__________。 (2)向两支试管中分别加入 2 mL 蒸馏水，然后各滴入 1～2 滴石蕊溶液，观察试管中溶液的颜色为________，将一支试管 静置。向另一支试管中通入二氧化碳，观察到______________，并与静置的试管中溶液的颜色进行对比。将通入二氧化 碳的试管放在酒精灯火焰上加热，观察到____________________。 (3)另取一支试管，向其中注入少量澄清石灰水，然后通入二氧化碳，观察到______________________。 【参考答案】 【课前预习】 1．C 2．D 3．C 4．B 5．B 6．A 7．D 8．C 9．A 10．A 【课后练习】 1．B 2．B 3．C 4．D 5．B 6．C 7．D 8．C 9．B 10．D 11．均匀、连续、快速 水倒吸到热的试管使试管炸裂 把带火星木条伸入瓶口，若复燃，氧气已满 把带火星 木条伸入瓶中，若复燃，瓶中无色气体是 氧气 12．碳原子的排列方式不同 ②③ Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 13．（1）CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑；反应速率太快 （2）固体和液体反应，不需要加热（或反应物状态和反应条件与用过氧化氢制取氧气相同） （3）将燃着的木条放在集气瓶口，观察火焰是否熄灭 14．(1) CH4；(2) CO ；(3) CO2 ；(4) O2 ；(5) CO2；(6) CO 15． 蜡烛熄灭 紫色 溶液变红色 溶液由红色变为紫色 澄清石灰水变浑浊