到实验室去 二氧化碳的实验室制取与性质课件(共29张PPT)---2023--2024学年九年级化学鲁教版上册

(共29张PPT)
到实验室去:二氧化碳的实验室制取与性质
学生必做实验——二氧化碳的实验室制取与性质。
[实验目的]
1.组装实验装置,掌握实验室制取并收集二氧化碳的步骤。
2.通过实验进一步学习二氧化碳的性质。
3.练习连接仪器的基本操作,培养学生的实验技能。
[实验原理]
实验室制取二氧化碳的反应原理为　 　(填化学方程式)。
[实验用品]
1.仪器:锥形瓶、分液漏斗、集气瓶、玻璃导管、胶皮管、双孔橡皮塞、玻璃片、塑料矿泉水瓶(550 mL 3个)、托盘天平、烧杯(250 mL 2只,500 mL 1只)、火柴。
2.用品:石灰石(或大理石)、稀盐酸、蒸馏水、紫色石蕊试液、澄清石灰水、两支长短不同的蜡烛。
[实验过程]
1.制取与收集二氧化碳
操作步骤:
(1)如图所示连接装置,检查　 。
装置的气密性　
(2)先往　 　,再向　 　。
(3)分别用　 　法收集1集气瓶和3塑料瓶(分别标记为A、B、C)二氧化碳气体,　 放在桌子上,验满的方法是　 　。
锥形瓶中装入石灰石(或大理石)
分液漏斗中加入稀盐酸
向上排空气
正　
将燃着的木条放在瓶口,若木条熄灭,则收集满
2.验证二氧化碳的性质
(1)物理性质
①在托盘天平的两边各放一只250 mL的烧杯,调节天平平衡。然后向其中一只烧杯中慢慢倾倒集气瓶中的二氧化碳气体。看到天平向　 　一端倾斜,证明二氧化碳的密度比空气的密度　 　。
倾倒二氧化碳的
②向盛有二氧化碳的塑料瓶A中加入适量的蒸馏水,迅速拧紧瓶盖,振荡,看到塑料瓶变
　 　,证明二氧化碳　 　。
大
瘪
能溶于水
(2)化学性质
①与紫色石蕊试液的作用
向盛有二氧化碳水溶液的塑料瓶A中滴入1～2滴紫色石蕊试液,拧紧瓶盖,振荡,紫色石蕊试液变成　 　,反应的化学方程式为　 　。
②与石灰水的反应
向盛有二氧化碳的塑料瓶B中倒入适量澄清石灰水,振荡,看到澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为　 。
③能否燃烧以及能否支持燃烧
将燃着的两支蜡烛放入500 mL烧杯中,然后慢慢倒入塑料瓶C中的二氧化碳气体,观察到
　 　,　 　。证明二氧化碳既　 　,也　 　,同时还能证明二氧化碳的物理性质是　 。
红色
矮的蜡烛先熄灭
高的蜡烛后熄灭
不燃烧
不支持燃烧
密度比空气大　
[拓展探究]
1.为什么可以像倾倒液体那样倾倒二氧化碳 为什么倾倒二氧化碳时要慢慢倒入
答案:因为二氧化碳的密度比空气的密度大,所以可以倾倒二氧化碳。倾倒时,若倒得过快,二氧化碳的气流太大,容易使高的蜡烛先熄灭,导致实验失败。
2.气体的制取与收集装置的选择依据是什么
答案:选取气体的发生装置要依据反应物的状态和反应条件,收集气体的装置要依据气体的密度和溶解性。
[实战演练]
1.(2022丽水)在实验室制取和收集气体的四种装置中,下列用法不正确的是( )
C
A.可制取O2　　　 B.可制取CO2 C.可收集CO2　　　 D.可收集O2
2.同学们设计如图所示的装置来探究二氧化碳的制取和性质,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.浸有紫色石蕊试液的棉花不变色
B.该实验能证明二氧化碳的密度比空气大
C.移动粗铜丝能控制反应的发生与停止
D.产生的二氧化碳可用带火星的木条检验
C
3.如图装置具有能控制反应的发生和停止的优点,为了解装置具有该优点的原因,某兴趣小组在装置中连接压强传感器,从而测定实验中试管内气体压强变化的情况。下列说法错误的是 ( )
A.ab段试管中液面逐渐下降
B.a点的对应操作是打开活塞
C.bc段石灰石与稀盐酸脱离接触
D.bc段压强基本不变,说明装置气密性良好
B
4.实验是科学探究的重要方式,请完成下列探究:
蜡烛都熄灭且
甲 乙
(1)如图甲:把二氧化碳气体慢慢倒入高低不同的燃着蜡烛的烧杯中,现象是　 _
　,本实验中放置两支蜡烛的目的是　 　。
(2)分别向集满空气和呼出气体的集气瓶中倒入澄清石灰水,并充分振荡发现两者的变化有明显的不同,写出有关反应的化学方程式　 　。
下层的蜡烛先熄灭
验证二氧化碳的密度比空气大
(3)某同学探究二氧化碳的性质如图乙:先在烧杯内壁贴上干的和湿的紫色石蕊纸条,再将充满二氧化碳的敞口集气瓶轻轻放入烧杯中。一段时间后,现象是　 　;本实验可以说明的分子运动论的知识是　 　;烧杯内壁贴的干的石蕊纸条起对照作用,目的是证明　 　;该实验可得出的结论是　 　(用化学方程式表示)。
湿的紫色石蕊纸条变红色
分子在不断地运动
二氧化碳不能使紫色石蕊变红
5.(2022凉山)化学兴趣班的同学准备分组进行气体的制取与性质的探究实验,实验员准备了如图仪器,同学们根据所学知识完成下列题目。
(1)请写出如图中对应字母编号为“e”的仪器名称　 　。
(2)甲小组的同学准备利用过氧化氢溶液制得较多量的氧气,同时便于添加液体试剂,应选择如图中的　 (填字母)来组成发生装置,生成氧气的化学方程式为　 。
长颈漏斗
beh
(3)乙小组的同学利用甲小组组装的发生装置制得了二氧化碳气体,并将气体从如图a端通入以探究二氧化碳的性质,其中1、4为湿润的石蕊棉球,2、3为干燥的石蕊棉球。同学们观察到2、3棉球不变色,1、4棉球变红且4棉球先变红,根据实验现象可得出二氧化碳的物理性质是
　 　,二氧化碳的化学性质是(用化学方程式表示)　 。
密度比空气大
6.某兴趣小组利用传感器探究二氧化碳性质,实验步骤如下:三个注射器内各装有水、饱和石灰水、40%的氢氧化钠溶液,迅速加入烧瓶中,一段时间后,同时振荡烧瓶。[已知:氢氧化钠的性质跟氢氧化钙性质相似]
甲 乙
(1)导致CD段压强急速减小的操作是　 。
(2)CO2与水发生反应没有明显现象。要证明有碳酸生成,取E处所得溶液少许,加入　 _
　。
(3)根据　 　的现象说明CO2与Ca(OH)2反应有新物质生成,化学方程式为　 　。
振荡烧瓶　
紫色石
蕊试液
饱和石灰水变浑浊
(4)如图乙对比曲线1、2、3,不能得出的结论是　 　(填序号)。
①CO2能与水发生反应
②1体积水约溶解1体积CO2
③CO2与NaOH发生了化学反应
④吸收CO2用NaOH溶液比饱和石灰水好
①
7.(2022南宁)在实验室里,利用如图实验装置制取有关气体。
试管
(1)图中仪器a的名称是　 　。
(2)实验室用A装置制备氧气,应选择的药品是　 　(填序号)。
①氯酸钾和二氧化锰
②过氧化氢溶液和二氧化锰
①
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,反应的化学方程式是　 _
　 。B、C、D装置均可用作制取二氧化碳的发生装置,D装置与B、C装置相比,其突出优点是　 　。若选择H装置采用排空气法收集二氧化碳,验满的方法是　 　。
(4)实验室用金属锌和稀硫酸制取氢气,若要获得平稳的氢气流,应选择的发生装置是　　(填字母)。E、G装置可用来收集氢气,据此写出氢气的一条物理性质　 _
　。
CaCl2+H2O+CO2↑
可以控制反应的发生与停止
将燃着的木条放在导管口c处,木条熄灭,则已集满
C
氢气密度比空气小(或氢
气难溶于水)
实践活动五　调查家用燃料的变迁与合理使用
活动一　了解我国家用燃料的变迁和现在使用情况,合理选择燃料
1.(2022广州)如图为我国不同年份的能源结构图。下列说法不正确的是( )
A.我国能源结构中清洁能源占比呈增加趋势
B.加大水电、风电的开发利用有利于减少环境污染
C.天然气是比煤炭和石油更清洁的燃料
D.液氢用作火箭燃料是因为氢气易于贮存和加注
(2015年)　(2018年)　 (2021年)
D
2.(2022荆门改编)荆门市家用燃料的使用经历了如下所示的过程:煤和木材→石油液化气(C3H8、C4H10)→天然气(注:括号中的物质是对应燃料的主要成分)。
(1)煤燃烧产物中能造成环境污染的物质是　 　(填字母)。
A.CO2　　B.SO2　　C.CO
(2)C3H8和C4H10两种物质中氢元素质量分数较大的是　 　(填化学式)。
(3)关于天然气的说法正确的是　 　(填字母)。
A.天然气是纯净物
B.点燃收集的天然气前要验纯
C.天然气是一种可再生能源
BC
C3H8
B
(4)写出天然气的主要成分甲烷完全燃烧的化学方程式:　 。
(5)燃油车使用时会产生一些对空气造成污染的物质。如:　 　(列举一例)。
(6)我国提出2060年前实现“碳中和”,彰显了负责任大国的作为与担当。你作为公民,从我做起。请你写出一种低碳出行的方式:　 　。
二氧化硫(合理即可)
骑自行车出行(合理即可)
活动二　运用新技术,合理使用燃料,减少大气污染
3.(2022自贡)2022年6月5日是第51个世界环境日,中国主题为“共建清洁美丽世界”,下列措施与该主题不相符的是( )
A.绿色出行,积极践行“低碳生活”
B.用布袋代替塑料袋,减少“白色污染”
C.植树造林,努力营造“绿水青山”
D.大量开采利用化石燃料,缓解“能源危机”
4.(2022常州)一种以甲烷为燃料、含铜氧化物为载氧体的化学链燃烧反应原理如下:
D
(1)科学利用燃烧为人类服务,有利于社会可持续发展。
①甲烷燃烧时,　 (填“吸收”或“放出”)热量。
②与传统燃烧方式相比,化学链燃烧可避免燃料和空气直接接触,有利于捕集CO2,防止其大量排入空气,造成　 　。
(2)CuO进入燃料反应器与甲烷发生反应8CuO+CH4 4Cu2O+CO2+2H2O,生成的Cu2O再进入空气反应器,在一定温度下发生反应　 　(填化学方程式),实现载氧体的循环再生。
放出　
温室效应
(3)已知:空气中O2的体积分数约为21%。从空气反应器排出的气体中O2体积分数随反应温度变化关系如图所示。
①在800～1 100 ℃,升高温度,排出的气体中N2体积分数　 　(填“增大”或“减小”)。
②空气反应器中最适宜的反应温度范围是　 　(填字母)。
A.800～900 ℃ B.900～1 000 ℃
C.1 000～1 030 ℃ D.1 030～1 100 ℃
减小
A
实践活动六　基于碳中和理念设计低碳行动方案
活动一　空气中二氧化碳含量与二氧化碳对人类生活和自然环境的影响
1.2022年2月20日北京冬奥会正式闭幕。它成为迄今为止第一个“碳中和”的冬奥会。为了兑现“绿色办奥”庄严承诺,北京人民和企业做出了巨大贡献。
(1)北京首钢是以燃烧大量化石燃料进行工业生产的,为举办“碳中和”奥运会进行了整体搬迁,目的是减少　 　的排放。
二氧化碳
(2)如图是自然界碳的循环示意图,任何物质都有两面性,二氧化碳对人类的正面影响是
　 　 等,而不利影响有　 　(任写一点)。
促进植物的光合作用
空气中二氧化碳含量升高会使温室效应加剧
(3)“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的两大重要循环,下列说法正确的是　 　(填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其质量不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气、二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(4)人类降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向:一是减少二氧化碳排放,二是增加二氧化碳消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径:　 　。
ABC
植树造林(合理即可)
活动二　掌握二氧化碳的性质和用途,充分利用好二氧化碳
2.(2023和平月考)二氧化碳对人类社会既有贡献又有危害。下列关于二氧化碳的叙述中不正确的是( )
A.固态二氧化碳(干冰)用于人工降雨,只利用了其物理性质
B.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
C.二氧化碳能用于生产碳酸饮料
D.将燃着的木条伸入集气瓶,火焰立即熄灭,说明瓶内气体就是二氧化碳
D
3.(2022菏泽)中国科学工作者在探索二氧化碳的资源化方面做出了突出贡献。
(1)利用二氧化碳,首先要研究二氧化碳的组成、结构和性质。从宏观组成看,二氧化碳由
　 　组成。
(2)北京冬奥会“冰丝带”速滑馆首次使用二氧化碳跨临界直冷制冰技术,超临界二氧化碳蒸发吸热,使环境温度降低。该过程利用了二氧化碳的　 　(填“物理”或“化学”)性质,这体现了物质的性质决定　 　。
(3)2021年9月,中国科学院天津工业生物技术研究所成功利用二氧化碳合成了淀粉[(C6H10O5)n]。理论上1 m3大小的生物反应器年产淀粉量与0.333公顷玉米地的年产淀粉量相当,若按1 620 kg计算,合成这些淀粉消耗二氧化碳的质量为　 kg。
碳元素和氧元素
物理
用途
2 640　
活动三　设计方案加快实现“碳达峰”和“碳中和”的步伐
4.(2022广安)“碳中和”是指一定时间内排放的碳总量与吸收的碳总量相互抵消,实现碳“零排放”。中国计划在2060年实现“碳中和”,彰显了大国担当。科学家们将二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲醇(一种重要的化工原料)和水,实现这一反应的微观示意图 如下。
下列说法正确的是( )
A.反应前后元素的化合价都没有发生改变
B.反应前后分子和原子的个数都不变
C.该反应的化学方程式为CO2+4H2 CH4O+H2O
D.该反应可以作为减少二氧化碳排放的研究方向
D
5.(2022永州改编)为了保护地球的生态环境,我国向全世界庄严宣告,争取2060年前实现“碳中和”的目标(“碳中和”是指在规定时期内实现排放多少CO2就做多少抵消措施来达到平衡,实现CO2净零排放)。如图是“碳中和”部分过程示意图。
温室　
请回答下列问题:
(1)大气中CO2含量的不断上升,从而导致　 效应增强,使全球气候变暖。
化学
(3)化学固碳:以CO2和NH3为原料在一定条件下生产尿素[CO(NH2)2],该反应还生成一种相对分子质量最小的氧化物,该反应的化学方程式为　 　。
(4)减少CO2排放:氢气是21世纪正在开发利用的一种新能源。使用氢能源能有效减少CO2的排放。我国科学家研究的一种储氢、释氢材料为AlH3,其中释放氢能原理是利用AlH3与H2O发生反应生成Al(OH)3和H2,其反应的化学方程式是　 　。
(5)为了控制大气中CO2的含量相对稳定,下列采取的措施可行的是　 　(填字母)。
A.积极开展绿化国土的行动,建立绿色家园
B.提高煤炭产量,增加火力发电在电力生产中的比例
C.鼓励使用电动汽车,加快充电桩的配套设施建设
D.积极开发利用风能、太阳能、地热能和潮汐能
ACD