第6单元 课题2　二氧化碳制取的研究 学案 2023-2024学年初中化学人教版九年级上册(含答案）

课题2　二氧化碳制取的研究
学习目标
1.通过分析CO2的实验室制法,知道实验室制取气体的一般思路、方法,学会确定发生装置和收集装置。
2.通过探究比较,找出实验室制取CO2的理想原料,熟练记住实验室制取CO2的反应原理。
3.学会实验室制取CO2的装置、操作步骤、收集方法、检验和验满方法。
◎素养要求:通过分析和探究实验室制取和收集二氧化碳的方法,进行具体问题具体分析的辩证唯物主义教育,培养理科学习中严密的逻辑思维能力。通过相关实验的探究分析,培养实验探究与创新意识。
【预习导学】
课时线索
二氧化碳的制取→药品及反应原理→装置的确定→检验与验满→实验室制取气体的一般思路和方法
自主学习
阅读教材,回答下列问题:
二氧化碳的性质信息:(从生活经验和已有事实推测)
1.把燃着的木条放入二氧化碳中,木条熄灭,说明　 。
2.打开汽水瓶盖可观察到　 ,这个事实说明二氧化碳在水里的溶解性为　 ,且二氧化碳能与水反应。
3.向澄清石灰水中吹气,现象为　 ,说明二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙[Ca(OH)2]反应,以此来鉴定二氧化碳气体。
4.在标准状况下,二氧化碳的密度为1.977 g/L,空气的密度为1.293 g/L。说明二氧化碳的密度比空气的密度　 。
5.由2和4可知,用　 法收集二氧化碳气体;由1可知验满方法为　 。
【答案】
1.二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧
2.有大量气泡冒出　二氧化碳能溶于水
3.澄清石灰水变浑浊
4.大
5.向上排空气　把燃着的木条放在瓶口,若熄灭证明已满
【合作探究】
任务驱动一：实验室制CO2的原理及药品的选择
阅读教材,小组合作完成下列实验:
实验1:取两支试管,都加入等量且大小相同的石灰石,然后分别加入等量且等浓度的稀盐酸和稀硫酸;
再取两支试管,分别加入等量的石灰石和碳酸钠粉末,然后都加等量且等浓度的稀盐酸。
实验记录与分析如下表:
生成二氧 化碳的反应 产生气体的速率 (快、慢、适中) 能否用于实验室制取CO2及理由
①石灰石跟 稀盐酸反应 适中 能,反应速率适中
②石灰石跟 稀硫酸反应 慢、停止 不能,因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙,硫酸钙覆盖在碳酸钙的表面,会阻止反应继续进行
③Na2CO3跟 稀盐酸反应 快 不能,反应速率快,难以控制
结论:实验室制取二氧化碳常用的药品是　 ,原理(反应的化学方程式)是　 。
【答案】
结论:大理石(或石灰石)和稀盐酸　CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O
跟踪演练
1.实验室制取二氧化碳气体应该用 ( )
A.煅烧石灰石
B.炭在空气中充分燃烧
C.石灰石与稀盐酸反应
D.石灰石与稀硫酸反应
【答案】
1.C
任务驱动二：实验装置的选择
阅读教材,小组合作完成下列实验和问题:
1.回忆实验室制取氧气的方法,填写下表:
气体 药品 反应物 状态 反应 条件 发生装置 (填字母) 收集装置(填 字母)及依据
氧气 ①过氧化 氢溶液、二氧化锰 固液 　 　 ,氧气密度比空气大; 　 ,氧气不易溶于水,不与水反应
②氯酸钾、 二氧化锰 加热 　
③高锰酸钾 固体 　
2.实验室制取气体的研究与实践:
发生装置:由反应物的　 及反应　 决定。
收集装置:由气体的　 及　 决定。
3.实验室制取二氧化碳的药品为　 (或　 )和　 ,状态分别为　 和　 ,反应条件为　 ,可选择的发生装置为　 (填上图字母)。其反应的化学方程式为　 。查资料可知:二氧化碳能溶于水,且标准状况下密度比空气大,收集装置可选　 (填上图字母)。
【讨论1】以下仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择,你可以另选或自制仪器,还可以利用代替品。思考可以怎样设计,并画出装置示意图,说出其优点、缺点。
【讨论2】
1.怎样检验生成的气体是二氧化碳
2.用集气瓶收集二氧化碳时,怎样证明集气瓶中已收集满了二氧化碳
【答案】
1.常温　B　固体　A　加热　A　C　D
2.状态　条件　密度　溶解性
3.大理石　石灰石　稀盐酸　固态　液态　常温　B　CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O　C
【讨论2】1.将生成的气体通入澄清石灰水中,若溶液变浑浊则证明该气体是二氧化碳。
2.把燃着的木条放在集气瓶口,若熄灭则证明二氧化碳已集满。
跟踪演练
2.根据下列图示实验装置,回答有关问题:
(1)写出标有字母a的仪器名称:　 。
(2)实验室用大理石制取CO2的反应原理为　 (用化学方程式表示),选择装置　 (填字母)制取二氧化碳。
(3)从图E观察到的现象说明CO2具有的性质是　 ,写出检验CO2气体的方法:　 (用化学方程式表示)。
(4)写出实验室选用装置A制取氧气的反应的化学方程式:　 。实验室要得到比较纯净的氧气通常选用装置　 (填字母)收集。
【学习小助手】
本节课的重点是通过二氧化碳和氧气的实验室制取的研究,总结出实验室制取气体的一般思路和方法:
1.确定制取气体的化学反应原理,即在什么条件下(如常温、加热、加催化剂等),选择什么药品,通过什么反应来制取这种气体;
2.确定制取气体时应采用的实验装置,包括气体发生装置和收集装置;
3.确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
【答案】
2.(1)集气瓶
(2)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　B
(3)密度大于空气的密度,不能燃烧,也不支持燃烧　Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O
(4)2KClO32KCl+3O2↑　C
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