備課筆記

課題3二氧化碳的實驗室制取

本課題主要研究實驗室中如何制取二氧化碳。教材首先給出了實驗室中制取二氧化碳

的化學反應(yīng)原理，然后采用活動與探究的方式來研究實驗室中制取二氧化碳的裝置，這是

本課題的教學重點和難點。教材首先給出了確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置的因素，然后讓

學生從反應(yīng)物的狀態(tài)、反應(yīng)條件、氣體密度與空氣密度的大小比較和是否與水反應(yīng)等方面

來比較實驗室中制取二氧化碳和氧氣的異同。在此基礎(chǔ)上，給出了一些儀器，由學生自己

來組裝制取二氧化碳的裝置。最后，教材給出了制取二氧化碳的一種裝置，并在“學完本

課題你應(yīng)該知道”中總結(jié)了實驗室中制取氣體的思路和方法。

課題二氧化碳的實驗室制取課型新授課

1.通過分析氧氣的實驗室制法，討論實驗室制取氣體的一般設(shè)計思路。

2.根據(jù)實驗室內(nèi)制取氣體的一般設(shè)計思路進行二氧化碳制取的探究實驗。

3.通過探究實驗初步掌握實驗室制取二氧化碳的原理、裝置和操作。

素養(yǎng)4.了解二氧化碳的部分物理性質(zhì)，學會收集、檢驗和驗滿二氧化碳的方法。

目標

5.使學生初步認識科學探究的意義和基本過程，能提出問題，進行探究活動。用

科學的方法去推理、分析、解決實際問題。

6.通過探究實驗培養(yǎng)學生主動與他人進行交流和討論，清楚地表達自己的觀點，

逐步形成良好的學習模式。

教學

探究實驗室制取二氧化碳的原理和實驗裝置，并利用設(shè)計裝置制取二氧化碳。

重點

教學

實驗室制取二氧化碳裝置的設(shè)計思路。

難點

儀器：錐形瓶（或廣口瓶、大試管）、長頸漏斗，帶導管的雙孔塞、集氣瓶、

玻璃片、導氣管等。

教具

試劑：石灰石（或大理石）、碳酸鈉、稀鹽酸、稀硫酸溶液。

準備

教具：多媒體電腦平臺和PPT課件。

1

備課筆記

1.實驗室制取CO2常選用石灰石或大理石和稀鹽酸，其反應(yīng)原理是

CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。

發(fā)生裝置的確定取決于反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；氣體只能用向上排

課前2.CO2

預習空氣法收集，是因為二氧化碳能溶于水且密度比空氣大。

3.CO2的檢驗與驗滿：檢驗CO2氣體通常用澄清的石灰水，驗滿的方法是將

燃著的木條放在集氣瓶口。

課外拓展：

［設(shè)問］在課題1中我們學過碳在氧氣中充分燃燒、高溫下碳還原氧化銅都

新課工業(yè)上，通過高溫煅燒

可以生成二氧化碳，在實驗室里制取二氧化碳是否可以利用這些反應(yīng)呢？下面我

導入

石灰石的方法制取二氧化

們就來探究一下實驗室制取二氧化碳的方法。

高溫

碳。CaCO3CaO+CO2↑。

知識點一實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理

［教師活動］提供學生實驗探究的參考信息：碳酸鈉粉末（Na2CO3）或大理

石或石灰石（主要成分都是CaCO3）等碳酸鹽均能跟稀鹽酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)

等酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳。

［學生活動］實驗探究一：探究實驗室制取二氧化碳的理想原料。（重點比

較反應(yīng)速率快慢）可供選的試劑：

（1）碳酸鈉粉末（Na2CO3）；（2）石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）反

應(yīng)；(3)碳酸鈣粉末（CaCO3）；(4)稀鹽酸(有效成分HCl)；(5)稀硫酸(有效成分

進H2SO4)?？晒┻x的儀器：試管、藥匙、膠頭滴管。

行［教師活動］

新（1）指導學生實驗探究中的儀器操作、試劑取用并觀察現(xiàn)象；

課（2）共同分析總結(jié)：根據(jù)提供試劑可做如下實驗：

2

備課筆記

1酸鈉粉末（Na2CO3）和稀鹽酸(有效成分HCl)

2酸鈉粉末（Na2CO3）和稀硫酸(有效成分H2SO4)

規(guī)律總結(jié)：

3灰石或大理石（主要成分是CaCO3）和稀鹽酸(有效成分HCl)

（1）不能用稀硫酸代替

4灰石或大理石（主要成分是CaCO3）和稀硫酸(有效成分H2SO4)

稀鹽酸，因為稀硫酸與大理

5酸鈣粉末（CaCO3）和稀鹽酸(有效成分HCl)

石反應(yīng)生成微溶于水的

⑥碳酸鈣粉末（CaCO3）和稀硫酸(有效成分H2SO4)

CaSO4，會覆蓋在大理石表

（3）現(xiàn)象總結(jié)分析：實驗中，他們觀察發(fā)現(xiàn)：實驗①②⑤迅速反應(yīng)，生成

面，阻礙反應(yīng)繼續(xù)進行；（2）

大量氣體，碳酸鈉粉末很快消耗完畢；實驗④⑥剛開始冒出了少量氣泡，但很快

不能用濃鹽酸代替稀鹽酸，

氣泡越來越少，試劑有剩余但反應(yīng)停止；實驗③迅速反應(yīng)，生成較多的氣體，反

因為濃鹽酸易揮發(fā)，會使生

應(yīng)持續(xù)時間較長。

成的氣體中混有較多氯化氫

進［結(jié)論］在實驗室里常常用石灰石（或大理石）跟稀鹽酸反應(yīng)來制取二氧化

氣體而不純；（3）不用純

行碳：CaCO3+2HClCaCl2＋CO2↑十H2O

CaCO3或Na2CO3等代替大

新

理石（或石灰石），因為它們

課知識點二、實驗室制取二氧化碳的裝置

與稀鹽酸反應(yīng)速率太快，很

1.二氧化碳的性質(zhì)信息（從生活經(jīng)驗和已有事實推測）

難控制，且成本較高。

①在標準狀況下，二氧化碳的密度是1.977g/L，比空氣的密度___（空氣是__）。

②把燃著的木條插入盛二氧化碳的集氣瓶中，木條_____，說明_____。

③打開汽水瓶蓋可以看到_____，這說明二氧化碳溶于水_____（“能”或“不

方法總結(jié)：

能”）且二氧化碳能與水反應(yīng)。

判斷一種氣體的密度比

④人向澄清石灰水中吹氣，看到的現(xiàn)象________，說明二氧化碳能與石灰水

空氣大還是小的方法是：空

中的氫氧化鈣［Ca(OH)2］反應(yīng)。

氣的平均相對分子質(zhì)量約為

2.發(fā)生裝置和收集裝置

29，如果某氣體的相對分子

［提問］如何確定實驗室制取二氧化碳的裝置？

質(zhì)量大于29，則這種氣體的

［教師活動］結(jié)合教材及上述提供信息，講解實驗室制取氣體的裝置選擇依

密度比空氣的大；如果某氣

據(jù)。確定氣體發(fā)生裝置依據(jù)：從實驗室制取氣體的原理出發(fā)，根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)

體的相對分子質(zhì)量小于29，

(如固體與固體反應(yīng)、固體與液體反應(yīng)、液體與液體反應(yīng)等)、反應(yīng)條件(如是否

則這種氣體的密度比空氣的

小。

3

備課筆記

需要加熱、使用催化劑等)來確定氣體發(fā)生裝置。

［討論］比較實驗室制取氧氣和二氧化碳的反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件。

重點提示：

若制取的氣體有毒，在

收集該氣體時，還應(yīng)采取措

［小結(jié)］實驗室制取CO2的發(fā)生裝置與過氧化氫分解制取O2的相似。施防止該氣體逸散到空氣

中，故對多余的氣體要進行

尾氣處理，避免其對空氣造

成污染。

裝置

可通過開關(guān)彈

裝置簡易裝置，可用便于添加液體，思想方法：知識遷移法

便于添加液體簧夾控制反應(yīng)

特點于制取少量氣體能控制反應(yīng)速率選擇未學過的氣體的制

的發(fā)生與停止

取裝置，就要根據(jù)實驗室中

［講解］確定氣體收集裝置的依據(jù)。根據(jù)氣體的性質(zhì)選擇氣體收集方法（排

制取氣體的一般思路和方法

空氣法或排水法）確定氣體收裝置。

進行知識的遷移。首先要熟

［討論］比較實驗室制取氧氣和二氧化碳的性質(zhì)。

悉固體加熱型和固液不加熱

氣體氣體的密度與空氣的比較是否溶于水，是否與水反應(yīng)

型兩種氣體的發(fā)生裝置，知

二氧化碳大溶于水，與水反應(yīng)

道根據(jù)氣體的密度和溶解性

氧氣略大不易溶于水，不與水反應(yīng)

來選擇收集裝置，再根據(jù)陌

［講解］實驗室氣體收集方法

生氣體的制取原理和性質(zhì)，

與上面的知識對照遷移，找

出共同點，再選擇儀器的組

合。

a.排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學反應(yīng)的氣體。

此法收集的氣體較為純凈；當有氣泡從水槽中冒出時，表明氣體收集已滿(如圖

甲）。

4

b.向上排空氣集氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣大且不與空氣中成分備課筆記

反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的

空氣排盡。同時，應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。此法收集的

氣體較為干燥，但純度較差；需要驗滿(如圖4所示)。c.向下排空氣集氣法：適用

于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體。操作時應(yīng)注意將導

管口伸到接近集氣瓶瓶底處，便于將集氣瓶內(nèi)的空氣排盡。此法收集的氣體較為

干燥，但純度較差；需要驗滿(如圖5所示)。

［小結(jié)］實驗室制取二氧化碳可選用向上排空氣法收集。

方法點撥：

①制取二氧化碳時，長

頸漏斗的下端必須伸到液面

［學生活動］設(shè)計實驗室制取二氧化碳的裝置

以下是為了防止產(chǎn)生的CO2

［展示］各小組依次出示完成的裝置設(shè)計圖。

氣體從長頸漏斗中逸出。

裝置一：裝置二：

②收集二氧化碳時，因

為二氧化碳氣體的密度比空

氣的大，為了把集氣瓶內(nèi)的

空氣排盡，使收集的二氧化

碳比較純凈，所以把導氣管

通到集氣瓶的底部。

［評價］裝置一：裝置簡單，適用于少量氣體制取。裝置二：優(yōu)點便于添加

試劑。

［學生活動］各小組按照自己的設(shè)計，選擇儀器，按照正確的實驗步驟自行

組裝并進行實驗，并收集一瓶二氧化碳。

［總結(jié)］（1）實驗步驟：①連接儀器并檢查裝置的氣密性；②裝人石灰石(或

大理石)，塞緊橡膠塞；③把反應(yīng)裝置固定好；④向長頸漏斗中加入稀鹽酸至浸沒

長頸漏斗下端管口；⑤收集氣體；⑥檢驗氣體是否收集滿。

5

［討論］怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？如何檢驗集氣瓶中的二氧化碳已備課筆記

收集滿了？

［答］檢驗方法：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，如果變渾濁，則證明

是二氧化碳。

驗滿方法：將燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條立即熄滅，則證明已收集

滿了。

［講解］實驗室制取氣體的一般思路：①確定制取氣體的化學反應(yīng)原理（在

實驗室條件下如常溫、加熱、使用催化劑等，選擇什么試劑、通過什么反應(yīng)來制

取這種氣體。）②設(shè)計制取氣體的實驗裝置（根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定

氣體發(fā)生裝置；根據(jù)氣體的性質(zhì)如密度、是否溶于水、是否與水反應(yīng)等，確定氣

體收集裝置。）③驗證得到的氣體就是所要制取的氣體（根據(jù)氣體的性質(zhì)如可燃

性或助燃性、與某些試劑反應(yīng)有沉淀生成等進行驗證。）

課題3二氧化碳制取的實驗室制取

1.實驗室制取二氧化碳

反應(yīng)原理：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

發(fā)生裝置：固液常溫型

氣體收集裝置：向上排空氣法裝置

操作步驟：檢查氣密性→加試劑（先固后液）→連接裝置→收集

教學

2.二氧化的檢驗與驗滿

板書

檢驗：通入澄清的石灰水中，如果變渾濁，則證明是二氧化碳。

驗滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條立即熄滅，則證明已集滿。

2.實驗室制取氣體的一般思路

①確定制取氣體的化學反應(yīng)原理

②設(shè)計制取氣體的實驗裝置：根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定

③驗證得到的氣體就是所要制取的氣體：根據(jù)氣體的性質(zhì)

6

備課筆記

本節(jié)課主要學習了實驗室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理和實驗裝置，并了解了

課堂

小結(jié)實驗室制取氣體實驗的一般思路，包括也學會了二氧化碳檢驗與驗滿操作。

練習與應(yīng)用（P149-150）

1..②①⑤③④

2.

教

材

習

題

解

答

分析：選擇用于物質(zhì)制取的反應(yīng)時,應(yīng)綜合考慮反應(yīng)的速率大小，產(chǎn)生的氣體是否

易于收集、是否純凈，反應(yīng)試劑的價格，實驗過程是否會產(chǎn)生污染，實驗操作是

否簡單、安全等問題。

3.（1）①②⑦⑧石灰石和稀鹽酸將氣體通人澄清石灰水中，若澄清石灰

水變渾濁，則證明氣體是二氧化碳將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，

加熱

則證明二氧化碳已集滿（2）試管①③④⑤⑥高錳酸鉀高錳酸鉀

錳酸鉀+二氧化錳+氧氣

7

4.（1）液封，防止產(chǎn)生的氣體從長頸漏斗逸出

（2）石蕊溶液由紫色變?yōu)榧t色CO2+H2OH2CO3

（3）澄清石灰水石灰水變渾濁CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

5.（1）CaCO3（2）CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

（3）增大反應(yīng)物間的接觸面積，加快反應(yīng)速率。

6.解：設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量是x。

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

教

材

習

題

答：足量稀鹽酸與25g碳酸鈣反應(yīng)，生成二氧化碳的質(zhì)量是11g。

解

答

整理與提升（P151）

一、

備課筆記

教

材

習

題

8

解三、1.

答

復習與提高（P151）

1.A2.A3.B4.D5.B

6.（1）ed（2）b（3）①②③④⑤⑥⑦③④

高溫

7.CaCO3CaO+CO2↑分解反應(yīng)

8.是澄清石灰水中的氫氧化鈣和空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成的,主要成分是

碳酸鈣。石灰水用完后,可用稀鹽酸洗去瓶壁上的白色固體。

CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O

CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O

催化劑

9.（1）b（2）①6:1②H2③CO2+H2CO+H2O④意義：促進了二氧化

碳的消耗，減緩了溫室效應(yīng)，還可以減少對能源的消耗。

啟示：研究化學有助于解決環(huán)境和能源問題。

10.略。

備課筆記

例1在實驗室中制取二氧化碳。下列有關(guān)該實驗的說法中，正確的是()

A.用排水法收集一瓶二氧化碳氣體

B.先往試管中放入石灰石，再滴入稀硫酸

9

C.將燃燒的木條伸入集氣瓶中，檢驗二氧化碳是否集滿

D.將集滿二氧化碳氣體的集氣瓶蓋上玻璃片，正放在桌上

【解析】二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，故A錯；不能用稀硫酸與

石灰石反應(yīng)制取CO2，因為生成的硫