魯教版九年級上冊第六單元 燃燒與燃料第三節(jié) 大自然中的二氧化碳導(dǎo)學(xué)案及答案

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教學(xué)內(nèi)容第六單元 燃料與燃燒第三節(jié) 大自然中的二氧化碳（第二課時）知識預(yù)習(xí)1、二氧化碳能通過綠色植物的光合作用轉(zhuǎn)化為人和動物所需的氧氣。由于含碳元素的物質(zhì)的大量使用，使空氣中二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)。2、二氧化碳常溫下是無色,無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。高壓低溫下可得固體----干冰。3、二氧化碳一般情況下不能燃燒,也不支持燃燒，不能供給呼吸。二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+H2O==H2CO3。生成的碳酸能使紫色的石蕊試液變紅。二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 4、二氧化碳可用于滅火。利用二氧化碳不燃燒也不支持燃燒的化學(xué)性質(zhì)，密度比空氣大的物理性質(zhì)。知識講解知識點一、二氧化碳的制取研究☆知識詳析☆二氧化碳的制法1、二氧化碳的實驗室制法1）原理：用石灰石和稀鹽酸反應(yīng)： CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑2) 選用和過氧化氫制氧氣相同的發(fā)生裝置3）氣體收集方法：向上排空氣法（二氧化碳的密度大于空氣且可溶解于水，不宜使用排水法收集二氧化碳?xì)怏w）4）驗證方法：將制得的氣體通入澄清的石灰水，如能渾濁，則是二氧化碳。驗滿方法：用點燃的木條，放在集氣瓶口，木條熄滅。證明已集滿二氧化碳?xì)怏w。2、二氧化碳的工業(yè)制法：煅燒石灰石： CaCO3高溫CaO+CO2↑ ☆知識延伸☆一、制取二氧化碳藥品選擇的探究①液體不能用稀硫酸，因為稀硫酸與碳酸鈣反應(yīng)會生成微溶于水的硫酸鈣，硫酸鈣覆蓋在大理石的表面，使反應(yīng)逐漸停止。②也不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出氯化氫氣體，而使制得的二氧化碳?xì)怏w不純；③固體不能用碳酸鈉代替大理石，因為碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)太劇烈，使生成的氣體不易收集，同時，碳酸鈉相對于大理石來說價格較高，不經(jīng)濟。結(jié)論：在實驗室里制取二氧化碳．最佳藥品是用大理石或石灰石和稀鹽酸反應(yīng)，二者反應(yīng)速率適中、藥品價格廉價易得，制得的氣體比較純凈。二、實驗室制取氣體的思路：1、方法的選擇：確定實驗室制取氣體的化學(xué)反應(yīng)時，應(yīng)考慮以下幾個方面的因素。①原料要容易獲得②實驗條件要易于控制③實驗裝置易于裝配④實驗操作安全可靠⑤實驗速度適中⑥易于收集純凈的氣體2、裝置的選擇發(fā)生裝置的選擇：由反應(yīng)物狀態(tài)及反應(yīng)條件決定：收集方法及裝置的選擇：氣體的密度及溶解性決定：☆考題詳解☆【考題示例】在實驗室中可選擇下圖裝置制取氣體。制取CO2的化學(xué)方程式為；其發(fā)生裝置可選擇B或C，與B相比較，C的主要優(yōu)點是什么？方法點撥：1、能夠選擇合適的制取二氧化碳的方法，并會書寫相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式；2、能夠從氣體制取需要考慮的因素來分析制取二氧化碳所需要的裝置。☆跟蹤練習(xí)☆1．下列四瓶氣體放置方法正確的是(　　)。2．小明同學(xué)參加中考化學(xué)實驗考查，來到實驗室，發(fā)現(xiàn)實驗桌上準(zhǔn)備了下列儀器和藥品，他抽到的實驗考簽是（     ）3．可生成CO2的反應(yīng)很多，例如：①酒精的燃燒；②木炭在空氣中燃燒；③碳與氧化銅反應(yīng)；④高溫煅燒石灰石；⑤石灰石(塊狀)與稀硫酸反應(yīng)；⑥石灰石(塊狀)與稀鹽酸反應(yīng)；⑦碳酸鈣粉末與濃鹽酸反應(yīng)；⑧人和動物的呼吸作用。其中可用于實驗室制CO2的是(　　)。A．④⑥  B．⑤⑥  C．⑥  D．全部知識點二、二氧化碳的制取操作和性質(zhì)檢驗☆知識詳析☆1、實驗室制取二氧化碳步驟：①連接儀器，檢查裝置氣密性；②將固體藥品加入錐形瓶中；③從長頸漏斗中注入適量的稀鹽酸；④收集二氧化碳?xì)怏w2、正確制取二氧化碳的裝置圖錯誤制取二氧化碳的裝置圖   3、二氧化碳的性質(zhì)檢驗：參考“二氧化碳的性質(zhì)”☆知識延伸☆制取二氧化碳的注意事項（1）在實驗前要檢驗裝置的氣密性（2）先放石灰石，后加稀鹽酸（3）長頸漏斗應(yīng)伸入液面以下（4）導(dǎo)氣管不能伸入太長（5）應(yīng)用向上排空氣法收集（6）在集氣瓶口蓋玻璃片（7）集氣瓶中導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶底（8）不能用稀硫酸代替稀鹽酸☆考題詳解☆【考題示例】實驗室制取CO2有以下步驟：①連接好裝置；②向試管中小心放入幾小塊石灰石；③向試管中小心注入適量稀鹽酸；④檢查裝置的氣密性；⑤收集產(chǎn)生的氣體；⑥用燃燒的木條檢驗集氣瓶是否收集滿CO2。以上操作按由先至后的順序排列正確的是(　　)。A．①②③④⑤⑥  B．①④②③⑤⑥C．①③②④⑤⑥  D．③①②④⑤⑥方法點撥：1、熟練掌握二氧化碳制取及收集的原理、步驟；2、熟練掌握二氧化碳的性質(zhì)。☆跟蹤練習(xí)☆1．實驗室制取二氧化碳?xì)怏w應(yīng)選用的儀器是(　　)。A．長頸漏斗、集氣瓶、水槽、導(dǎo)氣管B．集氣瓶、試管、水槽、導(dǎo)氣管C．酒精燈、廣口瓶、集氣瓶、長頸漏斗D．廣口瓶、集氣瓶、長頸漏斗、帶導(dǎo)管的橡皮塞2．如圖裝置可以探究二氧化碳的制取和性質(zhì)，下列關(guān)于該實驗的敘述正確的是（    ）      A．浸有紫色石蕊試液的棉花會變藍(lán)B．粗銅絲能控制反應(yīng)的發(fā)生和停止C．產(chǎn)生的二氧化碳可以用生石灰干燥D．能驗證二氧化碳的密度比空氣大3．在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是（    ） 隨堂練習(xí)知識點一、二氧化碳的制取研究1．實驗表明，不能用塊狀大理石與稀硫酸反應(yīng)來制取二氧化碳?xì)怏w，而能用大理石粉末與稀硫酸制取二氧化碳?xì)怏w。由此得出的合理結(jié)論是(　　)。A．能發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)之間是否發(fā)生反應(yīng)，與反應(yīng)條件有關(guān)B．反應(yīng)物之間接觸面積越大，越有利于反應(yīng)的進行C．塊狀大理石與大理石粉末的化學(xué)性質(zhì)不同D．塊狀大理石與大理石粉末的組成不同2．下列關(guān)于二氧化碳的說法錯誤的是（    ）A．二氧化碳是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一B．大氣中的二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)C．將二氧化碳?xì)怏w通入紫色石蕊試液中，溶液變?yōu)榧t色D．實驗室用大理石與稀硫酸反應(yīng)制取二氧化碳3．右圖是干燥、收集某氣體的裝置。由實驗裝置可以推測該氣體的有關(guān)性質(zhì)，請你在表中找出相對應(yīng)的選項（    ）  序號氣體性質(zhì)ABCD溶于水中所得溶液的pH＞7＜7＞7＜7其密度（ρ1）與空氣密度（ρ2）的比較ρ1＞ρ2ρ1＞ρ2ρ1＜ρ2ρ1＜ρ2在水中的溶解性極易溶難溶極易溶難溶 4．兩份質(zhì)量相同的碳酸鈣，一份與足量的鹽酸反應(yīng)，一份充分煅燒，它們所生成的二氧化碳的質(zhì)量(　　)。A．一樣多B．充分煅燒生成的CO2多C．與鹽酸反應(yīng)放出的CO2多D．很難確定5．（1）實驗室用石灰石和稀鹽酸制取CO2的原理是                               （寫化學(xué)方程式）,可選用下列裝置            (填序號）制CO2。設(shè)計B裝置時使用儀器a的目的是                   。（2）在反應(yīng)裝置的殘液中加入Na2CO3溶液，溶液PH變化如右圖所示（提示：氯化鈣溶液呈中性）：a點時，溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式是                         。bc段溶液pH一直為7的理由是                                                              。滴入Na2CO3溶液的過程中觀察到的現(xiàn)象依次是                                                                                         。知識點二、二氧化碳的制取操作和性質(zhì)檢驗1．在實驗操作考查中，小明抽到的題目是“二氧化碳的制取、收集和驗滿”。下圖是他的主要實驗步驟，其中操作有誤的是（    ）A．加入藥品 B．收集氣體     C．檢查裝置的氣密性        D．驗滿2．欲除去熱水瓶膽內(nèi)壁附著的水垢(主要成分是碳酸鈣)，可采用的辦法是(　　)。A．加熱  B．用砂紙擦洗C．加稀鹽酸浸洗  D．用水洗3．實驗室用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物制取甲烷。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，甲烷密度比空氣密度小，難溶于水。（1）A裝置圖中，儀器①的名稱是         。（2）實驗室制取并收集甲烷所需的儀器是         （選填下列裝置圖編號）。4．化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。請根據(jù)下列儀器和實驗裝置回答有關(guān)問題：（1）儀器②的名稱是                                     。 （2）用①②③組合可制備CO2，寫出實驗室用此裝置制備CO2的化學(xué)方程式                        。 （3）收集CO2應(yīng)選用裝置                                         （填“④”或“⑤”） （4）利用圖⑥所示裝置（集氣瓶中預(yù)先裝滿CO2氣體）來驗證CO2的性質(zhì)，先加入足量氫氧化鈉溶液，觀察到的現(xiàn)象是氣球                （填“變大”、“變小”或“不變”），反應(yīng)方程式為___________；再加入足量的鹽酸，觀察到的現(xiàn)象是氣球                     （填“變大”、“變小”或“不變”）。  課后鞏固測試時間：45分鐘  分值100分姓名：                   班級：                   成績：                   一、選擇題（4個小題，每小題4分，共16分）1．下圖是實驗室依次制備、收集、驗證、驗滿CO2的裝置，其中正確的是（    ）2．集氣瓶被譽為“萬能瓶”，如下圖裝置是其中的一種。當(dāng)被收集的氣體從a口進入時，瓶內(nèi)空氣從b口排出，相當(dāng)于向上排空氣法收集氣體?，F(xiàn)若將被收集的氣體從b口進入，則它可收集的氣體為(　　)。 ①H2；②O2；③CO2。A．只有①B．只有①和② C．只有③D．①②③均可3．檢驗集氣瓶中的二氧化碳是否收集滿的方法是(　　)。A．用肉眼觀察B．將燃著的木條伸到集氣瓶口C．稱量集氣瓶的質(zhì)量D．將石灰水倒入集氣瓶中振蕩4．下列說法正確的是（　?。?/span>A．儀器a是長頸漏斗B．儀器b在實驗中可直接加熱C．此裝置可用于高錳酸鉀制取氧氣D．此裝置可制取、收集、檢驗二氧化碳二、填空題：（每空3分，共84分）1．某同學(xué)做“證明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽，并收集純凈干燥的氣體”的實驗。設(shè)計了如下方案進行實驗：(制得的CO2中常含有HCl和水蒸氣)（1）寫出所標(biāo)儀器的名稱：①            。（2）描述A中發(fā)生的現(xiàn)象：                                                。（3）根據(jù)我們所學(xué)的知識，你認(rèn)為A裝置和              裝置相連并產(chǎn)生的現(xiàn)象時就足以說明雞蛋殼的主要成分是碳酸鹽，寫出所填置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                                    。（4）該同學(xué)想要收集一瓶純凈干燥的該氣體，連接上述裝置的順序是：（填寫各接口字母）a→                                   。2．實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置如下：①儀器a的名稱是        ；搭建B裝置時，酒精燈應(yīng)在固定儀器a之       （選填“前”或“后”）放置。②實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是                         。③在實驗室制取二氧化碳的研究中，進行了如下實驗：藥品實驗編號甲乙丙丁大理石m g，塊狀m g，塊狀m g，粉末狀m g，粉末狀鹽酸（過量）w g，稀鹽酸w g，濃鹽酸w g，稀鹽酸w g，濃鹽酸I.上述實驗中反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                                    II.若要研究鹽酸濃度大小對反應(yīng)的影響，可選擇實驗甲與對照              （選填實驗編號）。III.除鹽酸的濃度外，上述實驗研究的另一個影響反應(yīng)的因素是                          。IV.研究發(fā)現(xiàn)酸的濃度越大，產(chǎn)生氣體的速度越快，與甲比較，對丁分析正確的是               （選填編號）A、反應(yīng)更為劇烈               B、最終剩余溶液的質(zhì)量更小C、產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量更大   D、粉末狀大理石利用率更高④下表中的兩個實驗，盡管在原料狀態(tài)、發(fā)生裝置等方面存在差異，卻都能控制氣體較平穩(wěn)地產(chǎn)生。請從實驗?zāi)康?、原理、原料、裝置、操作等方面思考后，具體闡述每個實驗中氣體較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個原因。目的原料發(fā)生裝置氣體較平穩(wěn)產(chǎn)生的最主要的一個原因制取二氧化碳塊狀大理石稀鹽酸A  制取氧氣粉末狀二氧化碳3%的過氧化氫溶液B                                                     3．如下圖所示為實驗室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器（組裝實驗裝置時，可重復(fù)選擇儀器）。某學(xué)校兩個化學(xué)實驗探究活動小組的同學(xué)欲用它們完成各自的探究實驗。（1）                        第一組的同學(xué)以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室制備、收集干燥純凈的二氧化碳?xì)怏w，按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性。（提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收）①所選儀器的連接順序為________→_______→________→________（填寫儀器序號字母）。②寫出實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)方程式______________________。③檢驗集氣瓶中氣體是否為二氧化碳的具體方法_________________________。（2）                        第二組的同學(xué)以過氧化氫溶液為原料（MnO2為催化劑）制備氧氣，并對某種尼龍材料的組成元素進行分析探究。資料顯示該尼龍材料一定含C、H、N三種元素。所選儀器按“A→B1→E→B2→D→堿石灰干燥管”的順序連接，（B1、B2為濃硫酸洗氣瓶），實驗前檢驗裝置氣密性。使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)（假設(shè)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都充分反應(yīng)）。試回答下列問題①儀器A中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。②儀器D中的明顯現(xiàn)象是___________________________。③儀器E中玻璃管中放入的尼龍試樣碎屑質(zhì)量為3．5g，塑料試樣充分燃燒后，測得儀器B2的質(zhì)量增加3．6g，則該塑料試樣中H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。（結(jié)果保留一位小數(shù)）④若裝置中沒有連接儀器B1，這樣測算出的該塑料試樣中H元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與實際值比較將_______(填“偏小”“偏大”“基本一致”之一)。4．某化學(xué)興趣小組利用以下裝置探究氣體的制取及性質(zhì)。請結(jié)合下圖回答： （1）寫出裝置中儀器①的名稱         。（2）可通過加熱二氧化錳和氯酸鉀混合物制取氧氣，反應(yīng)中二氧化錳的作用是               ；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是                           。 （3）實驗室制取并收集二氧化碳的裝置組合是     （填字母）；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________      ；用G裝置吸收二氧化碳?xì)怏w時氣體應(yīng)從        （填“長”或“短”）導(dǎo)管口進入。（4）雙球洗氣管常用于氣體除雜、干燥、吸收（可防倒吸）等實驗。為吸收某氣體并檢驗其性質(zhì)進行圖中實驗，發(fā)現(xiàn)紫色石蕊試液變色。請根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷左方進入的氣體可能是                 （填字母）A．NH3 B．HCl C．CO2 D．O25．請你和小明一起進行實驗室制取二氧化碳的探究。（1）選擇藥品。小明對三組藥品進行了研究，實驗記錄如下： 組別藥品實驗現(xiàn)象①塊狀石灰石和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率適中②塊狀石灰石和稀硫酸產(chǎn)生氣泡速率緩慢并逐漸停止③碳酸鈉粉末和稀鹽酸產(chǎn)生氣泡速率很快從制取和收集的角度分析，一般選擇第①組藥品，該組藥品發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                ；不選擇第③組藥品的原因是 _____________________________________________________ 。（2）選擇裝置。通過對制取氧氣裝置的分析，他選擇用過氧化氫制取氧氣的發(fā)生裝置。你認(rèn)為他選擇的依據(jù)是   __________________________________________________________________ ；（3）制取氣體。將藥品裝入所選裝置制取氣體，并用向上排空氣法收集。驗滿方法是   ________________