初三化学教案气体制取实验.docx

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初三化学教案气体制取实验

博思教育辅导讲义

学员姓名：

课型：

第课时

年级：

辅导科目：

教师：

张老师

课题

授课时间：

备课时间：

教学目标

重点、难点

考点及考试要求

教学方法：

教学内容

1、知识梳理

（一）实验原理的确定

确定实验原理：

1.反应应容易控制；2.反应条件温和（能不高温就不高温，高温条件不易满足，并且较危险）；3.成本低。

例如二氧化碳实验原理的确定

Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑反应速度太快，不容易控制

CaCO3+2HCl（浓）==CaCl2+H2O+CO2↑浓盐酸易挥发，生成的气体中容易混有氯化氢

CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑反应生成的CaSO4微溶，附着在CaCO3表面，阻止了反应的进一步发生现象：

反应一段时间以后，反应停止，不再有汽泡

CaCO3

CaO+CO2↑反应条件不容易满足

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑反应条件温和，容易控制，故选择该种方法

（二）气体发生装置确定

确定发生装置依据：

1.反应物状态；2.反应条件（是否需要加热）

反应不需要加热时可用下图装置：

例如：

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑上图装置可控制反应的发生

2H2O2

2H2O+O2↑

Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑

注意：

固液反应不加热、液液反应不加热适用该装置，当固液反应、液液反应需要加热时只需要再添加酒精灯即可。

当反应需要加热，并且是固固反应时可用下图装置：

2KClO3

2KCl+3O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

注意！

使用该装置时试管口一定要向下倾斜，原因是防止加热过程中产生的冷凝水倒流引起试管底炸裂。

（三）气体收集装置确定

气体收集方法确定的依据：

密度：

密度比空气大向上排空气法E

密度比空气小向下排空气法D

溶解性：

不易溶于水不与水反应排水法C

试确定氢气二氧化碳氧气分别能用什么方法收集？

引申：

1.已知收集方法推测气体性质：

一种气体只能用向上排空气法，由此可以得出该气体有什么样的性质

2.上述三种气体收集方法均可采用下图装置

向上排空气法：

长管进短管出

向下排空气法：

长管出短管进

排水法：

集气瓶事先装满水，长管进短管出

除此以外，该装置还常常用于洗气

（四）初中常见几种气体制取实验原理

氧气

2H2O2

2H2O+O2↑

2KClO3

2KCl+3O2↑

2KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

二氧化碳

CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

（五）一般实验步骤及气体的净化

实验室制取气体的一般顺序是：

连接装置→检查气密性→装药品（先固体，后液体）→反应→收集气体（应等到装置中空气排净后再收集）。

气体的净化原则：

净化时所需气体不能参加化学反应或因溶解而损失，也不能引入新的杂质。

净化的顺序一般是除杂在前，干燥在后，干燥后的气体不能再通过水溶液。

2、例题讲析

（一）气体制备及性质验证

这部分内容综合性强，要求学生掌握常见气体的制务原理以及性质。

中考考察热点

1.氧气和二氧化碳的实验室制法律以及操作过程

2.实验装置以及药品的选择，并分析选择错误的后果

3.通过归纳总结氧气和二氧化碳的制取方法推测制取某种未知气体。

通过一年的化学学习，相信你已掌握了实验室制取气体的有关规律，请你结合下列装置完成下列问题：

（1）请写出在装置B中放入氯酸钾和二氧化锰混合物加热制取氧气的化学方程式。

（2）已知过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体，常温下可与水反应生成氢氧化钠和氧气。

如果在实验室中用A作气体发生装置，用过氧化钠和水反应来制取一瓶干燥的氧气，所选装置的正确连接顺序是（填写管口字母）______________。

若只改变A装置中的药品，仍采用已连接的整套装置，还可以用来制取的气体是__________________。

（3）通过上述两种制取氧气的方法所选用发生装置的对比，可总结出选择气体发生装置应考虑的因素有哪些？

_______________

（4）装置A和C都可以作为实验室制取氢气的发生装置，A和C相比，具有哪些优点？

（答出一条即可）________________________________

1．在实验室中，利用右图装置可以制取并收集多种气体（必要时可以加热）。

（1）李明同学想利用该装置制取干燥的O2，应对装置作何改进？

              。

a中发生反应的化学方程式为                 ；b中盛放的试剂是       。

（2）李明同学还想利用上述实验装置制取H2和CO2，请你对他的方案给予评价：

制取的气体

a中盛放的试剂

b中盛放的试剂

评  价（回答是否可行；若不可行，说出理由）

H2

Zn、稀H2SO4

浓H2SO4

CO2

大理石、稀盐酸

浓H2SO4

2．化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。

结合下列实验装置图回答问题：

（1）下面四种途径都可以得到氧气：

任意写出其中的两个反应方程式 

                             、                            

（2）化学实验的绿色化就是以绿色化学的理念和原则来指导实验工作。

从实现原料和反应过程的绿色化考虑，你认为在中学化学实验室中，上述几种制取氧气的途径中用               （填物质名称）更体现化学实验的绿色化追求。

（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是      （填字母代号）。

用排水收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是先         ，然后              ，以防止水倒吸进入热的试管中，造成试管破裂。

（4）实验室制取二氧化碳时，可选用的发生装置是       （填字母代号）。

收集二氧化碳通常用C装置，而不选用D或E装置，试从二氧化碳性质的角度来分析其原因          。

二、设计实验

某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验：

让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。

同学们对这个实验很感兴趣：

难道红热的铁

能与水蒸气反应?

生成的气体又是什么?

带着这些疑问，他们设计了如右图所示的装置进行探究。

（1）已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是        ；

（2）若干燥从a导管出来的气体，应从       （选填“b”或“c”）端管口通入；

（3）对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想：

猜想一：

生成的气体可能是氢气   猜想二：

生成的气体可能是              。

（4）请你对猜想二进行探究：

操作方法

现象

结论

某化学兴趣小组通过查阅资料得知：

固体草酸（H2C2O4·2H2O）受热可分解，其化学方程式：

H2C2O4·2H2O≜CO↑+CO2↑+3H2O

该课题小组的同学在实验室分别进行了如下实验，请回答下列问题：

（1）制取CO气体的发生装置应选用______;

（2）若用Ｃ装置收集CO，则进气口应为____;

（3）若要验证固体草酸（H2C2O4·2H2O）受热的分解产物为CO、CO2、H2O，则仪器连接的顺序为_____________________

（提示：

无水CuSO4遇到水会变成蓝色，NaOH可以吸收CO2且吸收量大于澄清石灰水，生成可溶的Na2CO3，溶液为无色）

（4）某同学设计用草酸制取并收集CO的实验，装置如下图，请你评价他的方案。

强化训练

1．下列关于“用高锰酸钾受热分解制取氧气”与“用分离液态空气法制取氧气”的说法中正确的是（　　）

　　A．从变化的本质看：

前者是化学变化，后者是物理变化

　　B．从消耗的能源看：

前者要消耗能量，后者不消耗能量

　　C．从成本看：

制备等量氧气，前者成本低，后者成本高

　　D．从经济效益看：

前者效益高，后者效益低

2．实验室用高锰酸钾制取氧气，不必使用的用品是（　　）　　

A．小棉球　B．试管　　　

C．药匙　　D．玻璃棒

3．高温下分解下列物质，理论上不可能产生氧气的是（　　）　　

A．高锰酸钾（KMnO4）　B．氯化钾（KCl）

C．氧化汞（HgO）　　　D．氯酸钾（KClO3）

4．以下实验室用高锰酸钾制取氧气的操作中，不正确的是（　　）

①试管口略向下倾斜　

②用排水法收集氧气　

③铁夹夹持在试管的中上部

④收集完毕，先停止加热再将导管移出水面

A．④　　B．②④　　C．①③　　D．①②

5．用图所示的实验装置制取二氧化碳一般有以下几个步骤，其正确的操作顺序是（　　）

①向长颈漏斗中注入稀盐酸　

②向容器中放入几小块石灰石　

③按要求装好仪器　

④检查装置的气密性　⑤收集气体

A．①②③④⑤　　　B．④③①②⑤

C．③④②①⑤　　　D．③④①②⑤

6．要除去热水瓶内壁附着的水垢，最好的方法是（　　）

A．用沙子擦洗　　　　　　

B．用“钢丝球”擦洗

C．加热使之剥落　　　　　

D．加少量稀盐酸使之溶解

7．下列各组气体中，可用同一种方法收集，且该方法是组内每种气体的最佳收集方法，这样的一组是（　　）

A．H2、O2、CO2　　　　B．H2、CO2、CO

C．CH4、O2、CO2　　　D．H2、CH4、CO

3、课堂练习

1、请根据所提供的试剂和仪器，按要求填空：

I．试剂：

稀硫酸、稀盐酸、过氧化氢溶液、大理石、二氧化锰

Ⅱ．仪器：

（铁架台、石棉网等已省略）

（1）写出图中标有①、②仪器的名称：

①，②。

（2）实验室制取氧气时，为了便于控制反应且获得平稳的气流，发生装置可选用图中的

（填字母），化学方程式为。

用该装置和提供的试剂还可以制取气体，化学方程式为

。

收集方法是，检验该气体满瓶的方法是

。

（3）设计一套制取少量蒸馏水的简易装置，需选择图中的A、B和（填字母）。

2、通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合下图回答问题：

（1）写出图中标出仪器的名称①

②

（2）用加热高锰酸钾的方法制取氧气，应选用的制取装置是；（填字母编号）

（3）用B装置通过化学反应制取二氧化碳气体，写出化学方程式：

检验该气体是否收集满的方法是：

：

（4）实验室常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气。

若用C装置制取氢气，在有孔塑料板上放置的药品是

请用上图提供的装置装配一套制取装置。

3、下图是实验室常见的制取气体的装置：

（1）写出上图中带标号仪器的名称：

①，②。

（2）制取二氧化碳可以用B作发生装置，其收集装置通常是（填字母），请写出实验室制二氧化碳的化学方程式。

（3）实验室现在需要制取氧气，利用上面的仪器，还需要的药品是：

（填名称）。

（4）我们做铁丝在氧气中燃烧的实验时，把红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶里，反应生成（填化学式），做这个实验时盛氧气的集气瓶预先加少量水，水的作用是。

4、据下列装置图，回答相关问题：

（1）若用加热氯酸钾的方法制取氧气，反应的化学方程式为________________________；发生装置可选用图中的______（填编号）；收集氧气选用图中的C装置，与D装置相比，C装置的优点是：

收集到的氧气________________________。

（2）若用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气，发生装置可选用图中的B装置。

①若该反应用MnO2作催化剂，则MnO2应该装在B装置的______（填仪器名称）中，反应的化学方程式为______________________________。

②下表是分解相同浓度的过氧化氢溶液时选用不同催化剂所得到的实验数据：

催化剂（质量均为0.3g）

新鲜猪肝

CuCl2

MnO2

CuO

收集1L氧气所需的时间（s）

42

650

18

300

从上述数据可得出一个结论：

__________________________________________。

5、请根据下图回答问题：

（1）仪器A的名称是，仪器B的名称是。

（2）用KClO3与MnO2混合制取和收集纯净O2，应选用上图中的（填序号），反应的化学方程式。

（3）实验室制取和收集CO2，应选用上图中的（填序号），反应的化学方程式

；如何检验已集满一瓶CO2气体

。

（4）右图为某同学组装的制取H2并还原CuO的实验

装置，请你指出其中的错误①；

②；③。

1、2010年4月28日某媒体题为“排污工程施工，毒气放倒三人”的报道，引起

某兴趣小组同学的思考。

【提出问题】排污管道中的毒气有什么成分?

【查阅资料】

I．排污管道中的大部分有机物在一定条件下发酵会产生CO、CO2、H2S、CH4等。

Ⅱ．H2S气体能与CuSO4溶液反应生成黑色沉淀。

【提出猜想】小组同学对排污管道气含有上述气体中最少3种成分的猜想如下：

猜想1：

有CO、CO2、H2S；猜想2：

有CO、CO2、CH4；

猜想3：

有CO、H2S、CH4；猜想4：

有CO2、H2S、；

猜想5：

有CO、CO2、H2S、CH4。

【实验方案】小组同学共同设计了下图所示的装置并进行探究（夹持仪器已省略）。

【问题讨论】

（1）如果A装置没有明显变化，则猜想成立；

如果B装置没有明显变化，则猜想成立。

（2）在验证猜想l的实验中，装置C中NaOH溶液的作用是；若要进一步验证气体燃烧后的产物，操作是：

迅速把烧杯倒过来，向烧杯内注入

，振荡。

（3）要确证猜想5中是否有CH4，某同学认为图示装置有不足之处，需要在装置C与D

之间加一个装置。

改进后，若气体燃烧，且D装置内壁出现，证明气体中一定含有CH4。

为了进一步确定气体中是否含有CO，可分别测定燃烧产物中H2O、CO2的质

量。

其方法是：

将燃烧产物依次通过盛有、的装置，分别称量吸收燃烧产物前、吸收燃烧产物后装置的质量，通过计算、分析得出结论。

2、近几年我国某些城市酸雨污染较为严重，主要是因为大量燃烧含硫量高的煤而形成的，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。

【提出问题】通过实验证明煤中含有碳元素和硫元素。

【查阅资料】

（1）“二氧化硫能使高锰酸钾溶液褪色（由紫红色变为无色），该反应的化学方程式为：

5SO2+2KMnO4+2H2O＝K2SO4+2MnSO4+2X”。

这个化学方程式中最后一种物质X的化学式是：

。

（2）“二氧化硫和二氧化碳一样，也能使澄清石灰水变浑浊。

”请写出二氧化硫与澄清石灰水反应的化学方程式：

______________________。

根据上述资料，甲同学、乙同学和丙同学分别设计实验方案进行探究。

【实验探究】（3）甲同学：

“实验操作”：

甲同学进行了如下图所示A、B两步实验：

“实验现象”：

A中稀高锰酸钾溶液褪色，B中澄清石灰水变浑浊。

“得出结论”：

煤燃烧生成二氧化硫和二氧化碳，证明煤中含有碳元素和硫元素。

（4）乙同学认为甲同学的实验方案不合理，其理由是：

。

（5）丙同学：

“实验操作”：

丙同学进行了如下图所示实验（部分装置在图中略去）：

【探究与结论】（6）上图C装置的作用是。

（7）要证明煤中含有碳元素和硫元素的现象是：

丙同学的实验中。

3、兴趣小组选用第15题中的B装置（装置气密性良好）制CO2，并进行有关实验。

（1）实验室制取CO2的化学方程式为______________________________。

（2）兴趣小组往石灰石中逐滴滴入新配制的盐酸，并将所得气体通入澄清石灰水中，但石灰水始终没有浑浊现象。

石灰水为什么没有浑浊呢？

请你利用必需实验用品和限选试剂（限选试剂：

Na2CO3溶液、酸化的AgNO3溶液、紫色石蕊溶液）完成探究过程：

【提出猜想】①____________；②____________；③上述两种猜想同时存在。

【设计与实验】请你设计实验方案，验证猜想①和猜想②，并将相关内容填在下表：

目的

实验操作步骤

预期现象和结论

①

②

4、在做盐跟盐反应的分组实验时，第一组学生

进行BaCl2与Na2CO3溶液的反应，第二组学生进行BaCl2与Na2SO4溶液的反应。

实验结束后，两组同学将全部的浊液集中倒进一个废液缸中。

浊液中白色沉淀物质是

和。

化学兴趣小组对浊液进行过滤，探究滤液的成分。

【提出问题】滤液里除了NaCl外，还有什么物质？

【提出猜想】猜想①：

；猜想②：

Na2SO4；

猜想③：

Na2CO3；猜想④：

Na2CO3、Na2SO4

【实验探究】

若现象a只有白色沉淀，则猜想成立；若现象a只有气泡产生，则猜想可能成立；若现象b产生白色沉淀，然后加稀硝酸沉淀部分溶解，并产生气泡，则猜想成立，若沉淀全部不溶解，则猜想成立。

4、课后练习

1、下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：

（1）仪器a的名称是_______________________。

（2）用B装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选____（填“b”、“c”）。

（3）从装置A~D中选择：

加热KMnO4制取O2并用排水法收集，应选用图中的______（填字母）；实验室制取并收集CO2应选用图中的_______（填字母）.

（4）用装置E排空气收集H2，气体应从导管的_____（填“d”、“e”）端进入；若制取的O2用F装置排水收集，请将图F补画完整。

（5）右下图为制取H2并还原Fe3O4的微型实验装置，针筒与青霉素瓶组合部分相当于上图装置_______（填

字母）；检查此装置气密性的具体操作是___________，若现象为_________，则气密性良好。

2、学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后。

某同学想：

CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？

于是进行了以下探究。

【猜想】Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；

Ⅱ．CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质不变；

Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后_________________________________。

【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（1）填写下表：

步骤③现象

步骤⑥结果

步骤⑦现象

结论

________________

带火星的木条复燃。

______________

溶液中有气泡放出，

_________________

猜想I、II不成立；

猜想III成立。

（2）步骤①的目的是______________________________________________________。

（3）步骤④需用到的实验仪器有：

铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、__________。

（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为________________________

【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质，还应补做的实验是________

_______________________________________________________________（写一种）。

3、右图是“△△牌发酵粉”的部分信息，课外化学兴趣小组的同学对其进行了如下探究（请你完成相应填空）：

【查阅资料】

（1）酒石酸是一种易溶解于水的固体有机酸；

（2）发酵粉能够使面团松软、发泡是因为发酵粉产生了CO2所致；

（3）Na2CO3受热不分解。

【提出问题】

NaHCO3在发酵粉加水或加热时如何产生CO2？

【猜想】

甲．……

乙．酒石酸与NaHCO3在溶液中反应产生CO2

丙．NaHCO3加热产生CO2

【实验探究】

（1）小明同学取少量NaHCO3粉末于试管中，加入适量水，无气体产生，从而否定了猜想甲，则猜想甲是。

小明又将酒石酸溶液和NaHCO3溶液混合，产生了CO2，从而验证了猜想乙，说明了NaHCO3具有的性质之一是；

（2）小英同学为探究猜想丙设计了右图所示的实验装置：

小英另取适量NaHCO3粉末加入a试管中，加热，观察到a试管口有水生成，b试管中澄清石灰水变浑浊。

b试管中反应的化学方程式为。

持续加热直至两支试管均不再发生变化时，发现a试管中仍残留有较多白色固体粉末，向该粉末中滴加稀盐酸，有CO2产生，说明该粉末是。

【小结】

NaHCO3在发酵粉中产生CO2的条件是；

NaHCO3受热发生变化的化学方程式为；

4、某活动小组同学用加热草酸晶体制得的CO

（H2C2O4·2H2O==CO↑+CO2↑+3H2O），做炼铁原理实验并进行尾气处理，设计以下装置（图甲、图乙）。

回答下列有关问题：

（1）在加热分解草酸晶体的装置中，有下列仪器供选择使用：

①试管②烧杯③酒精灯④蒸发皿⑤铁架台（含铁夹）⑥带导管的橡皮塞⑦集气瓶其中需要用到的仪器有（填序号）

（2）为了获得干燥纯净的CO，A、B两装置中应分别存放、

（3）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式

（4）选择图甲处理尾气，实验时应先点燃（填“a”或“b”）处的酒精灯。

图乙与图甲所示的尾气处理方法相比较，其主要优点是

（5）活动小组的同学通过查阅资料得知：

常温下，CO能与氯化钯PdCl2溶液反应。

于是他们选择了将尾气直接通入氯化钯溶液中进行处理。

该反应的化学方程式为：

CO+PdCl2+H2O==Pd↓+CO2+2R,其中R的化学式为。

此法与上述方法相比除了具有图乙比图甲所示方法的优点外，从实验角度看它还有的优点是（写出一条合理答案即可）

5、本堂小结

1、

2、