人教版（五四制）八年级全一册化学 第六单元 课题2 二氧化碳制取的研究（课件）（41张PPT）

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课题2 二氧化碳制取的研究
《碳和碳的氧化物》之
课题2 二氧化碳制取的研究
《碳和碳的氧化物》之
CO2

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课题2 二氧化碳制取的研究
《碳和碳的氧化物》之
学习目标
☆探究实验室制取二氧化碳的反应原理
☆探究实验室制取二氧化碳的发生装置
☆探究实验室制取二氧化碳的收集装置
☆掌握实验室中制取气体的一般思路和方法
制取气体的研究内容：
药品及反应原理
实验装置
收集方法
检验
步骤
验满
一、探究制取CO2的药品及反应原理
一、探究制取CO2的药品及反应原理：
问题一 下面四种方法都有二氧化碳产生，都能用来实验室制取二氧化碳吗？
提示：生成气体是否纯净、易于收集、产生气体的速度是否适中、操作是否简便等方面来考虑。
木炭在氧气中燃烧
蜡烛燃烧
碳还原氧化铜
人呼吸
探究信息：
含碳酸根离子（CO32-）的化合物（例如：碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3）能与盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反应生成CO2。
其原理为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+2H2SO4=2Na2SO4+H2O+CO2↑
CaCl2、NaCl易溶于水，CaSO4微溶于水。
一、探究制取CO2的药品及反应原理：
一、探究制取CO2的药品及反应原理：
问题二 如何检验一种气体是二氧化碳？
用澄清石灰水检验，若石灰水变浑浊，则该气体是CO2
2、选择制取气体的药品的一般原则是：较易反应、反应速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。
问题三 上述四个反应也能产生二氧化碳，都适合用来实验室制取二氧化碳吗？
实验 现象
碳酸钠和稀盐酸反应
碳酸钠和稀硫酸反应
石灰石和稀硫酸反应
石灰石和稀盐酸反应
大量气泡，反应速度适中
少量气泡,反应一会，就停止
大量气泡，反应很快
结论： 1、实验室制取二氧化碳的最好原料:
大量气泡，反应很快
石灰石和稀盐酸
实验室制取二氧化碳的原理
CaCO3 + HCl
碳酸不稳定易分解：
H2CO3 = CO2↑ + H2O
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2
H
CO3
Cl
Ca
+
2
2
＋
小资料
反应原理：
CaCO3＋2H2SO4＝CaSO4＋ H2O ＋ CO2↑
大理石和稀硫酸反应一会，为什么会自动停止？
思考
CaSO4是一种微溶于水的白色物质，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，反应便自动停止。
小资料
思考
实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸？
浓盐酸具有很强的挥发性，能挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯,所以不能。
二、探究制取CO2的发生装置
【复习】我们在学习氧气的制取的时候就学过以下的气体发生装置：
A
B
C
用上面的发生装置填写下表：
实验 发生装置 选择的依据
氯酸钾
高锰酸钾
过氧化氢
反应物是液体或固体和液体
不要加热(常温)
反应物是固体
需要加热
固体
加热型
固液混合不加热型
我们已经知道
实验 发生装置
反应物是液体或固体和液体
不要加热(常温)
反应物是固体
需要加热
固体
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
液体
不需加热
固液混合不加热型
不加热型
固液混合
知识升华
控制反应的发生和停止
控制反应的速率
便于添加药品
二、探究制取CO2的发生装置
三、探究制取CO2的收集装置
气体的收集装置也学过下面几种：
D
E
F
向上排空气法
排水集气法
向下排空气法
已知空气标准状况下的密度是1.29g/L,下列是某些气体的物理性质
气体性质 氧气 氢气 甲烷 二氧化碳
密度(g/L) 1.429 0.089 0.714 1.978
溶解性 不易溶于水 难溶于水 难溶于水 能溶于水
由上表信息可知，氧气可以用 收集，氢气可以用 收集，甲烷可以用 收集，二氧化碳可以用 收集（填标号）
D
E或D
E或F
E或F
气体的收集装置共有三种：
D
E
F
向上排空气法
排水集气法
向下排空气法
二氧化密度比空气大且能溶于水，所以收集二氧化碳只能用向上排空气法
三、探究二氧化碳的收集装置
针筒 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶
A B C D E F
长颈漏斗 导管 分液漏斗 酒精灯
G H I J K L
选择以下仪器设计制取二氧化碳的装置：
双孔
[你会组装吗]
可组装的一些发生装置：
A
B
D
E
F
C
四、本课小结
2、掌握制取二氧化碳的发生装置，最好能画出来，并能说出选择这种装置的理由。
3、掌握制取二氧化碳的收集装置并说说选择这种装置的理由。
1、记住实验室制取CO2的药品并能写出化学方程式。
反应物是固体和液体
不要加热(常温)
二氧化碳可溶于水，密度比空气大。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
4、实验室制取气体的一般思路：
选择药品
产生气体 收集方便
选择装置
1、反应物的状态2、反应条件
收集方法
1、气体密度 2、溶解性 3、是否有毒性及与空气成份是否反应
气体检验
气体特性
四、本课小结
[谈收获，理新知]
1、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用（ ）装置。
2、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置可采用（ ）装置。
A
如果要加热呢？？？
A
B
B
你发现了吗？
长颈漏斗没有
插入液面下
出气导管太长，
插入了液面下
没有用向上排
空气法收集
下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？为什么？请改正？
[拓展思维]
硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体,
实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取
硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是 ，
收集装置 。
A
C
D
E
B
B
D
[拓展思维]
利用家庭中一些常见的物品来设计一套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪位同学设计的更合理、更有创意。
澄清石灰水
变浑浊
连接仪器
检查气密性
加大理石
加稀盐酸
收集气体
集满后正放在桌面上
本课题小结：
二氧化碳实验室制法
1、反应的药品
2、反应的原理
3、装置图
4、验满方法
5、检验方法
大理石（或石灰石）和稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
将燃着的木条伸到集气瓶口，
木条熄灭，则说明集满。
将气体通入澄清的石灰水，石灰水
变浑浊，证明生成的气体是CO2。
实验室制取气体的一般思路：
选择药品
产生气体 收集方便
选择装置
1、反应物的状态2、反应条件
收集方法
1、气体密度 2、溶解性 3、是否有毒性及与空气成份是否反应
验满方法
化学性质
气体放置
密度
气体检验
气体特性
二氧化碳的工业制法：
煅烧石灰石法：CaCO3 === CaO + CO2
高温
导管只需突出胶塞少许
导管口应插到集气瓶底
长颈漏斗下端应插到液面以下
生活小常识
长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除之，同时还会产生二氧化碳气体。
【B、D】
右图是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备CO2可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果？
知识拓展
右图为某兴趣小组设计的“微型”实验装置，用来制取少量二氧化碳并检验。A处装的液体药品___________，B处放的固体药品是_____________；“微型塑料滴管”相当于气体发生装置中的——————————
（填一种常见仪器的名称）。
H
G
（玻璃
W
管）
微型
塑料
滴管
Fe
2
O
3
微 型
酒精灯
微型塑料滴管
A
B
澄清石灰水
（玻璃W管）
学以致用；拓展提高
稀盐酸
碳酸钙
长颈漏斗
2、下图是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应。关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。
优点：随开随用、随关随停
使用该装置的要求：块状固体和液体的反应
a b c d e f g h i j
2H2O2 2 H2O + O2 ↑
二氧化锰
[拓展迁移]3．归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。⑴我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点 （填序号）。①需要加热 ②使用催化剂 ③没有气体参加反应 ④原料为纯净物 ⑤只生成一种气体
⑵化学上可以通过多种反应得到NH3(极易溶于水，密度比空气小)，例如：
①2NH4Cl（固）+Ca(OH)2（固） CaCl2+2NH3↑+2H2O
②NH4HCO3（固） NH3↑+CO2↑+H2O
③CaO（固）+NH3·H2O（浓）＝NH3↑+Ca(OH)2
我将选择反应 （只写一个，填序号）作为实验室制取NH3的反应原理，发生装置选下列仪器中的 （填序号）来装配NH3发生装置，我采用的收集方法是 。我选择的发生装置还可用来制取 ，其反应的化学方程式是 。
①
abfg
向下排空气法
氧气
KMnO4
K2MnO4
O2
+
+
MnO2
KClO3
KCl
+
O2
2
二氧化锰
2
2
3
③
hi或ch或abg
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
CO2
向下排空气法
O2
1．下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。
物质 空气 氧气 二氧化碳 氨气
密度(g／L) 1.293 1.429 1.977 0.771
溶解性 ／ 不易溶 能溶 极易溶
已知实验室可用下列反应制取氨气：2NH4C1(固)+Ca(OH)2(固)====CaCl2+2NH3↑+2H2O。
根据上述信息，选择实验室发生和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置，请在相关空格处√。
氧气
二氧化碳
氨气
√
√
√
√
√
√
√
√