人教版九年级化学 上册 第六单元-课题2 二氧化碳制取的研究 (共21张PPT)

(共21张PPT)
第六单 元碳和碳的氧化物
课题2 二氧化碳制取的研究
CO2气体的产生
煤燃烧
木材燃烧
人呼吸
酒精燃烧
碳还原氧化铜
蜡烛燃烧
操作方法简单、便于收集
气体不纯、CO2含量低
原料廉价易得，操作方便
不易收集、不纯
操作方法简单
原料成本高、不易收集、不纯
气体易收集
成本高，操作不方便
方案
优点
缺点
人呼吸
木材、煤燃烧
酒精、蜡烛燃烧
碳还原氧化铜
制备二氧化碳的方法比较
一 、实验室制取二氧化碳的反应原理
实验1：稀盐酸与大理石（或石灰石）反应
我们通过下面三个对比实验进行探究
注意观察反应现象，并分析原因，然后填写下表
现象
分析
有大量气泡产生，大理石逐渐溶解
该反应在常温下进行，反应速度适中，便于控制。
大理石与稀盐酸反应生成了碳酸和氯化钙：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3
碳酸很不稳定，分解成水和二氧化碳：
H2CO3=H2O+CO2
总反应方程式为：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
实验2：稀硫酸与大理石（或石灰石）反应
现象
分析
刚开始有大量气泡产生，一段时间后，气泡逐渐
减少 ，反应逐渐停止
虽然该反应能生成二氧化碳：
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2
但生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，
形成一层薄膜，使大理石与稀硫酸不能接触，反应难以进行
结论
实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸代替稀盐酸
实验3 ：稀盐酸与碳酸钠粉末反应
现象
分析
结论
反应非常剧烈，短时间产生大量气泡
碳酸钠粉末的表面积很大，与盐酸接触面积大，
反应速度很快，不易控制
实验室不能用碳酸钠粉末或大理石粉末等粉末状
物质制取二氧化碳
该反应的化学方程式为：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
探究选用的药品
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 CaCO3粉末和稀盐酸
3 大理石和稀盐酸
4 大理石和稀硫酸
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取二氧化碳气体
有气泡产生，会减慢，停止
反应速率慢，不易收集
实验室制取二氧化碳的原料：
反应原理：
石灰石（大理石）和稀盐酸
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
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↑
CaCl2、NaCl易溶于水，CaSO4微溶于水。
结论：实验室制取二氧化碳常用的理想药品是
和 ，反应的化学方程式是：
石灰石
稀盐酸
CaCO3＋2HCl = CaCl2＋H2O＋CO2↑
制取二氧化碳药品选取原则是：
①反应条件是否容易达到；
②产生气体的量是多少；
③收集的气体是否纯净；
④装置、操作是否简便；
⑤原料是否易得、价廉。
思考与讨论：
1、制取装置由哪几部分组成？
2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
3、确定气体收集装置应考虑哪些因素？
发生装置
收集装置
实验室制取气体的装置
气体发生装置
气体收集装置
反应物的状态
固体和固体反应
固体和液体反应
液体和液体反应
反应条件（是否需要加热、加催化剂等）
。。。
二、怎样设计实验室制取气体的装置
排空气法
密度比空气的大——向上排气法
密度比空气的小——向下排气法
排水法（不易溶于水、不与水发生反应）
提出问题
如何选择一套合理的装置制取CO2？
［温故而知新］
气体 反应原理 反应物状态 反应条件 密度与空气比较 是否溶于水
Ｏ2
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2
2H2O2
MnO2
2H2O+O2
固
加热
催化剂
常温
固+液
大于空气
大于空气
不易溶于水
不易溶于水
A
B
C
D
E
1、二氧化碳和氧气相关性质比较
三、探究实验室制取二氧化碳的装置
二氧化碳
氧气
（高锰酸钾）
反应物的
状态
反应条件
气体密度比空
气大或小
是否与水反应
固体和液体
反应
常温
大
能溶于水并能
与水反应
固体
加热
略大
不能
想一想：实验室制取二氧化碳的装置是否与制取氧
气的装置相同？为什么？
实验室制取O2 与CO2的比较
发生装置 收集装置
制O2
制CO2
反应物状态
反应条件
装置图
2H2O2 === 2H2O +O2↑
MnO2
固+液
不需加热
固
加热
固+液
不需加热
气体密度
气体溶解性
比空气略大
微溶于水
比空气大
向上排气法
能溶于水且能与水反应
CaCO3+2HCl==
CaCl2+H2O+CO2↑
不适宜用排水法
向上排气法
排水法
2KMnO4 === K2MnO4+MnO2+O2 ↑
△
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，
你也可以另选或自制仪器，还可以利用代用品。
以下是设计的部分装置可供参考
1、气体发生装置
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
想一想：上述装置各有什么优缺点？
2、气体收集装置
二氧化碳气体能不能用排水法收集，为什么？
1、怎样检验生成的气体是二氧化碳？
答：将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体 是二氧化碳。
讨论
2、怎样检验二氧化碳是否收集满？
答：用燃着的木条接近集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。
实验室里制取二氧化碳
实验步骤：
检验方法
澄清石灰水
变浑浊
验满方法
连接仪器
检查气密性
加大理石
加稀盐酸
收集气体
讨论并归纳实验室制取二氧化碳的
操作步骤
连接仪器
①
检查气密性
②
加大理石
③
加稀盐酸
④
收集气体
⑤
关于收集较纯的二氧化碳的处理
课堂小结
1）反应原理
2）装置图
3）收集方法
4）检验方法
二氧化碳
实验室制法
向上排气法
将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
5）验满方法
点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收集满二氧化碳，因为二氧化碳不支持燃烧