(共25张PPT)
课题2 二氧化碳制取的研究
第六单元 碳和碳的氧化物
情景导入
植物的生长既离不开阳光和水，也离不开二氧化碳。如果二氧化碳的浓度过低，将严重地抑制植物的生长发育。在前面章节的学习中，我们已经在实验室里成功地制取了氧气，那么，在实验室里如何制取二氧化碳呢？
结合之前所学的知识，说说哪些反应能生成二氧化碳？
合作探究
提出问题
探究点1
二氧化碳制取的原理
归纳总结
木炭还原氧化铜：
C + 2CuO 2Cu + CO2↑
高温
木炭在氧气中燃烧：
C+O2 CO2
点燃
石灰石高温分解：
CaCO3 CaO＋CO2↑
高温
这些反应都能生成二氧化碳，但操作较复杂，产生的二氧化碳不便收集，所以这些反应均不能用于实验室制取二氧化碳。
1
2
3
讨论交流
实验室有以下几种药品：石灰石(主要成分是CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)。利用这几种药品探讨实验室制取CO2的方法。
演示实验
实验编号 药品 实验现象
实验1 碳酸钠和稀盐酸
实验2 石灰石和稀硫酸
实验3 石灰石和稀盐酸
有大量气泡产生，反应很剧烈
开始反应时有气泡产生，反应一会儿后不再产生气泡
有气泡产生，反应速率适中
上述三个实验中，哪一个比较适合在实验室里制取CO2？为什么？
归纳总结
(1)实验3反应速率比较适中，适合实验室制取CO2。实验1反应剧烈，不便于气体的收集；实验2的反应很快就停止了，收集到的CO2量少。
(2)实验室常用石灰石或大理石(主要成分均是CaCO3)与稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
拓展延伸
(1)不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与大理石(或石灰石)反应生成微溶于水的硫酸钙会附着在其表面，阻止反应的继续进行。
(2)不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，导致制得的CO2不纯。
探究点2
制取装置的选择
提出问题
通过实验室制取氧气和二氧化碳方法的学习，我们知道制取气体的装置包括发生装置和收集装置，根据实验室制取氧气和二氧化碳方法的学习总结选择发生装置和收集装置时需要考虑哪些因素？
发生装置
反应物 状态
反应条件
优点
固体与固体、单固体
固体与液体、液体与液体
固体与液体、液体与液体
固体与液体、液体与液体
加热
常温
常温
常温
装置简单
装置简单
便于随时添加药品
可以控制反应速率
气体发生装置
收集装置
收集方法
依据
优、缺点
排水法
向上排空气法
向下排空气法
不溶于水，且不与水反应
密度比空气大
密度比空气小
气体纯净，但不干燥
气体干燥，但不纯净
气体干燥，但不纯净
气体收集装置
O2 CO2
反应原理
反应物状态
反应条件
气体性质
水溶性
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
△
CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
固体
固体与液体
加热
密度比空气大
难溶于水
常温
密度比空气大
能溶于水
根据以上提供的信息，思考实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置如何选择？
氧气和二氧化碳的比较
归纳总结
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择：
归纳总结
大理石(或石灰石)是块状固体，稀盐酸是液体，且反应进行时不需要加热，由此可知，在实验室制取二氧化碳可选择类似于分解过氧化氢制氧气的发生装置。因二氧化碳可溶于水并能与水发生反应，故不宜用排水法收集。二氧化碳的密度比空气大，所以用向上排空气法收集。
实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置
实验室制取二氧化碳
实验步骤
①连接装置，检查装置气密性；
②装入大理石；
③加入稀盐酸；
④收集气体。
实验：实验室制取二氧化碳
实验装置
①
②
1.加入药品时，应先加固体药品后加液体药品。
注意事项
2.长颈漏斗下端管口应伸入液面以下，以防止生成的气体从长颈漏斗处逸出。
探究点3
二氧化碳的检验和验满
提出问题
用集气瓶收集反应生成的气体，如何检验生成的气体是二氧化碳？如何证明集气瓶中已集满了二氧化碳？
归纳总结
检验方法
验满方法
将生成气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则说明CO2已收集满。
检验二氧化碳
验满
随堂练习
1．实验室制取二氧化碳所用的试剂是 ( )
A．纯净的碳酸钙粉末与稀盐酸
B．大理石与稀硫酸
C．碳酸钠粉末与浓盐酸
D．大理石与稀盐酸
D
随堂练习
2．如图是常见的气体发生装置和收集装置，实验室制取二氧化碳气体，其中能选用的装置是 ( )
A
B
C
D
A
3．检验二氧化碳的方法是 ( )
A．将燃着的木条放在瓶口
B．将燃着的木条伸入瓶内
C．向瓶中加入澄清石灰水
D．用肉眼观察
C
随堂练习
随堂练习
4．如图是“二氧化碳的制取、收集和验满”的主要实验步骤，其中操作错误的是 ( )
A.检查气密性
C.收集
D.验满
B.制取
C
5．如图是某同学设计的实验室制取CO2并验满的装置图。请回答下列问题：
(1)仪器a的是_________。
(2)写出锥形瓶内发生反应的
化学方程式：___________________________________。实验时，锥形瓶内的反应进行较长时间后，将燃着的木条放在集气瓶口，火焰不熄灭的原因是_____________
_____________________________________________。
长颈漏斗
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
长颈漏斗下端
管口没有伸入液面以下，CO2从长颈漏斗逸出
随堂练习
(3)实验室不宜采用排水法收集CO2的原因是_____________。
(4)改进装置后，该同学发现制取CO2过程中产生气体的速率太快，其原因可能是______________________
______________(写一点即可)。
CO2易溶于水
盐酸浓度大(或石灰石
随堂练习
颗粒太小)
课堂小结
大理石(或石灰石)和稀盐酸
二氧化碳制取的研究
固液、常温
发生装置
药品
向上排空气法
收集装置
检验、验满
