(共20张PPT)
第1课时
二氧化碳制取的研究
01
实验室里制取二氧化碳的化学反应原理及装置选择
重点
实验室制取二氧化碳的药品和反应原理。
02
链接实验室制取气体的一般思路和方法
难点
实验室制取二氧化碳的装置选择。
学习目标
你都知道哪些反应能生成二氧化碳呢?它们可以用来在实验室制取CO2吗?
木炭燃烧
蜡烛燃烧
木炭还原氧化铜
呼吸
所得气体不纯, 不易收集
条件不易达到
不能
不能
含碳酸根离子(CO32-)的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等在常温下反应生成较纯净的CO2气体。
生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、等其主要成分都是碳酸钙(CaCO3),纯碱是碳酸钠(Na2CO3)。
资料卡片
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
新知探究
实验室制取二氧化碳的药品选择
实验药品 实验现象 是否适用于实验室制取CO2
碳酸钠和稀盐酸
大理石和稀盐酸
大理石和稀硫酸
不适用
适用
不适用
固体溶解,迅速产生大量气泡
固体逐渐溶解,有气泡产生且速率适中
刚开始有气泡产生,然后反应逐渐减慢,最后停止
讨论:
1.能不能用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应?
答:不行,浓盐酸具有______性,使制得的气体中混有______气体。
2.实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取CO2?
答:碳酸钙粉末跟稀盐酸反应反应速度太快,不便于收集气体
答:不能。因为硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面,阻碍了反应的进行
3.可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制CO2,为什么?
CaCO3+H2SO4=CaSO4+ H2O + CO2↑
HCl
挥发
都是混合物
一、药品:
石灰石或大理石和稀盐酸
二、反应原理:
CaCO3+2HCl==CaCl2 + H2O + CO2 ↑
实验室制取CO2
(主要成分为CaCO3)
(主要成分为HCl)
石灰石
对比氧气的制取,确定实验装置
2H2O2 = 2H2O + O2↑
MnO2
固
液
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2↑
△
固
加热
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
△
1、发生装置:
依据:(1)反应物的状态(如液态、固态)
(2)反应条件(如加热,常温)
固固加热型
固液常温型
×
√
【结论】制取CO2的发生装置:固液常温型
三、制取二氧化碳的装置
(CO2密度比空气大,能溶于水)
排水法
向上排空气法
向下排空气法
×
√
不易溶于水 或难溶于水
密度比空气大
密度比空气小
×
2、收集装置:
考虑气体溶解性与密度
【结论】制取CO2的收集装置:向上排空气法
长颈漏斗 锥形瓶
双孔橡皮塞 导气管
1.发生装置:
2.收集装置:
集气瓶 玻璃片
固液不加热型
制取二氧化碳的装置
实验室制取二氧化碳的装置
检查气密性
装药品 (先固后液)
收集并验满
【总结】实验室里制取二氧化碳的步骤:
查
装
收
澄清石灰水
变浑浊
检验方法
验满方法
操作:将燃着的木条放在集气瓶口
现象:木条熄灭
装置气密性的检查:关闭止水夹,往长颈漏斗加水至下端形成液封,继续加水,若能形成一段稳定的水柱,则装置气密性良好。
(防止CO2从长颈漏斗逸出)
长颈漏斗下端要_____________。
伸入液面以下
2)反应原理
3)装置图
4)检验方法
二氧化碳实验室制法
向上排空气法
将气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊,则是CO2
5)验满方法
将燃着的木条放到集气瓶口,木条熄灭,则二氧化碳集满。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
1)药品
大理石(或石灰石)和稀盐酸
五、实验室制取气体的思路
确定实验室条件下制取气体的药品和反应原理;
1.确定反应原理
选择制取气体时采用的发生装置和收集装置;
2.选择制取装置
确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
3.气体的检验
实验室制取气体的一般思路和方法
(1)确定制取气体的________________,即在实验室条件下(如常温、加热、加催化剂等),选择____________、通过____________来制取这种气体;
(2)确定制取气体时应采用的____________,包括气体___________和____________;
(3)确定____________制得的气体就是所要制取的气体。
化学反应原理
什么药品
什么反应
实验装置
发生装置
收集装置
如何验证
实验室制取气体的一般思路和方法
典例1
新知探究
A
实验室制取二氧化碳时,不需选用的仪器是( )
A.酒精灯 B.导管
C.带孔橡胶塞 D.试管
实验室里用向上排空气法收集CO2,依据的CO2性质是( )
A.密度 B.颜色 C.气味 D.熔点
典例2
A
下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 ( )
A.二氧化碳的密度比空气大,故能用向上排空气法收集
B.实验室中可用燃烧木炭的方法制取二氧化碳
C.在发生装置中加入块状石灰石和稀盐酸
D.因为碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应,故气体发生装置不需要加热
B
课堂达标
1
课堂达标
2
如图是实验室的部分实验装置,回答有关问题:
A
B
C
D
E
(1)实验室用稀盐酸与石灰石反应制取二氧化碳应选用的装置是________(填序号);其中,发生装置中产生二氧化碳的化学方程式为____________________________________________。
(2)检验二氧化碳是否集满的方法是:______________________________________________________。
BC
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
将燃着的木条放在集气瓶口,观察木条是否熄灭
课堂达标
3
为测定某石灰石中碳酸钙的含量,现称取12.5g石灰石样品与足量的稀盐酸反应(杂质不溶于水,也不参与反应),得到二氧化碳气体4.4g(假设生成的气体全部逸出)。请计算:该石灰石样品含碳酸钙的质量分数。
方法点拨:先根据化学方程式,利用二氧化碳的质量求出参加反应的碳酸钙的质量,进而计算出石灰石样品中碳酸钙的质量分数。
课堂达标
3
解:设该石灰石样品含CaCO3的质量为x。
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 4.4g
100
44
x
4.4g
=
10g
12.5g
x=10g
该石灰石样品含CaCO3的质量分数为: ×100%=80%
答:该石灰石样品含碳酸钙的质量分数为80%。
x=100(4.4g/44)