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课题2
二氧化碳制取的探究
学习目标
讲授新课
探究实验室里制取二氧化碳的装置。
02
了解实验室制取二氧化碳的反应原理。
01
了解实验室里制取气体的一般思路和方法。
03
课程回顾
请同学们回忆一下，在实验室里制取氧气的方法有哪几种？
加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气
分解过氧化氢溶液制氧气
导入新课
这些气泡是什么气体的产生的？
除氧气外，二氧化碳也是一种与人类生产、生活有密切关系的气体。那么在实验室里如何制取二氧化碳呢？
含碳酸根离子的化合物
(如Na2CO3 、CaCO3) 能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4 )在常温下反应生成CO2气体。
资料信息
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2↑ + H2O
Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2↑ + H2O
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2↑ + H2O
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2↑ + H2O
NaCl、CaCl2易溶于水、CaSO4微溶于水
原理
一、探究制取二氧化碳的药品及反应原理
这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
选择制取气体时药品的一般原则：较易反应、反应速度适中、生成的气体纯净、易于收集、操作简便、原料廉价易得等。
实验 现象
碳酸钠和稀盐酸反应 大量气泡，反应很快
碳酸钠和稀硫酸反应 大量气泡，反应很快
大理石和稀盐酸反应 大量气泡，反应速度适中
大理石和稀硫酸反应 少量气泡，反应一会儿就停止
实验室制取二氧化碳最理想的药品是大理石（或石灰石）和稀盐酸。
实验室制取二氧化碳的反应原理：
归纳与小结
1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸
2.反应原理：CaCO3+HCl=CaCl2+H2CO3
HCO3=H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸？
不能，因为浓盐酸具有挥发性，能挥发出HCl气体，使收集的CO2不纯。
为什么不用稀硫酸和大理石反应制二氧化碳？
因为稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，阻止了大理石与稀硫酸继续反应。
为什么不用碳酸钠制二氧化碳？
因为碳酸钠与稀盐酸反应时，速度过快，不利于气体收集。
实验室制取氧气的装置
发生装置
收集装置
发生装置
收集装置
制取二氧化碳该用什么装置呢？
二、探究制取二氧化碳的发生装置
实验室制取氧气的发生装置
实验 发生装置 选择依据
反应物状态 反应条件
高锰酸钾
氯酸钾
过氧化氢
固体
加热型
固液
常温型
固体
固体和
液体
常温
加热
装 置
优点
便于随时添加药品
可以控制反应速率
可以控制反应的发生和停止
装置简单
用下图装置制取CO2，如何操作才能控制反应的发生和停止？
三、探究制取二氧化碳的收集装置
气体收集的一般方法和装置
气体收集装置
气体收集的方法
选择依据
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
实验室制取二氧化碳的收集方法：向上排空气法
总结：实验室制取二氧化碳的装置
图2
图1
四、实验室制取二氧化碳的步骤
1. 连接仪器
2. 检查装置气密性
3. 装入大理石
4. 加入稀盐酸
5. 收集气体
实验:制取二氧化碳
选择下列仪器，组装制取二氧化碳的实验装置。
B
C
D
A
可组装的一些发生装置
如何检验生成的气体是二氧化碳？
将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO2
用集气收集二氧化碳时，如何证明集气瓶中已经充满了二氧化碳？
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已收集满。
总结
实验室制取气体的一般思路：
确定制取气体的反应原理，即在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。
确定制取气体时的实验装置，包括气体发生装置和收集装置
确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体
总结
气体发生装置
反应物的状态
反应条件（是否需要加热、加催化剂等）
固体和固体反应
固体和液体反应
液体和液体反应
确定气体发生装置时应考虑的因素
气体收集装置
排空气法
排水法（不易溶于水且不与水发生反应）
密度比空气大——向上排空气法
密度比空气小——向下排空气法
总结
确定气体收集装置时应考虑的因素
五、二氧化碳的工业制法
工业上制取二氧化碳
高温煅烧石灰石
CaCO3 CaO + CO2
高温
课堂小结
二氧化碳制取的研究
实验室
制法
工业制法
实验药品：稀盐酸与大理石或石灰石
实验装置：固液常温型
收集装置：向上排空气法
检验或验满
实验原理：
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3===CaO + CO2↑
高温
