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 学案

二氧化碳制取的研究
【学习目标】
1．了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。
2．探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。
3．了解实验室中制取气体的思路和方法。
【重点难点】
1．实验室制取二氧化碳的化学反应原理、实验装置和制取方法。
2．从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法。
学习内容一　实验室制取二氧化碳的原理
【学习指导】
阅读课本第113页的有关内容，观看老师做演示实验，学生作记录，完成下列问题(提示：观察反应有无气泡产生和气泡产生速率的快慢)。
反应原料 实验现象 反应的
快慢 是否便
于收集 结论
石灰石＋
稀硫酸　 有气泡产生，过
一会儿反应停止 慢
石灰石＋
稀盐酸　 有气泡产生 反应速
率适中 便于
收集
碳酸钠＋
稀盐酸　 有气泡产生 反应速
率快　 不便于
收集　 制二氧化
碳的理想
原料为：
石灰石、
稀盐酸　
实验室制取CO2常选用石灰石和稀盐酸，其反应原理是CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
【讨论交流】
1．为什么稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后反应停止，无气泡产生？
2．实验室制二氧化碳能否使用浓盐酸？
3．实验室制取二氧化碳能否用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石？
【温馨点拨】
1．稀硫酸与石灰石的反应进行一会儿后就停止的原因：反应生成的CaSO4微溶于水，因而大部分硫酸钙以沉淀形式覆盖在石灰石表面，阻止反应进行。
2．不能使用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯。
3．不能用纯CaCO3或Na2CO3代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率太快，很难控制，且成本较高。
【名师归纳】
实验室制取一种气体在设计反应时要注意以下几点：a.反应速率必须适中；b.操作简便；c.便于收集；d.只需实验室就能满足反应条件；e.对环境不要造成污染；f.药品价值不要过于昂贵。
【反馈练习】
1．实验室不用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳的理由是(C)
A．稀硫酸与石灰石不反应
B．稀硫酸易挥发，使制得的CO2不纯
C．生成微溶于水的CaSO4，阻止反应进行
D．石灰石中含有杂质
2．下列反应或作用中不产生二氧化碳的是(D)
A．用红热的木炭还原氧化铜
B．大理石与稀硫酸反应
C．在空气中点燃木炭
D．绿色植物的光合作用
学习内容二　实验室制取CO2的装置和步骤
【学习指导】
阅读课本第113－115页的有关内容，完成下列填空。
1．装置的确定
(1)实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置。气体发生装置要考虑反应物的反应条件和反应物的状态。实验室制取CO2，反应物是固态和液态，条件不需加热，所以发生装置选用固液不需加热型。
(2)气体的收集装置要考虑气体的密度和水溶性。二氧化碳的密度比空气大，且不与空气中的任何成分发生反应，故二氧化碳可以用向上排空气法收集。二氧化碳能溶于水且与水发生反应，故不能使用排水集气法收集。选用的收集装置是集气瓶和玻璃片。当气体的密度和空气的密度相近且难溶于水时，一般采用排水集气法收集。
(3)计算CO2、NH3、CO、O2、H2的相对分子质量，并与空气的密度作比较。说出它们的收集方法。
2．操作步骤
(1)实验室制取二氧化碳，装药品前必须先检查装置的气密性。课本中图6－12的发生装置的优点：装置简单，操作方便。
(2)装药品时，先装入石灰石(或大理石)再加入稀盐酸，长颈漏斗的末端应在液面以下。
(3)收集二氧化碳时，用向上排空气法，导管末端插入集气瓶的底部。
(4)检验：向集气瓶中滴入澄清石灰水，澄清的石灰水变浑浊，证明该气体是二氧化碳。
(5)验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，证明已满。
【讨论交流】
1．如何检验生成的气体为二氧化碳？怎样知道二氧化碳已经收集满？
2．实验室制取氧气、二氧化碳有哪些不同？
【温馨点拨】
1．向澄清石灰水中通入生成的气体——石灰水变浑浊，可检验生成的气体为二氧化碳；将燃着的木条置于集气瓶口，看木条是否熄灭来检验二氧化碳是否收集满。
2．实验室制取氧气、二氧化碳的比较
氧气 二氧化碳
反应
原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O22H2O＋O2↑ CaCO3＋2HCl===
CaCl2＋H2O＋CO2↑
发生
装置
用高锰酸钾加热制取氧气可用A，用过氧化氢制取氧气可用B，用石灰石和稀盐酸制取CO2可用B
收集
方法 向上排空气法、排水法 向上排空气法
检验
方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃说明该气体是氧气 将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，说明该气体是CO2
【名师归纳】
1．实验室制取气体的装置由气体发生装置和气体收集装置组成。
2.
3.
4．实验室制取二氧化碳的操作步骤：
①检查装置气密性；②加入药品(先加固体，后加液体)；③收集。
【反馈练习】
1．现有A、B、C、D、E、F六种装置(如下图)：
回答下面的问题：
(1)将实验室制取O2、H2和CO2应选用的发生和收集装置填入下表中(填装置图的字母代号，下同)：
制取的
气体 O2(用KMnO4
作原料) H2(用Zn
和稀硫酸) CO2
发生装置 B A A
收集装置 C或D C或E D
(2)实验室做木炭还原氧化铜的实验并检验生成的气体时，应选用装置B和F连接。
(3)实验室为什么不用木炭与氧化铜反应生成CO2？反应太慢且收集到的气体不纯。
2．根据下图装置填空：
(1)写出图中标号仪器的名称：①酒精灯，②长颈漏斗，③试管。
(2)实验室制取二氧化碳气体的发生装置是B，收集装置是E(填序号)。
在初中化学里，可用A装置进行的实验有(写出任意一个反应的化学方程式即可)2KClO32KCl＋3O2↑。
(3)
实验室用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体混合物来制取氨气。氨气的密度比空气小，且极易溶于水，则实验室制取并收集氨气所用到的装置分别是A、C。将一支收集满干燥氨气的试管，倒插入蒸馏水中(如图)，可能发生的现象是水槽内的液面下降、试管内的液面上升。
PAGE