6.2 二氧化碳制取的研究 课件 (共32张PPT内嵌视频)2023-2024学年九年级化学上册同步课件（人教版）

(共32张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 CO2制取的研究　
在生活中，只要稍加留意，我们不难发现二氧化碳的身影。它与人类的生产、生活密不可分，那么实验室里如何制取二氧化碳呢？
二氧化碳制取的研究
联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成CO2的反应：
碳在氧气中燃烧生成CO2
蜡烛燃烧可生成CO2
木炭还原氧化铜，生成铜和CO2
生物体的呼吸作用可产生CO2
…………
这些方法适用于实验室制取CO2吗？
所得气体不纯
原料不实惠
加热耗能
大理石(含CaCO3)与稀盐酸反应产生CO2
P7实验1-1(4)
【友情提示】
实验室选择化学反应
原理的依据：
1、原料易得且价廉
2、操作简单安全
3、反应速度要适中
4、收集气体要纯
5、节能环保等
操作麻烦
常温下含CO32-的物质与稀酸反应生成CO2
探究1 实验室制取二氧化碳的药品选择
可供选择的原料：石灰石或大理石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
可供选择的仪器：小试管、药匙。
反应原理：常温下含CO32-的物质与稀酸反应生成CO2
CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
Na2CO3＋2HCl=2NaCl ＋H2O＋CO2↑
CaCO3＋H2SO4=CaSO4＋H2O＋CO2↑
Na2CO3 ＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑
探究实验 现 象 分 析
1.向碳酸钠粉末中加入少量稀盐酸
2.向碳酸钙粉末中加入少量稀盐酸
3.向块状大理石中加入少量稀盐酸
4.块状的大理石中 加入少量稀硫酸
冒出大量气泡、
反应激烈
冒出大量气泡、
反应速率适中
冒出大量气泡、
反应速率非常快
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
反应速率适中,利于收集,适合实验室制取CO2气体
冒出少量气泡、反应速率慢、且反应一会儿就停止。
反应速率慢，且反应会停止，不适合实验室制取CO2气体
CaCO3+H2SO4== CaSO4 (微溶) +H2O + CO2
块状大理石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行.
注意:
选原料
实验探究
探究新知
实验室制取二氧化碳的反应原理：
1.药品：石灰石(或大理石)与稀盐酸
2.反应原理：
CaCO3+2HCl CaCl2+H2CO3
H2CO3 H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸不稳定，发生分解
探究2 实验室制取二氧化碳的装置
回顾：（1）实验室制取氧气的装置？
（2）该装置的选择依据是什么？
（3）怎样收集氧气？依据是什么？
加热KMnO4或KClO3制取氧气
反应原理
实验装置图(发生和收集)
检验方法
双氧水制取氧气
反应原理
实验装置图(发生和收集)
检验方法
回顾 ：实验室制取氧气的方法
气体的发生装置：
由反应物的状态、反应条件确定
气体的收集装置：
由气体性质：密度和溶解性等确定
2KMnO4==K2Mn04+MnO2+02
固固加热----气体
将带火星的木条伸入
集气瓶中
2H2O2
MnO2
2H2O﹢O2↑
固液不加热----气体
液封
A
B
C
将带火星的木条伸入
集气瓶中
探究新知
1.发生装置的选择
选择依据：反应物的状态和反应条件
①固液不加热型适用于：
反应物为固态和液态，反应不需加热，制取气体。
②固固加热型适用于：反应物为固态，反应需加热，制取气体。
②固固加热型
①固液不加热型
实验室制取二氧化碳装置的选择：
2.收集装置的选择
选择依据：气体的溶解性、气体的密度
a.排水法：不易溶于水或难溶于水的气体，且不与水反应。
b.向上排空气法：不与空气反应，密度比空气大的气体。
c.向下排空气法：不与空气反应，密度比空气小的气体。
a
b
c
探究新知
实验室制取二氧化碳装置的选择：
CO2: 能溶于水并与水反应，密度比空气大
[ CO2相对分子质量44，大于空气平均相对分子质量29 ]
进气
出气
长进短出
探究新知
使用下列仪器设计制取二氧化碳的装置
课本P114
发生装置
收集装置
总结：二氧化碳的实验室制法
常用药品：
CaCO3+2HCl ＝CaCl2+H2O+CO2↑
反应原理：
实验装置：
常用装置图
最简易装置
改进版装置图
方便随时添加液体药品
方便添加药品
和控制反应速率
液封
块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
1)长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下？
2)集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部？
防止气体从长颈漏斗逸出。
排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的CO2
想一想
3)怎样检验所得气体是CO2 ？
4)怎样检验CO2气体已收集满？
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条立即熄灭，则CO2已收集满。
澄清石灰水
变浑浊
实验室制取二氧化碳的操作步骤是什么？
验(满)
查
装
收
放
探究新知
实验室制取二氧化碳的步骤
向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗的下端浸入液面以下，用止水夹夹住导气管，继续向长颈漏斗加水，静置，发现长颈漏斗中的液面不下降，说明装置的气密性良好
先加固体，后加液体
导气管插入到集气瓶的底部
将燃着的木条平放在集气瓶口
2.添加药品
1.按要求连接好仪器并检查装置气密性。
3.收集气体。
4.验满。
探究新知
④
②
③
①
气密性检查方法：
①封闭气体→②改变气体压强→③观察现象→④得出结论
二氧化碳的工业制法
CaCO3==== CaO + CO2↑
高温
（生石灰）
注意：熟石灰、消石灰、澄清石灰水，主要成分都是Ca(OH)2
煅烧石灰石
例1 下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳（ ）
C
A.C+O2 CO2
B.C+2CuO 2Cu+CO2 ↑
C.CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 ↑
D.CaCO3 CaO+CO2 ↑
高温
点燃
高温
典例精析
A.（1）（2）（3）（4）（5）
B.（2）（1）（4）（3）（5）
C.（1）（4）（3）（2）（5）
D.（1）（2）（4）（3）（5）
例2 实验室制取二氧化碳分为如下五步：
（1）检查装置的气密性；
（2）按要求组装仪器；
（3）向长颈漏斗中加入稀盐酸；
（4）向锥形瓶中加入石灰石；
（5）收集气体。
正确的操作顺序是（ ）
B
典例精析
1.确定某种气体的实验室制法时不需考虑的是（ ）
A.反应所需的药品和条件 B.实验装置
C.气体的验证 D.气体的用途
D
跟进训练
2. 实验室制取二氧化碳，最好选用（ ）,为什么
A、碳酸钠和稀硫酸
B、大理石和稀硫酸
C、大理石和稀盐酸
D、大理石和浓盐酸
C
反应速率太快，不易收集CO2
反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面, 阻止反应的继续进行.
浓盐酸易挥发出HCl气体，导致得到的CO2不纯
3、实验室用氯化铵固体和熟石灰混合加热制取氨气，制备氨气的发生装置应选（ ）
又知氨气极易溶于水，且密度比空气小，应选择下列哪种方法收集（ ）
A .向上排空气法 B .排水法
C .向下排空气法 D .向下排空气法和排水法
D
C
A B C D
A B C D E F
5、下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图，其中能用于实验室制取二氧化碳的有（ ）
A E F
4. NO是汽车尾气中的一种大气污染物，它是一无色气体，难溶于水，密度比空气略大，在空气中能与氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体，在实验室中，收集NO时可选用的集气方法是( )
A .排水法 B. 向上排空气法
C .向下排空气法 D. 排水法或向上排空气法
A
6.右图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误： （1） ； （2） ； （3） 。
长颈漏斗下端没有插入液面以下
锥形瓶中的导管插入到了液面以下
用向下排空气法收集气体
7、右图装置（瓶口位置不变）
也可用于收集气体。
(1)若用它来收集CO2，气体
应从（ ）端通入。
A
(2)若用排空气法收集H2，气体
应从（ ）端通入。
B
a
(3)若用排水法收集O2并测量其
　体积，应先在瓶内装满水且
　与量筒连接，此时气体应从
　（ ）端通入。
收集密度比空气大的气体： 进 出
收集密度比空气小的气体： 进 出
特殊收集装置
a
a
b
b
① ② ③
用①装置收集气体:
收集密度比空气大的气体： 进 出
收集密度比空气小的气体： 进 出
特殊收集装置
a
a
b
b
① ② ③
用②装置收集气体:
用③装置排水法收集气体：一律 进 出
b
a
①制取硫化氢气体的发生装置可以选用
②收集硫化氢气体可以用 法收集，原因是 .
④做上述实验时，尾气要通入装置E吸收，原因是 .
C
8. 硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁和稀硫酸混合，在常温下通过发生反应制得硫化氢气体。试回答：
B
向上排空气
硫化氢气体能溶于水，密度比空气的密度大
为了防止多余的硫化氢逸出污染环境
防倒吸
②
带小孔的隔板
①
9. 实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
A B C D E F G
(1)以上装置图中共有两处明显的错误，请你找出错误的地方并把改正的结果填在下列横线上：① ，② 。
上述装置改正后，请继续回答下列问题。
(2)小李在实验室中用氯酸钾和另一种固体制取氧气，他选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装。小红在实验室中选用C装置作为氧气的发生装置。在他们的实验中都用到了一种相同的固体药品是 (填化学式)，在两个反应中它起 作用。请你写出小红制取氧气的化学反应方程式： 。
E、F或G
MnO2
催化
MnO2
②
带小孔的隔板
①
9. 实验室常用下列装置制取气体，请你根据所学知识回答下列问题。
A B C D E F G
(3)实验室选用C和E装置还可以制取的气体是 (填化学式)，写出实验室制取该气体的化学方程式 。
(4)装置B、C都可以用来制取(3)中的气体，比较这两个装置的不同，指出B装置的一个突出优点 。
(5)若用G装置来收集(3)所指气体时，应将发生装置与 相连接。
CO2
可以随时控制反应的发生与停止
a
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10. 实验室常用亚硫酸钠(Na2SO3)固体与稀硫酸在常温下反应制SO2气体。SO2气体是无色有刺激性气味的有毒气体，它的密度比空气大，可溶于水生成亚硫酸(H2SO3)。
1）试写出实验室制取SO2气体的化学方程式：(提示：该反应与碳酸钙和稀盐酸的化学反应原理相似）____________________。
Na2SO3
+ SO2
= Na2SO4
+H2O
+H2SO4
2）制取SO2时，应选用下图所示的 装置(填代号，下同)； 收集SO2气体时，应选用下图所示 的装置。
B
D
一、药品及反应原理
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
原理：
二、装置的确定
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
收集装置
反应物的状态
反应条件
气体的密度
气体的溶解性
课堂小结
实验室制取二氧化碳
课堂小结
三、实验操作步骤
1.组装仪器；
2.检查装置气密性；
3.先加固体药品，再加液体药品；
4.收集气体并验满。