课题2 二氧化碳制取的研究 课件（39张PPT）

(共39张PPT)
知识再现---谈一谈
你知道哪些可以生成二氧化碳的反应？实验室能用这些反应来制备二氧化碳吗？
从生成气体是否纯净、反应条件是否易达到；反应速率是否适中（易于收集）、操作是否简便、实验是否安全等方面来考虑。
否，不纯

否，不纯

否，不纯

否，不纯、不简便、难达到

否，不纯、不简便、难达到

？，是否适中？
生成二氧化碳的反应
能否用于实验室制取CO2及理由

1
2
3
4
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6
7
课题2、二氧化碳制取的研究
含碳酸根离子（CO32-）的化合物能与稀盐酸（HCl) 或稀硫酸（H2SO4)常温下反应生成CO2气体。

[ 这类化合物例如碳酸钠Na2CO3，以及生产生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、水垢等其主要成分都是碳酸钙CaCO3]
资料：
探究实验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(主要成分均为CaCO3) 、碳酸钙粉末、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
可供选择的仪器：小试管、小烧杯、药匙等。
探究方法：
结论：
方案 现象
1
2
3
4
5
6
实验设计：
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
产生气泡速率比较适中
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
适合实验室制取二氧化碳气体
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
反应一会儿就停止


编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 CaCO3粉末和稀盐酸
3 石灰石和稀盐酸
4 Na2CO3粉末和稀硫酸
5 CaCO3粉末和稀硫酸
6 石灰石和稀硫酸
理一理
确定实验室制取气体反应原理应考虑的因素：
1.制得的气体要较纯；
2.反应条件要容易满足；
3.反应速率要适中；
……


探究活动1：探究实验室制取CO2的反应原理
还可以考虑操作是否简便、实验是否安全、成本低廉等因素。
1.药品：
2.反应原理：
实验总结--药品与原理
CaCO3+2HCl====CaCl2+H2CO3
H2CO3====H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl=====CaCl2+H2O+CO2↑
石灰石（或大理石）与稀盐酸
实验室制取氧气的知识回顾
固体、液体
固体
不需加热
加热
A
B
C或D
用带火星的木条伸进瓶内，木条复燃，则该气体是氧气。
用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则证明已满。
KMnO4或KClO3
H2O2溶液与MnO2

药 品
反应原理

反应物状态
反应条件
发生装置
收集装置
验证方法
验满方法
探究活动2：探究实验室制取CO2的装置
相信你会思考
●确定二氧化碳气体发生装置应考虑的因素？
反应物的状态
反应发生条件
固体—液体
不需要加热
●确定二氧化碳气体收集装置应考虑的因素？
二氧化碳的密度
二氧化碳的溶解性
二氧化碳能否与水反应
密度比空气大
能溶于水
能与水反应
空气的平均相对分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气大，如果小于29，则密度比空气小。

[谈收获，理新知]
1、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用 装置。
2、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置
可采用 装置。
A
3、如果是液体和液体在常温下反应制气体，发生装置
可采用 装置；
A
B
B
现提供如下装置，你会选择怎样的发生
装置和收集装置来制取二氧化碳呢？
相信你会选择
思考：
1、C装置中用到了长颈漏斗，该仪器的作用 是什么？用长颈漏斗时，要注意什么？
2、A、C各有什么优点？有缺点吗？
探究实验2、实验室制取二氧化碳的药品选择
思考：如果实验室里没有长颈漏斗和锥形瓶，我们能找到其它仪器来替代吗？
思考：长颈漏斗替换为分液漏斗或注射器有什么优点呢?
下列仪器中哪些可以代替长颈漏斗？______哪些可以代替锥形瓶？_________
止水夹
有孔塑料板或橡胶片
优点：可以控制反应的发生和停止
探究活动2：探究实验室制取CO2的装置
思考：你能设计一套制取二氧化碳（或控制反应发生和停止）的装置吗？
提供常用仪器，也可自选仪器，请同学们分组讨论，提出各种装置的创意，画出草图，由小组代表上台展示并讲解设计思想，其他小组同学分析评价。
探究活动3：探究CO2的验证方法和验满方法
　◆验满二氧化碳气体的方法：
将待检验的气体通入澄清的石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明气体是CO2。
　 用燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明CO2已经集满。
相信你会对比
【问题讨论】如果用你们设计的实验装置制取二氧化碳，你如何检验和验满二氧化碳气体呢？
澄清石灰水
变浑浊
探究实验3、实验室制取二氧化碳的药品选择
探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体
1．按要求连接好仪器；
实验室制取CO2的主要步骤：
2．检查装置的气密性；
3．装入固、液体药品；
4．收集并验满气体。
相信你会操作
石灰石取几小块，稀盐酸取20mL
气体实验室制法的设计一般思路：
1、原理

2、装置

3、制取
（检验、验满、步骤、注意事项）
相信你会总结
相信你会思考
1.实验室制取二氧化碳所用的药品是____________和________，收集方法采用_____________，这是因为①_____________，
② ____________ 。
大理石（石灰石） 稀盐酸
向上排空气法
二氧化碳能溶于水
二氧化碳密度比空气大
练习---我会做
2、实验室制取二氧化碳的原理是（ ）
A 、 Na2CO3 +2HCl == 2NaCl +H2O + CO2

B、 CaCO3+H2SO4 == CaSO4 +H2O +CO2

C、 CaCO3+2HCl== CaCl2+H2O+CO2

D 、 Na2CO3 +H2SO4== Na2SO4+H2O+CO2
C
练习---我会做
练习---我会做
C
4、硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体, 实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是 ，收集装置 。
A
C
D
E
B
B
D
练习---我会应用
五、作业
（1）收集资料了解工业如何制取二氧化碳。
（2）整理笔记并记忆。
生活和学习中存在或可以得到
CO2的方式如下：
1、空气中有0.03%体积的CO2气体；
2、木炭充分燃烧生成CO2气体；
3、人和动物的呼出气体中有CO2气体；
4、蜡烛燃烧后生成CO2气体。
[讨论]
以上方案能不能作为实验室制取CO2气体的原理或原料？
实验室制取氧气的知识回顾
A
B
C或D
用带火星的木条伸进瓶内，木条复燃，则该气体是氧气。
用带火星的木条放在瓶口，木条复燃，则氧气已满。
固体
加热
固体、液体
不需要加热；催化剂
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
反应原理
发生装置
收集装置
验证方法
验满方法
＝
＝
△
MnO2
药品 KMnO4 H2O2溶液和MnO2
反应原理
反 应 物
状 态
反应条件
发生装置
收集装置

验证方法


验满方法

2. 下列四瓶气体存放方法正确的是（ ）
练习---我会做
3. 检验集气瓶中的CO2是否收集满的正确方法是（ ）
向瓶内倒入澄清石灰水振荡
在瓶口闻其气味
将带火星的木插入瓶里
将燃着的木条放在瓶口
练习---我会做
5.为证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，可在鸡蛋壳上滴加 （ ）
A.酒精 B. 水
C. 石灰水 D. 稀盐酸
练习---我会应用
6. 要鉴别空气、O2、CO2三瓶气体最简便的方法是（ ）
A.将带火星的木条分别伸入集气瓶内
B. 分别通入澄清石灰水中
C. 将燃着的木条分别伸入集气瓶内
D. 测定和比较三种气体的密度
练习---我会应用
7. 集气瓶被誉为“万能瓶”，如下图装置是其中的一种。当被收集的气体从a口进入时，瓶内空气从b口排出，相当于向上排空气法收集气体。现若将被收集的气体从b口进入，则它可收集的气体为：①H2 ②O2 ③CO2 （ ）


A.只有① B. 只有①和②
C. 只有③ D. ①②③均可
练习---我会应用
气体收集装置
排水法
排空气法
密度比空气大
密度比空气小
向上排空气法
向下排空气法
（不易溶于水，不与水发生反应）
不与空气中
气体反应
CO2
固+液
常温
能溶
于水
大于空气
[资料]
空气的平均相对分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气大，如果小于29，则密度比空气小。
[思考]
根据上述资料，二氧化碳的密度比空气大还是比
空气小？
气体
反应物状态 反应条件 密度与空气比较 是否溶于水

有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取二氧化碳气体
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生
反应一会儿就停止
反应速率太快，不易收集
实验设计：
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 CaCO3粉末和稀盐酸
3 石灰石和稀盐酸
4 Na2CO3粉末和稀硫酸
5 CaCO3粉末和稀硫酸
6 石灰石和稀硫酸
现提供如下装置，你会选择怎样的发生
装置和收集装置来制取二氧化碳呢？
相信你会选择
探究活动2：探究实验室制取CO2的装置
【问题讨论】如果用你们设计的实验装置制取二氧化碳，你如何检验和验满二氧化碳气体呢？
也可用启普发生器来制取二氧化碳气体:
工作原理：首先检查装置的气密性；然后，拔掉带
活塞导气管的单孔橡皮塞，从容器的上
边侧口加入大理石，塞上带活塞导气管
的单孔橡皮塞并打开活塞；再从球形漏
斗口加入稀盐酸，加
至大理石完全浸没。
使用启普发生器的好处是：
可以使反应随时发生，也可
以使反应随时停止，非常方便。
7．（1）已知氨气是一种密度小于空气，极易溶于水的气体，实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体的混合物加热制取氨气，则制取氨气的发生装置是 ，选用 作为收集装置。
（2）氢气是密度最小的气体，它难溶于水。实验室常用金属锌粒和稀硫酸在常温下发生反应制取氢气。则实验室制取氢气的发生装置是_________，收集装置是_______。
Ｂ
Ｄ
Ａ
Ｃ或Ｄ