(共22张PPT)
第六单元
课题2
第2课时
人教版-化学-九年级上册
二氧化碳制取的研究
【重点】根据反应原理选择实验装置。
【难点】实验室制取气体的一般思路和方法。
1.知道在实验室里制取气体的一般思路和方法；
2.学会根据原理选择装置，根据气体的性质确定收集方法。
学习目标
新知导入
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
回顾复习
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置
收集装置
新知导入
三、实验室制取二氧化碳的步骤
1.按要求连接好仪器。
2.检查装置的气密性。
3.加药品。
4.收集气体。
5.验满。
对于一些实验室制取气体的一般思路和方法是什么呢？
新知探究
知识点一、实验室制取气体的一般思路和方法
实验室制取气体的反应原理
确定实验室制取气体的反应原理要考虑：反应条件是否易达到，原料是否廉价易得，反应速率是否适中，产生的气体是否易收集，反应是否易操作，是否有利于环保等因素。
1
新知探究
实验室制取气体的装置确定
气体发生装置
反应物的状态
反应的条件
固体与固体的反应
固体与液体的反应
液体与液体的反应
...
…
是否需要加热、加催化剂等
发生装置的选择依据：反应物的状态和反应条件
2
新知探究
实验室常见的气体发生装置和选择的依据：
Ⅰ
固固加热型
Ⅱ
固（液）液常温型
铁夹夹在距试管口1/3处
导气管不能伸入试管过长，否则不利于气体排出
试管口略向下倾斜，以免冷凝水倒流，炸裂试管
导气管不能伸入试管（或锥形瓶）过长，否则不利于气体排出
长颈漏斗末端必须插入液面以下，起液封作用，否则生成的气体会从长颈漏斗口逸出
a
b
新知探究
反应物的状态
反应条件
发生装置
固体与固体
加热
Ⅰ
固液（或液体）与液体
常温
Ⅱ
特别提醒！
检查装置Ⅱ（b）气密性的方法：向长颈漏斗内注水，浸没长颈漏斗下端管口，用弹簧夹夹紧橡皮管，继续向长颈漏斗内注水，如果长颈漏斗内液面不下降，说明装置气密性良好。
新知探究
实验室收集气体的装置确定
收集装置的选择依据：气体的密度和溶解性
气体收集装置
气体的密度
气体的溶解度
密度比空气的大
向上排空气法
密度比空气的小
向下排空气法
不易溶于水，不与水反应
排水法
3
新知探究
导管末端要插到集气瓶底部，以便排净集气瓶内的空气
导管放在集气瓶口即可
向上排空气法
向下排空气法
排水法
排空气法收集到的气体：干燥
排水法收集到的气体：纯净
新知探究
巧学妙记
集气口诀
与水作用排气法，
根据密度定上下；
不溶微溶排水法，
所得气体纯度大。
新知探究
特别提醒！
1.当气体的密度与空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。
2.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的大，采用向上排空法收集；如果小于29，则密度比空气的小，采用向下排空法收集。
新知探究
二氧化碳和氧气的实验室制取方法比较
制取原理
反应物的状态
反应条件
二氧
化碳
稀盐酸与大理石（或石灰石）反应
稀盐酸为液体，大理石（或石灰石）为固体
常温
氧气
加热高锰酸钾
高锰酸钾为固体
加热
加热氯酸钾
氯酸钾为固体
加热，有二氧化锰作催化剂
分解过氧化氢溶液
过氧化氢溶液为液体
常温，有二氧化锰作催化剂
新知探究
气体的密度与空气的比较（大或小）
是否溶于水，是否与水反应
二氧化碳
相同条件下，二氧化碳的密度比空气的大
能溶于水，与水反应
氧气
相同条件下，氧气的密度比空气的略大
不易溶于水，也不与水反应
新知探究
发生
装置
?
?
示例
?加热高锰酸钾制氧气
加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
分解过氧化氢溶液制氧气
大理石和稀盐酸反应制二氧化碳
锌粒和稀盐酸反应制氢气（第七单元学习）
收集
装置
?
?
?
?示例
O2、CO2?
H2?
O2、H2?
固体+液体
气体
向上排空气法
向下排空气法
排水法
固体+固体
气体
制取气体装置总结
典例1
新知探究
实验室用高锰酸钾制氧气和用石灰石与稀盐酸反应制二氧化碳相比较，正确的是( )
A．反应装置相同
B．实验时均无须加热
C．都能用向上排空气法收集气体
D．反应类型都是分解反应
C
实验室里有一套如图所示用来制取气体的装置，下列有关叙述正确的是( )
A．锥形瓶里加入大理石，分液漏斗里盛放稀盐酸，可以制取二氧化碳
B．锥形瓶里加入少量MnO2粉末，分液漏斗里盛放过氧化氢溶液，可以制取氧气
C．当发生装置中液体与固体混合产生了气泡，
立即开始收集气体
D．利用该装置可制得纯净、干燥的气体
典例2
新知探究
B
课堂小结
实验室制取气体的思路和方法
装置的确定
确定反应原理及药品
发生装置
收集装置
检验
验满
依据：反应物的状态和反应条件
依据：气体的密度和溶解性
D
课堂达标
1
实验室制取某种气体，确定其发生及收集装置时不需要考虑的是( )
A．反应物的状态
B．反应条件
C．气体的性质
D．气体的用途
（2018·广安中考改编）
课堂达标
2
如图是实验室制取与收集气体的装置图，据此回答有关问题。
(1)实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳气体，应选用的发生装置和收集装置的组合是________(填序号)，反应的化学方程式为
；该组合装置还可以用来制取氧气，其化学方程式为
。
A
B
C
D
E
CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2
2H2O+O2↑
MnO2
BC
课堂达标
3
如图是实验室制取与收集气体的装置图，据此回答有关问题。
如要用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是A，选择理由是___________________，但需对该装置稍做的改动是_____________________。
A
B
C
D
E
加热固体制取气体
在试管口放一团棉花
解析：用高锰酸钾制取氧气是加热固体制取气体，可选用发生装置A，但需要在该装置的试管口放一团棉花。
课堂达标
4
（2018·青岛中考改编）
实验室制取气体时需要的一些装置如图所示，请回答下列问题。
(1)写出标有序号的仪器名称：①__________，②__________。
(2)实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置都可选用B装置的原因是
，装置中使用分液漏斗的优点是
。
A
B
C
D
E
①
②
酒精灯
锥形瓶
反应物是固体和液体，反应条件是常温
通过调节活塞控制液体的滴加速率，进而控制反应速率(共26张PPT)
第六单元
课题2
第1课时
人教版-化学-九年级上册
二氧化碳制取的研究
【重点】实验室制取二氧化碳的药品和反应原理。
【难点】实验室制取二氧化碳的装置选择。
1.了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理；
2.探究实验室里制取二氧化碳的装置；
3.掌握二氧化碳的鉴别方法。
学习目标
新知导入
向一个玻璃杯内倒入半杯食醋，再将一枚鸡蛋放入醋中，鸡蛋就在醋中浮上浮下，好像一艘潜水艇一样在海洋中潜入浮出。这其中的道理是什么呢？
新知导入
冬季人们为提高大棚蔬菜的产量，在大棚内放置二氧化碳发生装置，你知道二氧化碳发生装置内的药品的主要成分是什么吗？反应的原理又是什么呢？
新知探究
知识点一、制取二氧化碳的药品及反应原理
联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应：
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
…………
石灰石与稀盐酸在常温下反应
石灰石高温分解
这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
新知探究
交流与讨论
碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
蜡烛燃烧可生成二氧化碳
木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
石灰石与稀盐酸在常温下反应
石灰石高温分解
所得气体不纯
取材不便、条件限制
新知探究
实验室制取二氧化碳的药品选择
可供选择的原料：
块状石灰石或大理石(主要成分为CaCO3)、碳酸钠粉末(Na2CO3)、稀盐酸或浓盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
可供选择的仪器：小试管、药匙等。
方案
现象
1
2
3
4
新知探究
编号
实验内容
实验现象
实验分析
1
Na2CO3粉末和稀盐酸
剧烈反应，迅速产生大量气泡
2
块状大理石与浓盐酸
反应剧烈，迅速产生大量气泡，并伴有白雾
3
块状大理石和稀盐酸
产生气泡，速率适中
4
块状大理石和稀硫酸
开始时产生气泡，后来速率减慢并逐渐停止
实验室制取二氧化碳的药品选择
碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快，不便于收集产生的气体
浓盐酸有挥发性，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体
反应速率适中，便于气体收集，原料廉价易得
稀硫酸和碳酸钙反应产生微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行
新知探究
实验室制取二氧化碳的反应原理：
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+2HCl
CaCl2+H2CO3
H2CO3
H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2↑
归纳小结
新知探究
制取二氧化碳的装置
思考：（1）实验室制取氧气的装置是什么？
（2）该装置的选择依据是什么？
（3）怎样收集氧气？为什么这样收集？
新知探究
1.发生装置的选择
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，反应不需加热等条件制取气体。
②固固加热型适用于：反应物为固态，反应在加热条件下制取气体。
②固固加热型
①固液不加热型
新知探究
气体的溶解性、气体的密度
a.排水法：收集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：收集密度比空气大的气体。
c.向下排空气法：收集密度比空气小的气体。
2.收集装置的选择
(a)
(b)
(c)
新知探究
观察与思考
过氧化氢制氧气(O2)和制备二氧化碳(CO2)的比较：
O2
CO2
反应物状态
固体和液体
固体和液体
反应条件
不加热
不加热
气体的密度
大于空气
大于空气
水溶性
难溶于水
能溶于水
根据以上提供的信息，你认为实验室制取CO2时，应该选择怎样的发生装置和收集装置？
新知探究
实验与探究
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择：
新知探究
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
3.实验装置:
制取二氧化碳的装置
新知探究
实验室制取二氧化碳
新知探究
交流与讨论
（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排出。
排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。
（3）怎样检验所得气体是二氧化碳？
（4）怎样检验二氧化碳气体已满？
将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则所得气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。
新知探究
实验室制取二氧化碳的操作步骤：
验（满）
查
装
收
放
新知探究
实验室制取二氧化碳的操作步骤：
检查方法：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，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。
1.按要求连接好仪器。
2.检查装置的气密性。
3.加药品。
4.收集气体。
5.验满。
归纳小结
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
新知探究
解析：选用向上排空气法收集CO2，是因为CO2的密度比空气大。
A
(桂林中考)
课堂小结
二氧化碳制取的研究
药品：石灰石（或大理石）和稀盐酸
装置的确定
反应原理：CaCO3+2HCl
CaCl2+H2O+CO2
操作步骤：查-装-收-验-放
发生装置：固体与液体不加热型
收集装置：向上排空气法
检验：通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明是二氧化碳
验满：将燃着的木条放在集气瓶口，木条熄灭则收集已满
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
（2018·黄冈中考）
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）
