课题2 二氧化碳制取的研究
人教版 初中化学
第六单元 碳和碳的氧化物
学习目标
探究实验室制取二氧化碳的反应原理。
01
研究实验室里制取二氧化碳的装置。
02
掌握实验室里制取气体的一般思路和方法。
03
1.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。你能说明其中的道理吗?
新课导入
2. 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?反应的原理是什么吗?
新课导入
我们学过的能够生成二氧化碳的化学反应有哪些?
这些反应都能用来实验室制取二氧化碳吗?为什么?
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
…………
碳还原氧化铜
思考与交流
制取二氧化碳的药品选择
一
探究
可供选择的原料:
石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
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
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。
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}实验
现象
Na2CO3粉末和稀盐酸反应
Na2CO3粉末和稀硫酸反应
大理石和稀盐酸反应
大理石和稀硫酸反应
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。
认真观察实验演示过程,记录实验现象,并得出最佳实验组合。
大量气泡,反应剧烈
大量气泡,反应剧烈
大量气泡,反应速度适中
少量气泡,反应一会儿就停止
石灰石或大理石与稀盐酸
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
1. 药品:
2.反应原理:
制取二氧化碳的药品选择
一
大理石、石灰石(主要成分是CaCO3) 主要成分是氯化氢(HCl)
碳酸不稳定
思考与交流
1. 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。
2. 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。
3. 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。
CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2↑ + H2O
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2↑ + H2O
制取二氧化碳的装置选择
二
探究
回顾:
(1)实验室制取氧气的装置及选择依据?
(3)怎样收集氧气?依据是什么?
1、实验室制取氧气的发生装置
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}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
加热
固体和
液体
常温
2、实验室制取氧气的发生装置
{073A0DAA-6AF3-43AB-8588-CEC1D06C72B9}气体
与空气密度比较
收集方法
是否溶于水及是否与水反应
收集
方法
O2
CO2
大于空气密度
大于空气密度
向上排空气法
不易溶于水
且不与水反应
能溶于水且与水反应
向上排空气法
不能用
排水法
排水法
下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择
分液漏斗
长颈漏斗 锥形瓶
双孔橡皮塞 导气管
1.发生装置:
{21E4AEA4-8DFA-4A89-87EB-49C32662AFE0}装
置
优点
2.收集装置:
集气瓶 玻璃片
装置简单
方便加药品
控制反应速率
控制反应发生和停止
实验室制取二氧化碳的装置
思考与交流
(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,收集到更纯的二氧化碳。
制取二氧化碳的步骤
三
澄清石灰水
变浑浊
查装置气密性
装入大理石
定 固定装置
加入稀盐酸
收集气体
验 检验气体是否
为CO2及验满
“茶庄定价收盐”
用止水夹夹住导气管,向长颈漏斗中加水,没过长颈漏斗的下端,发现长颈漏斗中的液面不下降,说明装置的气密性良好
制取二氧化碳的步骤
三
思考与交流
1. 如何检验生成的气体是二氧化碳?
检验
将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,证明是CO2。
2. 用集气瓶收集二氧化碳时,如何证明集气瓶中已经充满了二氧化碳?
验满
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
1. 确定制取气体的反应原理
2. 确定制取气体时的实验装置
3. 确定如何验证所制取的气体
二氧化碳的工业制法
四
高温煅烧石灰石
CaCO3 CaO + CO2
高温
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
实验室
制法
工业制法
二氧化碳制取的研究
实验原理:
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O
CaCO3===CaO + CO2
高温
课堂总结
1.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳( )
随堂练习
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
2.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
B
3.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按要求装备好仪器 ;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。
其正确的操作顺序是( )
A.① ② ③ ④ ⑤ B. ② ① ④ ③ ⑤
C. ① ④ ③ ② ⑤ D. ① ② ④ ③ ⑤
4.下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
应该用向上排空气法收集气体
A
B
D
C
1.实验室制取氧气的发生装置应选择______,收集装置应选择______。
2.实验室制取氢气的发生装置应选择______,收集装置应选择______。
3.实验室制取二氧化碳的发生装置应选择______,收集装置应选择______。
A
D E
B C
E F
B C
D
E
F
5.实验装置选择填空
6、①已知氨气是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。在实验室中通常用加热固体氯化铵和熟石灰的混合物来制取氨气。
实验室制氨气的发生装置可选用图( ),收集装置可选图 ( )。
②已知可用锌和稀硫酸在常温下来制取氢气,氢气是一种无色无味且难溶于水的气体,密度比空气小。
实验室制氢气的发生装置可选用图( ),收集装置可选图 ( )。
A
D
A
B
C
D
E
B
DE