西乡四中周世峰.ppt

课题2 二氧化碳制取的研究,西乡四中 周世峰,本课题要探究的主要内容,实 验 药 品,仪 器 装 置,实 验 原 理,实 验 步 骤,收 集 方 法,验 证 方 法,验 满 方 法,讲解： 气体制备的实验设计应从以下方面设计师：,实验室制取氧气的装置,H2O2和MnO2混合制氧气 固液常温型,加热KClO3和MnO2的混合物制氧气 固体加热型,回忆实验室制取氧气的方法,第一课时,1、判断某方案是否合适的依据： 操作是否简便、节能。 是否安全环保。 原料是否廉价易得。 产生的气体是否有利于收集、纯度高等。 仪器是否为常用仪器。 2、选择药品时要注意的事项： （1）廉价易得 （2）反应速率要适中 （3）某些含氧元素的化合物分解会产生氧气，而某些酸和碳酸盐（含CO32-的物质）会发生反应，生成二氧化碳。 若要制取氢气，你选择的药品中一定含什么元素？,一：制取气体时，如何选择方案和药品（以制氧气为例）,二、制取气体发生装置的选择思路,1.设计发生装置要考虑的两个因素： 反应物的状态（固体、液体） 反应的条件 （是否加热）,2.常用的气体发生装置,A、固体加热型装置中可能用到的仪器,3、气体发生装置中仪器的选择,1.试管口略向下倾斜 2.铁夹夹在试管中上部 3.导管不宜伸入试管过长稍露出橡皮塞 4.药品要平铺且要用外焰加热,试管,酒精灯,导管,铁架台,注意事项：,B、固液常温型装置中可能用到的仪器,反应容器,添加液体的仪器,导气仪器,收集仪器,广口瓶,动一下手：请在下列仪器中挑出你认为可行的仪器进行组装（按相应的分类选出序号）,(1),(6),(5),(4),(3),(2),(13),(12),(11),(9),(10),(8),(7),(14),(16),(15),下列气体发生装置各自都有哪些优点?,固体与液体反应，不需加热,长颈漏斗末端要伸到液面以下（或在长颈漏斗末端加装一个小试管），形成液封，以防气体从漏斗中逸出,导管以刚露出胶塞为宜,固液常温型,三、收集装置的选择思路,主要根据物理性质的两个方面：,（1）气体的密度与空气比较,（2）气体在水中的溶解性,排水法,向下排气法,向上排气法,制取气体时收集装置的具体装配与选择,不易溶于水或难溶于水，不与水反应,密度比空气大，不与空气中的物质反应，不污染空气,密度比空气小，不与空气中的物质反应，不污染空气,思考,分析下面装置有哪些作用？,1、排水法或排空气法收集气体,如左图，若气体密度大于空气密度，气体应从_端进；若气体密度小于空气密度，气体应从_端进。排水法收集时，气体应从_端进。,3、干燥或干燥气体,2、净化（洗气）气体,A,B,B,如左图，若气体密度大于空气密度，气体应从_端进；若气体密度小于空气密度，应从_端进。,B,A,练习: 1、某同学用废试管（试管底部有一小裂口）等仪器设计了一套制取气体的简易发生装置（见下图）。当把盛有块状反应物的试管放入仪器a里的液体反应物中时，反应发生并产生气体，当把试管提离液面时反应即刻停止。,仪器a的名称是 。 若用该装置制取CO2，则a中盛放的液体是 ，试管中应放入反应物是 。 该装置的优点 。,2、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（FeS）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： （1）实验室制取硫化氢的化学反应方程式为： _,FeS+H2SO4=FeSO4+H2S,（2）根据装置图回答下列问题：,制取硫化氢气体的发生装置可以选用 。,B,若用C装置收集硫化氢气体，进气口应为 ，原因是 。,b,硫化氢气体密度比空气的密度大,为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂应该是 ，现象是 。,变红,紫色石蕊试液,3.用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷， 应选用_装置制取； 4.块状的硫化亚铁与稀硫酸反应制取硫化氢气体， 应选用_装置制取； 5用固体Na2O2常温下与水反应制取氧气， 应选用_装置制取。,A,B,A,B或C或D,B或C或D,C,D,复习：制取气体时整个装置的确定：,发生装置,反应物的状态,反应条件,固体和固体,固体和液体,收集装置,排空气法,排水法：,不易溶于水、不与水发生反应,密度比空气大、不污染空气、不和空气反应的气体 用向上排空气法,密度比空气的小、不污染空气、不和空气反应的气体 用向下排空气法,是否需要加热、加催化剂等,结论：根据反应物状态、反应条件确定发生装置；根据气体的密度、溶解性、是否和空气反应来确定收集装置。,实验室如何制取二氧化碳？,第二课时,讨论：我们曾学过许多能产生二氧化碳的反应，请同学们根据积累的知识和生活经验尽可能多的总结出来。,(1)蜡烛燃烧 (2) 木炭燃烧 (3)木炭还原氧化铜 (4)碳在高温下还原氧化铁 (5)碳酸钠与稀盐酸反应 (6)人或动物的呼吸,以上这些产生二氧化碳的方案，是否都能满足实验室制取二氧化碳的条件呢？根据什么来确定？,旧知复习：判断某方案是否合理的依据： 操作是否简便、节能。 是否安全环保、仪器是否常用。 原料是否廉价易得。产生的气体是否有利于收集、纯度高等。 旧知复习：选择药品时要注意的事项： （1）注意仪器的搭配和药品的选择 （2）反应速率要适中（3）提示：某些酸和碳酸盐（含CO32-的物质）会发生反应，生成二氧化碳。,问题一、如何选择制取二氧化碳时的方案和药品？,问题二、实验室制取二氧化碳气体的原理是什么？,实验药品： 大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）、稀盐酸,碳酸钙,氯化钙,CaCO3+2HCl=H2CO3+CaCl2,H2CO3=H2O+CO2,固态,液态,实验原理： 总反应： CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ,稀盐酸,学生完成P114表格。,有大量气泡产生，反应剧烈,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,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 ，不能持续产生二氧化碳,反应速率太快，不易收集,想一想：哪种方案最好,可供选择的原料有：石灰石（主要成分CaCO3）、碳酸钠粉末（Na2CO3）、稀盐酸（有效成分HCl）、稀硫酸（有效成分H2SO4）。如何用实验来确定方案？,你能回答下列问题吗？ 1、不用稀硫酸的原因？ 2、不用浓盐酸的原因？ 3、不用碳酸钠（或碳酸钙粉末）的原因？,知识扩展,因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止石灰石与稀硫酸的反应。,因为浓盐酸有强挥发性，可挥发出氯化氢气体，使得到的二氧化碳不纯。,因为碳酸钠（或碳酸钙粉末）与稀盐酸反应时速度过快，不容易控制反应速度，不利于收集气体。,你会选择仪器吗？,3、实验室里制取二氧化碳装置的确定,你会组装仪器吗？,结论： 实验室制取二氧化碳时，选用反应速度适中的碳酸钙和稀盐酸为原料；选用“固液常温型”的发生装置；选用“向上排空气法”的收集装置。,4、实验室制二氧化碳的步骤：,步骤：,澄清石灰水 变浑浊,火焰熄灭,验满,检验或验证,检查装置的气密性,加入固体药品并连接装置,加入液体药品并收集气体,注意：若用长颈漏斗，先将固体加入锥形瓶（或其他容器）中，长颈漏斗下端要伸入液面以下，导气管应刚露出胶塞为宜。若用分液漏斗则不需要将下端伸入液面以下。,加水法,正放,小结：学完本课题你应该知道：,实验室制取二氧化碳,1、药品：大理石或石灰石、稀盐酸,2、原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ,7、验满方法：将燃着木条 放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满。,4、操作步骤：检查装置气密性、装药品（先固后液）、收集气体,6、检验方法：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊,3、装置：,或,5、收集方法：向上排空气法,课堂练习,1、实验室在常温下用亚硫酸钠（固体）和硫酸制二氧化硫气体，请根据所给信息组合出实验装置图。(下图是在通风厨中进行的),相关的信息： 通常情况下，二氧化硫是一种无色，有刺激性气味的气体。密度比空气大，有毒，易溶于水，能被氢氧化钠溶液吸收。,A,B,C,D,E,2、实验室制取二氧化碳最合适的反应物是( ) A.碳酸钠粉末和稀硫酸 B.石灰石和稀盐酸 C.大理石和稀硫酸 D.大理石和浓盐酸,B,B与D的组合,A B C D E F,3、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、右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图，请指出图中的错误，并改正。,长颈漏斗应插到液面以下；导管应在塞下少许；改用稀盐酸制取二氧化碳；换一根相对较长的导管，并伸入集气瓶底部。,长颈漏斗没有液封； 导管伸入发生装置过长； 错用了稀硫酸制取二氧化碳； 导管伸入集气瓶过短。,错误,改正,4、长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的 除之，同时会产生 气体。,食醋,二氧化碳,5、此实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什么？请改正。,1,2,3,6、有两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体, 取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。现在对此气体展开探究：,（1）此气体是什么物质？验证它的实验方案如下： 产生此气体的化学方程式可能是 。,我想制取该气体,采用的发生装置可选取下图中的 (填序号)，收集装置是 。 (2)我猜想此无色气体还可能是另外一种气体 ，可以产生 它的化学方程式是 。,E,CO2,将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊，则为CO2,B,E,O2,7、实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置？,A,B,C,D,E,答 案： A和C、A和E,8、有一首赞美某种气体的诗，其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境；她驱散了炎炎夏日的暑气；她奋不顾身扑向烈火；她带给大地勃勃生机。”这首诗所赞美的气体是（ ） .氧气 .氮气 .二氧化碳 .甲烷,C,9、通常情况下，氨气（NH3）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，形成的溶液是氨水。实验室用加热氯化氨和消石灰的固体混合物制取氨气。下图是实验室常用的装置。请回答：,A,B,C,D,E,（1）实验室制取氨