福建省永定县坎市中学2016届九年级第2章第2节二氧化碳的制取

1、二氧化碳的实验室制法二氧化碳的实验室制法永定县坎市中学永定县坎市中学 卢荣毅卢荣毅 人呼吸人呼吸探究新知探究新知 加热碱式碳酸铜加热碱式碳酸铜蜡烛燃烧蜡烛燃烧酒精燃烧酒精燃烧木材燃烧木材燃烧方案方案优点优点缺点缺点人呼吸人呼吸操作方法简单、便操作方法简单、便于收集于收集气体不纯、气体不纯、CO2含量低含量低酒精、蜡烛燃烧酒精、蜡烛燃烧 操作方法简单操作方法简单不易收集、不纯不易收集、不纯木材、煤燃烧木材、煤燃烧原料廉价易得，操原料廉价易得，操作方便作方便原料成本高、不易收集原料成本高、不易收集、不纯、不纯加热碱式碳酸铜加热碱式碳酸铜 气体易收集气体易收集成本高，操作不方便、成本高，操作不方便、

2、不纯不纯实验室制取二氧化碳药品选取原则是：实验室制取二氧化碳药品选取原则是： 反应条件是否容易达到；反应条件是否容易达到； 产生气体的量是多少；产生气体的量是多少； 收集的气体是否纯净；收集的气体是否纯净； 装置、操作是否简单；装置、操作是否简单； 原料是否易得、价廉。原料是否易得、价廉。 石灰石石灰石碳酸钠碳酸钠石灰石石灰石您观察到什么现象？您观察到什么现象？盐酸盐酸盐酸盐酸硫酸硫酸 A B CA B C 继续探究继续探究编编号号实验内容实验内容实验现象实验现象实验分析实验分析1Na2CO3粉末和稀盐酸粉末和稀盐酸 2石灰石和和稀硫酸石灰石和和稀硫酸 3石灰石和稀盐酸石灰石和稀盐酸 4Na2

3、CO3粉末和稀硫酸粉末和稀硫酸5CaCO3粉末和稀硫酸粉末和稀硫酸6CaCO3粉末和稀盐酸粉末和稀盐酸有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 产生气泡速率比较产生气泡速率比较适中适中 适合实验室制取二适合实验室制取二氧化碳气体氧化碳气体 有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 反应速率太快，不易反应速率太快，不易收集收集 开始反应有气泡，一开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生会儿就无气泡

4、产生 反应一会儿就停反应一会儿就停止反应止反应 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 实验室制取二氧化碳所用反应物的探究：实验室制取二氧化碳所用反应物的探究：（2 2）原理：）原理：（1 1）药品：）药品：稀盐酸和大理石（或石灰石）稀盐酸和大理石（或石灰石）碳酸钙碳酸钙+ +盐酸盐酸 氯化钙氯化钙 + +水水 + + 二氧化碳二氧化碳（主要成分为碳酸钙）（主要成分为碳酸钙）CaCOCaCO3 3 HCl CaCl HCl CaCl2 2 H H2 2O COO CO2 2一一反应原理反应原理实验室制取二氧化碳实验室制取二氧化碳现象现象:石灰石表面有大量气泡产生石灰石表面有大量气泡产生,

5、石灰石不断溶解。石灰石不断溶解。1.1.为什么不用浓为什么不用浓HClHCl和和CaCOCaCO3 3反应制取反应制取COCO2 2? ? 浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳中混有氯浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢（化氢（HCl)HCl)气体而不纯。气体而不纯。讨论讨论 2、实验室为何不用碳酸钙粉末或碳酸钠粉末跟稀盐酸反应制取CO2反应速度太快，不利于收集。反应速度太快，不利于收集。 不能用。因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，不能用。因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反应继续进行反应继续进

6、行 。 3 3、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制COCO2 2, ,为什么？为什么？4 4、如果、如果CO2CO2中混有少量中混有少量氯化氢（氯化氢（HCl)气体气体，通入澄清，通入澄清石灰水时，可能不出现浑浊现象。或先不出现浑浊，石灰水时，可能不出现浑浊现象。或先不出现浑浊，过一会儿出现浑浊。过一会儿出现浑浊。氯化氢（氯化氢（HCl)气体气体溶于水生成的盐酸抑制了溶于水生成的盐酸抑制了CaCO3CaCO3生成。生成。如何选择一套合理的装置制取如何选择一套合理的装置制取CO2？气体气体反应原理反应原理反应物反应物状态状态反应反应条件条件密度与空密度与空气比较气

7、比较是否溶于是否溶于水水22KMnO4K2MnO4+MnO2+O22H2O2MnO22H2O+O2固固加热加热催化剂催化剂常温常温固固+液液大于空气大于空气大于空气大于空气不易溶于水不易溶于水不易溶于水不易溶于水ABCDE思考与讨论：思考与讨论：1、制取装置由哪几部分组成？、制取装置由哪几部分组成？2、确定气体发生装置时应考虑、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？哪些因素？3、确定气体收集装置应考虑哪、确定气体收集装置应考虑哪些因素？些因素？发生装置发生装置收集装置收集装置 实验室制取气体的装置包括实验室制取气体的装置包括发生装置发生装置和和收集装置收集装置，请结合实验室制取氧气的知识以及课本请

8、结合实验室制取氧气的知识以及课本4444页的材料，小页的材料，小结确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。结确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。难或不易溶于水，也不与水反应难或不易溶于水，也不与水反应是否需要加热或催化剂是否需要加热或催化剂碳酸钙碳酸钙+ +盐酸盐酸氯化钙氯化钙+ +水水+ +二氧化碳二氧化碳制取二氧化碳的反应原理制取二氧化碳的反应原理：固体液体不需加热密度比空气大能溶于水且能和水反应 实验室制取二氧化碳和实验室用双氧水与二氧化锰制实验室制取二氧化碳和实验室用双氧水与二氧化锰制取氧气的反应药品状态，反应条件类似，故可以采用相似取氧气的反应药品状态，反应条件类似，故可以采

9、用相似的装置：的装置：固液不加热型固液不加热型碳酸钙碳酸钙+ +盐酸盐酸氯化钙氯化钙+ +水水+ +二氧化碳二氧化碳制取二氧化碳的反应原理制取二氧化碳的反应原理：固体液体不需加热密度比空气大能溶于水且能和水反应长颈漏斗长颈漏斗锥形瓶锥形瓶双孔橡皮塞双孔橡皮塞导气管导气管集气瓶二二实验装置实验装置发生装置发生装置收集装置收集装置 简易装简易装置置优点：优点： 仪器装配简单易操作仪器装配简单易操作复杂装置复杂装置优点：优点：方便随时添加稀盐酸方便随时添加稀盐酸 问题：如果只有一个底部有孔的试管、带导管的单孔问题：如果只有一个底部有孔的试管、带导管的单孔胶塞（有弹簧夹）和一个烧杯，你能组装一套可以控

10、制反胶塞（有弹簧夹）和一个烧杯，你能组装一套可以控制反应发生和停止的气体发生装置吗？应发生和停止的气体发生装置吗？附：几附：几种种可控装置：可控装置：ABC 发生装置的比较发生装置的比较固液不需要加热型装置固液不需要加热型装置A AB BC CB B的优点：可控制反应的速率的优点：可控制反应的速率C C的优点：可控制反应的开始与停止的优点：可控制反应的开始与停止 向上排空气法向上排空气法 向下排空气法向下排空气法 排水法排水法密度比空气大密度比空气大 ，且不与空气中的有且不与空气中的有关物质反应关物质反应 不溶于水，且不与不溶于水，且不与水反应水反应用向上排空气法用向上排空气法 收集装置收集装

11、置 收集装置是根据气体的收集装置是根据气体的溶解性溶解性和和密度密度决定的。决定的。 密度比空气大小，密度比空气大小，且不与空气中的有且不与空气中的有关物质反应关物质反应 下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可以另选或自制仪器，还可利用代用品以另选或自制仪器，还可利用代用品1 1、锥形瓶、锥形瓶2 2、平底烧瓶、平底烧瓶3 3、烧杯、烧杯 4 4、试管、试管 5 5、集气瓶、集气瓶6 6、长颈、长颈漏斗漏斗7 7、双孔导管、双孔导管8 8、导管、导管9 9、弯导管、弯导管 1010、水槽、水槽 1111、酒精灯、酒精灯你会组装吗？你会组

12、装吗？158156725845825674567发生装置效果图发生装置效果图ABDEFC连接仪器连接仪器检查气密性检查气密性三、操作步骤：三、操作步骤：加稀盐酸加稀盐酸收集气体收集气体加石灰石加石灰石co2co2co2co2co2该装置的气密性应如何检查？该装置的气密性应如何检查？胶皮管胶皮管长颈漏斗长颈漏斗 用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中用弹簧夹夹紧胶皮管，向长颈漏斗中加水，形成液封后，如果其中的液面保加水，形成液封后，如果其中的液面保持不变，则说明装置的气密性良好。持不变，则说明装置的气密性良好。 检查装置气密性的常用方法：检查装置气密性的常用方法：升温法、升温法、 注水法、注水法、 抽

13、气法、抽气法、 充气法充气法四、检验方法：四、检验方法：澄清石灰澄清石灰水变浑浊水变浑浊能否用燃着的木条？能否用燃着的木条？五、验满方法：五、验满方法：六、其他六、其他高温煅烧石灰石高温煅烧石灰石 CaO CaO也叫生石灰也叫生石灰 2 2、原理应用：、原理应用： （1 1）用稀盐酸洗去热水瓶胆内壁上的水垢（主要成分）用稀盐酸洗去热水瓶胆内壁上的水垢（主要成分CaCOCaCO3 3）(2) (2) 用稀盐酸洗去盛石灰水瓶上的白色固体。用稀盐酸洗去盛石灰水瓶上的白色固体。 CaCO CaCO3 3 CaO CO CaO CO2 2 高温碳酸钙氧化钙二氧化碳1、工业上制取、工业上制取CO2的方法：

14、的方法：实验室制取气体的思路和方法是：实验室制取气体的思路和方法是：1 1、首先需要研究实验室制法的反应原理，即在什么条件下，、首先需要研究实验室制法的反应原理，即在什么条件下， 用什么药品，通过什么反应来制取这种气体。用什么药品，通过什么反应来制取这种气体。2 2、其次需要研究制取这种气体应采取什么样的发生装置，采、其次需要研究制取这种气体应采取什么样的发生装置，采 取什么收集装置。取什么收集装置。3 3、最后还要研究如何检验所得的气体、最后还要研究如何检验所得的气体提示：提示： 可操作性是前提条件；可操作性是前提条件； 操作是否简便易行、是否安全，原料是否廉价易操作是否简便易行、是否安全，

15、原料是否廉价易得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环得，产生的气体是否有利于收集，整个过程是否绿色环保等。保等。归纳知识归纳知识 1 1、发生装置：、发生装置：（1 1）凡是给固体加热或固体跟固体加热，适用于用氯）凡是给固体加热或固体跟固体加热，适用于用氯 酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置。酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置。（2 2）凡是固体与液体制取气体，且不需要加热，适用）凡是固体与液体制取气体，且不需要加热，适用 于制取二氧化碳的装置；若要控制反应速率，可于制取二氧化碳的装置；若要控制反应速率，可 加长颈漏斗或分液漏斗。加长颈漏斗或分液漏斗。（3 3）无论选用哪种装置均应注意：先检查装

16、置气密性）无论选用哪种装置均应注意：先检查装置气密性 再加药品；制气装置中导管略露出胶塞即可；铁再加药品；制气装置中导管略露出胶塞即可；铁 夹夹在试管中上部。夹夹在试管中上部。2 2、收集装置：、收集装置：（1 1）凡常温下不与空气中的成分反应的气体，可以根）凡常温下不与空气中的成分反应的气体，可以根 据气体密度与空气密度的比较（或利用空气平均据气体密度与空气密度的比较（或利用空气平均 相对分子质量与气体相对分子质量比较），采用相对分子质量与气体相对分子质量比较），采用 向下或向上排空气法收集。向下或向上排空气法收集。（2 2）凡气体不易溶于水或难溶于水，可用排水法收集。）凡气体不易溶于水或难

17、溶于水，可用排水法收集。（3 3）有毒性且不易溶于水的气体，可采用洗气瓶倒装装）有毒性且不易溶于水的气体，可采用洗气瓶倒装装 置（即短进长出），从长管排出的水可用烧杯接置（即短进长出），从长管排出的水可用烧杯接 装，如将烧杯换成量筒还可以测出生成气体的体积。装，如将烧杯换成量筒还可以测出生成气体的体积。 洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。（4 4）选用排空气法应注意导管应插入集气瓶底部，排水）选用排空气法应注意导管应插入集气瓶底部，排水 法导管应伸到集气瓶颈部。法导管应伸到集气瓶颈部。3 3、放置方法：、放置方法：（1 1）比空气大的气体，盖严后正放，）比空气

18、大的气体，盖严后正放， 比空气小的气体，盖严后倒放。比空气小的气体，盖严后倒放。1 1、下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图，、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（其中能用于实验室制取二氧化碳的有（ ）A B C DA B C DA A2 2、右图是某同学设计的实验制、右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图，取并收集二氧化碳的装置图，请指出图中的错误，并改正。请指出图中的错误，并改正。1.1.长颈漏斗应插到液面以下；长颈漏斗应插到液面以下；2.2.导管应在塞下少许；导管应在塞下少许；3.3.集气瓶应该正立；集气瓶应该正立；4.4.导管伸入集气瓶底部。导管伸入集气瓶底部。1.1.长颈漏斗未浸到液面以下；长颈漏