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1、第六单元 碳和碳的氧化物课题课题2 2 二氧化碳制取的研究二氧化碳制取的研究来源 1.了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理；2.初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法；3.能说出本实验中常用仪器的名称。COCO2 2气体的产生气体的产生煤燃烧木材燃烧人呼吸酒精燃烧碳还原氧化铜蜡烛燃烧操作方法简单、便于收集气 体 不 纯 、CO2含量低原料廉价易得，操作方便不易收集、不纯操作方法简单原料成本高、不易收集、不纯气体易收集成本高，操作不方便方案优点缺点人呼吸木材、煤燃烧酒精、蜡烛燃烧碳还原氧化铜一一 、实验室制取二氧化碳的反应原理、实验室制取二氧化碳的反应原理实验实验1 1：稀盐酸
2、与大理石（或石灰石）反应：稀盐酸与大理石（或石灰石）反应我们通过下面三个对比实验进行探亲究注意观察反应现象，并分析原因，然后填写下表现象分析有大量气泡产生，大理石逐渐溶解该反应在常温下进行，反应速度适中，便于控制。大理石与稀盐酸反应生成了碳酸和氯化钙：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3碳酸很不稳定，分解成水和二氧化碳：H2CO3=H2O+CO2总反应方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2实验实验2 2：稀硫酸与大理石（或石灰石）反应：稀硫酸与大理石（或石灰石）反应现象分析刚开始有大量气泡产生，一时间后，气泡逐渐刚开始有大量气泡产生，一时间后，气泡逐渐减少减少 ，反
3、应逐渐停止。，反应逐渐停止。虽然该反应能生成二氧化碳：虽然该反应能生成二氧化碳：CaCOCaCO3 3+H+H2 2SOSO4 4=CaSO=CaSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 2但生成的但生成的CaSOCaSO4 4微溶于水，覆盖在大理石表面，微溶于水，覆盖在大理石表面，形成一层薄膜，使大理石与酸不能接触，反应难形成一层薄膜，使大理石与酸不能接触，反应难以进行。以进行。结论实验室制取二氧化碳能不能用稀硫酸代替稀盐酸实验室制取二氧化碳能不能用稀硫酸代替稀盐酸实验实验3 3 ：稀盐酸与碳酸钠粉未反应：稀盐酸与碳酸钠粉未反应现象分析结论反应非常剧烈，短时间产生大量气泡反应非常剧烈，短时
4、间产生大量气泡碳酸钠粉未的表面积很大，与盐酸接触面积大，碳酸钠粉未的表面积很大，与盐酸接触面积大，反应速度很快，不易控制反应速度很快，不易控制实验室不能用碳酸钠粉未或大理石粉未等粉未状实验室不能用碳酸钠粉未或大理石粉未等粉未状物质制取二氧化碳物质制取二氧化碳该反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2探究选用的药品编号实验内容实验现象实验分析1Na2CO3粉末和稀盐酸 2CaCO3粉末和稀盐酸 3大理石和稀盐酸 4大理石和稀硫酸有大量气泡产生，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
5、收集 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 产生气泡速率比产生气泡速率比较适中较适中 适合实验室制取适合实验室制取二氧化碳气体二氧化碳气体有气泡产生，有气泡产生，会减慢，停止会减慢，停止 反应速率慢，反应速率慢，不易收集不易收集 实验室制取二氧化碳的原料实验室制取二氧化碳的原料：反应原理：反应原理：石灰石（大理石）和稀盐酸石灰石（大理石）和稀盐酸CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2探究信息：探究信息：含碳酸根离子（COCO3 32- 2-）的化合物（例如：碳酸钠NaNa2 2COCO3 3、大理石或石灰石主要成分是Ca
6、COCaCO3 3）能与盐酸（HClHCl）或稀硫酸（H H2 2SOSO4 4）反应生成COCO2 2。其原理为：CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 CaCOCaCO3 3+H+H2 2SOSO4 4=CaSO=CaSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 2 NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2CaClCaCl2 2、NaClNaCl易溶于水，易溶于水，CaSOCaSO4 4微溶于水。微溶于水。 结论：实验室制取二氧化碳常用的理想药品是结论：实验室
7、制取二氧化碳常用的理想药品是 和和 ，反应的化学方程式是，反应的化学方程式是：石灰石石灰石 稀盐酸稀盐酸CaCOCaCO3 32HCl = CaCl2HCl = CaCl2 2H H2 2O OCOCO2 2制取二氧化碳药品选取原则是：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。思考与讨论：思考与讨论：1、制取装置由哪几部分组成？2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3、确定气体收集装置应考虑哪些因
8、素？发生装置发生装置收集装置收集装置实实验验室室制制取取气气体体的的装装置置气气体体发发生生装装置置气气体体收收集集装装置置反应物的状态固体和固体反应固体和液体反应液体和液体反应反应条件（是否需要加热、加催化剂等）。二、二、怎样设计实验室制取气体的装置怎样设计实验室制取气体的装置排空气法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排水法（不易溶于水、不与水发生反应）排水法（不易溶于水、不与水发生反应） 提出问题提出问题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COCO2 2？温故而知新温故而知新气体气体反反应原理原理反反应物物状状态反反应条件条件密度与空密度与空气比气比较是否
9、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A AB BC CD DE E1、二氧化碳和氧气相关性质比较三、探究实验室制取二氧化碳的装置二氧化碳 氧气（高锰酸钾）反应物的 状态反应条件气体密度比空 气大或小是否与水反应固体的液体 反应常温大能溶于水并能 与水反应固体加热略大不能想一想想一想：实验室制取二氧化碳的装置是否与制取氧气的装置相同？为什么？发生装置收集装置制O2制CO2反应物状态反应物状态反应条件反应条件装置图装置图2H2H
10、2 2O O2 2 = 2H = 2H2 2O +OO +O2 2MnOMnOMnOMnO2 2 2 2实验室制取实验室制取O O2 2 与与COCO2 2的比较的比较固固+ +液液不需加热不需加热固加热固固+ +液液不需加热不需加热气体密度气体密度气体溶解性气体溶解性比空气略大微溶于水比空气大比空气大向上排空气法向上排空气法能溶于水且能与水反应CaCOCaCO3 3 3 3+2HCl=+2HCl=CaClCaCl2 2 2 2+H+H2 2 2 2O+COO+CO2 2 2 2不适宜用排水法向上排空气法排水法 2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2 下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置
11、时选择，你也可以另选或自制仪器，还可以利用代用品。以下是设计的部份装置可供参考1、气体发生装置ABCDEFGHIJK想一想：上述装置各有什么优缺点？2、气体收集装置二氧化碳气体能不能用排水法收集，为什么？1、怎样检验生成的气体是二氧化碳？答：将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，答：将生成的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体证明生成的气体 是二氧化碳。是二氧化碳。讨论2、怎样检验二氧化碳是否收集满？答：用燃着的木条答：用燃着的木条接近接近集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。集气瓶口，如果木条熄灭，证明已满。澄清石灰水变浑浊连接仪器连接仪器连接仪器连接仪器检查气密性检查气密性
12、检查气密性检查气密性加大理石加大理石加大理石加大理石加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸收集气体收集气体收集气体收集气体讨论并归纳实验室制取二氧化碳的讨论并归纳实验室制取二氧化碳的 操作步骤操作步骤连接仪器连接仪器连接仪器连接仪器 检查气密性检查气密性检查气密性检查气密性 加大理石加大理石加大理石加大理石 加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸 收集气体收集气体收集气体收集气体 关于收集较纯的二氧化碳的处理关于收集较纯的二氧化碳的处理 课堂练习课堂练习1 1 下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？为什么？请改正？错误？为什么？请改正？长颈漏斗没有长颈漏斗没
13、有插入液面下插入液面下出气导管太长，出气导管太长，伸入了液面下伸入了液面下没有用向上排没有用向上排空气法收集空气法收集A AB BD DC C课堂练习课堂练习2 21 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_。AD EB CE FB CDE EF F课堂小结1 1）反应原理）反应原理2 2）装置图）装置图3 3）收集方法）收集方法4 4）检验方法）检验方法二氧化碳实验室制法向上排空气法向上排空气法向上排空气法向上排空气法将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入将气体通入澄清石
14、灰水或向集气瓶倒入将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。CaCOCaCO3 3 + 2HCl = + 2HCl = CaCl CaCl2 2 + H+ H2 2O + COO + CO2 25 5）验满方法）验满方法点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收点燃的木条放在瓶口，若木条熄灭，则已收集满二氧化碳，因为二氧化碳不支持燃烧。集满二氧化碳，因为二氧化碳不支持燃烧。 硫化氢硫化氢(H(H2 2S) S)是一种密度比空气大且溶于水的气体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实验室常用块状固体硫化亚铁( (FeSFeS) )与稀硫酸反应制取与稀硫酸反应制取硫化氢硫化氢, ,实验室制取硫化氢的发生装置是实验室制取硫化氢的发生装置是 ，收集装置收集装置 。A AC CD DE EB BB BD D 随堂练习随堂练习 课后作业课后作业课后练习题 人生的磨难是很多的，所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前，精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。 洛克
