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1、课题课题2 2二氧化碳制取的研究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：讲解：气体制备的实验设计应从以下方面设计师：气体制备的实验设计应从以下方面设计师：净净化化装装置置发发生生装装置置干干燥燥装装置置收收集集装装置置尾尾气气处处理理装装置置实验室制取氧气的装置H H2 2O O2 2和和MnOMnO2 2混合制氧气混合制氧气 固液常温型固液常温型加热加热KClOKClO3 3和和MnOMnO2 2的混合物制氧气的混合物制氧气 固体加热型固体加热型回忆实验室制取氧气的方法回忆实验室制取氧气的方法原
2、理：原理：2H2O22 2H2O+O22KClO32 2KCl+3O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O2MnO2MnO2第一课时第一课时1 1、判断某方案是否合适的依据：、判断某方案是否合适的依据：操作是否操作是否简便、节能。简便、节能。是否是否安全环保。安全环保。原料是否原料是否廉价易得。廉价易得。产生的气体是否有产生的气体是否有利于收集、纯度高利于收集、纯度高等。等。仪器是否为仪器是否为常用仪器。常用仪器。2 2、选择药品时要注意的事项：、选择药品时要注意的事项：（1 1）廉价易得廉价易得（2 2）反应速率要适中）反应速率要适中（3 3）某些含氧元素的化合物分解会产生氧气，而某）某些
3、含氧元素的化合物分解会产生氧气，而某些酸和碳酸盐（含些酸和碳酸盐（含COCO3 32-2-的物质）会发生反应，生成二的物质）会发生反应，生成二氧化碳。氧化碳。若要制取氢气，你选择的药品中一定含什么元素？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1.1.设计设计发生装置发生装置要考虑的两个因素：要考虑的两个因素： 反应物的状态（固体、液体）反应物的状态（固体、液体） 反应的条件反应的条件 （是否加热）（是否加热）多孔隔板多孔隔板2.2.常用的常用的气体发气体发生装置生装置A、固体加热型装置固体加热型装置中可能用到的
4、中可能用到的仪器仪器3 3、气体发生装置中仪器的选择、气体发生装置中仪器的选择1.试管口略向下倾斜试管口略向下倾斜2.铁夹夹在试管中上部铁夹夹在试管中上部3.导管不宜伸入试管过导管不宜伸入试管过长稍露出橡皮塞长稍露出橡皮塞4.药品要平铺且要用外药品要平铺且要用外焰加热焰加热试管试管酒精灯酒精灯导管导管铁架台铁架台注意事项：注意事项：B B、固液常温型固液常温型装置中可能用到的仪器装置中可能用到的仪器反应容器反应容器添加液体的仪器添加液体的仪器导气仪器导气仪器收集仪器收集仪器广口瓶广口瓶动一下手：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
5、的分类选出序号）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，不需加热固体与液体反应，不需加热长颈漏斗末端要伸到液面以长颈漏斗末端要伸到液面以下（或在长颈漏斗末端加装下（或在长颈漏斗末端加装一个小试管），一个小试管），形成液封形成液封，以防气体从漏斗中逸出以防气体从漏斗中逸出导管以刚露导管以刚露出胶塞为宜出胶塞为宜固液常温型固液常温型思考：思考：如何将该装置改进为可以随如何将该装置改进为可以随时控制反应的发生和停止并时控
6、制反应的发生和停止并能随时随地控制反应速度？能随时随地控制反应速度？三、收集装置的选择思路三、收集装置的选择思路主要根据物理性质的两个方面：主要根据物理性质的两个方面：（1）气体的密度与空气比较）气体的密度与空气比较（2）气体在水中的溶解性）气体在水中的溶解性排水法排水法向下排气法向下排气法向上排气法向上排气法制取气体时制取气体时收集装置收集装置的具体装配与选择的具体装配与选择不易溶于水或不易溶于水或难溶于水，不难溶于水，不与水反应与水反应密度比空气大，不与密度比空气大，不与空气中的物质反应，空气中的物质反应，不污染空气不污染空气密度比空气小，不密度比空气小，不与空气中的物质反与空气中的物质反
7、应，不污染空气应，不污染空气收集装置收集装置选择条件选择条件难溶或不易溶于水且不与难溶或不易溶于水且不与水发生反应。水发生反应。比空气的密度大且不与空比空气的密度大且不与空气发生反应的气体。气发生反应的气体。比比比比空气的密度小且不与空空气的密度小且不与空气发生反应的气体。气发生反应的气体。思考思考分析下面装置有哪些作用？分析下面装置有哪些作用？1 1、排水法或排空气排水法或排空气法收集气体法收集气体如左图，若气体密度大于空气密度，如左图，若气体密度大于空气密度，气体应从气体应从_端进；若气体密度小端进；若气体密度小于空气密度，气体应从于空气密度，气体应从_端进。端进。排水法收集时，气体应从排
8、水法收集时，气体应从_端进。端进。3 3、干燥或干燥气体干燥或干燥气体2 2、净化（洗气）气体净化（洗气）气体ABBABAB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。 BA练习练习: :1 1、某同学用废试管（试管底部有一小裂口）等仪器设计、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块状反应物的试管放入仪器a a里的液体反应物中时，反应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。发生并产生气体，当把试管
9、提离液面时反应即刻停止。仪器仪器a的名称是的名称是 。若若用用该该装装置置制制取取CO2，则则a中中盛盛放放的的液液体体是是 ，试试管管中中应应放放入入反反应物是应物是 。该装置的优点该装置的优点 。2 2、硫化氢（、硫化氢（H H2 2S S）是一种有毒气体，其密度比空气的密）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（硫化亚铁（FeSFeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生）和稀硫酸混合，在常温下通过发生反反应应制得硫化氢气体。试回答：制得硫化氢气体。试回答： （1 1）实验室制取硫化氢的化学反应方
10、程式为：）实验室制取硫化氢的化学反应方程式为： _FeS+HFeS+H2 2SOSO4 4=FeSO=FeSO4 4+H+H2 2S S （2）根据装置图回答下列问题：）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制取硫化氢气体的发生装置可以选用。B若用若用C C装置收集硫化氢气体，进气口应为装置收集硫化氢气体，进气口应为 ，原，原因是因是 。b硫化氢气体密度比空气的密度大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，可以将该气体通入为了验证硫化氢的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置装置D D，D D中所盛的试剂应该是中所盛的试剂应该是 ，现象是，现象是 。变红变红紫色
11、石蕊试液紫色石蕊试液3.用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷，用醋酸钠固体与碱石灰固体共热制甲烷，应选用应选用_装置制取；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，块状的硫化亚铁与稀硫酸反应制取硫化氢气体，应选用应选用_装置制取；装置制取；5用固体用固体Na2O2常温下与水反应制取氧气，常温下与水反应制取氧气，应选用应选用_装置制取。装置制取。ABAB或或C或或DB或或C或或DCD复习：制取气体时复习：制取气体时整个装置整个装置的确定：的确定： 发生装置发生装置 反应物的状态反应物的状态反应条件反应条件固体和固体固体和固体 固体和液体固体和液体 收集装置收集装置 排空气法排空气法
12、排水法：排水法： 不易溶于水、不与水发生反应不易溶于水、不与水发生反应 密密度度比比空空气气大大、不不污污染染空空气气、不不和和空空气反应的气体气反应的气体 用向上排空气法用向上排空气法密度比空气的小、不污染空气、不和空密度比空气的小、不污染空气、不和空气反应的气体气反应的气体 用向下排空气法用向下排空气法 是否需要加热、加催化剂等是否需要加热、加催化剂等结论：根据反应物状态、反应条件结论：根据反应物状态、反应条件确定发生装置确定发生装置；根据；根据气体的密度、溶解性、是否和空气反应来气体的密度、溶解性、是否和空气反应来确定收集装置确定收集装置。 实验室如何制取二氧化碳？实验室如何制取二氧化碳
13、？第二课时第二课时讨论：讨论：我们曾学过许多能产生二氧化碳的反应，请同学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。们根据积累的知识和生活经验尽可能多的总结出来。(1)(1)(1)(1)蜡烛燃烧蜡烛燃烧蜡烛燃烧蜡烛燃烧 (2) (2) (2) (2) 木炭燃烧木炭燃烧木炭燃烧木炭燃烧(3)(3)(3)(3)木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜木炭还原氧化铜 (4)(4)(4)(4)碳在高温下还原氧化铁碳在高温下还原氧化铁碳在高温下还原氧化铁碳在高温下还原氧化铁(5)(5)(5)(5)碳酸钠与稀盐酸反应碳酸钠与稀盐酸反应碳酸钠与稀盐酸反应碳酸钠与
14、稀盐酸反应 (6)(6)(6)(6)人或动物的呼吸人或动物的呼吸人或动物的呼吸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？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：判断某方案是否合理的依据：操作是否操作是否简便、节能。简便、节能。是否是否安全环保、仪器是否常用。安全环保、仪器是否常用。原料是否原料是否廉价易得。廉价易得。产生的气体是否有产生的气体是否有利于收集、纯度高利于收集、纯度高等。等。旧知复习：旧知复习：选择药品时要注意的事项：选择药品时要注意的事项：（1
15、1）注意仪器的搭配和药品的选择）注意仪器的搭配和药品的选择（2 2）反应速率要适中（）反应速率要适中（3 3）提示：某些酸和碳酸盐（含）提示：某些酸和碳酸盐（含COCO3 32-2-的物的物质）会发生反应，生成二氧化碳。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问题二、实验室制取二氧化碳气体的原理是什么？是什么？实验药品：实验药品： 大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）、稀盐酸大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）、稀盐酸 碳酸钙碳酸钙氯化钙氯化钙CaCOCaCO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2COCO3 3+CaCl+
16、CaCl2 2H H2 2COCO3 3=H=H2 2O+COO+CO2 2固态固态液态液态实验原理：实验原理： 总反应：总反应： CaCOCaCOCaCOCaCO3 3 3 3 + 2HCl = CaCl + 2HCl = CaCl + 2HCl = CaCl + 2HCl = CaCl2 2 2 2 + H + H + H + H2 2 2 2O + COO + COO + COO + CO2 2 2 2 稀盐酸稀盐酸学生完成学生完成P114P114表格。表格。编号实验内容实验现象实验分析(是否适宜实验室制取二氧化碳)1NaNa2 2COCO3 3粉末和稀盐酸2石灰石和稀盐酸3NaNa2
17、2COCO3 3粉末和稀硫酸4石灰石和稀硫酸有大量气泡产生，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开始反应有气泡, ,一会一会儿就无气泡产生儿就无气泡产生 反应一会儿就停止反应一会儿就停止反应反应 ，不能持续产，不能持续产生二氧化碳生二氧化碳反应速率太快，不易收集可供选择的原料有：可供选择的原料有：石灰石（主要成分石灰石（主要成分CaCOCaCO3 3）、碳酸）、碳酸钠粉末（钠粉末（NaNa2 2COCO3 3）、稀盐酸（有效成分）、稀盐酸（有效成分HClHCl）、稀硫酸）、稀硫酸（有效成分（有效成分H H2 2SOS
18、O4 4）。如何用实验来确定方案？）。如何用实验来确定方案？你能回答下列问题吗？1、不用、不用稀硫酸稀硫酸的原因？的原因？2、不用、不用浓盐酸浓盐酸的原因？的原因？3、不用、不用碳酸钠（或碳酸钙粉末）碳酸钠（或碳酸钙粉末）的原因？的原因？知识扩展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。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。化碳不纯。因为碳酸钠（因为碳酸钠（或碳酸钙粉末或碳酸
19、钙粉末）与稀盐酸反应时速度过快，不容）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。易控制反应速度，不利于收集气体。多孔隔板多孔隔板你会选择仪器吗？你会选择仪器吗？3 3、实验室里制取二氧化碳装置的确定、实验室里制取二氧化碳装置的确定你会组装仪器吗？你会组装仪器吗？结论：结论：实验室制取二氧化碳时，选用反应速度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；选用适中的碳酸钙和稀盐酸为原料；选用“固液常温型固液常温型”的发生装置；选用的发生装置；选用“向上向上排空气法排空气法”的收集装置。的收集装置。4、实验室制二氧化碳的步骤：步骤：步骤：澄清石灰水变浑浊火焰熄灭检查
20、装置检查装置的气密性的气密性加入固体药加入固体药品并连接装置品并连接装置加入液体药品加入液体药品并收集气体并收集气体注意：若用若用长颈漏斗长颈漏斗，先将固体加入锥形瓶（或其他容器）中，先将固体加入锥形瓶（或其他容器）中，长颈漏斗下端要长颈漏斗下端要伸入液面以下伸入液面以下，导气管应刚露出胶塞为宜。若用，导气管应刚露出胶塞为宜。若用分液漏斗分液漏斗则则不需要将下端伸入液面以下不需要将下端伸入液面以下。加水法加水法正正放放小结：学完本课题你应该知道：小结：学完本课题你应该知道：实验室制取二氧化碳实验室制取二氧化碳1、药品：大理石或石灰石、稀盐酸2 2、原理：原理：CaCOCaCO3 3 + 2HC
21、l = CaCl + 2HCl = CaCl2 2 + H + H2 2O + COO + CO2 2 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课堂练习1 1、实验室在、实验室在常温下常温下用用亚硫酸钠（固体）亚硫酸钠（固体）和和硫酸硫酸制二氧化硫气体，制二氧化硫气体，请根据所给信息请根据所给信息组合组合出实验装置图。出实验装置图。( (下图是在通风厨中进行的下图是在通风厨中进行的) )相关的信息：相关的信息： 通常情况下，二
22、氧化硫是一种无色，有刺激性气通常情况下，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。液吸收。A AB BC CD DE E 2 2、实验室制取二氧化碳最合适的反应物是、实验室制取二氧化碳最合适的反应物是( )( )A.A.碳酸钠粉末和稀硫酸碳酸钠粉末和稀硫酸B.B.石灰石和稀盐酸石灰石和稀盐酸 C.C.大理石和稀硫酸大理石和稀硫酸D.D.大理石和浓盐酸大理石和浓盐酸BB B与与D D的组合的组合A B C D E F3 3、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
23、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 E F4 4、右图是某同学设计的实验制取并收、右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图，请指出图中的集二氧化碳的装置图，请指出图中的错误，并改正。错误，并改正。稀硫酸稀硫酸石灰石石灰石长颈漏斗应插到液面以下；导管应在塞下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。相对较长的导管，并伸入集气瓶底部。长颈漏斗没有液封；长颈漏斗没有液封；导管伸入发生装置过长；导管伸入发生装置过长；错用了稀硫酸制取
24、二氧错用了稀硫酸制取二氧化碳；化碳；导管伸入集气瓶过短。导管伸入集气瓶过短。4 4、长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要、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。成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的可加入适量的 除之，同时会产生除之，同时会产生 气体。气体。食醋食醋二氧化碳二氧化碳5 5 5 5、此实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什、此实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什、此实验室制取二氧化碳的装置图有哪些错误？为什、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。么？请改正。么？请改正。
25、么？请改正。1236 6、有两瓶无标签的试剂、有两瓶无标签的试剂, ,分别是固体和液体分别是固体和液体, , 取少量试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：体展开探究：（1 1）此气体是什么物质？验证它的实验方案如下：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产生此气体的化学方程式可能是 。 我想制取该气体我想制取该气体, ,采用的发生装置可选取下图中的采用的发生装置可选取下图中的 ( (填序号填序号) )，收集装置是，收集装置是 。(2)(2)我猜想此无色气体还可能是另外一种气体我猜想此无
26、色气体还可能是另外一种气体 ，可以产生，可以产生它的化学方程式是它的化学方程式是 。猜想猜想实验步骤实验步骤现象及结论现象及结论此气体可能是此气体可能是E ECO2将气体通入澄清石灰水将气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊，则为石灰水变浑浊，则为CO2BEO O2 22 2 H H2 2O O2 2 2H2H2 2O O +O+O2 27 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、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？验装置？ABCDE答答 案
27、：案：A和和C、A和和E 8 8、有一首赞美某种气体的诗，其中几句是、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大地勃勃生机。”这首诗所赞美的气体是（）这首诗所赞美的气体是（）. .氧气氧气 . .氮气氮气. .二氧化碳二氧化碳 . .甲烷甲烷C C9 9、通通常常情情况况下下，氨氨气气（NHNH3 3）是是一一种种无无色色、有有刺刺激激性性气气味味的的气气体体，密密度度比比空空气气小小，极极易易溶溶于于水水，形形成成的的溶溶液液是是氨氨水水
28、。实实验验室室用用加加热热氯氯化化氨氨和和消消石石灰灰的的固固体体混混合合物物制制取取氨氨气气。下下图图是是实实验验室室常常用用的的装装置。请回答：置。请回答：ABCDE（1 1）实验室制取氨气的发生装置，可选用）实验室制取氨气的发生装置，可选用（填装置编号）；（填装置编号）；（2 2）收收集集氨氨气气，应应采采用用的的装装置置为为（填填装装置置编编号号）；收收集集氨氨气气的集气瓶必须十分干燥，这是因为的集气瓶必须十分干燥，这是因为 。AE氨气极易溶于水10、探究实验：、探究实验：鸡蛋壳的主要成分是含钙的化合鸡蛋壳的主要成分是含钙的化合物，如何用实验的方法证明鸡蛋壳的主要成分是物，如何用实验的方法证明鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙？碳酸钙？在家庭中如何实验药品、仪器和装置呢？提示：可以用在家庭中如何实验药品、仪器和装置呢？提示：可以用醋代替盐酸，用食品袋中的干燥剂氧化钙溶于水制成澄醋代替盐酸，用食品袋中的干燥剂氧化钙溶于水制成澄清的石灰水，然后做类似的实验，有兴趣你可以在家中清的石灰水，然后做类似的实验，有兴趣你可以在家中去完成。去完成。11、下列四瓶气体存放方法正确的是、下列四瓶气体存放方法正确的是()B B
