课题2《二氧化碳制取的研究》1128

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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一 探究实验室制取二氧化碳的药品和反应原理n资料:n含碳酸根离子的化合物例：碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3能与稀盐酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反应生成二氧化碳。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：实验实验编号编号实实 验验 药药 品品实验现象实验现象实验分析实验分析1 1碳酸钠和稀盐酸碳酸钠和稀盐酸2 2石灰石和稀盐酸石灰石和稀盐酸3 3石灰石和稀硫酸石灰石和稀硫酸产生大量气泡产生大量气泡产生大量气泡产生大量气泡反应剧烈反应剧烈反应剧烈反应剧烈产生少量气泡产生少量气泡产生少量

2、气泡产生少量气泡一会儿停止一会儿停止一会儿停止一会儿停止反应太快，反应太快，不利于收集不利于收集适适适适 合合合合不适宜不适宜不适宜不适宜产生许多气泡产生许多气泡产生许多气泡产生许多气泡速度适中速度适中速度适中速度适中实验室制取二氧化碳所用反应物：实验室制取二氧化碳所用反应物：稀稀盐酸盐酸（液体）（液体）块状块状大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）（固体）（固体）HClCaCO3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CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O这个反应分两步：这个反应分两步：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3（

3、碳酸不稳定，易分解）（碳酸不稳定，易分解）H2CO3=CO2+H2O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二探究实验室制取二氧化碳的装置二探究实验室制取二氧化碳的装置氧气氧气的制取原理：的制取原理：【回忆思考回忆思考】2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O22KClO3=2KCl+O22H2O2=2H2O+O2 MnO2MnO2加热高锰酸钾加热高锰酸钾制取氧气制取氧气用用MnOMnO2 2在常温下在常温下催化催化H H2 2O O2 2分解制取氧气分解制取氧气用排水法收集用排水法收集氧气氧气用向上排空气法收用向上排空气法收集氧气集氧气回忆实验室制取和收集氧气的实验装置回忆实

4、验室制取和收集氧气的实验装置 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，请结合实验室制取氧气的知识，小结确定气体发生装置和收集装知识，小结确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。置时应考虑的因素。反应物状态反应物状态反应条件反应条件固体与固体固体与固体固体与液体固体与液体是否需要加热，是否需要加热，发生装置发生装置实验室制取气体的发生装置应考虑以下因素实验室制取气体的发生装置应考虑以下因素密度与空气差异密度与空气差异不易溶于水，不易溶于水，不与水反应：不与水反应：密度大于空气密度大于空气（向上排气法）（向上排气法） 密度小于

5、空气密度小于空气（向下排气法）（向下排气法）用排水法收集用排水法收集收收集集装装置置实验室制取气体的收集装置应考虑以下因素实验室制取气体的收集装置应考虑以下因素制取二氧化碳的制取二氧化碳的药品的状态：药品的状态：固体固体+ +液体液体反应条件：常温反应条件：常温二氧化碳的性质：二氧化碳的性质：密度比空气的大密度比空气的大能与水反应。能与水反应。下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你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，还可利用代用品也可以另选或自制仪器，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

6、、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【比一比：组装的装置比一比：组装的装置】方案方案1仪器编号仪器编号方案方案2仪器编号仪器编号方案方案3仪器编号仪器编号方案方案4仪器编号仪器编号方案方案5仪器编号仪器编号方案方案6仪器编号仪器编号156715825674567258458注意事项：注意事项： 长颈漏斗要伸到液面以下，长颈漏斗要伸到液面以下， 以防气体从漏斗中逸出。以防气体从漏斗中逸出。简易装置简易装置优点：优点：仪器装配简单仪器装配简单易操作易操作复杂装置复杂装置优点：优点

7、：方便随时添方便随时添加稀盐酸加稀盐酸n检查装置气密性检查装置气密性n加入药品加入药品n制取并收集气体制取并收集气体 【讨论讨论】如果要利用所设计的装置制取一瓶二氧如果要利用所设计的装置制取一瓶二氧化碳，需要哪些步骤？化碳，需要哪些步骤？制取二氧化碳的步骤：制取二氧化碳的步骤：（第二课时）（第二课时）n如何验证制取的气体是二氧化碳？如何验证制取的气体是二氧化碳？n如何验证二氧化碳已经收集满？如何验证二氧化碳已经收集满？将制得的气体通入澄清的石灰水中，若石将制得的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，说明制取的气体是二氧化碳。灰水变浑浊，说明制取的气体是二氧化碳。把燃着的木条伸到集气瓶口，如果

8、木条熄灭，把燃着的木条伸到集气瓶口，如果木条熄灭，就说明二氧化碳已经收集满。就说明二氧化碳已经收集满。n实验室制取气体的思路是什么？实验室制取气体的思路是什么？1、药品、药品2、反应原理、反应原理3、装置（发生装置和收集装置）、装置（发生装置和收集装置）4、检验（验证和验满）、检验（验证和验满）【学生实验学生实验】请选择适当的药品和仪器，根据请选择适当的药品和仪器，根据实验室制取气体的一般思路，制取并实验室制取气体的一般思路，制取并收集一瓶二氧化碳。收集一瓶二氧化碳。【课堂小结课堂小结】1 1、实验室用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应、实验室用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应来制取二氧化碳。来制取

9、二氧化碳。2 2、实验室用下述装置来制取和检验二氧化碳：、实验室用下述装置来制取和检验二氧化碳：3 3、实验室制取气体要注意：、实验室制取气体要注意：（1 1）选择适当的反应；）选择适当的反应；（2 2）选择合适的实验装置；）选择合适的实验装置；（3 3）需验证所制得的气体）需验证所制得的气体澄清石澄清石灰水灰水实验室制备并收集实验室制备并收集COCO2 2，有以下操作步骤：，有以下操作步骤：检查装置的气密性检查装置的气密性 连接装置连接装置 加入大理石加入大理石 加入稀盐酸加入稀盐酸 收集收集 验满验满 其中排列顺序正确的是（其中排列顺序正确的是（ ）A. B. A. B. C.D.C.D.

10、C C2 2、下列气体只能用向上排空气法收集的是、下列气体只能用向上排空气法收集的是 （ ） A. HA. H2 2 B.OB.O2 2 C.COC.CO2 2 D.OD.O2 2和和COCO2 2 3.3.检验检验COCO2 2气体是否收集满的方法是气体是否收集满的方法是 （ ） A.A.将燃着的木条伸入集气瓶内将燃着的木条伸入集气瓶内 B.B.将带火星的木条放在集气瓶口将带火星的木条放在集气瓶口 C.C.将少量澄清的石灰水倒入集气瓶中、振荡将少量澄清的石灰水倒入集气瓶中、振荡 D.D.将燃着的木条放在集气瓶口将燃着的木条放在集气瓶口 4.4.实验室收集实验室收集COCO2 2的正确方法是的

11、正确方法是 A.A.排水法排水法 B.B.向下排空气法向下排空气法 C.C.向上排空气法向上排空气法 D.D.排水法和向上排空气法排水法和向上排空气法 5 5你能举出几种鉴别你能举出几种鉴别O O2 2、COCO2 2气体的方法？气体的方法？（第二课时结束）（第二课时结束）（第三课时）（第三课时）1 1、实验室制取气体的一般思路是怎样的？、实验室制取气体的一般思路是怎样的？ 2 2、实验室如何制取二氧化碳？、实验室如何制取二氧化碳？ 3 3、你亲手制取二氧化碳后，有何感受或收获？、你亲手制取二氧化碳后，有何感受或收获？ 药品药品原理原理装置装置检验检验 拓展知识拓展知识 1 1、用浓盐酸代替稀

12、盐酸与石灰石反应有哪些缺点？、用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应有哪些缺点？答：浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多答：浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体，导致不纯。的氯化氢气体，导致不纯。2 2、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取COCO2 2？答：碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成答：碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成COCO2 2，但反应速度太，但反应速度太快，不利于收集，因此不用于实验室制取快，不利于收集，因此不用于实验室制取COCO2 2气体。气体。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CO

13、CO2 2，为什么？，为什么？答：不能用，因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，答：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，阻止反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。应继续进行。 学生附表一：学生附表一：氧气氧气二氧化碳二氧化碳发发生生装装置置反应原料反应原料图：图：图：图：反应原理反应原理反应物状态反应物状态反应条件反应条件收收集集装装置置气体密度气体密度图：图：图：图：气体水溶性气体水溶性是否与水反应是否与水反应根据根据学生附表一学生附表一回答：回答：1 1、 实验室制取气体的装置由哪几部分组成？实验室制取气体的装置由哪几

14、部分组成？2 2、 确定气体发生装置时应考虑哪些因素？确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3 3、 收集气体一般有哪些方法？收集气体一般有哪些方法？4 4、 确定收集装置时应考虑哪些因素？确定收集装置时应考虑哪些因素？两部分装置：两部分装置：发生发生装置和装置和收集收集装置装置反应物的状态和反应条件反应物的状态和反应条件向上向上/ /向下排空气法及排水法向下排空气法及排水法（1 1）气体的密度与空气比较；）气体的密度与空气比较；（2 2）气体在水中的溶解性。）气体在水中的溶解性。 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）凡是给固体加热或固体

15、跟固体加热，适用于用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置。于用氯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，）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，适用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。可加长颈漏斗或分液漏斗。（3 3）无论选用哪种装置均应注意：先检查装置）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气密性再加药品；制气装置中导管略露出胶塞即可；铁夹夹在试管中上部。可；铁夹夹在试管中上部。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

16、体，）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（或利用可以根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空气平均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。较），采用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）凡气体不易溶于水或难溶于水，可用排水法收集。法收集。（3 3）有毒性且不易溶于水的气体，可采用）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），从长管排洗气瓶倒装装置（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出的水可用烧杯接装，如将烧杯换成量筒还可

17、以测出生成气体的体积。洗气瓶中的液体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。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）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。瓶底部，排水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。【练习练习】1 1、实验室常用加热、实验室常用加热NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2固体固体混和物的方法制取氨气混和物的方法制取氨气(NH(NH3 3) )并生

18、成并生成CaClCaCl2 2和一种和一种相对分子质量最小的氧化物，已知氨气密度比空相对分子质量最小的氧化物，已知氨气密度比空气小气小, ,且易溶于水。且易溶于水。1.1.试写出实验室制取氨气的化学反应方程式试写出实验室制取氨气的化学反应方程式 2.2.实验室制备并收集氨气气体应选用实验室制备并收集氨气气体应选用 装置装置_与与_相连相连3.3.为什么不能用排水取气法收集氨气为什么不能用排水取气法收集氨气? ?AD2 2、硫硫化化氢氢是是没没有有颜颜色色，有有臭臭鸡鸡蛋蛋气气味味的的有有剧剧毒毒气气体体。它它的的密密度度比比空空气气略略大大，能能溶溶于于水水，1 1体体积积水水能能溶溶解解2.

19、62.6体体积积的的硫硫化化氢氢，溶溶于于水水形形成成氢氢硫硫酸酸。 硫硫化化氢氢是是一一种种可可燃燃性性气气体，体， 2H2H2 2S+3OS+3O2 2=2H=2H2 2O+2SOO+2SO2 2 实实验验室室里里常常用用块块状状固固体体硫硫化化亚亚铁铁（FeSFeS）与与稀稀硫硫酸酸反反应应来制取。来制取。（1 1）实验室制取硫化氢的发生装置可用）实验室制取硫化氢的发生装置可用 ；（填填“用用氯氯酸酸钾钾制制取取氧氧气气的的发发生生装装置置”或或“制取二氧化碳的发生装置制取二氧化碳的发生装置”）（2 2）应用）应用 法收集硫化氢；法收集硫化氢；（3 3）为了防止多余的气体逸出污染环境，可

20、将其通入）为了防止多余的气体逸出污染环境，可将其通入 中。中。点燃点燃3 3、甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石、甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反应灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反应装置中，加热产生甲烷气体。甲烷是一种无色、装置中，加热产生甲烷气体。甲烷是一种无色、无味，比空气轻，极难溶于水的气体。无味，比空气轻，极难溶于水的气体。 （1 1）本实验中反应物的状态为）本实验中反应物的状态为 ，反应，反应条件为条件为 。（2 2）此此实实验验的的气气体体发发生生装装置置与与 气气体体的的发发生装置相同。生装置相同。（3 3）甲甲烷烷气气体体是

21、是否否难难溶溶于于水水，密密度度是是否否比比空空气气大大。利利用用此此性性质质应应用用 法法或或 法法来收集甲烷。来收集甲烷。4 4、老师拿了两瓶无标签的试剂，分别使固体和液、老师拿了两瓶无标签的试剂，分别使固体和液体，取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无体，取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体，我们对气体开展了一系列探究；色气体，我们对气体开展了一系列探究；（1 1）此气体是什么物质？验证它的实验方案：此气体是什么物质？验证它的实验方案：猜想猜想实验步骤实验步骤现象和结论现象和结论此气体可能是此气体可能是 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，采用下图中的发生装置我想制取该气体，采用下图中的发生装置 （填序（填序号），收集装置号），收集装置 。 A A B B C C D D E E若用右图收集该气体。气体由若用右图收集该气体。气体由 端端（填（填“a a”或或“b b”）导入。）导入。(2) (2) 我猜想此无色气体可能是另一种气体，可能产生的我猜想此无色气体可能是另一种气体，可能产生的化学方程式为化学方程式为 。 （第三课时结束）（第三课时结束）课后完成课后完成n作业作业 课本课本P112 1P112 1、2 2、3 3、4 4。