資源簡介

(共39張PPT)
人版九年級上冊
課題2 二氧化碳制取的研究
教學目標
☆探究實驗室制取二氧化碳的反應原理（重點、難點）
☆探究實驗室制取二氧化碳的發生裝置、收集裝置（重點）
☆掌握實驗室中制取氣體的一般思路和方法（重點、難點）
新知導入
CO2
新知講解
制取氣體的研究內容：
藥品及反應原理
實驗裝置
檢驗
收集
驗滿
一、探究制取CO2的藥品及反應原理
一、探究制取CO2的藥品及反應原理：
問題一 下面四種方法都有二氧化碳產生，都能用來實驗室制取二氧化碳嗎？
提示：生成氣體是否純凈、易于收集、產生氣體的速度是否適中、操作是否簡便等方面來考慮。
木炭在氧氣中燃燒
蠟燭燃燒
碳還原氧化銅
人呼吸
一、探究制取CO2的藥品及反應原理：
問題二 如何檢驗一種氣體是二氧化碳？
用澄清石灰水檢驗，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO2
2、選擇制取氣體的藥品的一般原則是：容易反應、速度適中、產生氣體易于收集、操作簡便等。
問題三 上述四個反應也能產生二氧化碳，都適合用來實驗室制取二氧化碳嗎？
實驗 現象
碳酸鈉和稀鹽酸反應
碳酸鈉和稀硫酸反應
石灰石和稀硫酸反應
石灰石和稀鹽酸反應
大量氣泡，反應速度適中
少量氣泡,反應一會，就停止
大量氣泡，反應很快
結論： 1、實驗室制取二氧化碳的最好原料:
大量氣泡，反應很快
大理石或石灰石（主要成分是碳酸鈣）和稀鹽酸
實驗室制取二氧化碳的原理
CaCO3 + HCl
碳酸不穩定易分解：
H2CO3 = CO2↑ + H2O
總反應式：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2
H
CO3
Cl
Ca
+
CaCl2
H2CO3
小資料
反應原理：
CaCO3＋2H2SO4＝CaSO4（微溶與水）＋ H2O ＋ CO2↑
大理石和稀硫酸反應一會，為什么會自動停止？
思考
CaSO4是一種微溶于水的白色物質，它覆蓋在未反應完的碳酸鈣的表面，阻止了反應的繼續進行，反應便自動停止。
小資料
思考
實驗室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸？
濃鹽酸具有很強的揮發性，能揮發出氯化氫（HCl）氣體，使收集的二氧化碳因混有氯化氫氣體而不純,所以不能。
二、探究制取CO2的發生裝置 （視頻）
【復習】我們在學習氧氣的制取的時候就學過以下的氣體發生裝置：
A
B
C
用上面的發生裝置填寫下表：
實驗 發生裝置 選擇的依據
氯酸鉀
高錳酸鉀
過氧化氫
反應物是液體或固體和液體
不要加熱(常溫)
反應物是固體
需要加熱
固體
加熱型
固液常溫（不加熱）型
我們已經知道
實驗 發生裝置
反應物是液體或固體和液體
不要加熱(常溫)
反應物是固體
需要加熱
固體
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
液體
不需加熱
固液混合不加熱型
不加熱型
固液混合
知識升華
控制反應的發生和停止
控制反應的速率
便于添加藥品
二、探究制取CO2的發生裝置
三、探究制取CO2的收集裝置
氣體的收集裝置也學過下面幾種：
D
E
F
向上排空氣法
排水集氣法
向下排空氣法
已知空氣標準狀況下的密度是1.29g/L,下列是某些氣體的物理性質
氣體性質 氧氣 氫氣 甲烷 二氧化碳
密度(g/L) 1.429 0.089 0.714 1.978
溶解性 不易溶于水 難溶于水 難溶于水 能溶于水
由上表信息可知，氧氣可以用 收集，氫氣可以用 收集，甲烷可以用 收集，二氧化碳可以用 收集（填標號）
D
E或D
E或F
E或F
氣體的收集裝置共有三種：
D
E
F
向上排空氣法
排水集氣法
向下排空氣法
二氧化密度比空氣大且能溶于水，所以收集二氧化碳只能用向上排空氣法
三、探究二氧化碳的收集裝置
針筒 錐形瓶 平底燒瓶 燒杯 試管 集氣瓶
A B C D E F
長頸漏斗 導管 分液漏斗 酒精燈
G H I J K L
選擇以下儀器設計制取二氧化碳的裝置：
雙孔
[你會組裝嗎]
可組裝的一些發生裝置：
A
B
D
E
F
C
小結
2、發生裝置
3、收集裝置
1、實驗室制取CO2的藥品、化學方程式。
反應物是固體和液體
不要加熱(常溫)
二氧化碳可溶于水，密度比空氣大。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
澄清石灰水
變渾濁
連接儀器
檢查氣密性
加大理石
加稀鹽酸
收集氣體
集滿后正放在桌面上
高溫煅燒石灰石：
CaCO3 CaO + CO2 ↑
高溫
碳酸鈣 氧化鈣（生石灰） 二氧化碳
二、二氧化碳的工業制法
課堂練習
1、凡是給固體加熱產生氣體，發生裝置可采用（ ）裝置。
2、凡是固體與液體在常溫下反應制氣體，發生裝置可采用（ ）裝置。
A
B
A
B
你發現了嗎？
長頸漏斗沒有
插入液面下
出氣導管太長，
插入了液面下
沒有用向上排
空氣法收集
下圖為實驗室制取二氧化碳的裝置圖，有哪些錯誤？為什么？請改正？
[拓展思維]
硫化氫(H2S)是一種密度比空氣大且溶于水的氣體,
實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應制取
硫化氫,實驗室制取硫化氫的發生裝置是 ，
收集裝置 。
A
C
D
E
B
B
D
[拓展思維]
利用家庭中一些常見的物品來設計一套制取二氧化碳的裝置，比一比，看哪位同學設計的更合理、更有創意。
【B、D】
右圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發生反應；關閉彈簧夾后，鹽酸被反應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。用該裝置制備CO2可起到節約藥品和取用方便的效果。下圖裝置中哪些可以起到與右圖裝置相同的效果？
知識拓展
右圖為某興趣小組設計的“微型”實驗裝置，用來制取少量二氧化碳并檢驗。A處裝的液體藥品___________，B處放的固體藥品是_____________；“微型塑料滴管”相當于氣體發生裝置中的——————————
（填一種常見儀器的名稱）。
H
G
（玻璃
W
管）
微型
塑料
滴管
Fe
2
O
3
微 型
酒精燈
微型塑料滴管
A
B
澄清石灰水
（玻璃W管）
學以致用；拓展提高
稀鹽酸
碳酸鈣
長頸漏斗
2、下圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發生反應。關閉彈簧夾后，鹽酸被反應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。
優點：隨開隨用、隨關隨停
使用該裝置的要求：塊狀固體和液體的反應
a b c d e f g h i j
2H2O2 2 H2O + O2 ↑
二氧化錳
[拓展遷移]3．歸納與演繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習方法。⑴我們已經學過實驗室制取O2、H2、CO2三種氣體的反應原理、制取與收集方法。請你歸納出實驗室制取氣體反應的共同點 （填序號）。①需要加熱 ②使用催化劑 ③沒有氣體參加反應 ④原料為純凈物 ⑤只生成一種氣體
⑵化學上可以通過多種反應得到NH3(極易溶于水，密度比空氣小)，例如：
①2NH4Cl（固）+Ca(OH)2（固） CaCl2+2NH3↑+2H2O
②NH4HCO3（固） NH3↑+CO2↑+H2O
③CaO（固）+NH3·H2O（濃）＝NH3↑+Ca(OH)2
我將選擇反應 （只寫一個，填序號）作為實驗室制取NH3的反應原理，發生裝置選下列儀器中的 （填序號）來裝配NH3發生裝置，我采用的收集方法是 。我選擇的發生裝置還可用來制取 ，其反應的化學方程式是 。
①
abfg
向下排空氣法
氧氣
KMnO4
K2MnO4
O2
+
+
MnO2
KClO3
KCl
+
O2
2
二氧化錳
2
2
3
③
hi或ch或abg
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
CO2
向下排空氣法
O2
1．下表列出了空氣、氧氣、二氧化碳、氨氣在標準狀況下的密度和溶解性。
物質 空氣 氧氣 二氧化碳 氨氣
密度(g／L) 1.293 1.429 1.977 0.771
溶解性 ／ 不易溶 能溶 極易溶
已知實驗室可用下列反應制取氨氣：2NH4C1(固)+Ca(OH)2(固)====CaCl2+2NH3↑+2H2O。
根據上述信息，選擇實驗室發生和收集氧氣、二氧化碳、氨氣的裝置，請在相關空格處√。
氧氣
二氧化碳
氨氣
√
√
√
√
√
√
√
√
課堂總結
三、實驗室制取氣體的一般思路
1、確定反應原理，選擇藥品
基本原則：便于操作、反應速度適中、藥品實惠
2、選擇裝置
（1）反應物狀態：固體和固體、固體和液體、液體和液體
（2）反應條件：是否需要加熱、催化劑等
3、收集方法
（1）密度比空氣大——瓶口向上排空氣法
（2）密度比空氣小——瓶口向下排空氣法
（3）不溶于水、不與水反應——排水法
4、氣體的檢驗和驗滿：根據氣體的特性
例如：O2 CO2
板書設計
一、二氧化碳的實驗室制法
1、藥品：反應原理（化學方程式）：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2、實驗裝置
（1）發生裝置：固—液常溫型（反應物是固體和液體不要加熱(常溫)
（2）收集裝置：瓶口向上排空氣法（二氧化碳可溶于水，密度比空氣大）
3、檢驗：通入澄清石灰水(若石灰水變渾濁則證明是二氧化碳）
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓白 + H2O
4、驗滿：用燃著的木條放到集氣瓶口，熄滅則證明收滿。
二、二氧化碳的工業制法
高溫煅燒石灰石： CaCO3 === CaO + CO2 ↑
三、實驗室制取氣體的一般思路
1、選擇藥品
2、選擇裝置（1）反應物狀態（固體和固體、固體和液體、液體和液體）
（2）反應條件（是否需要加熱、高溫、催化劑等）
3、收集方法
（1）密度比空氣大——瓶口向上排空氣法
（2）密度比空氣小——瓶口向下排空氣法
（3）不溶于水、不與水反應——排水法
4、氣體的檢驗和驗滿：根據氣體的特性
高溫
四、實驗室制取二氧化碳注意事項：
1、碳酸鈉和稀鹽酸反應速度過快，不便收集二氧化碳氣體
2、大理石和稀硫酸反應，生成的CaSO4是一種微溶于水的白色物質，會覆蓋在碳酸鈣的表面，阻止反應繼續進行。
3、實驗室制取二氧化碳不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸具有很強的揮發性，能揮發出氯化氫氣體，使收集的二氧化碳因混有氯化氫氣體而不純。
4、選擇制取氣體藥品的一般原則是：容易反應、速度適中、產生氣體易于收集、操作簡便等。
作業布置
課本
P116
練習與應用
1.2.3.4.5.6
謝謝
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