資源簡介

(共20張PPT)
實驗活動2 二氧化碳的實驗室制取與性質
問題1：用哪些方法可以得到二氧化碳氣體？
問題2：實驗室要制得二氧化碳氣體，對實驗操作、條件和氣體純度有何要求？
操作要簡單
產生氣體要純凈
問題3：以上方法中哪些適合實驗室制取二氧化碳氣體？
便于收集
反應條件容易實現
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
發生裝置：
收集方法：
檢滿方法：
藥品說明：
實驗室制二氧化碳
塊狀大理石與稀鹽酸溶液反應。
固體與液體，無需加熱
向上排空氣法收集
燃著的木條放在瓶口
實驗原理：
實驗探討：
實驗1：塊狀大理石和粉末狀大理石分別與同濃度的稀鹽酸反應。記錄反應的劇烈程度。
實驗現象：
粉末狀大理石與鹽酸反應速率明顯比塊狀的反應劇烈（快）。
結論1：
一、實驗室制二氧化碳的實驗藥品的選擇
問題和思考：
反應太快，對于實驗室制取氣體有何不利？
太快來不及收集。
故也不用碳酸鈉等可溶性藥品
所以實驗室采用塊狀大理石來制CO2
實驗2：分別用硫酸、濃鹽酸、醋酸與大理石塊反應。記錄實驗現象。
因為生成的硫酸鈣為微溶物，覆蓋在大理石表面阻礙反應發生。
實驗現象1：
打開濃鹽酸試劑瓶，看到瓶口產生白霧（濃鹽酸的揮發性）。
會使收集到的CO2不純（含HCl雜質）。
問題和思考：
如果用濃鹽酸來制取CO2氣體有何不利？
實驗現象2：
硫酸與碳酸鈣反應時，起始能反應，但很快就停止，。
問題和思考：
為什么會出現上述現象呢？
醋酸等為弱酸，反應太慢，也不宜用。
結論2：
所以實驗室采用稀鹽酸來制CO2
二、氣體發生裝置：
優點：隨開隨用，隨關隨停，不需要經常更換藥品，適合塊狀藥品與液體的反應。
缺點：
藥品需求量大
啟普發生器
簡易裝置
優點：隨開隨用，隨關隨停，藥品消耗少
其他簡易裝置的衍變：
分液漏斗
長頸漏斗
問題與思考：
1、上述裝置中既能使用分液漏斗，也能使用長頸漏斗，但是在使用中有何不同？
長頸漏斗口必須插入到液面下，分液漏斗不必但是必須關閉活塞。
2、上述漏斗在實驗中都起何作用？
添加液體藥品（鹽酸溶液）的作用
3、上述兩類裝置如何檢查裝置氣密性？
密封熱膨脹法
密封液面高度差法
三、二氧化碳氣體的收集
問題：氣體收集方法的選擇依據是什么？
氣體的溶解性和密度大小。
二氧化碳氣體的收集方法：
向上排空氣法。
或者
動手實驗：
5g碳酸鈣固體
15ml稀鹽酸
連接裝置
完成氣密性檢查
制取和收集一瓶氣體
檢驗是否收集滿
裝入藥品
用下列裝置制取一瓶二氧化碳氣體
總結：氣體的實驗室制取和收集
根據反應物質的狀態和反應條件
2、氣體發生裝置的基本類型:
A、固+固（加熱）
1、氣體發生裝置的設計原則：
B、固（液）+ 液（不加熱）
酒精燈
鐵架臺
試管
導管
CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2KClO3 → 2KCl+3O2↑
△
MnO2
一、氣體發生裝置
2H2O2 → 2H2O+O2↑
MnO2
C、其他……
錐形瓶
長頸漏斗
集氣瓶
1、氣體收集裝置的設計原則：
二、收集裝置
根據氣體的溶解性或密度
裝置類型 排水法 向上排氣法 向下排氣法
示意圖
氣體性質
實例
難溶或微溶于水的氣體
密度大于空氣的氣體
密度小于空氣的氣體
H2, O2, NO,
C2H2, N2, CO
CO2,Cl2,HCl,O2
H2,CH4,NH3
1、氣體凈化裝置的設計原則：
三、凈化裝置
根據凈化藥品的狀態和凈化條件。
洗氣瓶
進氣管應“長進短出”
干燥管
應大口方向進氣，
小口方向出氣
液體試劑
固體試劑
固體試劑需加熱
c
d
U形管
？
氣體的酸堿性 干燥劑的酸堿性
保持一致
2、干燥劑的選擇及使用原則
1、選擇原則
①氣體在被干燥的過程中要不能被減少
②不要引入新的雜質。
2、選擇方法
干燥劑狀態
干燥裝置
酸、堿性
據氣體的
氧化、還原性
干燥劑
選擇
酸性干燥劑（如：濃硫酸、P2O5、硅膠等）
堿性干燥劑 (如堿石灰、生石灰、固體NaOH等)
有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）
3、常見干燥劑
中性干燥劑（如：CaCl2固體）只不能干燥氨氣。
不能用干燥堿 性氣體。
不能用來干燥酸性氣體如Cl2。
不能干燥有還原性氣體（如H2S、HI等）。
4、常見干燥劑及使用裝置
液態干燥劑 固態干燥劑
裝
置
常見干燥劑
可干燥
氣體
不可干燥 氣體
→ →
濃硫酸
無水CaCl2
堿石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
1、 燃燒法
2、堿液吸收法
3、水溶解法
四、除尾氣裝置
4、袋裝儲存法
如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。
如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。
如HCl、NH3等。
CO、H2、CH4等
五、多功能瓶的使用
分析右圖裝置有哪些作用？
1、凈化氣體
2、收集氣體（密度比空氣大）
4、排水集氣法收集氣體
3、收集氣體（密度比空氣小）
5、排水集氣法收集氣體并且測量氣體的體積
六、實踐應用
課題：實驗室用鋅粒與稀硫酸常溫下反應制氫氣。
反應原理：
發生裝置：
收集裝置：
Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
固（液）+ 液（不加熱）
啟普發生器
排水法或向下排空氣法(共35張PPT)
人教版九年級上冊
實驗活動2
二氧化碳的實驗室制取與性質
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
問題1：用哪些方法可以得到二氧化碳氣體？
問題2：實驗室要制得二氧化碳氣體，對實驗操作、條件和氣體純度有何要求？
操作要簡單
反應條件容易實現
產生氣體要純凈
便于收集
問題3：以上方法中哪些適合實驗室制取二氧化碳氣體？
新知講解
實驗室制二氧化碳
實驗原理：
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
藥品說明：
塊狀大理石與稀鹽酸溶液反應。
發生裝置：
固體與液體，無需加熱
收集方法：
向上排空氣法收集
檢滿方法：
燃著的木條放在瓶口
實驗探討：
實驗1：塊狀大理石和粉末狀大理石分別與同濃度的稀鹽酸反應。記錄反應的劇烈程度。
實驗現象：
粉末狀大理石與鹽酸反應速率明顯比塊狀的反應劇烈（快）。
結論1：
一、實驗室制二氧化碳的實驗藥品的選擇
問題和思考：
反應太快，對于實驗室制取氣體有何不利？
太快來不及收集。
故也不用碳酸鈉等可溶性藥品
所以實驗室采用塊狀大理石來制CO2
實驗2：分別用硫酸、濃鹽酸、醋酸與大理石塊反應。記錄實驗現象。
因為生成的硫酸鈣為微溶物，覆蓋在大理石表面阻礙反應發生。
實驗現象1：
打開濃鹽酸試劑瓶，看到瓶口產生白霧（濃鹽酸的揮發性）。
會使收集到的CO2不純（含HCl雜質）。
問題和思考：
如果用濃鹽酸來制取CO2氣體有何不利？
實驗現象2：
硫酸與碳酸鈣反應時，起始能反應，但很快就停止，。
問題和思考：
為什么會出現上述現象呢？
醋酸等為弱酸，反應太慢，也不宜用。
結論2：
所以實驗室采用稀鹽酸來制CO2
二、氣體發生裝置：
優點：隨開隨用，隨關隨停，不需要經常更換藥品，適合塊狀藥品與液體的反應。
缺點：
藥品需求量大
啟普發生器
簡易裝置
優點：隨開隨用，隨關隨停，藥品消耗少
其他簡易裝置的衍變：
分液漏斗
長頸漏斗
問題與思考：
1、上述裝置中既能使用分液漏斗，也能使用長頸漏斗，但是在使用中有何不同？
長頸漏斗口必須插入到液面下，分液漏斗不必但是必須關閉活塞。
2、上述漏斗在實驗中都起何作用？
添加液體藥品（鹽酸溶液）的作用
3、上述兩類裝置如何檢查裝置氣密性？
密封熱膨脹法
密封液面高度差法
三、二氧化碳氣體的收集
問題：氣體收集方法的選擇依據是什么？
氣體的溶解性和密度大小。
二氧化碳氣體的收集方法：
向上排空氣法。
或者
動手實驗：
5g碳酸鈣固體
15ml稀鹽酸
連接裝置
完成氣密性檢查
制取和收集一瓶氣體
檢驗是否收集滿
裝入藥品
用下列裝置制取一瓶二氧化碳氣體
總結：氣體的實驗室制取和收集
根據反應物質的狀態和反應條件
2、氣體發生裝置的基本類型:
A、固+固（加熱）
1、氣體發生裝置的設計原則：
B、固（液）+ 液（不加熱）
酒精燈
鐵架臺
試管
導管
CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2KClO3 → 2KCl+3O2↑
△
MnO2
一、氣體發生裝置
2H2O2 → 2H2O+O2↑
MnO2
C、其他……
錐形瓶
長頸漏斗
集氣瓶
1、氣體收集裝置的設計原則：
二、收集裝置
根據氣體的溶解性或密度
裝置類型 排水法 向上排氣法 向下排氣法
示意圖
氣體性質
實例
難溶或微溶于水的氣體
密度大于空氣的氣體
密度小于空氣的氣體
H2, O2, NO,
C2H2, N2, CO
CO2,Cl2,HCl,O2
H2,CH4,NH3
1、氣體凈化裝置的設計原則：
三、凈化裝置
根據凈化藥品的狀態和凈化條件。
洗氣瓶
進氣管應“長進短出”
干燥管
應大口方向進氣，
小口方向出氣
液體試劑
固體試劑
固體試劑需加熱
c
d
U形管
？
氣體的酸堿性 干燥劑的酸堿性
保持一致
2、干燥劑的選擇及使用原則
1、選擇原則
①氣體在被干燥的過程中要不能被減少
②不要引入新的雜質。
2、選擇方法
干燥劑狀態
干燥裝置
酸、堿性
據氣體的
氧化、還原性
干燥劑
選擇
酸性干燥劑（如：濃硫酸、P2O5、硅膠等）
堿性干燥劑 (如堿石灰、生石灰、固體NaOH等)
有氧化性的干燥劑（如濃硫酸）
3、常見干燥劑
中性干燥劑（如：CaCl2固體）只不能干燥氨氣。
不能用干燥堿 性氣體。
不能用來干燥酸性氣體如Cl2。
不能干燥有還原性氣體（如H2S、HI等）。
4、常見干燥劑及使用裝置
液態干燥劑 固態干燥劑
裝
置
常見干燥劑
可干燥
氣體
不可干燥 氣體
→ →
濃硫酸
無水CaCl2
堿石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
1、 燃燒法
2、堿液吸收法
3、水溶解法
四、除尾氣裝置
4、袋裝儲存法
如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。
如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。
如HCl、NH3等。
CO、H2、CH4等
五、多功能瓶的使用
分析右圖裝置有哪些作用？
1、凈化氣體
2、收集氣體（密度比空氣大）
4、排水集氣法收集氣體
3、收集氣體（密度比空氣小）
5、排水集氣法收集氣體并且測量氣體的體積
六、實踐應用
課題：實驗室用鋅粒與稀硫酸常溫下反應制氫氣。
反應原理：
發生裝置：
收集裝置：
Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
固（液）+ 液（不加熱）
啟普發生器
排水法或向下排空氣法
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
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
21世紀教育網（www.21cnjy.com)
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