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(共32張PPT)
第六單元 碳和碳的氧化物
課題3 二氧化碳的實驗室制取
學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
01
了解實驗室里制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理
通過探究實驗初步掌握實驗室制取二氧化碳的原理、裝置和操作
歸納實驗室制取氣體的思路和方法
體會科學(xué)探究的一般思路
04
03
新課導(dǎo)入
我們知道，碳燃燒可以得到二氧化碳，但是這種方法難以收集到純凈的二氧化碳。
那么實驗室里如何制取二氧化碳呢？
新課導(dǎo)入
你都知道哪些反應(yīng)能生成二氧化碳呢？下面這些變化可以用來在實驗室里制取二氧化碳嗎？
木炭燃燒
不能
不易收集
條件不易達(dá)到
不能
還原氧化銅
呼吸作用
蠟燭燃燒
向一個玻璃杯內(nèi)倒入半杯食醋，再將一枚雞蛋放入醋中，雞蛋就在醋中浮上浮下，同時雞蛋殼表面有大量的氣泡產(chǎn)生。
你知道生成的氣體是什么嗎？
新課導(dǎo)入
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
該反應(yīng)是否適合實驗室制取二氧化碳呢？
制得的CO2不純凈
反應(yīng)速率緩慢
不便于收集
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
交流討論：聯(lián)系所學(xué)知識和日常生活，列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng)。
2.碳在氧氣中燃燒生成二氧化碳
3.蠟燭燃燒可生成二氧化碳
4.木炭還原氧化銅，生成銅和二氧化碳
1.生物體的呼吸作用可產(chǎn)生二氧化碳
C + O2 === CO2
點(diǎn)燃
C + 2CuO === 2Cu + CO2
高溫
石蠟+氧氣 二氧化碳+水
點(diǎn)燃
【思考】這些方法中哪些適用于實驗室制取CO2？
氣體不純
氣體不純
氣體不純
條件要求高
【資料】含碳酸根離子的化合物能與稀鹽酸(HCl)或稀硫酸產(chǎn)生較純凈的二氧化碳?xì)怏w。
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
探究實驗：驗室制取二氧化碳的藥品的選取
方案 現(xiàn)象
1 在試管①中取一定量碳酸鈉粉末，再加入適量稀鹽酸
2 在試管②中取一定量CaCO3粉末，再加入適量稀鹽酸
3 在試管③中取一定量塊狀大理石，再加入適量稀鹽酸
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
實驗內(nèi)容 氣球變化 反應(yīng)速率 是否易于收集
① Na2CO3粉末、稀鹽酸
② CaCO3粉末、稀鹽酸
③ 塊狀大理石、稀鹽酸
迅速脹大
迅速脹大
逐漸脹大
快
快
適中
實驗現(xiàn)象：
不易收集
不易收集
容易收集
結(jié)論： 實驗室常用_______________和______反應(yīng)制取二氧化碳。
石灰石或大理石
稀鹽酸
資料卡片
研究發(fā)現(xiàn)，一般含有碳酸根離子( )的物質(zhì)，在常溫下能與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳。
實驗室能否利用塊狀大理石與稀硫酸的反應(yīng)來制取二氧化碳？
為什么反應(yīng)一段時間后會變慢？
生成的硫酸鈣微溶于水，附著在大理石表面，阻礙大理石與稀硫酸接觸使反應(yīng)變慢。
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
生成的硫酸鈣微溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面組成反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行
故實驗室不用稀硫酸代替稀鹽酸
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
實驗室制取二氧化碳的反應(yīng)原理：
1.藥品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）與稀鹽酸
2.反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl CaCl2+H2CO3
H2CO3 H2O+CO2↑
總反應(yīng)為：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸不穩(wěn)定，易分解
3.工業(yè)制法：（高溫煅燒石灰石）
CaCO3 CaO + CO2↑
一、制取二氧化碳的藥品的選取及原理
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
確定實驗室里制取氣體的反應(yīng)原理時，需要考慮哪些因素？
1.確定制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理：在實驗室條件下(如常溫、加熱、使用催化劑等)，選擇試劑、通過什么反應(yīng)來制取這種氣體。確定原理時，需要考慮反應(yīng)的速率，產(chǎn)生的氣體是否易于收集、是否純凈，實驗操作是否簡單、安全，實驗過程是否會產(chǎn)生污染，以及試劑的價格等因素。
2.設(shè)計制取氣體的實驗裝置：根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件確定氣體發(fā)生裝置；根據(jù)氣體的性質(zhì)（如密度、是否溶于水、是否與水反應(yīng)）確定氣體收集裝置。
3.驗證得到的氣體就是所要制取的氣體：根據(jù)氣體的性質(zhì)（如可燃性或助燃性、與某些試劑反應(yīng)有沉淀生成等）進(jìn)行驗證。
確定實驗室制取氣體反應(yīng)原理的條件
反應(yīng)的速率大小
產(chǎn)生的氣體
是否易于收
集、是否純凈
實驗操作是否簡單、安全
實驗過程是否會產(chǎn)生污染
試劑的價格
實驗室制取氣體的原理確定
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
回憶實驗室制取氧氣的原理和裝置
2H2O2 2H2O＋O2↑
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
發(fā)生裝置
收集裝置
發(fā)生裝置
收集裝置
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
二氧化碳和氧氣的實驗室制取及相關(guān)性質(zhì)比較
制取原理 反應(yīng)物的狀態(tài) 反應(yīng)條件
CO2 稀鹽酸與大理石（或石灰石）
O2 加熱高錳酸鉀
分解過氧化氫溶液
固體 + 液體
固體
液體
無條件
加熱
固體催化劑
固液不加熱裝置
氣體 氣體密度比空氣大或小 是否溶于水、是否與水反應(yīng)
CO2
O2
大
略大
否
提示：空氣的平均相對分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29，則該氣體的密度比空氣大；反之，則密度比空氣小。
是
確定氣體的收集裝置
向上排空氣法
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
選擇儀器，設(shè)計裝置
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
長頸漏斗 錐形瓶
雙孔橡膠塞 導(dǎo)管
1.發(fā)生裝置:
2.收集裝置：
集氣瓶 玻璃片 導(dǎo)管
固液常溫型
3.實驗裝置:
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
裝置簡單
操作方便
可以控制反應(yīng)的發(fā)生與停止
可以控制反應(yīng)的速率
便于添加液體藥品
常見的幾種二氧化碳的發(fā)生裝置的優(yōu)點(diǎn)
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
（防止氣體逸出）
(排盡空氣 )
(利于氣體排出 )
①
③
④
②
(1)長頸漏斗下端要_____________。
(2)導(dǎo)管要伸近集氣瓶_____。
(3)導(dǎo)管不能伸入_________。
(4)集氣瓶口蓋玻璃片
(防止空氣混入)
檢查氣密性:
伸入液面以下
底部
液面以下
連接儀器
檢查
裝置
氣密性
添加藥品
制取收集
檢驗驗滿
實驗步驟：
注意事項：
關(guān)閉止水夾，向長頸漏斗注水，若形成一段穩(wěn)定的水柱，則裝置氣密性良好。
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
1.檢驗：將氣體通入______________中，若_______________，則是CO2。
2.驗滿:將_______ ___放在________，若________，則收集滿。
燃燒的木條
集氣瓶口
木條熄滅
澄清的石灰水
石灰水變渾濁
某同學(xué)在檢驗二氧化碳時，將燃燒的木條伸入集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)木條熄滅，以此證明該氣體是二氧化碳。這種方法正確嗎？
思考：利用了CO2什么性質(zhì)？
檢驗
驗滿
3.收集滿的CO2，應(yīng)該_____（正/倒）放在桌面上。原因：
CO2的密度比空氣大。
正
CO2
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
2.確定實驗裝置
1.確定反應(yīng)原理及藥品
3.確定操作步驟
發(fā)生裝置
收集裝置
依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件
依據(jù)：氣體的密度和溶解性等
氣體的檢驗和驗滿
實驗室制取氣體的一般思路和方法
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
收集裝置
示例
特點(diǎn)
向上排空氣法
向下排空氣法
排水法
O2、CO2
H2
O2、H2
排空氣法收集到的氣體：干燥
排水法收集到的氣體：純凈
導(dǎo)管末端插到集氣瓶底部
導(dǎo)管放在集氣瓶口即可
若要收集的氣體既能溶于水，又能和空氣中的成分反應(yīng)，可考慮用排液法(要求氣體不與該液體反應(yīng)，也不溶于該液體)收集。
二、實驗室里制取二氧化碳的裝置
課堂總結(jié)
二氧化碳制取的研究
藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸
反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
檢驗：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。
發(fā)生裝置：固液不加熱型
收集裝置：向上排空氣法
裝置的確定
驗滿：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿。
習(xí)題訓(xùn)練
1.廁所用清潔劑中含有鹽酸，如果不慎灑到大理石地面上，會發(fā)出嘶嘶聲，并有氣體產(chǎn)生，這種氣體是（ ）
A.二氧化碳 B.氧氣 C.氫氣 D.二氧化硫
A
2.為鑒別分別盛有空氣、氧氣、二氧化碳的三瓶氣體，應(yīng)選用的方法是（ ）
A.觀察氣體顏色 B.倒入澄清石灰水
C.聞氣體的氣味 D.插入燃著的木條
D
習(xí)題訓(xùn)練
3.寫出下列物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式。其中，哪些屬于化合反應(yīng)？哪些屬于分解反應(yīng)？
答：
① （化合反應(yīng)）；
② ；
③ （分解反應(yīng)）；
④ （化合反應(yīng)）
習(xí)題訓(xùn)練
可以選擇的收集裝置是 ，原因是 。
4.請同學(xué)們選擇正確的實驗裝置：
制取二氧化碳可以選擇的發(fā)生裝置是 ，
思考：CO2不用排水法收集的原因 。
A或B或D
E
CO2的密度比空氣大
CO2能溶于水，且能與水反應(yīng)
A B C D E F G
習(xí)題訓(xùn)練
5.我們在實驗室里常用下列裝置來制取和收集氣體：
A B C D E F
(1)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(yīng)制取硫化氫,實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置是 ，收集裝置 。
(2)實驗室常用加熱固體甲和固體乙的混合物來制取氣體丙，則制取丙選用的發(fā)生裝置是 ；若收集氣體丙時只能用E裝置知丙的性質(zhì)可能有_______________、___________________________……
B或C
E
A
該氣體能溶于水
該氣體的密度比空氣的大
謝謝聆聽

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