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课 题 2 二 氧 化 碳 制 取的 研 究九 年 级 化 学 上 新 课 标 人 海 中 升 明 月 缓 缓 升 起 的 “ 明 月 ” 是 一 枚 鹌 鹑 蛋 ,向 水 中 加入 的 是 稀 盐 酸 . 同 学 们 知 道 蛋 的 表 面 产 生 的 大 量 气 泡 是 什 么 气体 吗 ? 提 示 : 从 生 成 气 体 是 否 纯 净 、 易 于 收 集 、 产 生 气 体 的速 度 是 否 适 中 、 操 作 是 否 简 便 等 方 面 来 考 虑 .木 炭 在 氧 气 中 燃 烧 蜡 烛 燃 烧 碳 还 原 氧 化 铜人 呼 吸 : C O 2 CO 2点 燃CaCO 3 CaO CO 2 高 温 C + 2CuO 2 Cu + CO 2高 温石 蜡 O 2 CO 2 + H 2O 点 燃 这 么 多 种 获 得 二 氧 化 碳 气 体 的 方 法 ,是 否都 满 足 实 验 室 制 法 的 条 件 呢 ? 下面四种方法都有二氧化碳产生,都能用来实验室制取二氧化碳吗? 选 择 制 取 气 体 的 原 理 及 药 品 应 考 虑 :生 成 物 纯 度 高 、 污 染 少 、 便 于 收 集反 应 速 率 适 中反 应 条 件 节 能 、 易 实 现药 品 成 本 廉 价 易 得 含 碳 酸 根 离 子 ( CO32-) 的 化 合 物 ( 例 如 : 碳 酸 钠Na2CO3、 大 理 石 或 石 灰 石 主 要 成 分 CaCO3) 能 与 盐 酸 ( HCl)或 稀 硫 酸 ( H2SO4) 反 应 生 成 CO2.其 原 理 为 : CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+2H2SO4=2Na2SO4+H2O+CO2 CaCl 2、 NaCl易 溶 于 水 , CaSO4微 溶 于 水 . 2.选 择 制 取 气 体 的 药 品 的 一 般 原 则 是 : 较 易 反 应 、反 应 速 度 适 中 、 产 生 气 体 易 于 收 集 、 操 作 简 便 等 .上 述 四 个 反 应 也 能 产 生 二 氧 化 碳 , 都 适 合 用 来实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 吗 ?实 验 现 象碳 酸 钠 和 稀 盐 酸 反 应碳 酸 钠 和 稀 硫 酸 反 应石 灰 石 和 稀 硫 酸 反 应石 灰 石 和 稀 盐 酸 反 应大量气泡,反应速度适中少量气泡,反应一会,就停止大量气泡,反应很快结 论 : 大量气泡,反应很快 药 品 组 合 实 验 现 象 碳 酸 钠 与 稀 盐 酸碳 酸 钠 与 稀 硫 酸碳 酸 钙 与 稀 盐 酸碳 酸 钙 与 稀 硫 酸产生大量气泡,反应很快结束产生大量气泡,反应很快结束有许多气泡,反应能持续较长时间有少量气泡,反应一会儿停止 石 灰 石 与 稀 盐 酸 反 应 :CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3碳 酸 不 稳 定 , 易 分 解 生 成 水 和 二 氧 化 碳 :H2 CO3 = H2 O +CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2 反 应 原 理 2 KClO3 2 KCl+3 O2 2 H2 O2 2 H2 O+O2MnO2固 加 热 固 液+ 不 加 热 制 取 装 置 检 验 方 法 使 带 火 星 的 木 条 复 燃 MnO2 实 验 室 制 取 氧 气加 热探 究 活 动 2 探 究 实 验 室 制 取 气 体 的 装 置气 气 加热不需加热 固态固态和液态比空气大比空气大不易溶于水能溶于水点 击 播 放 实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 视 频 A或 B C或 DBD 实 验 室制 取 气体 的 思路 和 方法 验 证 生 成 的 气 体 制 取 装 置 反 应 物 状 态 实 验 装 置 反 应 条 件 收 集 装 置 气 体 的 密 度 气 体 的 溶 解 性反 应 原 理归 纳 :实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 的 原 理 、 装 置 和 收 集 方 法 在 下 图 中 选 择 合 适 的 发 生 装 置 和 收 集 装 置 来 制 取 二 氧 化 碳 . 小结:实验室制取二氧化碳的装置CO2 的 发 生 装 置A B C 实 验 发 生 装 置反 应 物 是 液 体 或固 体 和 液 体不 要 加 热 (常 温 )反 应 物 是 固 体需 要 加 热固 体 液 体 不 需 加 热固 液 混 合 不 加 热 型 在 实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 时 ,下 列 仪 器 中 ,哪 些 可 以 代 替 长 颈 漏 斗 ? 请 用 纸 板 拼 出 制 取 二 氧 化 碳 的 装 置 ,并 说明 该 设 计 的 成 功 之 处 . 【 例 题 】 下 列 反 应 都 能 生 成 二 氧 化 碳 : 人 和 动 物 的 呼 吸作 用 ; 木 炭 在 空 气 中 燃 烧 ; 蜡 烛 燃 烧 ; 碳 与 氧 化 铜 反应 ; 石 灰 石 (块 状 )与 稀 硫 酸 反 应 ; 碳 酸 钙 粉 末 与 稀 盐 酸反 应 ; 石 灰 石 (块 状 )与 浓 盐 酸 反 应 ; 石 灰 石 (块 状 )与 稀盐 酸 反 应 .请 回 答 下 列 问 题 :(1)实 验 室 里 采 用 什 么 反 应 来 制 取 二 氧 化 碳 ?请 写 出 反 应的 化 学 方 程 式 .(2)为 什 么 不 使 用 其 他 反 应 ,请 选 取 任 意 两 个 说 明 原 因 . 解 析 : (1)实 验 室 里 制 取 二 氧 化 碳 常 用 的 药 品 是 块状 的 大 理 石 或 石 灰 石 与 稀 盐 酸 ,反 应 的 化 学 方 程 式为 :CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O.(2)一 般 不用 其 他 药 品 代 替 的 原 因 是 : 浓 盐 酸 易 挥 发 出 氯 化氢 气 体 使 得 收 集 到 的 气 体 不 纯 ; 稀 硫 酸 与 大 理 石反 应 生 成 微 溶 于 水 的 硫 酸 钙 ,附 着 在 大 理 石 表 面 ,使反 应 难 以 继 续 进 行 ; 碳 酸 钠 或 纯 碳 酸 钙 粉 末 等 与稀 盐 酸 反 应 速 率 太 快 ,很 难 控 制 . 碳 酸 氢 钠 中 有 氢 离 子 、 钠 离 子 、 碳 酸 根 离 子 等 .二氧 化 碳 溶 于 水 里 会 产 生 碳 酸 根 离 子 .饱 和 碳 酸 氢 钠中 碳 酸 根 离 子 已 经 饱 和 了 ,所 以 二 氧 化 碳 基 本 不 会溶 于 水 .为 什 么 可 以 用 排 饱 和 碳 酸 氢 钠 溶 液 的 方 法 收 集 二氧 化 碳 气 体 ? 实验室制取二氧化碳装置的选择.药品石灰石、稀盐酸反应物状态固体、液体反应条件常温是否溶于水能溶于水密度与空气比较密度比空气密度大检验方法将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,说明是二氧化碳验满方法将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭,则已收集满结小课堂 归 纳 验 室 制 取 气 体 的 发 生 装 置 和 收 集 装 置 确 定 的基 本 依 据 :( 1 ) 研 究 气 体 实 验 室 制 法 的 化 学 反 应 原 理 .就 是 研 究 在 实 验 条 件 下 ( 如 常 温 、 加 热 、 加 催 化剂 等 ) 可 用 什 么 药 品 , 通 过 什 么 反 应 来 制 取 这 种气 体 . ( 2 ) 研 究 制 取 这 种 气 体 所 采 用 的 实 验 装 置 . ( 3 ) 研 究 如 何 验 证 所 得 的 气 体 就 是 所 要 制 的 气 体 . 二氧化碳制取实验及相关性质比较:结小课堂 1.实 验 室 制 取 CO2气 体 时 ,最 适 宜 的 一 组 药 品 是 ( )A.纯 碱 (Na2CO3)与 稀 硫 酸B.木 炭 和 氧 气C.大 理 石 与 稀 盐 酸D.石 灰 石 和 稀 硫 酸解 析 : Na2CO3与 稀 硫 酸 反 应 速 率 太 快 ,气 体 不 易 收集 .木 炭 和 氧 气 反 应 生 成 的 气 体 不 易 收 集 .石 灰 石 和稀 硫 酸 反 应 开 始 有 气 泡 ,反 应 一 段 时 间 后 无 气 体 产 生 .大 理 石 与 稀 盐 酸 反 应 速 率 适 中 ,价 格 便 宜 ,便 于 操 作 .馈反检测C 2.常 温 下 块 状 大 理 石 投 入 足 量 稀 硫 酸 中 ,刚 开 始 能 产 生 气 体 ,但 很 快 就 停 止 反 应 .而 将 大 理 石 粉 末 逐 步 加 入 足 量 稀 硫 酸 中却 能 持 续 产 生 气 体 .由 此 得 出 的 结 论 或 推 理 正 确 的 是 ( )A.物 质 间 是 否 发 生 化 学 反 应 ,只 和 反 应 的 条 件 有 关B.反 应 物 之 间 必 须 直 接 接 触 才 会 发 生 化 学 反 应C.块 状 大 理 石 与 粉 末 状 大 理 石 的 化 学 性 质 不 同D.硫 酸 钡 粉 末 也 可 和 盐 酸 发 生 化 学 反 应 而 溶 解解 析 :块 状 大 理 石 与 稀 硫 酸 接 触 面 积 小 ,且 反 应 生 成 微 溶 于水 的 硫 酸 钙 附 着 在 大 理 石 表 面 ,阻 止 了 反 应 的 进 行 ,而 粉 末状 大 理 石 与 稀 硫 酸 接 触 面 积 大 ,使 反 应 持 续 进 行 .馈反检测B 3.现 有 下 列 实 验 仪 器 : 大 试 管 ; 烧 杯 ; 酒精 灯 ; 集 气 瓶 ; 长 颈 漏 斗 ; 带 导 管 的 双 孔塞 ; 导 气 管 ; 玻 璃 片 ; 铁 架 台 ; 水 槽 等 仪器 ,在 实 验 室 制 取 CO2时 ,应 选 用 的 仪 器 有 ( 填序 号 ) . 解 析 : 本 题 考 查 了 实 验 室 制 取 二 氧 化 碳 气 体的 装 置 和 实 验 过 程 .利 用 制 取 二 氧 化 碳 的 发 生装 置 和 收 集 装 置 以 及 反 应 条 件 来 选 择 仪 器 .答 案 : 馈反检测 一 、 教 材 作 业【 必 做 题 】教 材 第 116页 练 习 与 应 用 的 第 1、 2、 3、 4题 .二 、 课 后 作 业 业作布 置
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