教育专题：二氧化碳制取的研究1

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题,2,二氧化碳制取的研究,平梁初级中学,成旭,碳和碳的氧化物,之,课题,2,二氧化碳制取的研究,碳和碳的氧化物,之,CO,2,?,0.03,课题,2,二氧化碳制取的研究,碳和碳的氧化物,之,学习目标,探究实验室制取二氧化碳的反应原理,探究实验室制取二氧化碳的发生装置,探究实验室制取二氧化碳的收集装置,掌握实验室中制取气体的一般思路和方法,制取气体的研究内容：,药品及反应原理,实验装置,收集方法,检验,步骤,验满,一、,探究制取,CO,2,的药品及反应原理,一、探究制取,CO,2,的药品及反应原理：,问题一,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？,提示：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,探究信息：,含碳酸根离子（,CO,3,2-,）的化合物（例如：碳酸钠,Na,2,CO,3,、大理石或石灰石主要成分是,CaCO,3,）能与盐酸（,HCl,）或稀硫酸（,H,2,SO,4,）反应生成,CO,2,。,其原理为：,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,CaCO,3,+H,2,SO,4,=CaSO,4,+H,2,O+CO,2,Na,2,CO,3,+2HCl=2NaCl+H,2,O+CO,2,Na,2,CO,3,+2H,2,SO,4,=2Na,2,SO,4,+H,2,O+CO,2,CaCl,2,、,NaCl,易溶于水，,CaSO,4,微溶于水。,一、探究制取,CO,2,的药品及反应原理：,一、探究制取,CO,2,的药品及反应原理：,问题二,如何检验一种气体是二氧化碳？,用澄清石灰水检验，若石灰水变浑浊，则该气体是,CO,2,2,、,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。,问题三,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：,1,、,实验室制取二氧化碳的最好原料,:,大量气泡，反应很快,石灰石和稀盐酸,实验室制取二氧化碳的原理,CaCO,3,+HCl,碳酸不稳定易分解：,H,2,CO,3,=CO,2,+H,2,O,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O +CO,2,2,H,CO,3,Cl,Ca,+,2,2,小资料,反应原理：,CaCO,3,2H,2,SO,4,CaSO,4,H,2,O,CO,2,大理石和稀硫酸反应一会，为什么会自动停止？,思考,?,CaSO,4,是一种微溶于水的白色物质，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，反应便自动停止。,小资料,思考,?,实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸？,浓盐酸具有很强的挥发性，能挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯,所以不能。,二、,探究制取,CO,2,的发生装置,【复习】我们在学习氧气的制取的时候就学过以下的气体发生装置：,A,B,C,用上面的发生装置填写下表：,实验,发生装置,选择的依据,氯酸钾,高锰酸钾,过氧化氢,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,加热型,固液混合不加热型,我们已经知道,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,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O +CO,2,液体,不需加热,固液混合不加热型,不加热型,固液混合,知识升华,控制反应的发生和停止,控制反应的速率,便于添加药品,二、,探究制取,CO,2,的发生装置,三、,探究制取,CO,2,的收集装置,气体的收集装置也学过下面几种：,D,E,F,向上排空气法,排水集气法,向下排空气法,已知空气标准状况下的密度是,1.29g/L,下列是某些气体的物理性质,气体性质,氧气,氢气,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,难溶于水,难溶于水,能溶于水,由上表信息可知，氧气可以用,收集，氢气可以用,收集，甲烷可以用,收集，,二氧化碳可以用,收集（填标号）,D,E,或,D,E,或,F,E,或,F,气体的收集装置共有三种：,D,E,F,向上排空气法,排水集气法,向下排空气法,二氧化密度比空气大且能溶于水，所以收集二氧化碳只能用,向上排空气法,三、探究二氧化碳的收集装置,针筒 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶,A B C D E F,长颈漏斗 导管 分液漏斗 酒精灯,G H I J K L,选择以下仪器设计制取二氧化碳的装置：,双孔,你会组装吗,可组装的一些发生装置：,A,B,D,E,F,C,四、本课小结,2,、掌握制取二氧化碳的发生装置，最好能画出来，并能说出选择这种装置的理由。,3,、掌握制取二氧化碳的收集装置并说说选择这种装置的理由。,1,、记住实验室制取,CO,2,的药品并能写出化学方程式。,反应物是固体和液体,不要加热,(,常温,),二氧化碳可溶于水，密度比空气大。,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O +CO,2,4,、实验室制取气体的一般思路：,选择药品,产生气体 收集方便,选择装置,1,、反应物的状态,2,、反应条件,收集方法,1,、气体密度,2,、溶解性,3,、是否有毒性及与空气成份是否反应,气体检验,气体特性,四、本课小结,谈收获，理新知,1,、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用（）装置。,2,、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置可采用（）装置。,A,如果要加热呢,？,A,B,B,你发现了吗？,长颈漏斗没有,插入液面下,出气导管太长，,插入了液面下,没有用向上排,空气法收集,下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？为什么？请改正？,拓展思维,硫化氢,(H,2,S),是一种密度比空气大且溶于水的气体,实验室常用块状固体硫化亚铁,(FeS,),与稀硫酸反应制取,硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是,，,收集装置,。,A,C,D,E,B,B,D,拓展思维,利用家庭中一些常见的物品来设计一套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪位同学设计的更合理、更有创意。,谢谢大家！,实验室里制取二氧化碳,实验步骤：,检验方法,澄清石灰水,变浑浊,验满方法,连接仪器,检查气密性,加大理石,加稀盐酸,收集气体,集满后正放在桌面上,本课题小结：,二氧化碳实验室制法,1,、反应的药品,2,、反应的原理,3,、装置图,4,、验满方法,5,、检验方法,大理石（或石灰石）和稀盐酸,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O+CO,2,将燃着的木条伸到集气瓶口，,木条熄灭，则说明集满。,将气体通入澄清的石灰水，石灰水,变浑浊，证明生成的气体是,CO,2,。,实验室制取气体的一般思路：,选择药品,产生气体 收集方便,选择装置,1,、反应物的状态,2,、反应条件,收集方法,1,、气体密度,2,、溶解性,3,、是否有毒性及与空气成份是否反应,验满方法,化学性质,气体放置,密度,气体检验,气体特性,二氧化碳的工业制法：,煅烧石灰石法：,CaCO,3,=CaO,+CO,2,高温,导管只需突出胶塞少许,导管口应插到集气瓶底,长颈漏斗下端应插到液面以下,!,注意事项,生活小常识,长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除之，同时还会产生二氧化碳气体。,【,B,、,D,】,右图是实验室制备,CO2,的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的,CO2,气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备,CO2,可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果？,知识拓展,右图为某兴趣小组设计的“微型”实验装置，用来制取少量二氧化碳并检验。,A,处装的液体药品,_,，,B,处放的固体药品是,_,；“微型塑料滴管”相当于气体发生装置中的,（填一种常见仪器的名称）,。,H,G,（玻璃,W,管）,微型,塑料,滴管,Fe,2,O,3,微 型,酒精灯,微型塑料滴管,A,B,澄清石灰水,（玻璃,W,管）,学以致用；拓展提高,稀盐酸,碳酸钙,长颈漏斗,2,、下图是实验室制备,CO,2,的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应。,关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的,CO,2,气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。,优点：,随开随用、随关随停,使用该装置的要求：块状固体和液体的反应,a b c d e f g h i j,2H,2,O,2,2 H,2,O +O,2,二氧化锰,拓展迁移,3,归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。,我们已经学过实验室制取,O,2,、,H,2,、,CO,2,三种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点,（填序号）。,需要加热,使用催化剂,没有气体参加反应,原料为纯净物,只生成一种气体,化学上可以通过多种反应得到,NH,3,(,极易溶于水，密度比空气小,),，例如：,2NH,4,Cl,（,固,）,+Ca(OH),2,（,固,）,CaCl,2,+2,NH,3,+2H,2,O,NH,4,HCO,3,（,固,）,NH,3,+CO,2,+H,2,O,CaO,（固）,+NH,3,H,2,O,（浓）,NH,3,+Ca(OH),2,我将选择反应,（只写一个，填序号）作为实验室制取,NH,3,的反应原理，发生装置选下列仪器中的,（填序号）来装配,NH,3,发生装置，我采用的收集方法是,。我选择的发生装置还可用来制取,，其反应的化学方程式是,。,abfg,向下排空气法,氧气,KMnO,4,K,2,MnO,4,O,2,+,+,MnO,2,KClO,3,KCl,+,O,2,2,二氧化锰,2,2,3,hi,或,ch,或,abg,CaCO,3,+2HCl=CaCl,2,+H,2,O +CO,2,CO,2,向下排空气法,O,2,1,下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。,物质,空气,氧气,二氧化碳,氨气,密度,(g,L),1.293,1.429,1.977,0.771,溶解性,不易溶,能溶,极易溶,已知实验室可用下列反应制取氨气：,2NH,4,C1(,固,)+Ca(OH),2,(,固,)=CaCl,2,+2NH,3,+2H,2,O,。,根据上述信息，选择实验室发生和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置，请在相关空格处,。,氧气,二氧化碳,氨气,谢谢大家！,