人教版巴市杭锦后旗九年级化学上册课件：第六单元 碳和碳的氧化物 实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质

实验活动实验活动2 2 二氧化碳的实验室制取与性质二氧化碳的实验室制取与性质探究新知探究新知 提示：提示： 含碳酸根离子的物质，在常温能与稀盐酸反应含碳酸根离子的物质，在常温能与稀盐酸反应产生二氧化碳气体。日常生活中该类物质主要有产生二氧化碳气体。日常生活中该类物质主要有石灰石、大理石、碳酸钠、碳酸钙粉末。石灰石、大理石、碳酸钠、碳酸钙粉末。生成二氧化碳的反应有很多，如生成二氧化碳的反应有很多，如1.1.碳在氧气（空气）中充分燃烧碳在氧气（空气）中充分燃烧2.2.碳在高温下还原金属氧化物碳在高温下还原金属氧化物实验室制取二氧化碳所用反应物的探究：实验室制取二氧化碳所用反应物的探究：实验室制取二氧化碳药品选取原则是：实验室制取二氧化碳药品选取原则是： 反应条件是否容易达到；反应条件是否容易达到； 产生气体的量是多少；产生气体的量是多少； 收集的气体是否纯净；收集的气体是否纯净； 装置、操作是否简单；装置、操作是否简单； 原料是否易得、价廉。原料是否易得、价廉。 实验室制取二氧化碳所用反应物：实验室制取二氧化碳所用反应物： 稀稀盐酸盐酸（液体）（液体）块状块状大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙）大理石或石灰石（主要成分都是碳酸钙） （固体）（固体）HCl CaCO3 CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2+H2O 这个反应分两步：这个反应分两步： CaCO3 +2HCl = CaCl2 + H2CO3 （碳酸不稳定，易分解）（碳酸不稳定，易分解） H2CO3 = CO2 + H2O实验室制取二氧化碳的反应原理实验室制取二氧化碳的反应原理实验室制取二氧化碳的装置实验室制取二氧化碳的装置氧气氧气的制取原理：的制取原理：【回忆思考回忆思考】2KMnO4=K2MnO4+ MnO2+O22KClO3=2KCl + O22H2O2=2H2O + O2 MnO2MnO2实验室制氧气的装置：在常温下在常温下 实验室制取气体的装置包括实验室制取气体的装置包括发生装置发生装置和和收集装置收集装置，请结合实验室制取氧气的，请结合实验室制取氧气的知识以及课本知识以及课本110110页的材料，小结确定气页的材料，小结确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。体发生装置和收集装置时应考虑的因素。 二 氧 化 碳 制 取 的 研 究 居 巢 黄 麓 谢 玉 荣活动与探究：活动与探究：实验室里制取二氧化碳的研究与实践实验室里制取二氧化碳的研究与实践1、实验室里制取气体的装置的确定实验室里制取气体的装置的确定实验室制取气体的装实验室制取气体的装置置气体发气体发生装置生装置反应物的状态反应物的状态反应条件反应条件 （是否需要（是否需要加热、点燃、加催化剂加热、点燃、加催化剂等）等）固体和固体反应固体和固体反应固体和液体反应固体和液体反应液体和液体反应液体和液体反应排空排空气法气法（不易溶于水、（不易溶于水、不与水发生反应）不与水发生反应）密度密度大大于空气于空气向向上上排气法排气法密度密度小小于空气于空气向向下下排气法排气法气体收气体收集装置集装置气体密度气体密度排水法排水法气体的性气体的性质质 二 氧 化 碳 制 取 的 研 究2、二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较反应物的状态反应物的状态反应条件反应条件气体密度气体密度是否与水反应是否与水反应CO2O2固体固体CaCO3和液体和液体HClCaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO22KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2KClO3 2KCl + 3O2 MnO22H2O2 2H2O + O2 MnO2不加热不加热固体固体MnO2和液体和液体H2O2不加热不加热固固 体体 KMnO4、KClO3、MnO2加加 热热固液不加热装置固液不加热装置固体加热装置固体加热装置比比空空气气大大与水反应与水反应不溶于水、不溶于水、与水不反应与水不反应向上排向上排空气法空气法排水集气法排水集气法我来试试看我来试试看下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，下列仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择，你也可以另选或自制仪器，还可利用代用品你也可以另选或自制仪器，还可利用代用品1 1、锥形瓶、锥形瓶2 2、平底烧瓶、平底烧瓶3 3、烧杯、烧杯 4 4、试管、试管 5 5、集气瓶、集气瓶6 6、长颈、长颈漏斗漏斗7 7、双孔导管、双孔导管8 8、导管、导管9 9、弯导管、弯导管 1010、水槽、水槽 1111、酒精灯、酒精灯可组装的一些发生装置：可组装的一些发生装置：ABDEFC收集收集CO2的装置选择：的装置选择：排水法排水法向下排空法向下排空法向上排空法向上排空法实验室制取二氧化碳的几种简易装置：实验室制取二氧化碳的几种简易装置：实验室制取二氧化碳的简易最佳装置：实验室制取二氧化碳的简易最佳装置：该装置的特点是：长颈漏斗一定要插入液面以下。该装置的特点是：长颈漏斗一定要插入液面以下。注意事项：注意事项： 长颈漏斗要伸到液面以下，长颈漏斗要伸到液面以下， 以防气体从漏斗中逸出。以防气体从漏斗中逸出。 简易装置简易装置 优点：优点： 仪器装配简单仪器装配简单 易操作易操作复杂装置复杂装置 优点：优点：方便随时添方便随时添加稀盐酸加稀盐酸几种可控装置：几种可控装置：ABC思考：以上一些装置如何检查气密性？思考：以上一些装置如何检查气密性？ 二 氧 化 碳 制 取 的 研 究 3、讨论：怎样检验生成的气体是二氧化碳？讨论：怎样检验生成的气体是二氧化碳？将气体通入澄清石灰水，将气体通入澄清石灰水，讨论：怎样证明集气瓶收集满二氧化碳？讨论：怎样证明集气瓶收集满二氧化碳？讨论：收集满二氧化碳的集气瓶如何放置？讨论：收集满二氧化碳的集气瓶如何放置？用燃着的小木条伸到集气用燃着的小木条伸到集气瓶口瓶口，将集气瓶盖上玻璃片，正放。将集气瓶盖上玻璃片，正放。澄清石灰水变浑浊若石灰水变浑浊，若石灰水变浑浊， 则为二氧化碳。则为二氧化碳。若小木条熄灭，若小木条熄灭，则证明收集满。则证明收集满。co2co2co2co2co2 二 氧 化 碳 制 取 的 研 究4、选择一套最佳装置来制取二氧化碳选择一套最佳装置来制取二氧化碳实验室制取二氧化碳的操作步骤实验室制取二氧化碳的操作步骤组装仪器组装仪器检查气密性检查气密性检查装置气密性的常用方法：检查装置气密性的常用方法：升温法、升温法、 注水法、注水法、 抽气法、抽气法、 充气法充气法收集气体收集气体验满验满加药品加药品加药品的方法：加药品的方法：先加固体，后加液体先加固体，后加液体 小 结 二 氧 化 碳 的 制 法 1 1）反应原理反应原理2 2）装置图装置图3 3）收集方法收集方法4 4）验满方法验满方法二二氧氧化化碳碳实实验验室室制制法法向上排空气法向上排空气法将气体通入澄清石灰水，若石将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化灰水变浑浊，则为二氧化碳。碳。Ca ClCaCl2 CO2CO32HH2O 5 5）检验方法检验方法将燃着木条放在集气瓶口，将燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭则满。木条熄灭则满。反应的药品反应的药品大理石（或石灰石）和稀盐酸大理石（或石灰石）和稀盐酸分析：分析： 制取二氧化碳和氧气的发生装置制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同。和收集装置各有什么不同。2 2、化学在生活中无处不在，如果想、化学在生活中无处不在，如果想在家中制取在家中制取COCO2 2气体。可用哪些家庭气体。可用哪些家庭用品材林代替实验仪器呢？用品材林代替实验仪器呢？（第一课时结束）（第一课时结束） 检查装置气密性检查装置气密性 加入药品加入药品 制取并收集气体制取并收集气体（第二课时）（第二课时） 如何验证制取的气体是二氧化碳？如何验证制取的气体是二氧化碳？ 如何验证二氧化碳已经收集满？如何验证二氧化碳已经收集满？将制得的气体通入澄清的石灰水中，若石将制得的气体通入澄清的石灰水中，若石灰水变浑浊，说明制取的气体是二氧化碳。灰水变浑浊，说明制取的气体是二氧化碳。把燃着的木条伸到集气瓶口，如果木条熄灭，把燃着的木条伸到集气瓶口，如果木条熄灭，就说明二氧化碳已经收集满。就说明二氧化碳已经收集满。 实验室制取气体的思路是什么？实验室制取气体的思路是什么？1、药品、药品2、反应原理、反应原理3、装置（发生装置和收集装置）、装置（发生装置和收集装置）4、检验（验证和验满）、检验（验证和验满）【学生实验学生实验】 请选择适当的药品和仪器，根据请选择适当的药品和仪器，根据实验室制取气体的一般思路，制取并实验室制取气体的一般思路，制取并收集一瓶二氧化碳。收集一瓶二氧化碳。【课堂小结课堂小结】1 1、实验室用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应、实验室用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应来制取二氧化碳。来制取二氧化碳。2 2、实验室用下述装置来制取和检验二氧化碳：、实验室用下述装置来制取和检验二氧化碳：3 3、实验室制取气体要注意：、实验室制取气体要注意：（1 1）选择适当的反应；）选择适当的反应；（2 2）选择合适的实验装置；）选择合适的实验装置；（3 3）需验证所制得的气体）需验证所制得的气体澄清石澄清石灰水灰水实验室制备并收集实验室制备并收集COCO2 2，有以下操作步骤：，有以下操作步骤：检查装置的气密性检查装置的气密性 连接装置连接装置 加入大理石加入大理石 加入稀盐酸加入稀盐酸 收集收集 验满验满 其中排列顺序正确的是（其中排列顺序正确的是（ ）A.A. B. B. C.C.D.D.2 2、下列气体只能用向上排空气法收集的是、下列气体只能用向上排空气法收集的是 （ ） A. HA. H2 2 B.OB.O2 2 C.COC.CO2 2 D.OD.O2 2和和COCO2 2 3.3.检验检验COCO2 2气体是否收集满的方法是气体是否收集满的方法是 （ ） A.A.将燃着的木条伸入集气瓶内将燃着的木条伸入集气瓶内 B.B.将带火星的木条放在集气瓶口将带火星的木条放在集气瓶口 C.C.将少量澄清的石灰水倒入集气瓶中、振荡将少量澄清的石灰水倒入集气瓶中、振荡 D.D.将燃着的木条放在集气瓶口将燃着的木条放在集气瓶口 4.4.实验室收集实验室收集COCO2 2的正确方法是的正确方法是 A.A.排水法排水法 B.B.向下排空气法向下排空气法 C.C.向上排空气法向上排空气法 D.D.排水法和向上排空气法排水法和向上排空气法 5 5你能举出几种鉴别你能举出几种鉴别O O2 2、COCO2 2气体的方法？气体的方法？（第二课时结束）（第二课时结束）（第三课时）（第三课时）1 1、实验室制取气体的一般思路是怎样的？、实验室制取气体的一般思路是怎样的？ 2 2、实验室如何制取二氧化碳？、实验室如何制取二氧化碳？ 3 3、你亲手制取二氧化碳后，有何感受或收获？、你亲手制取二氧化碳后，有何感受或收获？ 药品药品原理原理装置装置检验检验 拓展知识拓展知识 1 1、用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应有哪些缺点？、用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应有哪些缺点？答：浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多答：浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体，导致不纯。的氯化氢气体，导致不纯。2 2、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取COCO2 2？答：碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成答：碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成COCO2 2，但反应速度太，但反应速度太快，不利于收集，因此不用于实验室制取快，不利于收集，因此不用于实验室制取COCO2 2气体。气体。3 3、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制、可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制COCO2 2，为什么？，为什么？答：不能用，因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，答：不能用，因为开始时生成微溶于水的硫酸钙薄膜，附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反附着在石灰石的表面，使它不能接触到稀硫酸，阻止反应继续进行。应继续进行。 学生附表一：学生附表一：氧气氧气二氧化碳二氧化碳发发生生装装置置反应原料反应原料图：图：图：图：反应原理反应原理反应物状态反应物状态反应条件反应条件收收集集装装置置气体密度气体密度图：图：图：图：气体水溶性气体水溶性是否与水反应是否与水反应根据根据学生附表一学生附表一回答：回答：1 1、 实验室制取气体的装置由哪几部分组成？实验室制取气体的装置由哪几部分组成？2 2、 确定气体发生装置时应考虑哪些因素？确定气体发生装置时应考虑哪些因素？3 3、 收集气体一般有哪些方法？收集气体一般有哪些方法？4 4、 确定收集装置时应考虑哪些因素？确定收集装置时应考虑哪些因素？两部分装置：两部分装置：发生发生装置和装置和收集收集装置装置反应物的状态和反应条件反应物的状态和反应条件向上向上/ /向下排空气法及排水法向下排空气法及排水法（1 1）气体的密度与空气比较；）气体的密度与空气比较；（2 2）气体在水中的溶解性。）气体在水中的溶解性。 归纳知识归纳知识 1 1、发生装置：、发生装置：（1 1）凡是给固体加热或固体跟固体加热，适用）凡是给固体加热或固体跟固体加热，适用于用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置。于用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的装置。（2 2）凡是固体与液体制取气体，且不需要加热，）凡是固体与液体制取气体，且不需要加热，适用于制取二氧化碳的装置；若要控制反应速率，适用于制取二氧化碳的装置；若要控制反应速率，可加长颈漏斗或分液漏斗。可加长颈漏斗或分液漏斗。（3 3）无论选用哪种装置均应注意：先检查装置）无论选用哪种装置均应注意：先检查装置气密性再加药品；制气装置中导管略露出胶塞即气密性再加药品；制气装置中导管略露出胶塞即可；铁夹夹在试管中上部。可；铁夹夹在试管中上部。2 2、收集装置：、收集装置：（1 1）凡常温下不与空气中的成分反应的气体，）凡常温下不与空气中的成分反应的气体，可以根据气体密度与空气密度的比较（或利用可以根据气体密度与空气密度的比较（或利用空气平均相对分子质量与气体相对分子质量比空气平均相对分子质量与气体相对分子质量比较），采用向下或向上排空气法收集。较），采用向下或向上排空气法收集。（2 2）凡气体不易溶于水或难溶于水，可用排水）凡气体不易溶于水或难溶于水，可用排水法收集。法收集。（3 3）有毒性且不易溶于水的气体，可采用）有毒性且不易溶于水的气体，可采用洗气瓶倒装装置（即短进长出），从长管洗气瓶倒装装置（即短进长出），从长管排出的水可用烧杯接装，如将烧杯换成量排出的水可用烧杯接装，如将烧杯换成量筒还可以测出生成气体的体积。洗气瓶中筒还可以测出生成气体的体积。洗气瓶中的液体可根据气体性质选用。的液体可根据气体性质选用。（4 4）选用排空气法应注意导管应插入集气）选用排空气法应注意导管应插入集气瓶底部，排水法导管应伸到集气瓶颈部。瓶底部，排水法导管应伸到集气瓶颈部。3 3、放置方法：、放置方法：（1 1）比空气大的气体，盖严后正放，）比空气大的气体，盖严后正放， 比空气小的气体，盖严后倒放。比空气小的气体，盖严后倒放。【练习练习】1 1、实验室常用加热、实验室常用加热NHNH4 4ClCl和和Ca(OH)Ca(OH)2 2固体固体混和物的方法制取氨气混和物的方法制取氨气(NH(NH3 3) )并生成并生成CaClCaCl2 2和一种和一种相对分子质量最小的氧化物，已知氨气密度比空相对分子质量最小的氧化物，已知氨气密度比空气小气小, ,且易溶于水。且易溶于水。1.1.试写出实验室制取氨气的化学反应方程式试写出实验室制取氨气的化学反应方程式 2.2.实验室制备并收集氨气气体应选用实验室制备并收集氨气气体应选用 装置装置_与与_相连相连3.3.为什么不能用排水取气法收集氨气为什么不能用排水取气法收集氨气? ? AD2 2、硫化氢是没有颜色，有臭鸡蛋气味的有剧毒气体。它、硫化氢是没有颜色，有臭鸡蛋气味的有剧毒气体。它的密度比空气略大，能溶于水，的密度比空气略大，能溶于水，1 1体积水能溶解体积水能溶解2.62.6体积体积的硫化氢，溶于水形成氢硫酸。的硫化氢，溶于水形成氢硫酸。 硫化氢是一种可燃性气硫化氢是一种可燃性气体，体， 2H2H2 2S+3OS+3O2 2=2H=2H2 2O+2SOO+2SO2 2 实验室里常用块状固体硫化亚铁（实验室里常用块状固体硫化亚铁（FeSFeS）与稀硫酸反应）与稀硫酸反应来制取。来制取。（1 1）实验室制取硫化氢的发生装置可用）实验室制取硫化氢的发生装置可用 ；（填；（填“用氯酸钾制取氧气的发生装置用氯酸钾制取氧气的发生装置”或或“制取二氧化碳的发生装置制取二氧化碳的发生装置”）（2 2）应用）应用 法收集硫化氢；法收集硫化氢；（3 3）为了防止多余的气体逸出污染环境，可将其通入）为了防止多余的气体逸出污染环境，可将其通入 中。中。点燃点燃3 3、甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱、甲烷的实验室制法是：用无水醋酸钠和碱石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反石灰两种固态药品，经研磨均匀混合后装入反应装置中，加热产生甲烷气体。甲烷是一种无应装置中，加热产生甲烷气体。甲烷是一种无色、无味，比空气轻，极难溶于水的气体。色、无味，比空气轻，极难溶于水的气体。 （1 1）本实验中反应物的状态为）本实验中反应物的状态为 ，反应，反应条件为条件为 。（2 2）此实验的气体发生装置与）此实验的气体发生装置与 气体的发气体的发生装置相同。生装置相同。（3 3）甲烷气体是否难溶于水，密度是否比空）甲烷气体是否难溶于水，密度是否比空气 大 。 利 用 此 性 质 应 用气 大 。 利 用 此 性 质 应 用 法 或法 或 法来收集甲烷。法来收集甲烷。4 4、老师拿了两瓶无标签的试剂，分别使固体和液、老师拿了两瓶无标签的试剂，分别使固体和液体，取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无体，取少量试剂在试管中混合，立即产生一种无色气体，我们对气体开展了一系列探究；色气体，我们对气体开展了一系列探究；（1 1）此气体是什么物质？验证它的实验方案：）此气体是什么物质？验证它的实验方案：猜想猜想实验步骤实验步骤现象和结论现象和结论此气体可能是此气体可能是 产生此气体的化学方程式可能是产生此气体的化学方程式可能是 。我想制取该气体，采用下图中的发生装置我想制取该气体，采用下图中的发生装置 （填序（填序号），收集装置号），收集装置 。 A A B B C C D D E E若用右图收集该气体。气体由若用右图收集该气体。气体由 端端（填（填“a a”或或“b b”）导入。）导入。 (2) (2) 我猜想此无色气体可能是另一种气体，可能产生我猜想此无色气体可能是另一种气体，可能产生的化学方程式为的化学方程式为 。 （第三课时结束）（第三课时结束）课后完成课后完成 作业作业 课本课本P112 1P112 1、2 2、3 3、4 4。