实验活动二氧化碳的实验室制取与性质
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
问题和思考：为什么会出现上述现象呢？ 因为生成的硫酸钙为微溶物，覆盖在大 理石表面阻碍反应发生。
醋酸等为弱酸，反应太慢，也不宜用。
结论2： 所以实验室采用稀盐酸来制CO2
二、气体发生装置：
启
普 发
简 易 装
生
置
器
优点：随开随用，随关随停，不 需要经常更换药品，适合块状药 品与液体的反应。
缺点：药品需求量大
不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。
4、常见干燥剂及使用装置液来自干燥剂固态干燥剂装
→→
置
常见干燥 剂
可干燥 气体
不可干燥 气体
浓硫酸
H2,O2,Cl2,SO2, CO,N2,CH4 H2S,NH3,HBr, HI,C2H4
无水CaCl2 碱石灰
O2,Cl2,HCl,SO2, H2,O2, N2, H2, CO,N2,CH4 CH4, NH3
1、气体净化装置的设计原则：
根据净化药品的状态和净化条件。
液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热
c
d
干燥管 应大口方向进气， 小口方向出气
洗气瓶 进气管应“长进短出”
U形管
2、干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少 ②不要引入新的杂质。
2、选择方法
酸、碱性 据气体的
氧化、还原性
三、二氧化碳气体的收集
问题：气体收集方法的选择依据是什么？ 气体的溶解性和密度大小。
二氧化碳气体的收集方法： 向上排空气法。
或者
动手实验：用下列装置制取一瓶二氧化碳气体
15ml稀盐酸
连接装置 完成气密性检查 装入药品
5g碳酸钙固体
制取和收集一瓶气体 检验是否收集满
总结：气体的实验室制取和收集
一、气体发生装置
反应速率太快， 不易收集
易收集
反应一会儿 就停止反应
实验室制取氧气装置
H2O2和MnO2混合 物制氧气
加热KClO3和MnO2的混 合物制氧气
实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
两部分装置： 一、发生装置 二、收集装置
发生装置
收集装置
确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
1、反应物的状态（如液态、固态） 2、反应条件（如加热，不加热）
1、气体发生装置的设计原则：
根据反应物质的状态和反应条件
2、气体发生装置的基本类型:
试管
导管
A、固+固（加热）
酒精灯
2KClO3 M→△nO2 2KCl+3O2↑
铁架台
B、固（液）+ 液（不加热） CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2M→nO2 2H2O+O2↑
长颈漏斗
C、其他……
此气体是什么物质？如何设计方案验证？
猜想
此气体可能是
实验步骤 现象及结论
大家来设计：怎样利用下列仪器设计制 取二氧化碳的装置？
鸡蛋壳、贝壳的主要成分是碳酸钙， 食醋的主要成分是醋酸，你能用它们 和一些生活用品如饮料瓶等制取二氧 化碳气体吗？
你能用家庭一些生活用品如饮料 瓶等自制一套制取二氧化碳气体 发生装置吗？
NH3
HX,H2S,SO2,
CO2,NO2, Cl2
四、除尾气装置
1、 燃烧法 如 CH4 、C2H4 、C2H2 、H2 、CO等 。 2、碱液吸收法 如 Cl2 、 H2S 、 CO2 、 SO2 、 NO2 、 NO 等 。 3、水溶解法 如HCl、NH3等。
4、袋装储存法
CO、H2、CH4等
实验活动2 二氧化碳的 实验室制取与性质
问题1：用哪些方法可以得到二氧化碳气体？
问题2：实验室要制得二氧化碳气体，对实 验操作、条件和气体纯度有何要求？
操作要简单 反应条件容易实现 产生气体要纯净 便于收集
问题3：以上方法中哪些适合实验室制取 二氧化碳气体？
实验室制二氧化碳 实验原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑ 药品说明： 块状大理石与稀盐酸溶液反应。
五、多功能瓶的使用 分析右图装置有哪些作用？
1、净化气体 2、收集气体（密度比空气大） 3、收集气体（密度比空气小） 4、排水集气法收集气体 5、排水集气法收集气体并
且测量气体的体积
六、实践应用
课题：实验室用锌粒与稀硫酸常温下反应制氢气。 反应原理： Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
发生装置： 固（液）+ 液（不加热）
5、长期存放石灰水的试剂瓶内壁出现 一层白膜是什么？如何除掉？
知识迁移：
实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体 混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气 小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置？
A
B
C
答 案：
D
E
A和C、A和E
知识迁移：
今天是化学实验室开放日,老师拿出两瓶无 标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试 剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。 我们对此气体展开了一系列探究：
优点：随开随用， 随关随停，药品消 耗少
其他简易装置的衍变：
分液漏斗
长颈漏斗
问题与思考：
1、上述装置中既能使用分液漏斗，也能使用 长颈漏斗，但是在使用中有何不同？
长颈漏斗口必须插入到液面下，分液漏斗不 必但是必须关闭活塞。
2、上述漏斗在实验中都起何作用？
添加液体药品（盐酸溶液）的作用
3、上述两类装置如何检查装置气密性？ 密封热膨胀法 密封液面高度差法
启 普 发 生 器
收集装置：排水法或向下排空气法
二氧化碳的实验室制取与性质
1、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳 所
2、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
得 气
3、一氧化碳在氧气中燃烧
体
4、煤、蜡烛等燃烧也可以生成二氧化碳
不 纯
5、木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳 条
高温
C + 2CuO
2Cu + CO2
件 限
6、石灰石高温分解，生成二氧化碳
制
7、碳酸盐与稀酸在常温下反应生成二氧化 碳
探讨实验室制二氧化碳的理想原料
编 实验内容
号
CaCO3粉 1 末和稀盐
酸 大理石和 2 稀盐酸
大理石和 3 稀硫酸
实验现象
有大量气泡产 生，反应剧烈
产生气泡速率 比较适中
开始反应有气 泡，一会儿就 无气泡产生
实验分析
固固加热
固液不加热（常温）
收集气体一般有哪些方法？ 排水法 向上排空气法 向下排空气法
实验室制二氧化碳的步骤：
加水 ①检查装置的气密性
②加入药品，连接装置
检验
澄清石灰水 变浑浊
收集、验满
火焰熄灭
随堂练习
1、实验室制取CO2最好选用___和___反应。
2、实验室收集CO2的最好方法是_______。 3、检验CO2收集满的方法是____________。 4、检验CO2的存在用_______________。
锥形瓶
集气瓶
二、收集装置
1、气体收集装置的设计原则： 根据气体的溶解性或密度
装置类型
排水法 向上排气法
向下排气法
示意图
气体性质 实例
难溶或微溶于 密度大于空 水的气体 气的气体
H2, O2, NO, CO2,Cl2,HCl, C2H2, N2, CO O2
密度小于空 气的气体
H2,CH4,NH3
三、净化装置
结论1：所以实验室采用块状大理石来制CO2
实验2：分别用硫酸、浓盐酸、醋酸与大理石块反 应。记录实验现象。
实验现象1：打开浓盐酸试剂瓶，看到瓶口产生白雾 （浓盐酸的挥发性）。
问题和思考：如果用浓盐酸来制取CO2气体有何不利？
会使收集到的CO2不纯（含HCl杂质）。
实验现象2：硫酸与碳酸钙反应时，起始能反应，但 很快就停止，。
发生装置： 固体与液体，无需加热 收集方法： 向上排空气法收集 检满方法： 燃着的木条放在瓶口
一、实验室制二氧化碳的实验药品的选择
实验探讨： 实验1：块状大理石和粉末状大理石分别与同 浓度的稀盐酸反应。记录反应的剧烈程度。
实验现象： 粉末状大理石与盐酸反应速率明显 比块状的反应剧烈（快）。
问题和思考：反应太快，对于实验室制取气体有何 不利？ 太快来不及收集。 故也不用碳酸钠等可溶性药品
选择 干燥剂
干燥剂状态
干燥装置
保持一致
气体的酸碱性
干燥剂的酸碱性
？
3、常见干燥剂
酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）
不能用干燥碱 性气体。
碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)
不能用来干燥酸性气体如Cl2。
中性干燥剂（如：CaCl2固体）只不能干燥氨气。
有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）
醋酸等为弱酸，反应太慢，也不宜用。
结论2： 所以实验室采用稀盐酸来制CO2
二、气体发生装置：
启
普 发
简 易 装
生
置
器
优点：随开随用，随关随停，不 需要经常更换药品，适合块状药 品与液体的反应。
缺点：药品需求量大
不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。
4、常见干燥剂及使用装置液来自干燥剂固态干燥剂装
→→
置
常见干燥 剂
可干燥 气体
不可干燥 气体
浓硫酸
H2,O2,Cl2,SO2, CO,N2,CH4 H2S,NH3,HBr, HI,C2H4
无水CaCl2 碱石灰
O2,Cl2,HCl,SO2, H2,O2, N2, H2, CO,N2,CH4 CH4, NH3
1、气体净化装置的设计原则：
根据净化药品的状态和净化条件。
液体试剂 固体试剂 固体试剂需加热
c
d
干燥管 应大口方向进气， 小口方向出气
洗气瓶 进气管应“长进短出”
U形管
2、干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少 ②不要引入新的杂质。
2、选择方法
酸、碱性 据气体的
氧化、还原性
三、二氧化碳气体的收集
问题：气体收集方法的选择依据是什么？ 气体的溶解性和密度大小。
二氧化碳气体的收集方法： 向上排空气法。
或者
动手实验：用下列装置制取一瓶二氧化碳气体
15ml稀盐酸
连接装置 完成气密性检查 装入药品
5g碳酸钙固体
制取和收集一瓶气体 检验是否收集满
总结：气体的实验室制取和收集
一、气体发生装置
反应速率太快， 不易收集
易收集
反应一会儿 就停止反应
实验室制取氧气装置
H2O2和MnO2混合 物制氧气
加热KClO3和MnO2的混 合物制氧气
实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
两部分装置： 一、发生装置 二、收集装置
发生装置
收集装置
确定气体发生装置时应考虑哪些因素？
1、反应物的状态（如液态、固态） 2、反应条件（如加热，不加热）
1、气体发生装置的设计原则：
根据反应物质的状态和反应条件
2、气体发生装置的基本类型:
试管
导管
A、固+固（加热）
酒精灯
2KClO3 M→△nO2 2KCl+3O2↑
铁架台
B、固（液）+ 液（不加热） CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2H2O2M→nO2 2H2O+O2↑
长颈漏斗
C、其他……
此气体是什么物质？如何设计方案验证？
猜想
此气体可能是
实验步骤 现象及结论
大家来设计：怎样利用下列仪器设计制 取二氧化碳的装置？
鸡蛋壳、贝壳的主要成分是碳酸钙， 食醋的主要成分是醋酸，你能用它们 和一些生活用品如饮料瓶等制取二氧 化碳气体吗？
你能用家庭一些生活用品如饮料 瓶等自制一套制取二氧化碳气体 发生装置吗？
NH3
HX,H2S,SO2,
CO2,NO2, Cl2
四、除尾气装置
1、 燃烧法 如 CH4 、C2H4 、C2H2 、H2 、CO等 。 2、碱液吸收法 如 Cl2 、 H2S 、 CO2 、 SO2 、 NO2 、 NO 等 。 3、水溶解法 如HCl、NH3等。
4、袋装储存法
CO、H2、CH4等
实验活动2 二氧化碳的 实验室制取与性质
问题1：用哪些方法可以得到二氧化碳气体？
问题2：实验室要制得二氧化碳气体，对实 验操作、条件和气体纯度有何要求？
操作要简单 反应条件容易实现 产生气体要纯净 便于收集
问题3：以上方法中哪些适合实验室制取 二氧化碳气体？
实验室制二氧化碳 实验原理：CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑ 药品说明： 块状大理石与稀盐酸溶液反应。
五、多功能瓶的使用 分析右图装置有哪些作用？
1、净化气体 2、收集气体（密度比空气大） 3、收集气体（密度比空气小） 4、排水集气法收集气体 5、排水集气法收集气体并
且测量气体的体积
六、实践应用
课题：实验室用锌粒与稀硫酸常温下反应制氢气。 反应原理： Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
发生装置： 固（液）+ 液（不加热）
5、长期存放石灰水的试剂瓶内壁出现 一层白膜是什么？如何除掉？
知识迁移：
实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体 混合物制取甲烷气体，已知甲烷的密度比空气 小，难溶于水，则制取并收集甲烷的实验装置？
A
B
C
答 案：
D
E
A和C、A和E
知识迁移：
今天是化学实验室开放日,老师拿出两瓶无 标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试 剂在试管中混合，立即产生一种无色气体。 我们对此气体展开了一系列探究：
优点：随开随用， 随关随停，药品消 耗少
其他简易装置的衍变：
分液漏斗
长颈漏斗
问题与思考：
1、上述装置中既能使用分液漏斗，也能使用 长颈漏斗，但是在使用中有何不同？
长颈漏斗口必须插入到液面下，分液漏斗不 必但是必须关闭活塞。
2、上述漏斗在实验中都起何作用？
添加液体药品（盐酸溶液）的作用
3、上述两类装置如何检查装置气密性？ 密封热膨胀法 密封液面高度差法
启 普 发 生 器
收集装置：排水法或向下排空气法
二氧化碳的实验室制取与性质
1、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳 所
2、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
得 气
3、一氧化碳在氧气中燃烧
体
4、煤、蜡烛等燃烧也可以生成二氧化碳
不 纯
5、木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳 条
高温
C + 2CuO
2Cu + CO2
件 限
6、石灰石高温分解，生成二氧化碳
制
7、碳酸盐与稀酸在常温下反应生成二氧化 碳
探讨实验室制二氧化碳的理想原料
编 实验内容
号
CaCO3粉 1 末和稀盐
酸 大理石和 2 稀盐酸
大理石和 3 稀硫酸
实验现象
有大量气泡产 生，反应剧烈
产生气泡速率 比较适中
开始反应有气 泡，一会儿就 无气泡产生
实验分析
固固加热
固液不加热（常温）
收集气体一般有哪些方法？ 排水法 向上排空气法 向下排空气法
实验室制二氧化碳的步骤：
加水 ①检查装置的气密性
②加入药品，连接装置
检验
澄清石灰水 变浑浊
收集、验满
火焰熄灭
随堂练习
1、实验室制取CO2最好选用___和___反应。
2、实验室收集CO2的最好方法是_______。 3、检验CO2收集满的方法是____________。 4、检验CO2的存在用_______________。
锥形瓶
集气瓶
二、收集装置
1、气体收集装置的设计原则： 根据气体的溶解性或密度
装置类型
排水法 向上排气法
向下排气法
示意图
气体性质 实例
难溶或微溶于 密度大于空 水的气体 气的气体
H2, O2, NO, CO2,Cl2,HCl, C2H2, N2, CO O2
密度小于空 气的气体
H2,CH4,NH3
三、净化装置
结论1：所以实验室采用块状大理石来制CO2
实验2：分别用硫酸、浓盐酸、醋酸与大理石块反 应。记录实验现象。
实验现象1：打开浓盐酸试剂瓶，看到瓶口产生白雾 （浓盐酸的挥发性）。
问题和思考：如果用浓盐酸来制取CO2气体有何不利？
会使收集到的CO2不纯（含HCl杂质）。
实验现象2：硫酸与碳酸钙反应时，起始能反应，但 很快就停止，。
发生装置： 固体与液体，无需加热 收集方法： 向上排空气法收集 检满方法： 燃着的木条放在瓶口
一、实验室制二氧化碳的实验药品的选择
实验探讨： 实验1：块状大理石和粉末状大理石分别与同 浓度的稀盐酸反应。记录反应的剧烈程度。
实验现象： 粉末状大理石与盐酸反应速率明显 比块状的反应剧烈（快）。
问题和思考：反应太快，对于实验室制取气体有何 不利？ 太快来不及收集。 故也不用碳酸钠等可溶性药品
选择 干燥剂
干燥剂状态
干燥装置
保持一致
气体的酸碱性
干燥剂的酸碱性
？
3、常见干燥剂
酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）
不能用干燥碱 性气体。
碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)
不能用来干燥酸性气体如Cl2。
中性干燥剂（如：CaCl2固体）只不能干燥氨气。
有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）