课题2二氧化碳制取的研究(1)

生成二氧化碳的反应
1
C+O2
CO2
2 石蜡+氧气 点燃 二氧化碳+水
能否用于实验室里制 取二氧化碳及理由 不能；制得气体可能不纯
不能；制得气体可能不纯
3
2CuO+C
4
2Fe2O3+3C
2Cu+CO2↑ 4Fe+3CO2↑
不能；条件较难满足 不能；条件较难满足
活动2：观察与思考
实验室制取二氧化碳所用药品可从下列选择：
讨论：1、为什么硫酸与石灰石反应难于进行？
生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石 表面，阻止反应进行。
2、能否用浓盐酸代替稀盐酸？ 浓盐酸易挥发，使制得气体不纯。
3、为什么不用粉末状的碳酸钙或碳酸钠？ 反应速率太快，不便于控制。
一、反应原理
主要成分碳酸钙CaCO3
1．药品：实验室常用大理石（或石灰石）与稀盐酸
三、制取CO2步骤及注意事项
1.连接仪器 2.检查气密性 ：关闭止水夹，向长颈漏斗注水，若形成一 段稳定的水柱，则装置气密性良好。
3.加药品（先固后液）
4.制取并收集（注意事项）
（防止气体从长颈
(1)长颈漏斗下端要_伸__入__液__面__以__下__。漏斗下端管口逸出）
(2)导管要接近集气瓶_底__部__。(中排的尽空集气气)瓶
应较为剧烈
反应速率适中，能够收集 气体
开始反应时有气泡， 微溶物硫酸钙，覆盖在大理石
石灰石跟稀硫酸 一会儿就没有气泡。
表面，使反应停止
活动3： 归纳·总 结
结论：实验室制取二氧化碳常用的理想药品是 ____石__灰__石_或__大__理__石_和_______稀__盐_酸_______，
反应的化学方程是：C_a_C_O__3＋__2_H_C__l =_=__C_a_C_l_2＋__H_2_O_＋__C_O_2_↑。
大理石
石灰石
主要成分是氯化氢（HCl）
2．反应原理 （化学方程式）：
CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2CO3
3.工业制法：（高温煅烧石灰石）
H2O＋CO2↑
CaCO3
CaO + CO2↑
活动与探究：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
实验室制取 气体的装置
气体发 生装置
CO2（HCl、H2O） 除去HCl 除去H2O
洗气要点： 1.长进短出； 2.先除杂再干燥 浓盐酸 和石灰石
实验室制取气体的一般思路和方法： （1）确定制取气体的_反__应__原___理__; （2）选择制取装置，包括_发__生___装__置__和_收__集__装__置___; （3）验满和检验 （4）气体的净化
开发区长村张中心学校 孙长安
Learning aims
1. 了解实验室制取二氧化碳的反应原理
学
习
2. 探究实验室制取二氧化碳的制取装置
目
3. 了解检验和验满二氧化碳的方法
标
4. 了解实验室制取气体的思路和方法
活动探究一：制取二氧化碳药品选择的探究
活动1：回忆与思考
列举你所知道的能生成CO2的反应，然后请同学们讨 论能否适用于在实验室制取CO2，并说出你的理由.
实验1：在试管①中取一定量碳酸钠，再加入适量稀盐酸。 实验2：在试管②中取一定量大理石，再加入适量稀盐酸。 实验3：在试管③中取一定量大理石，再加适量稀硫酸。
实验药品
实验现象
实验分析（是否适用于实验室 制取气体）
有大量气泡产生，反 碳酸钠和稀盐酸
应很剧烈
反应太快，来不及收集气体
有大量气泡产生，反 石灰石跟稀盐酸
重点哟！
1．（2020·东莞月考）鉴别空气、氧气、二氧化碳三种气体
最简单的方法是（C ）
A.向瓶内倒人澄清的石灰水振荡 B.试验三种气体的溶解性
C.用燃着的木条伸入集气瓶内
D.测三种气体的密度
2.（2020·广东模拟）下图是实验室依次制备、收集、验证、
验满CO2的装置，其中正确的是（ D）
A.
④
(3)导管略出_橡__胶__塞___。(利于气体排出 )
③
(4)集气瓶口盖玻璃片 (防止空气混入) ①
②
5.验满
四、二氧化碳检验和验满
1.检验：将气体通入澄___清__的__石__灰___水_中， 若石__灰___水__变__浑__浊__，则是CO2。
思考：利用了CO2什么性质？
检验
2.验满:将燃__烧__的__木__条__放在集__气__瓶__口__， 若_木__条__熄__灭_，则收集满。
B.
C.
D.
3．如图是康康做的有关二氧化碳制取的有关实验。
（1）甲中发生反应的化学方程式为 2HC1+CaCO3=CaCl2+CO2↑+H2O 。 （2）乙和丙的实验目的分别是 检验二氧化碳、收集并验满二氧化碳 。
1.课本P116：练习与应用1、2、3、5、6 2.基训P68: 课堂练习
任何成绩的质变都来自于量变的积累。 ——同学们，加油！
思考：利用了CO2什么性质？
验满
能否用燃烧的木条来检验二氧化碳？
收集满的CO2，应该__正___（正/倒）放在桌面上。 原因： CO2的密度比空气大。
CO2
气体的净化（除杂）
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 思考：利用下列反应原理和装置制取的CO2中可能混有 __H__C_l_和__水__蒸__气__杂质。
复习提问
1、碳元素所组成的单质有哪些？ 2、这些单质的物理性质哪些？ 3、物理性质存在明显差异的原因? 4、木炭和活性炭具有吸附性的原因？ 5、单质碳的化学性质有哪些？ 6、木炭和氧化铜反应的现象、原因、反 应的方程式？
第六单元 碳和碳的化合物 Carbon and it’s compounds
课题2 二氧化碳制取的研究
CO2 O2
固固体体[[CM固anCO液O2]3和]不和液液加体体热[H[H2装OC2l]] 置不不加加热 热 固[KM体nO4、固K体ClO加3、M热nO装2] 置加 热
比 与水反应 空 气 不溶于水、 大 与水不反应
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
固体和固体反应
反应物的状态 固体和液体反应 液体和液体反应
……
反应条件（是否需要加热、点燃、加催化剂等）
排空气法 密度大于空气——向上排气法
气体收
密度小于空气——向下排气法
集装置 排水法（不易溶于水、不与水发生反应）
2、二氧化碳和氧气制取实验及相关性质比较
反应物的状态
反应条件 气体密度 是否与水反应
向上排
2KMnO4
K2Mn空O气4 +法MnO2 + O2 ↑
2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2 ↑ 排水集气法
大家来设计
利用下列仪器设计实验室制取二氧化碳的装置？ CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
操作简单 便于添加药品
源自文库
可以控制反应 可以控制反应
速率
开始和停止
②能溶于水且能与水反应
固液常温型 向上排空气法
如何比较气体的密度大小（P114）
1.通过比较气体_相__对__分__子__质__量__比较气体密度 2.空气的平均相对分子质量为__2_9__ 【练习】比较下列气体密度的大小（C-12 O-16 N-14 H-1）
ρ(CO2)___>__ ρ空气 ρ(NH3)__<___ ρ空气
二、制取装置
【背景知识】通常状况下，CO2是无色、无味的气体，密度 比空气大，易溶于水。二氧化碳与水反应生成碳酸（H2CO3）。
发生装置
收集装置
反应物状态 反应条件 气体密度 是否溶于水，是否与水反应
制 取 固体+液体 装
常温
比空气 _大__
能溶于水，且能与水反应
置
CO2只能用向上排空气法收集：
①密度比空气大