二氧化碳制取的研究教學

1、課題課題2 2 二氧化碳制取的研究二氧化碳制取的研究宣化第十一中學 韓俊東碳和碳的氧化物之課題課題2 2 二氧化碳制取的研究二氧化碳制取的研究碳和碳的氧化物之CO2?0.03課題課題2 2 二氧化碳制取的研究二氧化碳制取的研究碳和碳的氧化物之學習目標學習目標探究實驗室制取二氧化碳的反應原理探究實驗室制取二氧化碳的反應原理探究實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置探究實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置探究實驗室制取二氧化碳的收集裝置探究實驗室制取二氧化碳的收集裝置制取氣體的研究內容：藥品及反應原理藥品及反應原理實驗裝置實驗裝置收集方法收集方法檢驗檢驗步驟步驟驗滿驗滿一、探究制取探究制取CO2的藥品及反應原理的藥

2、品及反應原理一、探究制取一、探究制取CO2的藥品及反應原理：的藥品及反應原理：問題一問題一 下面四種方法都有二氧化碳產生，都能用來實驗下面四種方法都有二氧化碳產生，都能用來實驗室制取二氧化碳嗎？室制取二氧化碳嗎？提示：生成氣體是否純凈、易于收集、產生氣提示：生成氣體是否純凈、易于收集、產生氣體的速度是否適中、操作是否簡便等方面來考體的速度是否適中、操作是否簡便等方面來考慮。慮。木炭在氧氣中燃燒木炭在氧氣中燃燒蠟燭燃燒蠟燭燃燒碳還原氧化銅碳還原氧化銅人呼吸人呼吸 含碳酸根離子（含碳酸根離子（COCO3 32-2-）的化合物（例如：碳酸鈉）的化合物（例如：碳酸鈉NaNa2 2COCO3 3、大理石

3、或石灰石主要成分是、大理石或石灰石主要成分是CaCOCaCO3 3）能與鹽酸）能與鹽酸（HClHCl）或稀硫酸（）或稀硫酸（H H2 2SOSO4 4）反應生成）反應生成COCO2 2。其原理為：其原理為：CaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 CaCOCaCO3 3+H+H2 2SOSO4 4=CaSO=CaSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 2 NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+H+2HCl=2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2 Na Na2 2COCO3 3+2H+2H2 2SOSO4 4=

4、2Na=2Na2 2SOSO4 4+H+H2 2O+COO+CO2 2 CaCl2、NaCl易溶于水，CaSO4微溶于水。 一、探究制取一、探究制取CO2的藥品及反應原理：的藥品及反應原理：一、探究制取一、探究制取CO2的藥品及反應原理：的藥品及反應原理：問題二問題二 如何檢驗一種氣體是二氧化碳？如何檢驗一種氣體是二氧化碳？ 用澄清石灰水檢驗，若石灰水用澄清石灰水檢驗，若石灰水變渾濁，則該氣體是變渾濁，則該氣體是CO22、選擇制取氣體的藥品的一般原則是：較易反應、反應較易反應、反應速度適中、產生氣體易于收集、操作簡便等。速度適中、產生氣體易于收集、操作簡便等。問題三問題三 上述四個反應也能產生

5、二氧化碳，都適合用來實上述四個反應也能產生二氧化碳，都適合用來實驗室制取二氧化碳嗎？驗室制取二氧化碳嗎？實驗實驗現象現象碳酸鈉和稀鹽酸反應碳酸鈉和稀鹽酸反應碳酸鈉和稀硫酸反應碳酸鈉和稀硫酸反應石灰石和稀硫酸反應石灰石和稀硫酸反應石灰石和稀鹽酸反應石灰石和稀鹽酸反應大量氣泡，反應速度適中大量氣泡，反應速度適中少量氣泡少量氣泡,反應一會，就停止反應一會，就停止大量氣泡，反應很快大量氣泡，反應很快結論：結論： 大量氣泡，反應很快大量氣泡，反應很快H小資料反應原理：反應原理： 大理石和稀硫酸反應一會，為大理石和稀硫酸反應一會，為什么會自動停止？什么會自動停止？思考思考? CaSO CaSO4 4是一種

6、微溶于水的白色物質，是一種微溶于水的白色物質，它覆蓋在未反應完的碳酸鈣的表面，阻止了反應它覆蓋在未反應完的碳酸鈣的表面，阻止了反應的繼續(xù)進行，反應便自動停止。的繼續(xù)進行，反應便自動停止。小資料思考思考?二、探究制取探究制取CO2的發(fā)生裝置的發(fā)生裝置【復習】我們在學習氧氣的制取的時候就學過以下的【復習】我們在學習氧氣的制取的時候就學過以下的氣體發(fā)生裝置：氣體發(fā)生裝置：ABC用上面的發(fā)生裝置填寫下表：用上面的發(fā)生裝置填寫下表：實驗發(fā)生裝置選擇的依據氯酸鉀高錳酸鉀過氧化氫反應物是液體或反應物是液體或固體和液體固體和液體不要加熱不要加熱(常溫常溫)反應物是固體反應物是固體需要加熱需要加熱固體固體加熱型

7、加熱型固液混合固液混合不加熱型不加熱型我們已經知道我們已經知道實驗發(fā)生裝置反應物是液體或反應物是液體或固體和液體固體和液體不要加熱不要加熱(常溫常溫)反應物是固體反應物是固體需要加熱需要加熱固體固體液體液體不需加熱不需加熱固液混合不加熱型固液混合不加熱型不加熱不加熱型型固液混固液混合合知識升華知識升華控制反應的控制反應的發(fā)生和停止發(fā)生和停止控制反應控制反應的速率的速率便于添加藥品便于添加藥品二、探究制取探究制取CO2的發(fā)生裝置的發(fā)生裝置三、探究制取探究制取CO2的收集裝置的收集裝置氣體的收集裝置也學過下面幾種：DEF向上排空氣法向上排空氣法排水集氣法排水集氣法向下排空氣法向下排空氣法 已知空氣

8、標準狀況下的密度是已知空氣標準狀況下的密度是1.29g/L,1.29g/L,下列是某些氣下列是某些氣體的物理性質體的物理性質氣體性質氣體性質氧氣氧氣氫氣氫氣甲烷甲烷二氧化碳二氧化碳密度密度( (g/L)g/L)1.4291.4290.0890.0890.7140.7141.9781.978溶解性溶解性不易溶于不易溶于水水難溶于水難溶于水難溶于水難溶于水能溶于水能溶于水 由上表信息可知，氧氣可以用由上表信息可知，氧氣可以用 收集，氫氣可以收集，氫氣可以用用 收集，甲烷可以用收集，甲烷可以用 收集，收集，二氧化碳可二氧化碳可以用以用 收集（填標號）收集（填標號）DE或或DE或或FE或或F 氣體的收

9、集裝置共有三種：DEF向上排空氣法向上排空氣法排水集氣法排水集氣法向下排空氣法向下排空氣法 二氧化密度比空氣大且能溶于水，所以二氧化密度比空氣大且能溶于水，所以收集二氧化碳只能用收集二氧化碳只能用向上排空氣法向上排空氣法三、探究二氧化碳的收集裝置三、探究二氧化碳的收集裝置針筒針筒 錐形瓶錐形瓶 平底燒瓶平底燒瓶 燒杯燒杯 試管試管 集氣瓶集氣瓶 A B C D E F 長頸漏斗長頸漏斗 導管導管 分液漏斗分液漏斗 酒精燈酒精燈 G H I J K L選擇以下儀器設計制取二氧化碳的裝置：選擇以下儀器設計制取二氧化碳的裝置：雙孔雙孔你會組裝嗎你會組裝嗎可組裝的一些發(fā)生裝置：可組裝的一些發(fā)生裝置：A

10、BDEFC四、本課小結2、掌握制取二氧化碳的發(fā)生裝置，最好能畫出來，并、掌握制取二氧化碳的發(fā)生裝置，最好能畫出來，并能說出選擇這種裝置的理由。能說出選擇這種裝置的理由。3、掌握制取二氧化碳的收集裝置并說說選擇這種裝置、掌握制取二氧化碳的收集裝置并說說選擇這種裝置的理由。的理由。1、記住實驗室制取、記住實驗室制取CO2的藥品并能寫出化學方程式。的藥品并能寫出化學方程式。反應物是固體和液體反應物是固體和液體不要加熱不要加熱(常溫常溫)二氧化碳可溶于水，密度比二氧化碳可溶于水，密度比空氣大?？諝獯?。4、實驗室制取氣體的一般思路：、實驗室制取氣體的一般思路：選擇藥品選擇藥品產生氣體產生氣體 收集方便收

11、集方便選擇裝置選擇裝置1、反應物的狀態(tài)、反應物的狀態(tài)2、反應條件、反應條件收集方法收集方法1、氣體密度、氣體密度 2、溶解性、溶解性 3、是否有毒性及與、是否有毒性及與空氣成份是否反應空氣成份是否反應氣體檢驗氣體檢驗氣體特性氣體特性四、本課小結談收獲，理新知談收獲，理新知1、凡是給固體加熱產生氣體，發(fā)生裝置可、凡是給固體加熱產生氣體，發(fā)生裝置可采用（采用（ ）裝置。）裝置。2、凡是固體與液體在常溫下反應制氣體，發(fā)、凡是固體與液體在常溫下反應制氣體，發(fā)生裝置可采用（生裝置可采用（ ）裝置。）裝置。A如果要加熱呢如果要加熱呢？ABB你發(fā)現了嗎？你發(fā)現了嗎？長頸漏斗沒有長頸漏斗沒有插入液面下插入液面

12、下出氣導管太長，出氣導管太長，插入了液面下插入了液面下沒有用向上排沒有用向上排空氣法收集空氣法收集 下圖為實驗室制取二氧化碳的裝置圖，有哪些錯誤？下圖為實驗室制取二氧化碳的裝置圖，有哪些錯誤？為什么？請改正？為什么？請改正？拓展思維拓展思維 硫化氫硫化氫(H2S)是一種密度比空氣大且溶于水的氣體是一種密度比空氣大且溶于水的氣體, 實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)與稀硫酸反應制取與稀硫酸反應制取硫化氫硫化氫,實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置是實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置是 ，收集裝置收集裝置 。ACDEBBD拓展思維拓展思維 利用家庭中一些常見的物品來設計一利用家庭中一些常

13、見的物品來設計一套制取二氧化碳的裝置，比一比，看哪套制取二氧化碳的裝置，比一比，看哪位同學設計的更合理、更有創(chuàng)意。位同學設計的更合理、更有創(chuàng)意。 澄清石灰水變渾濁集滿集滿后正后正放在放在桌面桌面上上本課題小結：本課題小結： 二氧化碳實驗室制法二氧化碳實驗室制法1、反應的藥品、反應的藥品2、反應的原理、反應的原理3、裝置圖、裝置圖4、驗滿方法、驗滿方法5、檢驗方法、檢驗方法大理石（或石灰石）和稀鹽酸大理石（或石灰石）和稀鹽酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2將燃著的木條伸到集氣瓶口，將燃著的木條伸到集氣瓶口，木條熄滅，則說明集滿。木條熄滅，則說明集滿。將氣體通入澄清的石灰水，石灰水

14、將氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明生成的氣體是變渾濁，證明生成的氣體是COCO2 2。實驗室制取氣體的一般思路：實驗室制取氣體的一般思路：選擇藥品選擇藥品產生氣體產生氣體 收集方便收集方便選擇裝置選擇裝置1、反應物的狀態(tài)、反應物的狀態(tài)2、反應條件、反應條件收集方法收集方法1、氣體密度、氣體密度 2、溶解性、溶解性 3、是否有毒性及與、是否有毒性及與空氣成份是否反應空氣成份是否反應驗滿方法驗滿方法化學性質化學性質氣體放置氣體放置密度密度氣體檢驗氣體檢驗氣體特性氣體特性二氧化碳的工業(yè)制法：二氧化碳的工業(yè)制法：煅燒石灰石法：煅燒石灰石法：CaCO3 = CaO + CO2高溫高溫生活小常識生

15、活小常識v 長期使用的熱水瓶內壁，會附著較多的水垢（主要成分為碳酸鈣），既不衛(wèi)生還會對人體造成一定影響?？杉尤脒m量的食醋（含有醋酸）除之，同時還會產生二氧化碳氣體?！綛 B、D D】右圖是實驗室制備右圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝置的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發(fā)生反應；關閉彈簧夾后，鹽酸被反觸，發(fā)生反應；關閉彈簧夾后，鹽酸被反應產生的應產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。用該裝置制備石分離，停止反應。用該裝置制備CO2可可起到節(jié)約藥品和取用方便的效果。下圖裝起到節(jié)約藥品和取用方便的效果

16、。下圖裝置中哪些可以起到與右圖裝置相同的效果？置中哪些可以起到與右圖裝置相同的效果？知識拓知識拓展展右圖為某興趣小組設計的右圖為某興趣小組設計的“微型微型”實驗裝置，用來制取實驗裝置，用來制取少量二氧化碳并檢驗。少量二氧化碳并檢驗。A處處裝的液體藥品裝的液體藥品_，B處放的固體藥品是處放的固體藥品是_；“微型塑微型塑料滴管料滴管”相當于氣體發(fā)生裝相當于氣體發(fā)生裝置中的置中的（填一種常見儀器的名稱）（填一種常見儀器的名稱）。HG（玻璃W管）微型塑料滴管Fe2O3微 型酒精燈微型塑料滴管微型塑料滴管A B澄清石灰水澄清石灰水（玻璃（玻璃W管）管）學以致用；拓展提高學以致用；拓展提高稀鹽酸稀鹽酸碳酸

17、鈣碳酸鈣長頸漏斗長頸漏斗2、下圖是實驗室制備、下圖是實驗室制備CO2的裝置圖。該裝的裝置圖。該裝置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接置的特點是：打開彈簧夾，大理石和鹽酸接觸，發(fā)生反應。觸，發(fā)生反應。關閉彈簧夾后，鹽酸被反應關閉彈簧夾后，鹽酸被反應產生的產生的CO2氣體壓回長頸漏斗，與大理石分氣體壓回長頸漏斗，與大理石分離，停止反應。離，停止反應。優(yōu)點：優(yōu)點：隨開隨用、隨關隨停隨開隨用、隨關隨停使用該裝置使用該裝置的要求：塊的要求：塊狀固體和液狀固體和液體的反應體的反應a b c d e f g h i j二氧化錳二氧化錳拓展遷移拓展遷移3歸納與演繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習歸納與演

18、繹是重要的科學方法，也是常用的化學學習方法。方法。我們已經學過實驗室制取我們已經學過實驗室制取O2、H2、CO2三種氣體的反應原三種氣體的反應原理、制取與收集方法。請你歸納出實驗室制取氣體反應的共同點理、制取與收集方法。請你歸納出實驗室制取氣體反應的共同點 （填序號）。（填序號）。需要加熱需要加熱 使用催化劑使用催化劑 沒有氣體參加反應沒有氣體參加反應 原料為純凈物原料為純凈物 只生成一種氣體只生成一種氣體化學上可以通過多種反應得到化學上可以通過多種反應得到NH3(極易溶于水，密度比空氣小極易溶于水，密度比空氣小)，例如：，例如：2NH4Cl（固固）+Ca(OH)2（固固） CaCl2+2NH3+2H2ONH4HCO3（固）（固） NH3+CO2+H2O CaO（固）（固）