福建省永定縣坎市中學(xué)2016屆九年級(jí)第2章第2節(jié)二氧化碳的制取

1、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法永定縣坎市中學(xué)永定縣坎市中學(xué) 盧榮毅盧榮毅 人呼吸人呼吸探究新知探究新知 加熱堿式碳酸銅加熱堿式碳酸銅蠟燭燃燒蠟燭燃燒酒精燃燒酒精燃燒木材燃燒木材燃燒方案方案優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)人呼吸人呼吸操作方法簡(jiǎn)單、便操作方法簡(jiǎn)單、便于收集于收集氣體不純、氣體不純、CO2含量低含量低酒精、蠟燭燃燒酒精、蠟燭燃燒 操作方法簡(jiǎn)單操作方法簡(jiǎn)單不易收集、不純不易收集、不純木材、煤燃燒木材、煤燃燒原料廉價(jià)易得，操原料廉價(jià)易得，操作方便作方便原料成本高、不易收集原料成本高、不易收集、不純、不純加熱堿式碳酸銅加熱堿式碳酸銅 氣體易收集氣體易收集成本高，操作不方便、成本高，操作不方便、

2、不純不純實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品選取原則是：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品選取原則是： 反應(yīng)條件是否容易達(dá)到；反應(yīng)條件是否容易達(dá)到； 產(chǎn)生氣體的量是多少；產(chǎn)生氣體的量是多少； 收集的氣體是否純凈；收集的氣體是否純凈； 裝置、操作是否簡(jiǎn)單；裝置、操作是否簡(jiǎn)單； 原料是否易得、價(jià)廉。原料是否易得、價(jià)廉。 石灰石石灰石碳酸鈉碳酸鈉石灰石石灰石您觀察到什么現(xiàn)象？您觀察到什么現(xiàn)象？鹽酸鹽酸鹽酸鹽酸硫酸硫酸 A B CA B C 繼續(xù)探究繼續(xù)探究編編號(hào)號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)內(nèi)容實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析1Na2CO3粉末和稀鹽酸粉末和稀鹽酸 2石灰石和和稀硫酸石灰石和和稀硫酸 3石灰石和稀鹽酸石灰石和稀鹽酸 4Na2

3、CO3粉末和稀硫酸粉末和稀硫酸5CaCO3粉末和稀硫酸粉末和稀硫酸6CaCO3粉末和稀鹽酸粉末和稀鹽酸有大量氣泡產(chǎn)生，有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈 有大量氣泡產(chǎn)生，有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈 反應(yīng)速率太快，反應(yīng)速率太快，不易收集不易收集 反應(yīng)速率太快，反應(yīng)速率太快，不易收集不易收集 產(chǎn)生氣泡速率比較產(chǎn)生氣泡速率比較適中適中 適合實(shí)驗(yàn)室制取二適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳?xì)怏w氧化碳?xì)怏w 有大量氣泡產(chǎn)生，有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈 有大量氣泡產(chǎn)生，有大量氣泡產(chǎn)生，反應(yīng)劇烈反應(yīng)劇烈 反應(yīng)速率太快，不易反應(yīng)速率太快，不易收集收集 開始反應(yīng)有氣泡，一開始反應(yīng)有氣泡，一會(huì)兒就無(wú)氣泡產(chǎn)生會(huì)兒就無(wú)氣泡

4、產(chǎn)生 反應(yīng)一會(huì)兒就停反應(yīng)一會(huì)兒就停止反應(yīng)止反應(yīng) 反應(yīng)速率太快，反應(yīng)速率太快，不易收集不易收集 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所用反應(yīng)物的探究：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所用反應(yīng)物的探究：（2 2）原理：）原理：（1 1）藥品：）藥品：稀鹽酸和大理石（或石灰石）稀鹽酸和大理石（或石灰石）碳酸鈣碳酸鈣+ +鹽酸鹽酸 氯化鈣氯化鈣 + +水水 + + 二氧化碳二氧化碳（主要成分為碳酸鈣）（主要成分為碳酸鈣）CaCOCaCO3 3 HCl CaCl HCl CaCl2 2 H H2 2O COO CO2 2一一反應(yīng)原理反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳現(xiàn)象現(xiàn)象:石灰石表面有大量氣泡產(chǎn)生石灰石表面有大量氣泡產(chǎn)生,

5、石灰石不斷溶解。石灰石不斷溶解。1.1.為什么不用濃為什么不用濃HClHCl和和CaCOCaCO3 3反應(yīng)制取反應(yīng)制取COCO2 2? ? 濃鹽酸易揮發(fā)，會(huì)使制得的二氧化碳中混有氯濃鹽酸易揮發(fā)，會(huì)使制得的二氧化碳中混有氯化氫（化氫（HCl)HCl)氣體而不純。氣體而不純。討論討論 2、實(shí)驗(yàn)室為何不用碳酸鈣粉末或碳酸鈉粉末跟稀鹽酸反應(yīng)制取CO2反應(yīng)速度太快，不利于收集。反應(yīng)速度太快，不利于收集。 不能用。因?yàn)殚_始時(shí)生成微溶于水的硫酸鈣薄膜，不能用。因?yàn)殚_始時(shí)生成微溶于水的硫酸鈣薄膜，附著在石灰石的表面，使它不能接觸到稀硫酸，阻止附著在石灰石的表面，使它不能接觸到稀硫酸，阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)

6、行 。 3 3、可否用硫酸代替鹽酸與石灰石反應(yīng)制、可否用硫酸代替鹽酸與石灰石反應(yīng)制COCO2 2, ,為什么？為什么？4 4、如果、如果CO2CO2中混有少量中混有少量氯化氫（氯化氫（HCl)氣體氣體，通入澄清，通入澄清石灰水時(shí)，可能不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象?；蛳炔怀霈F(xiàn)渾濁，石灰水時(shí)，可能不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象?；蛳炔怀霈F(xiàn)渾濁，過(guò)一會(huì)兒出現(xiàn)渾濁。過(guò)一會(huì)兒出現(xiàn)渾濁。氯化氫（氯化氫（HCl)氣體氣體溶于水生成的鹽酸抑制了溶于水生成的鹽酸抑制了CaCO3CaCO3生成。生成。如何選擇一套合理的裝置制取如何選擇一套合理的裝置制取CO2？氣體氣體反應(yīng)原理反應(yīng)原理反應(yīng)物反應(yīng)物狀態(tài)狀態(tài)反應(yīng)反應(yīng)條件條件密度與空密度與空氣比較氣

7、比較是否溶于是否溶于水水22KMnO4K2MnO4+MnO2+O22H2O2MnO22H2O+O2固固加熱加熱催化劑催化劑常溫常溫固固+液液大于空氣大于空氣大于空氣大于空氣不易溶于水不易溶于水不易溶于水不易溶于水ABCDE思考與討論：思考與討論：1、制取裝置由哪幾部分組成？、制取裝置由哪幾部分組成？2、確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮、確定氣體發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？哪些因素？3、確定氣體收集裝置應(yīng)考慮哪、確定氣體收集裝置應(yīng)考慮哪些因素？些因素？發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置 實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置包括實(shí)驗(yàn)室制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置發(fā)生裝置和和收集裝置收集裝置，請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)以及課本請(qǐng)

8、結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的知識(shí)以及課本4444頁(yè)的材料，小頁(yè)的材料，小結(jié)確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素。結(jié)確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時(shí)應(yīng)考慮的因素。難或不易溶于水，也不與水反應(yīng)難或不易溶于水，也不與水反應(yīng)是否需要加熱或催化劑是否需要加熱或催化劑碳酸鈣碳酸鈣+ +鹽酸鹽酸氯化鈣氯化鈣+ +水水+ +二氧化碳二氧化碳制取二氧化碳的反應(yīng)原理制取二氧化碳的反應(yīng)原理：固體液體不需加熱密度比空氣大能溶于水且能和水反應(yīng) 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和實(shí)驗(yàn)室用雙氧水與二氧化錳制實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳和實(shí)驗(yàn)室用雙氧水與二氧化錳制取氧氣的反應(yīng)藥品狀態(tài)，反應(yīng)條件類似，故可以采用相似取氧氣的反應(yīng)藥品狀態(tài)，反應(yīng)條件類似，故可以采

9、用相似的裝置：的裝置：固液不加熱型固液不加熱型碳酸鈣碳酸鈣+ +鹽酸鹽酸氯化鈣氯化鈣+ +水水+ +二氧化碳二氧化碳制取二氧化碳的反應(yīng)原理制取二氧化碳的反應(yīng)原理：固體液體不需加熱密度比空氣大能溶于水且能和水反應(yīng)長(zhǎng)頸漏斗長(zhǎng)頸漏斗錐形瓶錐形瓶雙孔橡皮塞雙孔橡皮塞導(dǎo)氣管導(dǎo)氣管集氣瓶二二實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生裝置發(fā)生裝置收集裝置收集裝置 簡(jiǎn)易裝簡(jiǎn)易裝置置優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： 儀器裝配簡(jiǎn)單易操作儀器裝配簡(jiǎn)單易操作復(fù)雜裝置復(fù)雜裝置優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：方便隨時(shí)添加稀鹽酸方便隨時(shí)添加稀鹽酸 問(wèn)題：如果只有一個(gè)底部有孔的試管、帶導(dǎo)管的單孔問(wèn)題：如果只有一個(gè)底部有孔的試管、帶導(dǎo)管的單孔膠塞（有彈簧夾）和一個(gè)燒杯，你能組裝一套可以控

10、制反膠塞（有彈簧夾）和一個(gè)燒杯，你能組裝一套可以控制反應(yīng)發(fā)生和停止的氣體發(fā)生裝置嗎？應(yīng)發(fā)生和停止的氣體發(fā)生裝置嗎？附：幾附：幾種種可控裝置：可控裝置：ABC 發(fā)生裝置的比較發(fā)生裝置的比較固液不需要加熱型裝置固液不需要加熱型裝置A AB BC CB B的優(yōu)點(diǎn)：可控制反應(yīng)的速率的優(yōu)點(diǎn)：可控制反應(yīng)的速率C C的優(yōu)點(diǎn)：可控制反應(yīng)的開始與停止的優(yōu)點(diǎn)：可控制反應(yīng)的開始與停止 向上排空氣法向上排空氣法 向下排空氣法向下排空氣法 排水法排水法密度比空氣大密度比空氣大 ，且不與空氣中的有且不與空氣中的有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)關(guān)物質(zhì)反應(yīng) 不溶于水，且不與不溶于水，且不與水反應(yīng)水反應(yīng)用向上排空氣法用向上排空氣法 收集裝置收集裝

11、置 收集裝置是根據(jù)氣體的收集裝置是根據(jù)氣體的溶解性溶解性和和密度密度決定的。決定的。 密度比空氣大小，密度比空氣大小，且不與空氣中的有且不與空氣中的有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)關(guān)物質(zhì)反應(yīng) 下列儀器可供設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置時(shí)選擇，你也可下列儀器可供設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置時(shí)選擇，你也可以另選或自制儀器，還可利用代用品以另選或自制儀器，還可利用代用品1 1、錐形瓶、錐形瓶2 2、平底燒瓶、平底燒瓶3 3、燒杯、燒杯 4 4、試管、試管 5 5、集氣瓶、集氣瓶6 6、長(zhǎng)頸、長(zhǎng)頸漏斗漏斗7 7、雙孔導(dǎo)管、雙孔導(dǎo)管8 8、導(dǎo)管、導(dǎo)管9 9、彎導(dǎo)管、彎導(dǎo)管 1010、水槽、水槽 1111、酒精燈、酒精燈你會(huì)組裝嗎？你會(huì)組

12、裝嗎？158156725845825674567發(fā)生裝置效果圖發(fā)生裝置效果圖ABDEFC連接儀器連接儀器檢查氣密性檢查氣密性三、操作步驟：三、操作步驟：加稀鹽酸加稀鹽酸收集氣體收集氣體加石灰石加石灰石co2co2co2co2co2該裝置的氣密性應(yīng)如何檢查？該裝置的氣密性應(yīng)如何檢查？膠皮管膠皮管長(zhǎng)頸漏斗長(zhǎng)頸漏斗 用彈簧夾夾緊膠皮管，向長(zhǎng)頸漏斗中用彈簧夾夾緊膠皮管，向長(zhǎng)頸漏斗中加水，形成液封后，如果其中的液面保加水，形成液封后，如果其中的液面保持不變，則說(shuō)明裝置的氣密性良好。持不變，則說(shuō)明裝置的氣密性良好。 檢查裝置氣密性的常用方法：檢查裝置氣密性的常用方法：升溫法、升溫法、 注水法、注水法、 抽

13、氣法、抽氣法、 充氣法充氣法四、檢驗(yàn)方法：四、檢驗(yàn)方法：澄清石灰澄清石灰水變渾濁水變渾濁能否用燃著的木條？能否用燃著的木條？五、驗(yàn)滿方法：五、驗(yàn)滿方法：六、其他六、其他高溫煅燒石灰石高溫煅燒石灰石 CaO CaO也叫生石灰也叫生石灰 2 2、原理應(yīng)用：、原理應(yīng)用： （1 1）用稀鹽酸洗去熱水瓶膽內(nèi)壁上的水垢（主要成分）用稀鹽酸洗去熱水瓶膽內(nèi)壁上的水垢（主要成分CaCOCaCO3 3）(2) (2) 用稀鹽酸洗去盛石灰水瓶上的白色固體。用稀鹽酸洗去盛石灰水瓶上的白色固體。 CaCO CaCO3 3 CaO CO CaO CO2 2 高溫碳酸鈣氧化鈣二氧化碳1、工業(yè)上制取、工業(yè)上制取CO2的方法：

14、的方法：實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法是：實(shí)驗(yàn)室制取氣體的思路和方法是：1 1、首先需要研究實(shí)驗(yàn)室制法的反應(yīng)原理，即在什么條件下，、首先需要研究實(shí)驗(yàn)室制法的反應(yīng)原理，即在什么條件下， 用什么藥品，通過(guò)什么反應(yīng)來(lái)制取這種氣體。用什么藥品，通過(guò)什么反應(yīng)來(lái)制取這種氣體。2 2、其次需要研究制取這種氣體應(yīng)采取什么樣的發(fā)生裝置，采、其次需要研究制取這種氣體應(yīng)采取什么樣的發(fā)生裝置，采 取什么收集裝置。取什么收集裝置。3 3、最后還要研究如何檢驗(yàn)所得的氣體、最后還要研究如何檢驗(yàn)所得的氣體提示：提示： 可操作性是前提條件；可操作性是前提條件； 操作是否簡(jiǎn)便易行、是否安全，原料是否廉價(jià)易操作是否簡(jiǎn)便易行、是否安全，

15、原料是否廉價(jià)易得，產(chǎn)生的氣體是否有利于收集，整個(gè)過(guò)程是否綠色環(huán)得，產(chǎn)生的氣體是否有利于收集，整個(gè)過(guò)程是否綠色環(huán)保等。保等。歸納知識(shí)歸納知識(shí) 1 1、發(fā)生裝置：、發(fā)生裝置：（1 1）凡是給固體加熱或固體跟固體加熱，適用于用氯）凡是給固體加熱或固體跟固體加熱，適用于用氯 酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣的裝置。酸鉀或高錳酸鉀制取氧氣的裝置。（2 2）凡是固體與液體制取氣體，且不需要加熱，適用）凡是固體與液體制取氣體，且不需要加熱，適用 于制取二氧化碳的裝置；若要控制反應(yīng)速率，可于制取二氧化碳的裝置；若要控制反應(yīng)速率，可 加長(zhǎng)頸漏斗或分液漏斗。加長(zhǎng)頸漏斗或分液漏斗。（3 3）無(wú)論選用哪種裝置均應(yīng)注意：先檢查裝

16、置氣密性）無(wú)論選用哪種裝置均應(yīng)注意：先檢查裝置氣密性 再加藥品；制氣裝置中導(dǎo)管略露出膠塞即可；鐵再加藥品；制氣裝置中導(dǎo)管略露出膠塞即可；鐵 夾夾在試管中上部。夾夾在試管中上部。2 2、收集裝置：、收集裝置：（1 1）凡常溫下不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體，可以根）凡常溫下不與空氣中的成分反應(yīng)的氣體，可以根 據(jù)氣體密度與空氣密度的比較（或利用空氣平均據(jù)氣體密度與空氣密度的比較（或利用空氣平均 相對(duì)分子質(zhì)量與氣體相對(duì)分子質(zhì)量比較），采用相對(duì)分子質(zhì)量與氣體相對(duì)分子質(zhì)量比較），采用 向下或向上排空氣法收集。向下或向上排空氣法收集。（2 2）凡氣體不易溶于水或難溶于水，可用排水法收集。）凡氣體不易溶于水或難

17、溶于水，可用排水法收集。（3 3）有毒性且不易溶于水的氣體，可采用洗氣瓶倒裝裝）有毒性且不易溶于水的氣體，可采用洗氣瓶倒裝裝 置（即短進(jìn)長(zhǎng)出），從長(zhǎng)管排出的水可用燒杯接置（即短進(jìn)長(zhǎng)出），從長(zhǎng)管排出的水可用燒杯接 裝，如將燒杯換成量筒還可以測(cè)出生成氣體的體積。裝，如將燒杯換成量筒還可以測(cè)出生成氣體的體積。 洗氣瓶中的液體可根據(jù)氣體性質(zhì)選用。洗氣瓶中的液體可根據(jù)氣體性質(zhì)選用。（4 4）選用排空氣法應(yīng)注意導(dǎo)管應(yīng)插入集氣瓶底部，排水）選用排空氣法應(yīng)注意導(dǎo)管應(yīng)插入集氣瓶底部，排水 法導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶頸部。法導(dǎo)管應(yīng)伸到集氣瓶頸部。3 3、放置方法：、放置方法：（1 1）比空氣大的氣體，蓋嚴(yán)后正放，）比空氣

18、大的氣體，蓋嚴(yán)后正放， 比空氣小的氣體，蓋嚴(yán)后倒放。比空氣小的氣體，蓋嚴(yán)后倒放。1 1、下列是一些同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置圖，、下列是一些同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的裝置圖，其中能用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的有（其中能用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的有（ ）A B C DA B C DA A2 2、右圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)制、右圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)制取并收集二氧化碳的裝置圖，取并收集二氧化碳的裝置圖，請(qǐng)指出圖中的錯(cuò)誤，并改正。請(qǐng)指出圖中的錯(cuò)誤，并改正。1.1.長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)插到液面以下；長(zhǎng)頸漏斗應(yīng)插到液面以下；2.2.導(dǎo)管應(yīng)在塞下少許；導(dǎo)管應(yīng)在塞下少許；3.3.集氣瓶應(yīng)該正立；集氣瓶應(yīng)該正立；4.4.導(dǎo)管伸入集氣瓶底部。導(dǎo)管伸入集氣瓶底部。1.1.長(zhǎng)頸漏斗未浸到液面以下；長(zhǎng)頸漏