第六单元碳和碳的氧化物课题2二氧化碳制取的研究[来源1.了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理;2.初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法;3.能说出本实验中常用仪器的名称。CO2气体的产生煤燃烧木材燃烧人呼吸酒精燃烧碳还原氧化铜蜡烛燃烧操作方法简单、便于收集气体不纯、CO2含量低原料廉价易得,操作方便不易收集、不纯操作方法简单原料成本高、不易收集、不纯气体易收集成本高,操作不方便方案优点缺点人呼吸木材、煤燃烧酒精、蜡烛燃烧碳还原氧化铜一、实验室制取二氧化碳的反应原理实验1:稀盐酸与大理石(或石灰石)反应我们通过下面三个对比实验进行探亲究注意观察反应现象,并分析原因,然后填写下表现象分析有大量气泡产生,大理石逐渐溶解该反应在常温下进行,反应速度适中,便于控制。大理石与稀盐酸反应生成了碳酸和氯化钙:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3碳酸很不稳定,分解成水和二氧化碳:H2CO3=H2O+CO2总反应方程式为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2实验2:稀硫酸与大理石(或石灰石)反应现象分析刚开始有大量气泡产生,一时间后,气泡逐渐减少,反应逐渐停止。虽然该反应能生成二氧化碳:CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2但生成的CaSO4微溶于水,覆盖在大理石表面,形成一层薄膜,使大理石与酸不能接触,反应难以进行。结论实验室制取二氧化碳能不能用稀硫酸代替稀盐酸实验3:稀盐酸与碳酸钠粉未反应现象分析结论反应非常剧烈,短时间产生大量气泡碳酸钠粉未的表面积很大,与盐酸接触面积大,反应速度很快,不易控制实验室不能用碳酸钠粉未或大理石粉未等粉未状物质制取二氧化碳该反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2探究选用的药品编号实验内容实验现象实验分析1Na2CO3粉末和稀盐酸2CaCO3粉末和稀盐酸3大理石和稀盐酸4大理石和稀硫酸有大量气泡产生,反应剧烈有大量气泡产生,反应剧烈反应速率太快,不易收集反应速率太快,不易收集产生气泡速率比较适中适合实验室制取二氧化碳气体有气泡产生,会减慢,停止反应速率慢,不易收集实验室制取二氧化碳的原料:反应原理:石灰石(大理石)和稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑探究信息:含碳酸根离子(CO32-)的化合物(例如:碳酸钠Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3)能与盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)反应生成CO2。其原理为:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑CaCl2、NaCl易溶于水,CaSO4微溶于水。结论:实验室制取二氧化碳常用的理想药品是和,反应的化学方程式是:石灰石稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑制取二氧化碳药品选取原则是:①反应条件是否容易达到;②产生气体的量是多少;③收集的气体是否纯净;④装置、操作是否简单;⑤原料是否易得、价廉。思考与讨论:1、制取装置由哪几部分组成?2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素?3、确定气体收集装置应考虑哪些因素?发生装置收集装置实验室制取气体的装置气体发生装置气体收集装置反应物的状态固体和固体反应固体和液体反应液体和液体反应反应条件(是否需要加热、加催化剂等)。。。二、怎样设计实验室制取气体的装置排空气法密度比空气的大——向上排空气法密度比空气的小——向下排空气法排水法(不易溶于水、不与水发生反应)提出问题如何选择一套合理的装置制取CO2?[温故而知新]气体反应原理反应物状态反应条件密度与空气比较是否溶于水O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O22H2O2MnO22H2O+O2固加热催化剂常温固+液大于空气大于空气不易溶于水不易溶于水ABCDE1、二氧化碳和氧气相关性质比较三、探究实验室制取二氧化碳的装置二氧化碳氧气(高锰酸钾)反应物的状态反应条件气体密度比空气大或小是否与水反应固体的液体反应常温大能溶于水并能与水反应固体加热略大不能想一想:实验室制取二氧化碳的装置是否与制取氧气的装置相同?为什么?发生装置收集装置制O2制CO2反应物状态反应条件装置图2H2O2===2H2O+O2↑MnO2实验室制取O2与CO2的比较固+液不需加热固加热固+液不需加热气体密度气体溶解性比空气略大微溶于水比空气大向上排空气法能溶于水且能与水反应CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑不适宜用排水法向上排空气法排水法2KMnO4===K2MnO4+MnO2+O2↑△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,还可以利用代用品。以下是设计的部份装置可供参考1、气体发生装置ABCDEFGHIJK想一想:上述装置各有什么优缺点?2、气体收集装置二氧化碳气体能不能用排水法收集,为什么?1、怎样检验生成的气体是二氧化碳?答:将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明生成的气体是二氧化碳。讨论2、怎样检验二氧化碳是否收集满?答:用燃着的木条接近集气瓶口,如果木条熄灭,证明已满。澄清石灰水变浑浊连接仪器检查气密性加大理石加稀盐酸收集气体讨论并归纳实验室制取二氧化碳的操作步骤连接仪器①检查气密性②加大理石③加稀盐酸④收集气体⑤关于收集较纯的二氧化碳的处理课堂练习1下图为实验室制取二氧化碳的装置图,有哪些错误?为什么?请改正?长颈漏斗没有插入液面下出气导管太长,伸入了液面下没有用向上排空气法收集ABDC课堂练习21实验室制取氧气的发生装置应选择______,收集装置应选择______。2实验室制取氢气的发生装置应选择______,收集装置应选择______。3实验室制取二氧化碳的发生装置应选择______,收集装置应选择______。ADEBCEFBCDEF课堂小结1)反应原理2)装置图3)收集方法4)检验方法二氧化碳实验室制法向上排空气法将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑5)验满方法点燃的木条放在瓶口,若木条熄灭,则已收集满二氧化碳,因为二氧化碳不支持燃烧。硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体,实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是,收集装置。ACDEBBD随堂练习课后作业课后练习题人生的磨难是很多的,所以我们不可对于每一件轻微的伤害都过于敏感。在生活磨难面前,精神上的坚强和无动于衷是我们抵抗罪恶和人生意外的最好武器。——洛克