二氧化碳制取的研究

1、學習目標學習目標1、掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理、掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理2、了解實驗室制取氣體的一般思路和方法、了解實驗室制取氣體的一般思路和方法3、探究實驗室制取二氧化碳的裝置、探究實驗室制取二氧化碳的裝置回憶：實驗室制取氧氣的方法有哪些？1.過氧化氫溶液與二氧化錳 2KMnO2KMnO4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 22H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O + OO + O2 2MnOMnO2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O2KCl+3O2 2MnOMnO2 22.加熱氯酸鉀與二氧化錳3.3.加熱高錳酸鉀加熱高錳酸鉀

2、三種方法中哪種方法更節(jié)約能源，操作更簡單？三種方法中哪種方法更節(jié)約能源，操作更簡單？第一種方法第一種方法實驗室制取二氧化碳用以上方法好不實驗室制取二氧化碳用以上方法好不好？為什么？好？為什么？我們已經(jīng)學習過有關(guān)生成我們已經(jīng)學習過有關(guān)生成COCO2 2 的反應，的反應，回憶一下有哪些呢？回憶一下有哪些呢？C + O2 = CO2 點燃點燃C +2CuO = 2Cu + CO2高溫高溫碳在氧氣中充分燃燒碳在氧氣中充分燃燒碳跟氧化銅反應碳跟氧化銅反應前提條件是：前提條件是：可操作性；可操作性；裝置是裝置是否簡單否簡單、操作是否、操作是否簡便簡便、安全安全；反反應應條件條件是否容易達到；是否容易達到；

3、產(chǎn)生的氣體是否有產(chǎn)生的氣體是否有利于收集利于收集,收集到的氣體收集到的氣體是否純凈是否純凈；原料是否原料是否價廉、易得價廉、易得；討論：實驗室制取氣體選取藥品的原則小結(jié)：小結(jié)：編號編號 實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象實驗分析實驗分析1 1CaCOCaCO3 3粉末粉末和稀鹽酸和稀鹽酸 2 2大理石和大理石和稀鹽酸稀鹽酸 3 3大理石和大理石和稀硫酸稀硫酸有大量氣泡產(chǎn)有大量氣泡產(chǎn)生，反應生，反應劇烈劇烈 反應速率反應速率太快太快，不易收集不易收集 有大量有大量氣泡產(chǎn)氣泡產(chǎn)生，速率生，速率適中適中反應速率反應速率適適中中，便于收集便于收集有少量氣泡產(chǎn)有少量氣泡產(chǎn)生，反應生，反應緩慢緩慢并并逐漸停

4、止逐漸停止。 反應速率反應速率太慢太慢，不易收集不易收集 因為粉末狀的藥品與稀鹽酸的因為粉末狀的藥品與稀鹽酸的接觸面積較大接觸面積較大因為硫酸與石灰石反應生成因為硫酸與石灰石反應生成微溶于水的硫酸鈣微溶于水的硫酸鈣，覆蓋在石灰石的表面，阻止石灰石與稀硫酸繼續(xù)覆蓋在石灰石的表面，阻止石灰石與稀硫酸繼續(xù)反應。反應?？梢杂每梢杂脻恹}酸濃鹽酸嗎嗎? ?不用。不用。因為濃鹽酸因為濃鹽酸有強揮發(fā)性，有強揮發(fā)性，可揮發(fā)出氯化可揮發(fā)出氯化氫氣體，使收集到的氫氣體，使收集到的二氧化碳氣體不純凈二氧化碳氣體不純凈。一、探討實驗室制取二氧化碳的理想藥品一、探討實驗室制取二氧化碳的理想藥品 實驗室制取二氧化碳常用的理

5、想藥品是實驗室制取二氧化碳常用的理想藥品是 _和和_。CaCO3 HCl =反應的化學方程式是：反應的化學方程式是：石灰石（或大理石）石灰石（或大理石） 稀鹽酸稀鹽酸結(jié)論H2CO3 = H2OCO2CaCO32HCl = CaCl2H2OCO2CaCl2H2CO32固體和固體反應固體和固體反應固體和液體反應固體和液體反應液體和液體反應液體和液體反應反應條件反應條件反應物的狀態(tài)反應物的狀態(tài)二、設計實驗裝置二、設計實驗裝置A AB B實驗室制取氣體的裝置實驗室制取氣體的裝置氣體氣體收集收集裝置裝置氣體氣體發(fā)生發(fā)生裝置裝置氣體氣體發(fā)生發(fā)生裝置裝置（是否需要加熱）（是否需要加熱）氣體氣體收集收集裝置裝

6、置排空排空氣法氣法密度比空氣的密度比空氣的大大向向上上排空氣法排空氣法密度比空氣的密度比空氣的小小向向下下排空氣法排空氣法排水法（排水法（不易溶于水、不易溶于水、不與水發(fā)生反應不與水發(fā)生反應）該氣體不與空氣中的物質(zhì)該氣體不與空氣中的物質(zhì)反應。反應。氣氣體體反應原理反應原理反應物反應物狀態(tài)狀態(tài)反應反應條件條件發(fā)生裝置發(fā)生裝置( (選選A A或或B)B)O O2 2 COCO2 2A A固體固體加熱加熱 A A固、液固、液常溫常溫 B B固、固固、固加熱加熱 A A固、液固、液常溫常溫 B B練習：二氧化碳和氧氣制取實驗和相關(guān)性質(zhì)比較練習：二氧化碳和氧氣制取實驗和相關(guān)性質(zhì)比較 2KMnO2KMnO

7、4 4 K K2 2MnOMnO4 4+MnO+MnO2 2+O+O2 22H2H2 2O O2 2 2H2H2 2O + OO + O2 2MnOMnO2 22KClO2KClO3 3 2KCl+3O2KCl+3O2 2MnOMnO2 2CaCOCaCO3 3+2HCl= CaCl+2HCl= CaCl2 2+CO+CO2 2 +H+H2 2O OB B氣氣體體氣體密度比氣體密度比空氣大或小空氣大或小 收集裝置收集裝置是否溶于水及是否溶于水及是否與水反應是否與水反應收集裝置收集裝置O O2 2COCO2 2略大略大大大A B CA B CB BB BA A不易溶于水且不易溶于水且不與水反應不

8、與水反應能溶于水并能能溶于水并能與水反應與水反應空氣293244練習：二氧化碳和氧氣相關(guān)性質(zhì)比較練習：二氧化碳和氧氣相關(guān)性質(zhì)比較練習：二氧化碳和氧氣制取實驗和相關(guān)性質(zhì)比較練習：二氧化碳和氧氣制取實驗和相關(guān)性質(zhì)比較課本P110：選擇以下儀器，設計制取二氧化碳的裝置，你也可以另選或自制或利用代用品。平底燒瓶平底燒瓶試管燒杯錐形瓶錐形瓶集氣瓶集氣瓶長頸漏斗雙孔雙孔單孔單孔分液漏斗單孔單孔注射器酒精燈酒精燈組裝完畢，比較各組裝置的優(yōu)點。組裝完畢，比較各組裝置的優(yōu)點。水槽常見的幾種二氧化碳的制取裝置常見的幾種二氧化碳的制取裝置長頸漏斗下端管口長頸漏斗下端管口插入液面以下插入液面以下出氣導氣管剛出氣導氣管

9、剛露出橡皮塞為宜露出橡皮塞為宜導氣管口伸到導氣管口伸到接近集氣瓶底部接近集氣瓶底部澄清石灰水澄清石灰水變渾濁變渾濁四、實驗室制取二氧化碳的步驟：四、實驗室制取二氧化碳的步驟：檢查裝置檢查裝置的氣密性的氣密性裝入藥品裝入藥品收集氣體收集氣體CaCOCaCO3 32HCl2HClCaClCaCl2 2H H2 2O OCOCO2 21 1）反應原理）反應原理2 2）裝置圖）裝置圖3 3）收集方法）收集方法4 4）檢驗方法）檢驗方法向上排空氣法向上排空氣法將氣體通入澄清石灰水，澄清將氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁。石灰水變渾濁。二氧化碳的實驗室制法二氧化碳的實驗室制法5 5）驗滿方法）驗滿方法

10、將一根燃著的木條放在集氣瓶將一根燃著的木條放在集氣瓶口口，若木條熄滅，則已收集滿。若木條熄滅，則已收集滿。2 2實驗室用簡易裝置制取二氧化碳，應選用的一實驗室用簡易裝置制取二氧化碳，應選用的一組儀器是（組儀器是（ ）A A廣口瓶、長頸漏斗、導管、酒精燈廣口瓶、長頸漏斗、導管、酒精燈B B長頸漏斗、廣口瓶、導管、集氣瓶長頸漏斗、廣口瓶、導管、集氣瓶C C長頸漏斗、廣口瓶、導管、水槽、集氣瓶長頸漏斗、廣口瓶、導管、水槽、集氣瓶D D大試管、長頸漏斗、導管、酒精燈、集氣瓶大試管、長頸漏斗、導管、酒精燈、集氣瓶B B堂上鞏固練習堂上鞏固練習1 1實驗室制取二氧化碳，選用的反應物最好是（實驗室制取二氧化

11、碳，選用的反應物最好是（ ）A A碳酸鈣和稀鹽酸碳酸鈣和稀鹽酸 B B石灰石和濃鹽酸石灰石和濃鹽酸C C大理石和稀硫酸大理石和稀硫酸 D D大理石和稀鹽酸大理石和稀鹽酸D 3 3、下圖為實驗室制取二氧化碳的裝置圖，、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？有哪些錯誤？為什么？請改正？長頸漏斗沒有長頸漏斗沒有插入液面以下插入液面以下出氣導管太長，出氣導管太長，伸入了液面下伸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A AB BD DC CE E甲烷AC或或E5 5、今天是化學實驗室開放日今天是化學實驗室開放日, ,老師拿出兩瓶無標老師拿出兩瓶無標簽的試劑簽的試劑

12、, ,分別是分別是固體和液體固體和液體, ,他取少量試劑在試他取少量試劑在試管中混合，立即產(chǎn)生一種無色氣體。我們對此氣管中混合，立即產(chǎn)生一種無色氣體。我們對此氣體展開了一系列探究：體展開了一系列探究：猜想猜想 實驗步驟實驗步驟 現(xiàn)象及結(jié)論現(xiàn)象及結(jié)論 此氣體可能是此氣體可能是 _ _ ECOCO2 2將氣體通入澄將氣體通入澄清石灰水清石灰水澄清石灰水變渾澄清石灰水變渾濁，則為濁，則為COCO2 2（1 1）此氣體是什么物質(zhì)？驗證它的實驗方案如下：此氣體是什么物質(zhì)？驗證它的實驗方案如下：產(chǎn)生此氣體的化學方程式可能是產(chǎn)生此氣體的化學方程式可能是 CaCOCaCO3 32HCl2HClCaClCaCl

13、2 2H H2 2O OCOCO2 2EO2(2)(2)我猜想此無色氣體還可能是另外一種氣我猜想此無色氣體還可能是另外一種氣體體 ，可以產(chǎn)生它的化學方程式，可以產(chǎn)生它的化學方程式是是 。BE1 1、信息給予題、信息給予題: :同二氧化碳的（固液常溫型）同二氧化碳的（固液常溫型）向上排空氣法向上排空氣法水水A AB BD DC C1 1、實驗室用加熱氯酸鉀與、實驗室用加熱氯酸鉀與二氧化錳制取氧氣的發(fā)生二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置應選擇裝置應選擇_，收集，收集裝置應選擇裝置應選擇_。2 2、實驗室制取二氧化碳的、實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置應選擇發(fā)生裝置應選擇_，收集裝置應選擇收集裝置應選擇_。A

14、AD D或或E EB B或或C CD DE EF F堂上鞏固練習堂上鞏固練習4 4、實驗室制取、實驗室制取COCO2 2有以下步驟：有以下步驟： 檢查裝置的氣密性；檢查裝置的氣密性； 按要求組配好儀器按要求組配好儀器; ; 向長頸漏斗中加入稀鹽酸；向長頸漏斗中加入稀鹽酸；收集氣體收集氣體; ; 向錐形瓶中加入小塊的大理石向錐形瓶中加入小塊的大理石; ; 驗滿。驗滿。 正確的操作順序為正確的操作順序為( () ) A. A. B. B. C. C. D. D. B因為碳酸鈉、碳酸鈣粉末和稀鹽酸反應時因為碳酸鈉、碳酸鈣粉末和稀鹽酸反應時速度太快，速度太快，不利于收集。不利于收集。思考：思考：1 1

15、、實驗室為何不用碳酸鈉、實驗室為何不用碳酸鈉、碳酸鈣粉末碳酸鈣粉末和稀鹽酸反應制和稀鹽酸反應制取取COCO2 2？2 2、可否用稀硫酸代替稀鹽酸與石灰石反應制、可否用稀硫酸代替稀鹽酸與石灰石反應制COCO2 2, ,為什么？為什么？不行。因為稀硫酸與石灰石反應生成微溶于水的不行。因為稀硫酸與石灰石反應生成微溶于水的硫酸鈣硫酸鈣，覆蓋在石灰石的表面，覆蓋在石灰石的表面，阻止石灰石與稀硫酸繼續(xù)反應。阻止石灰石與稀硫酸繼續(xù)反應。3 3、能否用、能否用濃鹽酸濃鹽酸代替稀鹽酸做實驗？代替稀鹽酸做實驗？不能。因為濃鹽酸有強揮發(fā)性，可揮發(fā)出氯化氫氣體，不能。因為濃鹽酸有強揮發(fā)性，可揮發(fā)出氯化氫氣體，使得到的

16、二氧化碳不純。使得到的二氧化碳不純。1 12 23 34 4不能；制得氣體可不能；制得氣體可能不能不純純不能；制得氣體不能；制得氣體難收集難收集不能；不能；條件較難滿足條件較難滿足不能；條件較難滿足不能；條件較難滿足生成二氧化碳的反應生成二氧化碳的反應能否用于實驗室里制能否用于實驗室里制取二氧化碳及理由取二氧化碳及理由課前思考課前思考:（課本（課本P113頁頁）C+OC+O2 2 COCO2 2點燃點燃石蠟石蠟+O+O2 2 CO CO2 2+H+H2 2O O點燃點燃C+2CuO C+2CuO 2Cu+CO2Cu+CO2 2高溫高溫高溫高溫3C+2Fe3C+2Fe2 2O O3 3 4Fe+

17、3CO 4Fe+3CO2 2思考：實驗室為什么不用這些反應來制取二氧化碳呢？那又用什么藥品來制取二氧化碳呢？知識回放知識回放1 1、碳在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定。、碳在常溫下化學性質(zhì)穩(wěn)定。C + O2 = CO2 點燃點燃2C + O2 = 2CO點燃點燃（1 1）在氧氣中充分燃燒）在氧氣中充分燃燒（2 2）在氧氣中不充分燃燒）在氧氣中不充分燃燒3 3、碳能還原某些氧化物：、碳能還原某些氧化物：C +2CuO = 2Cu + CO2高溫高溫還原性還原性碳的化學性質(zhì)碳的化學性質(zhì)2 2碳與氧氣發(fā)生化學反應碳與氧氣發(fā)生化學反應?？扇夹钥扇夹苑€(wěn)定性穩(wěn)定性2Fe2O3 + 3C = 4Fe+ 3CO2高溫高溫

18、以下是設計的部份裝置可供參考1、氣體發(fā)生裝置ABCDGHI想一想：上述裝置各有什么優(yōu)缺點？你還能設計出幾組制取二氧化碳的裝置，并比較幾組裝置的優(yōu)缺點。水槽1 1、比較氧氣和二氧化碳的實驗室制法。、比較氧氣和二氧化碳的實驗室制法。實驗室制取二氧化碳實驗室制取二氧化碳注意事項：注意事項：1 1、固體藥品應事先直接加入錐形、固體藥品應事先直接加入錐形瓶中；瓶中；2 2、長頸漏斗的作用是加入液體藥、長頸漏斗的作用是加入液體藥品；品；3 3、長頸漏斗的下端管口應伸入反、長頸漏斗的下端管口應伸入反應液面以下；應液面以下；4 4、錐形瓶中的導氣管不應伸入反、錐形瓶中的導氣管不應伸入反應液面以下，應剛露出膠塞

19、為宜；應液面以下，應剛露出膠塞為宜；5 5、伸入集氣瓶中的導氣管口應位、伸入集氣瓶中的導氣管口應位于集氣瓶底部，而不應位于集氣瓶于集氣瓶底部，而不應位于集氣瓶口。口。3 3、下列是實驗室制取、下列是實驗室制取COCO2 2的裝置圖有哪些錯誤？為什么？的裝置圖有哪些錯誤？為什么？ 請改正。請改正。(1)(1)長頸漏斗下端管口沒長頸漏斗下端管口沒有伸入液面下；會導致有伸入液面下；會導致COCO2 2從長頸漏斗逸出。從長頸漏斗逸出。（2 2）出氣導管管口不應伸入液面下；這樣）出氣導管管口不應伸入液面下；這樣COCO2 2會把酸液壓出，無法收集到會把酸液壓出，無法收集到COCO2 2。（3 3）不應用

20、向下排空氣法收集）不應用向下排空氣法收集COCO2 2；這樣；這樣COCO2 2會從瓶會從瓶口逸出?？谝莩?。（長頸漏斗下端管口應（長頸漏斗下端管口應伸入液面以下）伸入液面以下）（出氣導管口應稍露出膠塞）（出氣導管口應稍露出膠塞）（應改用直形導管并用向上排空氣法收集）（應改用直形導管并用向上排空氣法收集）實驗室制取二氧化碳的設計思路和儀器的選擇實驗室制取二氧化碳的設計思路和儀器的選擇設計思路設計思路儀儀 器器 選選 擇擇反應在常溫下進行反應在常溫下進行氣體需導出氣體需導出 能及時添加液體能及時添加液體密度比空氣大密度比空氣大能溶于水能溶于水固體與液體反應固體與液體反應錐形瓶錐形瓶平底燒瓶平底燒瓶集氣瓶集氣瓶雙孔雙孔導管導管2 2、氣體收集裝置、氣體收集裝置二氧化碳氣體能不能用排水法收集，為什么？1、不用不用粉末