課題2二氧化碳制取的研究

第六單元課題2九年制義務教育新課標二氧化碳制取的研究都有CO2氣體產(chǎn)生煤燃燒木材燃燒人呼吸酒精燃燒碳還原氧化銅蠟燭燃燒操作方法簡單、便于收集氣體不純、CO2含量低原料廉價易得，操作方便不易收集、不純操作方法簡單原料成本高、不易收集、不純氣體易收集成本高，操作不方便方案優(yōu)點缺點人呼吸木材、煤燃燒酒精、蠟燭燃燒碳還原氧化銅制備二氧化碳的方法比較實驗室制取氣體要求：1、原材料廉價易得2、制取的氣體必須比較純凈；3、氣體制取時要便于收集；

4、制取氣體時要操作簡便。探究信息：

含碳酸根離子（CO32-）的化合物（例如：碳酸鈉Na2CO3、大理石或石灰石主要成分是CaCO3）能與鹽酸（HCl）或稀硫酸（H2SO4）反應生成CO2。其原理為：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。

一、探究制取二氧化碳的反應原理實驗1：稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應我們通過下面三個對比實驗進行探究注意觀察反應現(xiàn)象，并分析原因，然后填寫下表現(xiàn)象分析有大量氣泡產(chǎn)生，大理石逐漸溶解該反應在常溫下進行，反應速度適中，便于控制。大理石與稀鹽酸反應生成了碳酸和氯化鈣：CaCO32HCl=CaCl2H2CO3碳酸很不穩(wěn)定，分解成水和二氧化碳：H2CO3=H2OCO2總反應方程式為：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2實驗2：稀硫酸與大理石（或石灰石）反應現(xiàn)象分析剛開始有大量氣泡產(chǎn)生，一時間后，氣泡逐漸減少，反應逐漸停止。雖然該反應能生成二氧化碳：CaCO3H2SO4==CaSO4H2OCO2但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在大理石表面，形成一層薄膜，使大理石與酸不能接觸，反應難以進行。結論實驗室制取二氧化碳能不能用稀硫酸代替稀鹽酸實驗3：稀鹽酸與碳酸鈉粉未反應現(xiàn)象分析結論反應非常劇烈，短時間產(chǎn)生大量氣泡碳酸鈉粉未的表面積很大，與鹽酸接觸面積大，反應速度很快，不易控制實驗室不能用碳酸鈉粉未或大理石粉未等粉未狀物質(zhì)制取二氧化碳該反應的化學方程式為：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2結論：石灰石與稀鹽酸反應速度適中，石灰石與稀硫酸反應難于進行；碳酸鈉與酸反應瞬間結束，不便于收集。所以實驗室制取二氧化碳選擇石灰石與稀鹽酸反應。一、實驗室制二氧化碳的藥品及反應原理：1、藥品：石灰石（或大理石）與稀鹽酸2、反應原理：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2↑問題與討論實驗室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸？

答：不能。因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，使收集的二氧化碳不純。提出問題如何選擇一套合理的裝置制取CO2？［溫故而知新］Ｏ22MnO42MnO4MnO2O22H2O2MnO22H2OO2固加熱催化劑常溫固液大于空氣大于空氣不易溶于水不易溶于水ABCDE思考與討論：1、制取裝置由哪幾部分組成？2、確定氣體發(fā)生裝置時應考慮哪些因素？3、確定氣體收集裝置應考慮哪些因素？發(fā)生裝置收集裝置實驗室氣體制取裝置的確定方法氣體發(fā)生裝置氣體收集裝置反應物狀態(tài)反應條件：是否需要加熱或催化劑

固體和液體反應固體和固體反應液體和液體反應排空氣法密度比空氣大：用向上排空氣法密度比空氣小：用向下排空氣法排水法難或不易溶于水，也不與水反應CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑制取二氧化碳的反應原理：固體液體不需加熱密度比空氣大能溶于水且能和水反應二、請你根據(jù)你們的思路，選擇下面的儀器來組裝制取二氧化碳的實驗裝置，并設計出二氧化碳的收集和驗滿的實驗方案123456789101112思考與討論：1、實驗室制取CO2的步驟有哪些？2、如何檢驗生成的氣體是CO2？實驗室里制取二氧化碳實驗步驟：檢驗方法澄清石灰水變渾濁驗滿方法連接儀器檢查氣密性加大理石加稀鹽酸收集氣體1、凡是給固體加熱產(chǎn)生氣體，發(fā)生裝置可采用（）裝置。2、凡是固體與液體在常溫下反應制氣體，發(fā)生裝置可采用（）裝置。AB3、如果是液體和液體在常溫下反應制氣體，發(fā)生裝置可采用（）裝置；如果要加熱呢？？？ABB課堂小結1）反應原理2）裝置圖3）收集方法4）檢驗方法二氧化碳實驗室制法向上排空氣法將氣體通入澄清石灰水或向集氣瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁,則該氣體是二氧化碳。CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2↑5）驗滿方法燃著的木條放在瓶口，若木條熄滅，則已收集滿二氧化碳（因為二氧化碳不支持燃燒）。你發(fā)現(xiàn)了嗎？長頸漏斗沒有插入液面下出氣導管太長，插入了液面下沒有用向上排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？為什么？請改正？硫化氫H2S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FeS與稀硫酸反應制取硫化氫,實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置是，收集裝置。ACDEBBD作業(yè)布置：再見2、氣體收集裝置二氧化碳氣體能不能用排水法收集，為什么？點撥：1、怎樣檢驗生成的氣體是二氧化碳？答：將生成的氣體通入澄清的石灰水，石灰水變渾濁，證明生成的氣體是二氧化碳。討論2、怎樣檢驗二氧化碳是否收集滿？答：用燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，證明已滿。討論并歸納實驗室制取二氧化碳的操作步驟連接儀器①檢查氣密性②加大理石③加稀鹽酸④收集氣體⑤認真寫出探究活動報告自已設計探究活動報告冊課堂練習1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？長頸漏斗沒有插入液面下出氣導管太長，伸入了液面下沒有用向上排空氣法收集ABDC課堂練習21實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置應選擇______，收集裝置應選擇______。2實驗室制取氫氣的發(fā)生裝置應選擇______，收集裝置應選擇______。3實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置應選擇______，收集裝置應選擇______。ADEBCEFBCDEF課堂練習3甲烷是一種無色無味的氣體，極難溶于水，密度比空氣小。在空氣中燃燒發(fā)出明亮的藍色火焰，放出大量的熱，生成水和二氧化碳。在實驗室中用堿石灰和乙酸鈉兩種固體混合加熱來制取。閱讀下面一段文字，然后回答下列問題：（1）在上述文字中用“————”畫出甲烷的物理性質(zhì)（2）在上述文字中用“-----------”畫出甲烷的化學性質(zhì)（3）寫出甲烷在空氣中燃燒的化學方程式（4）實驗室制取甲烷應該選用怎樣的裝置？怎樣收集甲烷？CH42O2===2H2OCO2點燃——————————————————————————------------------------------------------------=----------------------------------答：可選用實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的裝置；收集甲烷可用排水法或向下排空氣法。（5）想一想，甲烷有什么用途？答：可作燃料、化工原料Ca＋Cl＝CaCl2＋＋CO2↑CO3CO3課堂小結1）反應原理2）裝置圖3）收集方法4）檢驗方法二氧化碳實驗室制法向上排空氣法將氣體通入澄清石灰水或向集氣瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁2H2HH2O5）驗滿方法：用燃著的木條放在集氣瓶口，如果木條熄滅，證明已滿。作業(yè)：1、P1122、3、4、題2、《學法》作業(yè)再見問題與討論1實驗室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸？

2通過前面的探究實驗及上述討論，你認為實驗室應該用什么藥品制取二氧化碳？答：不能。因為濃鹽酸具有揮發(fā)性，使收集的二氧化碳不純。答：在實驗室用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應來制取二氧化碳。（大理石或石灰石的主要成分是碳酸鈣）化學反應方程式為：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2實驗室制取氣體的裝置氣體發(fā)生裝置氣體收集裝置反應物的狀態(tài)固體和固體反應固體和液體反應液體和液體反應反應條件（是否需要加熱、加催化劑等）。。。二、怎樣設計實驗室制取氣體的裝置排空氣法密度比空氣的大——向上排空氣法密度比空氣的小——向下排空氣法排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應）問題與討論1、實驗室常用哪兩種方法制取氧氣？寫出化學方程式，并對比反應物狀態(tài)、反應條件。2、分析制取裝置有什么不同，為什么？2H2O22H2OO2MnO22MnO42MnO4MnO2O2加