【课件】二氧化碳制取的研究.ppt

课题课题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课题课题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课题课题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学习目标学习目标探究实验室制取二氧化碳的反应原理探究实验室制取二氧化碳的反应原理探究实验室制取二氧化碳的发生装置探究实验室制取二氧化碳的发生装置探究实验室制取二氧化碳的收集装置探究实验室制取二氧化碳的收集装置掌握实验室中制取气体的一般思路和方法掌握实验室中制取气体的一般思路和方法掌握实验室中制取气体的一般思路和方法掌握实验室中制取气体的一般思路和方法制取气体的研究内容：药品及反应原理药品及反应原理实验装置实验装置收集方法收集方法检验检验步骤步骤验满验满一、探究制取探究制取CO2的药品及反应原理的药品及反应原理一、探究制取一、探究制取CO2的药品及反应原理：的药品及反应原理：问题一问题一 下面四种方法都有二氧化碳产生，都能用来实验下面四种方法都有二氧化碳产生，都能用来实验室制取二氧化碳吗？室制取二氧化碳吗？提示：生成气体是否纯净、易于收集、产生气提示：生成气体是否纯净、易于收集、产生气体的速度是否适中、操作是否简便等方面来考体的速度是否适中、操作是否简便等方面来考虑。虑。木炭在氧气中燃烧木炭在氧气中燃烧蜡烛燃烧蜡烛燃烧碳还原氧化铜碳还原氧化铜人呼吸人呼吸探究信息：探究信息：含含碳碳酸酸根根离离子子（COCO3 32-2-）的的化化合合物物（例例如如：碳碳酸酸钠钠NaNa2 2COCO3 3、大大理理石石或或石石灰灰石石主主要要成成分分是是CaCOCaCO3 3）能能与与盐盐酸酸（HClHCl）或稀硫酸（）或稀硫酸（H H2 2SOSO4 4）反应生成）反应生成COCO2 2。其原理为：其原理为：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=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的药品及反应原理：的药品及反应原理：一、探究制取一、探究制取CO2的药品及反应原理：的药品及反应原理：问题二问题二 如何检验一种气体是二氧化碳？如何检验一种气体是二氧化碳？用澄清石灰水检验，若石灰水用澄清石灰水检验，若石灰水变浑浊，则该气体是变浑浊，则该气体是CO22、选择制取气体的药品的一般原则是：较易反应、反应较易反应、反应速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。问题三问题三 上述四个反应也能产生二氧化碳，都适合用来实上述四个反应也能产生二氧化碳，都适合用来实验室制取二氧化碳吗？验室制取二氧化碳吗？实验实验现象现象碳酸钠和稀盐酸反应碳酸钠和稀盐酸反应碳酸钠和稀硫酸反应碳酸钠和稀硫酸反应石灰石和稀硫酸反应石灰石和稀硫酸反应石灰石和稀盐酸反应石灰石和稀盐酸反应大量气泡，反应速度适中大量气泡，反应速度适中少量气泡少量气泡,反应一会，就停止反应一会，就停止大量气泡，反应很快大量气泡，反应很快结论：结论：1、实验室制取二氧化碳的最好原料实验室制取二氧化碳的最好原料:大量气泡，反应很快大量气泡，反应很快石灰石和稀盐酸石灰石和稀盐酸 实验室制取二氧化碳的原理实验室制取二氧化碳的原理 CaCO3+HCl碳酸不稳定易分解：碳酸不稳定易分解：H2CO3 =CO2 +H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2 2HCO3ClCa+22小资料反应原理：反应原理：CaCO32H2SO4CaSO4 H2O CO2 大理石和稀硫酸反应一会，为大理石和稀硫酸反应一会，为什么会自动停止？什么会自动停止？思考思考?CaSO CaSO4 4是一种微溶于水的白色物质，是一种微溶于水的白色物质，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，反应便自动停止。的继续进行，反应便自动停止。小资料思考思考?实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸？浓盐酸具有很强的挥发性，能浓盐酸具有很强的挥发性，能挥发出氯化氢气体，使收集的二氧挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯化碳因混有氯化氢气体而不纯,所以所以不能。不能。二、探究制取探究制取CO2的发生装置的发生装置【复习复习】我们在学习氧气的制取的时候就学过以下的我们在学习氧气的制取的时候就学过以下的气体发生装置：气体发生装置：ABC用上面的发生装置填写下表：用上面的发生装置填写下表：实验发生装置选择的依据氯酸钾高锰酸钾过氧化氢反应物是液体或反应物是液体或固体和液体固体和液体不要加热不要加热(常温常温)反应物是固体反应物是固体需要加热需要加热固固体体加加热热型型固固液液混混合合不不加加热热型型我们已经知道我们已经知道实验发生装置反应物是液体或反应物是液体或固体和液体固体和液体不要加热不要加热(常温常温)反应物是固体反应物是固体需要加热需要加热固体固体CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2 液体液体不需加热不需加热固液混合不加热型固液混合不加热型不不加加热热型型固固液液混混合合知识升华知识升华控制反应的控制反应的发生和停止发生和停止控制反应控制反应的速率的速率便于添加药品便于添加药品二、探究制取探究制取CO2的发生装置的发生装置三、探究制取探究制取CO2的收集装置的收集装置气体的收集装置也学过下面几种：DEF向向上上排排空空气气法法排排水水集集气气法法向向下下排排空空气气法法 已知空气标准状况下的密度是已知空气标准状况下的密度是1.29g/L,1.29g/L,下列是某些气下列是某些气体的物理性质体的物理性质气体性质气体性质氧气氧气氢气氢气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水不易溶于水难溶于水难溶于水难溶于水难溶于水能溶于水能溶于水 由上表信息可知，氧气可以用由上表信息可知，氧气可以用 收集，氢气可以收集，氢气可以用用 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（填标号）收集（填标号）DE或或DE或或FE或或F 气体的收集装置共有三种：DEF向向上上排排空空气气法法排排水水集集气气法法向向下下排排空空气气法法 二氧化密度比空气大且能溶于水，所以二氧化密度比空气大且能溶于水，所以收集二氧化碳只能用收集二氧化碳只能用向上排空气法向上排空气法三、探究二氧化碳的收集装置三、探究二氧化碳的收集装置针筒针筒 锥形瓶锥形瓶 平底烧瓶平底烧瓶 烧杯烧杯 试管试管 集气瓶集气瓶 A B C D E F 长颈漏斗长颈漏斗 导管导管 分液漏斗分液漏斗 酒精灯酒精灯 G H I J K L选择以下仪器设计制取二氧化碳的装置：选择以下仪器设计制取二氧化碳的装置：双孔双孔你会组装吗你会组装吗可组装的一些发生装置：可组装的一些发生装置：ABDEFC四、本课小结2、掌握制取二氧化碳的发生装置，最好能画出来，并、掌握制取二氧化碳的发生装置，最好能画出来，并能说出选择这种装置的理由。能说出选择这种装置的理由。3、掌握制取二氧化碳的收集装置并说说选择这种装置、掌握制取二氧化碳的收集装置并说说选择这种装置的理由。的理由。1、记住实验室制取、记住实验室制取CO2的药品并能写出化学方程式。的药品并能写出化学方程式。反应物是固体和液体反应物是固体和液体不要加热不要加热(常温常温)二氧化碳可溶于水，密度比二氧化碳可溶于水，密度比空气大。空气大。CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O +CO2 4、实验室制取气体的一般思路：、实验室制取气体的一般思路：选择药品选择药品产生气体产生气体 收集方便收集方便选择装置选择装置1、反应物的状态、反应物的状态2、反应条件、反应条件收集方法收集方法1、气体密度、气体密度 2、溶解性、溶解性 3、是否有毒性及与、是否有毒性及与空气成份是否反应空气成份是否反应气体检验气体检验气体特性气体特性四、本课小结谈收获，理新知谈收获，理新知1、凡是给固体加热产生气体，发生装置可、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用（采用（）装置。）装置。2、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置可采用（生装置可采用（）装置。）装置。A如果要加热呢如果要加热呢？ABB你发现了吗？你发现了吗？长颈漏斗没有长颈漏斗没有插入液面下插入液面下出气导管太长，出气导管太长，插入了液面下插入了液面下没有用向上排没有用向上排空气法收集空气法收集 下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？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？为什么？请改正？拓展思维拓展思维 硫化氢硫化氢(H2S)是一种密度比空气大且溶于水的气体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实验室常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀硫酸反应制取与稀硫酸反应制取硫化氢硫化氢,实验室制取硫化氢的发生装置是实验室制取硫化氢的发生装置是 ，收集装置收集装置 。ACDEBBD拓展思维拓展思维 利用家庭中一些常见的物品来设计一利用家庭中一些常见的物品来设计一套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪套制取二氧化碳的装置，比一比，看哪位同学设计的更合理、更有创意。位同学设计的更合理、更有创意。澄清石灰水变浑浊连接仪器连接仪器连接仪器连接仪器检查气密性检查气密性检查气密性检查气密性加大理石加大理石加大理石加大理石加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸加稀盐酸收集气体收集气体收集气体收集气体集满集满后正后正放在放在桌面桌面上上本课题小结：本课题小结：二二氧氧化化碳碳实实验验室室制制法法1、反应的药品、反应的药品2、反应的原理、反应的原理3、装置图、装置图4、验满方法、验满方法5、检验方法、检验方法大理石（或石灰石）和稀盐酸大理石（或石灰石）和稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2将燃着的木条伸到集气瓶口，将燃着的木条伸到集气瓶口，木条熄灭，则说明集满。木条熄灭，则说明集满。将气体通入澄清的石灰水，石灰水将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是变浑浊，证明生成的气体是COCO2 2。实验室制取气体的一般思路：实验室制取气体的一般思路：选择药品选择药品产生气体产生气体 收集方便收集方便选择装置选择装置1、反应物的状态、反应物的状态2、反应条件、反应条件收集方法收集方法1、气体密度、气体密度 2、溶解性、溶解性 3、是否有毒性及与、是否有毒性及与空气成份是否反应空气成份是否反应验满方法验满方法化学性质化学性质气体放置气体放置密度密度气体检验气体检验气体特性气体特性二氧化碳的工业制法：二氧化碳的工业制法：煅烧石灰石法：煅烧石灰石法：CaCO3=CaO +CO2高温高温导管只需突出导管只需突出导管只需突出导管只需突出胶塞少许胶塞少许胶塞少许胶塞少许导管口应插导管口应插导管口应插导管口应插到集气瓶底到集气瓶底到集气瓶底到集气瓶底长颈漏斗下长颈漏斗下长颈漏斗下长颈漏斗下端应插到液端应插到液端应插到液端应插到液面以下面以下面以下面以下生活小常识生活小常识v 长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除之，同时还会产生二氧化碳气体。【B B、D D】右图是实验室制备右图是实验室制备CO2的装置图。该装置的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备石分离，停止反应。用该装置制备CO2可可起到节约药品和取用方便的效果。下图装起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果置中哪些可以起到与右图装置相同的效果？知识拓展知识拓展右图为某兴趣小组设计的右图为某兴趣小组设计的“微型微型”实验装置，用来制取实验装置，用来制取少量二氧化碳并检验。少量二氧化碳并检验。A处处装的液体药品装的液体药品_，B处放的固体药品是处放的固体药品是_；“微型塑微型塑料滴管料滴管”相当于气体发生装相当于气体发生装置中的置中的（填一种常见仪器的名称）（填一种常见仪器的名称）。HG（玻璃W管）微型塑料滴管Fe2O3微 型酒精灯微微型型塑塑料料滴滴管管A B澄澄清清石石灰灰水水（玻璃（玻璃W管）管）学以致用；拓展提高学以致用；拓展提高稀盐酸稀盐酸碳酸钙碳酸钙长颈漏斗长颈漏斗2、下图是实验室制备、下图是实验室制备CO2的装置图。该装的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应。触，发生反应。关闭弹簧夹后，盐酸被反应关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。离，停止反应。优点：优点：随开随用、随关随停随开随用、随关随停使用该装置使用该装置的要求：块的要求：块状固体和液状固体和液体的反应体的反应a b c d e f g h i j2H2H2 2OO2 2 2 H 2 H2 2O +OO +O2 2 二氧化锰二氧化锰拓展迁移拓展迁移3归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习归纳与演绎是重要的科学方法，也是常用的化学学习方法。方法。我们已经学过实验室制取我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原三种气体的反应原理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点理、制取与收集方法。请你归纳出实验室制取气体反应的共同点 （填序号）。（填序号）。需要加热需要加热 使用催化剂使用催化剂 没有气体参加反应没有气体参加反应 原料为纯净物原料为纯净物 只生成一种气体只生成一种气体化学上可以通过多种反应得到化学上可以通过多种反应得到NH3(极易溶于水，密度比空气小极易溶于水，密度比空气小)，例如：，例如：2NH4Cl（固固）+Ca(OH)2（固固）CaCl2+2NH3+2H2ONH4HCO3（固）（固）NH3+CO2+H2O CaO（固）（固）+NH3H2O（浓）（浓）NH3+Ca(OH)2我将选择反应我将选择反应 （只写一个，填序号）作为实验室制取（只写一个，填序号）作为实验室制取NH3的反应的反应原理，发生装置选下列仪器中的原理，发生装置选下列仪器中的 （填序号）来装配（填序号）来装配NH3发生装置，我采用的收集方法是发生装置，我采用的收集方法是 。我选择的发生装置还。我选择的发生装置还可用来制取可用来制取 ，其反应的化学方程式是，其反应的化学方程式是 。abfg向下排空气法向下排空气法氧气氧气KMnO4K2MnO4O2+MnO2KClO3KCl+O22二氧化锰二氧化锰223hi或或ch或或abgCaCOCaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O +COO +CO2 2 CO2向下排空气法向下排空气法O21下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状下表列出了空气、氧气、二氧化碳、氨气在标准状况下的密度和溶解性。况下的密度和溶解性。物质物质空气空气氧气氧气二氧化碳二氧化碳氨气氨气密度密度(gL)1.2931.4291.9770.771溶解性溶解性不易溶不易溶能溶能溶极易溶极易溶已知实验室可用下列反应制取氨气：已知实验室可用下列反应制取氨气：2NH4C1(固固)+Ca(OH)2(固固)=CaCl2+2NH3+2H2O。根据上述信息，选择实验室发生和收集氧气、二氧化碳、根据上述信息，选择实验室发生和收集氧气、二氧化碳、氨气的装置，请在相关空格处氨气的装置，请在相关空格处。氧气氧气二氧化碳二氧化碳氨气氨气