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九年级化学上册_二氧化碳制取的研究课件_人教新课标版

发布时间:2013-11-11 13:36:30  

复习引入: 请你组装出实验室制取氧气发生装置和收集装置,并 通过讨论得出你确定氧气发生装置和收集装置的原因? 1.加热高锰酸钾制氧气的装置: 2、过氧化氢和二氧化锰混合制氧的装置:

导管1

导管2

导管3

水槽

酒精灯

实验室制取氧气的发生装置和收集装置
药品

反应 方程 式
发生 装置 和 收集 装置 反应 条件

高锰酸 钾
2KMnO4 ==K2MnO4+MnO2+O2↑

过氧化氢和二氧化锰
2H2O2 ====== 2H2O +O2 ↑
MnO2

反应 物状 态

加 热 固体

常温 固体 +液体

讨论:列举你所知道的能生成CO2的反应,能写出化学 方程式的,写出化学方程式,然后请同学们讨论能否适 用于在实验室制取CO2,并说出你的理由.

1. 2. 3. 4. 5.

C+2CuO =高温=2Cu+CO2↑ C+O 2 =点燃=CO2 CaCO3=高温=CaO+CO2 ↑ Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2 ↑ CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2 ↑

6. 收集动物呼出的气体

实验室制取二氧化碳所用反应物的探究:
实验 编号 实验药品 碳酸钠和稀盐酸 石灰石和稀盐酸 石灰石和稀硫酸 实验现象
大量气泡 反应很快 许多气泡

实验分析
来不及收集 不适宜 适 合

1
2 3

速度适中
少量气泡,慢 一会儿停止

不适宜

一、.制取二氧化碳药品选择的探究:
理由 生成二氧化碳的反应 高温煅烧石灰石 (主要成份是碳酸钙) CaCO3 高温 CaO+CO2↑ 产生气体的速度 其他条件 是否适宜用 于实验室制取

反应速率(填 (适宜“√”, 高温的反应条 “快”、 不适宜打“×” 件过高,在实验 “慢”、“适中 室难以达到。 ”

木炭在空气中燃烧 石灰石跟稀盐酸反应

快 适中 太慢

难以收集纯净CO2 容易收集纯净CO2 无法收集到CO2

× √ ×

石灰石跟稀硫酸反应
碳酸钠跟稀盐酸反应: Na2CO3+2HCl === 2NaCl+H2O+CO2↑

太快

难以收集

×

讨论思考后回答: 1).如果用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应制取CO2行不?
答:不行,因为浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳气 体中混有氯化氢(HCl)气体,导致CO2不纯。 2).实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取CO2? 答: 碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成CO2,但反应速度太 快,不利于收集,因此不用于实验室制取CO2 气体。
3).可否用硫酸代替盐酸与石灰石反应制CO2,为什么?

不能用。因为反应生成微溶于水的硫酸钙,覆盖在 石灰石的表面,使石灰石不能接触到稀硫酸,阻止反 应继续进行 。

总结:实验室制取气体考虑的因素有哪些?
①反应条件是否容易达到;②产生气体的速率是否合适;

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,整个过程是否绿色环保等。 结论:实验室制取二氧化碳常用的理想药品是 石灰石 和


稀盐酸 ,反

应的化学方程式是:

CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑

二、确定气体发生装置时应考虑哪些因素?
发生装置的确定需考虑的因素: (1)、反应物的状态(如液态、固态) (2)、反应条件(如加热,不加热)

固体加热型

固液不需加热型

反应物是固体且需加热

反应物有两种(固体+ 液体)且不需加热

一般有两种: 1、排空气法(1)向上排空气法(2)向下排空气法 2、排水法

三、收集气体一般有哪些方法?

确定收集装置时应考虑哪些因素?
主要应以两个物理性质方面去考虑 (1)气体的密度与空气密度比较

(2)气体在水中的溶解性

氧气与二氧化碳制取实验及相关性质比较:
反应物的状态
氧气 二氧化碳

反应条件 气体与空气密度比较

是否溶于水
不易溶于水 能溶于水

固体 固体 + 液体

加热 常温

比空气略大 比空气大
反应物的状态

通过以上探究: 1、你认为制取气体发生装置主要考虑

固体+固体反应 固体+液体反应

反应条件(常温或加热) 是否溶于水(能否用排水法)

2、气体收集装置取决于该气体的性质
密度

比空气大(向上排空气法) 比空气小(向下排空气法)

以下仪器可供设计制取二氧化碳发生装置时选择,你可以另 选或自制仪器性。

可组装的一些发生装置:

A

B

C

D

E

F

收集CO2的装置选择:

排水法

向上排空法 向下排空法

实验室制取二氧化碳的几种简易装置:

制取二氧化碳发生装置和收集装置
氧气 氧气 二氧化碳

药品
反应 方程式

高锰酸钾
2KMnO4==K2MnO4 +MnO2+O2↑

过氧化氢和二氧化锰
2H2O2 == 2H2O +O2↑
MnO2

石灰石和稀盐酸
CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑

A
气体发生 装置图

B

你认为实验室制取二氧 化碳的发生装置可选择 左边两个装置中

B
气体收集 装置图 排水法 收集方法 及依据 向上排空气法 向下排空气法

方法1 向上排空气法 ,依据 O2密度比空气大 方法 向上排空气法 , 方法2 排水法 ,依据 O2不易溶于水 依据 CO2密度比空气大

1.实验室制取CO2的发生装置和收集装置选哪些? 请你说出所选取发生装置的优缺点有哪些?

B装置便于添加液体药品 C装置可以控制反应的发生与停止 D装置可以控制反应速率

2.下面是某同学设计制取二氧化碳的装置,请你加以评价:

3.右图是实验室制备CO2的装置图。 该装置的特点是:打开弹簧夹,大理石 和盐酸接触,发生反应;关闭弹簧夹后, 盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗, 与大理石分离,停止反应。用该装置制备 CO2可起到控制反应的发生与停止的效果。 下图装置中哪些可以起到与右图装置相同 的效果?

B.D

思考:以上一些装置如何检查气密性?

实验室制取二氧化碳的

简易最佳装置:

该装置的特点是:长颈漏斗一定要插入液面以下。 (防止气体从长颈漏斗逸出,起液封的作用)

四、实验室制取CO2的步骤:

1、检查装置的气密性;(用止水夹夹住橡胶管,
往长颈漏斗内注水,当长颈漏斗内形成一段水柱,且液面不 再下降时,说明装置的气密性良好)

2、加入药品(先固后液); 3、收集气体。

五、验证CO2的方法:
1、验满:将燃着的木条伸到集气瓶口, 木条熄灭,则说明集满。

2013-11-11

2、检验方法:将产生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CO2。

澄清石灰水 变浑浊

2013-11-11

操作中的注意事项:
①取用大理石时,先将锥形瓶横放,把大理石放入瓶口使 其缓慢滑到瓶底;
②长颈漏斗下端应浸没在液面以下,以防二氧化碳从漏斗 口逸出; ③导管不能伸入锥形瓶瓶内太长,以刚漏出胶塞为宜; ⑤检验:利用澄清石灰水来检验CO2 化学方程式:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

④收集二氧化碳导管口应伸入集气瓶底部以利于排净空气。

具体方法是:将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变 浑浊则通入的气体是CO2

⑥验满:将燃着的木条放在集气瓶口,燃着木条火焰熄灭, 则已收集满。

4. 硫化氢是没有颜色,有臭鸡蛋气味的有剧毒 气体。它的密度比空气略大,能溶于水,1体积水 能溶解2.6体积的硫化氢,溶于水形成氢硫酸。 硫化氢是一种可燃性气体, 点燃 2H2S+3O2===2H2O+2SO2 实验室里常用块状固体硫化亚铁(FeS)与稀 硫酸反应来制取。 (1)实验室制取硫化氢的发生装置可用 (2)收集应用 (3)为了防止多余的气体逸出污染环境,可将其 通入 中。

5、实验室制取二氧化碳一般有五个步骤:①检 查装置气密性②收集气体③向容器中加入小块大 理石④按要求装配好仪器⑤向漏斗中注入盐 酸.正确的顺序应该是( A )。 A.④①③⑤② B.②⑤③①④ C.④③①⑤② D.④①⑤③② 6、实验室中长期存放石灰水的试剂瓶瓶壁会变 白,这层物质主要是碳酸钙,欲洗净试剂瓶可用 少量________。 稀盐酸 7、某初三同学用浓盐酸和大理石反应制取CO2 气体,并把制得的气体通入澄清石灰水中,石灰 水却没有预期的那样变浑浊,试分析缘故 ________。 CO2气体中混有HCl气体

2.实验室制取二氧化碳,选用的反应物最好的是: A. 碳酸钠和稀硫酸 B. 石灰石和稀硫酸 C.大理石和稀盐酸 D. 石灰石和浓盐酸 √
3.下列哪个反应可用于实验室制取二氧化碳: 点燃 A. C+O2 CO2 高温 B. C+2CuO 2Cu+CO2 C. √ CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2 高温 D . CaCO3 CaO+CO2

4.下图是某同学制取二氧化碳的装置图,请说出其 中的错误: 长颈漏

斗下端没有插入液面以下 1、________________________; 2、 锥形瓶中的导管插入到了液面以下 ________________________; 3、 应该用向上排空气法收集气体 ________________________;

5.实验室制取氧气和二氧化碳都必须用到的仪器是: A .酒精灯 B. 锥形瓶 C. 铁架台 √ 导气管 D.

1.NO是汽车尾气中的一种大气污染物,它是一种无 色气体,难溶于水,密度比空气略大,在空气中能与 氧气迅速反应而生成红棕色的NO2气体。在实验室中, 收集NO时可选用的集气方法( A ) A.排水法 B.向上排空气法 C.向下排空气法 D.排水法或向上排空气法 2.已知硫化氢(H2S)是一种无色且有臭鸡蛋气味的有毒气体,能溶于水, 密度大于空气。实验室用固体硫化亚铁跟稀硫酸在常温下反应制取H2S气体。 实验室制硫化氢气体的发生装置应选 B ,收集装置应选_____ F、G (3)、由此我们得到启示:实验室选择气体发生装置时,应考虑 反应条件 ______________和_________;选择气体收集装置时, 应考虑 反应物状态 ________________和_____________ 气体溶解性 气体密度与空气的大小 。

NaOH溶液

F

G

如图所示装置有多种用途,请回答下列问题: 1.若用排空气法收集CO2气体,则CO2应从装置的 a
b)

端通入(填a或

2.若用排空气法收集H2,则H2应从

b

端通入。

3. 若用排水法收集氧气,先将瓶内装满水,然后O2从 4.若用水将装置中的O2排出进行实验时,水应从

b

端通入

a

端通入。

-----常见气体的检验方法:

主要气体 H2 O2

检验方法及现象
通入灼热的氧化铜,由黑变红;生成物使无水硫酸铜变蓝色 使带火星的木条复燃

CO2
CO CH4 HCl NH3

通入澄清的石灰水变浑浊
通入灼热的氧化铜,由黑变红;生成气体通入澄清石灰水变浑浊 用干冷的烧杯罩住,烧杯内壁有水雾出现,将烧杯倒过来倒 入澄清石灰水变浑浊 通入硝酸银溶液出现白色沉淀

使湿润的红色石蕊试纸变蓝色

H2O(气) 使无水硫酸铜变蓝色

1.某同学用石灰石和浓盐酸制得二氧化碳气体中含 有哪些杂质?怎样设计一组实验来检验它们?
CO2(H2O、 HCl)
AgNO3溶液 A
无水CuSO4 B

顺序: 先B 后 A 探究发现:

问题:顺序能否颠倒?

①.若两种以上气体混合,而每一种成分都要检验时,先确定检
验所用试剂,注意气体检验的顺序,要保证上一步的检验不给下 一步带来干扰。

②.若混合气体中有水蒸气,则应先检验水蒸气。

2.用以下装置组合出合适的顺序检验下列混合气体:
第一组: CO2、 H2O
E→D

第二组:H2、H2O E→A→C→E
F→A→C→E

第三组:CO、CO2 D→B→C→D 第四组:H2、HCl

AgNO3溶液

F

?小明用排水法收集一瓶氧气,这瓶氧气是干燥的吗?
常用干

燥剂

干燥剂

不可干燥 干燥装置 的气体
CO2、SO2、 HCl等气体

碱 性 酸 性 中 性

生石灰(CaO) 碱石灰 (CaO+NaOH) 浓硫酸

NH3 长进短出

固体CaCl2

写出除去下列杂质气体的试剂: 杂质气体 极易溶于水的气体: HCl、NH3等 除杂试剂

水 强碱溶液(NaOH) 灼热的CuO 灼热的铜网 碱石灰(NaOH+CaO)

CO2、SO2、HCl、H2S等
H2、CO O2 H2O、CO2

实验探究二:
小明又用浓盐酸和石灰石制得一瓶二氧化碳气体,其中含有H2O、 HCl杂质如何设计一组实验将其中的杂质除去?
(友情提示:除去HCl气体用饱和碳酸氢钠溶液)

CO2 (H2O、HCl)
A B 浓硫酸

先通过A,然后通过B

饱和碳酸氢钠溶液

问题:能否用NaOH溶液来除去HCl气体?
探究发现: 1.净化气体要先除去其它气体,最后除水。

2.除杂试剂不能与所需气体发生反应 ,也不能引进新的气体。

用以下装置组合出合适的顺序除去下列气体。 1.H2O、CO2 2.H2、HCl、H2O B→A B→C→A

3. H2、CO2 、H2O B→C→A

心中有数

1、用锌与盐酸反应制得的氢气中混有氯化氢和水 蒸气。现有以下装置:

(1)制氢气的发生装置应选用(填装置对应的字母号,下 同) D 。 (2)检验氯化氢气体,可选 B 装置;除去氯化氢气体,应 选 F 装置。 (3)检验水蒸气,应选 C 装置;除去水蒸气,应选用 E 装 置。 (4)如果要制取和收集纯净、干燥的氢气,各装置的导管连接顺 序是 D、F、E、G 。

心中有数

2.欲验证某混合气体中含有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳、氢气。依次将混 D A C 合气体依次通过 E B → → → → E D (装置可重复) →

本课题小结:
1、反应的药品 大理石(或石灰石)和稀盐酸

二 氧 化 碳 实 验 室 制 法

2、反应的原理

CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

3、装置图

4、验满方法 5、检验方法

将燃着的木条伸到集气瓶口, 木条熄灭,则说明集满。 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CO2。

实验室制取气体装置的确定:
固体和固体

固体和液体 发生装置 液体和液体 反应条件(是否需要加热、加催化剂等)
反应物的状态

密度比空气的大—— 向上排气法 排空气法 收集装置 密度比空气的小—— 向下排气法 排水法 (不易溶于水、不与水发生反应)


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