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(共32张PPT)
第六单元 碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳的实验室制取
学习目标
02
01
了解实验室里制取二氧化碳的化学反应原理
通过探究实验初步掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置和操作
归纳实验室制取气体的思路和方法
体会科学探究的一般思路
04
03
新课导入
我们知道，碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。
那么实验室里如何制取二氧化碳呢？
新课导入
你都知道哪些反应能生成二氧化碳呢？下面这些变化可以用来在实验室里制取二氧化碳吗？
木炭燃烧
不能
不易收集
条件不易达到
不能
还原氧化铜
呼吸作用
蜡烛燃烧
向一个玻璃杯内倒入半杯食醋，再将一枚鸡蛋放入醋中，鸡蛋就在醋中浮上浮下，同时鸡蛋壳表面有大量的气泡产生。
你知道生成的气体是什么吗？
新课导入
CaCO3+2CH3COOH=Ca(CH3COO)2+H2O+CO2↑
该反应是否适合实验室制取二氧化碳呢？
制得的CO2不纯净
反应速率缓慢
不便于收集
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
交流讨论：联系所学知识和日常生活，列举你所知道的能生成二氧化碳的反应。
2.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
3.蜡烛燃烧可生成二氧化碳
4.木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳
1.生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
C + O2 === CO2
点燃
C + 2CuO === 2Cu + CO2
高温
石蜡+氧气 二氧化碳+水
点燃
【思考】这些方法中哪些适用于实验室制取CO2？
气体不纯
气体不纯
气体不纯
条件要求高
【资料】含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
探究实验：验室制取二氧化碳的药品的选取
方案 现象
1 在试管①中取一定量碳酸钠粉末，再加入适量稀盐酸
2 在试管②中取一定量CaCO3粉末，再加入适量稀盐酸
3 在试管③中取一定量块状大理石，再加入适量稀盐酸
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
实验内容 气球变化 反应速率 是否易于收集
① Na2CO3粉末、稀盐酸
② CaCO3粉末、稀盐酸
③ 块状大理石、稀盐酸
迅速胀大
迅速胀大
逐渐胀大
快
快
适中
实验现象：
不易收集
不易收集
容易收集
结论： 实验室常用_______________和______反应制取二氧化碳。
石灰石或大理石
稀盐酸
资料卡片
研究发现，一般含有碳酸根离子( )的物质，在常温下能与盐酸、稀硫酸反应产生二氧化碳。
实验室能否利用块状大理石与稀硫酸的反应来制取二氧化碳？
为什么反应一段时间后会变慢？
生成的硫酸钙微溶于水，附着在大理石表面，阻碍大理石与稀硫酸接触使反应变慢。
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面组成反应继续进行
故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
实验室制取二氧化碳的反应原理：
1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸
2.反应原理：CaCO3+2HCl CaCl2+H2CO3
H2CO3 H2O+CO2↑
总反应为：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
碳酸不稳定，易分解
3.工业制法：（高温煅烧石灰石）
CaCO3 CaO + CO2↑
一、制取二氧化碳的药品的选取及原理
二、实验室里制取二氧化碳的装置
确定实验室里制取气体的反应原理时，需要考虑哪些因素？
1.确定制取气体的化学反应原理：在实验室条件下(如常温、加热、使用催化剂等)，选择试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要考虑反应的速率，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。
2.设计制取气体的实验装置：根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质（如密度、是否溶于水、是否与水反应）确定气体收集装置。
3.验证得到的气体就是所要制取的气体：根据气体的性质（如可燃性或助燃性、与某些试剂反应有沉淀生成等）进行验证。
确定实验室制取气体反应原理的条件
反应的速率大小
产生的气体
是否易于收
集、是否纯净
实验操作是否简单、安全
实验过程是否会产生污染
试剂的价格
实验室制取气体的原理确定
二、实验室里制取二氧化碳的装置
二、实验室里制取二氧化碳的装置
回忆实验室制取氧气的原理和装置
2H2O2 2H2O＋O2↑
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
发生装置
收集装置
发生装置
收集装置
二、实验室里制取二氧化碳的装置
二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较
制取原理 反应物的状态 反应条件
CO2 稀盐酸与大理石（或石灰石）
O2 加热高锰酸钾
分解过氧化氢溶液
固体 + 液体
固体
液体
无条件
加热
固体催化剂
固液不加热装置
气体 气体密度比空气大或小 是否溶于水、是否与水反应
CO2
O2
大
略大
否
提示：空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29，则该气体的密度比空气大；反之，则密度比空气小。
是
确定气体的收集装置
向上排空气法
二、实验室里制取二氧化碳的装置
二、实验室里制取二氧化碳的装置
选择仪器，设计装置
二、实验室里制取二氧化碳的装置
长颈漏斗 锥形瓶
双孔橡胶塞 导管
1.发生装置:
2.收集装置：
集气瓶 玻璃片 导管
固液常温型
3.实验装置:
二、实验室里制取二氧化碳的装置
装置简单
操作方便
可以控制反应的发生与停止
可以控制反应的速率
便于添加液体药品
常见的几种二氧化碳的发生装置的优点
二、实验室里制取二氧化碳的装置
（防止气体逸出）
(排尽空气 )
(利于气体排出 )
①
③
④
②
(1)长颈漏斗下端要_____________。
(2)导管要伸近集气瓶_____。
(3)导管不能伸入_________。
(4)集气瓶口盖玻璃片
(防止空气混入)
检查气密性:
伸入液面以下
底部
液面以下
连接仪器
检查
装置
气密性
添加药品
制取收集
检验验满
实验步骤：
注意事项：
关闭止水夹，向长颈漏斗注水，若形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好。
二、实验室里制取二氧化碳的装置
1.检验：将气体通入______________中，若_______________，则是CO2。
2.验满:将_______ ___放在________，若________，则收集满。
燃烧的木条
集气瓶口
木条熄灭
澄清的石灰水
石灰水变浑浊
某同学在检验二氧化碳时，将燃烧的木条伸入集气瓶中，发现木条熄灭，以此证明该气体是二氧化碳。这种方法正确吗？
思考：利用了CO2什么性质？
检验
验满
3.收集满的CO2，应该_____（正/倒）放在桌面上。原因：
CO2的密度比空气大。
正
CO2
二、实验室里制取二氧化碳的装置
2.确定实验装置
1.确定反应原理及药品
3.确定操作步骤
发生装置
收集装置
依据：反应物的状态和反应条件
依据：气体的密度和溶解性等
气体的检验和验满
实验室制取气体的一般思路和方法
二、实验室里制取二氧化碳的装置
收集装置
示例
特点
向上排空气法
向下排空气法
排水法
O2、CO2
H2
O2、H2
排空气法收集到的气体：干燥
排水法收集到的气体：纯净
导管末端插到集气瓶底部
导管放在集气瓶口即可
若要收集的气体既能溶于水，又能和空气中的成分反应，可考虑用排液法(要求气体不与该液体反应，也不溶于该液体)收集。
二、实验室里制取二氧化碳的装置
课堂总结
二氧化碳制取的研究
药品：石灰石（大理石）和稀盐酸
反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。
发生装置：固液不加热型
收集装置：向上排空气法
装置的确定
验满：将燃着的木条放在瓶口，熄灭则已满。
习题训练
1.厕所用清洁剂中含有盐酸，如果不慎洒到大理石地面上，会发出嘶嘶声，并有气体产生，这种气体是（ ）
A.二氧化碳 B.氧气 C.氢气 D.二氧化硫
A
2.为鉴别分别盛有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体，应选用的方法是（ ）
A.观察气体颜色 B.倒入澄清石灰水
C.闻气体的气味 D.插入燃着的木条
D
习题训练
3.写出下列物质间转化的化学方程式。其中，哪些属于化合反应？哪些属于分解反应？
答：
① （化合反应）；
② ；
③ （分解反应）；
④ （化合反应）
习题训练
可以选择的收集装置是 ，原因是 。
4.请同学们选择正确的实验装置：
制取二氧化碳可以选择的发生装置是 ，
思考：CO2不用排水法收集的原因 。
A或B或D
E
CO2的密度比空气大
CO2能溶于水，且能与水反应
A B C D E F G
习题训练
5.我们在实验室里常用下列装置来制取和收集气体：
A B C D E F
(1)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 。
(2)实验室常用加热固体甲和固体乙的混合物来制取气体丙，则制取丙选用的发生装置是 ；若收集气体丙时只能用E装置知丙的性质可能有_______________、___________________________……
B或C
E
A
该气体能溶于水
该气体的密度比空气的大
谢谢聆听

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