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第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 二氧化碳制取的研究
人教版九年级化学上册
学习目标
2022年版课标要求 内容 要求 初步学习二氧化碳的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路与方法
学业 要求 能设计简单实验，制备并检验二氧化碳
思考：回忆我们学过能生成CO2的反应有哪些？哪些适合制取CO2？
【结论1】得到的CO2不纯，不适合用于制取CO2。
一、从气体纯度的角度选择反应原理
一、实验室制取CO2的药品和反应原理
1.蜡烛燃烧
2.呼吸
3.木炭燃烧
二、从操作是否简便的角度选择反应原理
一、实验室制取CO2的药品和反应原理
4.木炭高温还原氧化铜
【结论2】条件高温，耗能大，不是制取CO2的最佳方法
二、从操作是否简便的角度选择反应原理。
5.石灰石与稀盐酸
6.碳酸钠粉末与稀盐酸
一、实验室制取CO2的药品和反应原理
　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　
　Na2CO3+2HCl===NaCl+H2O+CO2↑　
【资料】含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(主要成分HCl)或稀硫酸(H2SO4)等在常温下反应生成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、实验室制取CO2的药品和反应原理
三、从反应速率的角度选择反应原理
【探究1 】 实验室制取二氧化碳的药品选择
可供选择的原料：石灰石(主要成分CaCO3)、碳酸钠(Na2CO3)、
稀盐酸(HCl)、稀硫酸(H2SO4)
可供选择的仪器：小试管、药匙。
探究方法：
方案 现象
1
2
3
4
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 CaCO3粉末和稀盐酸
3 石灰石和稀盐酸
4 Na2CO3粉末和稀硫酸
5 CaCO3粉末和稀硫酸
6 石灰石和稀硫酸
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
反应速率太快，不易收集
产生气泡速率比较适中
适合实验室制取二氧化碳气体
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
反应速率太快，不易收集
开始反应有气泡，
一会儿就无气泡产生
反应一会儿就停止
反应速率太快，不易收集
【结论3】用粉末状Na2CO3 、CaCO3 ,反应太快，不易收集
1.实验室不用浓盐酸与石灰石反应制取CO2的原因：
浓盐酸具有______性，使制得的气体中混有______气体。
稀硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，
附着在石灰石表面，阻碍了反应的进行。
HCl
2.实验室不用稀硫酸与石灰石反应制取CO2的原因：
挥发
3.实验室也不用碳酸钠、粉末状石灰石制取二氧化碳，原因是：
反应速率太快，不便控制。
一、实验室制取CO2的药品和反应原理
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↑
归纳小结
思考1
回顾实验室制取氧气的发生装置，分析制取气体时发生装置的选择依据是什么？
反应原理 2KMnO4＝ K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O2 ＝ 2H2O + O2↑
药品
反应物状态
反应条件
发生装置
KMnO4
H2O2和MnO2
固体
固体和液体
需加热
不需加热
固固加热型
固液常温型
MnO2
二、制取CO2的实验装置
思考2
回顾实验室制取氧气的收集装置，分析制取气体时收集装置的选择依据是什么？
O2
气体的密度与空气的比较
是否溶于水，是否与水反应
收集装置
O2密度比空气略大
不易溶于水，不与水反应
排水集气法
向上排空气法
向下排空气法
【资料】空气的平均相对分子质量为29，若某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气大；若小于29，则密度比空气小。
1.CO2的相对分子质量为44，则CO2的密度______空气。
2.CO2能溶于水并能与水反应。
大于
结论：收集CO2只能用______________法。
向上排空气
下列仪器可供选择,请你设计一套制取二氧化碳的装置（可另选或自制仪器）
固液常温型
+
向上排空气法
二、实验室制取CO2的气体装置
其他装置
1 长颈漏斗下端要伸入液面以下
（液封）
2 导气管只需深处橡胶塞少许
3 导管口应该伸到
瓶底的部位
分液漏斗
不用液封
制备步骤、注意事项
三、实验室制取CO2的步骤
二氧化碳检验和验满
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？
思考：利用了CO2什么性质？
检验
验满
④验（满）
①查
②装
③收
⑤放
三、实验室制取CO2的步骤
①
①
①
①
实验室制取二氧化碳（小结）
（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
检查装置的气密性
添加药品
制取收集
检验验满
1.步骤
2.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。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
思考：利用下列反应原理和装置制取的CO2中可能混有______和________杂质。
除去HCl
洗气要点：
1.长进短出
2.先除杂再干燥
【拓展】气体的净化（除杂）
HCl
水蒸气
除去H2O
CO2（HCl、H2O）
浓盐酸
和石灰石
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，木条熄灭，则收集满。
将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，则是CO2。
实验室制取二氧化碳
1.实验药品
2.反应原理
3.制取装置
4.检验
5.验满
课堂小结
实验室制取气体的思路
确定实验室条件下制取气体的药品和反应原理；
1.确定反应原理
选择制取气体时采用的发生装置和收集装置；
2.选择制取装置
确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。
3.气体的检验
课堂小结
生石灰
千锤万凿出深山
烈火焚烧若等闲
粉身碎骨浑不怕
要留清白在人间
石灰吟
石灰石
CaCO3 CaO + CO2↑
高温
(CaO)
【补充】CO2的工业制法
高温煅烧石灰石
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
【课堂小结】
A.制取 B.收集 C.检验 D.验满
3.(2021攀枝花)某同学在实验室制取二氧化碳的过程中,进行制取、收集、检验、验满的四步操作如下图所示,其中正确的是( )
C
4.实验室制取二氧化碳有以下步骤：
①连接好装置； ②向试管中小心放入几小块石灰石；
③向试管中小心注入适量稀盐酸； ④检查装置的气密性；
⑤收集产生的气体； ⑥用燃着的木条检验是否收集满二氧化碳。
以上操作按由先至后的顺序排列正确的是（ ）
A.①②③④⑤⑥ B.①④②③⑤⑥
C.①③②④⑤⑥ D.③①②④⑤⑥
B
5.下图是某同学制取二氧化碳的装置图，请说出其中的错误： 1. ； 2. ； 3. 。
长颈漏斗下端没有插入液面以下
锥形瓶中的导管插入到了液面以下
应该用向上排空气法收集气体
6.(2021安徽改编)某小组利用如图装置制备CO2,并模拟自然界中CO2的循环。回答下列问题:
(1)装置B中仪器①的名称是　 　。
(2)实验室用稀盐酸和石灰石制取CO2,反应的化学方程式为
　 　,发生装置选　 　(填字母)。
(3)为制得CO2的水溶液,CO2应从装置C的　 　(填“m”或“n”)端通入。
　试管　
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　
　A　
　m　
(4)(2022新课标·情境素材)将CO2的水溶液转移至烧杯,并组装装置如图D所示,置于阳光下一段时间,观察到有气泡产生,检验该气体的方法是 _
　。
观察木条是否复燃　
将带火星的木条伸入收集到的气体中,
(5)(广东新考法:多选)实验室用过氧化氢溶液制氧气和用大理石制二氧化碳相比较,说法不正确的是　 　(填字母)。
A.反应均不需要加热
B.反应原理都是分解反应
C.所用药品的状态相同
D.均可用向上排空气法或排水法收集
　BD　

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