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(共20张PPT)
实验活动2 二氧化碳的实验室制取与性质
问题1：用哪些方法可以得到二氧化碳气体？
问题2：实验室要制得二氧化碳气体，对实验操作、条件和气体纯度有何要求？
操作要简单
产生气体要纯净
问题3：以上方法中哪些适合实验室制取二氧化碳气体？
便于收集
反应条件容易实现
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
发生装置：
收集方法：
检满方法：
药品说明：
实验室制二氧化碳
块状大理石与稀盐酸溶液反应。
固体与液体，无需加热
向上排空气法收集
燃着的木条放在瓶口
实验原理：
实验探讨：
实验1：块状大理石和粉末状大理石分别与同浓度的稀盐酸反应。记录反应的剧烈程度。
实验现象：
粉末状大理石与盐酸反应速率明显比块状的反应剧烈（快）。
结论1：
一、实验室制二氧化碳的实验药品的选择
问题和思考：
反应太快，对于实验室制取气体有何不利？
太快来不及收集。
故也不用碳酸钠等可溶性药品
所以实验室采用块状大理石来制CO2
实验2：分别用硫酸、浓盐酸、醋酸与大理石块反应。记录实验现象。
因为生成的硫酸钙为微溶物，覆盖在大理石表面阻碍反应发生。
实验现象1：
打开浓盐酸试剂瓶，看到瓶口产生白雾（浓盐酸的挥发性）。
会使收集到的CO2不纯（含HCl杂质）。
问题和思考：
如果用浓盐酸来制取CO2气体有何不利？
实验现象2：
硫酸与碳酸钙反应时，起始能反应，但很快就停止，。
问题和思考：
为什么会出现上述现象呢？
醋酸等为弱酸，反应太慢，也不宜用。
结论2：
所以实验室采用稀盐酸来制CO2
二、气体发生装置：
优点：随开随用，随关随停，不需要经常更换药品，适合块状药品与液体的反应。
缺点：
药品需求量大
启普发生器
简易装置
优点：随开随用，随关随停，药品消耗少
其他简易装置的衍变：
分液漏斗
长颈漏斗
问题与思考：
1、上述装置中既能使用分液漏斗，也能使用长颈漏斗，但是在使用中有何不同？
长颈漏斗口必须插入到液面下，分液漏斗不必但是必须关闭活塞。
2、上述漏斗在实验中都起何作用？
添加液体药品（盐酸溶液）的作用
3、上述两类装置如何检查装置气密性？
密封热膨胀法
密封液面高度差法
三、二氧化碳气体的收集
问题：气体收集方法的选择依据是什么？
气体的溶解性和密度大小。
二氧化碳气体的收集方法：
向上排空气法。
或者
动手实验：
5g碳酸钙固体
15ml稀盐酸
连接装置
完成气密性检查
制取和收集一瓶气体
检验是否收集满
装入药品
用下列装置制取一瓶二氧化碳气体
总结：气体的实验室制取和收集
根据反应物质的状态和反应条件
2、气体发生装置的基本类型:
A、固+固（加热）
1、气体发生装置的设计原则：
B、固（液）+ 液（不加热）
酒精灯
铁架台
试管
导管
CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2KClO3 → 2KCl+3O2↑
△
MnO2
一、气体发生装置
2H2O2 → 2H2O+O2↑
MnO2
C、其他……
锥形瓶
长颈漏斗
集气瓶
1、气体收集装置的设计原则：
二、收集装置
根据气体的溶解性或密度
装置类型 排水法 向上排气法 向下排气法
示意图
气体性质
实例
难溶或微溶于水的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的气体
H2, O2, NO,
C2H2, N2, CO
CO2,Cl2,HCl,O2
H2,CH4,NH3
1、气体净化装置的设计原则：
三、净化装置
根据净化药品的状态和净化条件。
洗气瓶
进气管应“长进短出”
干燥管
应大口方向进气，
小口方向出气
液体试剂
固体试剂
固体试剂需加热
c
d
U形管
？
气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性
保持一致
2、干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少
②不要引入新的杂质。
2、选择方法
干燥剂状态
干燥装置
酸、碱性
据气体的
氧化、还原性
干燥剂
选择
酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）
碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)
有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）
3、常见干燥剂
中性干燥剂（如：CaCl2固体）只不能干燥氨气。
不能用干燥碱 性气体。
不能用来干燥酸性气体如Cl2。
不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。
4、常见干燥剂及使用装置
液态干燥剂 固态干燥剂
装
置
常见干燥剂
可干燥
气体
不可干燥 气体
→ →
浓硫酸
无水CaCl2
碱石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
1、 燃烧法
2、碱液吸收法
3、水溶解法
四、除尾气装置
4、袋装储存法
如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。
如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。
如HCl、NH3等。
CO、H2、CH4等
五、多功能瓶的使用
分析右图装置有哪些作用？
1、净化气体
2、收集气体（密度比空气大）
4、排水集气法收集气体
3、收集气体（密度比空气小）
5、排水集气法收集气体并且测量气体的体积
六、实践应用
课题：实验室用锌粒与稀硫酸常温下反应制氢气。
反应原理：
发生装置：
收集装置：
Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
固（液）+ 液（不加热）
启普发生器
排水法或向下排空气法(共35张PPT)
人教版九年级上册
实验活动2
二氧化碳的实验室制取与性质
教学目标
☆探究实验室制取二氧化碳的反应原理（重点、难点）
☆探究实验室制取二氧化碳的发生装置、收集装置（重点）
☆掌握实验室中制取气体的一般思路和方法（重点、难点）
新知导入
问题1：用哪些方法可以得到二氧化碳气体？
问题2：实验室要制得二氧化碳气体，对实验操作、条件和气体纯度有何要求？
操作要简单
反应条件容易实现
产生气体要纯净
便于收集
问题3：以上方法中哪些适合实验室制取二氧化碳气体？
新知讲解
实验室制二氧化碳
实验原理：
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
药品说明：
块状大理石与稀盐酸溶液反应。
发生装置：
固体与液体，无需加热
收集方法：
向上排空气法收集
检满方法：
燃着的木条放在瓶口
实验探讨：
实验1：块状大理石和粉末状大理石分别与同浓度的稀盐酸反应。记录反应的剧烈程度。
实验现象：
粉末状大理石与盐酸反应速率明显比块状的反应剧烈（快）。
结论1：
一、实验室制二氧化碳的实验药品的选择
问题和思考：
反应太快，对于实验室制取气体有何不利？
太快来不及收集。
故也不用碳酸钠等可溶性药品
所以实验室采用块状大理石来制CO2
实验2：分别用硫酸、浓盐酸、醋酸与大理石块反应。记录实验现象。
因为生成的硫酸钙为微溶物，覆盖在大理石表面阻碍反应发生。
实验现象1：
打开浓盐酸试剂瓶，看到瓶口产生白雾（浓盐酸的挥发性）。
会使收集到的CO2不纯（含HCl杂质）。
问题和思考：
如果用浓盐酸来制取CO2气体有何不利？
实验现象2：
硫酸与碳酸钙反应时，起始能反应，但很快就停止，。
问题和思考：
为什么会出现上述现象呢？
醋酸等为弱酸，反应太慢，也不宜用。
结论2：
所以实验室采用稀盐酸来制CO2
二、气体发生装置：
优点：随开随用，随关随停，不需要经常更换药品，适合块状药品与液体的反应。
缺点：
药品需求量大
启普发生器
简易装置
优点：随开随用，随关随停，药品消耗少
其他简易装置的衍变：
分液漏斗
长颈漏斗
问题与思考：
1、上述装置中既能使用分液漏斗，也能使用长颈漏斗，但是在使用中有何不同？
长颈漏斗口必须插入到液面下，分液漏斗不必但是必须关闭活塞。
2、上述漏斗在实验中都起何作用？
添加液体药品（盐酸溶液）的作用
3、上述两类装置如何检查装置气密性？
密封热膨胀法
密封液面高度差法
三、二氧化碳气体的收集
问题：气体收集方法的选择依据是什么？
气体的溶解性和密度大小。
二氧化碳气体的收集方法：
向上排空气法。
或者
动手实验：
5g碳酸钙固体
15ml稀盐酸
连接装置
完成气密性检查
制取和收集一瓶气体
检验是否收集满
装入药品
用下列装置制取一瓶二氧化碳气体
总结：气体的实验室制取和收集
根据反应物质的状态和反应条件
2、气体发生装置的基本类型:
A、固+固（加热）
1、气体发生装置的设计原则：
B、固（液）+ 液（不加热）
酒精灯
铁架台
试管
导管
CaCO3 +2HCl →CaCl2+H2O+CO2↑
2KClO3 → 2KCl+3O2↑
△
MnO2
一、气体发生装置
2H2O2 → 2H2O+O2↑
MnO2
C、其他……
锥形瓶
长颈漏斗
集气瓶
1、气体收集装置的设计原则：
二、收集装置
根据气体的溶解性或密度
装置类型 排水法 向上排气法 向下排气法
示意图
气体性质
实例
难溶或微溶于水的气体
密度大于空气的气体
密度小于空气的气体
H2, O2, NO,
C2H2, N2, CO
CO2,Cl2,HCl,O2
H2,CH4,NH3
1、气体净化装置的设计原则：
三、净化装置
根据净化药品的状态和净化条件。
洗气瓶
进气管应“长进短出”
干燥管
应大口方向进气，
小口方向出气
液体试剂
固体试剂
固体试剂需加热
c
d
U形管
？
气体的酸碱性 干燥剂的酸碱性
保持一致
2、干燥剂的选择及使用原则
1、选择原则
①气体在被干燥的过程中要不能被减少
②不要引入新的杂质。
2、选择方法
干燥剂状态
干燥装置
酸、碱性
据气体的
氧化、还原性
干燥剂
选择
酸性干燥剂（如：浓硫酸、P2O5、硅胶等）
碱性干燥剂 (如碱石灰、生石灰、固体NaOH等)
有氧化性的干燥剂（如浓硫酸）
3、常见干燥剂
中性干燥剂（如：CaCl2固体）只不能干燥氨气。
不能用干燥碱 性气体。
不能用来干燥酸性气体如Cl2。
不能干燥有还原性气体（如H2S、HI等）。
4、常见干燥剂及使用装置
液态干燥剂 固态干燥剂
装
置
常见干燥剂
可干燥
气体
不可干燥 气体
→ →
浓硫酸
无水CaCl2
碱石灰
H2,O2,Cl2,SO2,
CO,N2,CH4
O2,Cl2,HCl,SO2, H2, CO,N2,CH4
H2,O2, N2,
CH4, NH3
H2S,NH3,HBr,
HI,C2H4
HX,H2S,SO2,CO2,NO2, Cl2
NH3
1、 燃烧法
2、碱液吸收法
3、水溶解法
四、除尾气装置
4、袋装储存法
如CH4、C2H4、C2H2、H2、CO等。
如Cl2、H2S、CO2、SO2、NO2、NO等。
如HCl、NH3等。
CO、H2、CH4等
五、多功能瓶的使用
分析右图装置有哪些作用？
1、净化气体
2、收集气体（密度比空气大）
4、排水集气法收集气体
3、收集气体（密度比空气小）
5、排水集气法收集气体并且测量气体的体积
六、实践应用
课题：实验室用锌粒与稀硫酸常温下反应制氢气。
反应原理：
发生装置：
收集装置：
Zn+H2SO4 →ZnSO4+H2↑
固（液）+ 液（不加热）
启普发生器
排水法或向下排空气法
课堂练习
1、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用（ ）装置。
2、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置可采用（ ）装置。
A
B
A
B
你发现了吗？
长颈漏斗没有
插入液面下
出气导管太长，
插入了液面下
没有用向上排
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？为什么？请改正？
[拓展思维]
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 。
A
C
D
E
B
B
D
[拓展思维]
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，看哪位同学设计的更合理、更有创意。
【B、D】
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？
知识拓展
右图为某兴趣小组设计的“微型”实验装置，用来制取少量二氧化碳并检验。A处装的液体药品___________，B处放的固体药品是_____________；“微型塑料滴管”相当于气体发生装置中的——————————
（填一种常见仪器的名称）。
H
G
（玻璃
W
管）
微型
塑料
滴管
Fe
2
O
3
微 型
酒精灯
微型塑料滴管
A
B
澄清石灰水
（玻璃W管）
学以致用；拓展提高
稀盐酸
碳酸钙
长颈漏斗
2、下图是实验室制备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。
优点：随开随用、随关随停
使用该装置的要求：块状固体和液体的反应
a b c d e f g h i j
2H2O2 2 H2O + O2 ↑
二氧化锰
[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方法。⑴我们已经学过实验室制取O2、H2、CO2三种气体的反应原理、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 （填序号）。①需要加热 ②使用催化剂 ③没有气体参加反应 ④原料为纯净物 ⑤只生成一种气体
⑵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)，例如：
①2NH4Cl（固）+Ca(OH)2（固） CaCl2+2NH3↑+2H2O
②NH4HCO3（固） NH3↑+CO2↑+H2O
③CaO（固）+NH3·H2O（浓）＝NH3↑+Ca(OH)2
我将选择反应 （只写一个，填序号）作为实验室制取NH3的反应原理，发生装置选下列仪器中的 （填序号）来装配NH3发生装置，我采用的收集方法是 。我选择的发生装置还可用来制取 ，其反应的化学方程式是 。
①
abfg
向下排空气法
氧气
KMnO4
K2MnO4
O2
+
+
MnO2
KClO3
KCl
+
O2
2
二氧化锰
2
2
3
③
hi或ch或abg
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
CO2
向下排空气法
O2
1．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。
物质 空气 氧气 二氧化碳 氨气
密度(g／L) 1.293 1.429 1.977 0.771
溶解性 ／ 不易溶 能溶 极易溶
已知实验室可用下列反应制取氨气：2NH4C1(固)+Ca(OH)2(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、氨气的装置，请在相关空格处√。
氧气
二氧化碳
氨气
√
√
√
√
√
√
√
√
课堂总结
三、实验室制取气体的一般思路
1、确定反应原理，选择药品
基本原则：便于操作、反应速度适中、药品实惠
2、选择装置
（1）反应物状态：固体和固体、固体和液体、液体和液体
（2）反应条件：是否需要加热、催化剂等
3、收集方法
（1）密度比空气大——瓶口向上排空气法
（2）密度比空气小——瓶口向下排空气法
（3）不溶于水、不与水反应——排水法
4、气体的检验和验满：根据气体的特性
例如：O2 CO2
板书设计
一、二氧化碳的实验室制法
1、药品：反应原理（化学方程式）：
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 ↑
2、实验装置
（1）发生装置：固—液常温型（反应物是固体和液体不要加热(常温)
（2）收集装置：瓶口向上排空气法（二氧化碳可溶于水，密度比空气大）
3、检验：通入澄清石灰水(若石灰水变浑浊则证明是二氧化碳）
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓白 + H2O
四、实验室制取二氧化碳注意事项：
1、碳酸钠和稀盐酸反应速度过快，不便收集二氧化碳气体
2、大理石和稀硫酸反应，生成的CaSO4是一种微溶于水的白色物质，会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
3、实验室制取二氧化碳不能用浓盐酸，因为浓盐酸具有很强的挥发性，能挥发出氯化氢气体，使收集的二氧化碳因混有氯化氢气体而不纯。
4、选择制取气体药品的一般原则是：容易反应、速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。
作业布置
课本
P116
练习与应用
1.2.3.4.5.6
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin

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