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课题2
二氧化碳制取的研究
R·九年级化学上册
第六单元
碳和碳的氧化物
课前自学准备
学习目标
1.通过分析氧气的实验室制法，讨论实验室制取气体的一般设计思路。
2.根据实验室内制取气体的一般设计思路进行二氧化碳制取的探究实验。
3.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。
4.了解二氧化碳的部分物理性质，学会收集、检验和验满二氧化碳的方法。
课前自学准备
课标要求
学具准备
仪器：锥形瓶（或广口瓶、大试管）、长颈漏斗，带导管的双孔塞、集气瓶、玻璃片、导气管等。
药品：大理石（或石灰石）、碳酸钠溶液、稀盐酸、稀硫酸溶液。
课前自学准备
预习检测
1.实验室制取CO2常选用 和稀盐酸，其反应原理是 。
2.发生装置的确定取决于 和 ；CO2气体只能用 收集，是因为
。
3.CO2的检验与验满：检验CO2气体通常用
，验满的方法是 。
石灰石或大理石
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
反应物的状态
反应条件
向上排空气法
碳能溶于水且密度比空气大
二氧化
澄清的石
将燃着的木条放在集气瓶口
灰水
课堂教学展示
新课导入
在生活中，只要稍加留意，我们不难发现二氧化碳的身影。它与人类的生产、生活密不可分，那么实验室里如何制取二氧化碳呢？
根据前面学过的实验室制取氧气的方法，你能设计出实验室制取二氧化碳的思路吗？
选择适当的反应，包括反应物和反应条件；选择合适的实验装置；检验制得的气体等。
讨 论
课堂教学展示
课堂探究
知识点1 实验室制取气体装置的确定
反应原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
实验室常用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应制取二氧化碳。
注意
依据： 根据反应物状态、反应条件。
发生装置的选择
气体发生装置
反应物的状态
固体和固体反应
固体和液体反应
液体和液体反应
……
反应条件：是否需要加热、加催化剂等。
收集装置的选择
气体收集装置
排空气法
密度比空气大的——向上排空气法
密度比空气小的——向下排空气法
气体收集装置取决于气体的密度和溶解性。
排水法：不易溶于水，不与水发生反应。
药品的选用
碳和氧气燃烧生成CO2
不能，制得的气体可能不纯。
碳和氧化铜在高温条件下生成CO2
不能，条件较难满足。
Na2CO3粉末和稀盐酸反应生成CO2
反应速率太快，不易收集。
CaCO3粉末和稀盐酸生成CO2
反应速率太快，不易收集。
大理石和稀盐酸生成CO2
产生气泡速率比较适中，适合实验室制取二氧化碳。
大理石和稀硫酸生成CO2
反应速率太慢，不利于收集。
注意：硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止反应继续进行。
CO2和O2的实验室制取比较
制取原理
反应物的状态
反应条件
CO2
稀盐酸和大理石
（或石灰石）反应
O2
加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢溶液
固体＋液体
固体
固体
固体＋液体
常温（不加热）
常温（不加热）
加热
加热
CO2和O2的相关性质比较
气体密度比空气大或小
是否溶于水、是否与水反应
CO2
是
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。
结合前面所学，设计制取二氧化碳的装置，并与同学讨论、交流，分析各自设计的装置的优缺点。
活 动
发
生
装
置
收集装
置
起液封作用，防止生成的气体从长颈漏斗跑掉。普通漏斗颈较短，难达到液封要求，因此，不宜用普通漏斗代替长颈漏斗。
长颈漏斗为什么要插入液面下？可以用普通漏斗代替长颈漏斗吗？
思考
发
生
装
置
为什么插入集气瓶的导气管要接近瓶底？
思考
如果不接近瓶底，瓶内空气不易排出，收集到的CO2气体不纯。
收集装
置
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典例剖析
例 在实验室中制取二氧化碳。下列有关该实验的说法中，正确的是（ ）
A.用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B.先往试管中放入石灰石，再滴入稀硫酸
C.将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验二氧化碳是否集满
D.将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌上
解析：稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水会覆盖在大理石表面，阻止反应继续进行。
D
√
×
×
×
解析：二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集。
解析：检验CO2是否集满，应把燃烧的木条放在集气瓶口。
知识点2 二氧化碳的实验室制法
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课堂探究
实验室制备并收集二氧化碳，通常有以下操作步骤：①连接装置；②检验装置的气密性；③装入大理石；④加入稀盐酸；⑤收集气体；⑥验满。
【操作步骤】
1
连接装置
2
检查气密性
3
加入反应物
4
收集气体
5
检验
6
验满
检查装置的气密性
先用弹簧夹夹紧胶皮管，再往长颈漏斗注入足量的水至长颈漏斗下端管口被淹没，静置一会儿，若漏斗内液面不再下降，可证明装置气密性良好。
拓 展
将燃着的木条放在瓶口，木条熄灭，则证明已满。
将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。
检验
验满
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。
导管不能伸入瓶内太长，以刚露出胶塞为宜。
收集二氧化碳时导管口应接近集气瓶底部，以利于排净空气。
1
2
3
注意事项
课堂教学展示
典例剖析
例 实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。
（1）该反应的化学方程式为 。
（2）图I表示加入药品前的一个操作，其目的是
。
（3）某小组经研究，用图II所示方法成功制得了大量CO2。①推测：在硫酸溶液中加入氯化铵并对溶液加热，目的都是 。
②相比用稀盐酸和石灰石制CO2，图II所示方法的优点是
。
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典例剖析
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
检查装置
增大硫酸钙的溶解性
的气密性
制得的CO2较纯，不含氯化氢气体
提示：实验室制取二氧化碳药品中的稀盐酸具有挥发性，导致产生的二氧化碳不纯，干扰部分性质实验的完成，因此改用稀硫酸与石灰石反应，但是反应中产生的硫酸钙微溶于水，因此本实验的改进中又加入了氯化铵和加热操作，目的应当是朝着有利于实验进行的方向发展的，可以推测目的是增大硫酸钙在溶液中的溶解量。
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课堂小结
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。
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后反馈总结
课后作业
课后反馈总结
课本习题
练习与应用(P116)
1.实验室里制取二氧化碳的反应原理是
(用化学方程式表示)；收集二氧化碳的方法是 ，因为
；检验二氧化碳的方法是

；用集气瓶收集二氧化碳时，证明是否集满的方法是
。
向上排空气法
二氧化碳的密度比空
将气体通入澄清
条熄灭，则证明集满，否则没有集满
气密度大
的石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气
体是二氧化碳
用燃着的小木条放在集气瓶口处，若木
CaCO3+2HCl＝
CaCl2+H2O+CO2↑
2.右图所示实验室制取二氧化碳的装置有哪些错误？为什么？
答：该制取二氧化碳的装置有以下几处错误：(1)长颈漏斗下端管口没有伸入液面下，会导致二氧化碳从长颈漏斗逸出。(2)出气导管口不应伸入液面下，这样无法收集到气体。(3)集气瓶口不能向下，因为二氧化碳的密度比空气的密度大，这样无法收集到二氧化碳。
4.列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，能用化学方程式表示的，写出化学方程式。然后与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由。
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）
生成二氧化碳的反应
能否用于实验室里制取二氧化碳和理由
1
2
3

4
……
不能用于实验室制取CO2，产生的气体易混入空气或氧气，纯度不高。
不能用于实验室制取CO2，该反应操作不简便，条件要求高。
不能用于实验室制取CO2，该反应操作不简便，条件要求高。
能用于实验室制取CO2，该反应的药品易得，操作简便，无须加热，没有危险，生成的气体便于收集。
5.实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器：
（1）利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳，你选择的仪器是 (填序号)，药品 ，反应的化学方程式为 。
①②⑦⑧
大理石和稀盐酸
5.实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、稀硫酸、石灰石和稀盐酸，以及下列仪器：
（2）若补充一种仪器 (填仪器名称)，再利用上述仪器和药品还可以制取氧气，你选择的仪器是
(填序号)，药品是 ，反
应的化学方程式为 。
试管
①③④⑤⑥
氯酸钾和二氧化锰
6.足量盐酸与250g碳酸钙反应，生成二氧化碳的质量是多少？
解：设生成二氧化碳的质量为x。
答：可以生成110g二氧化碳。

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