内容正文:
课题2 二氧化碳制取的研究
一、教学目标:
1、了解实验室制气体的思路和方法
2、掌握二氧化碳的实验室制法
二、重点和难点
1、实验室制取二氧化碳的化学反应原理、
实验装置和制取方法的学习
2、从实验室制取氧气的设计思路和方法出发,
发学习二氧化碳的实验室制法
教学内容
反应原理的选择
制取装置的选择
实验的具体步骤的讨论
CO2制取
的探究
由干粉灭火器和泡沫灭火器创设情境引入新课
二氧化碳用途广泛,我们在实验室如何得到二氧化碳呢?
实验室制氧气时我们主要从哪些方面进行的?
学生思考解答:要考虑用什么药品,怎样检验?用什么装置?等。
由氧气的制取联想制取气体的一般方法
根据质量守恒定律,要得到二氧化碳反应物必须提供碳元素和氧元素。
可用药品:
碳单质、氧气、一氧化碳、蜡烛、碳酸、
碳酸钙、碳酸钠。。。。。。
药品选择
你知道多少种能够制得二氧化碳的方法?
试着写出化学方程式 。
反应原理的选择
学生书写:
2CuO + C = 2Cu + CO2
高温
CuO+ CO = Cu+CO2
Δ
C + O2 == CO2
点燃
2CO + O2 == 2CO2
点燃
蜡烛 + 氧气 == 二氧化碳 + 水
点燃
H2CO3 = H2O + CO2
资料:
碳酸盐(如碳酸钙、碳酸钠)与酸(常见H2SO4、
HCl)反应都可以产生二氧化碳。例如:
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2
猜想实验室制取二氧化碳应该用什么药品?
成本低廉、药品本身易于储存、条件适宜、
反应速度适中、尽量不消耗能源,有利于环保、
反应后不能产生其它气体。
实验室制取气体时药品及原理的选择
应该遵循什么样的原则?
【演示实验】:
碳酸钠与碳酸钙反应速率比较;
碳酸钙与稀硫酸反应;
打开浓盐酸瓶塞哈气
不选用碳酸钠(Na2CO3)的原因:反应速度太快,不便于收集。
不选用稀硫酸的原因:因为开始时生成微溶
于水的硫酸钙薄膜,附着在石灰石的表面,
使它不能接触到稀硫酸,阻止反应继续进行 。
不选用浓盐酸的原因:浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体,导致所得二氧化碳不纯。
讨论以下问题:
实验室利用 此反应来制取二氧化碳,甲组用价格为680元/t碳酸钙来制取,乙组用含碳酸钙质量分数为80%的石灰石来制取,其价格为100元/t,请问要制得等质量44t二氧化碳,甲乙小组各需花多少钱来买碳酸钙或石灰石?
通过计算使学生意识到用纯碳酸钙制取成本较高,所以用大理石、石灰石更为经济。
算一算制取成本
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2
1、药品:
石灰石或大理石 (主要成分为CaCO3)和稀盐酸(主要成份是HCl)
2、反应原理:
CaCO3+2HCl== CaCl2 + H2CO3
H2CO3==H2O+CO2 ↑
总反应: CaCO3+ 2HCl== CaCl2 + H2O + CO2↑
一、药品及反应原理:
二、制取装置的确定
气体的制取装置分为哪几部分?
发生装置和收集装置
2、确定气体发生装置时应考虑哪些因素?
1、反应物的状态(如气态、固态)
2、反应条件(如加热,不加热)
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
3、确定收集装置时应考虑哪些因素?
(1)气体的密度与空气比较(排空气法)
(2)气体在水中的溶解性(排水法,收集的气体较纯净)
适用于难溶于水的气体:O2、H2、CO
适用于密度比空气大的气体:如O2
适用于密度比空气小的气体:如H2
向上排空气法
向下排空气法
二氧化碳(CO2)的信息:
固体(碳酸钙)
和液体(稀盐酸)
不加热
大于空气
能溶于水
根据以上提供的信息,你认为实验室制取CO2时,应该怎样选择发生装置和收集装置?
CO2
反应物状态
反应条件
气体的密度
能否溶于水
学生活动:
根据将课本P111 中所提供的仪器,按字母编号,加上注射器,组装实验室制备二氧化碳的装置。(也可以将组装好的装置画在草稿纸上)
发生装置的组合情况
讨论每种装置的使用方法和优点
制取装置的展示
二氧化碳的常用制取装置
选用固液不加热装置,用向上排空气法收集。
使用带长颈漏斗制气装置要注意