第07课 二氧化碳的制法-【暑假零起点】2022-2023学年九年级化学上册基础预学精品课程（沪教版）

【暑假零起点】2022-2023学年九年化学上册预学精品课程 第二章 身边的化学物质 第7课 二氧化碳的制法 【学习目标】 1、了解实验室中制取二氧化碳的反应原理。探究实验室制取二氧化碳的装置，并利用设计的装置制取CO2。 2、了解实验室中制取气体的设计思路和方法。 【重点】 1、 实验室制取二氧化碳装置的探究。 2、 归纳实验室制备一般气体的规律。 3、 实验室制备气体的知识整合和能力的培养。 【难点】 探究实验室中制取二氧化碳的装置。 一、二氧化碳的工业制法 （1）方法：高温煅烧石灰石 （2）原理： 碳酸钙氧化钙+二氧化碳 CaCO3 CaO+CO2 （3）拓展：CaO（生石灰）；Ca(OH)2（熟石灰，澄清石灰水的成分）；CaCO3（大理石、石灰石） 工业制氧气与工业制二氧化碳有何区别？ 工业制氧气是物理变化，是降低到极低温度。 工业制二氧化碳是化学变化，是升高到极高温度。 二、二氧化碳的实验室制法 （1）药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸 （2）原理： 碳酸钙+盐酸→氯化钙 + 水 +二氧化碳 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O +CO2 ①不用稀硫酸代替稀盐酸的原因：稀硫酸与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，阻碍反应的继续进行。 ②不用浓盐酸代替稀盐酸的原因：浓盐酸易挥发，生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。 ③不用纯的碳酸钙或碳酸钠粉末的原因：它们与稀盐酸反应速率太快，不易控制和收集，且成本较高。 3. 实验装置： （1）发生装置：与分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置相同（原因：固体和液体混合，在常温下反应生成气体） （2）收集装置：向上排空气法收集气体的装置（原因：二氧化碳能溶于水，且密度比空气密度大） 4. 步骤： ①组装仪器，检查装置的气密性 ②装入药品：先向锥形瓶中加入块状石灰石（或大理石），塞紧双孔橡皮塞，向长颈漏斗中加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。 ③收集气体。 5. 验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已经集满。（图甲） 6. 检验：将气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳。（图乙） 7.注意事项： ①先检查装置气密性 ②装药品先固后液 ③长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封的原因：防止生成的气体逸出 ④使用长颈漏斗的优点：可以随时加液体药品 ⑤将CO2气体通入澄清石灰水中未变浑浊的原因：使用的盐酸浓度过大导致CO2中带有HCl气体。 8.装置改进 以上装置如何做到控制反应发生与停止 甲：关闭止水夹后，试管内气体压强不断增大，将试管内液体压回长颈漏斗，导致是管内液面下降，固液分离。 乙：关闭止水夹后，球形管内压强增大将液体压出球形管，固液分离。 丙：向上拉铜丝，固液分离反应停止。 三、实验室制取气体的一般思路 1．发生装置选择 依据：反应物的状态和反应条件（是否加热） 固固加热型 固液常温型 高锰酸钾制氧气 氯酸钾制氧气 大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳 试管口略向下倾斜 适合制取 少量气体 适合制取大量气体 长颈漏斗可随时添加液体药品，注意下端管口液封 分液漏斗可控制加入液体的速率，从而控制反应速率 注射器可控制加入液体的量，从而控制反应速率 改进装置：可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。 开始：打开弹簧夹，液体从长颈漏斗流下，淹没过石灰石，反应开始； 开始： 打开弹簧夹 开始：打开弹簧夹，液体淹没固体 开始：将带孔小药瓶浸入溶液中 开始：将试管浸入液体中 停止：夹紧弹簧夹，液体由于气体压强回流回长颈漏斗，液体液面低于隔板固液分离，反应停止 停止： 关闭弹簧夹 停止：关闭弹簧夹，液体压入左侧 停止：提起带孔小药瓶离开液面 停止：提起试管离开液面 其他装置 错误示例 2. 收集装置 选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断） 排水集气法 向上排空气法 向下排空气法 适合气体溶解度小 不与水反应的气体 适合密度比空气大 不与空气反应的气体 适合密度比空气小 不与空气反应的气体 注意事项：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 注意事项：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。 ①所有气体从短管进②V排出的水=V气体 为防止气体溶解在水中，水面放一层植物油隔绝二者； 集气瓶上端若有空气，不影响收集的气体的体积数据，但是要影响收集气体的纯度 气体进入集气瓶后出现在装置下端 气体的验满在另一侧出气口 气体进入集气瓶后出现在装置上端