内容正文:
第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 CO2制取的研究
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?
二氧化碳制取的研究
联系所学知识和日常生活,列举你所知道的能生成CO2的反应:
碳在氧气中燃烧生成CO2
蜡烛燃烧可生成CO2
木炭还原氧化铜,生成铜和CO2
生物体的呼吸作用可产生CO2
…………
这些方法适用于实验室制取CO2吗?
所得气体不纯
原料不实惠
加热耗能
大理石(含CaCO3)与稀盐酸反应产生CO2
P7实验1-1(4)
【友情提示】
实验室选择化学反应
原理的依据:
1、原料易得且价廉
2、操作简单安全
3、反应速度要适中
4、收集气体要纯
5、节能环保等
操作麻烦
常温下含CO32-的物质与稀酸反应生成CO2
探究1 实验室制取二氧化碳的药品选择
可供选择的原料:石灰石或大理石(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。
反应原理:常温下含CO32-的物质与稀酸反应生成CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl=2NaCl +H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑
Na2CO3 +H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑
探究实验 现 象 分 析
1.向碳酸钠粉末中加入少量稀盐酸
2.向碳酸钙粉末中加入少量稀盐酸
3.向块状大理石中加入少量稀盐酸
4.块状的大理石中
加入少量稀硫酸
冒出大量气泡、
反应激烈
冒出大量气泡、
反应速率适中
冒出大量气泡、
反应速率非常快
反应速率太快,不易收集
反应速率太快,不易收集
反应速率适中,利于收集,适合实验室制取CO2气体
冒出少量气泡、反应速率慢、且反应一会儿就停止。
反应速率慢,且反应会停止,不适合实验室制取CO2气体
CaCO3+H2SO4== CaSO4 (微溶) +H2O + CO2
块状大理石和稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应继续进行.
注意:
选原料
实验探究
探究新知
实验室制取二氧化碳的反应原理:
1.药品:石灰石(或大理石)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↑
碳酸不稳定,发生分解
探究2 实验室制取二氧化碳的装置
回顾:(1)实验室制取氧气的装置?
(2)该装置的选择依据是什么?
(3)怎样收集氧气?依据是什么?
加热KMnO4或KClO3制取氧气
反应原理
实验装置图(发生和收集)
检验方法
双氧水制取氧气
反应原理
实验装置图(发生和收集)
检验方法
回顾 :实验室制取氧气的方法
气体的发生装置:
由反应物的状态、反应条件确定
气体的收集装置:
由气体性质:密度和溶解性等确定
2KMnO4==K2Mn04+MnO2+02
固固加热----气体
将带火星的木条伸入
集气瓶中
2H2O2
MnO2
2H2O﹢O2↑
固液不加热----气体
液封
A
B
C
将带火星的木条伸入
集气瓶中
探究新知
1.发生装置的选择
选择依据:反应物的状态和反应条件
①固液不加热型适用于:
反应物为固态和液态,反应不需加热,制取气体。
②固固加热型适用于:反应物为固态,反应需加热,制取气体。
②固固加热型
①固液不加热型
实验室制取二氧化碳装置的选择:
2.收集装置的选择
选择依据:气体的溶解性、气体的密度
a.排水法:不易溶于水或难溶于水的气体,且不与水反应。
b.向上排空气法:不与空气反应,密度比空气大的气体。
c.向下排空气法:不与空气反应,密度比空气小的气体。
a
b
c
探究新知
实验室制取二氧化碳装置的选择:
CO2: 能溶于水并与水反应,密度比空气大
[ CO2相对分子质量44,大于空气平均相对分子质量29 ]
进气
出气
长进短出
探究新知
使用下列仪器设计制取二氧化碳的装置
课本P114
发生装置
收集装置
总结:二氧化碳的实验室制法
常用药品:
CaCO3+2HCl =CaCl2+H2O+CO2↑
反应原理:
实验装置:
常用装置图
最简易装置
改进版装置图
方便随时添加液体药品
方便添加药品
和控制反应速率
液封
块状石灰石(或大理石)与稀盐酸
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