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课题2 二氧化碳制取的研究
第六单元 碳和碳的氧化物
猜猜它是谁
地球上大名鼎鼎的明星
?
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她可以制造云雾缭绕,如入仙境的景象
她给大地带来勃勃生机她是光合作用的原料
科学家利用她合成了淀粉
( )+H2O
C6H12O6+O2
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?
她就是二氧化碳
实验室如何制取二氧化碳呢?
新课导入
一、实验药品
实验药品选择原则
1.制得的气体要纯净;
2.反应速率要适中;
3.操作安全方便;
4.便于收集。
交流讨论
联系所学知识和日常生活,列举你所知道的能生成二氧化碳的反应。
1.生物体的呼吸作用可产生二氧化碳
呼吸作用
气体不纯
呼出气体中二氧化碳的含量仅约为4%
3.碳在氧气中燃烧生成二氧化碳
C + O2 === CO2
点燃
2.蜡烛燃烧可生成二氧化碳
石蜡+氧气 二氧化碳+水
点燃
蜡烛燃烧
气体不纯
木炭燃烧
气体不纯
4.木炭还原氧化铜,生成铜和二氧化碳
C + 2CuO === 2Cu + CO2
高温
条件要求高
还原氧化铜
总结:制取气体时反应物一般不含气体
【资料】含碳酸根离子的化合物能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸产生较纯净的二氧化碳气体。
Na2CO3+2HCl = 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+ CO2↑
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
视频:制取二氧化碳药品的选择
可供选择的药品:⑴碳酸钠粉末(Na2CO3);⑵石灰石或大理石(CaCO3);⑶稀盐酸(HCl);⑷稀硫酸(H2SO4) 。可供选择的仪器:试管、药匙、胶头滴管。
生成CO2的反应 实验现象 是否适宜用
于实验室制取
产生气体的速率(填“快”
“慢”、“适中”) (适宜“√”,
不适宜打“×”
1.碳酸钠和稀盐酸
2.石灰石和稀盐酸
3.石灰石和稀硫酸
快
×
适中
√
反应一会自动停止
×
实验室制取二氧化碳的原理:
在实验室里,二氧化碳常用稀盐酸与大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取。
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2CO3
碳酸不稳定,易分解
H2CO3 == H2O + CO2↑
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
交流讨论
1.实验室不用浓盐酸与石灰石反应制取CO2的原因:
浓盐酸具有______性,使制得的气体中混有______气体。
挥发
HCl
思考?
2.实验室不用稀硫酸与石灰石反应制取CO2的原因:
稀硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙,附着在石灰石表面,阻碍了反应的进行。
3.实验室不用稀盐酸与碳酸钠粉末反应制取CO2的原因:
反应速率太快,气体不易收集。
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二、实验室制取二氧化碳的装置
请同学们根据上图和课本113页回答:
1.实验室制取气体的装置由哪几部分组成?
2.确定气体发生装置时应考虑哪些因素?
发生装置
收集装置
确定制取气体的发生装置主要考虑 和 。
反应物的状态
反应条件
二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较
反应原理 反应物的状态 加热/常温
O2 加热高锰酸钾
加热氯酸钾
分解过氧化氢溶液
CO2 稀盐酸与大理石(或石灰石)
固体
固体
固+液
固+液
加热
加热
常温
常温
固
液
常
温
型
固
体
加
热
型
确定制取气体的收集装置主要考虑:
(1)________;(2)__________________________
气体密度
气体是否溶于水、是否与水反应
【资料】空气的平均相对分子质量为29,若某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气大;若小于29,则密度比空气小。
1.CO2的相对分子质量为44,则CO2的密度______空气。
2.CO2能溶于水并能与水反应。
大于
结论:收集CO2只能用___________法。为什么?
向上排空气
密度比空气的大
向上排空气法
向下排空气法
密度比空气的小
1.不易溶于水;
2.不与水反应。
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探究实验室制取二氧化碳的装置
二氧化碳和氧气相关性质比较
二氧化碳
氧气
(高锰酸钾)
反应物的
状态
固体和液体
反应
固体
反应条件
常温
加热
气体密度比空
气大或小
大
略大
是否与水反应
能溶于水并能
与水反应
不易溶于水不能