课题3 二氧化碳的实验室制取（同步课件）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（人教版2024）

第六单元 碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳的实验室制取 大鹿化学 2 实验室里制取二氧化碳的原理和装置 2 1 实验室里制取气体的一般思路和方法 大鹿化学 二氧化碳在生产和生活中的用途非常广泛。 那么，在实验室里如何制取二氧化碳呢? 二氧化碳 (CO2) 大鹿化学 我们已经学习过氧气的实验室制法。请回忆一下， 在实验室里制取氧气的方法有哪几种? 高锰酸钾制备氧气 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 过氧化氢制备氧气 2H2O2 2 H2O＋O2↑ MnO2 实验试剂 实验装置 大鹿化学 5 【思考与讨论】确定实验室里制取气体的化学反应原理时，需要考虑哪些因素? 反应物的来源广泛、价格便宜、绿色环保 反应条件适宜 反应速率适中 生成的气体纯净或易分离、收集等 大鹿化学 在我们所学过的反应中，有哪些反应可以产生二氧化碳呢?实验室里能选用这些反应来制备二氧化碳吗? 生成二氧化碳的反应 优点 能否用于实验室制取CO2 　 不能，制得的气体可能不纯 不能，制得的气体可能不纯 不能，条件较难满足 不能，条件较难满足 点燃 C＋O2 CO2 操作方法简单 原料廉价易得 气体易收集 气体易收集 石蜡＋氧气 二氧化碳＋水 点燃 2Fe2O3＋3C 4Fe＋3CO2↑ 高温 2CuO＋C 2Cu＋CO2↑ 高温 大鹿化学 有没有其他更简便的方法适用于实验室制取CO2呢? 大鹿化学 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 实验药品选择原则 反应速率要适中 操作安全方便 制得的气体要纯净 便于收集 大鹿化学 9 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↑ DLHX 原理01 DLHX 原理02 DLHX 原理03 大鹿化学 反应太剧烈，不易控制，不利于气体收集，故实验室不用Na2CO3 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 实验验室制取二氧化碳的药品的选取 Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑ DLHX 原理01 大鹿化学 (微溶于水) 后来 乡愁是一层薄薄的硫酸钙 硫酸在外头 碳酸钙在里头 DLHX 原理02 故实验室不用稀硫酸代替稀盐酸 生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面组成反应继续进行 CaCO3＋H2SO4＝CaSO4＋H2O＋CO2↑ 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 实验验室制取二氧化碳的药品的选取 大鹿化学 反应 历程 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ DLHX 原理03 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3 H2CO3＝CO2↑ + H2O (碳酸钙) (氯化钙) (碳酸) 碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 实验验室制取二氧化碳的药品的选取 大鹿化学 CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O＋CO2↑ DLHX 原理03 DLHX 药品 稀盐酸(氯化氢气体＋水)与石灰石(或大理石，主要成分都是碳酸钙) 实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 实验验室制取二氧化碳的药品的选取 大鹿化学 二氧化碳制取的研究 大鹿化学 实验室里制取二氧化碳的装置 实验：二氧化碳的制取 连接实验装置，检查装置气密性 如何 检验呢? 用弹簧夹夹住胶管，在长颈漏斗中注入少量水至长颈漏斗下端液封，继续加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶液面。 方法 步骤一 DLHX 一段时间后，若长颈漏斗液面与锥形瓶中液面形成稳定液面差。 现象 装置的气密性良好。 结论 大鹿化学 (先装固体后装液体) (向上排空气法) 【辩证思维】若用排水法来收集二氧化碳，你怎么解释? 连接实验装置，检查装置气密性 步骤一 DLHX 装药品 步骤二 DLHX 收集气体 步骤三 DLHX 一体积水可以溶解一体积二氧化碳，并不是无限制的，而且水与二氧化碳反应生成的碳酸在常温下极易分解，所以排水法是可行的。 (二氧化碳能溶于水) 实验室里制取二氧化碳的装置 实验：二氧化碳的制取 大鹿化学 (先上后下，先右后左) (先装固体后装液体) (向上排空气法) 连接实验装置，检查装置气密性 步骤一 DLHX 装药品 步骤二 DLHX 收集气体 步骤三 DLHX 拆除装置 步骤四 DLHX 实验室里制取二氧化碳的装置 实验：二氧化碳的制取 大鹿化学 防止气体从长颈漏斗排出。 排尽集气瓶内的空气，以收集到更纯的二氧化碳。 回顾实验，思考并回答以下问题： 长颈漏斗下端管口为什么要伸入液面以下? 问题一 集气瓶内的导管为什么要伸入到接近集气瓶底部? 问题二 将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。 如何检验收集的气体为二氧化碳? 问题三 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。 怎样证明集气瓶中已充满了二氧化碳? 问题四 大鹿化学 装置简单 操作方便 可以控制反应的发生与停止 可以控制滴加速率和量，获得平稳的气流 便于添加液体药品 实验室里制取二氧化碳的装置 常见的几种二氧化碳的发生装置的优点 大鹿化学 可以选择的收集装置是 ，原因是 。 【例1】选择正确的实验装置： 制取二氧化碳可以选择的发生装置是 ， 思考：CO2不用排水法收集的原因 。 A或B或D E CO2的密度比空气大 CO2能溶于水，且能与水反应 A B C D E F G 大鹿化学 发生装置 收集装置 观察下列气体制备装置，思考总结：实验室里制取气体的装置组成及如何选择? 大鹿化学 制取原理 反应物的状态 反应条件 CO2 稀盐酸与石灰石 (或大理石) O2 过氧化氢分解 高锰酸钾分解 液体 常温，MnO2作催化剂 实验室里制取气体的装置的确定 确定气体发生装置的依据 固体＋液体 固体 常温 加热 大鹿化学 固体与固体反应 固体与液体反应 液体与液体反应 ……. 是否需要加热 加催化剂等 实验室里制取气体的装置的确定 确定气体发生装置的依据 反应物的状态 依据一 DLHX 反应条件 依据二 DLHX 大鹿化学 A B C D C A或B或D A或B或D 【例1】根据所学内容，选择合适的实验装置： (1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气选择的发生装置是____________， (2)过氧化氢分解制取氧气选择的发生装置是____________________， (3)实验室制取二氧化碳选择的发生装置是_______________________。 大鹿化学 实验室里制取气体的装置的确定 确定气体收集装置的依据 气体的密度与空气的比较(大或小) 是否溶于水，是否与水反应 CO2 O2 比空气的密度大 比空气的密度略大 溶于水，与水发生反应 不易溶于水，不与水发生反应 依据一 DLHX 依据二 DLHX 气体的密度 气体的溶解性 排水法收集气体 排空气法收集气体 大鹿化学 排水法收集气体 DLHX 条件 DLHX 优点 不易溶于水且不与水反应的气体 收集到的气体较为纯净 收集到的气体湿润(含有水蒸气) 当集气瓶口有大气泡排出时 当导管口连续并比较均匀地放出气泡时 DLHX 不足 DLHX 注意 DLHX 集满标志 实验室里制取气体的装置的确定 确定气体收集装置的依据 大鹿化学 收集到的气体干燥 收集到的气体不纯 向上排空气法 向下排空气法 收集的气体不与空气成分发生反应且不污染空气 条件 类型 ρx< ρ(空气) ρx > ρ(空气) 优点 不足 排空气法收集气体 导管必须伸入接近集气瓶底部，以便排尽瓶内的空气 与空气的密度相近且难溶于水时，一般用排水法收集。 实验室里制取气体的装置的确定 确定气体收集装置的依据 大鹿化学 1．常温下，某气体无色、无味、无毒，能溶于水，密度比空气大，如果在实验室里采用如下装置且不需要加热制备该气体，则应选择的发生装置和收集装置是 A．①和③ B．②和④ C．①和④ D．②和⑤ 【答案】D 大鹿化学 2．下列四个装置都能制取二氧化碳，其中能随时控制反应的发生和停止的是 A．②③④ B．②④ C．①②③ D．①③④ 【答案】B 大鹿化学 3．下图是某化学兴趣小组用Y 形管探究二氧化碳性质的创新实验。下列说法正确的是 A．该实验中不涉及对比实验 B．使紫色石蕊试纸变红的物质是二氧化碳 C．实验中观察到a处紫色石蕊试纸先变红 D．Y形管右侧的澄清石灰水变浑浊 【答案】D 大鹿化学 4．实验室制取二氧化碳，向盛有石灰石的锥形瓶中加酸后，过一会儿石灰石表面几乎无气体产生，原因可能是 A．锥形瓶橡胶塞处漏气 B．没有加热 C．没有用玻璃棒搅拌反应物 D．加入的是稀硫酸 【答案】D 大鹿化学 5．兴趣小组在实验室制取CO2的发生装置中连接压强传感器，如图1，测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图2。下列说法不正确的是 A．ab段长颈漏斗中液面逐渐上升 B．bc段反应物固体与液体脱离接触 C．c点的对应操作是打开弹簧夹 D．该发生装置可以控制反应速率，得到平稳的气流 【答案】D 大鹿化学 大鹿化学 大鹿化学 36 $$