内容正文:
5.3 二氧化碳
第2课时
第五单元 燃烧与二氧化碳
carbon dioxide
汇报人 / XXXXXXXX >
Chapter 5 Combustion and Carbon Dioxide
实验室怎样制取二氧化碳
学习目标
01
02
能大致说出实验室制取 CO2 气体选择药品时,应综合考虑的因素。通能找出实验室制取二氧化碳的最佳药品
03
能准确说出实验室制取二氧化碳的操作步骤
通过复习回顾实验室制取氧气的思路,能准确选择实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置。
教学重点
教学难点
01 通过总结实验室制取二氧化碳的思路,能准确说出实验室制取气体的一般思路
01 通过选择仪器组装制取二氧化碳的不同装置,能准确说出每一套装置的优点
实验室怎样制取二氧化碳
情境导入
呼吸作用
Respiratory function
蜡烛燃烧
Candle burning
不易收集
条件不易达到
还原氧化铜
Reduced copper oxide
我们在实验室要用什么方法才能收集到纯净的CO2 呢?
实验室怎样制取二氧化碳
实验室怎样制取二氧化碳
02
实验室怎样制取二氧化碳
新课探究
二、实验室怎样制取二氧化碳
试剂的选择
组装仪器
进行实验
反思评价
实验室制取气体的一般思路
明确反应原理
选择实验装置
确定操作步骤
确定生成气体的化学反应
发生装置:
依据反应物的状态和反应条件
收集装置:
依据气体密度、溶解性、化学性质
实验前检查装置的气密性
验证所制得的气体
实验室怎样制取二氧化碳
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二、实验室怎样制取二氧化碳
碳燃烧可以得到二氧化碳,但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳。
碳燃烧需要充足的氧气环境下进行
1. 制取CO2试剂的选择
在碳燃烧过程中,原料氧气和产生的二氧化碳是混合在一起的,同时不完全燃烧时还会产生一氧化碳,这不利于二氧化碳的收集。
C+O2 CO2
点燃
木炭燃烧
Charcoal burning
实验室怎样制取二氧化碳
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实验室常用稀盐酸与块状大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)在常温下反应来制取二氧化碳。
二、实验室怎样制取二氧化碳
1. 制取CO2试剂的选择
H2CO3 === H2O+CO2↑
CaCO3+2HCl ==== CaCl2↓+H2CO3
CaCO3+2HCl ==== CaCl2↓+H2O+CO2↑
这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。
首先,碳酸钙与盐酸发生反应:
然后,碳酸不稳定,分解产生二氧化碳:
实验室怎样制取二氧化碳
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碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂,可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗?
实验室还有粉末状的碳酸钙试剂,用它来制取二氧化碳,效果会怎么样呢?
二、实验室怎样制取二氧化碳
1. 制取CO2试剂的选择
Na2CO3+H2SO4 ==== Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+HCl ==== 2NaCl+H2O+CO2↑
CaCO3+H2SO4 ==== CaSO4+H2O+CO2↑
含有碳酸根(CO32-)的物质(如碳酸钙、碳酸钠等)与酸(稀盐酸、稀硫酸等)反应都会产生CO2。
CaCO3+2HCl ==== CaCl2↓+H2O+CO2↑
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二、实验室怎样制取二氧化碳
实验室怎样制取二氧化碳
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相关信息:大理石(或石灰石)的主要成分是CaCO3,原料易得,价格便宜。
二、实验室怎样制取二氧化碳
1. 制取CO2试剂的选择
实验试剂选择 反应速率 是否合适
碳酸钙(块状) 稀硫酸
稀盐酸
碳酸钠(块状) 稀硫酸
稀盐酸
碳酸钙(粉末) 稀硫酸
稀盐酸
大量气泡,反应速率适中,易于控制
大量气泡,反应的速率过快,不易控制
大量气泡,反应速率太快,不易控制
少量气泡,反应一会儿就停止
大量气泡,反应速率比块状的更快,不易控制
合适
不合适
不合适
不合适
不合适
少量气泡,反应一会儿就停止
不合适
实验室怎样制取二氧化碳
生成的硫酸钙会覆盖在反应物表面,阻碍反应的进一步进行
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二、实验室怎样制取二氧化碳
学生实验探究>>>
目 的
学习二氧化碳的实验室制取与检验。
【实验 5-9】
提出问题
实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置如何设计?
仪器的连接顺序和实验操作是怎样的?如何进行气体检验?
实验室怎样制取二氧化碳
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二、实验室怎样制取二氧化碳
设计实验
制取O2 制取CO2
气体发生装置 原料和状态 是否加热 装置选用 原料和状态 是否加热 装置选用
KMnO4固体 需加热 固体加热
H2O2溶液和MnO2固体 不需加热 固液常温
气体收集装置 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用 密度与空气比较 是否溶于水 装置选用
大于空气 不易溶于水 向上排气或排水法
石灰石固体
和稀盐酸
不需加热
固液常温
大于空气
能溶于水
向上排气法
注:比较某气体的相对分子质量与空气的平均相对分子质量(29),即可判断该气体与空气密度的相对大小。
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二、实验室怎样制取二氧化碳
2. 选择与组装仪器
根据上面的分析,如图所列仪器中,选择适当的仪器(也可另选仪器),组装成制取二氧化碳的发生装置和收集装置,你能在下面的框中画出不同的装置方案图吗?
固液常温型
向上排空气法
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二、实验室怎样制取二氧化碳
2. 选择与组装仪器
方案一 方案二 方案三 方案四
请思考:图中哪些仪器在不同组合中均用不到?为什么?
_______________________________________________________________
_______________________________________________________________
用不到水槽,因为二氧化碳能溶于水,不能用排水法收集。
用不到酒精灯,因为利用石灰石和稀盐酸反应,不需要加热;
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二、实验室怎样制取二氧化碳
进行实验
通过你的认真分析,选用最简单的仪器,组装成制取二氧化碳气体的装置,制取并检验该气体。进行实验要经历以下步骤(如图 5.3-5):
检查气密性
加入试剂
制取并收集气体
验满
检验气体
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二、实验室怎样制取二氧化碳
反思评价
对比不同的装置方案,评价各自的优缺点,反思有什么可以改进的地方。
优点
缺点
方案一 方案二 方案三 方案四
装置简单
无法补充药品
便于添加稀盐酸
无法控制反应速率,
容易造成气体泄漏。
利用滴加稀盐酸的快慢,控制反应的速率。
不能实现随开随用,随关随停。
可以实现随开随用,随关随停。
结构相对复杂,辅助仪器较多。
实验室怎样制取二氧化碳
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二、实验室怎样制取二氧化碳
撰写实验报告
二氧化碳的制取
姓名: 班级: 日期: .
实验目的: .
实验原理: .
实验用品: .
实验装置图:
学习二氧化碳的实验室制取与检验
CaCO3+2HCl ====CaCl2↓+H2O+CO2↑
试管、玻璃弯管、乳胶管、单孔胶塞、铁架台、集气瓶、毛玻璃片、石灰石、稀盐酸、澄清石灰水、火柴等。
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二、实验室怎样制取二氧化碳
实验室怎样制取二氧化碳
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二、实验室怎样制取二氧化碳
实验记录
实验内容与步骤 现象
1.检查装置气密性:将导管伸入水中,手握试管,观察水中导管口的现象。
2.加入试剂:打开胶塞,按操作要求在试管中加入适量___________,倒入6mL_________, 迅速盖好胶塞。
3.收集气体:将试管固定在________上,用__ _______法收集气体。
4.进行验满:用_____________靠近集气瓶口,检验气体是否集满。
5.检验气体:往集气瓶中滴加适量澄清石灰水。
导管口有气泡冒出
石灰石
稀盐酸
石灰石表面有气泡冒出
铁架台
向上排气
燃着的木条
燃着的木条熄灭
澄清石灰水变浑浊
实验室怎样制取二氧化碳
2.为什么可以用步骤4的方法检验二氧化碳是否集满?
___________________________________________________________________
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二、实验室怎样制取二氧化碳
分析讨论
1. 为什么实验室可以用上面的气体发生装置和收集装置来制取二氧化
碳气体?
_________________________________________________________________
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石灰石为固体,稀盐酸为液体,反应在常温下进行,所以采用固液常温发生装置;由于二氧化碳的密度大于空气,且能溶于水,应采用向上排气法收集。
二氧化碳不可燃,且不支持燃烧,可用燃着的木条放置于集气瓶口进行验满。
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二、实验室怎样制取二氧化碳
实验反思
1. 比较实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置与制取氧气的有何不同。
为什么会有不同?
2. 实验结束后,反思实验前的准备、实验中的小组合作和安全注意事项、实验后的清洁卫生情况。
制取氧气
制取二氧化碳
固体加热型或固液常温型
向上排空气法或排水法
固液常温型
向上排空气法
反应物的状态和反应条件
气体的密度和溶解性
不同的原因
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二、实验室怎样制取二氧化碳
思路与方法导引 >>>
实验室制取气体的方法
实验室制取气体
选择合适的试剂
保证安全
操作方便
反应速率适中
兼顾环保、经济性
①选择合适的试剂
要求
实验室怎样制取二氧化碳
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二、实验室怎样制取二氧化碳
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实验室制取气体的方法
制取气体的装置
发生装置
反应物的聚集状态
固体受热分解
反应条件
加热
②发生和收集装置
收集装置
固体与液体
液体与液体
不加热
气体产物的物理性质
密度比空气重或轻
是否溶于水
是否与水反应
是否与空气中各成分反应
气体产物的化学性质
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二、实验室怎样制取二氧化碳
思路与方法导引 >>>
实验室制取气体的方法
制取气体的装置
净化装置
设计原则
除杂在前,干燥在后
装置类型
液态除杂常用洗气瓶
③净化和尾气处理装置
尾气处理装置
固态除杂常用U形干燥管或球形干燥管
气体产物的性质
是否有毒或污染空气
干燥剂选择
浓硫酸可干燥多种气体,但不能干燥碱性气体如氨气
无水氯化钙
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二、实验室怎样制取二氧化碳
思路与方法导引 >>>
实验室制取气体的方法
选择仪器
按先下后上、先左后右的顺序组装
检查装置气密性
④选择仪器
加入试剂
先加固体试剂,后加液体试剂
最后点燃酒精灯
排水集气法收集气体
为防止水倒吸
实验结束时需要先将气体导管从水中移出,再停止加热
拆卸仪器的顺序一般与组装顺序相反
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课堂小结
【检测题1】图中甲装置可作为实验室制取CO2的发生装置,下列说法正确的是( )
A.M所指仪器的名称是广口瓶
B.仪器a、b插入双孔橡胶塞的先后顺序是先a后b
C.甲装置可以用作实验室制氧气的发生装置
D.将甲中仪器a换成仪器乙,优点是能控制反应随时停止和进行
C
课堂检测
课堂检测
【检测题2】如图是实验室制取气体的部分装置示意图,下列说法正确的是( )
A.用过氧化氢溶液制取O2,可选用装置②④组合
B.用装置①制取CO2,分液漏斗中应装稀硫酸
C.装置①的优点的是可以控制反应的速率
D.用装置③收集CO2,气体应从管口c通入
C
【检测题3】实验室制取二氧化碳一般有以下步骤:①检查装置气密性,②按要求连接制取装置,③向长颈漏斗中注入稀盐酸,④收集气体,⑤向大试管内中放入石灰石,操作顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.②①③④⑤ C.②①⑤③④ D.③④⑤②①
C
课堂检测
【检测题4】检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是( )
A.通入紫色石蕊溶液中,观察溶液是否变红
B.将燃着的木条插入集气瓶中,观察是否熄灭
C.通入澄清石灰水,观察是否变浑浊
D.通过闻气味
C
课堂检测
课堂检测
【检测题5】下列实验室制取CO2的相关实验操作正确的是( )
B
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THANKS
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