第六单元课题3 二氧化碳的实验室制取—2024-2025学年九年级化学人教版上册

课题3 二氧化碳的实验室制取 第六单元 碳和碳的氧化物 2024版《义务教育教科书化学九年级上册》 情景导入 在实验室如何制取二氧化碳？ 1、实验室制取气体时,选用化学药品时应考虑: ①反应条件是否容易达到； ②产生气体的速率是否合适； ③收集的气体是否纯净； ④装置、操作是否简单； ⑤原料是否易得、价廉。 科学探究 一、探究制取二氧化碳药品的选用 ...... 蜡烛燃烧 思考：实验室制取CO2,选用下列药品或方法是否可靠？ 科学家研究发现： 凡是含碳酸根离子（CO32-）的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等，在常温下反应生成CO2气体。 实验室中常见含碳酸根的药品有石灰石、大理石（主要成分都是碳酸钙CaCO3），还有纯碱—碳酸钠（Na2CO3）,及小苏打—碳酸氢钠(NaHCO3）。 2、选择制取二氧化碳的理想药品 编号 实验内容 实验现象 实验分析 1 Na2CO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集 2 CaCO3粉末和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 3 Na2CO3粉末和稀硫酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集 4 CaCO3粉末和稀硫酸 有大量气泡产生，反应剧烈 5 石灰石和稀盐酸 产生气泡速率比较适中 速率适中，适合选用 6 石灰石和稀硫酸 开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生 反应后停止 药品选取应注意： 1、稀盐酸不能换成稀硫酸； 因为稀硫酸会与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4 ，它会覆盖CaCO3的表面，阻止CaCO3与稀硫酸继续接触，导致反应逐渐停止。 2、稀盐酸不能换成浓盐酸； 3、固体不能换成碳酸钠； 因为浓盐酸易挥发出HCl气体，使得收集的CO2不纯。 因为碳酸钠与盐酸的反应太剧烈，使生成的气体不易收集。 也不能用碳酸钙粉末 化学方程式： CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2CO3 H2CO3 =H2O＋CO2↑ 稀盐酸与大理石（或石灰石） 实验室制取二氧化碳的反应原理 药品： 二．探究实验室制取CO2的实验装置 ①发生装置 1、实验室制取气体的装置由哪几部分组成？ ②收集装置 科学探究 2、选择装置的依据 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的密度大;如果小于29,则这种气体的密度比空气的密度小。 不易溶于水，也不与反应 不与空气成分反应，无毒 优点：装置简单，操作方便。 缺点：仅可进行少量药品的反应。 优点：随时添加液体药品。 注意：长颈漏斗的末端插入到液面以下，形 成“液封”防止产生的气体从长颈漏斗逸出。 优点：①可随时添加液体药品，②可控制反应速率。 注意：分液漏斗末端无需插入液面以下。 优点：①可随时添加液体药品； ②可控制反应随时发生或停止。 变 形 CO2发生装置及变形 二氧化密度比空气大且能溶于水。 所以收集二氧化碳只能用向上排空气法 向上排气法 排水法 向下排气法 CO2收集装置 验证方法 验满方法 澄清石灰水变浑浊 火焰熄灭 三、探究CO2的验证方法和验满方法 科学探究 四、实验室制取二氧化碳的实验步骤 连接仪器 ① 检查气密性 ② 加大理石 ③ 加稀盐酸 ④ 收集气体 ⑤ 科学探究 装置气密性的检查方法： 1.关闭止水夹； 2.从长颈漏斗向锥形瓶中加水，至水面没过长颈漏斗下端； 3.一段时间后若长颈漏斗中液面不再下降，说明装置气密性良好。 止水夹 长颈漏斗必须液封 导管应露出橡皮塞少许 导管应接近集气瓶底部 防止气体从长颈漏斗逸出 便于排出气体 能充分排走集气瓶中的空气 ？ 目的： 注意事项： 二氧化碳的工业制法 药品： 石灰石(CaCO3) 反应原理： 俗名：生石灰 学名：氧化钙 俗名：熟石灰 学名：氢氧化钙 知识拓展 生活小常识 长期使用的热水瓶内壁，会附着较多的水垢（主要成分为碳酸钙），既不卫生还会对人体造成一定影响。可加入适量的食醋（含有醋酸）除之，同时还会产生二氧化碳气体 知识拓展 1．实验室制取二氧化碳最适合的反应物是（　 ） A．碳酸钠粉末和稀硫酸　B．石灰石和稀盐酸 C．大理石和稀硫酸　　 D．大理石和浓盐酸 B 2．检验集气瓶里收集的是不是二氧化碳的方法最好的是（ ） A．加入澄清石灰水，观察是否变浑浊 B．将燃着的木条插入集气瓶中，观察是否立即熄灭 C．加入紫色石蕊溶液，观察是否变红色 D．将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否立即熄灭 A 课堂练习 3、鉴别H2、O2、CO2最简单的方法是（ ） A.分别通入紫色石蕊溶液 B.分别通入澄清石灰水中 C.测定并比三种物质的密度 D.分别伸入燃着的木条 解析：能使木条燃烧且发出淡蓝色火焰的是H2. 能使木条燃烧更旺的是O2. 能使木条熄灭的是CO2 D 4.某气体只能用向下排空气法收集，则该气体具有的性质是 ( ) A.密度比空气大 B.密度比空气小 C.密度比空气大且能溶于水 D.密度比空气小且能溶于水 解析：用向下排空气法收集， 说明该气体密度比空气小。 不能用排水法收集， 说明该气体能溶于水。 D 5、下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些错误？ 长颈漏斗 末端没有 插入液面下 导管伸入 橡皮塞太长 没有用向 上排空气 法收集 导管应伸入试管底部 1、硫化氢（H2S）是一种密度比空气大且溶于水的气体，实验室常用块状固体硫化亚铁（FeS）与稀硫酸反应制取硫化氢，实验室制取硫化氢的发生装置是 ， 收集装置是 。 拓展思维 B D 2.“万能瓶”的应用： ①气流“a进b出”(长进短出) ④瓶内加入除杂试剂，气流“a进b出”(长进短出) ③瓶内注水，气流“b进a出”(短进长出) ②气流“b进a出”(短进长出) ——向上排空气法集气装置 ——向下排空气法集气装置 ——排水法集气装置 ——净化装置 浓硫酸：具有吸水性，可作为干燥剂 3、关于收集较纯的二氧化碳的处理 CO2气体中含有少量的HCl气体和水蒸气。 可将气体通过饱和的NaHCO3溶液的洗气瓶，除去HCl气体，再通过盛有浓H2SO4的洗气瓶，除去水蒸气。 反应方程式:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑ 实验室制取二氧化碳 药品：大理石或石灰石、稀盐酸 操作步骤：检查装置气密性、装药品、收集气体 检验： 将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊。 验满：将燃着木条 放在集气瓶口，若木条熄灭，则集满。 原理： 装置： 课堂小结 $$