6.3 二氧化碳的实验室制取课件-2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

课题3 二氧化碳的实验室制取 目 录 CONTENTS 1 探究新知-实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 2 探究新知-实验室里制取二氧化碳的装置 3 探究新知-方法导引 课堂导入 17世纪，比利时医生海尔蒙特发现木炭燃烧后会产生一种气体，能使蜡烛熄灭。他将这种气体命名为"森林之精"。后来科学家发现这种气体广泛存在于碳酸盐矿物中，并逐渐掌握了实验室制取方法。这便是二氧化碳的发现历程。 问题1：为何碳酸钙与盐酸反应能产生二氧化碳？ 问题2：实验室制取二氧化碳时，如何证明气体收集已满？ 探究新知-实验室里制取二氧化碳的化学反应原理 情境 碳酸饮料是日常生活中常见的饮品，其气泡来源于溶解在液体中的二氧化碳气体。工业上制备二氧化碳气体时，常用稀盐酸与石灰石（或大理石）反应来获取二氧化碳。 【问题】： 1. 稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳的原理是什么？ 2. 二氧化碳是如何从反应体系中释放出来的？ 活动1：分析稀盐酸与石灰石反应的过程 【任务】：根据已知信息，写出稀盐酸与石灰石（主要成分为碳酸钙）反应的化学方程式，并解释每一步的反应过程。 【参考答案】： 第一步：碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸。 第二步：碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水。 总反应为： 【结论】：稀盐酸与石灰石反应生成二氧化碳的过程包括两步，第一步生成碳酸，第二步碳酸分解生成二氧化碳气体。 活动2：探讨二氧化碳释放的原因 【任务】：结合二氧化碳的物理性质，分析为什么二氧化碳能够从反应体系中释放出来。 【参考答案】：二氧化碳在常温常压下为气体，且不易溶于水。当碳酸分解生成二氧化碳时，二氧化碳以气体形式逸出反应体系，形成气泡。 【结论】：二氧化碳的释放是由于其在常温常压下的气体状态以及较低的溶解度决定的。 知识点总结 1. 稀盐酸与石灰石反应的化学方程式为： 2. 反应过程中，碳酸钙与稀盐酸先生成碳酸，碳酸不稳定，分解生成二氧化碳和水。 3. 二氧化碳以气体形式从反应体系中释放出来，原因是其在常温常压下为气体且不易溶于水。 探究新知-实验室里制取二氧化碳的装置 问题 如何依据实验室制取二氧化碳的原理，设计出合适的制取装置？ 预测 A：可能会选择类似过氧化氢分解制取氧气的装置，因为都是固液不加热反应。 B：觉得收集装置应该用向上排空气法，因为二氧化碳密度比空气大。 C：认为发生装置可能需要一个容器装反应物，还得有导气的部件。 实验步骤 1. 根据图6-18选择锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、导管等仪器，组装固液常温型发生装置。 图6-18 可供选择的仪器 实验步骤 2. 按照图6-19连接装置，检查气密性后加入石灰石和稀盐酸，用向上排空气法收集气体。 图6-19 实验室里制取二氧化碳的一种装置 实验步骤 3. 将燃着的木条置于集气瓶口（如图6-20右），观察是否熄灭以验证气体是否集满。 实验现象 1. 石灰石表面持续产生大量气泡，气体通过导管进入集气瓶后，瓶口燃着的木条熄灭。 2. 集气瓶内气体无色，将气体通入澄清石灰水后，石灰水变浑浊（如图6-20左）。 图6-20 检验二氧化碳和证明二氧化碳是否集满的方法示意图 分析与结论 1. 发生装置选择依据：反应物为固体（大理石或石灰石）和液体（稀盐酸），反应条件为常温，故选用固液常温型装置，反应方程式为： 2. 收集装置选择依据：二氧化碳密度大于空气且能溶于水，因此采用向上排空气法收集。 3. 验证方法：使用澄清石灰水检验生成的气体是否为二氧化碳，通过燃着的木条验证集气瓶是否集满。 探究新知-方法导引 情境 厨房中常使用小苏打（主要成分为NaHCO3）制作面点，加热时小苏打会分解产生气体，使面点变得松软。这一现象与实验室制取气体的原理有相似之处。 【问题】： 1. 小苏打加热时产生的气体是什么？如何确定这种气体？ 2. 如果要在实验室中制取这种气体，需要考虑哪些因素？ 活动1：分析气体的化学反应原理 【任务】根据小苏打加热分解的反应，写出化学方程式，并分析反应条件和生成物。 【结论 活动2：设计气体发生装置和收集装置 【任务】：假设实验室中用大理石（主要成分为CaCO3）和稀盐酸（主要成分为HCl）制取CO2，分析气体发生装置和收集装置的设计依据。 【结论】 活动3：验证制取的气体 【任务】：根据CO2的性质，设计一种方法验证制取的气体是否为CO2。 【结论 知识点总结 1. 确定制取气体的化学反应原理：选择合适的试剂和反应条件，综合考虑反应速率、气体收集难易程度、实验安全性、环保性及试剂价格等因素。 2. 设计制取气体的实验装置：根据反应物状态和反应条件确定气体发生装置，根据气体性质确定气体收集装置，必要时还需设置除杂装置和尾气处理装置。 3. 验证得到的气体：根据气体的性质（如可燃性、助燃性、与某些试剂反应生成沉淀等）进行验证。 谢谢您的观看 THANKS $$