第2节 二氧化碳的实验室制法（教学课件）化学沪教版2024九年级上册

第5章 奇妙的二氧化碳 第2节 二氧化碳的实验室制法 九年级化学 上册·沪教版2024 学习内容导览 实验室制取CO2的装置及步骤 2 实验室制取CO2的原理 1 3 实验室制取气体的一般思路 2 明·学习目标 1.了解实验室里制取二氧化碳的原理，学习比较、分析、归纳等科学方法。 3.比较实验室里制取氧气和二氧化碳的方法，归纳实验室里制取气体的一般思路和方法。 2.探究实验室里制取二氧化碳的装置，学会依据探究目标设计并实施实验方案，体会合作与交流在科学探究中的重要作用。 3 引·新课导入 生活、生产和实验室都需要CO2 如何获取CO2？ 4 引·新课导入 工业制取CO2的原理： CaCO3 === CaO+CO2↑ 高温 反应条件要求高 交流讨论：该反应是否同样适用于实验室制取CO2呢？ 5 引·新课导入 1. 还有哪些化学反应可以生成二氧化碳？ 交流讨论： （1）一氧化碳燃烧 （2）碳在氧气中充分燃烧 （3）碳酸氢铵受热分解 2. 上述化学反应适合于实验室制取二氧化碳吗？ 2CO +O2 2CO2 点燃 C + O2 CO2 点燃 NH4HCO3 NH3↑+ H2O+ CO2↑ 气体不纯 气体不纯 气体不纯 6 实验室制取CO2的原理 01 一、实验室制取CO2的原理 探·知识奥秘 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 实验药品选择原则则 8 一、实验室制取CO2的原理 探·知识奥秘 【查阅资料】可以产生二氧化碳的反应 3.石灰石与稀盐酸反应 1.碳酸钠与稀盐酸反应 Na2CO3+ H2SO4 == Na2SO4+H2O+CO2↑ CaCO3+H2SO4 == CaSO4+H2O+ CO2↑ CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 2.碳酸钠与稀硫酸反应 4.石灰石与稀硫酸反应 这些方法是否都适用于实验室制取CO2？ Na2CO3+2HCl == 2NaCl+H2O+CO2↑ 9 一、实验室制取CO2的原理 探·知识奥秘 生成CO2的反应 实验现象 是否适用于实验室制取 1.碳酸钠粉末+稀盐酸/稀硫酸 2.碳酸钙粉末+稀盐酸/稀硫酸 3.块状石灰石+稀盐酸 4.块状石灰石+稀硫酸 结论：实验室常用___________和_________反应制取二氧化碳。 块状石灰石 稀盐酸 剧烈反应，迅速产生大量气泡 产生气泡，速率适中 有少量气泡产生， 一段时间后反应停止 × √ × 交流讨论：根据以下反应的现象判断适宜的实验原理。 10 一、实验室制取CO2的原理 探·知识奥秘 实验室制取二氧化碳的化学反应原理 1.药品：石灰石或大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸 2.反应原理：CaCO3+2HCl == CaCl2+H2CO3 H2CO3 == H2O+CO2↑ 总反应为：CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 碳酸易分解 11 析·典型范例 【典例1】下列反应中，不适合实验室制取二氧化碳的是（ ） A. 碳酸钠与稀盐酸反应 B. 石灰石与稀盐酸反应 C. 一氧化碳燃烧 D. 碳酸钙与稀盐酸反应 C 12 实验室制取CO2的装置及步骤 02 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素 发生装置 收集装置 反应物状态 反应条件 密度；是否与空气成分反应 溶解性；是否与水反应 气体的性质 1.实验室制取CO2的装置 14 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 发生装置 收集装置 反应物状态：固态+液体 反应条件：常温 CO2密度比空气大 溶于水，能与水反应 固液常温型 向上排空气法 1.实验室制取CO2的装置 15 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 锥形瓶 平底烧瓶 烧杯 试管 集气瓶 长颈漏斗 导管 水槽 酒精灯 选择仪器设计制取二氧化碳的装置 分液漏斗 添加液体药品 1.实验室制取CO2的装置 16 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 制取二氧化碳的实验装置 ——分析装置的特点 操作简便，适于制取少量气体 方便添加液体药品 可控制滴加液体的量和速率，从而控制反应 1.实验室制取CO2的装置 17 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 2.实验室制取CO2的步骤 关闭弹簧夹，向长颈漏斗中注水，一段时间内，液面不持续下降，说明气密性良好 推动注射器活塞，长颈漏斗内液面上升；拉动注射器活塞，长颈漏斗下端冒气泡 (1)连接装置，检查装置气密性 18 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 2.实验室制取CO2的步骤 (2)装入试剂：先装入石灰石，再加入稀盐酸 19 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 2.实验室制取CO2的步骤 (3)收集并检验 将气体通入到澄清石灰水中，若变浑浊，则为CO2 20 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 2.实验室制取CO2的步骤 (4)验满 将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭，则已满 21 二、实验室制取CO2的装置及步骤 探·知识奥秘 22 析·典型范例 【典例1】“二氧化碳的实验室制取与性质”实验涉及的下列实验装置及操作正确的是（ ） A．制备CO2 B．收集CO2 C．干燥CO2 D．证明CO2能溶于水 D 23 析·典型范例 【典例2】正确的实验操作是实验的关键。下列操作不正确的是（ ） A．实验室制取气体时，装药品前要先进行气密性检查 B．收集氢气时，可用向上排空气法收集 C．制取二氧化碳时，先向试管中加入块状石灰石，然后倒入稀盐酸 D．实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气，结束时要先将导管移出水面 B 24 析·典型范例 【典例3】实验室在制取二氧化碳时，一般有5个步骤：①向锥形瓶中放入几小块石灰石；②收集气体；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④按要求组装好仪器；⑤检查装置的气密性。正确的操作顺序是（ ） A. ⑤④③①② B．④⑤①③② C．⑤④①③② D．④⑤③①② B 25 实验室制取气体的 一般思路 03 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 实验室制取气体的一般思路 反应原理 发生装置 收集装置 检验 验满 CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 27 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 反应原理 2KMnO4 == K 2 MnO4+MnO2+O2↑ △ 2H2O2 === 2H2O ++O2↑ MnO2 CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 考虑的因素： 反应条件简便； 反应速率适中，易控； 产生的气体纯净、易收集； 实验操作安全、简单； 实验过程无污染； 试剂价格便宜等。 加热 催化剂 常温 28 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 发生装置 反应物状态+反应条件 2KMnO4 == K 2 MnO4+MnO2+O2↑ △ 2H2O2 === 2H2O +O2↑ MnO2 CaCO3+2HCl == CaCl2+H2O+CO2↑ 固体加热型 固液常温型 29 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 四种常温型发生装置的对比 A.操作简单，适用于制取少量气体 B.方便随时添加液体药品 C.可通过控制分液漏斗的开关控制液体的滴加速度和滴加量 D.可控制反应的发生和停止 30 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 收集装置 气体的性质 向上排空气法 向下排空气法 排水法 气体密度， 是否与空气反应 气体溶解性，是否与水反应 31 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 收集装置 气体的性质 性质 收集装置 CO2 O2 密度比空气大， 能溶于水，且与水反应 密度比空气大， 不易溶于水，且不与水反应 32 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 气体检验和验满 气体的性质 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则O2已满。 将带火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，则证明为O2。 检验O2 验满O2 O2支持燃烧 33 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 气体检验和验满 气体的性质 将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则CO2已满。 将气体通入到澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则气体为CO2。 澄清石灰水 检验CO2 验满CO2 Ca(OH)2+ CO2 == CaCO3 ↓+H2O CO2不可燃，不支持燃烧 34 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 多功能瓶是常用且重要的装置之一，集收集气体、检验气体、净化气体等诸多功能于一身，用途广泛，使用简便，被称为多功能瓶(万能瓶) 一长一短 双短 双长 原理：一般是通过气体通入瓶内造成压强增大。从而将瓶内的气体或液体排出达到目的。 气体收集装置的拓展 35 三、实验室制取气体的一般思路 探·知识奥秘 根据不同气体的密度，选择不同的进气方向。 排空气法 “长进短出” 如：CO2、O2 “短进长出” 如：H2 ρx< ρ(空气) ρx > ρ(空气) 多功能瓶功能 36 析·典型范例 【典例1】实验室确定制取气体的化学反应原理不需要考虑的因素是( ) A．反应速率的大小 B．产生的气体是否纯净 C．反应条件是否易于达到 D．气体的密度 D 37 理·核心要点 课题3 二氧化碳制取的研究 实验药品 实验原理 实验装置 收集方法 检验方法 验满方法 实验室制取二氧化碳 实验室制取气体的一般思路和方法 确定实验原理、药品、条件等 确定实验装置(发生、收集装置) 确定制取气体的检验和验满方法 38 1.欲在实验室制取某气体时，下列因素中不需要考虑的是( ) A．药品容易获得，能生成所要制取的气体 B．反应条件易于控制，反应速率适中 C．操作简便易行，安全可靠，节能环保 D．所要制取气体的颜色和气味 练·技能实战 D 39 2.下图所示实验操作正确的是( ) A．检查装置的气密性 B．倾倒液体 C．过滤 D．二氧化碳的验满 练·技能实战 A 40 3. 化学是以实验为基础的学科，下列实验室制取CO2的实验操作正确的是（ ） A．CO2的制取 B．CO2的验满 C．CO2的收集 D．CO2的检验 练·技能实战 C 41 练·技能实战 防止冷凝水倒流，炸裂试管 4.如图是实验室制取气体的常见装置，请回答问题： (1)仪器①的名称是 。 (2)实验室用高锰酸钾制取氧气时，选择的发生装置是 （填字母）。用C装置收集氧气时，当 时开始收集，写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式 ，试管口处放一团棉花的作用是 ，试管口略向下倾斜的原因是 。 (3)实验室制取二氧化碳的化学方程式为 ，收集二氧化碳可选用的装置是 （填字母）。 (4)F装置可用于排水法收集气体，收集时气体应从 口进入（填字母）。 防止固体粉末进入导管，堵塞导管 导管口气泡均匀、连续冒出 A 锥形瓶 a D 42 THANKS! 谢谢观看 九年级化学 上册·沪教版2024 $