内容正文:
课题3二氧化碳的实验室制取
1
素养目标
01
探究实验室制取二氧化碳的药品和反应原理。
02
探究实验室制取二氧化碳的装置,能自行设计实验装置。
03
能归纳实验室制取气体的一般思路和方法。
04
能结合实际解说物质的用途和优缺点,发展学生善于思考的能力。
2
目录
0 1
感官评价员——气体的检验
02
研发工程师——实验的原理
03
应用工程师——实验的装置
04
健康解说员——气体的用途
3
喷出来的雪碧汽水
为什么打开瓶盖后会喷出来?
思考:
一、感官评价员——气体的检验
该气体是什么?
如何检验雪碧中存在二氧化碳气体?
4
动手实验
实验现象:
澄清石灰水变浑浊
实验用品:
雪碧、澄清石灰水
一、感官评价员——气体的检验
实验原理:
5
想一想:我们学过哪些物质反应能够产生二氧化碳?
喷出来的雪碧汽水
细胞的呼吸
思考:
二、研发工程师——实验的原理
蜡烛的燃烧
木炭的燃烧
木炭还原氧化铜
一氧化碳燃烧
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01
02
03
04
05
06
纯净?
速度适中?
操作简便?
易收集?
价格便宜?
产生污染?
二、研发工程师——实验的原理
实验室制取二氧化碳应该考虑的因素
?
7
喷出来的雪碧汽水
思考:
二、研发工程师——实验的原理
产生的气体不纯,难收集
反应条件苛刻,
难操作。
以下方法的缺点?
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查阅资料
凡是含碳酸根离子(CO32-)或碳酸氢根离子(HCO3-)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。
二、研发工程师——实验的原理
NaHCO3 + HCl== NaCl + H2O + CO2↑
H2SO4+ Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
H2SO4+ 2NaHCO3 = Na2SO4 + 2H2O + 2CO2↑
反应原理
含碳酸根的常见物质:碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钙(CaCO3)
含碳酸氢根的常见物质:碳酸氢钠(NaHCO3)
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二、研发工程师——实验的原理
1、设计实验方案
分别取5g的碳酸钠、碳酸氢铵、碳酸钙于不同试管中,往不同试管
中分别加入10ml的稀盐酸、稀硫酸,观察气体产生的速率
控制变量法
2、进行实验:
观察现象,记录现象
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二、研发工程师——实验的原理
编号 实验药品 现象 是否作为实验室制取二氧化碳反应
1 碳酸钠和稀盐酸
2 碳酸钠和稀硫酸
3 碳酸氢钠和稀盐酸
4 碳酸氢钠和稀硫酸
5 块状大理石和稀盐酸
6 块状大理石和稀硫酸
生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙表面阻止反应继续进行
反应速度很快,有大量气泡产生,气球很快变大
反应速度适中,有较多气泡产生,气球慢慢变大
刚开始有少量气泡,气球只变大一点点,后面没有变化
×
√
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二、研发工程师——实验的原理
如果选择浓盐酸,可不可以?
浓盐酸易挥发出氯化氢气体(HCl),使生成的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
注意:酸有腐蚀性,不要将酸沾到皮肤或衣服上!实验时要戴好护目镜。
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二、研发工程师——实验的原理
如果选择粉末状的大理石,实验现象和块状大理石的相同吗?
编号 实验药品 实验现象 能否作为实验室制取二氧化碳的反应
1 块状大理石和稀盐酸
2 粉末状大理石和稀盐酸
反应速度适中,有较多气泡产生,气球慢慢变大。
反应速度很快,有大量气泡产生,气球很快变大。
√
×
13
原理:
药品:大理石或石灰石(主要成分是CaCO3)和稀盐酸
二、研发工程师——实验的原理
碳酸不稳定
实验室制取二氧化碳的原理
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复习:实验室制取氧气的原理和装置
三、应用工程师——实验的装置
原理:
固体加热型
固液常温型
发生装置:
反应物的状态和
反应条件
固体
加热
液体
常温、催化剂
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复习:实验室制取氧气的原理和装置
三、应用工程师——实验的装置
原理:
固固加热型
固液常温型
排水法
向上排空气法
收集装置:
气体密度与空气相比较,且不能与空气发生反应
难溶于水,且不与水反应
排空气法、排水法
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实验室制取二氧化碳的装置选择
三、应用工程师——实验的装置
发生装置
固液常温型
固体
液体
常温
收集装置
信息:在通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳。
√
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三、应用工程师——实验的装置
(课本147页)讨论:请根据以下仪器自行设计一套实验室制取二氧化碳的装置,要求安全可靠。且说明该装置的优点。
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三、应用工程师——实验的装置
导气管刚刚伸出橡胶管口:
形成液封状态,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。
方便气体排出
优点:操作简便
优点:可以随时添加液体
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01
02
03
04
05
06
1、组装好仪器,
检查装置气密性
2、放药品:先固体后液体
3、收集气体
4、验满气体
5、检验气体
6、拆除装置
三、应用工程师——实验的装置
讨论:实验室制取二氧化碳的实验步骤
将气体通入到澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则气体为CO2。
将燃着的木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则CO2已满。
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1、记录实验现象
2、分享实验结果
小组实验
注意:酸有腐蚀性,不要将酸沾到皮肤或衣服上!实验时要戴好护目镜。
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实验室制取气体的一般思路和方法
1
确定制取气体的化学反应原理
2
设计制取气体的实验装置:发生装置和收集装置
3
验证制取的气体
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优点
口感独特,可以解渴。
可以起到轻微助消化。
缺点
高糖食品,易损坏牙齿和骨骼,引发肥胖等问题。
刺激肠胃,对胃病患者或者脾胃虚弱的人
不好。
含多种添加剂,长期使用对身体不好。
四、健康解说员——气体的用途
请根据配料表说说二氧化碳作为碳酸饮料的优缺点。
快乐的源泉。
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五、课堂小结
1
实验药品:大理石或石灰石、稀盐酸
2
实验原理:
3
实验装置
4
检验和
验满
01
02
04
03
实验室制取二氧化碳
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六、课堂巩固
(2025·山东省威海市)乙炔是有机合成的重要原料之一,常温常压下为无色气体,难溶于水,密度比空气小。实验室常用块状电石(主要成分CaC2)和水在常温下制取乙炔。
制取该气体的发生装置是() 收集装置是()
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七、课后提升
请根据实验室制取二氧化碳的原理,选择生活常用的物品和仪器,制作一套仪器,要求能够产生二氧化碳,且简单、安全、易操作。
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谢谢!
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