内容正文:
第3节 大气中的二氧化碳
(第2课时)
创设情境
你知道哪些物质可以制取氧气?写出化学方程式。
2H2O 2H2+O2↑
通电
2H2O2 2H2O+O2↑
MnO2
2KClO3 2KCl+3O2↑
MnO2
加热
反应物中都含有氧元素
制取CO2的物质在元素组成上应符合什么要求?
反应物中应含有碳元素和氧元素。
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
加热
探究实践
西晋时期,《博物志》中记载了烧石灰石(CaCO3)制白灰(CaO)有气体产生的现象,这是关于二氧化碳的最早记录。
CaCO3 CaO+CO2↑
高温
1766年,英国科学家卡文迪许成功收集到了这种气体,并证明了它和动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。
后来,经过道尔顿等许多科学家的不懈努力,人们用更精确的实验方法证明该气体分子中碳、氧原子的个数比为1:2,知道这种气体就是二氧化碳。
C+O2 CO2
点燃
C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O
活细胞
生成CO2的反应物中含有碳元素和氧元素。
探究实践
现在,实验室常用大理石或石灰石(主要成分为碳酸钙)与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体。
大理石
稀盐酸
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
主要成分是CaCO3,是固体。
不要加热
稀盐酸是HCl气体的水溶液。
探究实践
实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。如果在实验室中制取二氧化碳气体,你选择的装置是表 中 _____________。
发生装置 收集装置
b
c
固体与液体,
反应不需要加热
二氧化碳能溶于水,并且密度比空气大
制取装置的选择
实验装置:
注意点:
(1)在发生装置中,导气管伸入锥形瓶只要露出塞子即可,不可太长,有利于气体逸出;在收集装置中,伸到集气瓶的瓶底。
(2)长颈漏斗的下端管口应接近瓶底。
探究实践
在确定气体发生装置时,应该考虑哪些因素?在确定气体收集装置时,又应该考虑哪些因素?
气体发生装置
反应物状态
反应条件:是否需要加热或催化剂
固体和液体反应
固体和固体反应
液体和液体反应
气体收集装置
气体密度
密度比空气小:用向下排空气法
溶解性:
密度比空气大:用向上排空气法
难或不易溶于水,也不与水反应:排水法
探究实践
怎样检查气体发生装置的气密性?
按b组装好装置,用弹簧夹夹住导管(橡皮管),往长颈漏斗里倒水,当长颈漏斗末端浸没在水中后,若长颈漏斗中的液面不再下降,说明气密性良好。
检查此气体发生装置的气密性还有其他方法吗?
打开弹簧夹
长颈漏斗末端浸没在水中
抽气
产生气泡
打开弹簧夹
长颈漏斗末端浸没在水中
充气
产生水柱
步骤:封闭 → 变压 → 观察。
装置的气密性检查
弹簧夹
液面高度不变
探究实践
制取二氧化碳的过程
(1)如图组装好制取二氧化碳的简易装置,检查装置的气密性。
(2)在锥形瓶中加入石灰石,塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。
制取CO2的装置
(3)把导管插入集气瓶中,导管口应接近集气瓶的瓶底。
(4)通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸,锥形瓶中立刻有气体产生。
(5)片刻后,检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满,盖好毛玻璃片,将集气瓶口向上放在桌子上备用。
把燃着的火柴放到集气瓶口,若火柴很快熄灭,则满了。
探究实践
制取二氧化碳的步骤(图示)
检查装置气密性
装药品(先固后液)
收集气体
验满气体
放置气体
“查密” → “装药” → “集气” → “验满”→“放置”
探究实践
试验二氧化碳性质
(1)把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上,点燃。将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入烧杯中,观察到什么现象?
蜡烛火焰熄灭了
(2)取一支试管,注入少量澄清石灰水,通入二氧化碳,观察到什么现象?
澄清石灰水变浑浊了
紫
红
(3)另取一支试管,加入2毫升蒸馏水,滴入1-2滴石蕊试液,为_____色,通入二氧化碳气体,溶液颜色变为_____色。
紫色石蕊试液
CO2
探究实践
1.实验中你遇到了什么问题?是如何解决的?
2.怎样用实验证明碳酸饮料中含有二氧化碳?
问题讨论
问题:气体收集不满。
解决:重新检查装置的气密性。
澄清的石灰水
在汽水瓶上塞上带导管的橡皮塞,振荡,将气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊。
探究实践
1.图是某学生设计的实验室制取并收集二氧化碳气体的装置图。指出图中的错误之处,并说明原因。
错误的制取CO2装置
漏斗管口没有伸到液面以下
气体要从管口逸出
导管口没有伸到集气瓶底
不能将集气瓶内的空气排尽
思考与讨论
探究实践
2.实验室制取CO2,如选用石灰石(或大理石)为原料,则为什么不能选用稀硫酸?
因为生成的硫酸钙是微溶性物质,它包裹在大理石表面,使酸液不能与大理石接触,从而使反应中止。
3.实验室制取二氧化碳时,若使用石灰石或大理石粉末,是否可以?
不可以。实验室制取CO2,如选用石灰石(或大理石)粉末为原料,则反应物间的接触面积较大,会出反应速度过快的现象。
探究实践
参照下图的装置,制作一个简易酸碱灭火器。
Na2CO3 +H2SO4 = Na2SO4 +CO2↑+ H2O
Na2CO3 + 2HCl= 2NaCl + CO2 ↑+ H2O
NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑+ H2O
迁移应用
1.下列反应适合在实验室中用于制取二氧化碳的是( )
A.木炭燃烧 B.石灰石和稀硫酸反应
C.大理石和稀盐酸反应 D.动植物的呼吸作用
C
2.实验室里制取并收集二氧化碳气体时一般有以下操作步骤:
①检查装置的气密性; ②连接装置; ③加入大理石;
④加入稀盐酸; ⑤收集; ⑥验满。
其中排列顺序正确的是 ( )
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
C
迁移应用
3.根据下图回答问题:
(1)写出标有序号的仪器名称:
①__________,②____________。
(2)实验室制取二氧化碳应选用的发生装置为____(填序号,下同),收集装置为_______。
(3)用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为____________。
试管
集气瓶
B
C
A
第3节 大气中的二氧化碳(第2课时)
板书设计
检验性质:
实验室制取CO2
原理:CaCO3 + 2HCl =CaCl2 +H2O +CO2↑ 。
装置:
步骤:“查密”→“装药”→“集气”→“验满”→“放置”
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