理化生二氧化碳制取的研究与实践

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1、理化生理化生二氧化碳制二氧化碳制取的研究与实践取的研究与实践2013哪些反应可以产生二氧化碳？哪些反应可以产生二氧化碳？生物体的呼吸作用可产生二氧化碳生物体的呼吸作用可产生二氧化碳 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳碳在氧气中燃烧生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳 木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳石灰石高温分解石灰石高温分解石灰石与稀盐酸在常温下反应石灰石与稀盐酸在常温下反应高温高温高温高温C+O2 CO2 点燃点燃点燃点燃C+CuO Cu+CO222CaCO3 CaO+CO2高温高温高温高温生物体的呼吸作用可产生二氧化碳生物体的呼吸作用可

2、产生二氧化碳 碳在氧气中燃烧生成二氧化碳碳在氧气中燃烧生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳蜡烛燃烧也可以生成二氧化碳 木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳C+02 CO2 点燃点燃点燃点燃石灰石高温分解石灰石高温分解石灰石与稀盐酸在常温下反应石灰石与稀盐酸在常温下反应C+2CuO 2Cu+CO2高温高温高温高温CaCO3 CaO+CO2高温高温高温高温所所所所得得得得气气气气体体体体不不不不纯纯纯纯取取材材不不便便条条条条件件件件限限限限制制制制药品用量药品用量：固体用量：固体用量：一药匙一药匙 液体用量液体用量：液体浸没固体液体浸没固体最慢最慢最快最快比较适中比

3、较适中制取二氧化碳药品选择的探究制取二氧化碳药品选择的探究 实验探究实验探究编号编号实验内容实验内容实验现象实验现象实验分析实验分析1Na2CO3粉末粉末和稀盐酸和稀盐酸 2CaCO3粉末粉末和稀盐酸和稀盐酸 3石灰石和稀盐石灰石和稀盐酸酸 4Na2CO3粉末粉末和稀硫酸和稀硫酸5CaCO3粉末粉末和稀硫酸和稀硫酸6石灰石和和稀石灰石和和稀硫酸硫酸有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 产生气泡速率比产生气泡速率比较适中较适中 适合实验室制取适

4、合实验室制取二氧化碳气体二氧化碳气体 有大量气泡产有大量气泡产生，反应剧烈生，反应剧烈 有大量气泡产生，有大量气泡产生，反应剧烈反应剧烈 反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集开始反应有气泡，一开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生会儿就无气泡产生 无法收集到无法收集到反应速率太快，反应速率太快，不易收集不易收集 实验室制实验室制COCO2 2反应原理反应原理 注意：注意：不用稀硫酸。因为硫酸与石灰石反应生不用稀硫酸。因为硫酸与石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的成微溶于水的硫酸钙，覆盖在石灰石的表面，阻止石灰石与稀硫酸的反应。所表面，阻止石灰石与稀硫酸的反应。所以反应进行一段时间

5、后，就会停止。以反应进行一段时间后，就会停止。不用碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙粉末。不用碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙粉末。因为它们与稀盐酸反应时速度都很快，因为它们与稀盐酸反应时速度都很快，不容易控制反应过程，不利于收集气体。不容易控制反应过程，不利于收集气体。不用浓盐酸。因为浓盐酸有强挥发性，不用浓盐酸。因为浓盐酸有强挥发性，可挥发出氯化氢气体，使得到的二氧化可挥发出氯化氢气体，使得到的二氧化碳不纯。碳不纯。实验室制取二氧化碳：石灰石或大理石实验室制取二氧化碳：石灰石或大理石和稀盐酸和稀盐酸 1 1、药品：、药品：石灰石或大理石石灰石或大理石和稀盐酸和稀盐酸 (主要成份为主要成份为CaCOCaCO3

6、 3)2 2、反应原理：、反应原理：CaCOCaCO3 3+2HCl=H+2HCl=H2 2COCO3 3+CaCl+CaCl2 2H H2 2COCO3 3=H=H2 2O+COO+CO2 2 总反应：总反应：CaCO CaCO3 3+2HCl=CaCl+2HCl=CaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 一、药品及反应原理一、药品及反应原理回忆：实验室制取氧气的两套装置过氧化氢溶液与过氧化氢溶液与二氧化锰混合制二氧化锰混合制取氧气取氧气加热高锰酸钾加热高锰酸钾制取氧气制取氧气这套装置能否用于这套装置能否用于实验室制取二氧化实验室制取二氧化碳？碳？这套装置呢这套装置呢?提示：回忆实

7、验提示：回忆实验室制取二氧化碳室制取二氧化碳的药品及反应原的药品及反应原理理1.实验室制取气体的装置由哪几部分实验室制取气体的装置由哪几部分组成？组成？2.确定气体发生装置时应考虑哪些因确定气体发生装置时应考虑哪些因素？素？3.收集气体一般有哪两种方法？收集气体一般有哪两种方法？4.确定气体收集装置时应考虑哪些因确定气体收集装置时应考虑哪些因素？素？固体和固体反应固体和固体反应固体和液体反应固体和液体反应液体和液体反应液体和液体反应（是否需要加热、加催化剂等）（是否需要加热、加催化剂等）CO2发生装置根据什么来选择？发生装置根据什么来选择？氧气氧气二氧化碳二氧化碳反应反应原理原理药品药品状态状

8、态反应反应条件条件CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 固态固态加热加热固态和液态固态和液态常温常温固态和液态固态和液态常温常温2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O22H2O2 =2H2O+O2MnO2反应反应反应反应装置装置装置装置收集装置收集装置选择条件选择条件难难溶或不易溶于水且不与水溶或不易溶于水且不与水发发生反生反应应比空气的密度大且不与比空气的密度大且不与空气空气发发生反生反应应的气体。的气体。比比空气的密度小且不与空气的密度小且不与空气空气发发生反生反应应的气体。的气体。排排排排水水水水法法法法向上排空气法向上排空气法向上排空气法向上排空气法向下排空气法向下排空气

9、法向下排空气法向下排空气法讨论：1.实验操作步骤有哪些？应当注意什实验操作步骤有哪些？应当注意什么？么？2.如何检验生成的气体是如何检验生成的气体是CO2？3.怎样检验瓶内怎样检验瓶内CO2已收集满？已收集满？澄清石灰水变浑浊盖上玻璃盖上玻璃片。正放片。正放实验室制取二氧化碳的实验步骤实验室制取二氧化碳的实验步骤检查气密性检查气密性检查气密性检查气密性先装固体再加液体先装固体再加液体先装固体再加液体先装固体再加液体.收集气体收集气体5/28/2023注意事项：注意事项：长颈漏斗必须液封长颈漏斗必须液封导管应在橡皮塞下少许导管应在橡皮塞下少许导管应接近集气瓶底部导管应接近集气瓶底部防止气体从长颈

10、漏斗口逸出防止气体从长颈漏斗口逸出便于排出气体便于排出气体能充分排走集气瓶中的空气能充分排走集气瓶中的空气？目的：目的：实验室制取二氧化碳的装置实验室制取二氧化碳的装置二氧化碳实二氧化碳实验室制法验室制法1 1）药品选择）药品选择2 2）反应原理）反应原理3 3）装置选择）装置选择4 4）收集方法）收集方法6 6）验满方法）验满方法5 5）检验方法）检验方法7 7）操作步骤及注意事项）操作步骤及注意事项（石灰石和稀盐酸）（石灰石和稀盐酸）（固液常温型）（固液常温型）（向上排空气法）（向上排空气法）（澄清石灰水变浑浊）（澄清石灰水变浑浊）（燃着的木条放瓶口，（燃着的木条放瓶口，木条熄灭）木条熄灭

11、）学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道 1、实验室制取二氧化碳、实验室制取二氧化碳药品：大理石或石灰石、稀盐酸药品：大理石或石灰石、稀盐酸原理：原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 装置：装置：操作步骤：操作步骤：密、药、验、集密、药、验、集检验：检验：将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊验满：将燃着木条验满：将燃着木条 放在集气瓶口放在集气瓶口,若木条熄灭若木条熄灭,则集满。则集满。学完本课题你应该知道学完本课题你应该知道 2、实验室制取气体装置的确定：、实验室制取气体装置的确定：发生装置发生装置 反应物的状态反应物的状态 反应条件（是否

12、需要加热、加催化剂等）反应条件（是否需要加热、加催化剂等）固体和固体固体和固体 固体和液体固体和液体 液体和液体液体和液体 收集装置收集装置 排空气法排空气法 排水法排水法 密度比空气的大密度比空气的大 向上排气法向上排气法密度比空气的小密度比空气的小 向下排气法向下排气法 （不易溶于水、不与水发生反应）（不易溶于水、不与水发生反应）三、随堂练习三、随堂练习1.实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热实验室常用无水醋酸钠和碱石灰两种固体加热来制取甲烷气体，甲烷的密度比空气的小，极难来制取甲烷气体，甲烷的密度比空气的小，极难溶于水。请你根据上述内容回答：制取甲烷时可溶于水。请你根据上述内容回答：

13、制取甲烷时可选用的装置与实验室用选用的装置与实验室用 制取制取 的发生装置相同；收集甲烷时可选用的装的发生装置相同；收集甲烷时可选用的装置是置是 或或 。氧气氧气排水法排水法向下排空气法向下排空气法高锰酸钾或氯酸钾高锰酸钾或氯酸钾2.下列实验操作正确的是（下列实验操作正确的是（）A.用排水法收集气体时用排水法收集气体时,导气管口一有气泡冒出即可开始导气管口一有气泡冒出即可开始收集收集B.用排空气法收集体时用排空气法收集体时,导气管伸入试管口处即可导气管伸入试管口处即可C.用排水法收集气体时用排水法收集气体时,当导管口连续、均匀产生气泡时当导管口连续、均匀产生气泡时 方可收集方可收集D.用排空气

14、法收集气体时用排空气法收集气体时,导管口紧抵集气瓶底导管口紧抵集气瓶底3.水垢是由氢氧化镁和碳酸钙为主要成分组成的混合物，水垢是由氢氧化镁和碳酸钙为主要成分组成的混合物，欲证明水垢中有碳酸钙，所需要的化学试剂是（欲证明水垢中有碳酸钙，所需要的化学试剂是（）A.澄清石灰水和氧气澄清石灰水和氧气 B.盐酸和澄清石灰水盐酸和澄清石灰水C.二氧化碳和水二氧化碳和水 D.生石灰和水生石灰和水CB二氧化碳制取的研究第二课时4 4实验室制取二氧化碳的探究与实践：实验室制取二氧化碳的探究与实践：以下仪器可供设计制取二氧化碳发生装置时选择，你可以下仪器可供设计制取二氧化碳发生装置时选择，你可以另选或自制仪器性。

15、以另选或自制仪器性。ABCDEFGHIJKL 实验室里制取二氧化碳的装置实验室里制取二氧化碳的装置练一练：练一练：右边实验室制取右边实验室制取CO2的装置图的装置图有哪些错误？为什么？有哪些错误？为什么？长颈漏斗为插入液面以下；长颈漏斗为插入液面以下；导管伸入锥形瓶过长；导管伸入锥形瓶过长；应用向上排空气法收集。应用向上排空气法收集。5.5.实验室制取实验室制取COCO2 2的发生装置和收集装置选哪些？的发生装置和收集装置选哪些？请你说出所选取发生装置的优缺点有哪些？请你说出所选取发生装置的优缺点有哪些？小结小结:简简单单方方便便可可随随时时添添加加液液体体药药品品可可控控制制反反应应速速率率

16、可可随时随时控制反控制反应的发应的发生和停生和停止（即止（即开即停）开即停）拓展拓展1:1:有孔塑料板有孔塑料板6.6.下面是某同学设计制取二氧化碳的装置下面是某同学设计制取二氧化碳的装置,请你加以评价请你加以评价:7.7.右图是实验室制备右图是实验室制备COCO2 2的装置图。的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的盐酸被反应产生的COCO2 2气体压回长颈漏斗，气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。用该装置制备与大理石分离，停止反应。用该装置制备COCO2 2可

17、起到节约药品和取用方便的效果。可起到节约药品和取用方便的效果。下图装置中哪些可以起到与右图装置相同下图装置中哪些可以起到与右图装置相同的效果？的效果？B.DB.D检查装置的气密性检查装置的气密性 先先用止水夹（弹簧夹）夹紧胶管，用止水夹（弹簧夹）夹紧胶管，再再往往 长颈漏斗中加入少量水，长颈漏斗中加入少量水，形成一段稳定形成一段稳定 的水柱，说明装置不漏气的水柱，说明装置不漏气。检查装置的气密性检查装置的气密性先将长颈漏斗下端浸在液面下，将注射器和胶管密封；先将长颈漏斗下端浸在液面下，将注射器和胶管密封；再再往外轻轻拉活塞往外轻轻拉活塞，说明装置不漏气说明装置不漏气。若若往里轻轻推活塞往里轻轻

18、推活塞，说明装置不漏气说明装置不漏气。漏斗下端有气泡冒出漏斗下端有气泡冒出漏斗中有水柱上升漏斗中有水柱上升小结：装置气密性检查小结：装置气密性检查1 1、加热法、加热法将导管一端插入水中，双手紧握试管，将导管一端插入水中，双手紧握试管，若有气泡从导管口冒出，则说明气密性若有气泡从导管口冒出，则说明气密性良好。良好。将分液漏斗将分液漏斗的的旋塞关闭旋塞关闭，则成为单孔则成为单孔装置，检查装置，检查方法相同方法相同关闭分液漏斗活塞，将导管一端插入水关闭分液漏斗活塞，将导管一端插入水中，微热锥形瓶，若有气泡从导管口冒中，微热锥形瓶，若有气泡从导管口冒出，则说明气密性良好。出，则说明气密性良好。2 2

19、、注水法、注水法关闭弹簧夹（止水夹），从长颈漏斗口关闭弹簧夹（止水夹），从长颈漏斗口注水至没过漏斗下端，停止加水后，液注水至没过漏斗下端，停止加水后，液面保持一段时间不下降，说明气密性良面保持一段时间不下降，说明气密性良好。好。有长颈漏斗的有长颈漏斗的装置相当于装置相当于“双双孔装置孔装置”要先封要先封闭一个排气口闭一个排气口再进行检验再进行检验练一练：练一练：右边实验室制取右边实验室制取CO2的装置图的装置图有哪些错误？为什么？有哪些错误？为什么？长颈漏斗为插入液面以下；长颈漏斗为插入液面以下；导管伸入锥形瓶过长；导管伸入锥形瓶过长；应用向上排空气法收集。应用向上排空气法收集。实验过程：实验过程：1.组装好仪器，检验装置的气密性。组装好仪器，检验装置的气密性。2.装入药品。装入药品。3.用向上排空气法收集二氧化碳。用向上排空气法收集二氧化碳。4.检验收集到的气体是否为二氧化碳，检验收集到的气体是否为二氧化碳，验满。验满。