【初中化学】二氧化碳的实验室制取教学课件-2024-2025学年九年级化学人教版上册

第六单元碳和碳的氧化物第六单元碳和碳的氧化物课题3二氧化碳的实验室制取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。（化学观念、科学思维）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。（科学探究与实践）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。（科学思维）一、实验室里制取二氧化碳的反应原理1.选择试剂稀盐酸与石灰石（或大理石）（1）利用石灰石（或大理石）和稀盐酸反应来制取二氧化碳，因反应速率适中，原料廉价易得，便于气体收集，所以在实验室里普遍使用此原料制备二氧化碳。（2）不用浓盐酸与块状石灰石反应。因为浓盐酸挥发性强，会使制得的CO2

中混有HCl气体，使CO2

不纯。（3）不用稀硫酸与块状石灰石反应。因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行。（4）不用稀盐酸与碳酸钠粉末（或纯碳酸钙）反应。因为碳酸钠粉末（或纯碳酸钙）与稀盐酸反应速率过快，产生的气体不便于收集。2.反应原理确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。实验室制取二氧化碳的反应原理为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。（1）制取方法：高温煅烧石灰石生成生石灰（CaO）和二氧化碳。（2）反应原理：CaCO3CaO+CO2↑。拓展工业上制取二氧化碳1.发生装置（1）选择依据：反应物的状态和反应条件。二、实验室里制取二氧化碳的装置（2）选择装置：实验室制取CO2

所用反应物是固体与液体，反应条件是常温，属于固液常温型，发生装置与用双氧水和二氧化锰制取O2

的装置相似，如表所示：使用分液漏斗，除了便于添加液体外，还能通过活塞控制滴液的快慢，便于控制反应速率。简易装置，可制取少量气体。使用长颈漏斗，便于添加液体（长颈漏斗下端管口应伸入液面下，防止气体逸出）。添加了多孔塑料片和弹簧夹，可控制反应发生和停止。分液漏斗可用注射器代替。导气管应刚露出胶塞即可，便于气体排出。（2）选择装置：CO2

能溶于水且能与水反应，不宜用排水法；CO2

密度大于空气，只能用向上排空气法，如图所示。（1）选择依据：气体的密度和溶解性。2.收集装置（1）当采用排空气法时，如果气体的密度比空气的大，采用向上排气法；如果气体的密度比空气的小，采用向下排气法。（2）当气体的密度与空气的密度相近且难溶于水时，一般采用排水法。说明导管末端必须插到集气瓶底，便于排净集气瓶内的空气，使收集到的CO2

气体更纯净向长颈漏斗内注入水至浸没长颈漏斗下端管口，用弹簧夹夹紧乳胶管，继续向长颈漏斗内注入水，直至长颈漏斗内液面高于漏斗外液面（形成一段水柱），一段时间后，如果长颈漏斗内液面不下降，说明装置的气密性良好。3.制取二氧化碳的实验操作步骤检查装置的气密性。查将石灰石(或大理石)装入锥形瓶内，并塞紧橡胶塞。装将装置固定好。定从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端。加收集气体。收检验气体是否收集满。验将直角导管连接长导管，并伸入液面以下，关闭分液漏斗活塞，用手紧握锥形瓶（或用热毛巾敷锥形瓶），若导管口有气泡产生，说明装置的气密性良好。4.二氧化碳气体的检验与验满将被检验气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明该气体是CO2，否则不是。（1）检验用燃着的木条靠近收集二氧化碳气体的集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已集满，否则未满。（2）验满不能用燃着的木条检验CO2，因为N2、稀有气体等其他气体也能使燃着的木条熄灭。检验是利用某气体的特性，使用某种方法证明该气体是什么气体；验满是已知该气体是什么气体，使用某种方法来检验该气体是否已收集满。说明检验和验满的区别制取的二氧化碳中混有少量的HCl气体（盐酸中能挥发出HCl气体）和水蒸气，实验室常将制取的气体先通过饱和NaHCO3溶液除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。说明5.二氧化碳和氧气的制取实验的比较气体制取原理反应物的状态反应条件气体的密度与空气的比较（大或小）是否溶于水，是否与水反应收集方法二氧化碳稀盐酸与大理石（或石灰石）反应固体和液体常温大能溶于水，与水反应向上排空气法氧气加热高锰酸钾固体加热大不易溶于水，不与水反应向上排空气法、排水法分解过氧化氢溶液固体和液体常温，二氧化锰作催化剂1.制取气体的一般思路（1）确定制取气体的化学反应原理：在实验室条件下，选择什么试剂、通过什么反应来制取这种气体。确定原理时，需要综合考虑反应的速率大小，产生的气体是否易于收集、是否纯净，实验操作是否简单、安全，实验过程是否会产生污染，以及试剂的价格等因素。（2）设计制取气体的实验装置：根据反应物的状态和反应条件确定气体发生装置；根据气体的性质确定气体收集装置（如有必要，还应考虑除去杂质的装置和尾气处理装置等）。（3）验证得到的气体就是所要制取的气体：根据气体的性质进行验证。三、实验室制取气体的一般思路和方法2.制取气体发生装置的选择方法发生装置的选择主要由反应物的状态和反应条件决定。注意事项：试剂平铺在试管底部，试管口略向下倾斜，以免冷凝水倒流引起试管炸裂；铁夹夹在距试管口1/4～1/3处；导管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。（1）固体+固体气体（固体加热型）注意事项：长颈漏斗的末端必须插入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出；导管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。（2）液体+固体气体（固液不加热型）3.制取气体收集装置的选择方法收集装置的选择需考虑生成气体的物理性质（溶解性、密度大小）、化学性质（能否与水反应、能否与空气中的成分反应），还要考虑气体是否有毒，是否会造成空气污染。在收集有毒气体时，还要防止气体逸散到空气中，如采用排水法或用气球收集等。还要吸收处理掉多余的气体，避免对空气造成污染。3.制取气体收集装置的选择方法（1）排水法：凡不易溶于水且不与水发生反应的气体均可用排水法收集，如收集H2、O2

等气体。（2）排空气法：密度与空气密度相差较大且不与空气中任何一种成分反应的气体均可用排空气法收集。①向上排空气法：所收集的气体的密度大于空气的平均密度，如CO2、O2

等。②向下排空气法：所收集的气体的密度小于空气的平均密度，如H2等。二、实验室里制取二氧化碳的装置2.收集装置：排水法4.二氧化碳气体的检验与验满一、实验室里制取二氧化碳的化学原理1.发生装置：固液常温型5.二氧化碳和氧气的制取实验的比较1.制取气体的一般思路3.制取二氧化碳的实验操作步骤：查、装、定、加、收、验实验室制取二氧化碳的反应原理为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑。三、实验室制取气体的一般思路和方法2.制取气体发生装置的选择方法：反应物状态和反应条件3.制取气体收集装置的选择方法：气体性质本节课你学会了哪些知识？收获了什么方法？还有什么疑惑吗？2.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（）A.二氧化碳的密度大于空气，故能用向上排空气法收集B.二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集C.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸D.该反应在常温下即可迅速进行，故气体发生装置不需要加热1.如图所示实验装置不能用于实验室制取二氧化碳气体的是（）AC3.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤：①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向广口瓶中放入几小块大理石；⑤收集气体。下列操作顺序正确的是（）A.①②③④⑤ B.②①④③⑤C.①④②③⑤ D.②③④①⑤B4.氨气（NH3）是一种无色、极易溶于水的气体。在实验室加热氯化铵和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，则该实验可选用的发生装置和收集方法正确的是（）A.与加热分解高锰酸钾制氧气的发生装置相同，用向下排空气法收集B.与加热分解高锰酸钾制氧气的发生装置相同，用向上排空气法收集C.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用排水法收集D.与实验室制取二氧化碳的发生装置相同，用向下排空气法收集A5.下列是中学化学常用的仪器，请回答：（1）请写出仪器的名称：A

，D

。（2）实验室常用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为

。有同学提出为加快反应速率可采用浓盐酸代替稀盐酸，你是否同意该同学的做法

（填“是”或“否”），因为

。（3）实验室制取和收集二氧化碳气体，可从A～G中选取

（填字母）组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的

。（4）证明二氧化碳已收集满的方法是