課題2二氧化碳制取的研究

1、第六單元 碳和碳的氧化物,課題2 二氧化碳制取的研究,實驗室制取CO2的思路和裝置,C+O2 CO2,石蠟+氧氣 二氧化碳+水,2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑,2CuO+C 　 2Cu+CO2↑,不能；制得氣體可能不純,不能；制得氣體可能不純,不能；條件較難滿足,不能；條件較難滿足,生成二氧化碳的反應,能否用于實驗室里制取二氧化碳及理由,,點燃,列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應，與同學

2、討論這些反應能否用于在實驗室里制取二氧化碳，并說明理由？,科學家研究發(fā)現(xiàn)：凡是含碳酸根離子（CO32-）的化合物都能與稀鹽酸(HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等在常溫下反應生成CO2氣體。 生產(chǎn)生活中常見的石灰石、大理石、蛋殼、貝殼、水垢等其主要成分都是碳酸鈣（CaCO3），純堿是碳酸鈉（Na2CO3）,小蘇打是碳酸氫鈉(NaHCO3）,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制二氧化碳的理想原料,可供選擇的原料有：石灰石（主

3、要成分CaCO3）碳酸鈉粉末（Na2CO3）稀鹽酸（有效成分HCl）稀硫酸（有效成分H2SO4）,注意事項：（1）注意儀器的使用和藥品的取用（2）重點比較反應速率的快慢,實驗室制取CO2的思路和裝置,① ② ③ ④,注意：①將半藥匙碳酸鈉、兩至三粒石灰石分別放入四支試管中；,③觀察的重點是比較四個反應中,的稀鹽酸或稀硫酸；,②向四支試管中分別倒入1/5試管,氣泡產(chǎn)生的快慢。,反應原理

4、的選擇,實驗室制取CO2的思路和裝置,選用的藥品,有大量氣泡產(chǎn)生，反應劇烈,有大量氣泡產(chǎn)生，反應劇烈,反應速率太快，不易收集,反應速率太快，不易收集,產(chǎn)生氣泡速率比較適中,適合實驗室制取二氧化碳氣體,有氣泡產(chǎn)生，會減慢，停止,反應速率慢，不易收集,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取二氧化碳的反應原理,●藥 品,●化學方程式,CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3,H2CO3＝H2O＋CO2↑,H2CO3,石灰石,（大理石）,

5、稀鹽酸,,,主要成分,主要成分,CaCO3,HCl,CaCO3＋2HCl ＝ CaCl2＋,,H2O＋CO2↑,↑,實驗室制取CO2的思路和裝置,稀硫酸與大理石（或石灰石）反應,,現(xiàn)象,分析,剛開始有大量氣泡產(chǎn)生，一時間后，氣泡逐漸減少 ，反應逐漸停止。,雖然該反應能生成二氧化碳：CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在大理石表面，形成一層薄膜，使大理石與酸不能接觸，反應難以進行。

6、,結(jié)論,實驗室制取二氧化碳能不能用稀硫酸代替稀鹽酸,,實驗室制取CO2的思路和裝置,稀鹽酸與碳酸鈉粉未反應,現(xiàn)象,分析,結(jié)論,反應非常劇烈，短時間產(chǎn)生大量氣泡,碳酸鈉粉未的表面積很大，與鹽酸接觸面積大，反應速度很快，不易控制,實驗室不能用碳酸鈉粉未或大理石粉未等粉未狀物質(zhì)制取二氧化碳,該反應的化學方程式為：,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取二氧化碳能不能用濃鹽酸代替稀鹽酸

7、？,不能。因為濃鹽酸有強烈的揮發(fā)性，會揮發(fā)出氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純。,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取氣體的裝置,,氣體發(fā)生裝置,氣體收集裝置,反應物的狀態(tài),固體和固體反應,固體和液體反應,液體和液體反應,反應條件（是否需要加熱、加催化劑等）,,,,排空氣法,,密度比空氣的大——向上排空氣法,密度比空氣的小——向下排空氣法,排水法（不易溶于水、不與水發(fā)生反應）,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取氣體的裝置由哪幾部

8、分組成？,兩部分裝置：一、發(fā)生裝置二、收集裝置,實驗室制取CO2的思路和裝置,發(fā)生裝置的確定需考慮的因素：1.反應物的狀態(tài)（如液態(tài)、固態(tài)）2.反應條件（如加熱，不加熱）,反應物是固體且需加熱,反應物有兩種（固體+液體）且不需加熱,實驗室制取CO2的思路和裝置,收集氣體一般有兩種：排空氣法（1）向上排空氣法（2）向下排空氣法排水法,確定收集裝置時主要應以兩個物理性質(zhì)方面去考慮,（1）氣體的密度與空氣密度比較（2）氣體在水中的

9、溶解性,空氣的平均相對分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29，則這種氣體的密度比空氣的密度大;如果小于29,則這種氣體的密度比空氣的密度小。,實驗室制取CO2的思路和裝置,●確定二氧化碳氣體發(fā)生裝置應考慮的因素？,反應物的狀態(tài),反應發(fā)生條件,固體—液體,不需要加熱,●確定二氧化碳氣體收集裝置應考慮的因素？,二氧化碳的密度,二氧化碳的溶解性,二氧化碳能否與水反應,密度比空氣大,能溶于水,能與水反應,,,,實驗室制取CO2的思路和

10、裝置,實驗室制取二氧化碳的幾種簡易裝置：,,實驗室制取CO2的思路和裝置,注意事項：長頸漏斗必須液封導管應在橡皮塞下少許導管應接近集氣瓶底部,,防止氣體從長頸漏斗口逸出,,便于排出氣體,,能充分排走集氣瓶中的空氣,？,目的：,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取二氧化碳的裝置,,長頸漏斗伸入液面以下,,導氣管不能伸入液面以下,,實驗室制取CO2的思路和裝置,裝置氣密性的檢查方法：,1.關(guān)閉止水夾；,2.從長頸漏斗向錐形瓶中加水

11、，至水面沒過長頸漏斗下端；,3.一段時間后若長頸漏斗中液面不再下降，說明裝置氣密性良好。,,實驗室制取CO2的思路和裝置,實驗室制取二氧化碳 操作步驟,連接儀器 ①,檢查氣密性 ②,加大理石 ③,加稀鹽酸 ④,收集氣體 ⑤,,,,,關(guān)于收集較純的二氧化碳的處理,實驗室制取二氧化碳,檢驗方法,驗滿方法,澄清石灰水變渾濁,火焰熄滅,CO2的驗證方法和驗滿方法,你能不能設(shè)計一套裝置

12、來隨時控制反應的發(fā)生和停止呢？,分液漏斗,注射器,實驗室制取二氧化碳,藥品：大理石或石灰石、稀鹽酸,原理：CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2 ↑,操作步驟：檢查裝置氣密性、裝藥品、收集氣體,檢驗： 將氣體通入澄清石灰水，石灰水變渾濁,驗滿：將燃著木條 放在集氣瓶口，若木條熄滅， 則集滿。,以下是設(shè)計的部份發(fā)生裝置，試分析各有什么優(yōu)點。,A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,A簡單、方便,BC可以隨

13、時添加液體藥品,DEF可控制反應的速率,GHIJ可以使反應隨時發(fā)生，隨時停止,(1)長頸漏斗下端管口沒有伸入液面下；會導致CO2從長頸漏斗逸出。（長頸漏斗下端管口應伸入液面以下）,（2）出氣導管管口不應伸入液面下；這樣CO2會把酸液壓出，無法收集到CO2 。（出氣導管口應略露出膠塞）,（3）不應用向下排空氣法收集CO2； 這樣CO2會從瓶口逸出。（應改用直形導管并用向上排空氣法收集）,反應物狀態(tài),反應條件,裝置圖,固+液,不需加