碳也是一种与人类生产、生活有密切关系的气体。那么实验室里如何制取二氧化碳呢?
二、新课教学1探究:实验室制取CO2的原理
可供选择的原料:石灰石主要成分CaCO3、碳酸钠Na2CO3、稀盐酸HCl、稀硫酸H2SO4。
可供选择的仪器:小试管、药匙。
探究方法:
步骤
现象
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1.2.3.
结论:。学生活动:石灰石与HCl反应速度适中;CaCO3与H2SO4反应难以进行;Na2CO3与酸反应瞬间结束,不便收集。所以实验室制取CO2选择石灰石与稀盐酸反应。
教师:碳酸钙与盐酸反应:CaCO3
+
2HCl
CaCl2
+
H2CO3。碳酸不稳定易分解生成CO2和H2O,所以总的化学方程式为:
CaCO3+HClCaCl2+CO2↑+H2O。
教师:我们如何设计一套完整的装置制取CO2?2实验室制取CO2的装置(1)实验室里制取气体装置的确定
教师:实验室里制取气体的装置包括哪几部分?学生:包括发生装置和收集装置两部分。教师:确定气体发生装置和收集装置时应考虑哪些因素?学生:下面列出了确定气体发生装置和收集装置时应考虑的因素。①气体发生装置应考虑反应物的状态(固体和固体、固体和液体、液体和液体等)和反应条件(是否需要加热、加催化剂等)。②气体收集装置应考虑排空气法(密度比空气大的向上排气、密度比空气小的向下排气)和排水法(不易溶于水、不与水反应)。(2)二氧化碳和氧气的实验室制取及相关性质比较
制取原理
反应物的状态
反应条件
二氧化碳稀盐酸与大理石(或石灰石)反应
加热高锰酸钾
氧气
加热氯酸钾
分解过氧化氢溶液
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
二氧化碳
氧气
(3)根据上述比较,分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置各有什么不同,并设计制取二氧化碳的装置,与同学讨论、交流,分析各自设计的装置的优缺点。
教科书第114页下面的仪器可供设计制取二氧化碳的装置时选择,你也可以另选或自制仪器,还可以利用代用品。
学生活动:以组为单位进行探究。
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教师:若使用下图装置应注意:固体事先直接加入锥形瓶中,长颈漏斗的作用是加入液体,长颈漏斗应伸入反应液面以下,导气管不应伸入反应液面以下,应刚露出胶塞为宜。
讨论上述注意事项的原因,组与组之间讨论交流各自装置的优缺点。师生活动:各组修改自己的装置,教师审查。教师:如何利用所设计的装置制一瓶CO2气体,需要哪些步骤
学生:制取CO2的步骤:①检查装置的气密性;②加入药品;③制取收集气体。教师:如何验证所制出r