課 題 2 二 氧 化 碳 制 取的 研 究九 年 級(jí) 化 學(xué) 上 新 課 標(biāo) 人 海 中 升 明 月 緩 緩 升 起 的 “ 明 月 ” 是 一 枚 鵪 鶉 蛋 ,向 水 中 加入 的 是 稀 鹽 酸 . 同 學(xué) 們 知 道 蛋 的 表 面 產(chǎn) 生 的 大 量 氣 泡 是 什 么 氣體 嗎 ? 提 示 ： 從 生 成 氣 體 是 否 純 凈 、 易 于 收 集 、 產(chǎn) 生 氣 體 的速 度 是 否 適 中 、 操 作 是 否 簡(jiǎn) 便 等 方 面 來(lái) 考 慮 .木 炭 在 氧 氣 中 燃 燒 蠟 燭 燃 燒 碳 還 原 氧 化 銅人 呼 吸 ： C O 2 CO 2點(diǎn) 燃CaCO 3 CaO CO 2 高 溫 C + 2CuO 2 Cu + CO 2高 溫石 蠟 O 2 CO 2 + H 2O 點(diǎn) 燃 這 么 多 種 獲 得 二 氧 化 碳 氣 體 的 方 法 ,是 否都 滿 足 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法 的 條 件 呢 ? 下面四種方法都有二氧化碳產(chǎn)生，都能用來(lái)實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳嗎？ 選 擇 制 取 氣 體 的 原 理 及 藥 品 應(yīng) 考 慮 ：生 成 物 純 度 高 、 污 染 少 、 便 于 收 集反 應(yīng) 速 率 適 中反 應(yīng) 條 件 節(jié) 能 、 易 實(shí) 現(xiàn)藥 品 成 本 廉 價(jià) 易 得 含 碳 酸 根 離 子 （ CO32-） 的 化 合 物 （ 例 如 ： 碳 酸 鈉Na2CO3、 大 理 石 或 石 灰 石 主 要 成 分 CaCO3） 能 與 鹽 酸 （ HCl）或 稀 硫 酸 （ H2SO4） 反 應(yīng) 生 成 CO2.其 原 理 為 ： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 Na2CO3+2H2SO4=2Na2SO4+H2O+CO2 CaCl 2、 NaCl易 溶 于 水 ， CaSO4微 溶 于 水 . 2.選 擇 制 取 氣 體 的 藥 品 的 一 般 原 則 是 ： 較 易 反 應(yīng) 、反 應(yīng) 速 度 適 中 、 產(chǎn) 生 氣 體 易 于 收 集 、 操 作 簡(jiǎn) 便 等 .上 述 四 個(gè) 反 應(yīng) 也 能 產(chǎn) 生 二 氧 化 碳 ， 都 適 合 用 來(lái)實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 碳 嗎 ？實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象碳 酸 鈉 和 稀 鹽 酸 反 應(yīng)碳 酸 鈉 和 稀 硫 酸 反 應(yīng)石 灰 石 和 稀 硫 酸 反 應(yīng)石 灰 石 和 稀 鹽 酸 反 應(yīng)大量氣泡，反應(yīng)速度適中少量氣泡，反應(yīng)一會(huì)，就停止大量氣泡，反應(yīng)很快結(jié) 論 ： 大量氣泡，反應(yīng)很快 藥 品 組 合 實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 碳 酸 鈉 與 稀 鹽 酸碳 酸 鈉 與 稀 硫 酸碳 酸 鈣 與 稀 鹽 酸碳 酸 鈣 與 稀 硫 酸產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)很快結(jié)束產(chǎn)生大量氣泡，反應(yīng)很快結(jié)束有許多氣泡，反應(yīng)能持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間有少量氣泡，反應(yīng)一會(huì)兒停止 石 灰 石 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) ：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3碳 酸 不 穩(wěn) 定 ， 易 分 解 生 成 水 和 二 氧 化 碳 ：H2 CO3 = H2 O +CO2 CaCO3 + 2HCl = CaCl2+ H2O + CO2 反 應(yīng) 原 理 2 KClO3 2 KCl+3 O2 2 H2 O2 2 H2 O+O2MnO2固 加 熱 固 液+ 不 加 熱 制 取 裝 置 檢 驗(yàn) 方 法 使 帶 火 星 的 木 條 復(fù) 燃 MnO2 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 氧 氣加 熱探 究 活 動(dòng) 2 探 究 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 氣 體 的 裝 置氣 氣 加熱不需加熱 固態(tài)固態(tài)和液態(tài)比空氣大比空氣大不易溶于水能溶于水點(diǎn) 擊 播 放 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 碳 視 頻 A或 B C或 DBD 實(shí) 驗(yàn) 室制 取 氣體 的 思路 和 方法 驗(yàn) 證 生 成 的 氣 體 制 取 裝 置 反 應(yīng) 物 狀 態(tài) 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 反 應(yīng) 條 件 收 集 裝 置 氣 體 的 密 度 氣 體 的 溶 解 性反 應(yīng) 原 理歸 納 ：實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 碳 的 原 理 、 裝 置 和 收 集 方 法 在 下 圖 中 選 擇 合 適 的 發(fā) 生 裝 置 和 收 集 裝 置 來(lái) 制 取 二 氧 化 碳 . 小結(jié)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置CO2 的 發(fā) 生 裝 置A B C 實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 生 裝 置反 應(yīng) 物 是 液 體 或固 體 和 液 體不 要 加 熱 (常 溫 )反 應(yīng) 物 是 固 體需 要 加 熱固 體 液 體 不 需 加 熱固 液 混 合 不 加 熱 型 在 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 碳 時(shí) ,下 列 儀 器 中 ,哪 些 可 以 代 替 長(zhǎng) 頸 漏 斗 ? 請(qǐng) 用 紙 板 拼 出 制 取 二 氧 化 碳 的 裝 置 ,并 說(shuō)明 該 設(shè) 計(jì) 的 成 功 之 處 . 【 例 題 】 下 列 反 應(yīng) 都 能 生 成 二 氧 化 碳 : 人 和 動(dòng) 物 的 呼 吸作 用 ; 木 炭 在 空 氣 中 燃 燒 ; 蠟 燭 燃 燒 ; 碳 與 氧 化 銅 反應(yīng) ; 石 灰 石 (塊 狀 )與 稀 硫 酸 反 應(yīng) ; 碳 酸 鈣 粉 末 與 稀 鹽 酸反 應(yīng) ; 石 灰 石 (塊 狀 )與 濃 鹽 酸 反 應(yīng) ; 石 灰 石 (塊 狀 )與 稀鹽 酸 反 應(yīng) .請(qǐng) 回 答 下 列 問(wèn) 題 :(1)實(shí) 驗(yàn) 室 里 采 用 什 么 反 應(yīng) 來(lái) 制 取 二 氧 化 碳 ?請(qǐng) 寫(xiě) 出 反 應(yīng)的 化 學(xué) 方 程 式 .(2)為 什 么 不 使 用 其 他 反 應(yīng) ,請(qǐng) 選 取 任 意 兩 個(gè) 說(shuō) 明 原 因 . 解 析 ： (1)實(shí) 驗(yàn) 室 里 制 取 二 氧 化 碳 常 用 的 藥 品 是 塊狀 的 大 理 石 或 石 灰 石 與 稀 鹽 酸 ,反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式為 :CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O.(2)一 般 不用 其 他 藥 品 代 替 的 原 因 是 : 濃 鹽 酸 易 揮 發(fā) 出 氯 化氫 氣 體 使 得 收 集 到 的 氣 體 不 純 ; 稀 硫 酸 與 大 理 石反 應(yīng) 生 成 微 溶 于 水 的 硫 酸 鈣 ,附 著 在 大 理 石 表 面 ,使反 應(yīng) 難 以 繼 續(xù) 進(jìn) 行 ; 碳 酸 鈉 或 純 碳 酸 鈣 粉 末 等 與稀 鹽 酸 反 應(yīng) 速 率 太 快 ,很 難 控 制 . 碳 酸 氫 鈉 中 有 氫 離 子 、 鈉 離 子 、 碳 酸 根 離 子 等 .二氧 化 碳 溶 于 水 里 會(huì) 產(chǎn) 生 碳 酸 根 離 子 .飽 和 碳 酸 氫 鈉中 碳 酸 根 離 子 已 經(jīng) 飽 和 了 ,所 以 二 氧 化 碳 基 本 不 會(huì)溶 于 水 .為 什 么 可 以 用 排 飽 和 碳 酸 氫 鈉 溶 液 的 方 法 收 集 二氧 化 碳 氣 體 ? 實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳裝置的選擇.藥品石灰石、稀鹽酸反應(yīng)物狀態(tài)固體、液體反應(yīng)條件常溫是否溶于水能溶于水密度與空氣比較密度比空氣密度大檢驗(yàn)方法將氣體通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁,說(shuō)明是二氧化碳驗(yàn)滿方法將燃著的木條放在集氣瓶口,木條熄滅,則已收集滿結(jié)小課堂 歸 納 驗(yàn) 室 制 取 氣 體 的 發(fā) 生 裝 置 和 收 集 裝 置 確 定 的基 本 依 據(jù) :（ 1 ） 研 究 氣 體 實(shí) 驗(yàn) 室 制 法 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 原 理 .就 是 研 究 在 實(shí) 驗(yàn) 條 件 下 （ 如 常 溫 、 加 熱 、 加 催 化劑 等 ） 可 用 什 么 藥 品 ， 通 過(guò) 什 么 反 應(yīng) 來(lái) 制 取 這 種氣 體 . （ 2 ） 研 究 制 取 這 種 氣 體 所 采 用 的 實(shí) 驗(yàn) 裝 置 . （ 3 ） 研 究 如 何 驗(yàn) 證 所 得 的 氣 體 就 是 所 要 制 的 氣 體 . 二氧化碳制取實(shí)驗(yàn)及相關(guān)性質(zhì)比較:結(jié)小課堂 1.實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 CO2氣 體 時(shí) ,最 適 宜 的 一 組 藥 品 是 （ ）A.純 堿 (Na2CO3)與 稀 硫 酸B.木 炭 和 氧 氣C.大 理 石 與 稀 鹽 酸D.石 灰 石 和 稀 硫 酸解 析 ： Na2CO3與 稀 硫 酸 反 應(yīng) 速 率 太 快 ,氣 體 不 易 收集 .木 炭 和 氧 氣 反 應(yīng) 生 成 的 氣 體 不 易 收 集 .石 灰 石 和稀 硫 酸 反 應(yīng) 開(kāi) 始 有 氣 泡 ,反 應(yīng) 一 段 時(shí) 間 后 無(wú) 氣 體 產(chǎn) 生 .大 理 石 與 稀 鹽 酸 反 應(yīng) 速 率 適 中 ,價(jià) 格 便 宜 ,便 于 操 作 .饋反檢測(cè)C 2.常 溫 下 塊 狀 大 理 石 投 入 足 量 稀 硫 酸 中 ,剛 開(kāi) 始 能 產(chǎn) 生 氣 體 ,但 很 快 就 停 止 反 應(yīng) .而 將 大 理 石 粉 末 逐 步 加 入 足 量 稀 硫 酸 中卻 能 持 續(xù) 產(chǎn) 生 氣 體 .由 此 得 出 的 結(jié) 論 或 推 理 正 確 的 是 （ ）A.物 質(zhì) 間 是 否 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) ,只 和 反 應(yīng) 的 條 件 有 關(guān)B.反 應(yīng) 物 之 間 必 須 直 接 接 觸 才 會(huì) 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng)C.塊 狀 大 理 石 與 粉 末 狀 大 理 石 的 化 學(xué) 性 質(zhì) 不 同D.硫 酸 鋇 粉 末 也 可 和 鹽 酸 發(fā) 生 化 學(xué) 反 應(yīng) 而 溶 解解 析 :塊 狀 大 理 石 與 稀 硫 酸 接 觸 面 積 小 ,且 反 應(yīng) 生 成 微 溶 于水 的 硫 酸 鈣 附 著 在 大 理 石 表 面 ,阻 止 了 反 應(yīng) 的 進(jìn) 行 ,而 粉 末狀 大 理 石 與 稀 硫 酸 接 觸 面 積 大 ,使 反 應(yīng) 持 續(xù) 進(jìn) 行 .饋反檢測(cè)B 3.現(xiàn) 有 下 列 實(shí) 驗(yàn) 儀 器 : 大 試 管 ; 燒 杯 ; 酒精 燈 ; 集 氣 瓶 ; 長(zhǎng) 頸 漏 斗 ; 帶 導(dǎo) 管 的 雙 孔塞 ; 導(dǎo) 氣 管 ; 玻 璃 片 ; 鐵 架 臺(tái) ; 水 槽 等 儀器 ,在 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 CO2時(shí) ,應(yīng) 選 用 的 儀 器 有 （ 填序 號(hào) ） . 解 析 ： 本 題 考 查 了 實(shí) 驗(yàn) 室 制 取 二 氧 化 碳 氣 體的 裝 置 和 實(shí) 驗(yàn) 過(guò) 程 .利 用 制 取 二 氧 化 碳 的 發(fā) 生裝 置 和 收 集 裝 置 以 及 反 應(yīng) 條 件 來(lái) 選 擇 儀 器 .答 案 ： 饋反檢測(cè) 一 、 教 材 作 業(yè)【 必 做 題 】教 材 第 116頁(yè) 練 習(xí) 與 應(yīng) 用 的 第 1、 2、 3、 4題 .二 、 課 后 作 業(yè) 業(yè)作布 置