实验室制取二氧化碳的方法是什么

巩俐菊豆2023-05-08  29

实验室制取二氧化碳的方法:大理石与稀盐酸反应制取。

反应方程式:

制取装置:

收集方法:由于二氧化碳密度比空气大,能溶于水且能与水反应,所以采用向上排空气法;

检验方法:将生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,证明该气体为二氧化碳;

验满方法:用燃着的木条被在集气瓶口,注意不能伸入瓶内,如果火焰熄灭,证明已集满。

扩展资料:

二氧化碳研究简史:

原始社会时期,原始人在生活实践中就感知到了二氧化碳的存在,但由于历史条件的限制,他们把看不见、摸不着的二氧化碳看成是一种杀生而不留痕迹的凶神妖怪而非一种物质。

3世纪时,中国西晋时期的张华在所著的《博物志》一书记载了一种在烧白石作白灰过程中产生的气体,这种气体便是如今工业上用作生产二氧化碳的石灰窑气。

化学家们结合氧和碳的原子量得出“固定空气”中氧和碳的原子个数简单的整数比是2:1,又以阿伏伽德罗于1811年提出的假说为依据,通过实验测出“固定空气”的分子量为44,从而得出“固定空气”的化学式,与此化学式相应的名称便是“二氧化碳”。

参考资料来源:百度百科——二氧化碳

二氧化碳的实验室制法

1)原理:用石灰石和稀盐酸反应: CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑

2) 选用和制氢气相同的发生装置

3)气体收集方法:向上排空气法

4)验证方法:将制得的气体通入澄清的石灰水,如能浑浊,则是二氧化碳。

验满方法:用点燃的木条,放在集气瓶口,木条熄灭。证明已集满二氧化碳气体。

3、二氧化碳的工业制法:

煅烧石灰石: CaCO3高温CaO+CO2↑

生石灰和水反应可得熟石灰:CaO+H2O=Ca(OH)2

二氧化碳的性质

1、物理性质:无色,无味的气体,密度比空气大,能溶于水,高压低温下可得固体----干冰

2、化学性质:

1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸

2)与水反应生成碳酸: CO2+H2O==H2CO3 生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红,

H2CO3 == H2O+ CO2↑ 碳酸不稳定,易分解

3)能使澄清的石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应用于检验二氧化碳。

4)与灼热的碳反应: C+CO2高温2CO

(吸热反应,既是化合反应又是氧化还原反应,CO2是氧化剂,C是还原剂)

3、用途:灭火(灭火器原理:Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑)

既利用其物理性质,又利用其化学性质

干冰用于人工降雨、制冷剂

温室肥料

4、二氧化碳多环境的影响:过多排放引起温室效应。

(1课时)

一知识教学点

二氧化碳的实验室制法。

二重、难、疑点及解决办法

1重点:实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置和制取方法。

2难点:从实验室制取气体的设计思路出发,学习二氧化碳的实验 室制取方法。

3疑点:实验室制取二氧化碳,为什么不能用稀硫酸?

4解决方法

(1)采取讨论的形式,从学生学过的氧气和氢气的实验室制法,归纳和总结出气体实验室制法的设计思路和方法。 。

(2)通过演示和补充实验,组织学生分析讨论二氧化碳的实验室制取方法,使学生掌握实验室制取二氧化碳的原理,提高学生分析和解决实际问题的能力。

三教学步骤

(一)明确目标

1联系实验室制取氧气、氢气,学会实验室制取气体的一般方法。

2掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、实验装置、使用的药品、仪器名称和收集方法。

(二)整体感知

本节主要采用讨论的形式,使学生掌握二氧化碳的实验室制法。

(三)教学过程

[复习提问]:(1)CO2有哪些物理性质和化学性质?

(2)实验室制取H2、O2的反应原理是什么?

[小结]:实验室制取氧气的原理是利用高锰酸钾或氯酸钾(用二氧化锰作催化剂),在加热条件下得到氧气。实验室制取氢气的原理是用金属锌和稀硫酸(或稀盐酸)反应得到氢气。

[教师活动]:投影出制取H2、O2的几套装置图,通过讨论得出这些装置图的适用范围:(1)当用固体反应,需要加热产生气体时,可采用制取氧气的装置;(2)当用固体与液体反应,不需加热就能生成气体时,可采用制取H2的装置(注意该气体难溶于水或酸)。

[提问]:(1)在实验室如何收集H2和O2,根据它们什么性质?

(2)如何检验H2和O2?

[学生活动]:通过讨论得出以下结论:(1)根据气体的物理性质(密度和溶解性)决定采用什么方法收集;(2)利用物质的特性来检验物质。

[总结板书]:实验室制取气体的思路和方法是:

1首先了解在实验室的条件下,用什么药品,通过什么化学反应制取这种气体。

2根据反应物的状态、反应条件和生成气体的物理性质,来设计实验装置,决定采用什么方法收集。

3需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。

[讲解]:根据以上思路,我们来学习二氧化碳的实验室制法。

[板书]:一实验室制取二氧化碳的化学反应原理

[学生活动]:阅读教材第93页。

[板书]:1药品:大理石(石灰石)和稀盐酸

2化学方程式:CaCO3 + 2HCl ==CaCl2 + H2O + CO2↑

[学生活动]:讨论实验室制取CO2时,能否将稀HCl换成稀H2SO4?能否将CaCO3换成NaCO3?

[演示实验]:向装有大理石的试管中加入稀HCl,另一支也装有大理石的试管中加入稀H2SO4,让学生观察实验现象。

[讲解]:大理石跟稀H2SO4反应一段时间就停止放出气体,是由于CaCO3和H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水,覆盖在大理石表面,阻止大理石和H2SO4接触,反应就停止了,所以不能用稀H2SO4代替稀HCl。

[演示试验]:取两支试管,一支装有大理石,另一支装有碳酸钠,都加入盐酸。

[学生活动]:观察两支试管中产生气体的程度,思考碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳是否容易收集。

[目的意图]:通过上面的演示试验,使学生理解掌握实验室制取二氧化碳所用药品和依据的反应原理。

[提问]:根据实验室制取二氧化碳的反应原理,确定制取二氧化碳可采用什么装置?

[板书]:二实验室制取二氧化碳的装置

1装置:同制取氢气的装置相似。

[讲解]:采用与制取氢气相同的装置,指出反应的容器可以是锥形瓶、平底烧瓶、广口瓶、大试管、启普发生器等,并强调装置的正确性和原因。

[提问]:根据CO2的物理性质,采用什么方法来收集CO2呢?

[板书]:2收集方法:采用向上排空气法,不能用排水法。

[实验]:实验室制取二氧化碳。

[提问]:(1)如何检验生成的气体是二氧化碳?

(2)如何证明集气瓶中充满了二氧化碳?

[总结板书]:三二氧化碳的检验方法

1检验方法:将生成的气体通人澄清的石灰水中,如果石灰水变浑浊,则证明该气体为CO2。

2验满方法:将燃着木条放在集气瓶口,如木条熄灭,证明瓶内充满CO2。

[实验]:再次演示实验5—8:实验室制取CO2。

[学生活动]:阅读教材第95页的选学材料,回答每种灭火器的用途及注意事项。

[目的意图]:提高学生的安全意识。

[板书]:四三种常见的灭火器

(四)总结、扩展

比较氧气、氢气和二氧化碳的实验室制法。

四布置作业

1列表比较H2、O2、CO2的实验室制法。

2教材第96页习题2、3、4、5。

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