课题2二氧化碳制取的研究课堂实录【2】

地区： 云南省 - 临沧市 - 云　县

学校：云县涌宝中学

课题2　二氧化碳制取的研… 初中化学       人教2011课标版

掌握实验室制取二氧化碳的反应原理和方法，知道二氧化碳的验证和验满方法；能设计出实验室制取二氧化碳的简易装置，了解实验室制取气体的一般思路。

学生对实验室里如何制取气体已经有了初步的认识，如知道了实验室常用三种方法来制取氧气（高锰酸钾加热；氯酸钾和二氧化锰混合加热；过氧化氢溶液和二氧化锰混合）。通过氧气性质的学习和收集装置的结合，学生也有了选择收集装置的部分经验。生活中学生已经积累的经验：二氧化碳的密度比空气大；不燃烧也不支持燃烧；可以灭火等。学习中学生已经知道一些能产生二氧化碳的发应原理，但却不知道怎样选择才适合实验室制备气体及还需要考虑的因素。教师要利用学生已有的知识对其进行引导，使知识得到补充完善，如制备气体时要考虑哪些问题，收集时要注意哪些性质等等，只有这样才能使学生能力得到提升。

实验室制取二氧化碳装置的探究；归纳实验室制备一般气体的规律；实验室制备气体的知识整合和能力的培养。

通过对已学过产生二氧化碳的化学反应的分析，寻找出适合制取二氧化碳的原料，综合分析出制取气体时要综合考虑的因素，进而归纳出自己一套思路。

通过已学的反应归纳分析出制备气体的思路。

归纳方法的运用。

        要制取二氧化碳，首先要生成二氧化碳，以前我们学过生成二氧化碳生成的反应有那些？（学生通过回忆回答）

写出下面反应的化学方程式：

1.木炭的燃烧

2.煅烧石灰石

3.木炭与氧化铜的反应

4.一氧化碳的燃烧

1.实验室制取气体的实验装置选择

2.气体的除杂

3.气体的干燥

4.尾气的处理

1.除杂

2.节能环保

3.安全简便

蜡烛（足量）在如图1所示的密闭容器内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化（如图2所示）。下列判断中，正确的是（  ）
  

 A. 蜡烛燃烧前装置内只有氧气                     
    B. 瓶中氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
　  C. 该过程中装置内物质总质量不断减少
    D. 蜡烛熄灭后瓶内气体只有二氧化碳气体

将一个洗浄的鸡蛋放入烧杯中，然后倒入稀盐酸，使液面高于鸡蛋约1厘米，半分钟后观察，鸡蛋表面聚集了很多小气泡，并不断增多、变大。大约5分钟后，可观察到鸡蛋自动上浮，浮出水面后部分气泡消失，鸡蛋随即下沉，如此不断反复，好像在“潜泳”。

鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，它能与盐酸反应生成二氧化碳气体。

同学们能解释上述现象吗？

1、实验药品：固体药品：石灰石和大理石

             液体药品：稀盐酸

2、反应原理：CaCO₃+2HCl=== CaCl₂+H₂O+CO₂↑(重点)

（1）不能用H₂SO₄代替盐酸，因为

　　　　CaCO₃+ H₂SO₄ === CaSO₄ +H₂O+CO₂↑生成的CaSO₄微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止了碳酸钙与酸接触，使反应难以进行。

　　　（2）不能用Na₂CO₃代替大理石，因为碳酸钠粉末，反应速率太快，不便于控制。

      （3）不能用浓盐酸，因为农盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体使收集的二氧化碳不纯。

仪器的选择与实验装置的组装，收集时应注意的问题，如检验与验满等。

仪器的选择与实验装置的组装，收集时应注意的问题，如检验与验满等。

收集时的注意事项。

发生装置（固--液反应不加热）

收集方法

二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集

二氧化碳密度比空气大，可用向上排空气法收集

将产生的气体通入澄清的石灰水，观察现象。

分析现象，得出结论。

二氧化碳不支持燃烧，将燃着的木条靠近集气瓶口，如果木条的火焰熄灭，则证明收集的二氧化碳已满。

气体制备的系统归纳与演绎。

气体制备的系统归纳与演绎应用。

工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，就值得生石灰，同时得到副产品二氧化碳。

（１）检查装置气密性

（２）装入大理石、塞紧塞子、发生装置内导管刚露出塞子即可

（３）把反应装置固定好

（４）把长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端，液封

（５）收集气体，到期不思念一定要插入集气瓶底部

拓展：碳酸根离子的检验：含有碳酸根化合物的样品，加入稀盐酸，将产生的气体通入到澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明样品中有碳酸根离子。

1．某气体的密度为0.76kg／m3，易溶于水，实验室收集该气体的方法是（   ）

A．排水法

B．只能用向上排空气法

C．向下排空气法或排水法

D．只能用向下排空气法

2．实验室制取二氧化碳的有关操作：（1）加入石灰石。（2）检查装置的气密性。（3）收集二氧化碳。（4）从长颈漏斗注入稀盐酸至浸没漏斗下端。其中正确的操作顺序是（   ）

A．（2）（4）（1）（3）

B．（2）（1）（3）（4）

C．（4）（1）（2）（3）

D．（2）（1）（4）（3）

3．相同质量的Na₂CO₃，、CaCO₃、MgCO₃加入足量的盐酸，得到CO₂的质量（   ）

A．一样多

B．Na₂CO₃最多

C．CaCO₃最多

D．MgCO₃最多

4.实验室制取二氧化碳用不到的仪器是（      ）。

A.长颈漏斗    B.广口瓶     C.酒精灯        D.集气瓶

5.用排空气法收集气体，该气体的密度（     ）。

A.一定比空气的大                    B.一定比空气的小

C.可能比空气的大也可能比空气的小    D.应与空气的密度接近

6.实验室用高锰酸钾加热分解制取O₂和用大理石与盐酸反应制取CO₂相比较，下列说法中，正确的是（    ）。

A.都需要加热

B.前者反应物是固体，后者反应物是固体和液体

C.都是分解反应

D.前者可用向下排空气法收集，后者可用向上排空气法收集

7.检验一瓶用排空气法收集的二氧化碳是否已集满的方法是（     ）。

A.把燃着的木条放在瓶口        B.把燃着的木条伸入瓶内

C.加入澄清石灰水              D.用托盘天平称其质量

8.已知实验室制取气体丙的表达式为：甲（固） + 乙（固）==丙 ↑+ 丁，且气体丙易溶于水，密度比空气大，则应选下列何种装置和收集方法

A．制H₂装置和排水法收集             B  高锰酸钾制O₂装置和向上排气法

C  高锰酸钾制O₂装置和向下排气法    D  高锰酸钾制O₂装置和排水法收集  

9.二氧化氮（NO₂）能与水反应生成硝酸和一氧化氮气体，现要收集一瓶二氧化氮气体，可取用的方法是：

A．排水法                             B 排水法或向上排气法  

C  只能用向上排气法                  D 只能用向下排气法    

10.家庭厨房使用的口碱主要成分是一种含钠的化合物，将盐酸加入口碱时，放出一种无色、无气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，由此推知这种化合物是下列四种物质中的（     ）。

A.NaCl         B.Na₂CO₃       C.NaOH          D.NaClO₃

11.实验室制备并收集ＣＯ２，通常有以下操作步骤：

①检查装置气密性　　②连接装置　③加入大理石　④加入稀盐酸　　⑤收集　⑥验满       其中排列顺序正确的是（    ）。

A.①②③④⑤⑥                 B.②①④③⑤⑥

C.②①③④⑤⑥                 D.②③④①⑤⑥

12实验室制取二氧化碳适用的仪器是（  ）

A、广口瓶、集气瓶、酒精灯      B、漏斗、广口瓶、集气瓶、水槽

C、长颈漏斗、广口瓶、集气瓶    D、广口瓶、集气瓶、长颈漏斗

13.某气体在标准状况下密度为1．98g／L，该气体易溶于水，在实验室收集此气体时可用(    )
A、排水集气法                       B、向上排空气集气法
C、向下排空气集气法                D、以上方法均可以
14.实验室制取CO₂可选用的试剂是（  ）

①石灰石和稀盐酸  ②炭粉燃烧 

③炭粉还原氧化铜  ④大理石和稀硫酸

⑤碳酸钠和稀盐酸  ⑥煅烧石灰石

A、①②③⑤⑥    B、①④⑤⑥    C、②③⑤     D、①

15.实验室制取O₂、CO₂两种气体时，可能需要加热的是       (    )

A、制CO₂         B、制O₂           

C、制O₂和CO₂   D、制H₂

16,两份质量相同的碳酸钙，一份与足量的盐酸反应，另一份高温煅烧，( )，则所得的CO₂的量是（  ）

A、与盐酸反应的多  B、高温分解的多  C、一样多  D、无法判断

17.实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳而不能用硫酸的原因是 （  ）
A、两种物质间不能反应 
B、反应太剧烈来不及收集 
C、因为硫酸易挥发，因而产生的气体中混有杂质 
D、生成了微溶性物质覆盖在石灰石表面，阻止了反应的进一步进行
18,实验室制二氧化碳时无需用到的仪器是  (   ) 

A、集气瓶　　B、水槽　　C、导气管　　D、长颈漏斗

19.下列物质中属于纯净物的是（  ）

A、大理石  B、稀盐酸  C、碳酸钙  D、天然气

1.在实验室二氧化碳的制取选择       和       反应，该反应的化学方程式为                        。
2.实验室里制取气体的装置包括       和       两部分，气体发生装置的选择要考虑       和       。
3,实验室用       法收集二氧化碳，验证制取出的气体是否是CO₂， 应将                    ，验证CO₂ 是否装满集气瓶的方法是：                   ，收集好CO₂的集气瓶应    放在桌面上。
4.区分O₂、H₂、CO₂ 三瓶气体的最简单方法是                     。

5．阅读文字：在通常情况下，硫化氢是一种没有颜色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体，密度比空气大，能溶于水，在空气中点燃硫化氢气体，有二氧化硫和水生成。硫化氢的实验室制法是，可用块状硫化亚铁和稀硫酸反应，就有硫化氢气体逸出。

试回答：

（1）具有臭鸡蛋气体，这属于硫化氢的      （填“化学”或“物理”）性质。

（2）制取硫化氢气体的装置可选用      （填“制二氧化碳”或“制氧气）的气体发生装置，收集时可用     法。

（3）写出硫化氢气体在空气中燃烧的化学方程式      。

6．下图是实验室制取二氧化碳并试验其性质的装置。

（1）指出图中的几处错误。

（2）纠正错误，反应一段时间后，B中的紫色石蕊试液会变      色。C中哪一支蜡烛先熄灭，说明CO₂具有       ，且       的性质，因此在一般情况下可用CO₂来      。

7．下列装置图中，用过氧化氢溶液制氧气选    ，用高锰酸钾制氧气选     ，实验室制氢气选        ，收集氧气选         ，收集H₂选      。

8．一 种不溶于水的C2H2气体，要收集这种气体有哪些方法？为什么？

9.

10．右图是实验室制取CO2装置图。

1)请指出图中的错误：

                          ；

                          ；

2)若用正确的装置制备CO₂时选用的试剂是                。A中发生的化学方程式为                                 。检验CO₂是否收满的方法           。

11．已知硫化氢是一种无色、具有臭鸡蛋气味的有毒气体，比空气重，能溶于水。硫化氢的实验室制法：常温下用块状硫化亚铁（FS）与稀硫酸反应，有硫化氢气体逸出。请回答：

（1）具有臭鸡蛋气味，这属于硫化氢（物理、化学）           性质。

（2）制取硫化氢的发生装置，可选用                （选填“高锰酸钾制氧气”或“制二氧化碳” ）的气体发生装置，收集时可用         法。

12.通常情况下氨气（NH₃）是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，形成的溶液是氨水，实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氨气：

①、制取氨气的发生装置与实验室里用      O₂制取的装置相似，收集氨气可用      法，收集氨气的集气瓶必须干燥，这是因为氨气            。

②、实验室欲制备一瓶氨气，除已有的试管，橡皮塞和导管外，还需要的仪器是      。

13.下图装置有多种用途，请回答下列问题。

①若用排空气收集CO₂,则CO₂气体应从装置的      (填a或b，下同)端通入。

②若要排空气法收集H₂，则H₂应从装置的      端通入。

③若用排水法收集O₂，应先将瓶内装满水，然后将O₂从      端通入。

④若用排空气法收集H₂，且H₂从A端通入，可将该装置      。

14.现在A、B、C、D、E五种实验装置图

1)写出A装置中仪器的名称a：         ，b：         。

2)将上图所示装置序号填入下表中：

15.最近中国科技大学陈乾旺教授领导的研究组以二氧化碳和金属钠作原料，在440 ℃和800 atm的条件下，成功合成了金刚石，同时生成氧化钠，首次实现了从二氧化碳到金刚石的逆转变。该反应的化学方程式是__                  ________ _，基本反应类型是_____________。
16.如图 ：

                              这是一瓶只能用向上排空法收集的无色气体，据此请你推断与这种气体相关的物理性质。

①                              ②                              。

17.有一包混合物，其中可能含有适量的炭粉、碳酸钙、氧化铜、氧化铁中的一种或几种，现进行下列实验：①取样，加热至高温，产生一种气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊；②把足量的稀盐酸滴入冷却后的固体残渣中，残渣全部溶解，并产生一种可燃性气体．问：
(1)混合物中一定不含有______________；
(2)混合物中一定含有______________、______________；在实验过程中肯定发生反应的化学方程式______           ________；
(3)混合物中可能含有的物质是______________，为证明它是否存在，你认为可采取的方法是____________________________.
18.为制取并收集一瓶CO₂气体，某课外研究小组向实验教师领取了下列仪器和药品：

（1）写出编号仪器的名称①        ；⑥           ；要完成该实验，他们还必须向实验老师领取的仪器有             ；

（2）实验室制取CO₂时发生反应的化学方程式为                                   ；

（3）收集CO₂时，他们如何检验CO₂已收集满？                                   ；

（4）本实验的装置也可以用来制取我们所熟悉的一种气体是                ；

（5）实验室制取气体要选择适当反应物．我们知道实验室制取大量CO₂气体不能用浓盐酸和大理石为原料，因为                         ；也不能用稀硫酸和大理石为原料，因为                           ；

（6）他们对实验室制取CO₂的实验条件展开了进一步的探究，做了如下四个对比实验：
①取m g大理石粉末与足量的溶质质量分数为5%的盐酸反应；
②取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为5%的盐酸反应；
③取m g大理石粉末与足量的溶质质量分数为10%的盐酸反应；
④取m g块状大理石与足量的溶质质量分数为10%的盐酸反应．
实验现象：产生气泡的快慢顺序为③＞①＞④＞②．
实验结论：

影响大理石和盐酸反应产生CO2快慢的因素有                                      。

小王为了检验从一中操场捡来的一块石灰石中CaCO₃的质量分数，取出稀盐酸100g，平均分成四份，进行实验，结果如表所示：

①哪几次反应中石灰石有剩余？

②上表中a的数值是      。

③试计算这种石灰石中碳酸钙的质量分数？

课题2　二氧化碳制取的研究

课题2　二氧化碳制取的研究

通过对已学过产生二氧化碳的化学反应的分析，寻找出适合制取二氧化碳的原料，综合分析出制取气体时要综合考虑的因素，进而归纳出自己一套思路。

通过已学的反应归纳分析出制备气体的思路。

归纳方法的运用。

        要制取二氧化碳，首先要生成二氧化碳，以前我们学过生成二氧化碳生成的反应有那些？（学生通过回忆回答）

写出下面反应的化学方程式：

1.木炭的燃烧

2.煅烧石灰石

3.木炭与氧化铜的反应

4.一氧化碳的燃烧

1.实验室制取气体的实验装置选择

2.气体的除杂

3.气体的干燥

4.尾气的处理

1.除杂

2.节能环保

3.安全简便

蜡烛（足量）在如图1所示的密闭容器内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化（如图2所示）。下列判断中，正确的是（  ）
  

 A. 蜡烛燃烧前装置内只有氧气                     
    B. 瓶中氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
　  C. 该过程中装置内物质总质量不断减少
    D. 蜡烛熄灭后瓶内气体只有二氧化碳气体

将一个洗浄的鸡蛋放入烧杯中，然后倒入稀盐酸，使液面高于鸡蛋约1厘米，半分钟后观察，鸡蛋表面聚集了很多小气泡，并不断增多、变大。大约5分钟后，可观察到鸡蛋自动上浮，浮出水面后部分气泡消失，鸡蛋随即下沉，如此不断反复，好像在“潜泳”。

鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，它能与盐酸反应生成二氧化碳气体。

同学们能解释上述现象吗？

1、实验药品：固体药品：石灰石和大理石

             液体药品：稀盐酸

2、反应原理：CaCO₃+2HCl=== CaCl₂+H₂O+CO₂↑(重点)

（1）不能用H₂SO₄代替盐酸，因为

　　　　CaCO₃+ H₂SO₄ === CaSO₄ +H₂O+CO₂↑生成的CaSO₄微溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻止了碳酸钙与酸接触，使反应难以进行。

　　　（2）不能用Na₂CO₃代替大理石，因为碳酸钠粉末，反应速率太快，不便于控制。

      （3）不能用浓盐酸，因为农盐酸具有挥发性，会挥发出HCl气体使收集的二氧化碳不纯。