课时二二氧化碳的制取的研究
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课时二、CO2的实验室制取
一、CO2的性质
（一）物理性质：无色、无味的气体；密度比空气的大；能溶于水。
1.倾倒CO2的实验：
实验目的：比较CO2的密度与空气密度的大小。
实验过程：将CO2气体慢慢倒入烧杯中（倾倒时集气瓶口的玻璃片不要拿掉，只需露出瓶口的三分之一左右，并缓慢倾倒）。
实验现象：蜡烛自下而上依次熄灭。
实验结论：（1）CO2不能燃烧；（2）CO2不支持燃烧；
（3）CO2密度比空气密度大。
2.CO2溶于水的实验：
实验目的：探究CO2否溶于水。
实验过程：向一个收集满CO2气体的质地较软的塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡。
实验现象：塑料瓶变瘪。
实验结论：CO2能溶于水（通常情况下，1体积水溶解1体积CO2）。
（二）化学性质：不燃烧、也不支持燃烧；能与水反应生成碳酸；能使澄清石灰水变浑浊；高温条件下能与碳反应。
1.CO2与水反应的实验：
实验步骤：（1）取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花；
（2）将第四朵花取出，小心地用吹风机烘干。
实验原理：石蕊是一种植物色素，紫色石蕊溶液遇酸性物质变红；
遇碱性物质变蓝，遇中性物质不变色。
紫变红不变色不变色紫变红
实验结论：CO2与H2O反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3
碳酸不稳定，容易分解为CO2和H2O：H2CO3 = CO2↑+H2O
碳酸能使紫色石蕊溶液变红。
2.CO2与澄清石灰水反应的实验：
实验步骤：将CO2气体通入澄清石灰水中，观察到石灰水变浑浊。
实验结论：CO2能与澄清石灰水反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
3.CO2与碳的反应（工业制煤气）：C+CO2高温2CO
4.CO2与镁的反应：2Mg+CO22MgO+C（特例）
二、CO2的实验室制取
（一）实验室制取气体的思路
1.选择合适的反应物（状态、大小）、反应条件（加热、常温、高温、催化剂）和实验装置（发生装置、收集装置）。
2.反应速率适中，便于收集气体，原料易得，制得的气体纯净。
（二）实验室制取气体实验装置的选择
1.发生装置选择的依据：（1）反应物的状态；（2）反应的条件。
2.收集装置选择的依据：（1）气体的密度；（2）气体的水溶性。
装置优缺点
（三）制取二氧化碳
1.制取CO2
（1）实验室制取CO2
实验药品：大理石（或石灰石）和稀盐酸（都是混合物）
实验原理：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
实验装置：发生装置：固体+液体不加热
收集装置：密度比空气大—向上排空气法
（2）工业制取CO2：高温煅烧石灰石CaCO3====CaO+ CO2↑
★★【探究实验室制二氧化碳的理想原料】
可选择的固体原料：块状石灰石（主要成分CaCO3）、
碳酸钙粉末（CaCO3）、碳酸钠粉末（Na2CO3）、可选择的液体原料：稀、浓盐酸（HCl）、稀硫酸（H2SO4）分析：（1）浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2气体不纯；（2）稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石表面，使反应中止；（3）稀盐酸和稀硫酸与CaCO3粉末和Na2CO3粉末反应速率太快，产生的气体不便于收集；（4）选择大理石和稀盐酸的原因是该反应速率适中，便于收集，且原料易得，产生的CO2气体较纯净。
2.净化CO2：HCl气体和水蒸气
除杂方法：将气体通过盛有NaHCO3溶液的洗气瓶（除HCl气体）；
再通过盛有浓硫酸的洗气瓶（吸水性，除水蒸气）
3.检验CO2
（1）检验是否为CO2：
将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明该气体是CO2；（2）检验是否收集满：
将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则已满。
4.存放CO2：
收集满CO2气体的集气瓶要用玻璃片盖住并正放在桌面上。
产生气体→除去H Cl→除去水蒸气→收集气体→存放气体
三、CO2的用途
1.泡沫灭火器：能说明不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大；
2.促进光合作用：
3.工业原料：
4.作制冷剂、人工降雨：干冰升华吸热
四、对生活和环境的影响
1.CO2本身没有毒性，但不能供给呼吸，当空气中含量超过正常值时，CO2会对人体健康产生影响，所以人多的地方通风换气。
2. CO2对环境的影响——温室效应（臭氧、甲烷、氟氯代烷）
【总结反思】
1.气体发生装置：
A B C D
A.固体+加热发生装置；
B.固体+液体不加热发生装置；分液漏斗可以控制反应速率；
装置使用原则：固体放在锥形瓶底，液体放在漏斗内；
C.固体+液体不加热发生装置；长颈漏斗便于添加较多液体；
装置使用原则：固体放在锥形瓶底，液体从长颈漏斗加入；
装置注意事项：长颈漏斗末端伸入液面以下，形成液封，防止生成
的气体从长颈漏斗逸出。
D.固体+液体不加热发生装置；
装置使用原则：固体放在多孔隔板上，液体通过长颈漏斗加入。
2.气体收集装置：
A B C D E
A.向上排空气法：导气管伸入到集气瓶底部；用于收集密度大的气体；
B.向下排空气法：导气管伸入到集气瓶底部；用于收集密度小的气体；
C.排空气法：密度大气体的从长管进，密度小的气体从短管进；
D.排水法：用于收集不溶于水且不与水反应的气体；
导气管伸入集气瓶口即可，便于水的排出；
收集到的气体纯度较高，但含有一定量的水蒸气；
E.排水法：短管进长管出；
短管刚伸入集气瓶即可，长管伸入集气瓶底部。
3.洗气装置（除杂、干燥、检验）：长进短出。
干燥（吸水）检验CO2 吸收CO2里的HCl 吸收CO2
或吸收H2里的HCl 4.尾气处理装置：当尾气污染环境时需要对尾气进行处理后才能排放【氧气制取的实验原理】
1.
2.
3.
巩固：根据不同的实验原理选择合适的发生装置和收集装置。
