课题2 二氧化碳制取的研究

季初三化学课题2二氧化碳制取的研究（习题含解析）

答案：

(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2)将生成的气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明气体是二氧化碳 (3)口 (4)熄灭 (5)反应物的状态 (6)反应条件 (7)密度 (8)是否溶于水，是否与水反应

1．实验室制取二氧化碳的反应原理 (1)药品

大理石(或石灰石)和稀盐酸

大理石或石灰石的要紧成分是碳酸钙，化学式是CaCO3。

(2)反应原理

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2CO3

碳酸钙 氯化钙 碳酸

碳酸不稳固，容易分解生成二氧化碳和水。

H2CO3===H2O＋CO2↑

总的化学方程式是：

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑

释疑点 实验室制取CO2时不用稀硫酸、浓盐酸的缘故 ①实验室制取二氧化碳不用稀硫酸，因为稀硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石表面，阻碍石灰石与硫酸接触，使反应中断。②不用浓盐酸。浓盐酸易挥发出氯化氢气体，导致二氧化碳不纯。

【例1】在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是( )

A．碳酸钠粉末与浓盐酸

B．块状石灰石与稀硫酸

C．石灰石

D．块状大理石和稀盐酸

解析：

A × 碳酸钠粉末与浓盐酸反应过快，且浓盐酸易挥发，碳酸钠价格贵

B × 不能用稀硫酸，因为反应生成的硫酸钙会阻止反应连续进行

C × 高温分解石灰石是二氧化碳的工业制法 D

√ 反应速率适中，易于操作和收集，是合适的药品

答案：D

2．制取气体的一样思路

(1)制取装置的选择

实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置要紧由反应物的状态、反应条件决定，收集装置要紧考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。

(2)发生装置的选择

装置 反应类型 反应条件 举例

固体＋固

体(加热)型 加热 KMnO4

制O2

固体＋液

体(常温)型 不加热 H2O2制O2，

二氧化碳制取的研究教学设计

教学目标：

1．知识与能力

(1)知道实验室制取二氧化碳所用的药品、发生装置的选取、操作步骤、检验和收集方法。

(2)初步解释选择所用试剂、装置及收集方法的原因。

(3)通过对二氧化碳制取的研究，提高和锻炼学生小组协作设计并完成一些简单的化学实验的能力。

2．情感、态度与价值观

(1)保持和增强学生对生活和自然界中化学现象的好奇心和探索欲，培养和发展学生学习化学的兴趣。

(2)通过开展探究活动，培养学生的集体协作精神与能力。

教学重点：

1、实验室制取二氧化碳的原理

2、二氧化碳的制取及验满。

教学难点：

实验装置的设计与选择

药品及仪器、用品：

石灰石、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠、试管、铁架台、导管、集气瓶、烧杯、试管架、镊子、钥匙、纸槽

教学方法：分组实验

教学过程：

[导入]可以产生二氧化碳的化学反应有很多，请大家回忆并总结一下这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳？说明理由。引导学生从是否消耗能源、材料是否经济、操作是否简便以及是否符合环保等方面考虑，合理选取和利用物质，并且尽可能符合绿色化学的要求。

任务一、药品的选择

首先出示实验室制取气体的一般原则

安全、简单、便于收集、成本低、环保

投影、探究制取二氧化碳的药品

师生共同讨论归纳：

生成二氧化碳的反应 能否用于实验室里制取二氧化碳和理由

C+O2点燃 CO2 不能，不好收集或收集不纯 呼吸作用 不能，不好收集或收集不纯

CaCO3高温 CaO+CO2↑ 不能，反应需高温，不安全

碳酸钠与稀盐酸 不能，速度太快，不便于收集

石灰石与稀硫酸 不能，反应一会会停止

石灰石与稀盐酸 原料易得，常温下反应，放出气体速度平缓，制得的CO2多

学生动手实验，从以下方面分析（是否产生CO2 ，产生气体速度（快、适中、慢），是否适合制取CO2）

1 碳酸钠与稀盐酸

2 石灰石与稀硫酸

3

石灰石与稀盐酸

1 二氧化碳制取的研究

1.药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸。

2.反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2↑

3.发生装置和收集装置：

（1）发生装置：“固——液不加热型”。气体的发生装置由反应物的状态和反应条件决定。制取二氧化碳常用的发生装置如下：

（2）装置连接时要注意以下两点：

①长颈漏斗的下端管口必须插入到液面以下，否则生成的气体会从长颈漏斗口跑掉；

②导气管伸入容器内无需太长，更不能插入到液面以下。若伸入到液面下，

气体就无法从导管口排出。

（3）收集装置：气体的收集方法由气体的密度和气体的溶解性决定。二氧

化碳能溶于水，密度比空气的大，通常采用向上排空气法收集（如右图所

示）。收集时要注意将导管插到瓶底。

4.验满：将燃着的木条置于集气瓶口，如木条熄灭，则二氧化碳收集满了。

5.检验：将产生的气体通入澄清的石灰水中，若观察到石灰水变浑浊，说明

有CO2生成。

【要点诠释】

药品选用应注意的问题：

（1）不能用浓盐酸。浓盐酸挥发出的氯化氢气体混入二氧化碳中，导致所收集的二氧化碳不纯。

（2）不能用硫酸。因为硫酸跟碳酸钙反应（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2↑） 生成的硫酸钙微溶于水，它覆盖在石灰石的表面，阻碍了石灰石与硫酸进一步接触，使反应难以继续进行。

（3）不可用碳酸钠。因为碳酸钠是固体粉末且易溶于水，它与盐酸反应（Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑）速率太快，不便于控制，且碳酸钠比石灰石价格高，不经济。 知识点一、二氧化碳的实验室制法 2

1.化学反应原理的确定：可以生成二氧化碳的化学反应有很多，例如：

（1）碳在氧气（或空气）中燃烧：C+O2CO2

(2)碳在高温下还原金属氧化物：2CuO+C2Cu+CO2↑ 2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑

(3)石灰石高温分解： CaCO3 CaO+CO2↑

第六单元 碳和碳的氧化物

日期 节数

第六单元 碳和碳的氧化物 课题2 二氧化碳制取的研究

三维目标：1、知识与技能

⑴了解实验室制取气体的方法和设计思路

⑵能用化学议程式表示出实验室制取二氧化碳的化学反应原理，能说出实验装置的仪器名称及操作要点

⑶探究实验室抽取二氧化碳的装置，初步学习制取二氧化碳的实验操作

2、过程与方法

⑴通过对获得二氧化碳气体途径的讨论与分析，探究实验室制取二氧化碳的理想药品，树立多角度，多层次的观察和分析问题的意识。

⑵通过学生设计、组装实验、体验反思和完善设计，掌握基本实验技能

3、情感态度与价值观

⑴通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质、

⑵通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习，体验探究成功的乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断地学习化学的兴趣。

教学重点：实验室制取二氧化碳的化学反应原理，实验装置和收集方法

教学难点：从实验室制取气体的思路出发，学习二氧化碳的实验室制取方法

教具准备：

教 学 过 程：

【复习】

1、 碳的化学性质①常温下，稳定性②高温和点燃：可燃性、还原性

2、 默写反应方程式：①碳在空气中充分燃烧

②碳不充足燃烧

③氧化铜与碳反应

④氧化铁与碳反应

【过渡】碳的化学性质在我们生活中有很重要的作用，但我们怎么样来制取二氧化碳呢

。

一、药品的选择

在我们以前我们也学习了一些生成二氧化碳的反应，我们现在来回忆一下

1、 C＋O2 点燃

CO2 用碳来制取不好的方面：不便收集同时氧气不足会生成一氧化碳

2、 蜡烛点燃 （同上）

3、 Na2CO3＋2HCl ＝2NaCl＋CO2↑＋H2O（实验：反应迅速，产生大量气泡不利用收集）