探究实验室制取二氧化碳的装置
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人教版九年级化学上册 第六单元 课题3 二氧化碳的实验室制取(共21张PPT)
常温
加热
常温
比空气的大
溶于水,与水反
应
比空气的大
不易溶于水,不
与水反应
课程讲授
初步认识
实验室里制取二氧化碳的装置
总结：
在实验室制取二氧化碳可选择
类似于分解过氧化氢制氧气的
发生装置。采用向上排空气法
收集。
液封，防止气
体溢出
课程讲授
新课推进
实验室里制取二氧化碳
思考与讨论
请根据二氧化碳的性质讨论：
（1）怎样检验生成的气体是二氧化碳？
二氧化碳。
3.了解实验室中制取气体的一般思路和方法。
课程讲授
初步认识
反应前后都有气体，
生成的气体不易收集
能生成二氧化碳的反应
①木炭在氧气中燃烧：C+O2
CO2
②石灰石高温分解：CaCO3
CaO+CO2↑
反应条件苛刻
反应物不易得
③木炭还原氧化铜：C+2CuO
2Cu+CO2↑
取材不便，条件限制，操作较复杂，产生的二氧化碳不便收集
水的硫酸钙会附着在其表
面,阻止反应的继续进行。
实验分析
适合实验室制取
二氧化碳气体
反应速率太快，
不易收集
石灰石和稀硫 开始反应有气泡，一 反应一会儿就停
会儿就无气泡产生
酸
止
课程讲授
方法导引
实验室制取气体的一般思路和方法
1.确定制取气体的化学反应原理
2.设计制取气体的实验装置
反应物的状态：固固、固液、液液……
分子质量为138）。把稀盐酸加入草木灰中，会生成无色气体，这
种气体能使澄清石灰水变浑浊。请根据上述现象判断草木灰的主要
二氧化碳制备装置图
(2) 排空气法 向上排空气法：适用于密度比空气大的气体。 向下排空气法：适用于密度比空气小的气体。
不能与 空气中 的任何 成分发 生反应
制取二氧化碳的装置氧化碳的实验室制取 (1)药品：大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)，稀盐酸。 (2)原理：碳酸钙 + 盐酸→ 水 + 二氧化碳 + 氯化钙 CaCO3 HCl H2O CO2 CaCl2
实验室制取气体的思路：
选择药品
反应原理
发生装置
操作步骤
收集装置
检验和验满
1、发生装置 由反应物状态及反应条件决定。
(1) 固固加热制气体，则用高锰酸钾制氧气的装置
(2) 固液不加热制气体，则用过氧化氢制氧气的装置
2、收集装置
收集方法由气体的密度及溶解性决定。
(1) 排水法：适用于难溶或不易溶于水，不与水发生反应的气体。
化学人教版九年级上册探究实验室制取二氧化碳的装置
① 查气密性 ② 装药品（先固后液） 通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊， ③ 检验CO2： 说明是CO2 ④ 收集CO2 、验满： 将燃着的木条放在集气瓶口， 若木条熄灭，说明CO2已满
[谈收获，理新知]
1、凡是给固体加热产生气体，发生装置可采用（ A ）装置 2、凡是固体与液体在常温下反应制气体，发生装置 可采用（ B ）装置。 3、如果是液体和液体在常温下反应制气体，发生装置 可采用（ B ）装置； 如果要加热呢？？？
A
B
C
D
E
课后思考：
1、你所组装的装置如何检查装置气密性？
2、该装置有什么不足之处？若无法顺利制 取二氧化碳，是何原因？
排空气法 排水法 密度比空气大：用向上排空气法 密度比空气小：用向下排空气法 难或不易溶于水，也不与水反应
气体 收集
装置
固 体
液 体
不需加 热
密度比空 气大能溶 于水且能 和水反应
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
制取装置
型 发生装置：固液不加热 法 源自集方法：向上排空气普通装置
启普发生器
设计实验装置
•
请你根据你们的思路，选择桌面上的仪器来
组装制取二氧化碳的实验装置，并设计出二
氧化碳的收集和验满的实验方案
第一组：长颈漏斗
圆底烧瓶 双孔橡皮塞 玻璃导 管 橡胶管 集气瓶 玻璃片 第二组：广口瓶 破试管 铜丝 单孔橡皮塞 集气 瓶 玻璃片 玻璃导管 橡皮管 第三组：大烧杯 过滤漏斗 集气瓶 玻璃片 橡皮 管 玻璃导管 第四组：锥形瓶 分液漏斗 玻璃导管 橡皮管 双 孔橡皮塞 集气瓶 玻璃片 第五组：广口瓶 过滤漏斗 玻璃导管 橡皮管 双 孔橡皮塞 集气瓶 玻璃片
制取二氧化碳的实验装置
制取二氧化碳的实验装置
制取二氧化碳的实验装置通常包括以下组成部分：
1. 原料氧化装置：通常使用碳酸钙（石灰石）作为原料，在反应容器中加热石灰石，将其分解为氧化钙和二氧化碳。
2. 反应容器：用于容纳原料和反应产物的容器，通常使用玻璃容器或不锈钢容器。
3. 加热装置：用于加热原料和反应容器，通常使用电炉或燃气炉进行加热。
4. 冷凝装置：用于将反应产生的二氧化碳气体冷凝成液体，通常使用冷却水制冷的冷凝管或冷凝器。
5. 气体收集装置：用于收集并测量制得的二氧化碳气体，常用的方法有置换法（收集在反应容器中，顶部装有水或液体）和排空法（通过水柱排空，以测量排出的二氧化碳体积）。
6. 测量仪器：用于测量二氧化碳气体的体积或质量，常用的测量仪器有气体密度计、气体吸收器和天平等。
以上是制取二氧化碳的主要实验装置，但实际操作过程中还需要注意安全问题，如防止二氧化碳泄漏和避免高温炉或火源的危险等。
在进行实验时，应根据具体需求选择适当的装置和操作方法。
实验室制取二氧化碳的两套全塑性改进装置
眵教 具 制 作 与 实 验 改 进
中国 砚代孝 装 备
想 ，优 点突 出 ：
２ ０ １ ３ 年 １ １ 月
实验开 始前 ，先 将石灰 石放 入 塑料水 管 ，用纱 网封 住 水 管下 端 ，向矿泉 水 瓶 内倒 入 盐酸 后 ，再将 装有 石灰 石 的整 套 塑料 管从瓶 口放 入 ，塞 上沐 浴露 的喷 头 ，接 上 导管 ，系 上保 鲜袋 。实验开 始 时 ，将 喷头 下压 ，气 体放 出 ，保鲜 袋膨胀 ；待气 体收 集完 毕后 ，松 开 喷头 ，此 时 内部 气压 增大 ，酸 液被 压 出纱 网 ，固液脱 离接 触 ，反应
“ 经济 要发 展 ，环境 更要 保护 ” 的科 技 小论 文 ，在校 内 外 引起很 大 反响 。 四 、结 束 语 多年 的经 验 告诉我 们 ，只有 小事做 细 ，细事 做透 ， 我 们 的阅读 教学 工作 才能 落到 实处 ，掷 地有 声 。让我 们 以 “ 建 图 书馆 是 为 了用 图书馆 ” 的理念 为指 导 ，扎扎 实 实开 展各 项读书 活动 ，以创新 、求 真 、务实 的工 作作 风 搞 好 阅读教 学 ，为学生 的终 身发展 积淀文 化素 养 。
生的 学习 兴趣及 动手 能力 。
另外 ，本实 验采 用稀 盐酸 为反应 物 ，对聚 乙烯 、聚
丙烯类塑料的腐蚀性可以忽略不计。固体石灰石放在纱
网上 ，稀 盐酸 在矿泉 水 瓶 中， 当停止 挤压 喷头 时 ，水管 内部 压强 变大 ，会使 固液 脱 离接 触 ，此 时反应 停止 ，也
就不 会 出现气压 过大 产生 危险 的 问题 了。
的研 究 性学 习成 果 。如我们 针对 “ 附近 小型造 纸 厂对 周
师积 极 参与 以图书 、网络 资源 利用 为主 的阅读交 流指 导
中国 砚代孝 装 备
想 ，优 点突 出 ：
２ ０ １ ３ 年 １ １ 月
实验开 始前 ，先 将石灰 石放 入 塑料水 管 ，用纱 网封 住 水 管下 端 ，向矿泉 水 瓶 内倒 入 盐酸 后 ，再将 装有 石灰 石 的整 套 塑料 管从瓶 口放 入 ，塞 上沐 浴露 的喷 头 ，接 上 导管 ，系 上保 鲜袋 。实验开 始 时 ，将 喷头 下压 ，气 体放 出 ，保鲜 袋膨胀 ；待气 体收 集完 毕后 ，松 开 喷头 ，此 时 内部 气压 增大 ，酸 液被 压 出纱 网 ，固液脱 离接 触 ，反应
“ 经济 要发 展 ，环境 更要 保护 ” 的科 技 小论 文 ，在校 内 外 引起很 大 反响 。 四 、结 束 语 多年 的经 验 告诉我 们 ，只有 小事做 细 ，细事 做透 ， 我 们 的阅读 教学 工作 才能 落到 实处 ，掷 地有 声 。让我 们 以 “ 建 图 书馆 是 为 了用 图书馆 ” 的理念 为指 导 ，扎扎 实 实开 展各 项读书 活动 ，以创新 、求 真 、务实 的工 作作 风 搞 好 阅读教 学 ，为学生 的终 身发展 积淀文 化素 养 。
生的 学习 兴趣及 动手 能力 。
另外 ，本实 验采 用稀 盐酸 为反应 物 ，对聚 乙烯 、聚
丙烯类塑料的腐蚀性可以忽略不计。固体石灰石放在纱
网上 ，稀 盐酸 在矿泉 水 瓶 中， 当停止 挤压 喷头 时 ，水管 内部 压强 变大 ，会使 固液 脱 离接 触 ，此 时反应 停止 ，也
就不 会 出现气压 过大 产生 危险 的 问题 了。
的研 究 性学 习成 果 。如我们 针对 “ 附近 小型造 纸 厂对 周
师积 极 参与 以图书 、网络 资源 利用 为主 的阅读交 流指 导
p实验室制取二氧化碳的原理与装置
分析
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2
但是生成的硫酸钙【CaSO4】微溶于水， 覆盖在大理石表面，使大理石与稀硫
酸隔离，反应停止。
结论 实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸代 替稀盐酸
实验3 ：碳酸钠粉末或大理石（或石灰石）粉末 与稀盐酸反应
现象 反应非常剧烈，短时间产生大量气泡 碳酸钠粉末的表面积大，与稀盐酸接
一、实验室制取二氧化碳的反应原理： 实验1：大理石（或石灰石）与稀盐酸反应
现象 有大量气泡产生，大理石逐渐溶解
分析 该反应在常温下进行，反应速度 适中，便于控制。
结论
实验室制取二氧化碳应用大理石 （或石灰石）与稀盐酸反应
实验2：大理石（或石灰石）与稀硫酸反应
现象
刚开始有大量气泡产生，一时间后， 气泡逐渐减少 ，反应逐渐停止。
分析 触面积大，反应速度很快，不易控制
结论
实验室不能用碳酸钠粉末或大理石 （或石灰石）粉末等粉末状物质制取
二氧化碳
该反应的化学方程式为： Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+.用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应
2.不能用稀硫酸 3.不能用不能用碳酸钠粉末或大理石（或石灰石） 粉末等粉末状物质
实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代 替稀盐酸？
不能。因为浓盐酸具有挥发性，使收集 的二氧化碳不纯。
二、实验室制取CO2 的发生装置：
A
反应物：固体和液体 反应条件：常温
B 反应物：固体 反应条件：加热
装置拓展
A
B
C
D
E
F
G
H
想一想：上述装置各有什么优缺点？
收集CO2可用什么方法？为什么？
人教版九年级化学上册62二氧化碳制取的研究 (1)
探究结果：碳酸钠和稀盐酸、稀硫酸反应速度太 快、不易控制，大理石和稀硫酸反应一会便自动 停止，而大理石和稀盐酸反应速度适宜、平稳。
——大理石（或石灰石）和稀盐酸
石灰石中的碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，它附着在石灰石表面，阻止反应进一步发生。
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ 微溶
点燃
（2）二氧化碳与碳的反应：
原理： CO2 + C == 2CO
高温
注：
（1）燃烧不一定需要氧气参加；
（3）上述两反应中二氧化碳是氧化剂，镁、碳是还原剂。
（2）二氧化碳在特殊条件下也能支持燃烧。
(三) 二氧化碳的用途：
1、灭火；
灭火的原因是：二氧化碳既不能燃，也不支持燃， 且密度比空气大，所以，二氧化碳 能覆盖在可燃物的表面，使可燃物 隔绝氧气而熄灭。
2、下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些 错误？为什么？请改正？
长颈漏斗未 插入液面下
导气管伸入液面下
用向下排 空法收集
学完本课题你应该知道
1、实验室里可用石灰石（或大理石）与稀盐酸， 反应来制取二氧化碳。
2、实验室里可用下述装置来制取和检验二氧化碳。
3、实验室制取气体要注意：
2、反应原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
＋）
H2CO3＝H2O＋CO2↑
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋ H2O ＋ CO2↑
大理石和稀硫酸反应一会， 为什么会自动停止？
思考?
生成的CaSO4微溶于水，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，从而反应便自动停止。
（1）选择适当的反应，包括反应物和反应条件；
——大理石（或石灰石）和稀盐酸
石灰石中的碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水，它附着在石灰石表面，阻止反应进一步发生。
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑ 微溶
点燃
（2）二氧化碳与碳的反应：
原理： CO2 + C == 2CO
高温
注：
（1）燃烧不一定需要氧气参加；
（3）上述两反应中二氧化碳是氧化剂，镁、碳是还原剂。
（2）二氧化碳在特殊条件下也能支持燃烧。
(三) 二氧化碳的用途：
1、灭火；
灭火的原因是：二氧化碳既不能燃，也不支持燃， 且密度比空气大，所以，二氧化碳 能覆盖在可燃物的表面，使可燃物 隔绝氧气而熄灭。
2、下图为实验室制取二氧化碳的装置图，有哪些 错误？为什么？请改正？
长颈漏斗未 插入液面下
导气管伸入液面下
用向下排 空法收集
学完本课题你应该知道
1、实验室里可用石灰石（或大理石）与稀盐酸， 反应来制取二氧化碳。
2、实验室里可用下述装置来制取和检验二氧化碳。
3、实验室制取气体要注意：
2、反应原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
＋）
H2CO3＝H2O＋CO2↑
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋ H2O ＋ CO2↑
大理石和稀硫酸反应一会， 为什么会自动停止？
思考?
生成的CaSO4微溶于水，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，从而反应便自动停止。
（1）选择适当的反应，包括反应物和反应条件；
人教版九年级化学上册第6单元3 二氧化碳的实验室制取
1. 确定制取气体的反应原理。 2. 确定制取气体时采用的实验装置，包括发生装置
和收集装置。 (1) 发生装置：选择的依据是反应物的状态和反应
条件，一般分为：
感悟新知
①固体加热型：如图3 所示中的A； ②常温固液混合型：如图3 所示中的B； ③固液加热型：如图3 所示中的C。
知2－讲
感悟新知
知2－讲
课堂小结
石灰石与稀盐酸 向上排空气法 澄清石灰水 燃着的木条
产生CO2 收集CO2 检验CO2 验满CO2
制取 装置
实验室 制取二 氧化碳 的思路
知1－讲
实验室制取气体选择反应物的一般原则是：
1. 原理正确；2. 原料廉价易得； 3. 操作简便；4. 绿
色环保，不产生有害物质；5. 反应速率适中，不宜过快
或过慢；6. 制取的气体较纯净，要求反应物中无气体或
挥发性的物质，生成物中只有一种气体。
感悟新知
3. 实验室制取二氧化碳的装置 （1）发生装置 发生 装置
于收集气体；
感悟新知
知1－讲
(3) 不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有很强的挥 发性，使收集的气体中混有氯化氢气体，不易除去。
感悟新知
知1－讲
拓展：工业上制取二氧化碳的原理是工业上制
取二氧化碳的方法是高温煅烧石灰石，反应的化学
方程式为CaCO3
=高C=温=a=O+CO2 ↑。
感悟新知
方法提醒:
感悟新知
知2－练
(4) A 装置中试管口略向下倾斜的原因是 __防__止__冷__凝__水__倒__流__，__使__试__管__炸__裂___。
(5)用E 装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是 __导__管__口__气__泡__连__续__均__匀__冒__出__时__。
和收集装置。 (1) 发生装置：选择的依据是反应物的状态和反应
条件，一般分为：
感悟新知
①固体加热型：如图3 所示中的A； ②常温固液混合型：如图3 所示中的B； ③固液加热型：如图3 所示中的C。
知2－讲
感悟新知
知2－讲
课堂小结
石灰石与稀盐酸 向上排空气法 澄清石灰水 燃着的木条
产生CO2 收集CO2 检验CO2 验满CO2
制取 装置
实验室 制取二 氧化碳 的思路
知1－讲
实验室制取气体选择反应物的一般原则是：
1. 原理正确；2. 原料廉价易得； 3. 操作简便；4. 绿
色环保，不产生有害物质；5. 反应速率适中，不宜过快
或过慢；6. 制取的气体较纯净，要求反应物中无气体或
挥发性的物质，生成物中只有一种气体。
感悟新知
3. 实验室制取二氧化碳的装置 （1）发生装置 发生 装置
于收集气体；
感悟新知
知1－讲
(3) 不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有很强的挥 发性，使收集的气体中混有氯化氢气体，不易除去。
感悟新知
知1－讲
拓展：工业上制取二氧化碳的原理是工业上制
取二氧化碳的方法是高温煅烧石灰石，反应的化学
方程式为CaCO3
=高C=温=a=O+CO2 ↑。
感悟新知
方法提醒:
感悟新知
知2－练
(4) A 装置中试管口略向下倾斜的原因是 __防__止__冷__凝__水__倒__流__，__使__试__管__炸__裂___。
(5)用E 装置收集氢气时，开始收集的适宜时刻是 __导__管__口__气__泡__连__续__均__匀__冒__出__时__。
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将二氧化碳通入澄清石灰水中， 瓶内，观察木条是否复燃。观察澄清石灰水是否变浑浊。
思 考
气体实验室制法的设计思路
首先要研究实验室制法的反应原理 （即在什么条件下用什么药品，通过什 么反应来制取这一种气体？） 其次要研究制取这种气体采用的装 置和收集方法。 最后还要研究如何检验所得的气体
本节课你学到了什么？
课堂练习
B A
1 实验室制取氧气的发生装置应
A 选择______，收集装置应选择 ______。 DE
D C
2 实验室制取氢气的发生装置应 BC 选择______，收集装置应选择 EF ______。
3 实验室制取二氧化碳的发生装 BC 置应选择______，收集装置应选 D 择______。
E
F
你能用家庭一些生活用
品如饮料瓶等自制一套
制取二氧化碳气体发生
装置吗？
不加热
课堂讨论
二氧化碳如何检验和验满？
1、 检验：将生成的气体通入澄清的石
灰水，若石灰水变浑浊，证明该气体是二氧 化碳。
2、验满：用燃着的木条靠近集气瓶口， 若木条熄灭，说明二氧化碳已经收集满了。
导气管略路出 橡皮塞
长颈漏斗要 伸入液面以下
导气管插入集气 瓶底部
实验步骤：
1、检查装置的气密性 2、装入药品（先固后液） 3、固定试管
一、实验室制取CO2的置： 不加热
1、制取装置：
固＋液
2、收集方法：常用向上排空气法 二、CO2气体的检验与验满： 1、检验：将生成的气体通入澄清的石灰水，若石灰水 变浑浊，证明该气体是二氧化碳。 2、验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭， 说明二氧化碳已经收集满了。 三、气体实验室制法的设计思路
思 考
实验室制取二氧化碳的化学反应原理是什么？
药品：石灰石或大理石、稀盐酸 条件：常温
化学方程式：
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑
实验室制取氧气所用的发生装置是什么？ 怎样确定气体的发生装置？
实验室怎样收集氧气？
怎样确定气体的收集方法？
如果不知道气体的密度，应怎样用最快 的方法来确定气体的收集方法？
实验室制取二氧化碳 发生装置和收集装置的选择：
1、适合用作反应容器的有 2、3、5 ； 1、7 2、适合用作添加盐酸的有 ； 3、适合用来收集二氧化碳的有 6 ； 8、9 4、适合用来连接的导管有 。 5、根据上述分类，你能组合出几套装置？
得出结论
实验室制取二氧化碳的装置： 1、发生装置： 固＋液 2、收集方法：常用向上排空气法 3、几种常见制取二氧化碳的装置图
4、收集气体
5、验满
6、检验
课堂讨论
实验室制取氧气和二氧化碳装置的比较
名称
反应原理
氧气
2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ 加热
二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 不加热
发生装置 固+固 收集方法
固＋液
向上排空气法
向上排空气法或排水法
检验方法 将带火星的木条伸入集气