九年级化学二氧化碳制取的研究教学设计
⑴ 二氧化碳发生装置的选择是该探究的重点。教材如此安排有利于开发学生的学科能力。教师应引导学生,培养其发散思维,尽可能多地找出发生装置。
⑵ 二氧化碳制取采用上述实验,药品用量少,装置简单,操作方便。但制取的二氧化碳量也少,更换药品很不方便,更不能控制反应的开始与终止。
教师实验可采用如下装置。(如图16-4)
5. 资源开发:
⑴ 原料选择:
用于制取二氧化碳的药品很多,除大理石和石灰石外,还可以选用的有鸡蛋壳、贝壳等。水泥块和陈旧的石灰块也有较好的制取效果,但由于含杂质较多,反应时,容器中会出现大量的黑色泡沫,外观很不好看。
⑵ 仪器选择:
日常生活中的很多容器都可以用作制取二氧化碳的容器,如矿泉水瓶、牛奶瓶等。
⑶ 制取二氧化碳量较多时,可用如图16-5所示装置制取。
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取两支无底的废旧试管,将试管口锉平,一去底部塞上带导管的单孔塞,另一支上下都塞上带导管的单孔塞,并用橡皮管将其连接起来,固定在铁架台上。在A管中加入适量的稀盐酸,在B管中加入石灰石(或大理石)。提起A管,使稀盐酸流入B管内,与石灰石接触反应。不用时,可将A管放低,稀盐酸流入A管内,反应停止。
该装置虽然不是利用启普发生器的原理,但也可以控制反应的进行与停止。
6.创新思维:
⑴ 醋酸和纯碱能否用于制取二氧化碳?
不能。
很多资料里都用这种方法作为学生的家庭实验,但笔者做了很多次,效果都很差,反应速率很慢。
⑵ 稀硫酸能否用于制取二氧化碳?
能。
硫酸与块状石灰石或大理石反应时,一开始有大量气泡产生。随着时间的推移,反应速率越来越慢,最后停止。这是由于反应生成了不易溶于水的硫酸钙,阻止了反应的进一步进行。
但若将石灰石(或大理石)研成粉末再与稀硫酸反应,则有理想怕反应速度。若稀硫酸的量足够,可保证石灰石(或大理石)反应完全。这是由于石灰石(或大理石)颗粒小,与稀硫酸有很大的接触面积。
但不可用浓硫酸。硫酸浓度大,含水量少。反应后生成的硫酸钙迅速沉淀,使反应立即停止。
⑶ 能否用排水法收集二氧化碳?
二氧化碳能溶于水,在1atm下,1体积水能溶解1体积二氧化碳。这是理论值,并且是饱和状态下的溶解值。二氧化碳溶解达到饱和的需要多长时间呢?
取一支大试管(或50毫升量筒),用排水法收集满二氧化碳,用大拇指堵住试管口取出试管,再倒插入盛有适量水的烧杯中,静置观察,如图16-6。24 h后,试管内液面可升至试管高度的1/2,3~5天内水可充满整个试管。
由上述实验可以得出结论,虽然二氧化碳能溶于水,但由于溶解速度是,实验室收集二氧化碳完全可以排水集气法收集。当然,这也应视具体情况,若需收集干燥的二氧化碳,还是用排空气法为宜;收集二氧化碳的量较少时,也不宜用排水法
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