课题2 二氧化碳制取的研究名师教学设计

常见气体的制取与净化

复习目标：

1、学会根据反应物的状态和反应条件选择气体发生装置；

2、学会根据气体性质选择气体收集装置；

3、三大气体（O2、CO2、H2）的制取；

4、学会根据气体性质选择气体干燥和净化装置。

复习重点：

1、气体实验室制取的化学反应原理、实验装置和检验方法；

2、讨论和归纳实验室制取气体的一般设计思路和方法；

3、气体收集装置的应用。

复习难点：

1、讨论和归纳实验室制取气体的一般设计思路和方法；

2、气体实验装置的应用；

3、学会根据气体性质选择气体干燥和净化装置。

教学过程：

一、回顾初中三种常见气体的制取

气体

反应原理

发生装置

O2

KMnO4

Δ K2MnO4 + MnO2 + O2↑

2KClO3

2KCl＋3O2↑

2H2O2

MnO2

2H2O + O2↑

收集装置

CO2

H2

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑

Zn ＋

H2SO4 === ZnSO4 ＋

H2↑

常用的装置

二、实验装置的选择

（一）发生装置的选择

在确定气体的发生装置时，应考虑反应物状态、反应条件

常用的发生装置：固固加热型和固液常温型。例如：氯酸钾和二氧化锰混合加热( 或加热高锰酸钾

) 制取氧气属于固体加热型，如上图B；实验室制取二氧化碳气体属于固液不加热型，如上图A。

（二）收集装置的选择

在确定气体的收集方法时，主要考虑气体的密度、溶解性

常用的收集方法

：

排水法：凡是____溶于水且不与水发生反应的气体都可用。

排空气法：

向上排空气法：气体密度比空气______。

向下排空气法：气体密度比空气______。

练一练：

1 、已知“笑气”N2O是一种无色气体,具有微弱的香气和甜味;能溶于水,性质类似氧气, 曾用作口腔科的麻醉剂。笑气收集装置选用（

）。

2、甲烷是无色，无味，比空气轻，极难溶于水的气体。制取甲烷气体收集装置选用（

）

3.NO（难溶于水，易与氧气反应）选用收集装置（

）

4 ．硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下通过发生复分解反应制得硫化氢气体。根据装置图回答下列问题：

c

a

d

e

b

f

g

（1）制取硫化氢气体的发生装置可以选___________。

（2）

（3）若用C装置收集H2S气体，进气口应为_________，原因是 ______________。

（三）气体的净化、干燥及检验

在实验室制备的气体常含有少量的酸雾、水蒸气和其他气体杂质，需要进行净化和干燥后才能得到纯净的气体。浓硫酸、固体氢氧化钠、生石灰、碱石灰(固体氢氧化钠和生石灰的混合物)、无水硫酸铜等都可用作气体的干燥剂，由于它们的性质不同，可干燥的气体也不同。

（1）气体的净化原则：所选的试剂只与杂质气体反应。常见的净化装置如下图，

当所盛试剂是NaOH溶液时，可吸收酸性气体，如：CO2、SO2、HCl等

当所盛试剂是水时，吸收酸性气体，如：CO2、SO2、HCl等

（2）干燥剂的选择原则：干燥剂只能吸收气体中的水蒸气，而不能与气体发生反应。

酸碱性

干燥剂

可干燥的气体

不能干燥的气体

中性：H2、O2、CO

酸性

浓硫酸

酸性：HCl、CO2、碱性气体：NH3等

SO2等

碱性

氢氧化钠固体、生中性：H2、O2、CO 酸性气体：HCl、石灰或碱石灰

碱性气体：NH3等

CO2、SO2等

NH3 中性

无水硫酸铜(白色) 除NH3外的所有气体

（3）气体的检验

O2

CO2

气体

检验

带火星木条伸入瓶内，看是否复燃。

通入澄清石灰水，石灰水变浑浊

验满

排水法：瓶口有大气泡冒出。

燃着的木条伸至瓶口，木条向上排空气法：净土带火星木条伸熄灭

至瓶口，复燃则满。

放置方法

正放

正放

附其他气体的检验：(检验顺序：一般先检验水蒸气，再检验其他气体) H2O：无水硫酸铜

HCl: 硝酸银溶液

H2 :

与灼热的氧化铜反应再通入无水硫酸铜

CO:

与灼热的氧化铜反应再通入澄清石灰水

练一练

5.

如右图所示，该装置有洗气、检验及储气等用途。

（1）若用此装置来除去氢气中混有的少量水蒸气时，在锥形瓶内应该盛放的试剂是 ________ （2）若要验证氢气中是否混有氯化氢气体，锥形瓶内应该盛放的试剂是__________。

（3）若用来收集气体，当气体从b端通入时，能收集到的气体可以是__________

。

6.（接题4）硫化氢（H2S）是一种有毒气体，其密度比空气的密度大，且能溶于水形成氢硫酸（图看题4）

③为了验证H2S的水溶液呈酸性，可以将该气体通入装置D，D中所盛的试剂

应该是 __________ ，现象是 _________________________________

④做上述实验时，为了防止多余的硫化氢逸出污染环境，可以将其通入装置E吸收，E中的试剂应该为__________________溶液。

⑤请从上图中选择装置，完成H2S的制气、收集、尾气处理，将接口顺序填在横线上：

（填序号）_______________________________________________________________

7.用锌与盐酸反应制得的氢气中混有氯化氢和水蒸气。现有以下装置：

（1）制氢气的发生装置应选用（填装置对应的字母号，下同）。

（2）检验氯化氢气体，可选 _____ 装置；除去氯化氢气体，应选_______ 装置。

（3）检验水蒸气，应选_______装置；除去水蒸气，应选用 _______装置。

（4）如果要制取和收集纯净、干燥的氢气，各装置的导管连接顺序是 ___________________________________________________。

三、小结

实验室制取气体的一般思路

（1）根据反应原理，反应物状态、反应条件来选择发生装置，有固体加热型、固液不加热型；

（2）由气体的密度、溶解性来选择气体的收集装置，密度比空气大，可用向上排空气法收集；密度比空气小，可用向下排空气法收集；难溶或微溶于水的，可用排水法收集；

（3）除杂、干燥试剂的选择：只与杂质气体反应。