师：欢迎大家走进初中化学课堂，今天我们来学习二氧化碳制取的研究。二氧化碳是一种用途广泛的气体，在实验室中该如何制取二氧化碳呢？通过前面的学习，大家知道哪些反应能生成二氧化碳吗？
生：木炭燃烧、蜡烛燃烧、人和动物的呼吸作用、木炭还原氧化铜、石灰石高温分解、石灰石与稀盐酸在常温下反应。
师：没错，这些反应都能产生二氧化碳，但是不是都适合用于实验室制取二氧化碳呢？在选择原料时，我们需要考虑哪些因素呢？实验室制取气体的原料选择原则有：一、制得的气体要纯净；二、原料廉价易得；三、反应速率适中；四、操作安全方便；五、便于收集。对照这些原则，请同学们思考哪些反应可以作为二氧化碳的实验室制法呢？
生：木炭和蜡烛燃烧时可能产生一氧化碳，使制得的二氧化碳不纯且气体不易收集，所以排除；人和动物呼出气体中含有氮气、氧气等成分，导致制得的二氧化碳不纯，也排除；木炭还原氧化铜和石灰石高温分解，两个反应条件都是高温，操作不方便，且原料氧化铜价格昂贵，因此也排除。石灰石与稀盐酸在常温下反应制得的气体较纯，比较适合。
师：非常好，那谁才是实验室制取二氧化碳的理想原料呢？我们通过实验来进行探究。可供选择的原料有石灰石、碳酸钠粉末、稀盐酸和稀硫酸。下面进行探究实验一：碳酸钠粉末与稀盐酸反应，请大家观看实验视频，观察实验现象。锥形瓶中盛有少量碳酸钠粉末，分液漏斗中有适量盐酸，打开分液漏斗活塞。
生：观察到碳酸钠与盐酸反应有气体生成，该气体能使烧杯中的澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳。反应非常剧烈，短时间产生大量气泡。
师：对，该反应的化学方程式为碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。由于碳酸钠粉末的表面积很大，与盐酸接触面积大，所以反应速率很快，不利于气体的收集。接下来进行探究实验二：大理石与稀硫酸反应。锥形瓶中盛有大理石，分液漏斗中加有稀硫酸，打开分液漏斗活塞。
生：观察到大理石和稀硫酸反应有气泡产生，但反应很快停止。刚开始有大量气泡产生，一段时间后气泡逐渐减少，反应逐渐停止。
师：这是因为反应的化学方程式为碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙、水和二氧化碳，反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石的表面，使反应难以进行。下面进行探究实验三：大理石与稀盐酸反应。锥形瓶中盛有大理石，分液漏斗中加有稀盐酸，活塞可以控制稀盐酸的流速，集气瓶口向上，采用向上排空气法来收集。打开活塞，稀盐酸流入锥形瓶中，与大理石发生反应，生成二氧化碳气体。
生：看到有大量气泡产生，块状大理石逐渐溶解。
师：该反应在常温下进行，且反应速率适中，便于气体收集。由此，我们确定了实验室制取二氧化碳的药品和原理。实验药品为大理石或石灰石与稀盐酸，大理石和石灰石的主要成分都是碳酸钙，稀盐酸是氯化氢气体的水溶液。反应原理为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸，碳酸很不稳定，易分解生成水和二氧化碳，总的化学方程式为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。确定了实验原理，那我们该如何选择二氧化碳的制取装置呢？请大家先回顾实验室制取氧气的装置。这是加热高锰酸钾法制取氧气的实验装置，左边是固体加热型的发生装置，右边是排水法的收集装置；这是分解过氧化氢制氧气的实验装置，左边是固液常温型的发生装置，右边是向上排空气法的收集装置。我们可以看出气体的制取装置包括发生装置和收集装置两部分。在确定气体的发生装置时，我们需要考虑哪些因素呢？
生：气体的发生装置由反应物的状态和反应条件来决定。
师：没错，根据反应物的状态不同，常见的有固体和固体反应、固体和液体反应、液体和液体反应。反应条件主要看是否需要加热、加催化剂等。实验室制取二氧化碳的反应物中，大理石是块状固体，稀盐酸是液体，因此是固体和液体混合反应，在常温下进行。根据这些特点可以选择固液常温型的发生装置。下面我们来认识几种常见的固液常温型的发生装置，请大家说出仪器的名称，并分析每套装置的优点。这套装置用到了试管以及带导管的橡胶塞。
生：优点是装置简单。
师：这套装置用到了锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞以及导气管。
生：优点是通过长颈漏斗便于添加液体药品。
师：这套装置用到了锥形瓶、分液漏斗、双孔橡胶塞以及导气管。
生：优点是通过控制分液漏斗的活塞，控制液体的滴加速度，从而控制反应速率。
师：这套装置用到了多孔隔板、试管、长颈漏斗以及弹簧夹。
生：优点是可以控制反应的发生与停止。
师：那如何操作才能控制反应的发生和停止呢？