学会实验室制取二氧化碳的方法

第2节奇妙的二氧化碳1.了解二氧化碳的物理性质和用途，初步掌握二氧化碳的化学性质。2.了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的影响。3.认识化合反应和分解反应的特点。4.学会实验室制取二氧化碳的方法。在意大利某地有个奇怪的山洞，人过这个山洞安然无恙，而狗走进山洞就一命呜呼了。因此，当地居民称它为“屠狗洞”。故事屠狗洞的秘密农民伯伯说它是——“植物粮食”消防官兵赞美它是——“灭火先锋”建筑师们称它为——“粉刷匠”环境学家却指责它是——造成全球变暖的“罪魁祸首”猜一猜:它是谁?空气中二氧化碳的体积分数是它对地球上的生命有什么意义？0.03%一、自然界中的二氧化碳大气中二氧化碳的产生途径大气中二氧化碳的消耗途径大气中二氧化碳的产生和消耗途径绿色植物的光合作用含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸作用及微生物的分解作用拓宽视野二氧化碳与温室效应二氧化碳、甲烷、氟氯烃等气体，能阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温升高，这就是“温室效应”。温室效应对人类生存环境影响极大。因此想要控制二氧化碳等温室气体的排放量，我们每一个人都应身体力行。CO2对环境的影响（温室效应）a.两极冰川融化，海平面上升。b.气候反常，海洋风暴增多。c.土地干旱，沙漠化面积增大。大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的能量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”。③防治措施②危害a.尽量减少使用化石燃料。b.利用太阳能、风能等清洁燃料。c.大力植树造林，严禁乱砍滥伐。①什么是温室效应二、二氧化碳的奇妙变化1.二氧化碳的物理性质：（1）通常状况下是无色、无味的气体；（2）密度比空气大（3）能溶于水，且压强越大，溶解能力越强；（4）“三态”变化。①向上排空气法收集②集气瓶盖上玻璃片后正放于桌上二氧化碳的“三态”变化气态气态：植物光合作用、碳酸饮料液化液态液态：某些灭火器原料固态凝固升华固态(干冰)：人工降雨、制造舞台人造云雾（干冰）干冰升华时吸热，使周围环境的温度降低，没有残留物。人工降雨、人造云雾制冷剂CO2纯碱汽水尿素人工降雨温度计灭火工业原料制冷剂光合作用CO2的用途你会设计吗？你能根据一些事实或用实验证明二氧化碳能溶于水吗？方法一：向一个收集满二氧化碳气体的塑料汽水瓶中加入一定体积的水，立即盖紧瓶盖，振荡。实验现象分析塑料瓶变瘪了瓶里压强减小，证明二氧化碳溶于水方法二：向一个收集满二氧化碳气体的集气瓶中加入一定体积的水，立即盖上毛玻璃片，振荡，然后将集气瓶倒立起来。实验现象分析毛玻璃片被倒吸在集气瓶口部瓶里压强减小，证明二氧化碳溶于水思考：CO2在溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢，也就是说有没有和水反应生成新的物质呢？[提供信息]紫色石蕊是一种色素，遇到酸性溶液会变为红色。结论：（1）酸溶液能使紫色石蕊变红。（2）CO2和H2O结合后生成了一种酸,能使紫色石蕊变红二氧化碳+水→碳酸（H2CO3)。取上述实验中已变红的溶液，加热至沸腾，又有什么变化呢？想一想：现象：溶液由紫色变成红色；文字表达式：水＋二氧化碳→碳酸H2OCO2H2CO3碳酸水＋二氧化碳H2CO3H2OCO2（1）可以与水反应。加热后有气泡冒出，溶液又变成紫色。2.二氧化碳的化学性质碳酸不稳定，常温下就可以缓慢分解，加热分解速率更快。加热打开雪碧瓶瓶盖，塞上单孔橡皮塞，把导管一端伸入装有澄清石灰水的试管中，摇动雪碧瓶观察现象。①以上实验有何现象？②证明汽水中冒出的是什么气体？③体现了二氧化碳的什么性质？思考：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水Ca(OH)2CO2CaCO3H2O（2）可以与石灰水反应。现象：澄清石灰水变浑浊反应的文字表达式：——利用这个反应可以检验二氧化碳气体的存在现象结论蜡烛火焰自下而上依次熄灭二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大（3）不能燃烧也不支持燃烧。（4）不供给呼吸。请从反应物、生成物种类的角度把下列化学反应分成两组，并说出你的理由。考考你的眼力点燃碳氧气二氧化碳加热高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气加热碳酸二氧化碳+水点燃铁+氧气四氧化三铁水+二氧化碳碳酸化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应分解反应：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应特征：“多合一”特征：“一分多”3.化合反应与分解反应1.工业制法：高温煅烧石灰石CaCO3CaOCO2三、二氧化碳的制备与利用高温碳酸钙氧化钙二氧化碳2.实验室制法（2）原理：（1）药品：稀盐酸和大理石（或石灰石）碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳（主要成分为碳酸钙）CaCO3HClCaCl2H2OCO2讨论1.为什么不用浓盐酸和CaCO3反应制取CO2?2.实验室用什么样的装置制取CO2?浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体而不纯。固固加热型固液不加热型【知识回顾】实验室是如何制氧气的？加热高锰酸钾锰酸钾二氧化锰氧气二氧化锰过氧化氢水氧气从实验室制取氧气的方法看，发生装置和收集装置的选择要考虑哪些因素？反应物状态和反应条件2.设计收集装置要考虑的因素：⑴收集的气体是否易溶于水，是否和水反应；⑵密度是否比空气大，是否和空气中的有关物质反应。1.设计发生装置要考虑的因素：总结实验室制取二氧化碳想一想1.如果要制取较多量的二氧化碳气体，可以把试管换成哪些仪器？2.如果想在制气的过程中补充酸液，或控制酸液的加入量,可设计什么样的装置?可用的简易装置：（3）装置：想一想:如果还想随时控制反应的发生和停止，还可怎样设计装置呢？固液不加热型向上排空气法长颈漏斗末端要伸到液面下液封，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。连接仪器检查气密性（4）操作步骤：加稀盐酸收集气体加石灰石通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。（5）检验方法：澄清石灰水变浑浊将燃着的木条放在瓶口，熄灭则满。（6）验满方法：四、二氧化碳与人体健康1.为什么要常保持教室通风？2.进入久未开启的菜窖，应怎样避免二氧化碳对人的生命构成的威胁？CO2的体积分数对人体健康的影响1%感到气闷、头昏、心悸4%～5%感到气闷、头痛、眩晕6%使人神志不清，呼吸停止，以致死亡灯火实验【典例1】下列有关二氧化碳的说法正确的是（）A.二氧化碳有毒，吸入过多会使人中毒而死亡B.二氧化碳含量的增加是造成温室效应的主要原因，因此空气中二氧化碳的含量越低越好C.二氧化碳气体能使紫色石蕊溶液变红D.二氧化碳能灭火是因为二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大D知识点一、二氧化碳的性质、用途及对环境的影响【典例2】下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图，其中能用于实验室制取二氧化碳的有（）ABCDA知识点二、二氧化碳的实验室制法1.下列变化中属于化学变化的是()A.干冰用于人工降雨B.用干冰制造舞台云雾C.二氧化碳通入澄清石灰水变浑浊D.干冰气化吸收热量C2.下列关于二氧化碳的描述正确的是()A.向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳,溶液变蓝B.二氧化碳可以像倾倒液体那样,从一个容器倒入另一个容器C.干冰就是冰D.空气里二氧化碳浓度过大,会使人中毒死亡B3.如图所示的有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是（）D4、（2012·杭州中考）小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张（）A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶CO2C5.下列反应既不属于化合反应,也不属于分解反应的是()A.硫+氧气二氧化硫B.氧化钙+水氢氧化钙C.甲烷+氧气二氧化碳+水D.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气点燃点燃加热CA（1）实验室制取氧气的发生装置可以选择，收集装置应选择。（2）实验室制取二氧化碳的发生装置应选择_____，收集装置应选择______。BDECFA或B或CD或EB或CD6.根据如图装置，回答问题：氢气是相同条件下密度最小的气体，难溶于水。实验室中可以用金属锌与稀硫酸反应制取氢气，其发生装置应使用，收集装置可选用.7.根据下图装置，回答问题：FC或EFABDCE3.实验室制取二氧化碳药品：大理石或石灰石、稀盐酸原理：CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑1.二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，并能与水反应2.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，利用此反应可以用来检验二氧化碳4.二氧化碳对人体健康的影响世上没有绝望的处境，只有对处境绝望的人。