奇妙的二氧化碳

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的二氧化碳呼吸呼吸呼吸光合作用工厂排放的气体动植物尸体——微生物分解作用煤、石油、以及天然气——燃烧经过长时间的复杂的变化二氧化碳在自然界中的循环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。①什么是温室效应打开汽水瓶盖或啤酒瓶时，会有许多二氧化碳气体冒出；煤、石油、天然气、酒精等物质的燃烧也会产生二氧化碳有些灭火器中装有二氧化碳人工降雨，制造舞台云雾都要用到二氧化碳1、二氧化碳的状态的变化二氧化碳也有三态变化。空气中的二氧化碳是气态，二氧化碳灭火器中装的是液态二氧化碳，用于人工降雨和制造舞台人造云雾的是固态二氧化碳固态二氧化碳就是我们常说的“干冰”。在常压下，温度高于－78℃，雪花状的固体二氧化碳不经过液态而直接变成气态二氧化碳。“干冰”的名称也由此而来。“干冰”在汽化化时要吸收周围环境中的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成人造云雾，甚至形成降水。二、二氧化碳的奇妙变化CO2气体无色液体雪花状固体干冰加压降温降温压缩101KPa-78.5C0升华•状态改变——物理变化•有何用途？二氧化碳的“三态”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：二、二氧化碳的奇妙变化实验说明汽水中溶解有什么气体？2、二氧化碳与水的反应以上现象说明汽水中溶解的气体是。二氧化碳反应的文字表达式：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水二氧化碳能溶于水。在通常状况下1L水大约能溶解1L二氧化碳气体，增大压强，会溶解得更多。结论：澄清的石灰水变浑浊现象：Ca(OH)2CO2CaCO3H2O二氧化碳能与澄清的石灰水反应（常用于检验二氧化碳气体）二氧化碳溶解在水中，会不会与水发生化学反应呢？图2—14加热含石蕊试液的二氧化碳水溶液石蕊溶液为紫色溶液。•溶解在水中的部分CO2跟水反应，生成了碳酸（H2CO3）。溶液由紫色→红色CO2H2OH2CO3H2CO3CO2H2O•碳酸（H2CO3）不稳定，加热时分解成了二氧化碳和水。溶液由红色→紫色二氧化碳+水碳酸碳酸二氧化碳+水加热探究：是什么物质让石蕊变红的？二氧化碳和水发生反应生成了新物质（碳酸）ⅠⅡⅢⅣ现象分析变红醋酸显酸性不变水不显酸性不变CO2不显酸性变红现象：◆通入二氧化碳，紫色石蕊变红◆加热红色石蕊变紫色结论：CO2+H2OH2CO3结论:H2OCO2加热H2CO3是二氧化碳使紫色石蕊变红的吗二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊变红碳酸不稳定,易分解成二氧碳和水现象:二氧化碳+水碳酸碳酸水+二氧化碳现象：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•你观察到什么现象？•实验说明二氧化碳具有什么性质？•这是否就是二氧化碳可用于灭火的原因？•你观察到什么现象？当倒入二氧化碳气体后下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭•实验说明二氧化碳具有什么性质？物理性质：密度比空气大化学性质：不能燃烧也不支持燃烧•这是否就是二氧化碳可用于灭火的原因？是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。利用了CO2：密度比空气大(物理性质)不可燃也不助燃(化学性质)CO2为何能灭火？性质决定用途（2）CO2能与石灰水反应CO2的化学性质（1）不能供给呼吸，不可燃也不助燃（3）CO2能与水反应整理与归纳请从反应物、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第三节奇妙的二氧化碳三、二氧化碳的用途一、自然界中的二氧化碳二、二氧化碳的奇妙变化1、物理性质（2）CO2能与石灰水反应（可鉴定二氧化碳气体）2、CO2的化学性质（1）不可燃也不助燃（3）CO2能与水反应四、反应类型化合分解色味态，密度溶解性干冰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、干冰汽化吸收热量c2、鉴别CO2、O2、空气三瓶气体时，最简便且可行的方法是()A、闻气味B、观察颜色C、分别加入石灰水并振荡D、用燃着的木条分别伸入集气瓶中D3.某气体完全燃烧，产物中含有二氧化碳，则该气体组成中A、一定含有碳元素B、一定含有氧元素C、一定含有碳、氧二种元素D、可能含有碳元素二、填空题。4.在自然界中，产生二氧化碳的主要途径有。（1）石油、煤、天然气的燃烧；（2）动植物的呼吸；（3）微生物的分解A、一定含有碳元素5.紫黑色固体A受热后发生了分解反应，生成气体B。黑色固体C在B中燃烧，发出白光，生成了另一种气体D，D通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊。请回答：①上述发生了几个化学反应。②分别写出A，B，C，D四种物质的名称。答：①：发生了三个化学反应分别是:高锰酸钾的分解碳在氧气中燃烧二氧化碳和石灰水反应②：A为高锰酸钾B氧气C为碳D为二氧化碳二氧化碳的制备固固加热型固液不加热型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：总结发生装置收集方法向上排空气法固液常温反应气体的收集方法向上排空气法向下排空气法排水法密度比空气大密度比空气小不溶于水不与水反应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。（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注意事项：长颈漏斗浸在液面以下。长颈漏斗锥形瓶双孔橡皮塞导气管集气瓶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：CO2实验室制法注意事项：1）在实验前要检验装置的气密性。2）先放石灰石，后加稀盐酸3）长颈漏斗应插到液面下4）气体发生装置的导气管不能伸入太长5）集气瓶中导管应伸到集气瓶底6）不能用稀硫酸代替稀盐酸1、右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图，请指出图中的错误，并改正。1.长颈漏斗应插到液面以下；2.导管应在塞下少许；3.集气瓶应该正立；4.导管伸入集气瓶底部。1.长颈漏斗未浸到液面以下；2.导管伸入发生装置过长；3.集气瓶未正立；4.导管伸入集气瓶过短。二氧化碳制取中相关问题123探究：制取二氧化碳的多种装置二氧化碳实验室制法1）药品选择2）反应原理3）装置选择4）收集方法6）验满方法5）检验方法7）操作步骤（石灰石和稀盐酸）（固液常温型）（向上排空气法）（澄清石灰水变浑浊）（燃着的木条放瓶口，木条熄灭）碳酸钙+盐酸氯化钙+二氧化碳+水CaCO3HCICO2H2OCaCI2•1、实验室制二氧化碳，应选用下列试剂组中的（）•A、煅烧石灰石•B、木炭还原氧化铜•C、燃烧木炭•D、石灰石与稀盐酸反应•2、检验二氧化碳是否已集满的方法正确的是（）•A、把燃着的木条放到集气瓶内•B、加入澄清石灰水•C、滴入石蕊试液•D、把燃着的木条放到集气瓶内DD•3、实验室制取二氧化碳时，三种仪器都要用到的一组是（）•A、长颈漏斗，带橡皮塞的导管，集气瓶•B、集气瓶、量筒、水槽•C、集气瓶、广口瓶、酒精灯•D、长颈漏斗、集气瓶、水槽•4、某无色气体的密度的是空气密度的5/9，且极难溶于水那么收集该气体所用的方法是（）•①向上排空气法②向下排空气法③排水法•A、①或②B、①或③C、②或③D、①②③均可AC思考：1、用浓盐酸代替稀盐酸与石灰石反应有哪些缺点？浓盐酸易挥发，使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体，导致不纯。2、实验室为何不用碳酸钙粉末跟稀盐酸反应制取CO2？答：碳酸钙粉末跟稀盐酸反应生成C