九年級化學 第二單元第三節(jié)奇妙的二氧化碳名師導航 滬教版

1、第三節(jié)奇妙的二氧化碳名師導航知識梳理一、自然界中的二氧化碳大氣中二氧化碳的產生途徑大氣中二氧化碳的消耗途徑人和動植物的呼吸；化石燃料的燃燒；人和動植物尸體的分解綠色植物的光合作用以及水和礦物質對二氧化碳的溶解大氣中二氧化碳增多的原因：人類消耗的_急劇增加，排放到空氣中的二氧化碳增多。_遭到破壞，自然界消耗二氧化碳的能力減弱。大氣中二氧化碳含量的增加會導致全球變暖，這種現(xiàn)象叫做_，對人類的生存環(huán)境會產生不良影響。答案:含碳燃料植被溫室效應二、二氧化碳的物理性質標準狀況下二氧化碳是一種_、_、密度比空氣_、_溶于水的氣體。加大壓強、降低溫度能變成固體，俗稱“_”。干冰_時吸收大量的熱。二氧化碳滅火

2、器中裝的_是二氧化碳。答案:無色無味大能干冰升華液態(tài)三、二氧化碳的化學性質1.不能，_也不支持_,也不支持_。二氧化碳能使燃著的木條_，說明它既不能燃燒也不支持燃燒。2.與水反應生成_。若把二氧化碳通入紫色石蕊試液中，發(fā)生的現(xiàn)象為_，發(fā)生反應的文字表達式為：_，符號表達式為：_。若把上述溶液加熱，可以觀察到的現(xiàn)象為_，說明碳酸_分解，所以，實驗室里沒有碳酸存在。3.與澄清石灰水反應若把二氧化碳通入澄清石灰水中，可以觀察到的現(xiàn)象為_。發(fā)生反應的符號表達式為：_ +Ca(OH)2CaCO3+H2O答案:1.燃燒燃燒呼吸熄滅2.碳酸紫色石蕊試液變成紅色水+二氧化碳碳酸H2O+CO2H2CO3 溶液由

3、紅色變成紫色易3.澄清石灰水變渾濁CO2四、二氧化碳的用途因為它不支持_，不能_，而且密度比空氣的密度_，所以可用來_；能參與_，可用來作氣體肥料；能與水、食鹽等生成純堿等物質，可作化工原料；干冰升華吸收大量熱量，可作_，冷藏食物或人工降雨、制造云霧等。答案:燃燒燃燒大滅火光合作用制冷劑五、二氧化碳的實驗室制法1.藥品實驗室制取二氧化碳所需要的藥品是_。2.反應原理文字表達式可表示為：_。符號表達式為：CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO23.實驗裝置制二氧化碳時反應物都是_體和_體，反應_加熱，所以用過氧化氫和二氧化錳制氧氣的發(fā)生裝置。需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺、帶導管的單孔塞。

4、 也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導管的雙孔塞。因為二氧化碳的密度比空氣_，且_溶于水，還和水發(fā)生化學反應，故只能采用_收集。圖2-134.二氧化碳的檢驗與驗滿方法(1)檢驗：可用澄清的石灰水檢驗。方法是將被檢驗氣體通入澄清石灰水中，若澄清的石灰水變_，證明是二氧化碳，否則不是。(2)驗滿：把燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條_，證明已收集滿；否則，未滿。5.一般采取的操作步驟(1)連接儀器，檢查裝置的氣密性；(2)裝入塊狀的大理石或石灰石；(3)倒入稀鹽酸；(4)用向上排空氣法收集二氧化碳。答案:1.石灰石（或大理石）和稀鹽酸2.碳酸鈣+鹽酸氯化鈣+水+二氧化碳3.固液不大能向上排空氣法4

5、.(1)渾濁 (2)熄滅六、二氧化碳的工業(yè)制法原理：高溫煅燒石灰石，生產生石灰，副產品是二氧化碳。碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳七、化合反應和分解反應化合反應是_。分解反應是_。答案:兩種或兩種以上物質反應生成另一種物質的反應一種物質反應生成兩種或兩種以上其他物質的反應疑難突破 實驗室能夠產生二氧化碳的途徑有多種，如：碳的燃燒、木炭還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、高溫分解石灰石、含碳化合物的燃燒、碳酸鈉與稀鹽酸的反應，以及大理石與稀硫酸的反應等等，為什么單單選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應呢？ 剖析：碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳成本高、操作麻煩、純度低，不適

6、宜于實驗室制取二氧化碳。而碳酸鈉與稀鹽酸的反應速率太快，不易收集。大理石（或石灰石）是塊狀固體，碳酸鈣與稀硫酸反應生成的硫酸鈣，不易溶于水，覆蓋在碳酸鈣表面，阻隔了硫酸與碳酸鈣的接觸，所以反應很快停止了。 選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸的反應制取二氧化碳的理由是：石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應不需加熱，而且反應速率適中，易于收集。問題探究 問題1:石蕊是一種色素，遇酸變成紅色。為了驗證二氧化碳不僅能溶于水，而且能與水反應生成碳酸(CO2+H2OH2CO3),你可設計什么實驗來證明該反應的發(fā)生呢？ 探究：如圖所示，取四朵用紫色石蕊試液染成紫色的干燥的小紙花，進行實驗。圖2-14用裝有稀醋酸的噴水

7、器向第一朵花噴稀醋酸?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結論：紫色石蕊遇酸變紅色。用裝有蒸餾水的噴水器向第二朵花噴蒸餾水?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花沒有發(fā)生變化。結論：水不能使石蕊變顏色。將第三朵花直接放入盛有二氧化碳的集氣瓶中?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花沒有發(fā)生變化。結論：二氧化碳不能使石蕊變顏色。用裝有蒸餾水的噴水器向第四朵花噴水后，再將噴有水的花放入另盛有二氧化碳的集氣瓶內。現(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結論：二氧化碳與水反應生成碳酸。 問題2:設計一個化學實驗，證明二氧化碳的溫室效應。圖2-15 探究：方案一：如上圖所示，取兩個完全相同的塑料瓶，瓶口加塞子，插入玻璃管（紅墨水封在管中），其中一個瓶為空氣，另一

8、瓶中充入高濃度二氧化碳，同時放在陽光中照射，一段時間后，盛高濃度二氧化碳瓶中的紅墨水比另一瓶上升得快，表明其溫度升高快，氣體受熱膨脹。證明二氧化碳對太陽光熱量吸收率比空氣高。 方案二：如下圖所示的兩個瓶共用一根玻璃管，一滴水滴（紅墨水），在陽光下照射觀察水滴移動情況。圖2-16 典題精講 例1:如圖2-17所示是證實植物進行光合作用的實驗裝置。取一個大燒杯裝入大半杯水，燒杯內放入一些金魚藻，并通入一定量的氣體a，靜止一段時間后，用漏斗罩住金魚藻，然后將盛滿水的試管倒置于漏斗上，過一會兒，試管內有許多氣泡產生，管內液面下降，根據(jù)這一實驗，完成下列問題：圖2-17（1）寫出實驗室制取氣體a的化學方

9、程式_。（2）通入氣體a的目的是_。（3）當試管內的液面處于圖示位置時，則試管內的氣體壓強_外界大氣壓強（選填“大于”“等于”或“小于”）。（4）試管內的氣體可用_來檢驗。（5）欲達到該實驗目的，裝置必須置于有_環(huán)境中。思路解析 植物進行光合作用的條件是要有二氧化碳氣體和光照，故通入的氣體a應為二氧化碳氣體；實驗室通常用石灰石和鹽酸反應來制取CO2氣體，通入氣體a的目的是讓植物吸收CO2氣體以進行光合作用；光合作用的結果產生了氧氣，而氧氣不易溶于水，故試管內的氣體為氧氣，其壓強小于外界大氣壓強；試管內的氣體是氧氣，可用帶火星的木條檢驗；植物進行光合作用的另一條件是要有光照，所以必須在有陽光的環(huán)

10、境中。答案:（1） CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2（2）讓植物吸收二氧化碳進行光合作用（3）小于（4）帶火星的木條（5）陽光（光照） 例2:某興趣小組用圖2-19所示的裝置做有關二氧化碳氣體的實驗。某同學將收集滿二氧化碳氣體的試管倒插入盛有紫色石蕊試液的水槽中，并輕輕振蕩試管。圖2-19（1）描述產生的現(xiàn)象：_。（2）寫出反應的符號表達式：_。思路解析 二氧化碳與水發(fā)生反應，生成碳酸，使紫色石蕊試液變紅；試管中氣體體積減小，氣體壓強減小，外界大氣壓把水壓入試管中，形成一段水柱。答案:（1）試管內形成一段紅色水柱（2）CO2+H2OH2CO3知識導學 在學習這節(jié)課之前，需要復習氧

11、氣的實驗室制法和性質。 減少大氣中二氧化碳增多的措施：改善燃料的結構：減少使用化石燃料，更多使用清潔能源。如太陽能、核能、風能、潮汐能。增強大自然的自凈能力，如大力植樹造林，禁止亂砍濫伐森林等。 其密度通過傾倒二氧化碳熄滅蠟燭的實驗來認識，其溶解性結合課本小實驗和制汽水等生活實例理解。 干冰不是冰，而是固態(tài)二氧化碳。 不支持燃燒是相對的，指它不支持非還原性物質燃燒，卻能支持一些還原性很強的（如活潑金屬鎂）物質燃燒。 把二氧化碳通入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液變成紅色，不是二氧化碳的作用，而是生成的碳酸的作用。這地方比較容易出錯。 碳酸不穩(wěn)定容易分解。 CO2能使澄清石灰水變渾濁可用來檢驗二氧化

12、碳的存在。 二氧化碳能參與光合作用，是自然界中消耗二氧化碳的主要方式。藥品的選用要注意： (1)不能選用濃鹽酸，因濃鹽酸揮發(fā)性太強，能揮發(fā)出大量的氯化氫氣體，使制得的二氧化碳不純。 (2)不能選用硫酸，因硫酸與碳酸鈣反應生成微溶性的硫酸鈣沉淀包在碳酸鈣的表面，會阻止反應繼續(xù)進行。 (3)不能用碳酸鈉、碳酸鉀代替大理石或石灰石，因為它們易溶于水，反應速率大，難以收集。 確定氣體發(fā)生裝置應考慮的因素是反應物的狀態(tài)和反應條件。據(jù)此，氣體發(fā)生裝置可分為以下兩種類型：一類是：固體與固體需加熱制取氣體的發(fā)生裝置。如用高錳酸鉀加熱制氧氣，需要的儀器有：大試管、酒精燈、鐵架臺、帶導管的單孔塞等。另一類是：固體

13、與液體不需要加熱制取氣體的發(fā)生裝置。如用過氧化氫和二氧化錳制氧氣，需要的儀器可以是：大試管、鐵架臺、帶導管的單孔塞。也可以用下列儀器：錐形瓶、長頸漏斗、帶導管的雙孔塞。 用排空氣法收集氣體時還應注意三點： 第一，所收集氣體若有毒性，能用排水法就不要用排空氣法，以防污染空氣。 第二，導管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶內的氣體充分排凈。 第三，如果不知道所收集氣體的密度，可計算其相對分子質量，再與空氣的平均相對分子質量29比較，比29大的密度就比空氣的大，比29小的密度就比空氣的小。 二氧化碳的檢驗與驗滿方法不同。檢驗是驗證這種氣體是否是二氧化碳，需通入澄清的石灰水中，看是否變渾濁。而驗滿是

14、將燃著的木條伸到集氣瓶口，若木條熄滅，證明已收集滿；否則，未滿。 制取氣體時，一般要先檢查裝置氣密性；裝藥品時，一般先裝固體藥品，再裝液體藥品。氧化鈣俗稱生石灰。化合反應和分解反應都屬于化學反應，而且屬于基本反應類型。 化合反應要求多變一，分解反應要求一變多。疑難導析 實驗室制取氣體選擇藥品的原則一般遵循：藥品來源廣、價廉條件：裝置、操作簡單產氣速率適中、純度高安全，副產物污染小或零污染。要說明碳的燃燒，木炭還原氧化銅，一氧化碳還原氧化銅，高溫分解石灰石制二氧化碳不符合原則；碳酸鈉與稀鹽酸的反應不符合原則；碳酸鈣與稀硫酸反應不能進行。分析清楚產生二氧化碳的各種途徑：碳的燃燒、木炭還原氧化銅、一

15、氧化碳還原氧化銅、高溫分解石灰石、含碳化合物的燃燒、碳酸鈉與稀鹽酸的反應，以及大理石與稀硫酸的反應等等是否符合實驗室制取氣體的原則即可。問題導思這是一道驗證二氧化碳與水反應生成酸性物質的探究題目。我們可以采用排除的方法。 利用大家都比較熟悉的知識點，向石蕊試液中通入二氧化碳以后，石蕊試液也可變成紅色。我們首先通過實驗（）說明酸可以使石蕊試液變成紅色；又通過實驗（）證明水不能使紫色石蕊試液變成紅色；在實驗（）中又證明了干燥的二氧化碳也不能使紫色石蕊變成紅色。因此我們可以推斷，既然水和二氧化碳都不能使紫色石蕊試液變紅色，那么二氧化碳的溶液中除了水和二氧化碳以外，還應有其他新物質。由于酸能使紫色石蕊

16、試液變成紅色，所以我們可以推斷有碳酸生成。 因為我們已經知道，在二氧化碳溶液中存在二氧化碳和水，只要排除了這兩種物質可以使紫色石蕊變成紅色，就可以說明二氧化碳與水反應生成酸性物質。 有比較容易出錯的地方：把實驗設計成直接將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，這樣并不能證明二氧化碳與水發(fā)生了反應。二氧化碳吸收太陽光的熱量不散失，使體系溫度升高。設計實驗要與普通空氣對比驗證二氧化碳有溫室效應，此實驗是人們研究地球溫室效應的實驗基礎。 方案一的設計思路是利用在陽光照射下充入高濃度二氧化碳的塑料瓶比充入空氣的的塑料瓶的溫度高，使得封在管中的紅墨水發(fā)生移動，通過移動的方向是向上還是向下可以驗證二氧化碳有溫室效應

17、。方案二的設計思路是利用在陽光照射下充入高濃度二氧化碳的塑料瓶比充入空氣的的塑料瓶的溫度高，使得封在管中的紅墨水發(fā)生移動，通過移動的方向是向左還是向右可以驗證二氧化碳有溫室效應。典題導考綠色通道這是一道化學與生物相結合的題目，應用生物學科上的光合作用知識解答化學問題，是解決此類題目的關鍵。光合作用需要吸收二氧化碳，釋放出氧氣。黑色陷阱要知道植物進行呼吸作用時，吸收氧氣，呼出二氧化碳，正好與光合作用相反。典題變式 如圖2-18所示裝置，可用來證明綠色植物在呼吸過程中有二氧化碳生成。試完成下列問題：圖2-18(1)A處錐形瓶所起的作用是_。(2)B處錐形瓶內石灰水的作用是_。(3)C處玻璃罩為什么不能透光？_。（4）能表示這個實驗獲得成功的兩個主要現(xiàn)象是和_。_（5）D處錐形瓶內發(fā)生反應