2022年《大自然中的二氧化碳》教案

1、學習好資料 歡迎下載第四節(jié) 大自然中的二氧化碳學問梳理1.二氧化碳的循環(huán)以及對生活和環(huán)境的影響1二氧化碳的生成和消耗：人和動植物的呼吸、化石燃料的燃燒都產(chǎn)生二氧化碳；而自然界消耗二氧化碳主要依靠綠色植物的_以及水和礦物質(zhì)對二氧化碳的溶解；2大氣中二氧化碳增多的緣由及危害：人口增多、大量使用化石燃料、大量森林遭到破壞,導致大氣中二氧化碳含量不斷上升,引起了 _；3掌握溫室效應的措施：削減化石燃料的使用；開發(fā)新能源或清潔能源；大力植樹造林,嚴禁亂砍濫伐等；答案： 1光合作用 2溫室效應2.二氧化碳的試驗室制法1 試驗室制取氣體的思路和方法 : 第一要討論氣體試驗室制取的化學反應原理,即挑選合適的反

2、應物和反應條件 如常溫、加熱、加催化劑等 ,仍要挑選合適的試驗裝置,并需討論如何驗證制得的氣體就是所要制的氣體；2試驗室制取二氧化碳的反應原理為：_ ；3常用的試驗室制取CO 2的裝置如圖4-13：圖 4-13 4CO 2的收集： CO2密度比空氣大、 能溶于水且與水反應生成碳酸,一般只用向上排空氣法 收集 CO 2 氣體；收集氣體時,導氣管應伸入集氣瓶底部以排盡集氣瓶中的空氣,使收集到 的氣體純度較高；5CO 2氣體的驗證 檢驗方法：將生成的無色、無味的氣體通入到澄清的石灰水中,如澄清的石灰水變渾濁,CO 2；反應的化學方程式為：CO 2+CaOH 2=CaCO 3 +H2O；就該氣體為 驗

3、滿的方法：將一根燃著的木條放在集氣瓶口 不要伸入瓶內(nèi) ,假如木條立刻熄滅,就 CO2氣體已集滿；6試驗室制取二氧化碳的操作步驟一般步驟為： 按要求連接好儀器檢查裝置的氣密性向反應器中裝入大理石向長頸漏斗中注入稀鹽酸收集氣體驗滿答案： 2CaCO 3+2HCl=CaCl2+H 2O+CO 23.CO2的性質(zhì) 1物理性質(zhì)： _ ；2化學性質(zhì)：a.不燃燒,也 _,不供應呼吸 b.與水反應： CO2+H 2O=H 2CO 3 c.與石灰水反應 :CO2+CaOH 2=CaCO 3 +H2O 4.CO2的用途 _等；制作 _、作溫室氣體肥料、滅火、學習好資料歡迎下載碳酸飲料干冰答案： 1無色、無味、密度

4、比空氣大、能溶于水的氣體2不支持燃燒作制冷劑疑難突破1.試驗室能夠產(chǎn)生二氧化碳的途徑有多種,如：碳的燃燒、木炭仍原氧化銅、一氧化碳仍原氧化銅、 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,為什么單單項用大理石 剖析： 碳的燃燒, 木炭仍原氧化銅,或石灰石 與稀鹽酸的反應呢？一氧化碳仍原氧化銅,高溫分解石灰石制二氧化碳成本高、操作麻煩、 純度低, 不相宜于試驗室制取二氧化碳；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,掩蓋在碳酸鈣表面,阻隔了硫酸與碳酸鈣的接觸,所以反應很快停止了；

5、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 或大理市 與稀 鹽酸反應不需加熱,而且反應速度適中,易于收集；2.在某些題目中會顯現(xiàn)：剛剛制出的二氧化碳氣體用導氣管通入到澄清的石灰水中,未觀看 到渾濁現(xiàn)象；請摸索其緣由可能有哪些？剖析： 答案不固定,符合要求即可；未觀看到渾濁現(xiàn)象的緣由很多,可從裝置的挑選、裝置的氣密性、 酸的濃度、石灰水的有效性等方面作答；問題探究 問題 1 將 CO2 氣體通入紫色石蕊試液,紫色石蕊試液會變成紅色；設計試驗探究是什么使 紫色石蕊試液變紅的；探究： 試驗一：向干燥的紫色石蕊試紙上面灑水；試驗二：將干燥的紫色石蕊試紙放入盛有 CO 2 氣體的集

6、氣瓶；CO2 試驗三：先向干燥的紫色石蕊試紙上面灑水,然后再將潮濕的紫色石蕊試紙放入盛有 氣體的集氣瓶；現(xiàn)象： 試驗一、 試驗二中的紫色石蕊試紙未變紅,試驗三中的紫色石蕊試紙變紅了,說明紫 色石蕊試液變紅是 CO2 氣體和水共同作用的結(jié)果,實質(zhì)上是：CO 2+H 2O=H 2CO3 是 H 2CO 3 使紫色石蕊試液變紅的；問題 2 你們能總結(jié)出試驗室制取氣體的制備裝置取決于什么？探究： 取決于反應物的狀態(tài)；反應條件；反應物的狀態(tài)不同選用裝置不同,如制H2,是固體與液體反應,要選用帶有分液漏斗的裝置,而制 O2 是直接用固體加熱,要選用大試管、酒精燈等加熱裝置；典題精講例 1 如圖 4-14

7、所示,水槽內(nèi)盛有少量新制的澄清石灰水,點燃階梯上的蠟燭,用玻璃鐘罩將其扣在水糟內(nèi)；圖 4-14 1試驗觀看到的現(xiàn)象有 : _ ,緣由是 _ ；_ ,緣由是 _ ；_ ,緣由是 _ ；學習好資料 歡迎下載2小明用上述試驗來測定空氣中O2的體積含量,結(jié)果發(fā)覺與理論數(shù)據(jù)有偏差,其緣由可能是_；裝置的氣密性好 思路解析 兩枝蠟燭都熄滅是毫無疑問的,哪一枝蠟燭先熄滅 .蠟燭在很小的空間內(nèi)燃燒,放出的熱量使生成的 CO 2 分子的間隔變大,從而使 CO 2 的密度變小,大部分 CO2 就集中在鐘罩的上部；隨著燃燒的進行,鐘罩上部的 CO2 越來越多,由于 CO 2 不能支持燃燒,高處蠟燭會先熄滅,低處蠟燭

8、也相繼熄滅；蠟燭燃燒生成的CO 2 被澄清的石灰水吸取,石灰水變渾濁；CO 2 被吸取后,鐘罩內(nèi)壓強要減小,鐘罩內(nèi)水面上升；鐘罩內(nèi)的液面為什么不能上升約 1/5 體積呢 .應環(huán)繞蠟燭燃燒和石灰水吸取CO 2 這兩個反應去考慮： 鐘罩內(nèi)的 O2是否消耗完了, 生成的 CO 2 是否全部被吸取了 .由于 CO2 不能支持燃燒, 當鐘罩內(nèi) CO 2 濃度過高,在 O2 沒有消耗完之前,蠟燭熄滅是很有可能的；假如搖動鐘罩,CO2 可能會被全部吸取,而試驗中并沒有搖動的操作,因此生成的 CO 2 沒有被全部吸取也是很有可能的；答案： 1高處蠟燭先熄滅,低處蠟燭后熄滅 產(chǎn)生的熱量使 CO 2 的密度變小而

9、上升,集中在鐘罩的上部澄清的石灰水變渾濁 CO 2+CaOH 2=CaCO 3 +H2O 鐘罩內(nèi)液面上升 石灰水吸取 CO2 后,鐘罩內(nèi)壓強減小2鐘罩內(nèi) O2沒有消耗完或生成的CO 2 沒有被石灰水全部吸取等例 2 經(jīng)典回放 1試驗室制取大量 CO2 氣體,是否能用稀硫酸和大理石為原料？_填“ 是” 或“ 否”為什么？ _ ；2圖 4-15 是試驗室制備 CO2的裝置圖； 該裝置的特點是： 打開彈簧夾, 大理石和鹽酸接觸,發(fā)生反應；關閉彈簧夾后,鹽酸被反應產(chǎn)生的 止反應；CO2 氣體壓回長頸漏斗,與大理石分別,停圖 4-15 用該裝置制備 CO 2可起到節(jié)省藥品和取用便利的成效；圖 4-17

10、裝置中哪些可以起到與圖 4-15 裝置相同的成效？_ 填寫編號 ；圖 4-17 思路解析1試驗室制取CO2 氣體常用稀鹽酸跟大理石或石灰石 反應,其反應原理是鹽酸中的 HCl 跟石灰石中的CaCO3 反應,生成能溶于水的CaCl 2、H 2O 和 CO2 氣體；由于生成的 CaCl2 能不斷溶解在鹽酸溶液中,生成的 CO 2氣體不斷揮發(fā), 所以反應能連續(xù)不斷地平穩(wěn)進行；如用稀硫酸跟大理石反應時,其反應原理為：H2SO4+CaCO3=CaSO 4+H 2O+CO 2 ；由于生成的 CaSO4 微溶于水,就會使大理石表面被生成的 CaSO4包裹,造成 CaCO3 不能再跟 H 2SO4 接觸,使反

11、應逐步停止；2正確解答第 2問的關鍵是仔細審題,弄清各試驗學習好資料 歡迎下載裝置的反應原理； 裝置圖中的多孔塑料片本身不與鹽酸反應,但它能使大理石跟稀鹽酸之間實現(xiàn)接觸或隔開的轉(zhuǎn)換,進而實現(xiàn)反應進行或停止的掌握；A 中的大理石跟鹽酸間沒有隔離裝置, 不能掌握反應； B 中的鹽酸可通過球形干燥管的下端細孔進入到管內(nèi)球中,使鹽酸跟大理石反應產(chǎn)憤怒體,關閉導氣管時, 管內(nèi)生成的氣體又可以把鹽酸壓到管外,而大理石留在管內(nèi),使反應停止；C 是錯誤裝置, D 中的玻璃珠與鹽酸不反應,但玻璃珠之間有間隔,鹽酸可自由透過,能實現(xiàn)反應自由掌握；答案： 1否 由于大理石與稀硫酸反應生成微溶的 CaSO4 掩蓋在大

12、理石表面,阻擋了硫酸與大理石的進一步反應 2BD 例 3 由氣體 A 開頭,可發(fā)生如下四個變化：A通過灼熱的碳B通過灼熱的碳C通過灼熱的CuOB通過CaOH2溶液D判定 A 、B、C、D 各是什么物質(zhì)？思路解析 第一分析 A 氣體與灼熱的碳反應生成 B,B 可以是 CO 或 CO 2,接著 B 又與灼熱的碳反應；確定 B 只能是 CO2,由于 CO 不與灼熱的碳反應,所以推斷出 A 是氧氣, B是二氧化碳, C 是一氧化碳, D 是碳酸鈣；答案： A.氧氣B.二氧化碳C.一氧化碳D.碳酸鈣學問導學利用二氧化碳在自然界中的存在與循環(huán),說明二氧化碳的生態(tài)平穩(wěn)問題、環(huán)境愛護以及很多工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的有關問

13、題 比如：溫室效應、大棚蔬菜的增產(chǎn)等 ；運用二氧化碳的性質(zhì),仍可針對掌握二氧化碳的排放及吸取的討論,來增強關懷人類重大問題的社會責任感；1對學習試驗室制取氣體的思路和方法的要點提示：a.挑選反應時,要考慮原料易得,反應條件要求不高,操作簡便安全,反應速率適中,生成的氣體不易混入其他氣體,便于收集；b.試驗室制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分；挑選氣體發(fā)生裝置要依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件； 挑選氣體的收集裝置應考慮氣體的密度和氣體的溶解性及氣體是否與水 反應；c.驗證氣體時,試驗現(xiàn)象要明顯；2對挑選試驗室制取二氧化碳的藥品的要點提示：反應中所選的藥品在反應時反應速率適中,大理石 藥品代替

14、的理由：或石灰石 價格較低；一般不用其他不用純 CaCO3 或 Na2CO3 等代替大理石,是由于它們與鹽酸反應速率太快,不便于掌握；不用濃鹽酸,由于濃鹽酸易揮發(fā)出HCl 氣體使 CO2 不純；不能用 H 2SO4 代替鹽酸,是由于H 2SO4 與 CaCO3 反應生成微溶的CaSO4 會掩蓋在大理石的表面,阻擋了反應的連續(xù)進行；3對試驗室制取 CO2的裝置挑選的要點提示：一般情形下,如所需反應物的量較大,常用廣口瓶、平底燒瓶、錐形瓶等儀器代替大試管做反應器； 為防止生成的氣體從長頸漏斗口逸出,其下端管口必需浸沒在液面以下；反應器中導氣管稍露出膠塞即可；4CO 2的收集方法應從它的溶解性和密度

15、上考慮；5CO 2氣體的檢驗方法從它的特性上考慮：它能使澄清的石灰水變渾濁；它既不能燃燒,也不支持燃燒,能使燃著的火柴熄滅；6 試驗室制取二氧化碳的操作步驟可簡潔記憶為：“ 連檢裝注集驗；”CO2的性質(zhì)是本節(jié)的重點；很多題目要求會設計試驗證明它的性質(zhì)；學習好資料 歡迎下載物質(zhì)的性質(zhì)打算物質(zhì)的用途,用途同樣能反映出物質(zhì)的性質(zhì)；性質(zhì)和用途的一一對應,也是本節(jié)的一個重點；疑難導析要強調(diào)試驗室制取氣體挑選藥品的原就一般遵循：藥品來源廣、 價廉；條件： 裝置、操作簡潔；產(chǎn)氣速率適中、純度高；安全,副產(chǎn)物污染小或零污染；然后要說明碳的燃燒,木炭仍原氧化銅,一氧化碳仍原氧化銅,高溫分解石灰石制二氧化碳不符合

16、原就；碳酸鈉與稀鹽酸的反應不符合原就；碳酸鈣與稀硫酸反應不能進行；分析清晰產(chǎn)生二氧化碳的各種途徑：碳的燃燒、 木炭仍原氧化銅、 一氧化碳仍原氧化銅、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,是否符合試驗室制取氣體的原就即可；緣由從這樣幾個方面去考慮：制出的二氧化碳氣體是否有問題；澄清的石灰水是否有問題；制取二氧化碳所選裝置是否有問題,裝置是否漏氣；酸的濃度是否過大；問題導思依據(jù)題目供應的信息我們的思路應當是：中有哪些物質(zhì)；1分析 CO 2氣體通入紫色石蕊試液后,溶液2設計試驗探究是哪一種物質(zhì)使紫色石蕊試液變色的；試驗設計的方向是：運用掌握變量的手段

17、,分別給紫色石蕊、CO 2氣體這一個變量,看紫色石蕊是否變紅；水這一個變量,看紫色石蕊是否變紅；CO2 氣體和水這兩個變量,看紫色石蕊是否變紅；3依據(jù)試驗現(xiàn)象分析,究竟是什么使紫色石蕊試液變紅的；依據(jù)反應物的狀態(tài), 挑選適合的裝置； 假如反應需要加熱, 就應當挑選適合加熱的裝置,否就就不用考慮裝置是否需要加熱；關鍵是明確反應原理,弄清反應物的狀態(tài),據(jù)反應條件選用制備裝置；典題導考綠色通道密閉容器內(nèi)壓強的大小與氣體的多少有直接關系：氣體削減, 所產(chǎn)生的壓強也會削減；典題變式 某化學愛好小組設計圖 4-16 裝置進行試驗探究,經(jīng)檢驗該裝置氣密性良好；用膠頭滴管滴入稀鹽酸,此時裝置 A 的試管中可觀

18、看到的現(xiàn)象是：_；同時裝置 B 右端可觀看到管內(nèi)紅墨水液面最終升至 M 處；圖 4-16 如用同一裝置, 只將塊狀碳酸鈣改用同質(zhì)量的粉末狀碳酸鈣,滴入相同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同體積的稀鹽酸,重復上次試驗,發(fā)覺裝置 B 右端的紅墨水液面比上次更快地上升,并停留在M 處；1請寫出裝置 A 試管中反應的化學方程式：_ ；2依據(jù)裝置 B 的試驗現(xiàn)象,你可從中得到的結(jié)論是 至少寫兩條 ：學習好資料 歡迎下載_ ；_ ；答案： 固體溶解,氣泡產(chǎn)生1CaCO3+2HCl=CaCl 2+H 2O+CO 22同質(zhì)量的粉末狀和塊狀碳酸鈣與同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)同體積鹽酸反應產(chǎn)生的氣體量一樣多鹽酸與粉末狀碳酸鈣反應比與塊狀碳酸鈣反應速率大再如：鹽酸的濃度越大,反應速率就越大等其他合理答案均可 綠色通道 中學化學有關氣體的試驗室制法的題目：挑選氣體發(fā)生原料時,要考慮反應物的狀態(tài)和反應條件；如固、液反應不需加熱的,