科粵版九年級(jí)上冊(cè)化學(xué)教案,53,二氧化碳的性質(zhì)和制法

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5.3二氧化碳的性質(zhì)和制法一、學(xué)識(shí)與技能知道二氧化碳的主要性質(zhì)和用途。

二、過程與方法1.初步學(xué)習(xí)在測(cè)驗(yàn)室制取二氧化碳，了解測(cè)驗(yàn)室制備氣體的思路和方法。

2．熟悉自然界中的碳循環(huán)；

了解并關(guān)注溫室效應(yīng)。

二氧化碳的性質(zhì)。

二氧化碳的測(cè)驗(yàn)室制法。

二氧化碳性質(zhì)的探究過程和方法。

同學(xué)們，雖然二氧化碳在空氣中所占的體積分?jǐn)?shù)很小，但卻有著分外重要的作用。在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，消防員叔叔們就會(huì)用到二氧化碳泡沫滅火器，他們把滅火器倒過來輕輕磕一下，開啟開關(guān)，連忙會(huì)有一股強(qiáng)大的氣流從氣罐中噴出，使火焰熄滅。二氧化碳為什么可以使火焰熄滅呢？讓我們一起走進(jìn)二氧化碳的世界吧！1．二氧化碳有何性質(zhì)(1)物理性質(zhì)測(cè)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①取一瓶二氧化碳?xì)怏w，查看其顏色、氣味、狀態(tài)無色無味氣體無色、無味的氣體②如下圖，在鐵架臺(tái)上系一根細(xì)木棍，在木棍的兩端各掛一個(gè)小紙袋，使其保持平衡，向其中一個(gè)小紙袋中倒入二氧化碳。查看現(xiàn)象倒入二氧化碳的一端向下傾斜密度比空氣大③如下圖，向一個(gè)收集滿二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)地較軟的塑料瓶中參與約1/3體積的水，立刻旋緊瓶蓋，振蕩。查看現(xiàn)象塑料瓶扁了能溶于水④如下圖，點(diǎn)燃“階梯形”鐵皮架上的兩支小蠟燭，將鐵皮架放入燒杯中；

從燒杯的一側(cè)向燒杯中傾倒二氧化碳?xì)怏w。查看現(xiàn)象蠟燭由下到上依次熄滅①密度比空氣大；

②不能燃燒也不支持燃燒活動(dòng)與探究：

二氧化碳是無色、無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。在確定的條件下，能發(fā)生三態(tài)變化。

(2)化學(xué)性質(zhì)活動(dòng)與探究：

學(xué)識(shí)鏈接：紫色石蕊試液遇到酸會(huì)變成紅色。

測(cè)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論1①用一支試管取少量水，滴加幾滴紫色石蕊試液，振蕩，查看現(xiàn)象溶液變成紫色—②向上述溶液中通入二氧化碳，查看溶液的顏色變化溶液變成紅色二氧化碳與水回響生成碳酸CO2＋H2O===H2CO3③再把溶液放在酒精燈火焰上加熱，又展現(xiàn)什么現(xiàn)象溶液又變成紫色碳酸受熱分解H2CO3===CO2↑＋H2O2用一支試管取少量澄清的石灰水，再通入二氧化碳?xì)怏w，查看現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁二氧化碳與氫氧化鈣回響生成碳酸鈣CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O二氧化碳具有的化學(xué)性質(zhì)：

①不能燃燒，也不支持燃燒。

②能與水回響生成碳酸，CO2＋H2O===H2CO3。

③與氫氧化鈣回響生成碳酸鈣，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。該回響可用于檢驗(yàn)二氧化碳。

④能與單質(zhì)碳回響生成一氧化碳，C＋CO22CO。

2．測(cè)驗(yàn)室怎樣制取二氧化碳(1)藥品及回響原理生物體的呼吸作用可產(chǎn)生CO2；

碳在氧氣中燃燒生成CO2；

蠟燭燃燒也可以生成CO2；

煤氣或自然氣燃燒也可生成CO2；

……測(cè)驗(yàn)室里用什么藥品來制取CO2呢？從原料的來源、價(jià)格，操作是否便利，收集到氣體的純度等方面綜合考慮：測(cè)驗(yàn)室常用稀鹽酸跟大理石(或石灰石)在常溫下回響來制取二氧化碳。

CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(2)測(cè)驗(yàn)裝置（發(fā)生裝置）測(cè)驗(yàn)室里過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置可以用來制取二氧化碳嗎？都是液體與固體在常溫下回響來制取氣體，測(cè)驗(yàn)室里過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置可以用來制取二氧化碳。

測(cè)驗(yàn)室里制取二氧化碳的簡(jiǎn)易裝置(如下圖所示)。

(3)收集方法和驗(yàn)滿方法①收集方法：由于二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水?？捎孟蛏吓趴諝夥ㄊ占趸?如左下圖所示)。

②收集時(shí)驗(yàn)滿方法：二氧化碳是無色無味的氣體，無法直接查看到集氣瓶內(nèi)是否已經(jīng)收集滿氣體。利用二氧化碳不能支持燃燒，能滅火的性質(zhì)來檢驗(yàn)。檢驗(yàn)時(shí)將燃著的木條放在集氣瓶口(如右上圖所示)，木條熄滅，證明已經(jīng)收集滿，否那么就沒有收集滿。

3．二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響(1)二氧化碳的用途二氧化碳在空氣成分中含量雖然很小，但是在生活和生產(chǎn)中有著廣泛的用途(如下圖所示)。

二氧化碳的用途(2)二氧化碳對(duì)人體健康的影響二氧化碳雖然沒有毒性，但二氧化碳不能供應(yīng)呼吸。當(dāng)環(huán)境中二氧化碳超過正常含量時(shí)，對(duì)人體健康產(chǎn)生確定的影響。

空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)/%對(duì)人體的影響1感到氣悶、頭暈、心悸4～5感到氣悶、頭痛、眩暈10使人神志不清、呼吸中斷，以致死亡(3)溫室效應(yīng)“溫室效應(yīng)”(如下圖所示)通常是指空氣中的二氧化碳等氣體讓陽光可以透過，又能吸收地表的紅外線輻射，阻攔地表熱量向外散發(fā)，起到類似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用，提高了地表的溫度。能產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體除二氧化碳外，還有甲烷、一氧化二氮、氟氯烴化合物、臭氧等。

溫室效應(yīng)盡管對(duì)溫室效應(yīng)及其長期影響還需進(jìn)一步研究。但是養(yǎng)護(hù)人類賴以生存的環(huán)境，防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步鞏固，是整個(gè)人類社會(huì)的責(zé)任。都應(yīng)裁減使用化石燃料，更多的利用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉?，大力植樹造林等?/p>

4．自然界中的碳循環(huán)碳是構(gòu)成生物原生質(zhì)的根本元素，雖然它在自然界中的隱匿量極為豐富，但綠色植物能夠直接利用的僅僅限于空氣中的二氧化碳。自然界碳循環(huán)的根本過程是：大氣中的二氧化碳被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過生物或地質(zhì)過程以及人類活動(dòng)，又以二氧化碳的形式返回大氣中(如下圖所示)。

大氣中二氧化碳的產(chǎn)生與消耗5．測(cè)驗(yàn)室制取二氧化碳(1)藥品的選擇①測(cè)驗(yàn)室制取二氧化碳所用藥品和回響原理：

藥品：石灰石或大理石和稀鹽酸。

原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。

②測(cè)驗(yàn)室如何選擇制取氣體的藥品及原理：

在生活和學(xué)習(xí)中我們察覺有大量途徑都能生成二氧化碳?xì)怏w。這些方法并不都適合在測(cè)驗(yàn)室里制取二氧化碳。測(cè)驗(yàn)室選擇制取二氧化碳?xì)怏w的藥品及原理應(yīng)考慮：

回響條件——節(jié)能，易實(shí)現(xiàn)回響速率——適中藥品本金——廉價(jià)易得生成物——純度高，污染少，便于收集測(cè)驗(yàn)室制取氣體應(yīng)考慮：回響條件、回響速率、藥品本金、產(chǎn)生的氣體是否便于收集等因素。

(2)發(fā)生裝置化學(xué)教材中的制取氣體裝置大多都是簡(jiǎn)易裝置，在測(cè)驗(yàn)的操控性、產(chǎn)生氣體連續(xù)性、氣體的量等方面存在不盡完善之處，對(duì)測(cè)驗(yàn)裝置舉行提升以彌補(bǔ)缺乏。如下圖所示是把測(cè)驗(yàn)室制取二氧化碳簡(jiǎn)易裝置根據(jù)需要舉行提升示意圖。

制氣裝置提升示意圖提升測(cè)驗(yàn)裝置是為了使裝置裝配更合理、操作更簡(jiǎn)便等，解題時(shí)應(yīng)綜合考慮儀器的特點(diǎn)和提升的目的。

6．氣體制備裝置的選擇、凈化和收集(1)氣體制備裝置的選擇測(cè)驗(yàn)裝置的選取，主要從回響物的狀態(tài)、回響條件考慮。氣體的收集方法，由生成的氣體的物理性質(zhì)抉擇。

①回響物為“固＋固”需加熱，選擇KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱制取O2的發(fā)生裝置，如圖1。

②回響物為“固＋液”不需加熱，選擇雙氧水和二氧化錳回響制氧氣或稀鹽酸和大理石制CO2的發(fā)生裝置，如圖2。

③回響物為“氣＋固”需加熱，暫不研究。

(2)氣體的凈化(枯燥)裝置①枯燥裝置液態(tài)枯燥劑固態(tài)枯燥劑常見枯燥劑濃硫酸無水氯化鈣堿石灰裝置可枯燥氣體H2、O2、CO2H2、O2、CO2H2、O2(不成枯燥CO2)留神事項(xiàng)a進(jìn)b出(出息短出)a進(jìn)b出(大進(jìn)小出)左進(jìn)右出②凈打扮置A為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質(zhì)的裝置，如用灼熱的銅絲除氧氣。B、C一般盛液體藥品，用于洗液，如用濃硫酸除水蒸氣，氫氧化鈉溶液除CO2氣體，氣體由a口進(jìn)b口出。D一般盛固體藥品，如用堿石灰吸收水或二氧化碳。

(3)氣體的收集方法①氣體不易或難溶于水，采用排水法收集。

②氣體的密度比空氣大，采用向上排空氣法收集；

密度比空氣小，采用向下排空氣法收集。

③有毒氣體的收集，若氣體不溶于水，采用類似洗氣瓶的裝置排水收集；

若氣體易溶于水，同樣采用類似洗氣瓶的裝置排空氣收集。密度比空氣大的氣體導(dǎo)入集氣瓶時(shí)，“出息短出”；

反之，“短進(jìn)長出”。

一、二氧化碳的性質(zhì)1.物理性質(zhì)：無色、無味的氣體。標(biāo)準(zhǔn)狀況下密度為1.977g/L。加壓降溫后變?yōu)橐后w，進(jìn)而凝固為白色雪狀固體，叫做“干冰”。干冰可升華，即由固體直接轉(zhuǎn)化為氣體。

2.化學(xué)性質(zhì)①二氧化碳不燃燒也不支持燃燒②二氧化碳可溶于水，跟水回響生成碳酸（碳酸能使紫色石蕊試液變紅色）碳酸不穩(wěn)定，受熱輕易發(fā)生分解③二氧化碳跟氫氧化鈣回響生成白色的碳酸鈣沉淀（該回響常用來檢驗(yàn)二氧化碳）二、二氧化碳的測(cè)驗(yàn)室制法1.回響原理：大理石或石灰石跟稀鹽酸回響CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑2.發(fā)生裝置：固-液不加熱型（同氫氣）讓同學(xué)們牢記二氧化碳的性質(zhì)，記住每個(gè)制取二氧化碳的方法、步驟，以便測(cè)驗(yàn)制取二氧化碳時(shí)，能安好順?biāo)斓呐e行，制止安好事故的發(fā)生。使同學(xué)們能上一節(jié)生動(dòng)、好玩的化學(xué)課。

例1某學(xué)習(xí)小組為了探究CO2性質(zhì)，設(shè)計(jì)如下圖所示的測(cè)驗(yàn)：

取兩支試管，彌漫CO2，將一支試管倒插入水中，另一支試管倒插入Ca(OH)2溶液中。一段時(shí)間后展現(xiàn)了如下圖現(xiàn)象。請(qǐng)你揣測(cè)并表達(dá)二氧化碳有哪些性質(zhì)？寫出有關(guān)回響的化學(xué)方程式。

答案：二氧化碳能溶于水且發(fā)生回響，而生成的碳酸易分解，CO2＋H2O===H2CO3，H2CO3===CO2↑＋H2O；

二氧化碳也能與Ca(OH)2回響，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。

例2二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境有著重要影響。以下對(duì)二氧化碳利弊的描述中不正確的是(C)A．二氧化碳可以用來作滅火劑B．利用固態(tài)二氧化碳可以舉行人工降雨C．溫室里施用二氧化碳對(duì)植物生長不利D．大氣中二氧化碳過多會(huì)造成溫室效應(yīng)例3化學(xué)是一門以測(cè)驗(yàn)為根基的科學(xué)。

(1)根據(jù)上圖回復(fù)：在連接c和d時(shí)，使d較易插入c中的措施是將插入橡皮管的導(dǎo)管一端用水潤濕；

(2)采用圖A所示操作可能造成的后果之一是壓破試管(或刺破手)；

(3)圖B中的氣體發(fā)生裝置雖然簡(jiǎn)樸，操作便當(dāng)，但無法操縱回響速率。請(qǐng)從圖中選取E(選填序號(hào))與a組裝成新的氣體發(fā)生裝置，以達(dá)成操縱回響速率的目的。

1.以下哪種處境不會(huì)釋放碳進(jìn)入碳循環(huán)中(C)A．燃燒B．呼吸作用C．光合作用D．海洋中沉積物的風(fēng)化2.下圖是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置，根據(jù)此裝