初中化學(xué)新課標(biāo)滬教版名師導(dǎo)航 優(yōu)秀獎(jiǎng) 優(yōu)秀獎(jiǎng) 省賽獲獎(jiǎng)

精品系列資料傳播先進(jìn)教育理念提供最佳教學(xué)方法聯(lián)系地址：鄭州市經(jīng)五路66號(hào)河南電子音像出版社有限公司郵編450002電話0371—65715278第10頁共10頁第三節(jié)奇妙的二氧化碳名師導(dǎo)航知識(shí)梳理一、自然界中的二氧化碳大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑大氣中二氧化碳的消耗途徑人和動(dòng)植物的呼吸；化石燃料的燃燒；人和動(dòng)植物尸體的分解綠色植物的光合作用以及水和礦物質(zhì)對(duì)二氧化碳的溶解大氣中二氧化碳增多的原因：①人類消耗的_______急劇增加，排放到空氣中的二氧化碳增多。②_______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(huì)導(dǎo)致全球變暖，這種現(xiàn)象叫做_______，對(duì)人類的生存環(huán)境會(huì)產(chǎn)生不良影響。答案:含碳燃料植被溫室效應(yīng)二、二氧化碳的物理性質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)、降低溫度能變成固體，俗稱“_______”。干冰_______時(shí)吸收大量的熱。二氧化碳滅火器中裝的_______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(xué)性質(zhì)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(yīng)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(yīng)的文字表達(dá)式為：______________，符號(hào)表達(dá)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(shí)驗(yàn)室里沒有碳酸存在。3.與澄清石灰水反應(yīng)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(yīng)的符號(hào)表達(dá)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?yàn)樗恢С謃______，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(zhì)，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(shí)驗(yàn)室制法1.藥品實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳所需要的藥品是_______。2.反應(yīng)原理文字表達(dá)式可表示為：_____________。符號(hào)表達(dá)式為：CaCO3+HClCaCl2+H2O+CO2↑3.實(shí)驗(yàn)裝置制二氧化碳時(shí)反應(yīng)物都是_______體和_______體，反應(yīng)_______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(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞。也可以用下列儀器：錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞。因?yàn)槎趸嫉拿芏缺瓤諝鈅______，且_______溶于水，還和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，故只能采用_______收集。圖2-134.二氧化碳的檢驗(yàn)與驗(yàn)滿方法(1)檢驗(yàn)：可用澄清的石灰水檢驗(yàn)。方法是將被檢驗(yàn)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(yàn)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.(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(chǎn)生石灰，副產(chǎn)品是二氧化碳。碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳七、化合反應(yīng)和分解反應(yīng)化合反應(yīng)是______________。分解反應(yīng)是______________。答案:兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種或兩種以上其他物質(zhì)的反應(yīng)疑難突破實(shí)驗(yàn)室能夠產(chǎn)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(yīng)，以及大理石與稀硫酸的反應(yīng)等等，為什么單單選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)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，不適宜于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。而碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)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(yīng)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(yīng)很快停止了。選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸的反應(yīng)制取二氧化碳的理由是：石灰石（或大理石）與稀鹽酸反應(yīng)不需加熱，而且反應(yīng)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(yàn)證二氧化碳不僅能溶于水，而且能與水反應(yīng)生成碳酸(CO2+H2OH2CO3),你可設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)來證明該反應(yīng)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)。圖2-14①用裝有稀醋酸的噴水器向第一朵花噴稀醋酸?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結(jié)論：紫色石蕊遇酸變紅色。②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(jié)論：水不能使石蕊變顏色。③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(jié)論：二氧化碳不能使石蕊變顏色。④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?jī)?nèi)?，F(xiàn)象：紫色石蕊紙花變成紅色。結(jié)論：二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸。問題2:設(shè)計(jì)一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，證明二氧化碳的溫室效應(yīng)。圖2-15探究：方案一：如上圖所示，取兩個(gè)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(gè)瓶為空氣，另一瓶中充入高濃度二氧化碳，同時(shí)放在陽光中照射，一段時(shí)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(duì)太陽光熱量吸收率比空氣高。方案二：如下圖所示的兩個(gè)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(dòng)情況。圖2-16典題精講例1:如圖2-17所示是證實(shí)植物進(jìn)行光合作用的實(shí)驗(yàn)裝置。取一個(gè)大燒杯裝入大半杯水，燒杯內(nèi)放入一些金魚藻，并通入一定量的氣體a，靜止一段時(shí)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(huì)兒，試管內(nèi)有許多氣泡產(chǎn)生，管內(nèi)液面下降，根據(jù)這一實(shí)驗(yàn)，完成下列問題：圖2-17（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取氣體a的化學(xué)方程式__________________________。（2）通入氣體a的目的是_____________。（3）當(dāng)試管內(nèi)的液面處于圖示位置時(shí)，則試管內(nèi)的氣體壓強(qiáng)_____________外界大氣壓強(qiáng)（選填“大于”“等于”或“小于”）。（4）試管內(nèi)的氣體可用_____________來檢驗(yàn)。（5）欲達(dá)到該實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，裝置必須置于有_____________環(huán)境中。思路解析植物進(jìn)行光合作用的條件是要有二氧化碳?xì)怏w和光照，故通入的氣體a應(yīng)為二氧化碳?xì)怏w；實(shí)驗(yàn)室通常用石灰石和鹽酸反應(yīng)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(jìn)行光合作用；光合作用的結(jié)果產(chǎn)生了氧氣，而氧氣不易溶于水，故試管內(nèi)的氣體為氧氣，其壓強(qiáng)小于外界大氣壓強(qiáng)；試管內(nèi)的氣體是氧氣，可用帶火星的木條檢驗(yàn)；植物進(jìn)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)境中。答案:（1）CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑（2）讓植物吸收二氧化碳進(jìn)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(guān)二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)。某同學(xué)將收集滿二氧化碳?xì)怏w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(chǎn)生的現(xiàn)象：_____________。（2）寫出反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式：______________。思路解析二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)，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(qiáng)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(nèi)形成一段紅色水柱（2）CO2+H2OH2CO3知識(shí)導(dǎo)學(xué)在學(xué)習(xí)這節(jié)課之前，需要復(fù)習(xí)氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法和性質(zhì)。減少大氣中二氧化碳增多的措施：①改善燃料的結(jié)構(gòu)：減少使用化石燃料，更多使用清潔能源。如太陽能、核能、風(fēng)能、潮汐能。②增強(qiáng)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(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)，其溶解性結(jié)合課本小實(shí)驗(yàn)和制汽水等生活實(shí)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(duì)的，指它不支持非還原性物質(zhì)燃燒，卻能支持一些還原性很強(qiáng)的（如活潑金屬鎂）物質(zhì)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(cuò)。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(yàn)二氧化碳的存在。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(qiáng)，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(yīng)生成微溶性的硫酸鈣沉淀包在碳酸鈣的表面，會(huì)阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行。(3)不能用碳酸鈉、碳酸鉀代替大理石或石灰石，因?yàn)樗鼈円兹苡谒?，反?yīng)速率大，難以收集。確定氣體發(fā)生裝置應(yīng)考慮的因素是反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)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(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞等。另一類是：固體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(tái)、帶導(dǎo)管的單孔塞。也可以用下列儀器：錐形瓶、長(zhǎng)頸漏斗、帶導(dǎo)管的雙孔塞。用排空氣法收集氣體時(shí)還應(yīng)注意三點(diǎn)：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(dǎo)管必須伸到集氣瓶底部，這樣才能把集氣瓶?jī)?nèi)的氣體充分排凈。第三，如果不知道所收集氣體的密度，可計(jì)算其相對(duì)分子質(zhì)量，再與空氣的平均相對(duì)分子質(zhì)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(yàn)與驗(yàn)滿方法不同。檢驗(yàn)是驗(yàn)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(yàn)滿是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(shí)，一般要先檢查裝置氣密性；裝藥品時(shí)，一般先裝固體藥品，再裝液體藥品。氧化鈣俗稱生石灰?；戏磻?yīng)和分解反應(yīng)都屬于化學(xué)反應(yīng)，而且屬于基本反應(yīng)類型?；戏磻?yīng)要求多變一，分解反應(yīng)要求一變多。疑難導(dǎo)析實(shí)驗(yàn)室制取氣體選擇藥品的原則一般遵循：①藥品來源廣、價(jià)廉②條件：裝置、操作簡(jiǎn)單③產(chǎn)氣速率適中、純度高④安全，副產(chǎn)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①②③；碳酸鈉與稀鹽酸的反應(yīng)不符合原則②；碳酸鈣與稀硫酸反應(yīng)不能進(jìn)行。分析清楚產(chǎn)生二氧化碳的各種途徑：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(yīng)，以及大理石與稀硫酸的反應(yīng)等等是否符合實(shí)驗(yàn)室制取氣體的原則即可。問題導(dǎo)思這是一道驗(yàn)證二氧化碳與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)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(shí)點(diǎn)，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(shí)驗(yàn)（Ⅰ）說明酸可以使石蕊試液變成紅色；又通過實(shí)驗(yàn)（Ⅱ）證明水不能使紫色石蕊試液變成紅色；在實(shí)驗(yàn)（Ⅲ）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(yīng)有其他新物質(zhì)。由于酸能使紫色石蕊試液變成紅色，所以我們可以推斷有碳酸生成。因?yàn)槲覀円呀?jīng)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(zhì)可以使紫色石蕊變成紅色，就可以說明二氧化碳與水反應(yīng)生成酸性物質(zhì)。有比較容易出錯(cuò)的地方：把實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(yīng)。二氧化碳吸收太陽光的熱量不散失，使體系溫度升高。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要與普通空氣對(duì)比驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)，此實(shí)驗(yàn)是人們研究地球溫室效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。方案一的設(shè)計(jì)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(dòng)，通過移動(dòng)的方向是向上還是向下可以驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)。方案二的設(shè)計(jì)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(dòng)，通過移動(dòng)的方向是向左還是向右可以驗(yàn)證二氧化碳有溫室效應(yīng)。典題導(dǎo)考綠