科粵版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)《二氧化碳制取的性質(zhì)和制法》知識(shí)梳理例

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 科粵版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)二氧化碳制取的性質(zhì)和制法知識(shí)梳理例 二氧化碳制取的性質(zhì)和制法 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.把握二氧化碳的性質(zhì)。 2.把握試驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、裝置和操作要點(diǎn)。 3.了解試驗(yàn)室中制取氣體的思路和方法。 4.了解二氧化碳的用途并關(guān)注溫室效應(yīng)。 【要點(diǎn)梳理】 要點(diǎn)一、二氧化碳的性質(zhì) 1.二氧化碳的物理性質(zhì)： （1）尋常狀況下，二氧化碳是一種無(wú)色無(wú)味的氣體。 （2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氧化碳的密度為1.977g/L，比空氣大。 （3）固態(tài)CO2又叫干冰。二氧化碳的三態(tài)變化： 2.二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)： （1）二氧化碳既不能燃燒，也不支持燃燒。 探討：觀測(cè)課本

2、試驗(yàn)59（如下圖所示）并分析。 現(xiàn)象與分析：下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅。 通過(guò)分析該試驗(yàn)的現(xiàn)象，可以說(shuō)明二氧化碳兩點(diǎn)性質(zhì)：二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒；二氧化碳的密度比空氣大。 （2）CO2與水反應(yīng)生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色。 CO2+H2O=H2CO3 碳酸很不穩(wěn)定，簡(jiǎn)單分解生成二氧化碳和水。 H2CO3=H2O+CO2 探討：觀測(cè)課本試驗(yàn)510a，b,c（如下圖所示）并分析。 現(xiàn)象與分析：a中塑料瓶變癟說(shuō)明二氧化碳能溶于水，1體積水中大約能溶解1體積的二氧化碳?xì)怏w；b 中紫色石蕊溶液變紅色，說(shuō)明二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸具有酸性，能使紫色石蕊溶液變紅；將上述試管加熱

3、后，又變成了原來(lái)的紫色，說(shuō)明碳酸不穩(wěn)定，又分解了。 （3）二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀。 探討：觀測(cè)課本試驗(yàn)511（如下圖所示）并分析。 現(xiàn)象與分析：往試管中的澄清石灰水里吹氣，澄清石灰水變渾濁。 CO2與石灰水反應(yīng)生成白色的碳酸鈣沉淀。常利用此性質(zhì)，來(lái)檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（清變濁） 【要點(diǎn)詮釋】 第 1 頁(yè) 1二氧化碳不能支持一般可燃物的燃燒，但不是所有物質(zhì)，有些物質(zhì)如金屬鎂能在二氧化碳中燃燒。2把CO2通入紫色石蕊試液時(shí)，會(huì)觀測(cè)到紫色石蕊試液變成紅色。使紫色石蕊試液變紅的不是二氧化碳，而是二氧化碳與水反應(yīng)后生成的碳酸。鹽酸、稀硫酸等

4、也能使紫色石蕊試液變紅。 3二氧化碳能溶于水和與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)兩者在本質(zhì)上是不同的，前者是二氧化碳的物理性質(zhì)，后者是二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。 4試驗(yàn)室久置的石灰水瓶?jī)?nèi)壁，會(huì)有一層白色物質(zhì)，白色物質(zhì)是CaCO3（石灰水吸收空氣中的CO2，發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(OH)2CO2CaCO3H2O）。 要點(diǎn)二、二氧化碳的試驗(yàn)室制法 1.藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸。 2.反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+ H2O+CO2 3.發(fā)生裝置和收集裝置： （1）發(fā)生裝置：“固液不加熱型。氣體的發(fā)生裝置由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件決定。制取二氧化碳常用的發(fā)生裝置如下： （2）裝置連接時(shí)要注意以下兩點(diǎn)： 長(zhǎng)頸漏

5、斗的下端管口務(wù)必插入到液面以下，否則生成的氣體會(huì)從長(zhǎng)頸漏斗口跑掉； 導(dǎo)氣管伸入容器內(nèi)無(wú)需太長(zhǎng)，更不能插入到液面以下。若伸入到液面下， 氣體就無(wú)法從導(dǎo)管口排出。 （3）收集裝置：氣體的收集方法由氣體的密度和氣體的溶解性決定。二氧 化碳能溶于水，密度比空氣的大，尋常采用向上排空氣法收集（如右圖所 示）。收集時(shí)要注意將導(dǎo)管插到瓶底。 4.驗(yàn)滿：將燃著的木條置于集氣瓶口，如木條熄滅，則二氧化碳收集滿了。 5.檢驗(yàn)：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，若觀測(cè)到石灰水變渾濁，說(shuō)明 有CO2生成。 【要點(diǎn)詮釋】 藥品選用應(yīng)注意的問(wèn)題： （1）不能用濃鹽酸。濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體混入二氧化碳中，導(dǎo)致所收集的二氧

6、化碳不純。（2）不能用硫酸。由于硫酸跟碳酸鈣反應(yīng)（H2SO4+CaCO3=CaSO4+H2O+CO2）生成的硫酸鈣微溶于水，它覆蓋在石灰石的表面，阻礙了石灰石與硫酸進(jìn)一步接觸，使反應(yīng)難以繼續(xù)進(jìn)行。 （3）不可用碳酸鈉。由于碳酸鈉是固體粉末且易溶于水，它與鹽酸反應(yīng) （Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2）速率太快，不便于操縱，且碳酸鈉比石灰石價(jià)格高，不經(jīng)濟(jì)。 要點(diǎn)三、試驗(yàn)室制取二氧化碳的研究與實(shí)踐 1.化學(xué)反應(yīng)原理確實(shí)定：可以生成二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)有好多，例如： (1)碳在氧氣（或空氣）中燃燒：C+O 2CO2 (2)碳在高溫下還原金屬氧化物：2CuO+C2Cu+CO22Fe2O3

7、+3C4Fe+3CO2 (3)石灰石高溫分解：CaCO 3 CaO+CO2 (4)大理石（或石灰石）與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 (5)蠟燭、木柴、酒精、汽油等含碳物質(zhì)的燃燒都可產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w。 有二氧化碳生成的化學(xué)反應(yīng)不一定都適用于試驗(yàn)室制取二氧化碳。首先要考慮可操作性，其次再考 第 2 頁(yè) 慮哪個(gè)更便利易行、原料是否易得、是否利于收集等。（1）和（5）雖然都能生成二氧化碳，但由于燃燒需要在氧氣（由空氣）中進(jìn)行，放出大量的熱，對(duì)儀器、裝置的要求高而且繁雜，燃燒后的高溫氣體收集也很困難，所以在試驗(yàn)室里可操作性差；（2）和（3）需在高溫下進(jìn)行，操作較繁

8、雜且消耗能源。（4）方案操作簡(jiǎn)便，故試驗(yàn)室尋常選用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)來(lái)制取二氧化碳。 2.試驗(yàn)室制取氣體裝置確實(shí)定：制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分，其選擇依據(jù)如下：（1）氣體發(fā)生裝置的選擇：由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件來(lái)確定。若反應(yīng)物只有固體，反應(yīng)需要加熱時(shí)，應(yīng)選擇下圖A所示的試驗(yàn)裝置。若反應(yīng)物狀態(tài)為固體+液體，反應(yīng)不需要加熱時(shí)，應(yīng)選擇下圖B 所示的試驗(yàn)裝置。 （2）氣體收集裝置的選擇：依據(jù)氣體的物理性質(zhì)（是否溶解于水、密度比空氣大還是小）和化學(xué)性質(zhì)（是否與水、空氣發(fā)生反應(yīng)）來(lái)選擇。 氣體的密度大于空氣的密度（或相對(duì)分子質(zhì)量大于29），可用向上排空氣法收集（上圖D）。 氣體

9、的密度小于空氣的密度（或相對(duì)分子質(zhì)量小于29），可用向下排空氣法收集（上圖E）。 氣體不易（或難）溶于水且不與水反應(yīng)，可用排水法收集（上圖C）。 【要點(diǎn)詮釋】 1.試驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法： （1）首先要研究試驗(yàn)室制取氣體的化學(xué)反應(yīng)原理，即選擇適合的反應(yīng)物和反應(yīng)條件（如常溫、加熱、加催化劑等），還要選擇適合的試驗(yàn)裝置，研究如何驗(yàn)證制得的氣體等。 （2）選擇反應(yīng)時(shí)，要考慮原料易得，反應(yīng)條件要求不高，操作簡(jiǎn)便安全，反應(yīng)速率適中，生成氣體不混入其他氣體，便于收集。 （3）制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分。選擇氣體發(fā)生裝置要根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件；選擇氣體的收集裝置應(yīng)考慮氣體的密度

10、和氣體的溶解性及氣體是否與水反應(yīng)。 （4）驗(yàn)證氣體時(shí)，試驗(yàn)現(xiàn)象要明顯。 2. 第 3 頁(yè) 第 4 頁(yè) 要點(diǎn)四、二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響 1.二氧化碳無(wú)毒，但在二氧化碳過(guò)多的地方，人們會(huì)感到窒息。尋?？諝饫锖?.03體積的二氧化碳，當(dāng)含量達(dá)到1的時(shí)候，對(duì)人體就有害處；達(dá)到45的時(shí)候，會(huì)使人感到氣喘、頭痛、眩暈；達(dá)到10的時(shí)候，能使人不省人事，呼吸漸漸中止，以致死亡。 2.溫室效應(yīng)的形成、危害及對(duì)策： （1）溫室效應(yīng)形成的主要理由：隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和人類生活水平的提高，煤、石油、自然氣等化石燃料的需求不斷增大，它們?nèi)紵蠓懦龃罅康亩趸嫉葴厥覛怏w；而由于一些天災(zāi)和亂砍濫伐，能吸收二氧化碳的

11、大片森林和草原綠地卻在不斷消失，從而導(dǎo)致碳氧循環(huán)不平衡，致使大氣中二氧化碳等溫室氣體增多，地球表面溫度上升。 （2）溫室效應(yīng)的危害：氣溫上升，導(dǎo)致冰川溶化，海平面上升，沿海城市會(huì)被吞噬；地球表面的水分蒸發(fā)，使土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等。 （3）防治措施：減少煤、石油等含碳礦物燃料的使用，更多利用清潔能源如太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮堋⒊毕艿?。大力植?shù)造林，阻止亂砍濫伐，提倡種草種花增加綠化面積等。 【要點(diǎn)詮釋】 1空氣中CO 2含量過(guò)高會(huì)引起“溫室效應(yīng)，但不能說(shuō)CO 2是空氣污染物，一般空氣中CO 2的體積分?jǐn)?shù)大約在0.03%左右。 2二氧化碳不能供應(yīng)呼吸，并不是說(shuō)二氧化碳有毒。當(dāng)空氣中的二氧化碳

12、超過(guò)正常含量時(shí)，對(duì)人體會(huì)產(chǎn)生有害影響。 3.二氧化碳的用途： （1）氣體二氧化碳可用于滅火、制汽水、作氣體肥料、化工產(chǎn)品的原料等。 （2）固態(tài)二氧化碳又叫干冰，可用作制冷劑，形成人工云霧（舞臺(tái)上），人工降雨。 要點(diǎn)五、自然界中的碳循環(huán) 根據(jù)圖了解自然界中的碳循環(huán)。 【要點(diǎn)詮釋】 1植物的光合作用在大氣循環(huán)中起著重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途徑，對(duì)大氣中氧氣和二氧化碳含量保持不變及人類的生存、生活有著重大的影響。 2大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑有：人和動(dòng)植物的呼吸、礦物燃料的燃燒、動(dòng)植物體腐爛等。大氣中二氧化碳的消耗途徑有：植物的光合作用等。 【典型例題】 類型一、考察二氧化碳的性質(zhì) 1如下圖試驗(yàn)中，、為用紫色石蕊溶液潤(rùn)濕的棉球，、為用石蕊溶液染成紫色的枯燥棉球。以下能說(shuō)明CO 2密度大于空氣且能與水反應(yīng)的現(xiàn)象是（ ） A 變紅，不變紅 B 變紅，不變紅 C 、變紅，、不變紅 D 比先變紅，、不變紅 【思路點(diǎn)撥】根據(jù)二氧化碳能和水反應(yīng)生成碳酸，碳酸顯酸性，能使石蕊試液變紅色解答。 【答案】