科粵版九年級上冊化學教案,53,二氧化碳的性質和制法

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5.3二氧化碳的性質和制法一、學識與技能知道二氧化碳的主要性質和用途。

二、過程與方法1.初步學習在測驗室制取二氧化碳，了解測驗室制備氣體的思路和方法。

2．熟悉自然界中的碳循環(huán)；

了解并關注溫室效應。

二氧化碳的性質。

二氧化碳的測驗室制法。

二氧化碳性質的探究過程和方法。

同學們，雖然二氧化碳在空氣中所占的體積分數很小，但卻有著分外重要的作用。在火災發(fā)生時，消防員叔叔們就會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，連忙會有一股強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？讓我們一起走進二氧化碳的世界吧！1．二氧化碳有何性質(1)物理性質測驗現象結論①取一瓶二氧化碳氣體，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，在鐵架臺上系一根細木棍，在木棍的兩端各掛一個小紙袋，使其保持平衡，向其中一個小紙袋中倒入二氧化碳。查看現象倒入二氧化碳的一端向下傾斜密度比空氣大③如下圖，向一個收集滿二氧化碳氣體的質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。查看現象塑料瓶扁了能溶于水④如下圖，點燃“階梯形”鐵皮架上的兩支小蠟燭，將鐵皮架放入燒杯中；

從燒杯的一側向燒杯中傾倒二氧化碳氣體。查看現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)化學性質活動與探究：

學識鏈接：紫色石蕊試液遇到酸會變成紅色。

測驗現象結論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，又展現什么現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，再通入二氧化碳氣體，查看現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性質：

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。該回響可用于檢驗二氧化碳。

④能與單質碳回響生成一氧化碳，C＋CO22CO。

2．測驗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；

……測驗室里用什么藥品來制取CO2呢？從原料的來源、價格，操作是否便利，收集到氣體的純度等方面綜合考慮：測驗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)測驗裝置（發(fā)生裝置）測驗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，測驗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。

測驗室里制取二氧化碳的簡易裝置(如下圖所示)。

(3)收集方法和驗滿方法①收集方法：由于二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水。可用向上排空氣法收集二氧化碳(如左下圖所示)。

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

3．二氧化碳對生活和環(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呼吸。當環(huán)境中二氧化碳超過正常含量時，對人體健康產生確定的影響。

空氣中二氧化碳的體積分數/%對人體的影響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“溫室效應”(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。能產生溫室效應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。

溫室效應盡管對溫室效應及其長期影響還需進一步研究。但是養(yǎng)護人類賴以生存的環(huán)境，防止溫室效應進一步鞏固，是整個人類社會的責任。都應裁減使用化石燃料，更多的利用太陽能、風能、地熱能等清潔能源，大力植樹造林等。

4．自然界中的碳循環(huán)碳是構成生物原生質的根本元素，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過程以及人類活動，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生與消耗5．測驗室制取二氧化碳(1)藥品的選擇①測驗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測驗室如何選擇制取氣體的藥品及原理：

在生活和學習中我們察覺有大量途徑都能生成二氧化碳氣體。這些方法并不都適合在測驗室里制取二氧化碳。測驗室選擇制取二氧化碳氣體的藥品及原理應考慮：

回響條件——節(jié)能，易實現回響速率——適中藥品本金——廉價易得生成物——純度高，污染少，便于收集測驗室制取氣體應考慮：回響條件、回響速率、藥品本金、產生的氣體是否便于收集等因素。

(2)發(fā)生裝置化學教材中的制取氣體裝置大多都是簡易裝置，在測驗的操控性、產生氣體連續(xù)性、氣體的量等方面存在不盡完善之處，對測驗裝置舉行提升以彌補缺乏。如下圖所示是把測驗室制取二氧化碳簡易裝置根據需要舉行提升示意圖。

制氣裝置提升示意圖提升測驗裝置是為了使裝置裝配更合理、操作更簡便等，解題時應綜合考慮儀器的特點和提升的目的。

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驗裝置的選取，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a進b出(出息短出)a進b出(大進小出)左進右出②凈打扮置A為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質的裝置，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入集氣瓶時，“出息短出”；

反之，“短進長出”。

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

2.化學性質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（該回響常用來檢驗二氧化碳）二、二氧化碳的測驗室制法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）讓同學們牢記二氧化碳的性質，記住每個制取二氧化碳的方法、步驟，以便測驗制取二氧化碳時，能安好順遂的舉行，制止安好事故的發(fā)生。使同學們能上一節(jié)生動、好玩的化學課。

例1某學習小組為了探究CO2性質，設計如下圖所示的測驗：

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。一段時間后展現了如下圖現象。請你揣測并表達二氧化碳有哪些性質？寫出有關回響的化學方程式。

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2二氧化碳對生活和環(huán)境有著重要影響。以下對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植物生長不利D．大氣中二氧化碳過多會造成溫室效應例3化學是一門以測驗為根基的科學。

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

(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)生裝置雖然簡樸，操作便當，但無法操縱回響速率。請從圖中選取E(選填序號)與a組裝成新的氣體發(fā)生裝置，以達成操縱回響速率的目的。

1.以下哪種處境不會釋放碳進入碳循環(huán)中(C)A．燃燒B．呼吸作用C．光合作用D．海洋中沉積物的風化2.下圖是某同學設計的測驗室制取二氧化碳的裝置，根據此裝