大自然中的二氧化碳

第三節(jié)大自然中的二氧化碳美國夏威夷冒納羅亞山頂空氣中二氧化碳含量隨時間的變化曲線1958—2011年間的測量結(jié)果（1）認真觀察上圖中的曲線的形狀和走勢，想一想：①在同一年度內(nèi)，大氣中二氧化碳的含量是怎樣變化的？②是不是每一年度都在重復(fù)這樣的變化規(guī)律呢？原因是什么呢？③在不同年度，空氣中二氧化碳含量的變化呈現(xiàn)了怎樣的趨勢？④你還能從這幅圖中獲得哪些信息？長時間的連續(xù)觀測表明：同一年度內(nèi)，大氣中二氧化碳的含量是冬季高于夏季，而且這種變化規(guī)律每年都在發(fā)生，這主要是因為冬季植物的光合作用減弱，生活取暖燃燒化石燃料，產(chǎn)生大量二氧化碳的緣故。大氣中的二氧化碳動植物的呼吸作用110化石燃料的燃燒5自然界中的碳循環(huán)光合作用112溶解并生成石灰石2森林的砍伐2（2）分析上圖，討論以下問題。①產(chǎn)生二氧化碳的主要途徑有哪些?共有多少種?②自然界中消耗二氧化碳的主要途徑有哪些?共有多少種?③產(chǎn)生的二氧化碳與消耗的二氧化碳相等嗎?④從圖中可以看出,二氧化碳主要以哪種途徑被消耗?產(chǎn)生二氧化碳的主要途徑自然界中消耗二氧化碳的主要途徑動植物的呼吸作用化石燃料的燃燒森林砍伐溶解并生成石灰石

植物的光合作用二氧化碳的生成與消耗

CO2

O2地球怎么了？低碳生活二氧化碳的含量升高會對環(huán)境產(chǎn)生什么影響呢？閱讀教材133頁內(nèi)容，思考：觀點1.科學(xué)家普遍認為，大氣中二氧化碳含量的增加導(dǎo)致全球變暖，引起“溫室效應(yīng)”，從而使兩極冰川融化，海平面升高，海水上漲，許多沿海城市、島嶼或低洼地區(qū)將面臨被海水淹沒的危險。觀點2.一些科學(xué)家認為目前沒有任何確切證據(jù)說明CO2含量的增加與天氣的變化有直接的關(guān)系。觀點3.也有科學(xué)家認為地球演化過程中的另一個“冰期”即將到來，二氧化碳含量增加導(dǎo)致的全球變暖對延緩“冰期”的到來具有積極作用。(2)以上觀點你支持哪一點？如何減少二氧化碳的排放量?減少二氧化碳排放量的措施：①減少煤、石油、天然氣等化石燃料的使用；②開發(fā)利用太陽能、地?zé)崮?、風(fēng)能、氫能等清潔能源；③大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐。節(jié)能減排：節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。低碳生活：把生活作息時所耗用的能量要盡量減少，從而減低二氧低碳的排放量。2.如何讓這些物質(zhì)反應(yīng)？——反應(yīng)的基本原理4.如何檢驗生成的氣體是二氧化碳？如何驗滿？5.操作時應(yīng)該注意哪些問題？3.選擇什么樣的反應(yīng)裝置和收集裝置？1.選擇什么藥品？

你認為若在實驗室里制取一瓶CO2，需要考慮哪些問題？二氧化碳的實驗室制法C、CH4、CaCO3、NaClC+O2CO2點燃CH4+2O2CO2+H2O點燃CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC+O2CO點燃大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）和稀鹽酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑藥品：反應(yīng)原理：實驗室制取CO2—藥品和反應(yīng)原理AABCDE

如圖是實驗室常用的制取氣體的裝置。若用石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳，則反應(yīng)裝置應(yīng)選

，理由是

；收集裝置應(yīng)選

，理由

。資料：通常狀況下，二氧化碳是一種無色、能溶于水的氣體，密度約為空氣的1.5倍。實驗室制取CO2—制取裝置驗滿方法檢驗方法實驗室制取CO2—檢驗和驗滿方法CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O把點燃的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，證明已滿。把氣體通入澄清石灰水，若澄清石灰水變渾濁，證明是二氧化碳。你說我說1.二氧化碳的循環(huán)2.二氧化碳的實驗室制法⑴反應(yīng)原理⑵制取裝置⑶檢驗方法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(4)驗滿方法1.自然界存在如圖所示的循環(huán)過程，圖中Ａ處不包括下列哪項（）Ａ.人和動物的呼吸Ｂ.植物的呼吸作用Ｃ.煤的燃燒Ｄ.用氫氣做燃料驅(qū)動火箭D課堂檢測2.實驗室制備大量二氧化碳氣體時一定不需要用到的儀器是（）A．長頸漏斗B．錐形瓶C．酒精燈D．集氣瓶．C3.NO是大氣污染物之一，但少量NO在人體內(nèi)具有擴張血管、增強記憶的功能。NO難溶于水，密度比空氣大。通常情況下極易與氧氣反應(yīng)。實驗室收集NO的方法是（）

A.向上排空氣法B.向下排空氣法

C.排水法D.排水法或向上排空氣法C4．實驗室制備二氧化碳氣體，通常有以下幾個步驟：①檢查裝置的氣密性②連接裝置③加入大理石④加入稀鹽酸⑤收集⑥驗滿其中排列順序正確的是（）A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥C5.可以用推拉注射器活塞的方法檢查下圖中裝置氣密性。當緩慢拉活塞時，如果裝置氣密性良好，可以觀察到的現(xiàn)象是（）A．長頸漏斗下端口有氣泡B．瓶中液面上升C．注射器內(nèi)有液體D．長頸漏斗內(nèi)液面上升A某實驗小組利用下面裝置制取二氧化碳氣體，請根據(jù)裝置回答：①欲制取一瓶二氧化碳氣體，應(yīng)選用裝置是_______，有關(guān)化學(xué)方程式為______________________________；②一同學(xué)利用裝置C驗證制得的氣體時未看到渾濁現(xiàn)象，可能的原因是

，_________________；③要得到干燥的二氧化碳氣體，還應(yīng)用到裝置_____；二氧化碳的性質(zhì)和用途方法（二）實驗操作現(xiàn)象結(jié)論

二氧化碳的密度比空氣大倒入二氧化碳的一端向下傾斜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。2、說明CO2可溶于水，使瓶內(nèi)氣壓變小。在通常情況下，1體積水約能溶解1體積的CO2。CO2是無色、無味，密度比空氣大，可溶于水，實驗2、向軟塑料瓶中加入水，蓋緊瓶塞后，發(fā)現(xiàn)塑料瓶向內(nèi)凹陷。一、二氧化碳的物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味密度（與空氣比較）溶解性無色密度比空氣大易溶于水通常狀況下為氣體，在一定條件下會變成固體（干冰）無味CO2氣體無色液體雪花狀固體干冰加壓降溫降溫壓縮101kPa-78.50C升華一定條件下，二氧化碳的三態(tài)變化干冰不是冰，是二氧化碳的固體。（吸熱）狀態(tài)改變——物理變化二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)⑴一般情況下，CO2不能燃燒，不能支持燃燒。⑵CO2不能供呼吸二氧化碳對人體健康的影響空氣中二氧化碳的體積分數(shù)對人體健康的影響1%使人感到氣悶、頭昏、心悸4%~5%使人感到氣喘、頭痛、眩暈10%使人神志不清、呼吸停止，以至死亡現(xiàn)象：向燒杯中傾倒二氧化碳時，下面蠟燭先熄滅，上面蠟燭后熄滅。

結(jié)論：說明CO2不能燃燒，也不能支持燃燒，同時密度比空氣大。思考：我們都知道可口可樂是碳酸類飲料，水里面溶解了大量的CO2，那么為什么稱為“碳酸飲料”呢，在CO2溶解過程中又發(fā)生了什么變化呢？

CO2與H2O能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變成紅色。CO2+H2O=H2CO3

（紫色

紅色）

碳酸很不穩(wěn)定，容易分解為二氧化碳和水，受熱時分解更快。H2CO3=H2O+CO2↑

（紅色紫色）

實驗探究：向盛有紫色石蕊溶液的試管中通入CO2，溶液會變成紅色。是什么物質(zhì)使紫色石蕊溶液變成紅色你的猜想：猜想1、是水使紫色石蕊變紅猜想2是二氧化碳使紫色石蕊變紅猜想3、是二氧化碳與水反應(yīng)的生成物使紫色石蕊變紅提供儀器和藥品：石蕊溶液染成的紫色干燥的小花三朵二氧化碳二瓶

水

碳酸驗證猜想：猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

是水使紫色石蕊變紅給第一朵小花噴上水小花呈現(xiàn)紫色結(jié)論：水不使紫色石蕊變紅驗證猜想：猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

是二氧化碳使紫色石蕊變紅小花無明顯變化結(jié)論：二氧化碳不使紫色石蕊變紅驗證猜想：猜想

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

是二氧化碳與水反應(yīng)的生成物使紫色石蕊變紅小花由紫色變?yōu)榧t色結(jié)論：二氧化碳與水反應(yīng)的生成物使紫色石蕊變紅(實驗探究)CO2與澄清石灰水的反應(yīng)

實驗：澄清石灰水中吹二氧化碳氣體現(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁

結(jié)論：CO2能與澄清石灰水中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成白色的碳酸鈣沉淀。

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

檢驗CO2的方法敞口久置的石灰水表面會“長出”一層“白膜”，該“白膜”其實是

，其產(chǎn)生原理是

。

CaCO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2．為了讓用石灰漿[Ca(OH)2]抹的墻壁快點干燥，人們常在室內(nèi)生個炭火盆，這是為什么？為什么開始放炭火盆時，墻壁反而變潮濕了？[解答]因為木炭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳與石灰漿反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，所以墻壁越來越硬，剛開始放炭火盆時，墻壁反而潮濕。練習(xí)二氧化碳的用途1、二氧化碳能促進植物的光合作用，可作溫室里的氣體肥料；2、密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒，能滅火；3、因為易溶于水，所以可制汽水等碳酸飲料；4、干冰可用作人工降雨，創(chuàng)造云霧繚繞的景象；還可作制冷劑，用于冷藏食物。5、可用來檢驗澄清的石灰水；

6、是生產(chǎn)尿素、甲醇、碳酸氫銨、碳酸氫鈉（俗稱小蘇打）的重要原料。CO2沫滅火機純堿汽水尿素人工降雨溫度計滅火工業(yè)原料致冷劑光合作用三、CO2的用途性質(zhì)決定用途，用途反映性質(zhì)一、二氧化碳的物理性質(zhì)無色.無味的氣體，比空氣的密度大，能溶于水二、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)1、無毒，但不能供給呼吸。2.既不能燃燒，也不能支持燃燒,可以滅火。3、與水的反應(yīng)。CO2+H2O==H2CO3碳酸不穩(wěn)定易分解H2CO3==H2O+CO2↑4、與澄清的石灰水反應(yīng)生成白色沉淀CaCO3。CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O5.CO2通入澄清的石灰水，澄清的石灰水變渾濁，持續(xù)通入，石灰水又變澄清。涉及到的方程式：

CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2OCaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2△燈火實驗

CO2物理性質(zhì)：1、無色、無味、氣體，干冰2、密度比空氣大；3、能溶于水。化學(xué)性質(zhì)：1、既不能燃燒也不能支持燒；2、與水反應(yīng)：CO2+H2O=H2CO33、與氫氧化鈣反應(yīng)：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O功過1、滅火；2、作化肥；3、光合作用；4、作化工原料；5、干冰作制冷劑和人工降雨。

溫室效應(yīng)

減緩措施1、植樹造林，嚴禁亂砍濫伐；2、使用新能源；3、不使用一次性筷子；4、雙面使用紙張。干冰的作用1、人工降雨升華時吸收大量的熱量2、保存食物升華時使周圍溫度降低3、舞臺煙幕升華時產(chǎn)生大量的煙霧【鞏固練習(xí)】

1、檢驗?zāi)碂o色氣體是否是二氧化碳的方法是（

）

A、將氣體通入紫色石蕊溶液中

B、將氣體從一個容器倒入另一容器中

C、將點燃的木條伸入集氣瓶中

D、將氣體通入澄清的石灰水中D2、兩支試管中各注入5mL滴有石蕊試液的蒸餾水，通入二氧化碳氣體，然后一支加熱，另一支撒入少量的活性炭，其顏色變?yōu)棰偌t—紫—無②紫—紅—紫③紫—紅—無④無—紅—無；其中正確的是（

）

A、①②

B、②④

C、②③

D、①③

C3、下列物質(zhì)的用途中既利用了物質(zhì)的物理性質(zhì)，又利用物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)的是（

）A、二氧化碳用于滅火

B、石墨用作極

C、干冰用于人工降雨

D、焦炭用于冶金工業(yè)

A4、下列有關(guān)二氧化碳的實驗中,只能說明二氧化碳的物理性質(zhì)的是()礦泉水塑料瓶CO2石灰水

CO2紫色石蕊試液ABCDD1、裝置A中反應(yīng)現(xiàn)象是

有關(guān)方程式為

裝置B中反應(yīng)現(xiàn)象是

有關(guān)方程式為裝置C中反應(yīng)現(xiàn)象是