學(xué)會實驗室制取二氧化碳的方法

第2節(jié)奇妙的二氧化碳1.了解二氧化碳的物理性質(zhì)和用途，初步掌握二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。2.了解二氧化碳在自然界碳循環(huán)中的作用以及對人類生活和生產(chǎn)的影響。3.認(rèn)識化合反應(yīng)和分解反應(yīng)的特點。4.學(xué)會實驗室制取二氧化碳的方法。

在意大利某地有個奇怪的山洞，人過這個山洞安然無恙，而狗走進(jìn)山洞就一命嗚呼了。因此，當(dāng)?shù)鼐用穹Q它為“屠狗洞”。故事屠狗洞的秘密農(nóng)民伯伯說它是——“植物糧食”消防官兵贊美它是——“滅火先鋒”建筑師們稱它為——“粉刷匠”環(huán)境學(xué)家卻指責(zé)它是——造成全球變暖的“罪魁禍?zhǔn)住辈乱徊?它是誰?空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)是它對地球上的生命有什么意義？0.03%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大氣中二氧化碳的產(chǎn)生和消耗途徑綠色植物的光合作用含碳燃料的燃燒、動植物的呼吸作用及微生物的分解作用拓寬視野二氧化碳與溫室效應(yīng)

二氧化碳、甲烷、氟氯烴等氣體，能阻止地球表面的熱量向外散發(fā)，使地球表面的平均氣溫升高，這就是“溫室效應(yīng)”。溫室效應(yīng)對人類生存環(huán)境影響極大。因此想要控制二氧化碳等溫室氣體的排放量，我們每一個人都應(yīng)身體力行。CO2對環(huán)境的影響（溫室效應(yīng)）a.兩極冰川融化，海平面上升。b.氣候反常，海洋風(fēng)暴增多。

c.土地干旱，沙漠化面積增大。

大氣中的二氧化碳?xì)怏w能像溫室的玻璃或塑料薄膜那樣，使地面吸收的太陽光的能量不易散失，從而使全球變暖，這種現(xiàn)象叫“溫室效應(yīng)”。

③防治措施②危害a.盡量減少使用化石燃料。

b.利用太陽能、風(fēng)能等清潔燃料。

c.大力植樹造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐。①什么是溫室效應(yīng)二、二氧化碳的奇妙變化1.二氧化碳的物理性質(zhì)：（1）通常狀況下是無色、無味的氣體；（2）密度比空氣大（3）能溶于水，且壓強(qiáng)越大，溶解能力越強(qiáng)；（4）“三態(tài)”變化。①向上排空氣法收集②集氣瓶蓋上玻璃片后正放于桌上二氧化碳的“三態(tài)”變化氣態(tài)氣態(tài)：植物光合作用、碳酸飲料液化液態(tài)液態(tài)：某些滅火器原料固態(tài)凝固升華固態(tài)(干冰)：

人工降雨、制造舞臺人造云霧（干冰）干冰升華時吸熱，使周圍環(huán)境的溫度降低，沒有殘留物。人工降雨、人造云霧制冷劑CO2沫滅火機(jī)純堿汽水尿素人工降雨溫度計滅火工業(yè)原料制冷劑光合作用CO2的用途你會設(shè)計嗎？你能根據(jù)一些事實或用實驗證明二氧化碳能溶于水嗎？方法一：向一個收集滿二氧化碳?xì)怏w的塑料汽水瓶中加入一定體積的水，立即蓋緊瓶蓋，振蕩。

實驗現(xiàn)象分析塑料瓶變癟了瓶里壓強(qiáng)減小，證明二氧化碳溶于水方法二：向一個收集滿二氧化碳?xì)怏w的集氣瓶中加入一定體積的水，立即蓋上毛玻璃片，振蕩，然后將集氣瓶倒立起來。實驗現(xiàn)象分析毛玻璃片被倒吸在集氣瓶口部瓶里壓強(qiáng)減小，證明二氧化碳溶于水思考：CO2在溶于水的過程中，有沒有發(fā)生化學(xué)變化呢，也就是說有沒有和水反應(yīng)生成新的物質(zhì)呢？

[提供信息]紫色石蕊是一種色素，遇到酸性溶液會變?yōu)榧t色。結(jié)論：（1）酸溶液能使紫色石蕊變紅。（2）CO2和H2O結(jié)合后生成了一種酸,能使紫色石蕊變紅

二氧化碳+水→碳酸（H2CO3)。取上述實驗中已變紅的溶液，加熱至沸騰，又有什么變化呢？想一想：現(xiàn)象：溶液由紫色變成紅色；文字表達(dá)式：水＋二氧化碳→碳酸

H2O

CO2H2CO3

碳酸水＋二氧化碳

H2CO3

H2O

CO2（1）可以與水反應(yīng)。加熱后有氣泡冒出，溶液又變成紫色。2.二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

碳酸不穩(wěn)定，常溫下就可以緩慢分解，加熱分解速率更快。加熱打開雪碧瓶瓶蓋，塞上單孔橡皮塞，把導(dǎo)管一端伸入裝有澄清石灰水的試管中，搖動雪碧瓶觀察現(xiàn)象。①以上實驗有何現(xiàn)象？②證明汽水中冒出的是什么氣體？③體現(xiàn)了二氧化碳的什么性質(zhì)？思考：氫氧化鈣+二氧化碳→碳酸鈣+水

Ca(OH)2CO2CaCO3H2O（2）可以與石灰水反應(yīng)?，F(xiàn)象：澄清石灰水變渾濁反應(yīng)的文字表達(dá)式：

——利用這個反應(yīng)可以檢驗二氧化碳?xì)怏w的存在現(xiàn)象結(jié)論蠟燭火焰自下而上依次熄滅二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒，且密度比空氣大（3）不能燃燒也不支持燃燒。（4）不供給呼吸。請從反應(yīng)物、生成物種類的角度把下列化學(xué)反應(yīng)分成兩組，并說出你的理由。考考你的眼力化合反應(yīng)：由兩種或兩種以上物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)分解反應(yīng)：由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應(yīng)

特征：“多合一”特征：“一分多”3.化合反應(yīng)與分解反應(yīng)1.工業(yè)制法：高溫煅燒石灰石CaCO3

CaOCO2三、二氧化碳的制備與利用2.實驗室制法（2）原理：（1）藥品：稀鹽酸和大理石（或石灰石）碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳（主要成分為碳酸鈣）CaCO3

HClCaCl2H2OCO2討論1.為什么不用濃鹽酸和CaCO3反應(yīng)制取CO2?2.實驗室用什么樣的裝置制取CO2?濃鹽酸易揮發(fā)，會使制得的二氧化碳?xì)怏w中混有氯化氫氣體而不純。固固加熱型固液不加熱型【知識回顧】實驗室是如何制氧氣的？從實驗室制取氧氣的方法看，發(fā)生裝置和收集裝置的選擇要考慮哪些因素？反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件2.設(shè)計收集裝置要考慮的因素：

⑴收集的氣體是否易溶于水，是否和水反應(yīng)；⑵密度是否比空氣大，是否和空氣中的有關(guān)物質(zhì)反應(yīng)。1.設(shè)計發(fā)生裝置要考慮的因素：總結(jié)實驗室制取二氧化碳想一想1.如果要制取較多量的二氧化碳?xì)怏w，可以把試管換成哪些儀器？

2.如果想在制氣的過程中補(bǔ)充酸液，或控制酸液的加入量,可設(shè)計什么樣的裝置?可用的簡易裝置：（3）裝置：想一想:如果還想隨時控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，還可怎樣設(shè)計裝置呢？

固液不加熱型向上排空氣法長頸漏斗末端要伸到液面下液封，防止生成的二氧化碳從長頸漏斗逸出。連接儀器檢查氣密性（4）操作步驟：加稀鹽酸收集氣體加石灰石通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁。（5）檢驗方法：澄清石灰水變渾濁將燃著的木條放在瓶口，熄滅則滿。（6）驗滿方法：四、二氧化碳與人體健康1.為什么要常保持教室通風(fēng)？2.進(jìn)入久未開啟的菜窖，應(yīng)怎樣避免二氧化碳對人的生命構(gòu)成的威脅？CO2的體積分?jǐn)?shù)對人體健康的影響1%感到氣悶、頭昏、心悸4%～5%感到氣悶、頭痛、眩暈6%使人神志不清，呼吸停止，以致死亡燈火實驗【典例1】下列有關(guān)二氧化碳的說法正確的是（）A.二氧化碳有毒，吸入過多會使人中毒而死亡B.二氧化碳含量的增加是造成溫室效應(yīng)的主要原因，因此空氣中二氧化碳的含量越低越好C.二氧化碳?xì)怏w能使紫色石蕊溶液變紅D.二氧化碳能滅火是因為二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒，且密度比空氣大D知識點一、二氧化碳的性質(zhì)、用途及對環(huán)境的影響【典例2】下列是一些同學(xué)設(shè)計的實驗室制二氧化碳的裝置圖，其中能用于實驗室制取二氧化碳的有（）ABCDA知識點二、二氧化碳的實驗室制法1.下列變化中屬于化學(xué)變化的是()A.干冰用于人工降雨B.用干冰制造舞臺云霧C.二氧化碳通入澄清石灰水變渾濁D.干冰氣化吸收熱量C2.下列關(guān)于二氧化碳的描述正確的是()A.向紫色石蕊溶液中通入二氧化碳,溶液變藍(lán)B.二氧化碳可以像傾倒液體那樣,從一個容器倒入另一個容器C.干冰就是冰D.空氣里二氧化碳濃度過大,會使人中毒死亡B3.如圖所示的有關(guān)CO2的實驗中，只能證明CO2物理性質(zhì)的實驗是（）D4、（2012·杭州中考）小張用足量的鹽酸、石灰石反應(yīng)，并嘗試直接利用如圖所示裝置制取和收集一瓶CO2。你認(rèn)為小張（）A．不可能收集到一瓶CO2，因為CO2可溶于水B．選擇B、C兩種裝置，導(dǎo)管b接導(dǎo)管d可收集到一瓶CO2C．選擇B、C兩種裝置，導(dǎo)管c接導(dǎo)管d可收集到一瓶CO2D．選擇A、B兩種裝置，導(dǎo)管a接導(dǎo)管b可收集到一瓶CO2C5.下列反應(yīng)既不屬于化合反應(yīng),也不屬于分解反應(yīng)的是()A.硫+氧氣二氧化硫B.氧化鈣+水氫氧化鈣C.甲烷

+氧氣二氧化碳+水D.高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣點燃點燃加熱CA（1）實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置可以選擇

，收集裝置應(yīng)選擇

。（2）實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置應(yīng)選擇_____，收集裝置應(yīng)選擇______。BDECFA或B或CD或EB或CD6.根據(jù)如圖裝置，回答問題：氫氣是相同條件下密度最小的氣體，難溶于水。實驗室中可以用金屬鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，其發(fā)生裝置應(yīng)使用

，收集裝置可選用