.PAGE.第2章身邊的化學物質第2節奇妙的二氧化碳[教學目標]知識與技能：1、了解二氧化碳在自然界碳循環中的作用,以及對人類生產生活的意義。2、知道二氧化碳的主要物理性質和用途。3、掌握二氧化碳的化學性質和實驗室制法。過程與方法：通過有關二氧化碳性質的實驗,培養設計、觀察、描述實驗的能力,進一步學習科學探究的方法。情感態度與價值觀：通過對二氧化碳在自然界碳循環中的作用以及對人類生活、生產的意義的了解,培養對環境的關注意識及理論聯系實際的方法。[教學重點]二氧化碳的主要性質。[教學難點]實驗探究二氧化碳的性質；二氧化碳的實驗室制法。[教學方法]講授法,實驗探究法,交流討論法。[教學過程][導入]有一種物質,農民說它是"植物糧食"；消防官兵贊美它是"滅火先鋒"；建筑師們卻稱它為"粉刷匠"；環境學家卻指責它是造成全球變暖的"罪魁禍首",這種物質是什么呢？一、自然界中的二氧化碳大氣中二氧化碳的產生途徑大氣中二氧化碳的消耗途徑煤、石油、天然氣等化學燃料的燃燒；有機體的分解；動值物的呼吸作用；火山噴發。光合作用；海水的溶解；碳酸鹽的形成。[講解]正是由于這樣一個循環作用,自然界中二氧化碳的含量保持恒定,以體積算,占空氣體積的0.03％。[拓展視野]溫室效應隨著工業生產的發展和人們生活水平的提高,煤、石油、天然氣消耗量急劇增加,釋放的所謂的"溫室效應"。"溫室效應"對人類的生存環境會產生不良影響。如地球的氣溫上升,將導致冰川融化,海平面上升,一些沿海城市會被淹沒；有的地方會炎熱得無法居住；氣溫上升,還會使更多的水蒸氣進入大氣,一些富饒的土地將變成沙漠。有的科學家認為近年來日益嚴重的全球厄爾尼諾現象也與"溫室效應"有關。二、二氧化碳的奇妙變化[展示]展示一瓶可樂,并打開,可以看到許多氣體冒出,這些氣體就是二氧化碳。1.二氧化碳的三態變化[講解]在通常狀況下,二氧化碳是一種無色、無味的氣體,密度比空氣大,能溶于水。在20℃時,將二氧化碳加壓到5.73×106Pa即可變成無色液體。在－56.6℃、5.27×105Pa時變為固體。空氣中的二度高于-78℃時,雪花狀的固態二氧化碳不經過液態而直接變成氣態二氧化碳。干冰在氣化時要吸收周圍的熱量,使周圍環境的溫度降低,空氣中的水蒸氣凝結成小水滴,形成人造云霧,甚至形成降水。2.二氧化碳與水反應提示：紫色石蕊試液遇到酸會變紅色。a.二氧化碳與水反應實驗序號實驗現象實驗目的與結論12小花變紅色證明酸溶液能使紫色石蕊變紅色3小花不變色證明干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊變紅色4小花變紅色結論：二氧化碳與水反應生成了酸這里的酸就是碳酸,它是溶解于水中的少部分二氧化碳與水發生化學反應生成的產物。反應方程式：二氧化碳〔CO2+水〔H2O碳酸〔H2CO3b.碳酸受熱分解實驗現象：加熱后石蕊試液又變成紫色。△實驗結論：△反應方程式：碳酸〔H2CO3二氧化碳〔CO2+水〔H2O[講述]化合反應：由兩種或兩種以上物質生成一種新的物質的反應。即A+B+…=C分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上新物質的反應。即C=A+B+…三、二氧化碳的制備與利用1.二氧化碳的實驗室制法提示：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁〔檢驗二氧化碳；石灰石、XX石主要成分是碳酸鈣。實驗原二氧化碳〔CaCO3〔HCl〔CaCl2〔H2O〔CO2實驗裝置圖：發生裝置：固體+液體氣體收集裝置：二氧化碳能溶于水,密度比空氣大,且不與空氣反應,選用向上排空氣法。注：長頸漏斗下端要液封,防止生成的二氧化碳氣體從漏斗口逸出。驗滿：將帶火星的木條伸入瓶口,若木條熄滅則說明二氧化碳已收集滿。實驗現象：實驗結論：石灰石與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體,該反應可用于實驗室制取二氧化碳。高溫補充：高溫煅燒石灰石：碳酸鈣氧化鈣+二氧化碳〔CaCO3〔CaO〔CO2生石灰溶于水生成熟石灰：氧化鈣+水氫氧化鈣〔CaO〔H2O 〔Ca<OH>2二氧化碳使澄2.二氧化碳與滅火向裝有一高一低兩支燃著的蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳,觀察現象。實驗現象：蠟燭按由低到高的順序依次熄滅。實驗結論：二氧化的密度比空氣大〔物理性質；不能燃燒也不能支持燃燒〔化學性質。典例1：某校化學興趣小組在實驗室制取二氧化碳時,最好選用〔A．碳應思路分析：實驗室制取二氧化碳時用的是塊狀的石灰石或XX石與鹽酸反應制取的。這是因為：〔1碳酸鈣粉末和碳酸鈉粉末與鹽酸反應制取二氧化碳時,反應速度太快不利于控制。〔2不能用硫酸,因為反應時會生成微溶與水的硫酸鈣,覆蓋在XX石的表面反應難以進行。〔3不用濃鹽酸,因為在用濃鹽酸反應時,生成二氧化碳氣體不純,會含有氯化氫氣體,對二氧化碳性質有關實驗現象產生影響。四、二氧化碳與人體健康空氣中二氧化碳的體積分數對人體的影響可以下井,注意下井后入口保持開啟狀態,蠟燭可以不必熄滅,以便于隨時觀察；如果蠟燭慢慢熄滅了則說明氧氣含量不足,二氧化碳含量過高,下去的話會有生命危險,要先通風一段時間。補充：對吸入的空氣和呼出的氣體成分的探究提示：氧氣可使帶火星木條復燃；二氧化碳可滅火、可使澄清石灰水變渾濁。實驗步驟：1.收集兩瓶空氣和兩瓶呼出的氣體。2.向一瓶空氣和一瓶呼出的氣體中各滴入數滴澄清石灰水,振蕩,觀察現象。3.將燃著的小木條分別插入另一瓶空氣和呼出的氣體中,觀察現象。4.取兩塊干燥的玻璃片,對著其中一塊呼氣,觀察玻璃片上的水蒸氣的情況,并與另一塊放在空氣中的玻璃片做對比。現象：2.空氣中澄清石灰水渾濁的少,呼出的氣體中澄清石灰水渾濁的多。3.小木條在空氣中正常燃燒直至熄滅,在呼出的氣體中很快熄滅。4.放在空氣中的玻璃片無明顯現象,被呼氣的玻璃片變濕。結論：空氣中氧氣的含量較高；呼出的氣體中二氧化碳和水蒸氣的含量較高。注：二氧化碳與水反應的視頻；實驗室制備二氧化碳的視頻。課堂練習：一、單選題1、20XX世界環境日的主題是"促進低碳經濟",警示溫室效應對人類的危害。現已證實引起問世效應的主要氣體是〔A.氧氣B.氮氣C.氫氣D.二氧化碳2、"雪碧"是一種無色的碳酸飲料,將其所產生的氣體通入紫色石蕊試液中,然后再加熱,溶液顏色的變化是〔A、先變藍后變紫B、變紅后顏色不變C、先變無色后變紅D、先變紅后變紫3、下列物質屬于純凈物的是〔A．干冰B．汽水C．澄清石灰水D．啤酒4、下列變化是因化學變化引起的〔A．干冰用于人工降雨B．用干冰制造舞臺云霧C．二氧化碳通入石灰水中變渾濁D．干冰汽化吸收熱量5、下列反應屬于分解反應的是〔A．二氧化碳通入水中B．碳酸不穩定加熱易分解C．二氧化碳通入石灰水中D．紅磷在空氣中燃燒6、干涸深井底部二氧化碳濃度較大,是因為〔A.井底放出二氧化碳B.石灰石受熱分解C.二氧化碳不與氧氣反應D.二氧化碳密度比空氣大7、在實驗室里制取氧氣、二氧化碳時,它們的收集方法相同的是〔A．排水集氣法B．向下排空氣法C．好采用的方法是〔A.猛擊后用大量水沖洗B.用大量的水浸泡C.加入適量的稀鹽酸后用水沖洗D.用熱的純堿溶液沖9、檢驗集氣瓶中是否收集滿二氧化碳的正確方法是〔A.用帶火星的木條伸入瓶內B.用燃著的木條伸入瓶內C.用燃燒的木條放在瓶口D.清的石灰水振蕩10、二氧化碳能使紫色石蕊試液變紅的直接原因是〔A．二氧化碳與石蕊直接作用B．二氧化碳與水反應后生成的碳酸不穩定C．二氧化碳能溶與水D．二氧化碳與水反應后生成的碳酸使紫色石蕊試液變紅11、為探究綠色植物光合作用的原理,某校學生設計了如下實驗裝置。在同樣條件下,你預測數天后植物生長最茂盛的是〔12、可以用推拉注射器活塞的方法檢查圖中裝置氣密性。當緩慢拉活塞時,如果裝置氣密性A．長頸漏斗下端口有氣泡B．瓶中液面上升C．注射器內有液體D．長頸漏斗內液面上升二、填空題1、下列有關二氧化碳的實驗,分別證明了二氧化碳的那些性質？_____________________________________________________________________________________________________________________________________2、某校化學實驗小組把裝有萌芽種子的瓶子,按右圖裝置連接起來：過一段時間,打開夾子,往瓶子里注人清水,使氣體排出試管。觀察到試管里新配制的澄清石灰水發生了變化,這主要是因為：瓶中萌發的種子呼吸放出的氣體與澄清的石灰水發生反應的緣故,寫出該反應的文字表達式：_______________________________________3、實驗室盛放石灰水的試劑瓶壁常有白色物質,該物質的產生是因為石灰水與空氣中的反應導致的,該變化屬變化。4、中央電視臺在大年夜的晚上八點都會為全國人民獻上一臺"春節聯歡晚會",晚會上有各種各樣的節目,當表演喜慶的舞蹈時,舞臺上出現云霧繚繞的景象試問：〔1產生云霧的方法是〔A.施放干冰B.燃燒白磷C.燃燒秸稈D.施放水蒸氣〔2云霧產生的原因是什么？。課后練習：基礎鞏固：一、單選題1、下列說法中,正確的是〔BA．能使燃著的小木條熄滅的氣體一定是二氧化碳B．進入久未開啟的菜窖前應先做燈火實驗,以確定CO2濃度是否太高C．圖書檔案室著火用水滅火比用液態二氧化碳滅火好D．收集二氧化碳氣體可以用向上排空氣法也可以用排水法2、下列操作中只發生物理變化的是〔DA．將二氧化碳通入水中B．將二氧化碳通入澄清石灰水中C．將二氧化碳傾倒入盛有燃著蠟燭的燒杯中D．將二氧化碳加壓降溫壓縮成干冰3、NO是大氣污染物之一,但是少量的NO在人體內具有擴張血管、增強記憶的功能。NO難溶于水,通常條件下極易與氧氣反應。實驗室里收集NO的裝置是〔D4、二氧化碳之所以能夠滅火,是因為〔D①密度比空氣大；②能溶于水；③一般情況下,它不能燃燒④一般情況下,它不支持燃燒；⑤能使紫色石蕊液變色A．②③④B．①④⑤C．③④⑤D．①③④點燃加熱5、下列文字表達式表示的是化合反應的是〔D點燃加熱二氧化錳A．銅綠——→氧化銅+二氧化碳+水B．石蠟+氧氣——→二氧化碳+水二氧化錳C．雙氧水———→水+氧氣D．二氧化碳+水—→碳酸6、為控制溫室效應和改善生存環境,下列措施可行的是〔B①減少煤燃料的使用；②禁止使用煤等燃料；③禁止濫砍濫伐；④開發新能源；⑤利用水力發電；⑥植樹造林A.①②③④⑤⑥B.①③④⑤⑥C.③④⑤⑥D.①②③④7、下列過程中,只與二氧化碳的物理性質有關的是〔AA．干冰人工降雨B．二氧化碳使石蕊試液變紅C．二氧化碳滅火D．二氧化碳使澄清石灰水變渾濁8、下列各組物質中,不屬于同種物質的是〔CA．水和冰 B．二氧化碳和干冰 C．冰和干冰D．氧氣和液氧9、實驗室制10、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XX石；④加入稀鹽酸；⑤收集；⑥驗滿。其中排列順序正確的是〔CA．①②③④⑤⑥B．②①④③⑤⑥C．②①③④⑤⑥D．②③④①⑤⑥二、填空題1、二氧化碳在空氣中只占,但它是綠色植物進行作用中并不可少的原料之一。通常狀況下,二氧化碳是一種色味的氣體,其密度比空氣的密度,溶于水。在一定條件下,二氧化碳變成固體,俗稱。2、樹葉葉片不僅可以吸收一些有害氣體,還可以利用光能把二氧化碳轉化為淀粉和氧氣,起到改善環境的作用。通常晴天時,每天每平方米葉片可吸收5g二氧化碳來進行光合作用,則：〔1淀粉中一定含有元素,可能含有元素；〔2某公園中葉片面積約為100萬平方米,在一個月〔按20個晴天計內可以吸收二氧化碳氣體；〔3空氣中二氧化碳____________________________________________________________________3、將制得的二氧化碳氣體依次通過右下圖所示的裝置,寫出A、B兩裝置中可觀察到的實驗現象和得出的結論。A裝置：現象______；驗證的性質______。B裝置：現象______；驗證的性質______。拓展提高：三、多選題〔每題有1-2個正確答案1、根據下圖來回答：經數小時后,U型管A、B兩處的液面會出現下列哪種情況〔假設：①實驗裝置足以維持實驗過程中小白鼠的生命活動；②瓶口密封且