2013年最新初中精品物理教学课件：(粤教版)第五章 5.3 二氧化碳的性质和制法

5．3二氧化碳的性质和制法二氧化碳的性质1．物理性质大可溶于通常情况下，二氧化碳是无色、无气味的气体，密度比空气____，________水，固体二氧化碳又称“干冰”。2．化学性质(1)不能燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。不支持燃烧是相对的，例如点燃的镁条可以在二氧化碳中继续燃烧。(2)与水反应生成碳酸：_____________________________。碳酸能使紫色石蕊溶液变____色。H2CO3不稳定，容易分解，H2CO3===H2O＋CO2↑。H2O＋CO2===H2CO3(3)与Ca(OH)2反应生成碳酸钙白色沉淀：_________________________________。Ca(OH)2＋CO2===这个反应存在。(5)参与光合作用。红CaCO3↓＋H2O(4)二氧化碳与碳等反应。如CO2＋C====2CO，煤炉里有高温二氧化碳的制取1．药品的选择大理石石灰石稀盐酸利用________(或________)和________反应来制取二氧化碳。因反应速率适中，原料廉价易得，所以在实验里普遍使用此原料制备二氧化碳。(1)实验室里一般不能用粉末状的碳酸钠、碳酸钾代替石灰石作反应物，是因为反应剧烈，不利于收集二氧化碳，且碳酸钠、碳酸钾较贵。(2)实验室也不选用稀硫酸与石灰石反应，因为生成物CaSO4微溶，会附着在石灰石表面，阻止反应的继续进行。(3)选择稀盐酸，不宜选用浓盐酸作反应物，是因为浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体导致制取的CO2气体不纯。2．反应原理：______________________________________。3．实验步骤CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(1)检验装置的气密性。(2)装药品，先加________药品，后加________药品。(3)固定实验装置。固体液体(4)收集气体，用________排空气法收集，导管末端插入集气瓶底部。向上(5)检验与验满。①检验：可用澄清的石灰水检验是否是CO2。方法是将被检验气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，证明是CO2，否则不是。②验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已集满，否则未满。(6)拆卸装置。CO2的性质用途不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大_____________用CO2、H2O、NaCl等生产Na2CO3(纯碱)等化工原料干冰升华吸热________________CO2＋H2O葡萄糖＋O2气体肥料灭火人工降雨光二氧化碳的用途叶绿素自然界中碳的循环二氧化碳在空气中所占的比例是基本固定的，这主要取决于碳在自然界中的循环。人和动物的呼吸、化石燃料的燃烧都产生二氧化碳，而绿色植物进行光合作用消耗二氧化碳，另外水和矿物质也会溶解或是吸收部分二氧化碳。【基础反馈】1．(2012年广东潮州检测)CO2和O2是自然界中生命活动)。D不可缺少的气体，下列对它们的认识正确的是(A．都不溶于水B.都含有氧分子C.都能供动物呼吸D.密度都比空气大2．制取二氧化碳选用的合理试剂是()。BA．石灰石和稀硫酸C．石灰石和浓盐酸B．大理石和稀盐酸D．碳酸钠和稀硫酸3．制取气体的实验，首先要进行的实验步骤是()。A．装药品B．点燃酒精灯DC．组装和固定实验装置D．检验装置气密性4．二氧化碳的用途中，同时利用了其物理性质和化学性质的是()。A．人工降雨B．灭火BC．制饮料D．气体肥料CA．动物的呼吸C．制干冰B．植物的光合作用D．形成石油5．以下不属于．．．碳在自然界的循环的是()。二氧化碳的性质及其实验探究二氧化碳的性质是通过实验探究形式展开的，通过实验现象的分析推知CO2具备的性质，如CO2的密度、不能燃烧也不支持燃烧、与水的反应、CO2的含量与空气温度的关系等。[例1]小明和他的伙伴们对科学探究抱有浓厚兴趣，下面是他们的一项研究。提出问题：啤酒瓶打开后逸出气体的主要成分是什么？猜想假设：小明猜想该气体的主要成分可能是以下三种情况：①氧气；②二氧化碳；③氮气。设计实验Ⅰ：为了验证自己的猜想，他用集气瓶预先收集满两瓶从刚打开的啤酒瓶中逸出的气体，然后设计了如下的实验，请你帮助小明完成相关的实验报告。实验步骤实验现象实验结论(1)取一瓶收集好的气体，然后将__________________________________________________________该气体主要成分肯定不是氧气(2)向另一瓶气体中倾倒澄清石灰水，振荡________________________________________________该气体主要成分是二氧化碳气体，不是氮气得出结论Ⅰ：啤酒瓶打开后逸出气体的主要成分是二氧化碳。继续探究：为了探究二氧化碳气体的性质，小明又用集气瓶预先收集满两瓶从刚打开的啤酒瓶中逸出的气体，进行了如下的实验Ⅱ。Ⅱ.(1)向一瓶气体中倾倒少量水，盖上玻璃片后充分振荡，再向溶液中滴加几滴紫色石蕊溶液(遇酸性物质变红色)，发现溶液变成红色。(2)取另外一瓶气体，将气体倒入装有两支高低不同的点燃的蜡烛的烧杯中。结果发现蜡烛都熄灭，且低蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭：实验如下图。得出结论Ⅱ：上述实验(1)中，溶液变红色的原因是___________________________________(用化学方程式表示)；实验(2)中产生的现象，说明二氧化碳具有_____________、______________的性质。探究延伸：课后，小明了解到引起温室效应的主要气体就是二氧化碳，为此小明设计了如下图所示的实验，来进行CO2产生温室效应的模拟研究。在左侧集气瓶中盛放CO2，右侧集气瓶中盛放________。设计意图：希望实验时，能观察到食用油a侧液面高度________(填“低于”、“等于”或“高于”)b侧液面高度，以此证明CO2是产生温室效应的气体。点拨：本题是一道关于二氧化碳气体性质的探究题。在验证啤酒瓶逸出的气体是否是氧气时，可以根据“氧气能使带火星的木条复燃”这一性质设计实验；通过向瓶中倒入澄清石灰水，看石灰水是否变浑浊，可以确定气体是二氧化碳，还是氮气。在探究二氧化碳气体性质的时候，紫色石蕊溶液变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质(碳酸)；烧杯中的蜡烛都熄灭，说明二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，同时根据低的蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大。在进行CO2是否产生温室效应的模拟研究中，主要是把二氧化碳气体与空气分别放置在瓶中，然后经过灯泡的强光照射，通过食用油的液面高度变化来反映哪个瓶的温度高，从而得出结论。答案：设计实验Ⅰ：(1)带火星的木条伸入瓶内带火星的木条不复燃(2)石灰水变浑浊得出结论Ⅱ：CO2＋H2O===H2CO3不能燃烧也不能支持燃烧密度比空气大探究延伸：空气低于实验室制取气体装置的选择1．发生装置(1)选择依据：主要由反应物的状态、反应条件决定。(2)常见类型。①固体＋固体气体，如用高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)加热制O2，如下图A所示。②液体＋固体气体，如用过氧化氢制O2，大理石与稀盐酸制CO2，如下图B所示。2．收集装置及方法(1)选择依据：主要考虑收集气体的物理性质(溶解性、密度)以及能否与水反应(如CO2)。(2)气体收集装置。3．验证装置选择依据：主要由被验证气体的化学性质决定。[例2]请根据下列装置图回答：(1)写出下列仪器的名称：①________，④________。(2)如果用大理石和稀盐酸制取并收集CO2，应选用图中的_____________(填序号)；其化学方程式为_________________。(3)若用加热固体KMnO4来制取并用排水法收集一瓶O2，应选用图中的_______(填序号)，其化学方程式为___________。点拨：实验室制取二氧化碳是属于固—液不加热装置；实验室用KMnO4加热制氧气是属于固—固加热装置。答案：(1)水槽长颈漏斗(2)③⑨④⑧⑪⑦②(或③⑩⑧⑪⑦②)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O(3)⑤⑩⑧⑪⑥①②2KMnO4====K2MnO4＋MnO2＋O2↑