5.3 二氧化碳的性质和制法课件--2021-2022学年九年级化学科粤版（2012）上册(32张PPT）

(共32张PPT)
第五章第3节
二氧化碳的性质和制法
CO2的物理性质
气体 颜色 气味 液态颜色 密度与空气相比 溶解性
O2 无色 无味 淡蓝色 比空气略大 不易溶于水
H2 无色 无味 无色 比空气小得多 难溶于水
CO2
无色
无味
无色
比空气大
微溶于水
二氧化碳有何性质
一般情况下， 二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。
二氧化碳不能供给呼吸。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
二氧化碳能和水反应生成碳酸。
CO2 ＋ H2O ＝ H2CO3
CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O
二氧化碳有何性质
CO2的化学性质
实验室制取气体的装置由哪几部分组成？
实验室制取气体的一般思路和实验装置
发生装置和集气装置
发生装置
集气装置
发生装置的确定需要考虑的因素：
1.反应物的状态（如液态、固态）
2.反应条件（如加热、不加热）
反应物是固体且需加热
反应物是固体和液体、液体和液体，不需加热
实验室制取气体的一般思路和实验装置
收集气体的方法
（1）排空气法：向上排空气法，
向下排空气法
（2）排水法：
集气装置的确定主要考虑的因素：
（1）气体的密度与空气密度比较；
（2）气体在水中的溶解性。
空气的平均相对分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比空气的密度大；如果小于29,则这种气体的密度比空气的密度小。
实验室制取气体的一般思路和实验装置
实验室制取气体的装置
发生装置
集气装置
反应物的状态
固体和固体反应
固体和液体反应
液体和液体反应
反应条件（是否需要加热、加催化剂等）
排空气法
密度比空气大——向上排空气法
密度比空气小——向下排空气法
排水法（不易溶于水、不与水反应）
实验室制取气体的一般思路和实验装置
实验室制取二氧化碳
生成二氧化碳的反应 能否用于在实验室制取二氧化碳，并说明理由
1 不能，制得的气体可能不纯
2 不能，制得的气体可能不纯
3 不能，反应条件较难满足
4 不能，反应条件较难满足
C+O2 CO2
石蜡+氧气 二氧化碳+水
　 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
2CuO+C 2Cu+CO2↑
点燃
列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由。
实验室制取二氧化碳
生成二氧化碳的反应 能否用于在实验室制取二氧化碳，并说明理由
1 不能，制得的气体可能不纯
2 不能，制得的气体可能不纯
3 不能，反应条件较难满足
4 不能，反应条件较难满足
C+O2 CO2
石蜡+氧气 二氧化碳+水
　 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
2CuO+C 2Cu+CO2↑
点燃
列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由。
科学家研究发现：
凡是含碳酸根离子（CO32-）的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)等在常温下反应生成CO2。
生产生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、水垢等其主要成分都是碳酸钙（CaCO3），纯碱碳酸钠
（Na2CO3），小苏打碳酸氢钠(NaHCO3）都可与以上两种酸反应制取CO2。
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的理想原料
石灰石（主要成分CaCO3）
碳酸钠粉末（Na2CO3）
稀盐酸（有效成分HCl）
稀硫酸（有效成分H2SO4）
注意事项：
（1）注意仪器的使用和药品的取用；
（2）重点比较反应速率的快慢。
实验室制取二氧化碳
　 甲 乙 丙 丁
注意：①将半药匙碳酸钠粉末分别放入甲、丁试管中，两至三粒石灰石分别放入乙、丙试管中。②向甲、乙试管中分别倒入1/5试管的稀盐酸，丙、丁试管中分别倒入1/5试管的稀硫酸。 ③比较气泡产生的快慢。
反应原理的选择
实验室制取二氧化碳
反应原理的选择
编号 实验内容 实验现象 实验分析
甲 稀盐酸和 碳酸钠粉末 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集气体
乙 稀盐酸和石灰石 气泡产生速率比较适中 适合用于实验室制取二氧化碳
丙 稀硫酸和石灰石 有气泡产生，反应逐渐减慢直至停止 反应速率慢，不易收集气体
丁 稀硫酸和碳酸钠粉末 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集气体
实验室制取二氧化碳
稀硫酸与石灰石反应
现象 刚开始有大量气泡产生，一段时间后，气泡逐渐减少，反应逐渐停止
分析
结论 实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸代替稀盐酸
虽然该反应能生成二氧化碳：
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2
但生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，
形成一层薄膜，使石灰石与酸不能接触，反应难以进行
实验室制取二氧化碳
稀盐酸与碳酸钠粉末反应
现象 反应非常剧烈，短时间内产生大量气泡
分析 碳酸钠粉末的表面积很大，与盐酸接触面积大，反应速率很快，不易控制
结论 实验室不能用碳酸钠粉末或石灰石粉末等粉末状物质制取二氧化碳
该反应的化学方程式：
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的反应原理
●药 品
●化学方程式
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2CO3
H2CO3＝H2O＋CO2↑
石灰石
（大理石）
稀盐酸
主要成分
主要成分
CaCO3
HCl
CaCO3＋2HCl ＝ CaCl2＋H2O＋CO2↑
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳能不能用浓盐酸代替稀盐酸？
不能。因为浓盐酸有强烈的挥发性，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯。
实验室制取二氧化碳
发生装置的选择：
反应物的状态 固体和液体
反应条件 不需要加热
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的装置选择
集气装置的选择：
二氧化碳的密度比空气大；能溶于水，且与水反应，应
选择向上排空气法收集。
实验室制取二氧化碳的几种简易装置
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的装置
装置气密性的检查方法：
1.关闭止水夹；
2.从长颈漏斗向锥形瓶中加水，至水面没过长颈漏斗下端；
3.一段时间后若长颈漏斗中液面不再下降，说明装置气密性良好。
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的装置
长颈漏斗必须液封
导管应在橡皮塞下少许
导管应接近集气瓶底部
防止气体从长颈漏斗口逸出
便于排出气体
能充分排走集气瓶中的空气
？
目的：
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的装置
装置注意事项：
连接仪器
①
检查气密性
②
加大理石
③
加稀盐酸
④
收集气体
⑤
实验室制取二氧化碳
实验室制取二氧化碳的步骤
二氧化碳的收集
实验室制取二氧化碳
检验方法
验满方法
澄清石灰水
变浑浊
火焰熄灭
二氧化碳的检验和验满
实验室制取二氧化碳
你能不能设计一套装置可以随时控制反应的发生和停止呢？
以下是设计的部分发生装置，试分析各自的优点。
A简单方便
B、C可随时添加液体药品
D、E、F可控制反应的速率
G、H、I、J可以使反应随时发生，随时停止
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
氧气、二氧化碳实验室制法的比较
发生装置 集气装置
反应物状态 反应条件 装置图 气体密度 水溶性
制取氧气 固体+液体 常温 比空气略大 不易溶于水
固体 加热
制取二氧化碳 固体+液体 常温 比空气大 能溶于水并与水反应
向上排空气法 不能用排水法
2H2O2 === 2H2O +O2↑
MnO2
2KMnO4 === K2MnO4+
MnO2+O2 ↑
△
CaCO3+2HCl==
CaCl2+H2O+CO2↑
向上排空气法
排水法
总结实验室制取气体的一般思路
1.探究反应原理。
2.探究反应的发生装置和集气装置。
3.探究气体的检验和验满的方法。
空气中二氧化碳的体积分数（%） 对人体的影响
0.03 正常
1 有害
4～5 气喘、头晕
>10 死亡
二氧化碳对人类生活和环境有何影响
二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳的用途
灭火
工业原料
人工降雨
气体肥料
二氧化碳对人类生活和环境有何影响
不能燃烧，也不支持燃烧且密度比空气大
用CO2、H2O、NaCl制作纯碱
干冰升华吸热
能够参与光合作用
自然界中的碳循环