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第三节 大自然中的二氧化碳
第六单元 燃烧与燃料
化石燃料(不可再生资源)
煤
石油
天然气
情景激趣
CO2
O2
二氧化碳的循环
大自然中
课前导趣
夏季
冬季
一、二氧化碳的循环
数据分析
探究生趣
① 的燃烧;
②动植物的呼吸;
③动植物尸体腐烂;
④岩石的分解等
①植物______作用
②溶解于水并生成石灰石
产生二氧化碳,释放到大气中
消耗大气中的二氧化碳
化石燃料
光合
阅读P132《活动天地6-6》 二氧化碳的循环
1、CO2的生成和消耗途径?
讨论交流
探究生趣
2、导致大气中二氧化碳含量逐年升高的原因是什么?
化石燃料的大量开采及燃烧、森林的过度砍伐、人口的急剧增长。
3、大气中二氧化碳含量的变化对自然环境的影响科学家普遍认为,大气中二氧化碳含量增加会导致 。
全球气候变暖
提示:
4、分析二氧化碳在自然界中的循环过程,如何控制二氧化碳的排放以控制日益严重的温室效应?
具体措施:
(1)减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;
(2)大力开发利用新能源,如太阳能、风能等;
(3)大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
提示:提倡低碳生活,尽量减少CO2的排放
探究生趣
实验室如何制取二氧化碳气体呢?需要考虑哪些因素
二、二氧化碳的实验室制法
提出问题
探究生趣
类比实验室制O2,制取CO2需要考虑哪些方面的因素?
类比交流
探究生趣
(1)选择化学反应原理:
需要选用什么药品(来源、价格如何)?在什么条件下,通过什么反应来制取这种气体(反应速率怎样?是否易于控制?)
(2)选择合适的制取装置:
需要选择什么样的发生装置? (由药品的状态及反应条件等决定);选择什么样的收集装置? (由气体的密度或溶解性等决定)
(3)确定检验气体的方法:
需要选用验证所制得的气体就是所需气体?
(4)气体的净化方法
药品探究
反应药品 反应现象
A 碳酸钠+稀盐酸
B 大理石+稀硫酸
C 大理石+稀盐酸
D 大理石+浓盐酸
产生大量气泡,反应很剧烈
开始反应有气泡,一会儿就无气泡
有大量气泡产生,反应剧烈
产生气泡速率比较适中
完成上述4个实验, 观察现象:
Na2CO3
CaCO3
HCl
H2SO4
+
设计实验方案
CO32-
H+
+
上述反应为什么都有气泡产生呢?其实质是什么?
探究生趣
请写出反应的化学方程式为:
C:CaCO3+ HCl=
A:Na2CO3+ HCl=
B: CaCO3 +H2SO4=
D:CaCO3+ HCl(浓)=
↑
2
2
2
2
↑
↑
↑
NaCl+CO2 +H2O
CaSO4+CO2 +H2O
CaCl2+CO2 +H2O
CaCl2+CO2 +H2O
(微溶)
探究生趣
1、能否可用Na2CO3与稀盐酸反应制取CO2?
2、能否可选用浓盐酸代替稀盐酸呢?
不能,因为浓盐酸易挥发,使制得的二氧化碳气体中含有较多的氯化氢气体,导致不纯。
不能,因为反应速度太快,不易控制。
不能,因为反应生成的硫酸钙微溶于水,会附着在石灰石的表面上,使反应停止。
3、能否可用稀硫酸代替稀盐酸呢?
合学探趣
1、反应药品:
大理石或石灰石(主要成分CaCO3)—固体
和稀盐酸(HCl) —液体
3、反应原理:
2、反应条件:
常温(或不加热)
CaCO3+ HCl=
↑
2
CaCl2+CO2 +H2O
探究生趣
发生装置探究:
1、反应物的状态
2、反应条件
A
B
C
D
E
若固—液,常温型,选择:A、B、C、D
若固—固,加热型,选择:E
比较下列几套装置:
简易装置
发生装置探究
便于加液体
控制反应的发生和停止
控制反应速度、发生和停止
小资料:
通常状况下, 二氧化碳是一种无色无味、能溶于水的气体,且要与水反应;密度约为空气的1.5倍。
向上排空气法
气体
空气
向下排空气法
空气
气体
排水法
收集装置探究
1、气体的密度与空气比较
2、气体能否溶于水
不溶或不易溶于水
密度比空气大且不和空气中的成分反应
密度比空气小且不和空气中的成分反应
二氧化碳的收集方法只能用向上排空法。
收集装置探究
若用右图装置收集二氧化碳:
(1)用排空法收集,则气体应从______端进入。
(2)用排水法收集,则先装满水,并在水面上覆盖一层植物油,气体应从______端进入。
a
b
4、制取装置:
A B C
探究生趣
(1)“检”:安装仪器,检验装置的气密性;
(2)“装”:装药品;先装石灰石,后装稀
盐酸;再固定安装;
(3)“收”:将导管伸入集气瓶底部,
开始收集。
收集满的二氧化碳,应盖好玻璃片,将集气瓶正放在桌上。
5、实验操作步骤:
6、检验和验满方法:
检验方法
验满方法
澄清石灰水
变浑浊
木条熄灭
检验方法:将气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明是CO2。
验满方法:将燃着木条放在集气瓶口,若木条熄灭,则已收集满。
收集到的二氧化碳可能含有哪些杂质气体?如何除去?
资料:
浓盐酸具有挥发性,稀盐酸挥发性较弱;
饱和NaHCO3溶液能除去HCl气体,
NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
探究生趣
收集到的二氧化碳可能含有哪些杂质气体?如何除去?
问题探趣
稀盐酸
氯化氢气体
(HCl)
水蒸气
(H2O)
浓硫酸
饱和NaHCO3溶液
除去
除去
先除HCl气体,后除水蒸气。
7、二氧化碳的净化方法:
(1)二氧化碳可能含有的杂质有:
(2)除杂质的试剂
(3)除杂顺序
先除HCl气体,后除水蒸气。
气体进出:长进短出
HCl(g)和 H2O(g)
饱和NaHCO3溶液来除HCl气体,浓H2SO4 来除水蒸气。
(4)选用的装置
CO2 、HCl(g)、H2O(g)
CO2
CO2 、H2O(g)
探究生趣
7、二氧化碳的净化方法总结:
探究CO2的实验室制取
CaCO3+2HCl = CaCl2+H2O+CO2↑
CO2 、HCl、 H2O(g)
CO2 、H2O(g)
CO2
NaHCO3+HCl = NaCl+H2O+CO2↑
二、实验室制取二氧化碳
1、药品:大理石或石灰石、稀盐酸
2、原理:CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2 ↑
4、操作步骤: 检、装、收
5、检验: 将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊
6、验满:将燃着木条 放在集气瓶口,若木条熄灭
一、二氧化碳的循环
3、制取装置:
7、净化方法:用饱和NaHCO3溶液和浓H2SO4除去杂质
总结固趣
1.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤:
①检验装置的气密性;
②按要求装配好仪器;
③向漏斗中注入酸液;
④向广口瓶中放入小块大理石;
⑤收集气体。
下列操作顺序正确的是 ( )
A. ①②③⑤④ B. ②①④③⑤
C. ①④②③⑤ D. ②③④①⑤
B
测学固趣
2.如图是小科完成CO2的制取、收集和验满的主要操作过程,其中需要纠正的是( )
A.气密性检查 B.添加试剂
C.制取并收集气体 D.气体验满
D
3.氨气(NH3)是没有颜色、有刺激性气味的气体,密度比空气小,极易溶于水。下列是实验室收集气体的几种装置,为防止污染环境,你认为最合理装置是( )
A B C D
D
4. 下列有关实验室制取气体的说法错误的是( )
A. 装置①可作为CO2的发生装置
B. 装置②干燥O2时,气体由a管进b管出
C. 装置③可用作O2的收集装置
D. 装置④是收集CO2气体的验满方法
D
5. 实验室部分常用仪器如下图所示。请回答。
(1)写出仪器的名称:C D 。
(2)实验室制取二氧化碳所需药品是
,组装二氧化碳的发生和收集装置时,除选择仪器A和B外,还需要选择的仪器有 (填字母)。
(3)上述装置还可以用于制取氧气,写出适合此装置制取氧气的化学方程式为 。
集气瓶
长颈漏斗
大理石(或石灰石)和稀盐酸
CDG
2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑
6、已知硫化氢(H2S)是一种无色且有臭鸡蛋气味的气体,能溶于水,密度大于空气。实验室用固体硫化亚铁跟稀硫酸在常温下反应制取H2S气体。实验室制硫化氢气体发生装置选 ,收集装置_____
由此得到启示:
实验室选择气体发生装置,考虑 和 ;
选择气体收集装置, 考虑 和 。
B
D
反应物的状态
反应的条件
气体的密度
气体的溶解性
7. 结合下列图示装置,回答有关问题:
1.实验室用A制氧气,化学方程式 ,
若用排水法收集,要把集满O2的集气瓶移到桌面上的具体操作是 。
2.实验室常用 和稀盐酸制取CO2,其化学方程式是 ,生成的CO2中常有少量 杂质,为获得纯净的CO2气体,导管口连接顺序是:a→ →b 。
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
在水中用玻璃片盖住瓶口,取出后正放于桌面
大理石
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
水蒸气、氯化氢
f、g、d、e、
8.(2020·乐山市)实验室部分仪器或装置如图所示,请回答下列问题:
(1)仪器b的名称是: b_____________。
(2)上述装置中,可用于收集氢气的是 (填仪器装置下方的字母,下同)。
(3)若要组装一套实验室制取二氧化碳的装置,可选择图中的 ;检验二氧化碳是否收集满的方法是 。
(4)若用B装置制取氧气,则其化学方程式为 。
锥形瓶
D或E或(D和E)
B C
燃着的木条放在集气瓶口
2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑
THANK YOU!