(共24张PPT)
第五章 燃料
5.3二氧化碳的性质和制法
授课老师:your name
课堂导入
PART ONE
课堂导入
二氧化碳的性质
PART TWO
物理性质
1.二氧化碳是一种无色无味的气体。
2.能溶于水。(在通常状况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳,增大压强还会溶解得更多。)
3.密度比空气大。
4.在加压和降温条件下,二氧化碳先转变为液体,进而凝固为白色雪状固体,叫做“干冰”,干冰升华时要吸大量的热。
1.二氧化碳密度比空气大
实验 现象 分析
在大烧杯中 放置一个铁皮架,架上 固定两支点燃的蜡烛, 通过喇叭形纸筒将一 瓶二氧化碳向烧杯倾倒。 蜡烛由下而上依次熄灭 (1)二氧化碳不能燃烧,一般情况下也不支持燃烧
(2)二氧化碳密度比空气大
2.二氧化碳的溶解性实验
实验操作 实验现象 实验分析
向一个集满二氧化碳 的质地较软的塑料瓶 中注入约1/3瓶蒸馏水 ,立即旋紧瓶盖,振荡 瓶子变瘪 二氧化碳能溶于水,使瓶内的气体体积减小,因而压强减小,外界大气压把瓶子压瘪了(在通常状况下,1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳或二氧化碳能跟水发生反应)
延伸:实验室不能用排水法收集二氧化碳,将盛满CO2的试管倒扣在水里,一段时间后试管内液面上升,打开汽水瓶盖,冒出大量气泡都说明二氧化碳能溶于水。
3.二氧化碳的三态变化
CO2的化学性质
实验操作 现象 性质推断 解释与结论
向溶有CO2 的蒸馏水中 滴入紫色石 蕊溶液 溶液变红 氧化碳能与 水反应生成酸 性物质 CO2可溶于水,跟水反应生成碳酸:
给上述试 管中的溶 液加热 溶液由红色变为紫色 二氧化碳与水 反应生成的酸 性物质,受热易 分解 碳酸不稳定,容易发生分解,受热时气体逸出:
实验操作 现象 性质推断 解释与结论
向澄清石灰 水中吹气 澄清石灰水变浑浊 二氧化碳能与 澄清石灰水反 应生成不溶于 水的物质 氧化碳跟氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀(这个原理用来检验二氧化碳):
应用
在室内生个炭火盆,新刷的石灰墙反而会更潮湿,这是因为木炭燃烧生成CO2,CO2与石灰水[Ca(OH)2]反应生成碳酸钙和水,所以开始时墙壁反而潮湿
总结
1.二氧化碳本身无毒,但是二氧化碳不能支持呼吸,空气中含量达到一定值时,能使人窒息死亡。
2.一般情况下,二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧。
3.二氧化碳能与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。碳酸很不稳定,容易分解成二氧化碳和水(受热分解会更快):H2CO3=CO2↑+H2O
4.二氧化碳与氢氧化钙溶液(澄清石灰水)反应:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(现象:石灰水变浑浊,常用来检验二氧化碳)。
5.二氧化碳高温下与炭反应:CO2+C 2CO
6.能与水在光照条件下发生光合作用:H2O+CO2 有机物+O2
叶绿素
实验室怎么制取二氧化碳
PART three
1.实验室制取二氧化碳的反应原理
(1)在实验室里,二氧化碳常用稀盐酸与大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)反应来制取。反应的化学方程式:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
(2)实验室制取二氧化碳的原则
2.实验室制取二氧化碳的发生装置和收集装置
二氧化碳的发生装置
长颈漏斗下端管口伸入液面下,防止二氧化碳从长颈漏斗口逸出
稀盐酸和石灰石
石灰石表面产生大量气泡,石灰石逐渐溶解
稍露出橡胶塞一点,便于导出气体
燃着的小木条熄灭,证明CO2已经充满集气瓶
二氧化碳的密度比空气大,燃着的火柴伸到集气瓶口处
导管末端接近瓶底,便于排出空气,收集CO2气体
3.实验室制取二氧化碳的操作要点、验证与验满
检查装置的气密性 先用止水夹夹紧胶皮管,再往长颈漏斗注入足量的水至长颈漏斗下端管口被浸没静置一会儿,若漏斗内液面不再下降,可证明装置气密性良好
操作中的注意事项 ①取用大理石时,先将锥形瓶横放,把大理石放入瓶口使其缓慢滑到瓶底;
②长颈漏斗下端应浸没在液面以下,以防二氧化碳从漏斗口逸出;
③导管不能伸入瓶内太长,以刚露出胶塞为宜;
④收集二氧化碳时,导管口应接近集气瓶底部,以利于排净空气
验证方法 将气体通入澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳
验满方法 用带火星的木条放在瓶口,木条熄灭,则证明已满
4.常见的收集装置
向上排空气法
向下排空气法
接近瓶底,便于收集
水的作用:先将集气瓶内的空气排净,后便于观察气体何时收集满
伸进管口一点,便于判断气流流速,也便于收集满后取出集气瓶
CO2对人类生活和环境的影响
二氧化碳是一种温室气体。产生“温室效应”的气体主要是CO2,除此之外还有O3、CH4、氟氯代烷等,人类应采取积极措施,防止温室效应进一步增强
1.CO2的用途
用途 利用的性质 性质类别
灭火 不燃烧也不支持燃烧 化学性质
气体肥料 促进光合作用 化学性质
光合作用 在光照条件下与水反应生成氧气 化学性质
制冷剂(冷藏、保鲜) 干冰升华吸收大量的热 物理性质
人工降雨 干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝成水滴 物理性质
制作碳酸饮料 二氧化碳溶于水,并部分与水反应 化学性质
2.进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前可以预先做灯火试验,如果灯火燃烧不旺盛或熄灭,可知二氧化碳浓度较大,人不宜进入
CO2对人类生活和环境的影响
3.温室效应
(1)温室效应的产生:因为能源消耗增多,森林遭到破坏,大气中CO2的含量不断上升,使地面吸收的太阳光的热量不易散失,从而使全球变暖,这种现象叫“温室效应”。
(2)温室效应的危害及防止措施,见下表
主要危害 防止措施
全球变暖将可能导致两极的冰川融化,使海平面升高,淹没部分沿海城市,以及使土地沙漠化、农业减产等 ①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料;
②更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源;
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐等
自然界中的碳循环
大气中的二氧化碳被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收,转变为氧气,然后通过生物或地质过程以及人类活动(例如,生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等),又以二氧化碳的形式返回大气中。
1.自然界中的碳循环,就是碳元素通过光合作用和呼吸作用在自然界中循环。其基本过程如图所示。
2.参与循环的物质:不是指由C、H、O、N、P、S等这些元素组成的糖类、脂肪和蛋白质等生物内所特有的物质,也不是单质,而是元素。
3.碳循环平衡的破坏—温室效应。