3.4 二氧化碳（同步课件 31张PPT）--2024-2025学年浙教版科学八年级下册

(共31张PPT)
浙教版八年级科学下册
第三章 生命与空气
3.4 二氧化碳
二氧化碳（carbon dioxide）在空气中含量不多，约占 0.04%。然而，就是这些含量很低的 CO2，对自然界的作用却不可小看。你知道它有哪些重要作用吗？
一、自然界中的二氧化碳
1.二氧化碳的构成和组成
(1)二氧化碳气体是由大量二氧化碳分子构成的,其化学式为 CO2。
(2)每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。
(3)二氧化碳由碳元素和氧元素组成,其中碳元素的化合价为+4价。
一、自然界中的二氧化碳
2.二氧化碳对人体健康的影响
CO 本身没有毒性,但CO 不能供给呼吸,当空气中的CO2含量
超过正常含量时,会对人体产生危害。
CO 对人体健康的影响 空气中CO 的体积分数 对人体的影响
1% 感到气闷、头晕、心悸
4%~5% 感到气闷、头痛、眩晕
10%以上 使人神志不清、呼吸停止，以致死亡
为什么冬天虽然天气寒冷，但教室还是应当适时开窗通风？
人呼吸产生CO2,CO 不能供给呼吸,含量超过正常含量时对人体有害,开窗通风能使教室内空气清新,降低教室内CO 的含量。
二、二氧化碳的性质
二氧化碳与人的健康关系密切。对于二氧化碳，你还知道些什么？
1．观察一瓶二氧化碳气体，它的颜色、状态和气味是怎样的？
2．如图 3-53 所示，向烧杯里倾倒二氧化碳。注意观察蜡烛火焰的变化。由此你能得出什么结论？
3．如图 3-54 所示，在一个充满二氧化碳的软塑料瓶里，迅速倒入少量蒸馏水，立即将瓶塞塞紧振荡，观察有什么现象。
由此你能得出什么结论？
实验装置 实验内容 实验现象 实验分析
观察一瓶 CO 气体的颜色、状态和气味 CO 气体没有颜色、没有气味 通常状况下,CO 是无色、无味的气体
向烧杯里缓慢倾倒CO2,观察蜡烛火焰的变化 两支蜡烛自下而上,依次熄灭 一般情况下,CO2,不燃烧,也不支持燃烧,且密度比空气的大。倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的CO ,使下方蜡烛首先接触到较多的CO2而先熄灭,上方蜡烛后接触到较多的CO2而后熄灭
在一个充满 CO 的软塑料瓶里,迅速倒入少量蒸馏水，立即将瓶塞塞紧振荡,观察现象 塑料瓶变瘪 部分 CO 溶于水使瓶内气体减少,导致瓶内气体压强减小,在外界大气压强的作用下,瓶子变瘪
2.二氧化碳的物理性质
(1)通常状况下,CO 有如下物理性质:
状态 颜色 气味 密度(与空气相比) 溶解性
气态 无色 无味 比空气的大 能溶于水
说明
①CO 的密度大约是空气密度的1.5倍,因此能像倒液体那样从一个容器向另一个容器倾倒。②通常1体积水中能溶解1体积的 CO ,增大压强可使其溶解得更多。
(2)在加压降温的情况下,CO2能变成无色液体,甚至变成雪状固体。通常把固体 CO 叫做“干冰”,干冰易升华吸热。
CO2 溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？
CO 溶于水的过程中,CO 以分子形式存在,属于物理变化;CO 与水反应生成H2CO3,属于化学变化。
1．如图 3-55，取 2 支试管，分别加入少量蒸馏水及图 3-54 中变扁的瓶中液体。然后，分别滴加少量紫色石蕊试液，观察 2支试管中液体颜色的变化。
这说明 ____________________________。
2．用酒精灯加热颜色呈红色的那支试
管，颜色如何变化？ _______________。
3.二氧化碳的化学性质
实验1 实验2
实验 步骤 取2支试管，分别加入少量蒸馏水及前面活 动中变扁的瓶中液体，然后，分别滴加少量紫 色石蕊试液，观察2支试管中液体颜色的变化 用酒精灯加热颜
色呈红色的那支
试管，观察液体
颜色的变化
实验 现象 滴入蒸馏水中的紫色石蕊试液不变色，滴入 变扁瓶中液体的紫色石蕊试液变红色 红色的石蕊试液
重新变为紫色
化学方 程式
(2)二氧化碳与澄清石灰水反应
实验操作 把CO 通入澄清石灰水[Ca(OH) 水溶液]中
实验现象 生成白色沉淀，澄清石灰水变浑浊
现象分析 CO 与Ca(OH) 反应，生成了难溶于水的物质，故澄清石灰
水变浑浊
化学方程式 CO +Ca(OH) =CaCO ↓+H O→这一反应常用来检验CO
示例 用熟石灰[Ca(OH)2]抹墙，墙壁会变白变硬；长期存放石灰水的试剂瓶，瓶壁有白色固体，石灰水表面有一层白膜；鸡蛋放入石灰水中可以保存较长时间，这些都是因为Ca(OH)2,与CO 反应生成了CaCO 沉淀
归纳总结
二氧化碳的化学性质
(1)一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。
(2)二氧化碳能与水反应生成碳酸：CO2+H2O=H2CO3。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊：CO +Ca(OH) =CaCO3+H2O
三、二氧化碳的制取
实验室常用大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸反应来制取二氧化碳气体。
1.药品的选择
药品 现象
稀盐酸与块状大理石 产生气泡，速率适中
浓盐酸与块状大理石 剧烈反应，迅速产生大量气泡，并伴有白雾
稀硫酸与块状大理石 刚开始时产生气泡，后来速率减慢并逐渐停止
稀盐酸与碳酸钠粉末(或纯碳酸钙) 剧烈反应，迅速产生大量气泡
通过上述对比分析可知,实验室制取二氧化碳的药品宜选用稀盐酸和大理石(或石灰石,主要成分都是碳酸钙)。
1．如果在实验室中制取二氧化碳气体，你选择的装置是表 3-9 中的
_____________。
2．怎样检查气体发生装置的气密性？
3．组装好你选择的发生装置和收集装置，制取一瓶二氧化碳气体。
4．在确定气体发生装置时，应该考虑哪些因素？在确定气体收集装置时，
又应该考虑哪些因素
二氧化碳的制取和性质研究
1．初步学会实验室制取二氧化碳装置的装配和连接方法。
2．初步学会实验室制取二氧化碳的方法，学习用向上排空气法收集气体。
3．初步学会用块状固体和液体反应制取气体的方法。
二氧化碳的制取和性质研究
石灰石（或大理石），稀盐酸，澄清石灰
水，紫色石蕊试液，蒸馏水，锥形瓶，烧杯，
双孔橡皮塞，橡皮管，玻璃导管，集气瓶，
玻璃片，蜡烛，木条，火柴，铁皮架。
实验室制取C O2，选用石灰石（或大理石）为原料，则不能选 用稀硫酸。因为生成的硫酸钙是微溶性物质，它会包裹在石灰石表面，使酸液不能与石灰石接触,从而使反应中止。
二氧化碳的制取和性质研究
1．制取二氧化碳。
（1）按图 3-58 组装好制取二氧化碳的简易装置，
检查装置的气密性。
（2）在锥形瓶中加入几小块大理石，塞紧带有
长颈漏斗和导管的橡皮塞。
（3）把气体导管插入集气瓶中，导管口应处在接近集气瓶的瓶底处。
二氧化碳的制取和性质研究
（4）通过长颈漏斗加入适
量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。
（5）片刻后，把燃着的火柴放到集气瓶口的上方，如果火柴很快熄灭，说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体，盖好毛玻璃片，将集气瓶口向上放在桌子上备用。
二氧化碳的制取和性质研究
2．试验二氧化碳性质。
（1）把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃。如图 3-59 所示，拿起集满二氧化碳的集气瓶，向烧杯中缓缓倾倒二氧化碳，观察到的现象是 ___________
二氧化碳的制取和性质研究
（2）如图 3-60 所示，取一支试管，注
入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察
到的现象是 ______________________________________________________。
（3）另取一支试管，加入 2 毫升蒸馏水，滴入 1~2 滴石蕊试液，为 ________ 色，通入二氧化碳气体，溶液颜色变为 _________ 色。
二氧化碳的制取和性质研究
图 3-61 是某学生设计的实验室制取并收集二氧化碳气体的装置图。指出装置中的错误之处，并说明原因。
四、二氧化碳的应用
CO 的性质 CO 的用途
能溶于水(物理性质) 生产汽水等碳酸饮料
干冰(固态CO )升华吸热(物理性质) 作为制冷剂，用于人工降雨，
制造舞台云雾效果等
一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧(化学性质),密度比空气的大(物理性质) 用来灭火
参与植物光合作用(化学性质), 作为气体肥料，提高光合作
用的强度和效率
能用CO 、H O、NaCl等生产纯碱(Na CO ) (化学性质) 作为化工产品的原料
二氧化碳的下列用途没有利用其化学性质的是( )
A.干冰用于人工降雨
B.二氧化碳用于灭火
C.二氧化碳作为气体肥料
D.二氧化碳用于制纯碱
解析:干冰用于人工降雨,利用了干冰升华时吸热的性质,属于物理性质。
答案:A
课堂小结
如图是实验室制取气体的常用装置。实验小组同学想要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳气体，可选择下列装置中的发生装置： ；收集装置： ；干燥装置： 。（请选出所有可能的答案，用所给字母填空）
课堂小练习
【解答】解：实验室常用大理石（或石灰石）和稀盐酸反应制取二氧化碳，属于固、液常温型，并要在后面接干燥装置，应该选的发生装置是B；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，要收集干燥的二氧化碳要用装置E；二氧化碳能和氢氧化钠反应，二氧化碳不和浓硫酸反应，浓硫酸具有吸水性，可用浓硫酸干燥二氧化碳，所以干燥装置是G。故答案为：B；E；G。
正确规范的操作是实验成功的关键，下列实验操作符合规范的是（　　）
课堂小练习
【解答】解：A.配制溶液时应将固体放入烧杯中配制，不可在量筒中配制，故A操作错误；
B.因为氧气的密度比水小，所以收集氧气时，应从短导管进入，将水从长导管排出，故B操作正确；
C.二氧化碳验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，故C操作错误；
D.测pH时，应将待测液滴在pH试纸上，而不是将pH试纸伸入待测液中，这样操作会污染试剂，故D操作错误。
故选：B。
小金利用如图装置研究二氧化碳的性质。注射器内装有足量稀盐酸，硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是（　　）
A．若把稀盐酸换成稀硫酸则反应速度太慢，可能会影响实验结论
B．若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结论
C．通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D．通过①④或②③现象的比较，均能得出二氧化碳密度大于空气
课堂小练习
【解答】解：A、稀硫酸和大理石反应，生成硫酸钙，微溶于水的硫酸钙覆盖在石灰石的表面，阻碍反应进一步进行，可能会影响实验结论；B、碳酸钠与稀盐酸反应速率过快，可能会影响实验结论；
C、①④处棉球会变成红色，②③处干燥的棉球不变色，所以通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性；D、①④处棉球会变成红色，②③处干燥的棉球不变色，故通过①④能得出二氧化碳密度大于空气，而②③不能得出二氧化碳密度大于空气。故选：D。