《5.3 二氧化碳的性质和制法》教案
教学目标
知识与技能
1、学习实验室制取二氧化碳的方法。
2、知道二氧化碳的性质。
过程与方法
1、通过二氧化碳制取的学习，能设计和完成一些简单的化学实验。
2、通过二氧化碳性质的探究过程，学会研究物质性质的基本方法。
情感态度与价值观
1、通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。
2、通过教师与学生、学生与学生之间的合作学习、研究性学习，体验探究成功乐趣，激发学生的求知欲，形成持续不断的学习化学的兴趣。
教学重点
掌握实验室制取二氧化碳的方法、二氧化碳的物理性质和化学性质。
教学难点
学会探究二氧化碳性质的方法。
教学方法
实验探究法。
仪器：
长颈漏斗（3个）、导管（若干）、集气瓶（5个）、锥形瓶（3个）、台秤（1台）烧杯（6个）、试管（3个）、酒精灯（3个）、三脚架（3个）、石棉网（3个）、塑料瓶（6个）
药品：
石灰石、稀盐酸、澄清的石灰水、木条
教学过程
一、新课导入
【问】有一种物质，农民伯伯说它是植物的粮食，消防官兵说它是灭火的先锋，然而环境学家却说它是导致温室效应的罪魁祸首。大家猜一猜是什么物质呢？
【答】是二氧化碳
对，就是二氧化碳，接下来，我们就学习今天的新内容——二氧化碳的制备和性质。
板书：二氧化碳的制备和性质
二、新课
（一）实验室制取二氧化碳
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（二）实验探究二氧化碳的物理性质
1、由实验室制取二氧化碳的试验中观察二氧化碳的颜色、气味和状态的性质
结论：二氧化碳是无色、无味的气体
2、检验二氧化碳的水溶性
往盛有二氧化碳的矿泉水瓶中加入1/2的蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，震荡。观察所发生的现象。
现象：矿泉水瓶变瘪了
结论：二氧化碳溶于水。
3、设计一个简单实验证明二氧化碳的密度比空气大。
学生经过讨论给出方案：
①将烧杯内盛放二氧化碳和空气，放到天平上比较哪个重。
②称量烧杯（内有空气）的质量，向烧杯内倒入二氧化碳，观察指针的偏转。
（三）实验探究二氧化碳的化学性质
1、通过氧气和二氧化碳的验满说明二氧化碳的性质。
现象：二氧化碳的验满中燃着的木条熄灭了。
结论：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
2、将二氧化碳通入澄清的石灰水中，观察所发生的现象。
石灰水中的溶质为氢氧化钙Ca（OH）2
现象：澄清石灰水变浑浊。
结论：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
3、二氧化碳与水的反应
两朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花，第一朵小花喷上稀醋酸；第二朵小花喷上水和二氧化碳的混合物，观察现象。
相关资料：石蕊是一种紫色色素，遇酸变成红色。
现象：紫色的小花变成红色。
探究：第二朵小花变色的原因。
提出问题：第二朵小花变色的原因。
做出假设：①二氧化碳使小花变成红色。
②水使小花变成红色。
③水和二氧化碳使小花变成红色。
实验探究：
①第三朵紫色小花放入盛满二氧化碳的集气瓶（1）中，观察现象。
②第四朵紫色小花放入空集气瓶（2）中并喷上水，观察现象。
③向集气瓶（1）中倒入水，向集气瓶中（2）倒入二氧化碳。观察现象。
现象：小花儿变红
得出结论：水和二氧化碳使紫色的小花变成红色。
分析：水和二氧化碳生成碳酸，碳酸使紫色的石蕊变成红色。
CO2+H2O=H2CO3
继续探究：
④将第四朵小花取出，小心烘烤，观察现象。
现象：纸花由红色又变成紫色。
结论：碳酸不很稳定，容易分解成二氧化碳和水。
（四）小结
二氧化碳是无色、无味、能溶于水且密度比空气大的气体。
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧；且能与水反应生成碳酸，但碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
《5.3 二氧化碳的性质和制法》习题
一、填空题
1、碳和碳的部分化合物间的部分转化关系如右图所示：
（1）物质X的化学式为____________________________。
（2）在物质的分类中，CaCO3属于______________。（填字母）
A．氧化物 B．酸 C．碱 D．盐
（3）写出该图转化关系中属于化合反应的一个化学方程式_______________________。
2、陕西榆林是我国重要的能源基地，煤化工产业发展迅速。煤化工是指在一定条件下将煤等物质转化为H2、CO和炭黑等一系列重要化工原料的生产过程。
（1）用炭黑制成的墨汁书写或绘制的字匮能够经久不变色，其原因是。
（2）将干燥的H2和CO两种气体分别点燃，在火焰上方各罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁出现____________________________的原气体是H2。
（3）CO是一种气体燃料，其燃烧的化学方程式为____________________________。
3、二氧化碳是导致温室效应的主要气体，但也是一种宝贵的碳氧资源。在高温高压下以CO2和NH3为原料合成尿素[CO（NH2）]，同时有水生成。这是固定和利用二氧化碳的成功范例。请写出反应的化学方程式____________________________。
二、选择题
4、自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是（ ）
A．水变成水蒸气 B．动植物的呼吸
C．植物的光合作用 D．化石的燃料的燃烧
5、为了区别O2和CO2两瓶（或两种）无色气体，下列方法不可行的是（ ）
A.分别通入紫色石蕊试液中
B.分别倒入适量NaOH溶液，振荡
C．用燃着的木条分别伸入瓶中
D用塑料可乐瓶分别盛满上述两种气体后各倒入约1/5容积的水，盖紧瓶塞振荡
6、“低碳”是一种生活理念，也是一种生活态度。下列做法不符合“低碳”要求的是（ ）
A．大量植树造林，禁止乱砍滥伐
B.大量使用化石燃料
C．提倡使用节能技术和节能产品
D．尽量乘坐公交车或骑自行车出行
7、用右图装置可以探究二氧化碳的制取和性质。下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B粗铜丝能控制反应的发生和停止
C产生的二氧化碳可用生石灰干燥
D能验证二氧化碳的密度比空气大
8、2009年12月在哥本哈根召开了联合国气候变化大会，气候变化问题进一步成为了人类关注的热点，下列认识不正确的是（ ）
A．温室气体除二氧化碳外，还有甲烷、臭氧等。
B．在生产和生活中提倡使用节能技术和节能用具
C．开发新能源，禁止开采和使用化石燃料
D．提倡乘坐公交车、自行车或步行的方式出行
9、世博“零碳馆”是中国第一座零碳排放的公共建筑。“零碳”中的“碳”主要指（ ）
A．CO B．CO2 C．CH4 D．C
10、2009年12月在哥本哈根召开了世界气候大会，各国共同协商对策，以减少温室气体排放量。下列气体中大家关注的温室气体是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.氢气 D.二氧化碳
三、实验探究题
11、下图是实验室常用的仪器。
（1）图甲中仪器A的名称是____________________________；
（2）实验室制取二氧化碳需要选择下列药品中的____________________________（填序号）；
A．大理石B．纯碱C．稀盐酸D．稀硫酸
（3）组装二氧化碳的发生和收集装置时，除选择仪器A和B外，还要从图中选择的仪器有____________________________（填序号）；
（4）上述装置还可用于制取某气体，制取该气体的化学方程式为_________________；若要制取干燥气体，发生装置与图乙装置中的____________________________（填“a”或“b”）连接。
《5.3 二氧化碳的性质和制法》习题
一、选择题
1．长期盛放石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，除去这白膜使试剂瓶变得明净的最好方法是（ ）
A．用蒸馏水冲洗 B．用钢丝刷刷洗
C．用稀盐酸洗涤 D．用热水冲洗
2.遵义市从去年秋季到今年春季持续干旱，政府组织实施了人工降雨。下列可作为人工降雨的物质是（ ）
A.干冰 B.食盐 C．木炭 D.酒精
3.下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是（ ）
A.自然界中二氧化碳处于循环状态 B.二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C.干冰可用于储藏食物和人工降雨 D.可用氢氧化钠溶液检验二氧化碳
二、填空题
1、二氧化碳能用于灭火，是因为它具有____________________、____________________的性质。
2、二氧化碳能溶于水，并且能与水反应，用化学方程式表示_______________________。收集二氧化碳通常用_______________________方法，为什么？_______________________。
3、二氧化碳能使澄清的石灰水变_____________，化学方程式为____________________。
4、实验室制取二氧化碳常用药品是_________________和________________________，检验该气体是二氧化碳的方法是____________________________，检验二氧化碳已收集满的方法是____________________________。
5、二氧化碳的用途有哪些？_____________________________。通常把________叫做干冰，干冰可作制冷剂和进行人工降雨，为什么？______________________________。
6、温室效应已日益受到世界各国科学家的关注，造成温室效应的最主要原因是____________________________的排放量增多，而二氧化碳主要来自于人和动植物的呼吸，煤、石油、天然气等燃料的燃烧。为防止温室效应进一步加重，可采取的措施____________。
7、根据下图回答问题
（1）用大理石和稀盐酸反应制取并收集二氧化碳，应选装置有____________________，该反应的化学方程式为：____________________________。
（2）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取并收集氧气，应选用装置有____________________________，该反应中二氧化锰起____________________________作用，该化学反应的化学方程式为：____________________________。
（3）实验室用加热氯化铵和消石灰的固体混合物制取氨气。该气体极易溶于水，比空气轻，则制取氨气应选择的发生装置和收集装置分别是________________。
（4）根据以上三题，总结选择实验室制取气体的发生装置应考虑的因素是_____________________；选择收集装置应考虑的因素是___________________________。
三、实验探究题
1．家庭小实验：将洗净的碎鸡蛋壳（主要成分是碳酸钙）放入小玻璃杯中，然后加入适量的稀盐酸，观察到鸡蛋壳表面___________________________，该反应的化学方程式是____________________________，立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住，一会儿，便可观察到澄清石_____________________，该反应的化学方程式是____________________________。
2．请结合下列实验常用装置，回答有关问题。
（1）若用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是____________________________（填“A”、“B”或“C”），在加入药品前，应首先____________________________，加药品后试管口还应放置一______________________，反应的化学方程式是____________________。
（2）若要制取二氧化碳，在B装置中装有石灰石，那么a中应加入____________________________（填写试剂名称），如果用E装置收集该气体，则气体从____________________________端进入（填“b”或“c”）。
（3）实验室如用块状固体和液体无需加热制取难溶性气体，可将B装置改进为C装置（多孔隔板用来放块状固体），其优点是____________________________。
3.如图所示，在大玻璃瓶内放一盆绿色植物，再向瓶内充满二氧化碳（验满），然后将连有U形管和导管的单孔塞塞紧瓶口，U形管内事先注入少量的水。以防瓶内的气体溢出。整个装置白天置于阳光下，夜晚置于日光灯下，几天以后，从外观看不出什么变化，你认为瓶内发生了什么反应，用什么方法证实___________________________________________。
4．为了检验二氧化碳是否集满正确的方法是（ ）
A．加入澄清石灰水 B．滴入紫色石蕊试液
C．用燃着的木条放在瓶口 D．用燃着的木条迅速伸入瓶底
5.按要求各写一个有二氧化碳生成的化学方程式。
（1）化合反应____________________________；
（2）分解反应____________________________；
（3）置换反应____________________________；
（4）复分解反应____________________________。
6.某课外活动小组的同学从石灰厂捡来一块含杂质的石灰石想制取氯化钙。首先称得了它的质量为12.8g，然后将这块生石灰放入烧杯中，再向烧杯中加入146g质量分数为10%的稀盐酸，恰好完全反应（杂质不反应也不溶于水）。把反应后的液体过滤，滤纸上留下的固体物质洗涤、干燥后称得它的质量为2.8g。请你帮他们计算：
（1）这块石灰石的纯度？
（2）反应后所得溶液中溶质的质量分数？（相对原子质量：Ca-40、C-12O-16、Cl-35.5）
课件20张PPT。二氧化碳的性质和制法11/16/2018二氧化碳的性质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。 实验探究实验1倾倒二氧化碳⑴先收集一集气瓶的CO2 ⑵向图示的烧杯里倾倒CO2下层的蜡烛先熄灭，
上层的蜡烛后熄灭 ⑴二氧化碳不能燃烧 也不能支持燃烧。⑵二氧化碳的密度比空气大思考：你可以想出哪几种证明CO2的密度比空气的密度
大的方法？回答：气体是二氧化碳，在通常状况下，1体积的水大约能溶解1体积的二氧化碳,增大压强还会溶解得更多。生产汽水、可乐等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。 实验探究实验2二氧化碳的溶解性实验 向一个收集满二氧化碳气体
的质地较软塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖,振荡。 塑料瓶瘪了二氧化碳能溶于水思考：我们平时打开汽水或啤酒盖时，常有大量的气体产生，这是什么气体呢？这是利用哪一点性质呢？二氧化碳的化学性质三不能:既不能燃烧,也不能支持燃烧,不能供给呼吸。 与水反应与石灰水反应 两 水 反 应 CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O二氧化碳O C O一氧化碳O C CO和CO2的组成元素相同，为什么化学性质不相同呢？答：构成物质的分子不同11/16/2018二氧化碳的制取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。11/16/2018 (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11/16/2018(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。11/16/2018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。11/16/2018②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)。11/16/2018(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。11/16/2018[例]请根据下列装置图回答：二氧化碳的用途干冰可做制冷剂，保存食品和人工降雨可做灭火剂可做气体肥料，进行光合作用可做化工原料，制纯碱、汽水CO2光 合 作 用灭 火温室中气体肥料化工产品的原料干冰的用途人 工 降 雨大 型 冷 库贮 存 食 品人造舞台云雾⑴影响人体健康二氧化碳本身没有毒性，但空气中的二氧
化碳超过正常含量时，会对人体产生有害
的影响。所以在人群密集的地方，应该注
意通风换气。CO2对生活环境的影响 CO2的用途虽然不少，但是空气中的CO2是
否越多越好？太多会造成什么负面影响？ ⑵引起温室效应我们只有一个地球! 根据两幅图，说说什么是 “温室效应” ？它有什么危害？应当采取哪些措施预防？大气中CO2含量上升会形成温室效应（全球变暖），产生温室效应的气体有CO2、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷等，提倡使用清洁能源、植树造林等。你能说出几种鉴别CO和CO2气体的方法？(1)分别通入澄清的石灰水观察石灰水是否变浑浊。（2)分别通入石蕊试液观察溶液是否变红。（3）用燃着的木条分别伸入，观察火焰是否熄灭。（4）分别通入灼热的氧化铜观察是否有红色的铜生成。再见二氧化碳与环境
（1）自然界里的二氧化碳
大气中二氧化碳的含量除大气库外还决定于它在地球上的三个巨大储存库，即海洋、岩石和生物有机体，它们都能吸收和释放二氧化碳。海水中二氧化碳总量相当于大气中的50倍。二氧化碳溶解于海水中，但在海水中大部分以碳酸盐形式存在。海洋与大气中的二氧化碳不停地交换着，形成一种动态平衡系统。如果大气中二氧化碳浓度发生波动时，海洋将会大量吸收或放出二氧化碳，以调节大气中二氧化碳浓度，直到达成新的平衡为止。（2）二氧化碳与温室效应
自然大气中二氧化碳约占大气总量的0.03%。作为新陈代谢的产物，所有动、植物都呼出二氧化碳，然后，作为光合作用过程的一部分，植物又吸收二氧化碳。二氧化碳是所有碳和碳氢化合物（包括化石燃料和木材）燃烧的基本产物，至今还没有一种污染物防治技术能经济而有效地加以控制。每年产生的二氧化碳的量太大，因而唯一的处置办法是排入大气。
（3）人为活动使大气中二氧化碳增加
过去一个世纪以来，一种新的因素正在影响全球二氧化碳平衡，这就是人类通过矿物燃料的燃烧，每年大约把60亿吨的二氧化碳排放到大气中，所以，从开始定期观测以来，大气中二氧化碳的含量一直在增长。工业革命（大约1860年～1890年）前，大气中二氧化碳的含量约为290PPm。
（4）二氧化碳增加与地球气温变化
由于人为活动而增加的大气二氧化碳，大部分最终将被海洋所吸收。为了预测人类活动对气候的效应，必须计算大气层中二氧化碳增长速率究竟有多大。最新的研究表明，溶于海洋中的二氧化碳气体与大气中二氧化碳压强达成平衡大概需要1000年，海洋大约只能吸收增加到大气中的二氧化碳的一半。在一个相当长的时期，也许要经过几千年，海洋才能使大量额外的二氧化碳最终转化为碳酸盐，以达到新的平衡。
（5）全世界对二氧化碳增加的关注
由于大气层中二氧化碳浓度一旦增长后无法逆转，至少在短时期内是这样，这就引起全世界许多科学家和其他人士的严重关注。一些科学家提出要赶快改变能源，减少矿物燃料的使用量。有人计算，如果今日开采技术所能及的全部矿物燃料都被烧掉，那么大气中二氧化碳含量将比工业革命前的水平高出5倍～10倍，这将使全球平均温度比今日高出7℃～12℃，其后果无疑是具有灾难性的。
