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第三节 奇妙的二氧化碳
在意大利的北部，有一个山谷被当地人称为“死亡之谷”。当人们牵着小狗穿越山谷时，小狗便会莫名奇妙地死去,而人却无妨。当人蹲下去想要抱起小狗时，便也会倒地身亡。
后经考察，人们发现此山谷中聚集着较多的二氧化碳气体。
海外探秘
根据你对二氧化碳的了解，你认为:
2、这则故事涉及到了二氧化碳的哪些性质？
1、为什么小狗先死而人后死？
3、你能根据一些事实或实验证明二氧化碳的密度比空气密度大吗？
1）气球比较法
2）简易天平比较法
3）倾倒法
你会设计吗？
一、自然界中的二氧化碳
空气中二氧化碳的体积分数是___ %，
除去它行吗？
它对地球上的生命有什么意义？
阅读课本P.40图2-15，了解二氧化碳在
自然界中的循环。
0.03
一、自然界中的二氧化碳
大气中二氧化碳的产生途径 大气中二氧化碳的消耗途径
大气中二氧化碳的产生和消耗途径
绿色植物的光合作用
含碳燃料的燃烧
动植物的呼吸作用
微生物的分解作用
拓宽视野
二氧化碳与温室效应
二氧化碳、甲烷、氟氯烃等气体，能阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温升高，这就是“温室效应”。
温室效应对人类生存环境影响极大。因此必须控制二氧化碳等温室气体的排放量，我们每一个人都应身体力行。
温室效应产生的过程及危害
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些含碳燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。
它会带来以下列几种严重恶果： 1) 地球上的病虫害增加；
2) 海平面上升； 3) 气候反常，海洋风暴增多；
4) 土地干旱，沙漠化面积增大。
温室效应产生的过程及危害
科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2～4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。
1. 物理性质
（1）通常状况下是无色、无味的气体；
（2）密度比空气大；
二、二氧化碳的奇妙变化
点击画面播放视频
1. 物理性质
（1）通常状况下是无色、无味的气体；
（2）密度比空气大；
（3）能溶于水，且压强越大，溶解能力越强；
（4）“三态”变化。
二、二氧化碳的奇妙变化
①向上排空气法收集
②集气瓶盖上玻片正放于桌上
二氧化碳的“三态”变化
气态
气态：
植物光合作用、碳酸饮料
液化
液态
液态：
某些灭火器原料
固态
凝固
升华
固态(干冰)：
人工降雨、制造舞
台人造云雾
（干冰）
干冰升华时吸热，使周围环境的温度降低，没有残留物。
人工降雨
人造云雾
致冷剂
CO2
纯碱
汽
水
尿素
人工降雨
温度计
灭火
工业原料
致冷剂
光合作用
CO2的用途
你会设计吗？
你能根据一些事实或用实验证明二氧化碳能溶于水吗？
向一个收集满二氧化碳气体的塑料汽水瓶中加入一定体积的水，立即盖紧瓶盖，振荡。
实验现象
分
析
塑料瓶被压扁了
瓶里压强减小，
证明二氧化碳溶于水
方法一：
向一个集满二氧化碳的集气瓶中加入一定体积的水，立即盖上毛玻璃片，振荡，然后将集气瓶倒立起来。
实验现象
分
析
毛玻璃片被倒吸在集气瓶口部
瓶里压强减小，证明二氧化碳溶于水
方法二：
CO2在溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢，也就是说有没有和水反应生成新的物质呢？
再思考：
可能是什么物质使石蕊试液变红？ 请你猜一猜？
2）是水（H2O）？
1）是CO2 ？
3）是CO2和 H2O反应生成的新物质？
再探究：
[提供信息]紫色石蕊是一种色素，遇到酸性溶液会变为红色。
CO2溶于水变化的探究
1）酸溶液能使紫色石蕊变红。
2）H2O 、CO2各自都不能使紫色石蕊变红。
3）CO2和H2O结合后生成了一种酸,能使紫色石蕊变红
二氧化碳+水→碳酸（H2CO3)
取上述实验中已变红的溶液，加热至沸腾，又有没有变化呢？
再深入：
现象：溶液由紫色变成红色；
文字表达式： 水＋二氧化碳→碳酸
H2O CO2 H2CO3
碳酸 → 水＋二氧化碳
H2CO3 H2O CO2
（1）可以与水反应
加热后有气泡冒出，溶液又变成紫色。
2、二氧化碳的化学性质
碳酸不稳定，常温下就可以缓慢分解，加热分解速率更快。
打开雪碧瓶瓶盖，塞上单孔橡皮塞，把导管一端伸入装有澄清石灰水的试管中，摇动雪碧瓶观察现象。
①以上实验有何现象？
②证明汽水中冒出的是什么气体？
③体现了二氧化碳的什么性质？
思考：
氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水
Ca(OH)2 CO2 CaCO3 H2O
（2）可以与石灰水反应
现象：澄清石灰水变浑浊
反应的文字表达式：
——利用这个反应可以检验二氧化碳气体的存在
向图示的烧杯里倾倒 CO2
点击画面播放视频
现
象
结
论
蜡烛火焰自下而上依次熄灭
二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，且密度比空气大
（3）不能燃烧也不支持燃烧
（4）不供给呼吸
请从反应物、生成物种类的角度把下列化学反应分成两组，并说出你的理由。
考考你的眼力
化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应
特征：“多合一”
特征：“一分多”
3.化合反应与分解反应
1、通过今天的学习，你能说说二氧化碳有哪些性质？
2、请根据生活经验及本节所学知识，归纳二氧化碳有哪些用途、并找出与用途相关的性质。
二氧化碳的性质 二氧化碳的用途
物理 性质 干冰的升华
制汽水
化学 性质 参与植物光合作用
与澄清石灰水反应
灭火
收获知识
学以致用
1、通过刚才的学习，你现在能解释为什么雪碧、可乐都属于碳酸饮料了吗？
2、夏天我们喝过冰雪碧后，常感觉胃里胀气，还直打嗝，你能解释为什么吗？
3、长期存放的蒸馏水还纯净吗？
4、观察盛有澄清石灰水的试剂瓶瓶壁、瓶口，你发现了什么？它是怎样形成的？
5、人们常用石灰浆(主要成份是氢氧化钙)抹刷墙壁。石灰浆在墙壁上一段时间后变成又白又硬的物质，该物质是什么？为使其快干通常打开窗户，并且生炭火盆，你知道原因吗？为什么刚生炭火盆时墙壁反而潮湿？
农民伯伯说它是——“植物粮食”
消防官兵赞美它是——“灭火先锋”
建筑师们称它为——“粉刷匠”
环境学家却指责它是——造成全球变暖 的“罪魁祸首”
猜一猜:它是谁
1. 下列变化中属于化学变化的是( )
A. 干冰用于人工降雨
B. 用干冰制造舞台云雾
C. 二氧化碳通入澄清石灰水变浑浊
D. 干冰汽化吸收热量
看看你能过几关
C
2、鉴别CO2、O2、空气三瓶气体时，最简便且可行的方法是( )
A、闻气味
B、观察颜色
C、分别加入石灰水并振荡
D、用燃着的木条分别伸入集气瓶中
D
3、下列关于二氧化碳的描述正确的是( )
A、向紫色石蕊试液中通入二氧化碳,试液变蓝
B、二氧化碳可以像倾倒液体那样,从一个容器
倒入另一个容器
C、干冰就是冰
D、空气里二氧化碳浓度过大,会使人中毒死亡
B
4、下列有关二氧化碳的实验中,只能说明二氧化碳的物理性质的是( )
矿泉水
塑料瓶
CO2
石灰水
CO2
紫色石
蕊试液
A
B
C
D
D
5、下列反应既不属于化合反应,也不属于分解反应的是( )
A、硫 + 氧气 二氧化硫
B、氧化钙 + 水 氢氧化钙
C、甲烷 + 氧气 二氧化碳 + 水
D、高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
点燃
点燃
加热
C
讨论：
1.为什么不用CaCO3粉末或Na2CO3粉末和稀HCl反应制取CO2
反应速率太快，难以控制，不便于操作。
2.为什么不用稀H2SO4和CaCO3反应制取 CO2
硫酸与大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的表面，使反应逐渐停止。
1. 工业制法：
高温煅烧石灰石
CaCO3 CaO CO2
三、二氧化碳的制法
2. 实验室制法
（2）原理：
（1）药品：稀盐酸和大理石（或石灰石）
碳酸钙+盐酸→ 氯化钙 +水 + 二氧化碳
（主要成分为碳酸钙）
CaCO3 HCl CaCl2 H2O CO2
3.为什么不用浓HCl和CaCO3反应制取 CO2
4.实验室用什么样的装置制取CO2
浓盐酸易挥发，会使制得的二氧化碳中混有氯化氢气体而不纯。
讨论：
固固加热型
固液不加热型
实验室是如何制氧气的？
知识回顾
总结：
从实验室制取氧气的方法看，发生装置和收集装置的选择要考虑哪些因素？
反应物状态和反应条件
2、设计收集装置要考虑的因素：
⑴收集的气体是否易溶于水，是否和水反应；
⑵密度是否比空气大，是否和空气中的有关物
质反应。
1、设计发生装置要考虑的因素：
实验室制取二氧化碳可用的简易装置是：
2、如果想在制气的过程中补充酸液，或控制酸液的加入量,可设计什么样的装置
1、如果要制取较多量的二氧化碳气体，可以把试管换成哪些仪器？
想一想
1、如果要制取较多量的二氧化碳气体，可以把试管换成哪些仪器？
（3）装置：
3、如果还想随时控制反应
的发生和停止，还可怎样
设计装置呢？
想一想
固液不加热型
向上排空气法
选一选
长颈漏斗末端要伸到液面下液封，防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出。
连接仪器
检查气密性
（4）操作步骤：
加稀盐酸
收集气体
加石灰石
通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。
（5）检验方法：
澄清石灰
水变浑浊
检验方法
将燃着的木条放在瓶口，熄灭则满。
（6）验满方法：
验满方法
四、二氧化碳与人体健康
1.为什么要常保持教室通风？
CO2体积分数 对人体健康的影响
1% 感到气闷、头昏、心悸
4%～5% 感到气闷、头痛、眩晕
6% 使人神志不清，呼吸停止，以致死亡
2.进入久未开启的菜窖，应怎样避免二氧化碳对人的生命构成的威胁？
灯火实验
【练习】
A
（1）实验室制取氧气的发生装置可
以选择 ，收集装置应选择
__ __。
（2） 实验室制取二氧化碳的发生装置应选择_____，收集装置应选择______。
B
D
E
C
F
A或B或C
D或E
B或C
D
1.根据下图装置，回答问题：
2.下列是一些同学设计的实验室制二氧化碳的装置图，其中能用于实验室制取二氧化碳的有（ ）
A B C D
A
3.右图是某同学设计的实验制取并收集二氧化碳的装置图，请指出图中的错误，并改正。
错误： 改正：
长颈漏斗没有液封； 将长颈漏斗往下插到液面以下面以下；
导管伸入发生装置过长； 导管向上拔使之稍露出橡皮塞；
用了稀硫酸制取二氧化碳； 改成用稀盐酸制取二氧化碳；
导管伸入集气瓶过短。 换一根相对较长的导管，使之伸至集气
瓶底部。
4.指出按下列操作可能引起的后果：
⑴用稀硫酸与大理石反应制取二氧
化碳；
⑵用碳酸钠与稀盐酸反应制取二氧化碳；
⑶直接将石灰石块加入直立的锥形瓶内；
⑷用浓盐酸与大理石反应制取二氧化碳。
答案：
反应自动停止；
反应速度太快，无法控制；
打碎锥形瓶；
收集到的CO2中混有HCl气体。
氢气是相同条件下密度最小的气体，难溶于水。实验室中可以用金属锌与稀硫酸反应制取氢气，其发生装置应使用 ，收集装置可选用 .
5.根据下图装置，回答问题：
F
C 或 E
F
Ａ
Ｂ
Ｄ
Ｃ
Ｅ
6.已知氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气，极易溶于水。实验室常用碱石灰和硫酸铵两种固体混合加热的方法制取氨气。根据所学的知识判断，实验室制取氨气时发生装置应选择（ ）装置，收集装置应选择（ ）装置。
A
B
D
E
C
A
C
