第二節奇妙的二氧化碳
學習目標：
1.認識二氧化碳的主要物理性質和化學性質；學會鑑別二氧化碳。
2.學會通過觀察實驗，從中歸納二氧化碳的某些性質；
3.使學生理解化合反應和分解反應的概念和特點。
4.了解二氧化碳的迴圈以及對人類生活和生產的意義。
重點：1.二氧化碳的化學性質；
2.化合反應和分解反應的特點。
難點：對兩種反應的理解和區別。
用具：燒杯，試管，導管，酒精燈，集氣瓶等
一、自然界中的二氧化碳
講解二氧化碳的迴圈圖，講述溫室效應。
說說你已經知道的大氣中二氧化碳的產生和消耗的途徑。
二、二氧化碳的奇妙變化
1.二氧化碳的物理性質
二氧化碳是無色、無氣味的氣體。
實驗：將二氧化碳倒入平衡桿上的右邊袋子中，觀察是否還保持平衡。
現象：不平衡，右邊向下傾斜。
說明：右邊比左邊重。
結論：二氧化碳的密度比空氣密度大
2.二氧化碳的狀態變化
二氧化碳有三態變化。二氧化碳滅火器中裝的是液態二氧化碳，人工降雨和製造舞台人造雲霧的是固態二氧化碳。固態二氧化碳就是人們常說的「乾冰」，雪花狀的。
二氧化碳不經過液態而直接變成氣態二氧化碳。
3. 實驗：利用一瓶汽水講解二氧化碳在水中的溶解性。
現象：澄清的石灰水變渾濁
說明：汽水中溶有二氧化碳。
**活動：向充滿二氧化碳的塑料瓶中灌適量的水，蓋緊瓶蓋後振盪，觀察現象。
現象：塑料瓶癟了。
說明：二氧化碳溶解於水了。
結論：二氧化碳能溶於水。
2、演示實驗：
現象：紫色的石蕊試液變紅色，加熱後紅色又變成紫色
提示：酸性物質能使紫色的石蕊試液變紅色
說明：二氧化碳溶解於水中時生成了酸性物質——碳酸,碳酸不穩定，受
熱易分解，又生成二氧化碳和水
反應式：
二氧化碳+水碳酸
co2 h2o h2co3
碳酸二氧化碳+水
h2co3 co2 h2o
3、學生實驗：
向盛有澄清石灰水的試管中吹氣，觀察現象。
現象：澄清變渾濁
說明：二氧化碳能與澄清的石灰水反應（常用於檢驗二氧化碳氣體）
反應式：氫氧化鈣+二氧化碳碳酸鈣+水
ca(oh)2 co2 caco3 h2o
二氧化碳的化學性質：
（1）二氧化碳能與水反應生成碳酸；碳酸不穩定，容易分解生成水和二氧化碳。
化合反應：由兩種或兩種以上物質生成一種新物質的反應叫做化合反應。
分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上新物質的反應叫做分解反應。
（2）二氧化碳既不能燃燒，也不能支援一般可燃物的燃燒；
（3）二氧化碳能與石灰水反應生成碳酸鈣和水。
判斷下列反應是化合反應還是分解反應：
鎂+氧氣氧化鎂木炭+氧氣二氧化碳
三、二氧化碳的製備與利用
二氧化碳的實驗室制法：
[1]注意事項：
a、不能使用硫酸，因為反應中生成硫酸鈣，它微溶於水會形成薄膜包裹在大理石表面，使反應中途停止。
b、不能使用濃鹽酸，因為收集的氣體中會含有濃鹽酸揮發出來的hcl。
[2] 實驗步驟概括為： 查、放、倒、收、驗。（諧音記憶為：
茶房倒壽宴）即：a、檢查裝置氣密性。b、把大理石放入堆形瓶中並塞塞子。
c、向長頸漏斗中倒人稀硫酸。d、用向上排空氣法收集二氧化碳。e、用燃著的木條放在集氣瓶口處檢驗是否收集滿。
四、二氧化碳與人體健康
二氧化碳本身沒有毒性，但當空氣中的二氧化碳超過正常含量時，對人體會產生有害的影響。所以，在人群密集的地方，應注意通風換氣。在進入一些可能會含有二氧化碳氣體的地方之前，應該檢驗那裡的二氧化碳的含量，看是否會威脅到人的健康。
二氧化碳對人體健康的影響
在乙隻大量筒中加入約佔2/3的鹽酸溶液，把乙隻鴨蛋浸入鹽酸溶液中，鴨蛋將沉到容器底部，過一會，蛋浮到液面，一會後又下沉，過一會又上浮…試解釋產生的現象。
重難點解讀
1.重點：①製取co2的原理及實驗裝置、步驟。②co2的物理性質、化學性質及對環境的影響。
2.難點：co2製取的實驗原理及裝置設計。
新知識點解讀
[點1細解] 二氧化碳的物理性質
co2是一種無色氣體，通常1體積水約能溶解1體積的二氧化碳，密度比空氣大，標準狀況下為1.977g.l-1。加壓降溫可以變成雪花狀固體，這種固體俗稱「乾冰」。
[例2細解] co2的化學性質
（1）.一般情況下，co2既不能燃燒，也不能支援燃燒。 （2）.
與水反應 co2+h2o=h2co3碳酸能使紫色石蕊試液變紅色。碳酸不穩定，常溫下可分解 h2co3=h2o+co2↑ （3）.與石灰水反應 co2+ca(oh)2=caco3↓+h2o 反應時澄清的石灰水變渾濁，用來檢驗co2。
[點3細解] co2的用途
（1）.滅火 ①因為co2不燃燒又不支援燃燒，同時co2的密度又比空氣的密度大，因此常用co2來滅火。（以隔離空氣為主）。
②常用的滅火器有泡沫滅火器、乾粉滅火器和液態二氧化碳滅火器。 （2）.乾冰可用作致冷劑和人工降雨。
（3）.光合作用作氣體肥料，可以提高農作物的產量。
[點4細解] 實驗室製取co2
（1）.反應藥品：稀鹽酸跟大理石或石灰石（主要成分都是碳酸鈣）反應。
（2）.反應原理：caco3+2hcl=cacl2+h2o+co2↑
說明：①不用稀硫酸代替稀鹽酸，原因是稀硫酸與大理石反應生成微溶於水的caso4，包在大理石的外面，阻礙反應繼續進行；②不用濃鹽酸代替稀鹽酸，原因是濃鹽酸易揮發，會使生成的co2中混有***氣體而不純；③不用純caco3或naco3等代替大理石或石灰石，原因是它們與稀鹽酸反應速率太快，不容易控制和收集，且成本較高。
（3）.反應裝置的選擇：根據反應物的特點應與實驗室用雙氧水製取氧氣的裝置相似。
一般情況下，因製取的co2量較大，常用下列儀器代替試管，有大試管、錐形瓶、廣口瓶、平底燒瓶、啟普發生器等。
（4）.co2的收集方法：根據co2的性質，（能溶於水，密度比空氣大）故可用向上排空氣法。
說明：收集時瓶口要蓋毛玻璃片，且收集時導管應伸入到接近集氣瓶底部，盡快排淨空氣，收集較純的氣體。
（5）.實驗步驟：五大步（見前面）
（6）.注意事項：①長頸漏斗的下端管口應插入液面以下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；②.
反應器內的導管稍露出膠塞即可，不宜太長，否則不利於氣體匯出；③.不加熱；④.集氣瓶內的導管應伸入到接近集氣瓶底部，以利於排淨空氣。
（7）.驗滿、檢驗及淨化
①.驗滿方法：把燃著的木條放在集氣瓶口（不要伸入瓶內），如果火焰熄滅了，證明瓶裡已充滿了co2。
②檢驗方法：把氣體通入澄清的石灰水中，如果澄清的石灰水變渾濁，就證明是co2氣體，這是檢驗co2的方法。
③淨化裝置 ：若製取的co2中混有少量的hcl氣體和水蒸汽時，可先將氣體通過盛有nahco3溶液的洗氣瓶（除去hcl氣體），再通過盛有濃硫酸的洗氣瓶（除去水蒸汽並進行乾燥）。
[點5細解] 化合反應和分解反應
1. 化合反應：由兩種或兩種以上物質生成一種新物質的反應，叫做化合反應。
2. 分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上新物質的反應，叫做分解反應。
[點6細解] 溫室效應
（1）.溫室效應：大氣中的co2氣體能像溫室的玻璃或塑料薄膜那樣，使地面吸收的太陽光的熱量不易散失，從而使全球變暖，這種現象叫溫室效應。
（2）.導致溫室效應的氣體：主要是co2，其餘還有臭氧、甲烷、等。
（3）.溫室效應的危害：將可能使兩極的冰川融化，使海平面公升高，淹沒部分沿海城市，以及使土地沙漠化、農業減產等。
（4）.如何防止溫室效應
為了保護人類賴以生存的環境，我們應該共同採取措施，防止溫室效應進一步增強。如減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料，更多地利用太陽能、風能、地熱能等清潔能源；大力植樹造林、嚴禁亂砍亂伐森林等。
[點7細解] co32-的檢驗
（1）.原理：凡是含有co32-的化合物（碳酸鹽）都可以和稀鹽酸反應生成co2氣體，這是檢驗co32-的最簡便的方法。
（2）.試劑：檢驗co32-時常用的試劑是稀鹽酸和澄清的石灰水。
七.特色例項**
[例1] 實驗室常用稀鹽酸與大理石或石灰石反應製取二氧化碳。若反應物改為濃鹽酸，那麼把制得的氣體co2通入澄清的石灰水中，可能會出現什麼現象？這是為什麼？
如果為了避免該現象的發生一般應當採取哪些措施。
[例2] 如圖所示是實驗室製取二氧化碳氣體的裝置圖，請根據圖回答
（1）.該實驗選用的固體試劑為————，發生反應的化學方程式是——————；（2）.加入a容器中的液體的液面應到————處；（3）.
容器b中導管口的位置應在————處；（4）.檢驗b中導管中是否集滿二氧化碳的方法是——————。
[例3] 由於大氣中co2含量增加，產生溫室效應，使地球溫度公升高，海平面公升高，陸地面積減少，為了減少大氣中co2的含量，下列措施中，可行的是（）
a.改變能源結構，發展太陽能、核能、水能、以代替礦物燃料。 b.用石灰水吸收空氣中的co2
c.限制****的發展，減少汽車數量 d.開展植樹造林，增加綠化面積。
[例4] 判斷正誤：（1）.co2使紫色石蕊試液變紅。 （2）.co2有劇毒可使人死亡。
[例5] 如圖所示裝置可用來證明綠色植物在呼吸過程中有co2生成。試回答：（1）.
a處錐行瓶中發生的化學方程式是————-，該反應所起的作用是————；（2）.b.處錐形瓶內石灰水的作用是————；（3）.
c處玻璃罩為什麼不能透光——————；（4）.能表示這個實驗獲得成功的兩個主要現象是————和————；（5）.d中錐形瓶內發生反應的化學方程式是———。
[例6] 根據圖示來回答：經數小時後，u形管a b兩處的液面會出現下列哪種情況（實驗裝置足以維持實驗過程中小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸汽和溫度變化對實驗結果的影響）（） a. a處上公升，b處下降。
b.a b兩處都下降。 c.
a處下降，b處上公升。d.ab兩處都不變。
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