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第二节 奇妙的二氧化碳 教案

发布时间:2014-01-13 15:49:46  

九年级化学 主讲人:李老师

第2节 奇妙的二氧化碳

学习主题一 自然界中的二氧化碳

【问题导引】空气中的二氧化碳有什么重要作用?为什么空气中的二氧化碳能保持一定的含量?二氧化碳对我们的环境与生活有什么影响?

1.空气中二氧化碳的作用:

(1)绿色植物进行光合作用的原料。

(2)参与自然界中的许多变化,直接影响我们的生活

2.二氧化碳在自然界中的循环:

(1)产生:人和动植物呼吸、燃料(煤、石油和天然气)的燃烧、微生物的分解都会产生二氧化碳。

(2)消耗:植物的光合作用会吸收二氧化碳。

3.温室效应:

(1)定义:

当大气中的二氧化碳等气体的含量升高时,会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收,阻止地球表面的热量向外散发,使地球表面的平均气温上升的现象。

(2)危害:

全球气温升高,冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市,使土地沙漠化、农业减产等。

【思考】

当大气中的二氧化碳含量升高时会导致温室效应,因此大气中的二氧化碳含量越低越好。这种认识是否正确?

学习主题二 二氧化碳的奇妙变化

【问题导引】二氧化碳的物理性质和化学性质是怎样的?什么是化合反应和分解反应?

1.二氧化碳的状态变化:

(1)在通常情况下,二氧化碳是一种无色、无味的气体,在加压、降温条件下可得到液态二氧化碳,进一步加压、降温即可得到固体二氧化碳,又被称为“干冰”。

(2)干冰常用于人工降雨,主要利用了其升华时需从周围环境中吸收大量热量的性质。

2.二氧化碳与水的反应

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九年级化学 主讲人:李老师

(1)水溶性。

在通常情况下,1 L水中大约能溶解1L二氧化碳气体,增大压强,会溶解得更多。常用于生产汽水等碳酸饮料。

(2)与水反应。

①石蕊试液的颜色变化

A中由紫色变成红色,B中又变成紫色。

②反应的文字表达式

3.二氧化碳与澄清石灰水反应(常用于检验二氧化碳的存在):

(1)现象:二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

(2)反应的文字表达式:二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水

4.化合反应与分解反应:

(1)化合反应:由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应。

(2)分解反应:由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。

学习主题三 二氧化碳的制备与利用

【问题导引】实验室里制取二氧化碳的原理是什么?为什么二氧化碳可用于灭火?

1.二氧化碳的实验室制法:

(1)实验装置

(2)原料:稀盐酸与大理石(或石灰石,主要成分都为碳酸钙)。

(3)原理:碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳。

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(4)收集:由于二氧化碳密度比空气大,常用向上排空气集气法收集。

2.二氧化碳与灭火:

(1)制取一瓶二氧化碳,用燃着的火柴伸到瓶中,观察到火柴熄灭,说明二氧化碳不支持燃烧。

(2)倾倒二氧化碳的实验。

①实验现象:蜡烛自下而上依次熄灭。

②实验结论:二氧化碳不支持燃烧 (属于化学性质),密度比空气的大。

(3)应用:可用于灭火。

【思考】

1.实验室制取二氧化碳为什么用稀盐酸,而不用浓盐酸?能否用稀硫酸代替稀盐酸?

2.气体的检验与验满有什么区别?

学习主题四 二氧化碳与人体健康

【问题导引】当空气中的二氧化碳含量超过正常含量时,会对人体的健康产生什么影响?如何检验人要进入的地方二氧化碳的含量?

1.二氧化碳本身没有毒性,超过正常含量时,对人体有害。所以在人群密集的地方,应该注意通风换气。

2.在进入可能含有较多二氧化碳气体的地方之前,应该检验二氧化碳的含量,方法:做灯火实验,若灯火燃烧不旺或熄灭,说明二氧化碳含量较高。

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九年级化学 主讲人:李老师

考点 1 二氧化碳的性质与用途

【典例】(2012·苏州中考)下列关于二氧化碳的说法错误的是( )

A.二氧化碳可用于制碳酸类饮料

B.干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨

C.常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体

D.大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用

【解析】选C。本题主要考查关于二氧化碳的性质及用途。二氧化碳溶于水生成碳酸,因此可以制碳酸类饮料;干冰在升华时会带走大量的热,因此可以用于人工降雨;常温下二氧化碳是无色无味无毒的气体;植物的光合作用需要消耗大量的二氧化碳,因此二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用。故选C。

【拓展归纳】二氧化碳的性质与用途的关系

性质决定用途,用途体现性质。有关二氧化碳的性质及其用途如下图所示:

考点 2 二氧化碳对环境的影响

【典例】(2011·广安中考)如图是自然界碳的循环示意图,请据图分析后回答

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(1)自然界CO2的来源有______________________(任写一点);

(2)任何物质都有两面性,CO2对人类的正面影响是促进植物光合作用等,不利影响有 (任写一点);

(3)人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向:一是减少CO2排放,二是增加CO2消耗,请写出一条你能做到的消耗CO2的方式或途径____________________________________ ______。

【解析】(1)自然界中二氧化碳的来源主要是煤、石油和天然气的燃烧和动植物的呼吸。(2)二氧化碳对环境造成的不利影响主要是温室效应。(3)植树种草、不使用一次性筷子等都是我们能做到的消耗二氧化碳的方式。

答案:(1)煤、石油和天然气燃烧(或动植物呼吸等,合理即可)

(2)温室效应(或温室效应的具体表现等均可)

(3)植树造林(种草等均可)

考点 3 二氧化碳的制备

【典例1】(2011·苏州中考改编)实验室制备二氧化碳气体常用的方法是( )

A.煅烧石灰石 B.点燃木炭 C.用石灰石与稀盐酸反应 D.用木炭与氧化铜反应

【解析】选C。A选项需要高温,浪费能源;B选项不易操作,得到的气体不纯;D选项反应条件较高且浪费资源;C选项反应速率适中,容易操作。

【方法平台】选择实验室制取气体药品的方法

实验室制取气体在选择反应原理时,一要考虑所用反应物廉价易得;二是反应条件容易达到,反应速率便于控制;三是要便于收集,且收集的气体纯度尽可能高等因素。为了使气体的纯度高,反应物尽量不要用气体,生成物最好只生成一种 气体。

【典例2】(2012·宁夏中考改编)实验室里现有高锰酸钾、稀硫酸、石灰石和稀盐酸以及下列仪器

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(1)利用上述仪器和药品可以制取二氧化碳,你选择的仪器是 (填

序号),药品是 ,反应的文字表达式是 。

(2)若补充一种仪器_________ ____ ____________________ (填仪器名称)和一种实验材料 (填材料名称),再利用上述仪器和药品还

可以制取氧气,你选择的仪器是 (填序号),反应的文字表达式

是 。

(3)确定气体收集装置应考虑的因素是____________和_____ 。

【解析】答案:(1)①②⑦⑧ 石灰石和稀盐酸 碳酸钙+

盐酸氯化钙+水+

二氧化碳

(2)试管 棉花 ①③④⑤⑥

加热高锰酸钾??? ?锰酸钾+二氧化锰+氧气

(3)气体的密度 溶解性或能否与水反应

【拓展归纳】固—液不加热型装置的比较

实验室用固体与液体常温下发生反应制取气体,常用到以下发生装置

其中,A装置操作简便但产生的气体量少;B装置便于加液体药品且量大但无法控

制反应速率;C与D装置便于添加液体药品并能控制反应速率,还有利于节约药

品。

1.结合各物质之间的转化关系,将下图填写完整,并写出有关化学反应文字表达

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式。

① ② ③ ④ 提示:碳在氧气中燃烧生成CO2, CO2与水反应生成H2CO3, H2CO3不稳定会分解生成CO2, CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3与H2O,CaCO3与HCl反应或高温分解又会生成CO2

2.结合实验室制取二氧化碳的实验装置,根据装置图中所指出的错误,将下图填写完整。

提示:在用长颈漏斗与锥形瓶制取二氧化碳时,为了防止气体从长颈漏斗口逸出,下端应伸入液面以下;为了便于气体导出,导管刚露出橡皮塞即可;由于二氧化碳的密度大于空气,应用向上排空气法收集,并且导管要伸到集气瓶底部。

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1.下列关于CO2的说法中,错误的是 ( )

A.地窖中常聚集着较多的CO2 B. CO2可做气体肥料

C. CO2可用于制汽水 D. CO2可用作气体燃料

【解析】选D。CO2不支持燃烧,不能用作气体燃料。

2.二氧化碳占空气总体积的0.03%,正常情况下能维持这个含量基本不

变是因为自然界存在如图所示的循环过程,图中A处不包括下列哪项( )

A.发展和利用太阳能 B.植物的呼吸作用

C.人和动物的呼吸 D.含碳燃料的燃烧

【解析】选A。由题中图示显示,A处应是消耗氧气,产生二氧化碳,B、C、D都符合这一要求。而发展和利用太阳能既不产生二氧化碳也不消耗氧气。

3.下列化学反应中属于分解反应的是 ( )

A.酒精+氧气

+水 B.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C.石蜡+氧气+水

D.碳+氧气二氧化碳 【解析】选B。 4.确定某种气体的实验室制法时,不需要考虑的是 ( )

A.反应所需的药品和反应条件 B.实验装置

C.气体的验证 D.气体的用途

【解析】选D。根据实验室制取气体的一般思路,首先确定制取气体的化学反应原理,然后确定制取气体时应采用的实验装置,最后确定如何验证制得的气体就是所要制取的气体。一般不考虑气体的用途。

5.一氧化氮是一种无色气体,难溶于水,密度比空气略大,能跟空气中氧气迅速反应生成二氧化氮气体,现要收集一瓶一氧化氮气体,应采取的方法是 ( )

A.排水集气法 B.向上排空气法

C.向下排空气法 D.排水法和向上排空气法

【解析】选A。根据一氧化氮的密度与空气比较接近,且能跟空气中氧气迅速反应,所以不能用排空气法收集,由于其难溶于水,所以能用排水法收集。

6.实验室用双氧水分解制氧气和用大理石与盐酸反应制二氧化碳相比较,下列说法中不正确的是 ( )

A.反应都不需要加热 B.反应原理都是分解反应 【解析】选B。

C.前者可用排水法收集后者只能用向上排空气法收集 D.所用药品的状态相同

7.用文字表达式解释下列现象:

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(1)小颖同学在探究二氧化碳性质时,将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液,石蕊试液很快变红色,原因是_______________;课后清洗仪器时,小颖发现变红的石蕊又变为紫色,原因是_________________________________________________ 。

(2)小颖还发现,盛过石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜,形成这层白膜的原因是_________________________________;她用少量稀盐酸将它清洗干净,原理是 。

答案:(1)二氧化碳+水

碳酸 碳酸

二氧化碳+水

(2)氢氧化钙+二氧化碳碳酸钙+水

碳酸钙+盐酸氯化钙+水+二氧化碳

8.由于自然界中存在碳-氧循环,因此空气的成分基本保持不变,据此回答下列问题:

(1)自然界中吸收CO2的主要途径为 。

(2)有人认为自然界中CO2越多越好,也有人认为CO2越少越好,最好没有,你认为是否正确: ,理由是 。

(3)为防止大气中CO2的含量不断上升,从节能减排的角度,提出一条合理建议: 。

答案:(1)植物的光合作用

(2)否 CO2太多易引起温室效应,CO2太少不利于植物的光合作用(答案合理即可)

(3)提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行等出行方式(答案合理即可)

9.在化学实验室开放日,老师拿出两瓶无标签的试剂,分别是固体和液体,他取少量试剂在试管中混合,立即产生一种无色气体。同学们对此气体展开了一系列探究。

(2)若想制取该气体,采用的发生装置可选取下图中的 B , 收集装置应选用 E (填序号);

(3)如用下图中F装置收集该气体,气体应由 a (填“a” 或“b”)端导入。

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【拓展归纳】特殊收集装置——“多功能瓶”收集装置中,除了普通的排水法和排空气法之外,还有一种特殊的装置,如图所示。该装置被称为“多功能瓶”,除了用来收集气体外,还可以用来除杂、洗气、干燥等。其中用来收集气体时,如果用排水法收集,都是“短管进气,长管出水”,等到水排干净时,气体就收集满了。用排空气法收集气体时,密度比空气大的气体,气体“长进短出”,密度比空气小的气体,气体“短进长出”。

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