新科粵版九年級上冊初中化學 5.3 二氧化碳的性質和制法 教案（教學設計）

1、精品文檔 精心整理精品文檔 可編輯的精品文檔5.3二氧化碳的性質和制法一、知識與技能知道二氧化碳的主要性質和用途。二、過程與方法1.初步學習在實驗室制取二氧化碳，了解實驗室制備氣體的思路和方法。2認識自然界中的碳循環(huán)；了解并關注溫室效應。二氧化碳的性質。二氧化碳的實驗室制法。二氧化碳性質的探究過程和方法。同學們，雖然二氧化碳在空氣中所占的體積分數(shù)很小，但卻有著非常重要的作用。在火災發(fā)生時，消防員叔叔們就會用到二氧化碳泡沫滅火器，他們把滅火器倒過來輕輕磕一下，打開開關，馬上會有一股強大的氣流從氣罐中噴出，使火焰熄滅。二氧化碳為什么可以使火焰熄滅呢？讓我們一起走進二氧化碳的世界吧！ 1二氧化碳有何

2、性質(1)物理性質實驗現(xiàn)象結論取一瓶二氧化碳氣體，觀察其顏色、氣味、狀態(tài)無色無味氣體無色、無味的氣體如圖所示，在鐵架臺上系一根細木棍，在木棍的兩端各掛一個小紙袋，使其保持平衡，向其中一個小紙袋中倒入二氧化碳。觀察現(xiàn)象倒入二氧化碳的一端向下傾斜密度比空氣大如圖所示，向一個收集滿二氧化碳氣體的質地較軟的塑料瓶中加入約1/3體積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察現(xiàn)象塑料瓶扁了能溶于水如圖所示，點燃“階梯形”鐵皮架上的兩支小蠟燭，將鐵皮架放入燒杯中；從燒杯的一側向燒杯中傾倒二氧化碳氣體。觀察現(xiàn)象蠟燭由下到上依次熄滅密度比空氣大；不能燃燒也不支持燃燒活動與探究：二氧化碳是無色、無味的氣體，密度比空氣大，能溶

3、于水。在一定的條件下，能發(fā)生三態(tài)變化。(2)化學性質活動與探究：知識鏈接：紫色石蕊試液遇到酸會變成紅色。實驗現(xiàn)象結論1用一支試管取少量水，滴加幾滴紫色石蕊試液，振蕩，觀察現(xiàn)象溶液變成紫色向上述溶液中通入二氧化碳，觀察溶液的顏色變化溶液變成紅色二氧化碳與水反應生成碳酸CO2H2O= H2CO3再把溶液放在酒精燈火焰上加熱，又出現(xiàn)什么現(xiàn)象溶液又變成紫色碳酸受熱分解H2CO3=CO2H2O2用一支試管取少量澄清的石灰水，再通入二氧化碳氣體，觀察現(xiàn)象澄清的石灰水變渾濁二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣CO2Ca(OH)2= CaCO3H2O二氧化碳具有的化學性質：不能燃燒，也不支持燃燒。能與水反應生成碳

4、酸，CO2H2O=H2CO3。與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。該反應可用于檢驗二氧化碳。能與單質碳反應生成一氧化碳，CCO2eq o(=,sup7(高溫)2CO。2實驗室怎樣制取二氧化碳(1)藥品及反應原理生物體的呼吸作用可產生CO2；碳在氧氣中燃燒生成CO2；蠟燭燃燒也可以生成CO2；煤氣或天然氣燃燒也可生成CO2；實驗室里用什么藥品來制取CO2呢？從原料的來源、價格，操作是否便利，收集到氣體的純度等方面綜合考慮：實驗室常用稀鹽酸跟大理石(或石灰石)在常溫下反應來制取二氧化碳。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O(2)實驗裝置（發(fā)生裝置）實驗室里過氧化

5、氫溶液和二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置可以用來制取二氧化碳嗎？都是液體與固體在常溫下反應來制取氣體，實驗室里過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的發(fā)生裝置可以用來制取二氧化碳。實驗室里制取二氧化碳的簡易裝置(如下圖所示)。(3)收集方法和驗滿方法收集方法：由于二氧化碳的密度比空氣大，能溶于水?？捎孟蛏吓趴諝夥ㄊ占趸?如左下圖所示)。 收集時驗滿方法：二氧化碳是無色無味的氣體，無法直接觀察到集氣瓶內是否已經收集滿氣體。利用二氧化碳不能支持燃燒，能滅火的性質來檢驗。檢驗時將燃著的木條放在集氣瓶口(如右上圖所示)，木條熄滅，證明已經收集滿，否則就沒有收集滿。3二氧化碳對生活和環(huán)境的影響(1)二氧化碳的用

6、途二氧化碳在空氣成分中含量雖然很小，但是在生活和生產中有著廣泛的用途(如下圖所示)。二氧化碳的用途(2)二氧化碳對人體健康的影響二氧化碳雖然沒有毒性，但二氧化碳不能供給呼吸。當環(huán)境中二氧化碳超過正常含量時，對人體健康產生一定的影響。空氣中二氧化碳的體積分數(shù)/%對人體的影響1感到氣悶、頭暈、心悸45感到氣悶、頭痛、眩暈10使人神志不清、呼吸停止，以致死亡(3)溫室效應“溫室效應”(如下圖所示)通常是指空氣中的二氧化碳等氣體讓陽光可以透過，又能吸收地表的紅外線輻射，阻止地表熱量向外散發(fā)，起到類似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用，提高了地表的溫度。能產生溫室效應的氣體除二氧化碳外，還有甲烷、一氧化二氮、

7、氟氯烴化合物、臭氧等。溫室效應盡管對溫室效應及其長期影響還需進一步研究。但是保護人類賴以生存的環(huán)境，防止溫室效應進一步增強，是整個人類社會的責任。都應減少使用化石燃料，更多的利用太陽能、風能、地熱能等清潔能源，大力植樹造林等。4自然界中的碳循環(huán)碳是構成生物原生質的基本元素，雖然它在自然界中的蘊藏量極為豐富，但綠色植物能夠直接利用的僅僅限于空氣中的二氧化碳。自然界碳循環(huán)的基本過程是：大氣中的二氧化碳被陸地和海洋中的植物吸收，然后通過生物或地質過程以及人類活動，又以二氧化碳的形式返回大氣中(如下圖所示)。大氣中二氧化碳的產生與消耗5實驗室制取二氧化碳(1)藥品的選擇實驗室制取二氧化碳所用藥品和反應

8、原理：藥品：石灰石或大理石和稀鹽酸。原理：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。實驗室如何選擇制取氣體的藥品及原理：在生活和學習中我們發(fā)現(xiàn)有許多途徑都能生成二氧化碳氣體。這些方法并不都適合在實驗室里制取二氧化碳。實驗室選擇制取二氧化碳氣體的藥品及原理應考慮：反應條件節(jié)能，易實現(xiàn)反應速率適中藥品成本廉價易得生成物純度高，污染少，便于收集實驗室制取氣體應考慮：反應條件、反應速率、藥品成本、產生的氣體是否便于收集等因素。(2)發(fā)生裝置化學教材中的制取氣體裝置大多都是簡易裝置，在實驗的操控性、產生氣體連續(xù)性、氣體的量等方面存在不盡完善之處，對實驗裝置進行改進以彌補不足。如下圖所示是把實驗室制取二

9、氧化碳簡易裝置根據(jù)需要進行改進示意圖。制氣裝置改進示意圖改進實驗裝置是為了使裝置裝配更合理、操作更簡便等，解題時應綜合考慮儀器的特點和改進的目的。6氣體制備裝置的選擇、凈化和收集(1)氣體制備裝置的選擇實驗裝置的選取，主要從反應物的狀態(tài)、反應條件考慮。氣體的收集方法，由生成的氣體的物理性質決定。反應物為“固固”需加熱，選擇KClO3和MnO2共熱、KMnO4加熱制取O2的發(fā)生裝置，如圖1。反應物為“固液”不需加熱，選擇雙氧水和二氧化錳反應制氧氣或稀鹽酸和大理石制CO2的發(fā)生裝置，如圖2。反應物為“氣固”需加熱，暫不研究。(2)氣體的凈化(干燥)裝置干燥裝置液態(tài)干燥劑固態(tài)干燥劑常見干燥劑濃硫酸無

10、水氯化鈣堿石灰裝置可干燥氣體H2、O2、CO2H2、O2、CO2H2、O2(不可干燥CO2)注意事項a進b出(長進短出)a進b出(大進小出)左進右出凈化裝置A為加熱固態(tài)試劑以除去氣體中雜質的裝置，如用灼熱的銅絲除氧氣。B、C一般盛液體藥品，用于洗液，如用濃硫酸除水蒸氣，氫氧化鈉溶液除CO2氣體，氣體由a口進b口出。D一般盛固體藥品，如用堿石灰吸收水或二氧化碳。(3)氣體的收集方法氣體不易或難溶于水，采用排水法收集。氣體的密度比空氣大，采用向上排空氣法收集；密度比空氣小，采用向下排空氣法收集。有毒氣體的收集，若氣體不溶于水，采用類似洗氣瓶的裝置排水收集；若氣體易溶于水，同樣采用類似洗氣瓶的裝置排

11、空氣收集。密度比空氣大的氣體導入集氣瓶時，“長進短出”；反之，“短進長出”。一、二氧化碳的性質1.物理性質：無色、無味的氣體。標準狀況下密度為1.977g/L。加壓降溫后變?yōu)橐后w，進而凝固為白色雪狀固體，叫做“干冰”。干冰可升華，即由固體直接轉化為氣體。2.化學性質二氧化碳不燃燒也不支持燃燒二氧化碳可溶于水，跟水反應生成碳酸（碳酸能使紫色石蕊試液變紅色）碳酸不穩(wěn)定，受熱容易發(fā)生分解 二氧化碳跟氫氧化鈣反應生成白色的碳酸鈣沉淀 （該反應常用來檢驗二氧化碳）二、二氧化碳的實驗室制法1.反應原理：大理石或石灰石跟稀鹽酸反應CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO22.發(fā)生裝置：

12、固-液不加熱型（同氫氣）讓同學們牢記二氧化碳的性質，記住每個制取二氧化碳的方法、步驟，以便實驗制取二氧化碳時，能安全順利的進行，避免安全事故的發(fā)生。使同學們能上一節(jié)生動、有趣的化學課。例1某學習小組為了探究CO2性質，設計如下圖所示的實驗：取兩支試管，充滿CO2，將一支試管倒插入水中，另一支試管倒插入Ca(OH)2溶液中。一段時間后出現(xiàn)了如圖所示現(xiàn)象。請你推測并敘述二氧化碳有哪些性質？寫出有關反應的化學方程式。答案：二氧化碳能溶于水且發(fā)生反應，而生成的碳酸易分解，CO2H2O=H2CO3，H2CO3=CO2H2O；二氧化碳也能與Ca(OH)2反應，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O。例2二

13、氧化碳對生活和環(huán)境有著重要影響。下列對二氧化碳利弊的描述中不正確的是(C)A二氧化碳可以用來作滅火劑B利用固態(tài)二氧化碳可以進行人工降雨C溫室里施用二氧化碳對植物生長不利D大氣中二氧化碳過多會造成溫室效應例3化學是一門以實驗為基礎的科學。(1)根據(jù)上圖回答：在連接c和d時，使d較易插入c中的措施是將插入橡皮管的導管一端用水濕潤；(2)采用圖A所示操作可能造成的后果之一是壓破試管(或刺破手)；(3)圖B中的氣體發(fā)生裝置雖然簡單，操作方便，但無法控制反應速率。請從圖中選取E(選填序號)與a組裝成新的氣體發(fā)生裝置，以達到控制反應速率的目的。1.下列哪種情況不會釋放碳進入碳循環(huán)中(C)A燃燒B呼吸作用C光合作用 D海洋中沉積物