奇妙的二氧化碳-优秀教案.doc

第2章 身边的化学物质
第2节 奇妙的二氧化碳
【教学目标】
知识与技能：
1、了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用，以及对人类生产生活的意义。
2、知道二氧化碳的主要物理性质和用途。
3、掌握二氧化碳的化学性质和实验室制法。
过程与方法：
通过有关二氧化碳性质的实验，培养设计、观察、描述实验的能力，进一步学习科学探究的方法。
情感态度与价值观：
通过对二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活、生产的意义的了解，培养对环境的关注意识及理论联系实际的方法。
【教学重点】
二氧化碳的主要性质。
【教学难点】
实验探究二氧化碳的性质；二氧化碳的实验室制法。
【教学方法】
讲授法，实验探究法，交流讨论法。
【教学过程】
【导入】有一种物质,农民说它是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们却称它为“粉刷匠”；环境学家却指责它是造成全球变暖的“罪魁祸首”，这种物质是什么呢？
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
煤、石油、天然气等化学燃料的燃烧；有机体的分解；动值物的呼吸作用；火山喷发。
光合作用；海水的溶解；碳酸盐的形成。
【讲解】正是由于这样一个循环作用，自然界中二氧化碳的含量保持恒定，以体积算，占空气体积的0.03％。
【拓展视野】温室效应
随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，煤、石油、天然气消耗量急剧增加，释放的所谓的“温室效应”。
“温室效应”对人类的生存环境会产生不良影响。如地球的气温上升，将导致冰川融化，海平面上升，一些沿海城市会被淹没；有的地方会炎热得无法居住；气温上升，还会使更多的水蒸气进入大气，一些富饶的土地将变成沙漠。有的科学家认为近年来日益严重的全球厄尔尼诺现象也与“温室效应”有关。
二、二氧化碳的奇妙变化
【展示】展示一瓶可乐，并打开，可以看到许多气体冒出，这些气体就是二氧化碳。
1.二氧化碳的三态变化
【讲解】在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。在20℃时，将二氧化碳加压到5.73×106 Pa即可变成无色液体。在－56.6℃、5.27×105 Pa时变为固体。
空气中的二度高于-78℃时，雪花状的固态二氧化碳不经过液态而直接变成气态二氧化碳。干冰在气化时要吸收周围的热量，使周围环境的温度降低，空气中的水蒸气凝结成小水滴，形成人造云雾，甚至形成降水。
2.二氧化碳与水反应
提示：紫色石蕊试液遇到酸会变红色。
a.二氧化碳与水反应

实验序号
实验现象
实验目的与结论
1
2
小花变红色
证明酸溶液能使紫色石蕊变红色
3
小花不变色
证明干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊变红色
4
小花变红色
结论：二氧化碳与水反应生成了酸
这里的酸就是碳酸，它是溶解于水中的少部分二氧化碳与水发生化学反应生成的产物。
反应方程式：二氧化碳（CO2）+ 水（H2O） 碳酸（H2CO3）
b.碳酸受热分解

实验现象：加热后石蕊试液又变成紫色。
△
实验结论：
反应方程式：碳酸（H2CO3） 二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
【讲述】化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新的物质的反应。即A+B+…=C
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。即C=A+B+…
三、二氧化碳的制备与利用
1.二氧化碳的实验室制法
提示：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊（检验二氧化碳）；石灰石、大理石主要成分是碳酸钙。
实验原二氧化碳
（CaCO3） （HCl） （CaCl2） （H2O） （CO2）
实验装置图：
发生装置：固体 + 液体 气体
收集装置：二氧化碳能溶于水，密度比空气大，且不与空气反应，选用向上排空气法。
注：长颈漏斗下端要液封，防止生成的二氧化碳气体从漏斗口逸出。
验满：将带火星的木条伸入瓶口，若木条熄灭则说明二氧化碳已收集满。
实验现象：实验结论：石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，该反应可用于实验室制取二氧化碳。
高温
补充：
煅烧石灰石：碳酸钙 氧化钙 + 二氧化碳
（CaCO3） （CaO） （CO2）
生石灰溶于水生成熟石灰：氧化钙 + 水 氢氧化钙
（CaO） （H2O） （Ca(OH)2）
二氧化碳使澄
2.二氧化碳与灭火
向装有一高一低两支燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，观察现象。

实验现象：蜡烛按由低到高的顺序依次熄灭。
实验结论：二氧化的密度比空气大（物理性质）；不能燃烧也不能支持燃烧（化学性质）。
典例1：某校化学兴趣小组在实验室制取二氧化碳时，最好选用（ ）
A．碳应
思路分析：实验室制取二氧化碳时用的是块状的石灰石或大理石与盐酸反应制取的。这是因为：
（1）碳酸钙粉末和碳酸钠粉末与盐酸反应制取二氧化碳时，反应速度太快不利于控制。
（2）不能用硫酸，因为反应时会生成微溶与水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面反应难以进行。
（3）不用浓盐酸，因为在用浓盐酸反应时，生成二氧化碳气体不纯，会含有氯化氢气体，对二氧化碳性质有关实验现象产生影响。
四、二氧化碳与人体健康
空气中二氧化碳的体积分数
对人体的影响
可以下井，注意下井后入口保持开启状态，蜡烛可以不必熄灭，以便于随时观察；如果蜡烛慢慢熄灭了则说明氧气含量不足，二氧化碳含量过高，下去的话会有生命危险，要先通风一段时间。
补充：对吸入的空气和呼出的气体成分的探究
提示：氧气可使带火星木条复燃；二氧化碳可灭火、可使澄清石灰水变浑浊。
实验步骤：
1.收集两瓶空气和两瓶呼出的气体。
2.向一瓶空气和一瓶呼出的气体中各滴入数滴澄清石灰水，振荡，观察现象。
3.将燃着的小木条分别插入另一瓶空气和呼出的气体中，观察现象。
4.取两块干燥的玻璃片，对着其中一块呼气，观察玻璃片上的水蒸气的情况，并与另一块放在空气中的玻璃片做对比。

现象：2.空气中澄清石灰水浑浊的少，呼出的气体中澄清石灰水浑浊的多。
3.小木条在空气中正常燃烧直至熄灭，在呼出的气体中很快熄灭。
4.放在空气中的玻璃片无明显现象，被呼气的玻璃片变湿。
结论：空气中氧气的含量较高；呼出的气体中二氧化碳和水蒸气的含量较高。
注：二氧化碳与水反应的视频；实验室制备二氧化碳的视频。
课堂练习：
一、单选题
1、2008年世界环境日的主题是“促进低碳经济”，警示温室效应对人类的危害。现已证实引起问世效应的主要气体是（ ）
A.氧气 B.氮气 C.氢气 D.二氧化碳
2、“雪碧”是一种无色的碳酸饮料，将其所产生的气体通入紫色石蕊试液中，然后再加热，溶液颜色的变化是（ ）
A、先变蓝后变紫 B、变红后颜色不变
C、先变无色后变红 D、先变红后变紫
3、下列物质属于纯净物的是（ ）
A．干冰 B．汽水
C．澄清石灰水 D．啤酒
4、下列变化是因化学变化引起的（ ）
A．干冰用于人工降雨
B．用干冰制造舞台云雾
C．二氧化碳通入石灰水中变浑浊
D．干冰汽化吸收热量
5、下列反应属于分解反应的是 （ ）
A．二氧化碳通入水中
B．碳酸不稳定加热易分解
C．二氧化碳通入石灰水中
D．红磷在空气中燃烧
6、干涸深井底部二氧化碳浓度较大，是因为 （ ）
A.井底放出二氧化碳
B.石灰石受热分解
C.二氧化碳不与氧气反应
D.二氧化碳密度比空气大
7、在实验室里制取氧气、二氧化碳时，它们的收集方法相同的是 （ ）
A．排水集气法
B．向下排空气法
C．好采用的方法是（ ）
A.猛击后用大量水冲洗
B.用大量的水浸泡
C.加入适量的稀盐酸后用水冲洗
D.用热的纯碱溶液冲
9、检验集气瓶中是否收集满二氧化碳的正确方法是 （ ）
A.用带火星的木条伸入瓶内
B.用燃着的木条伸入瓶内
C.用燃烧的木条放在瓶口
D.清的石灰水振荡
10、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红的直接原因是（ ）
A．二氧化碳与石蕊直接作用
B．二氧化碳与水反应后生成的碳酸不稳定
C．二氧化碳能溶与水
D．二氧化碳与水反应后生成的碳酸使紫色石蕊试液变红
11、为探究绿色植物光合作用的原理，某校学生设计了如下实验装置。在同样条件下，你预测数天后植物生长最茂盛的是（ ）

12、可以用推拉注射器活塞的方法检查图中装置气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性
A．长颈漏斗下端口有气泡 B．瓶中液面上升
C．注射器内有液体 D．长颈漏斗内液面上升
二、填空题
1、下列有关二氧化碳的实验，分别证明了二氧化碳的那些性质？

_____________________________________________________________________________________________________________________________________
2、某校化学实验小组把装有萌芽种子的瓶子，按右图装置连接起来：过一段时间，打开夹子，往瓶子里注人清水，使气体排出试管。观察到试管里新配制的澄清石灰水发生了 变化，这主要是因为：瓶中萌发的种子呼吸放出的 气体与澄清的石灰水发生反应的缘故，写出该反应的文字表达式： _______________________________________

3、实验室盛放石灰水的试剂瓶壁常有白色物质，该物质的产生是因为石灰水与空气中的 反应导致的，该变化属 变化。
4、中央电视台在大年夜的晚上八点都会为全国人民献上一台“春节联欢晚会”，晚会上有各种各样的节目，当表演喜庆的舞蹈时，舞台上出现云雾缭绕的景象试问：
（1）产生云雾的方法是（ ）
A.施放干冰 B.燃烧白磷 C.燃烧秸秆 D.施放水蒸气
（2）云雾产生的原因是什么？
。
课后练习：
基础巩固：
一、单选题
1、下列说法中，正确的是 （ B ）
A．能使燃着的小木条熄灭的气体一定是二氧化碳
B．进入久未开启的菜窖前应先做灯火实验，以确定CO2浓度是否太高
C．图书档案室着火用水灭火比用液态二氧化碳灭火好
D．收集二氧化碳气体可以用向上排空气法也可以用排水法
2、下列操作中只发生物理变化的是（ D ）
A．将二氧化碳通入水中
B．将二氧化碳通入澄清石灰水中
C．将二氧化碳倾倒入盛有燃着蜡烛的烧杯中
D．将二氧化碳加压降温压缩成干冰
3、NO是大气污染物之一，但是少量的NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。NO难溶于水，通常条件下极易与氧气反应。实验室里收集NO的装置是（ D ）

4、二氧化碳之所以能够灭火，是因为（ D ）
① 密度比空气大；② 能溶于水；③ 一般情况下，它不能燃烧
④ 一般情况下，它不支持燃烧；⑤ 能使紫色石蕊液变色
A．②③④ B．①④⑤ C．③④⑤ D．①③④
点燃
加热
5、下列文字表达式表示的是化合反应的是（ D ）
二氧化锰
A．铜绿 ——→氧化铜+二氧化碳+水 B．石蜡+氧气——→二氧化碳+水
C．双氧水 ———→水+氧气 D．二氧化碳+水 —→ 碳酸
6、为控制温室效应和改善生存环境，下列措施可行的是（ B ）
①减少煤燃料的使用；②禁止使用煤等燃料；③禁止滥砍滥伐；④开发新能源；⑤利用水力发电；⑥植树造林
A.①②③④⑤⑥ B.①③④⑤⑥ C.③④⑤⑥ D.①②③④
7、下列过程中，只与二氧化碳的物理性质有关的是（ A ）
A．干冰人工降雨 B．二氧化碳使石蕊试液变红
C．二氧化碳灭火 D．二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
8、下列各组物质中，不属于同种物质的是（ C ）
A．水和冰 B．二氧化碳和干冰 C．冰和干冰 D．氧气和液氧
9、实验室制
10、实验室制备二氧化碳气体，通常有以下几个步骤：
①检查装置的气密性；②连接装置；③加入大理石；④加入稀盐酸；⑤收集； ⑥验满。其中排列顺序正确的是（ C ）
A．①②③④⑤⑥ B．②①④③⑤⑥
C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥
二、填空题
1、二氧化碳在空气中只占 ，但它是绿色植物进行 作用中并不可少的原料之一。通常状况下，二氧化碳是一种       色       味的气体，其密度比空气的密度      ， 溶于水。在一定条件下，二氧化碳变成固体，俗称     。
2、树叶叶片不仅可以吸收一些有害气体，还可以利用光能把二氧化碳转化为淀粉和氧气，起到改善环境的作用。通常晴天时，每天每平方米叶片可吸收5g二氧化碳来进行光合作用，则：
（1）淀粉中一定含有     元素，可能含有     元素；
（2）某公园中叶片面积约为100万平方米，在一个月（按20个晴天计）内可以吸收二氧化碳气体 ；
（3）空气中二氧化碳
____________________________________________________________________
3、将制得的二氧化碳气体依次通过右下图所示的装置，写出A、B两装置中可观察到的实验现象和得出的结论。
A装置：现象 ______；
验证的性质 ______。
B装置：现象 ______；
验证的性质 ______。
拓展提高：
三、多选题（每题有1-2个正确答案）
1、根据下图来回答：经数小时后，U型管A、B两处的液面会出现下列哪种情况（假设：①实验装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动；②瓶口密封且忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响；③NaOH溶液可完全吸收二氧化碳气体） （ A ）
A．A处上升，B处下降 B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升 D．A、B两处都不变
2、在下图所示装置中，有四支充满不同气体的试管，倒立在水槽中，当拔开塞子时，试管中水位上升最高的是（  C ）

A．空气     B．氧气
C．二氧化碳 D．氮气
3、下列反应中既是氧化反应，又是化合反应的是（  A ）
A．炭在氧气中燃烧生成二氧化碳     B．二氧化碳与水反应
C．加热碳酸产生二氧化碳 D．“干冰”气化成二氧化碳气体
四、填空

2、为研究绿色植物的呼吸作用，小欣同学在查阅资料获知NaOH溶液更易吸收二氧化碳气体后，设计如下图所示装置。试回答：

（1）A瓶内溶液的作用是__________________________________________
（2）B瓶内溶液的作用是__________________________________________
（3）D瓶内溶液的作用是__________________________________________
（4）为什么要用不透光的玻璃罩罩住植物？__________________________
（5）如果将绿色植物换成萌发的种子，实验装置有何调整？____________

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