3.4 二氧化碳讲义---2023-2024学年浙教版科学八年级下册

第4讲 二氧化碳 知识点1、自然界中的二氧化碳 1.二氧化碳的构成、模型和组成 (1)二氧化碳气体是由大量的二氧化碳分子构成的,其化学式为CO2。 (2)每个二氧化碳分子是由两个氣原子和一个碳原子构成的,其分子结构模型呈线形结构。 (3)二氣化碳是由碳元索和氣元素组成的，其中碳元素的化合价为+4。 2.二氧化碳对人体健康的影响 二氧化碳本身无毒性，但当空气中的CO,超过正常含量时，会对人体产生有害影响，具体情况见下表： 空气中co2的体积分数 对人体的影响 1% 感到气闷、头晕、心悸 4%~5% 感到气闷、头痛、眩晕 10%以上 使人神志不清、呼吸停止，以致死亡 知识点2、二氧化碳的物理性质，化学性质 物理性质 (1) 通常状况下，二氣化碳为无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。 (2) 在一定条件下，二氧化碳会变成固体干冰。干冰升华时吸收大最的热，可用于人工降雨。 化学性质 (1)二氧化碳一般不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。 (2)二氧化碳与水反应生成碳酸:CO2+H2O == H2CO3 (碳酸能使紫色石蕊试液变红) 碳酸不稳定，受热易分解: H2CO3 △ CO2↑+H2O (3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O [ CaCO3 (碳酸钙)是难溶于水的白色固体，这一反应常用来检验二氧化碳] 二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色石蕊溶液变红，不能说二氧化碳使紫色石蕊溶液变红。 知识点3、二氧化碳的制取 1.实验药品 大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙）和稀盐酸。 2.实验原理 CaCO3 +2HC1=CaCl2 +H2O+CO2； （碳酸钙） （氯化钙） （1）不能用浓盐酸代替稀盐酸，是因为浓盐酸具有挥发性，会使制得的CO2中混有氯化氢气体。 （2）不能用稀硫酸代替稀盐酸,是因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石（或石灰石）表面阻碍反应的继续进行。 （3）不能用碳酸钙粉末或碳酸钠代替大理石（或石灰石），是因为它们与稀盐酸反应的速率过快，不易控制。 3.实验装置 （1）由于稀盐酸是液体，大理石（或石灰石）是固体，且反应条件是常温,因此选择固—液常温型发生装置。由于二氣化碳能溶于水且与水发生反应，因此一般不用排水法收集；又由于二氧化碳的密度比空气的密度大，因此用向上排空气法收集。实验装置如图所示： （2）常见制取二氧化碳的发生装置及其特点 装置 特点 操作简单 可随时添加稀盐酸 可控制反应速率 可控制反应的发生与停止 （1）使用长颈漏斗时，其下端管口应插入液面以下(液封)，否则CO2会从长颈漏斗中逸出。 （2）导气管不要伸入容器中太长，更不能伸入液面以下，只需露出橡胶塞少许即可，以便将气体导出。 4.制取步骤 （1）按图①组装好制取二氧化碳的简易装置，检查装置的气密性。 （2）在锥形瓶中加入几小块大理石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡皮塞。 （3）把气体导管插入集气瓶中，导管口应处在接近集气瓶的瓶底处。 （4）通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。 （5）片刻后，把燃着的火柴放到集气瓶口的上方，如果火柴很快熄灭，说明集气瓶中已经收集满二氧化碳气体，盖好毛玻璃片，将集气瓶口向上放在桌子上备用。 (2)二氧化碳的检验、验满及存放 ①检验:将气体通入澄清的石灰水中,若澄清石灰水变浑浊，则证明是CO2。 ②验满:将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则说明二氧化碳 已收集满。 ③存放:收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住并正放在桌面上。 知识点4、制取气体的一般思路和方法 （一）制取气体的一般思路 (1)反应原理，(2)反应装置,(3)气体验证。 （二）对实验室制取气体的装置分析 实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置。发生装置主要由反应物的状态和反应条件决定，收集装置主要考虑生成气体的物理性质(溶解性、密度大小)。 (1)发生装置 ①固体+固体→气体，如用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰加热制氧气，如图A所示。装置特点是试管口略向下倾斜，以免水倒流引起试管炸裂，铁夹夹在距试管口1/3处;导气管不能伸入试管中太长，否则不利于气体排出。 ②液体+固体→气体，如用过氧化氢溶液制氧气，如图B所示。装置特点是长颈漏斗末端必须伸人液体内，以免生成的气体从长颈漏斗逸出。 (2)收集装置 ①排空气法:密度与空气密度相差较大，且不与空气中任何一一种成分反应的气体均可用排空气法收集。 ②排水法:凡不易溶于水、不与水发生反应的气体均可用排水法，如收集H2、O2等气体，如图E所示。 发生装置 收集装置 A:固体与固体反应，需加热