内容正文:
第六单元 碳和碳的化合物
第二节 探究二氧化碳的性质与制法
(2024鲁教版)八年级全
学习目标
二氧化碳的性质
01
02
二氧化碳的实验室制法
03
综合提升
近年来,由于温室效应的问题,许多人越来越不喜欢二氧化碳了。然面,二氧化碳对于植物来说,就如同食物对于人和动物一样重要。没有二氧化碳,就没有生机盎然的绿色世界。让我们去实验室吧,一起认识二氧化碳的性质并探究制取二氧化碳的方法。
一、二氧化碳的性质
印象二氧化碳
提起二氧化碳,你说联想到什么?比如口感清凉的碳酸饮料,舞台上如梦如幻的云雾仙境,火灾现场“降妖快魔”的“神气”,助力花草树木、蔬菜瓜果茁壮成长的气态肥料,鱼翔浅㡳时吐出的事串气泡……
以“印象二氧化碳”为题,各小组举行一场关于二氧化碳的演讲吧,把你所认识的二氧化碳介绍给大家。
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。在降温加压时,二氧化碳会变成无色液体。温度进一步降低,液态二氧化碳可变为白色雪花状固体(俗称“干冰”)。干冰在升华时会吸收大量的热,是一种环保型制冷剂,可用于人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果等。
二氧化碳溶于水
1.向一个集满二氧化碳气体的矿泉水瓶中加入约1/3体积的水,主即拧紧
瓶盖,振荡,观察现象。
2取一支试管,从矿泉水瓶中向试管中倒入适量的二氧化碳水溶液。然后向试管中滴加几滴紫色石蕊试液,振荡,观察现象。将试管加热,观察现象。
二氧化碳能溶于水,通常状况下,1体积水大约能溶解1体积二氧化碳,增大压强会溶解得更多。溶于水时,部分二氧化碳与水化合生成碳酸,碳酸能使紫色的石蕊试液变红。
碳酸不稳定,在常温下就会分解。
在铁架台上系一根细木棍,在木棍的两端各挂一个小纸袋,使其保持平衡,向其中一个小纸袋中倒入二氧化碳。
现象 倒入二氧化碳的一端向下倾斜
结论 二氧化碳的密度比空气大
二氧化碳不仅能与水反应生成碳酸,还能参与绿色植物的光合作用,转化为葡萄糖。
同样是二氧化碳跟水的反应,产物却完全不同,这说明了什么?
①将二氧化碳通入澄清石灰水中,观察现象。
现象 澄清石灰水变浑浊
结论 二氧化碳和石灰水发生反应,
生成了难溶于水的碳酸钙
化学方程式:
Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓ +H2O
②在烧杯中放两支高低不同的蜡烛,点燃蜡烛,然后将一个集气瓶中的二氧化碳缓慢地沿烧杯内壁倒入烧杯中,观察现象。
现象 下面的蜡烛先熄灭,
上面的蜡烛后熄灭。
结论 二氧化碳不支持燃烧也不能燃烧;
二氧化碳密度比空气大。
资料:紫色石蕊试液(或试纸)在遇到酸性物质时会变红,是一种指示剂,可以用来检验酸的存在。
③取适量上述塑料瓶中的二氧化碳水溶液至试管中,滴1—2滴紫色石蕊试液,振荡,观察现象。
化学方程式:CO2+H2O = H2CO3
再将上述试管加热,观察现象。
现象 溶液由紫色变成红色
结论 水和二氧化碳反应生成的碳酸使紫色石蕊变红。
现象 有气泡产生,溶液由红色变成紫色
结论 碳酸的化学性质不稳定,加热容易分解生成二氧化碳和水
二氧化碳还能与氢氧化钙[Ca(OH)2]的水溶液(俗称石灰水)反应,生成碳酸钙白色沉淀,使澄清的石灰水变浑浊。
Ca(OH)2+CO2=CaCO3 ↓ +H2O
在实验室中常用澄清石灰水检验二氧化碳的存在。
二氧化碳既不燃烧,一般也不支持燃烧且本身无毒,可用于灭火、作科学实验和工业生产的保护气。
此外,二氧化碳还是工业上生产碳酸饮料以及纯碱、化肥、医药产品等的重要原料。
某晚报以《半个西瓜三条人命》为题报道了某农村发生的悲剧:一个男孩将半个没吃完的西瓜放入自家久未开启过的菜窖,半个多小时没见该男孩回家,父母又先后进入菜窖查看,结果无一生还。
二氧化碳无毒,但是不能供给呼吸。
空气中二氧化碳的体积分数 对人体健康的影响
1% 使人感到气闷、头昏、心悸
4%-5% 使人感到气喘、头痛、眩晕
10% 使人神志不清、呼吸停止,以致死亡
二、二氧化碳的实验室制法
在实验室里,通常用石灰石(主要成分是碳酸钙)与稀盐酸反应来制取二氧化碳,反应的化学方程式为:
CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
实验装置:
1、药品选择:
信息导航:含CO32-的物质+酸→CO2
日常生活中含CO32-的物质主要有石灰石、大理石、碳酸钠等,常见的酸有稀硫酸、稀盐酸等。
①大理石(或石灰石)和稀盐酸
CaCO3 + 2HCl=CaCl2 + H2O + CO2↑
②大理石(或石灰石)和稀硫酸
CaCO3 + H2SO4=CaSO4 (微溶)+ H2O +CO2↑
③碳酸钠粉末和稀盐酸
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+ H2O + CO2↑
实验步骤:
①按照自下而上、从左到右的顺序安装实验装置并检查装置的气密性。
②往锥形瓶中装入石灰石(或大理石),向分液漏斗中加入稀盐酸。
③收集气体。
二氧化碳的检验与验满:
验证CO2:
把气体通入到澄清石灰水中,若石灰石变浑浊,则说明该气体是二氧化碳。
验满CO2:
用燃烧的木条放到集气瓶口,若木条熄灭则说明二氧化碳已满。
三、拓展提升
博山溶洞又名樵岭前风景区,博山溶洞位于淄博市博山城西南8公里的樵岭前村一带,景区内峰峦迭翠,飞流叠瀑,素有天然公园之称。主要由朝阳洞,王母池和淋漓湖三个自然景区组成。三处景点由一条迂回曲折、峻险奇迷的山谷连接,两旁危岩陡峭高达40多米。博山溶洞,形成于1200万年以前,洞中钟乳产生于20-30万年之间。
石灰岩的主要成分是碳酸钙,碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时,会慢慢变成可溶于水的碳酸氢钙。
CO2 +H2O+CaCO3 = 2Ca(HCO3)2
当受热或压强突然变小时,水中的碳酸氢钙会分解,重新变成碳酸钙沉积下来。
2Ca(HCO3)2 = CO2 +H2O+CaCO3↓
总结
二氧化碳的性质
01
02
二氧化碳的实验室制法
03
综合提升
第六单元 碳和碳的化合物
第二节 探究二氧化碳的性质与制法
(2024鲁教版)八年级全
$$