内容正文:
第5章 奇妙的二氧化碳
第1节 二氧化碳的性质与用途
第1课时
1
1.结合实验事实说明二氧化碳的主要物理性质和化学性质。(化学观念)
2.能用化学方程式表示二氧化碳参与的重要化学反应。(化学观念)
2
二氧化碳的性质
1.物理性质
(1)色、态:常温、常压下,二氧化碳是一种无色气体。
(2)密度:在标准状况下,二氧化碳的密度(1.977 g/L)比空气的密度(1.293 g/L)大,约是同体积空气的1.5 倍。
(3)状态变化:在加压和降温的情况下,二氧化碳会变为无色液体,甚至变成固体。通常把固态二氧化碳称为“干冰”。
在常压下,当温度高于-78.5 ℃时,干冰就会升华,升华过程吸收大量的热,可作制冷剂,如干冰用于人工增雨。
(4)溶解性:能溶于水(常温、常压下,1 体积水中大约能溶解1 体积二氧化碳气体)。增大压强或降低温度会使二氧化碳在一定量的水中溶解得更多。
生活中的碳酸饮料通常是在高压、低温条件下使二氧化碳较多地溶解在饮料中。打开汽水瓶盖,溶解在饮料中的二氧化碳就会迅速逸出。
1.验证二氧化碳密度比空气大的方法
(1)将盛有空气的小气球置于烧杯中,向烧杯中慢慢通入二氧化碳气体,观察到气球上升。
(2)称量法:比较等体积的空气和二氧化碳的质量。
(3)熄灭蜡烛法:往装有高低不同燃着蜡烛的烧杯中慢慢倒入CO2 气体,低处蜡烛先熄灭,高处蜡烛后熄灭。
2.验证二氧化碳能溶于水的方法
向充满二氧化碳的塑料矿泉水瓶中迅速倒入约占容积 1/3 的水,立即旋紧瓶盖并充分振荡,观察到塑料瓶变瘪。
这是因为二氧化碳溶于水,瓶内气体压强小于外界大气压,这个实验可验证二氧化碳能溶于水。
探究问题:
二氧化碳是否能与水发生化学反应?
提出猜想:
二氧化碳 (填“能”或“不能”)与水发生化学反应。
猜想的依据: 。
实验探究:
【实验 1】将白色滤纸条用紫色石蕊溶液浸泡,取出后烘干,放入盛有二氧化碳的集气瓶中,观察实验现象。
实验现象:纸条不变色。
能
向充满二氧化碳的塑料矿泉水瓶中加水后,塑料瓶变瘪
【实验 2】如图 1 所示,打开一个汽水瓶的盖子,塞上带导管的橡皮塞(注意导管口不能插入汽水中),将导管伸入滴加了紫色石蕊溶液的蒸馏水中,轻轻振荡汽水瓶,观察并记录实验现象。
图 1 将二氧化碳通入含紫色石蕊溶液的水中
实验现象:汽水瓶中有气泡冒出,试管中液体变为红色。
【实验 3】如图 2 所示,将实验 2 中的试管加热,观察并记录实验现象。
图 2 加热含石蕊的碳酸溶液
综合分析上述一系列实验,你能得出什么结论?
实验现象:试管中液体恢复到原来的紫色。
实验结论:
实验 1 :二氧化碳不能使紫色石蕊变色。
实验 2 :二氧化碳与水反应生成的物质能使紫色石蕊溶液变红。
实验 3 :新生成的物质受热易分解。
2.化学性质
(1)二氧化碳与水的反应
①二氧化碳能与水反应生成碳酸。反应的化学方程式为CO2+H2O H2CO3。
②碳酸不稳定,稍加热就会分解成二氧化碳和水,二氧化碳从水中逸出,石蕊溶液重新变成紫色。反应的化学方程式为H2CO3 CO2↑+H2O。
(1)二氧化碳既能溶于水,又能与水反应,前者是物理性质,后者是化学性质。二氧化碳溶于水后,只有一小部分与水反应生成碳酸,大部分还是以二氧化碳的形式存在。
(2)要证明有碳酸生成,需要借助紫色石蕊溶液,能使紫色石蕊溶液变红,证明溶液中生成了酸性物质。
(2)二氧化碳不可燃也不助燃
如图所示,将集气瓶中的二氧化碳慢慢倒入烧杯中,观察并记录实验现象。从实验中能得到什么结论?
倾倒二氧化碳
实验现象:燃着的蜡烛自下而上依次熄灭。
实验分析:倾倒时会在烧杯底部聚集较多的CO2,使下方的蜡烛首先接触到CO2先熄灭,上方的蜡烛后接触到CO2后熄灭。
实验结论:一般情况下,二氧化碳不可燃也不助燃,且密度比空气的密度大。
如图所示,将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水中,观察并记录实验现象。从实验中能得到什么结论?
(3)二氧化碳与澄清石灰水的反应
将二氧化碳通入澄清石灰水中
实验现象:澄清石灰水变浑浊。
实验分析:二氧化碳与氢氧化钙反应,生成了难溶于水的白色沉淀碳酸钙,故澄清石灰水变浑浊。
实验结论:CO2能使澄清石灰水变浑浊,其反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O。
(1)化学性质较活泼的金属,例如镁条,点燃后放入二氧化碳中能够继续燃烧,发生反应的化学方程式为2Mg + CO2 2MgO + C,所以二氧化碳不支持所有可燃物燃烧是错误的,应强调“一般情况下,二氧化碳不支持燃烧”。
(2)澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,生成的CaCO3附着在试剂瓶内壁,使澄清石灰水发生反应而变质。因此澄清石灰水需密封保存。
二氧化碳的性质
1.物理性质
无色气体 密度比空气大 能够溶于水
2.化学性质
(1)二氧化碳与水的反应
(2)二氧化碳不可燃也不助燃
(3)二氧化碳与澄清石灰水的反应
本节课你学会了哪些知识?
收获了什么方法?
还有什么疑惑吗?
1.下列实验不能说明同体积的二氧化碳质量比空气大的是( )
C.下面的蜡
烛先熄灭
B
A.乙的质量
比甲大
B.旋紧瓶盖
振荡,瓶
变瘪
D.右侧纸袋下沉
2.如图所示,集气瓶中充满二氧化碳,大烧杯中有两支位置高低不同的燃着的蜡烛,实验时打开止水夹,移开玻璃片。下列说法不正确的是( )
B
A.将观察到低的蜡烛先熄灭
B.不移开玻璃片,实验现象更明显
C.蜡烛会熄灭,是因为二氧化碳不可燃也不助燃
D.去掉烧杯中的一支蜡烛,也能得出同样的实验结论
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3.如图是探究二氧化碳性质的装置图。
(1)图A中,观察到下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭,由此可得出二氧化碳的化学性质是 。
(2)图B中,观察到的现象是 ,反应的化学方程式为 。
(3)图C中,干石蕊纸花不变色,湿石蕊纸花变 色,反应的化学方程式为 。
红
不燃烧也不支持燃烧
澄清石灰水变浑浊
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