6.2 探究二氧化碳的性质与制法 （导学案）化学新教材鲁教版五四学制八年级全一册

该初中化学导学案聚焦二氧化碳的性质和实验室制法，通过“大棚蔬菜种植为何放置二氧化碳发生装置”的生活问题导入，引导学生类比氧气性质探究过程，构建“物理性质-化学性质-用途”及“反应原理-装置选择-操作检验”的知识脉络，辅以实验探究、问题链及表格归纳等学习支架。 资料以实验探究为核心，设计溶解性、灭火等多组实验及药品选择对比实验，培养科学探究与实践能力。通过问题驱动引导分析现象、推理结论，渗透科学思维，结合干冰用途、绿色化学技术强化科学态度与责任。典例与考点练习结合，助力知识应用与能力提升。

第二节 探究二氧化碳的性质和制法 一、知识目标 1.掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，掌握实验室制取二氧化碳的反应原理，理解气体发生装置和收集装置的选择依据。 2.学会设计实验探究二氧化碳的性质，掌握实验操作技能，能完成二氧化碳的制取、检验及验满实验，并尝试改进装置。 3了解二氧化碳在生活和生产中的用途，知道物质性质决定其用途。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察二氧化碳相关实验的现象，从微观角度理解二氧化碳与水、石灰水等反应的本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究二氧化碳的性质和制取方法，培养科学探究能力和创新思维，学会分析实验现象、得出结论。 3.科学态度与社会责任：建立物质性质决定用途的化学思维，激发对绿色化学技术的探索热情，体会化学学科的实际应用和社会价值，增强安全意识和环保意识。 一、学习重点 1.二氧化碳的物理性质和化学性质。 2.实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、操作步骤、检验及验满方法 二、学习难点 1.二氧化碳与水反应的探究。 2实验室制取气体的一般思路和方法的应用。 一、二氧化碳的性质 （一）物理性质 1.通常状况下，二氧化碳的物理性质有哪些特点？ 答案：通常状况下，二氧化碳是 、 的气体，密度约为空气的 1.5 倍， 水（1 体积水约溶 1 体积二氧化碳，增大压强会溶解更多）；在一定压强和低温条件下，二氧化碳会变成白色块状或片状固体，俗称 ，干冰常温下不熔化、直接升华，且 时会吸收大量热。 2.基于二氧化碳的物理性质，干冰有哪些用途？ 答案：干冰是环保型制冷剂，可用于 、食物储运、制造舞台烟雾效果，还能用于工业设备清洁，避免化学污染。 （二）化学性质 1.二氧化碳具有哪些化学性质？请列举并说明部分性质的应用或检验方法。 答案： 一是 ，可用于 ； 二是 ，生成碳酸（化学方程式： ），碳酸能使紫色石蕊试液 ，且碳酸 ，常温下易 （化学方程式： ），加热时分解更快； 三是能与 （氢氧化钙的水溶液）反应，生成白色 沉淀（化学方程式： ），该反应用于 （将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体）。 （三）实验探究 1.探究二氧化碳溶解性的实验中，操作步骤、现象及结论分别是什么？ 答案：操作步骤为向集满二氧化碳气体的矿泉水瓶中加入约 1/3 体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡；现象是 ；结论是二氧化碳 （部分二氧化碳溶于水使瓶内气体减少， 变小，大气压强使瓶子变瘪）。 2.探究二氧化碳与水反应的实验中，滴加紫色石蕊试液和加热试管后分别有什么现象？这些现象能说明什么？ 答案：滴加紫色石蕊试液后，溶液变成 ，说明溶解在水中的部分二氧化碳跟水反应，生成了 ；加热试管至沸腾后，溶液紫色逐渐恢复，说明生成的酸性物质（碳酸） ，加热时会 。 3.探究二氧化碳灭火性质的实验中，现象和结论是什么？ 答案：现象是向装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛 ；结论是二氧化碳的密度 ，且 。 4.检验二氧化碳的实验中，现象和结论是什么？ 答案：现象是将二氧化碳通入装有 的试管中，澄清石灰水变 ；结论是二氧化碳能与 （澄清石灰水）反应，生成白色的 沉淀。 二、二氧化碳的实验室制取预习问题 1.实验室制取二氧化碳的最佳药品是什么？ 答案： （或石灰石，主要成分 ）和 。 2.实验室制取二氧化碳的反应方程式是什么？ 答案： 。 3.选择二氧化碳发生装置的依据是什么？对应哪种装置类型？ 答案：依据反应物为 （石灰石）和 （稀盐酸）、反应 ；对应 装置。 4.收集二氧化碳应选择哪种方法？选择依据是什么？ 答案： 法；依据是二氧化碳密度 ， 且 。 5.如何检验收集到的气体是二氧化碳？ 答案：将气体通入 ，若石灰水变 ，证明是 。 6.如何检验二氧化碳是否收集满？ 答案：将 伸到集气瓶口，若木条 ，则说明已集满。 7.实验室制取二氧化碳的正确实验步骤依次是什么？ 答案：连接仪器→ →加大理石→加稀盐酸→收集气体→集满后 桌面。 一、新课引入 活动一：新课导入 问题：大棚蔬菜种植为什么要放置二氧化碳发生装置？ 二、二氧化碳的性质 活动一：确定探究二氧化碳性质的思路 问题：我们之前探究过O2的性质，结合O2性质的探究过程，说一说应该从哪些方面来认识CO2的性质？ 问题：通过观察集气瓶中的二氧化碳，结合科普文章中的数据和生活经验，归纳二氧化碳的物理性质。 活动二：实验探究二氧化碳的性质 实验探究1：二氧化碳溶于水实验 问题：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，立即拧紧瓶盖，振荡后塑料瓶变瘪，为什么？ 问题：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，振荡后溶液由紫色变成红色，这说明什么？ · 问题：加热上述试管，溶液由红色变成紫色，这又说明了什么？ 实验探究2：二氧化碳熄灭蜡烛实验 问题思考：向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，这个现象能说明二氧化碳具有哪些性质？ 实验探究3：二氧化碳与澄清石灰水反应实验 问题：将二氧化碳通入装有澄清石灰水的试管中，澄清石灰水变浑浊，这是为什么？ 归纳总结：总结二氧化碳的性质（从物理性质和化学性质两个方面进行总结）。 活动三：了解二氧化碳的用途 问题：教师展示一些图片，如干冰制冷保鲜、人工降雨、舞台造雾、二氧化碳灭火、做气体肥料、制作碳酸饮料等，这些图片展示的场景都与二氧化碳有关，想一想是利用了二氧化碳的哪些性质？ 典例1：下列关于二氧化碳的说法正确的是 A．二氧化碳有毒，进入深井或地窖要做灯火实验 B．温度越低，压强越大，二氧化碳在水中的溶解性越强 C．二氧化碳过多排放是导致酸雨的主要原因 D．二氧化碳不可燃、不助燃，因此任何火灾都可以用二氧化碳灭火 典例2：在甲、乙两个等体积的软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊溶液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A．甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊溶液变红 B．甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，乙瓶变瘪 C．甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，甲瓶变瘪 D．甲瓶变瘪，乙瓶紫色石蕊溶液变红 三、二氧化碳的实验室制取 活动一：实验室制取气体物质的一般思路 问题：实验室制取气体时，一般需要考虑哪些方面呢？ 问题：确定制取气体的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？ 问题：选择发生装置的依据是什么？请举例说明。 问题：选择收集装置的依据是什么？请分别举例说明不同收集方法适用的气体。 问题：如何检验和验满气体？请分别举例说明。 问题：实验室制取气体有哪些实验注意事项？ 活动二：药品选择 问题：联系所学知识和日常生活，能列举出哪些能生成二氧化碳的反应？ 问题：上述这些生成二氧化碳的反应中，哪些适用于实验室制取，哪些不适用，为什么？ 问题：进行以下四组实验，观察并记录实验现象，分析是否适合实验室制取二氧化碳。 编号 实验内容 实验现象 实验分析 1 碳酸钠和稀盐酸 2 石灰石和稀盐酸 3 碳酸钠和稀硫酸 4 石灰石和稀硫酸 问题：大理石和稀硫酸反应一会为什么会自动停止？ 归纳总结：实验室制取二氧化碳的最好原料是什么？选择制取气体的药品的一般原则是什么？ 活动三：装置选择 问题：实验室制取氧气的装置有哪些，其选择依据是什么？ 问题：怎样收集氧气，依据是什么？ 问题：如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？ 问题：根据二氧化碳的反应原理，分析应选择什么样的发生装置，并考虑如何对其进行优化。 活动四：实验步骤、检验与验满、注意事项 问题：实验室制取二氧化碳的实验步骤有哪些？ 问题：如何检验和验满二氧化碳？ 问题：为什么不能用燃烧的木条检验生成的气体是否为二氧化碳？ 问题：实验室制取二氧化碳有哪些注意事项？ 活动五：二氧化碳的工业制取及拓展阅读 问题：工业上如何制取二氧化碳？ 问题：什么是液态阳光技术？有什么意义？ 典例1：小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是 A．漏斗下端应该伸入液面以下 B．该装置不能控制反应的发生和停止 C．装置中的铜网可用铁丝网代替 D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气 典例2：如图装置可用于制取气体，说法正确的是 A．该装置可制取二氧化碳 B．Ⅰ可控制反应的发生与停止 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满 一、二氧化碳的性质 （一）实验探究二氧化碳的性质 倾倒二氧化碳 溶解性实验 实验装置图 实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 实验现象 蜡烛 。 塑料瓶 了。 实验分析 二氧化碳 （物理性质）； 二氧化碳 ，也 （化学性质）。 原因：二氧化碳溶于水，瓶内 变小，大气压将瓶子压瘪。 （二）二氧化碳的性质总结 性质类别 具体内容 物理性质 1. 颜色： ；气味： ；状态：气体（通常状况） 2. 密度：约为空气的 1.5 倍（比空气 ） 3. 溶解性： 于水（1 体积水约溶 1 体积二氧化碳，加压溶解更多） 4. 特殊状态：高压低温下形成固体（ ），干冰常温下直接升华且吸收大量热 化学性质 1.二氧化碳不能 ，也不支持 。 2.不能供给呼吸。 3.与水反应： 。 4.与澄清石灰水反应：二氧化碳能使澄清石灰水变 ： .该反应用于 气体：将气体通入 ，若石灰水变 ，则为二氧化碳气体。 5.与灼热的碳反应： . （三）二氧化碳的用途（性质决定用途） 用途 对应的性质 干冰制冷剂（食品保鲜）、人工降雨、舞台造雾 干冰 吸收大量热，环保无残留 灭火 密度比空气 ，不能燃烧也不支持 （覆盖可燃物隔绝氧气） 制作碳酸饮料 于水（加压可溶解更多） 气体肥料 能参与植物 作用 工业原料 用于制作纯碱、化肥、医药产品等 二、二氧化碳的实验室制取 知识点 具体内容 反应药品 （或石灰石，主要成分 ）和稀盐酸 反应原理 总反应方程式 （分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑） 发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应 ；②分液漏斗：控制 。 收集装置 法（依据：CO2密度比 ， 且 ，无法用排水法） 实验步骤 连接仪器→ →加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后 桌面 检验方法 将气体通入 ，若石灰水变 ，证明是 CO2. 验满方法 将燃 伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满 注意事项 1. 长颈漏斗下端需伸入 （形成液封），分液漏斗无需； 2. 导管仅突出胶塞少许； 3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶 。 1.鉴别下列各组物质，所选用的试剂或方法不正确的是 A．氧气和二氧化碳：澄清石灰水 B．氦气和氮气：带火星的木条 C．水和双氧水：二氧化锰 D．汽油和酒精：闻气味 2．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是 A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体 B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性 C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳 D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上 考点1 二氧化碳的性质 1.下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 2．下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是 A．观察颜色 B．闻气味 C．将燃着的木条伸入集气瓶中 D．倒入适量澄清石灰水 3．化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是 A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成 C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低 D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸 考点2二氧化碳的实验室制取 4.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是 ① 密度比空气大  ② 难溶于水  ③ 密度比空气小  ④ 能溶于水 A．只有① B．②③ C．①④ D．①② 5．实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是 A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便 B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体 C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高 D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行 6．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松 A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2 B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2 D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 探究二氧化碳的性质和制法 一、知识目标 1.掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，掌握实验室制取二氧化碳的反应原理，理解气体发生装置和收集装置的选择依据。 2.学会设计实验探究二氧化碳的性质，掌握实验操作技能，能完成二氧化碳的制取、检验及验满实验，并尝试改进装置。 3了解二氧化碳在生活和生产中的用途，知道物质性质决定其用途。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：能从宏观上观察二氧化碳相关实验的现象，从微观角度理解二氧化碳与水、石灰水等反应的本质。 2.证据推理与模型认知：通过实验探究二氧化碳的性质和制取方法，培养科学探究能力和创新思维，学会分析实验现象、得出结论。 3.科学态度与社会责任：建立物质性质决定用途的化学思维，激发对绿色化学技术的探索热情，体会化学学科的实际应用和社会价值，增强安全意识和环保意识。 一、学习重点 1.二氧化碳的物理性质和化学性质。 2.实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、操作步骤、检验及验满方法 二、学习难点 1.二氧化碳与水反应的探究。 2实验室制取气体的一般思路和方法的应用。 一、二氧化碳的性质 （一）物理性质 1.通常状况下，二氧化碳的物理性质有哪些特点？ 答案：通常状况下，二氧化碳是无色、无味的气体，密度约为空气的 1.5 倍，能溶于水（1 体积水约溶 1 体积二氧化碳，增大压强会溶解更多）；在一定压强和低温条件下，二氧化碳会变成白色块状或片状固体，俗称干冰，干冰常温下不熔化、直接升华，且升华时会吸收大量热。 2.基于二氧化碳的物理性质，干冰有哪些用途？ 答案：干冰是环保型制冷剂，可用于人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果，还能用于工业设备清洁，避免化学污染。 （二）化学性质 1.二氧化碳具有哪些化学性质？请列举并说明部分性质的应用或检验方法。 答案： 一是不能燃烧，也不支持燃烧，可用于灭火； 二是能与水反应，生成碳酸（化学方程式：CO2+H2O=H2CO3），碳酸能使紫色石蕊试液变红，且碳酸不稳定，常温下易分解（化学方程式：H2CO3=CO2↑+H2O），加热时分解更快； 三是能与澄清石灰水（氢氧化钙的水溶液）反应，生成白色碳酸钙沉淀（化学方程式：Ca (OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O），该反应用于检验二氧化碳（将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体）。 （三）实验探究 1.探究二氧化碳溶解性的实验中，操作步骤、现象及结论分别是什么？ 答案：操作步骤为向集满二氧化碳气体的矿泉水瓶中加入约 1/3 体积的水，立即拧紧瓶盖，振荡；现象是塑料瓶变瘪；结论是二氧化碳能溶于水（部分二氧化碳溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪）。 2.探究二氧化碳与水反应的实验中，滴加紫色石蕊试液和加热试管后分别有什么现象？这些现象能说明什么？ 答案：滴加紫色石蕊试液后，溶液变成红色，说明溶解在水中的部分二氧化碳跟水反应，生成了酸性物质；加热试管至沸腾后，溶液紫色逐渐恢复，说明生成的酸性物质（碳酸）不稳定，加热时会分解。 3.探究二氧化碳灭火性质的实验中，现象和结论是什么？ 答案：现象是向装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭；结论是二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧、不支持燃烧。 4.检验二氧化碳的实验中，现象和结论是什么？ 答案：现象是将二氧化碳通入装有澄清石灰水的试管中，澄清石灰水变浑浊；结论是二氧化碳能与氢氧化钙的水溶液（澄清石灰水）反应，生成白色的碳酸钙沉淀。 一、新课引入 活动一：新课导入 问题：大棚蔬菜种植为什么要放置二氧化碳发生装置？ 答案：二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，但是大棚内二氧化碳浓度较低，这往往制约了蔬菜的生长速度和产量，所以放置二氧化碳发生装置可以提高大棚内二氧化碳浓度，促进蔬菜生长。 问题：你猜测二氧化碳发生装置内可能有哪些药品，反应原理是什么？ 答案：开放性问题，学生可根据已有知识猜测，如可能想到石灰石和稀盐酸，反应原理为 。 二、二氧化碳的性质 活动一：确定探究二氧化碳性质的思路 问题：我们之前探究过O2的性质，结合O2性质的探究过程，说一说应该从哪些方面来认识CO2的性质？ 答案：应该从物理性质和化学性质两个方面来认识。 问题：通过观察集气瓶中的二氧化碳，结合科普文章中的数据和生活经验，归纳二氧化碳的物理性质。 答案：常温常压下，二氧化碳是无色无味的气体，密度约为空气的1.5倍，能像液体般“覆盖”燃烧物隔绝氧气，可作灭火剂；它还能溶于水，1体积水约溶1体积二氧化碳，这是汽水冒泡的原因；加压降温时，二氧化碳会变成雪花状的“干冰”，干冰常温下不熔化、直接升华，还会吸收大量热，可作制冷剂，用于食品保鲜、人工降雨和舞台造雾等。 活动二：实验探究二氧化碳的性质 实验探究1：二氧化碳溶于水实验 问题：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，立即拧紧瓶盖，振荡后塑料瓶变瘪，为什么？ 答案：部分二氧化碳溶于水使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪，说明二氧化碳能溶于水。 问题：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，振荡后溶液由紫色变成红色，这说明什么？ 答案：溶解在水中的部分二氧化碳跟水反应，生成了酸性物质。反应的化学方程式。 问题：加热上述试管，溶液由红色变成紫色，这又说明了什么？ 答案：生成的酸性物质（碳酸）不稳定，加热时分解，碳酸（）不稳定，加热时分解成了二氧化碳和水，化学方程式为。 实验探究2：二氧化碳熄灭蜡烛实验 问题思考：向一装有两支燃着的高低蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳，蜡烛自下而上依次熄灭，这个现象能说明二氧化碳具有哪些性质？ 答案：说明二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧，也不支持燃烧。利用这些性质，二氧化碳常用于灭火。 实验探究3：二氧化碳与澄清石灰水反应实验 问题：将二氧化碳通入装有澄清石灰水的试管中，澄清石灰水变浑浊，这是为什么？ 答案：二氧化碳能与氢氧化钙的水溶液（俗称石灰水）反应，生成白色沉淀碳酸钙，使澄清石灰水变浑浊。化学方程式为，该反应用于检验二氧化碳气体。 归纳总结：总结二氧化碳的性质（从物理性质和化学性质两个方面进行总结）。 答案：物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，通常状况下，1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳，增加压强会溶解更多；在高压低温下可得固体——干冰。 化学性质：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧；不能供给呼吸；与水反应：；与澄清石灰水反应：；与灼热的碳反应：。 活动三：了解二氧化碳的用途 问题：教师展示一些图片，如干冰制冷保鲜、人工降雨、舞台造雾、二氧化碳灭火、做气体肥料、制作碳酸饮料等，这些图片展示的场景都与二氧化碳有关，想一想是利用了二氧化碳的哪些性质？ 答案：干冰制冷保鲜、人工降雨、舞台造雾：利用干冰升华吸热的性质。 二氧化碳灭火：利用二氧化碳密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧的性质。 二氧化碳做气体肥料：利用二氧化碳是植物光合作用的原料的性质。 二氧化碳做碳酸饮料：利用二氧化碳能溶于水的性质。 典例1：下列关于二氧化碳的说法正确的是 A．二氧化碳有毒，进入深井或地窖要做灯火实验 B．温度越低，压强越大，二氧化碳在水中的溶解性越强 C．二氧化碳过多排放是导致酸雨的主要原因 D．二氧化碳不可燃、不助燃，因此任何火灾都可以用二氧化碳灭火 【答案】B 【详解】A、由于二氧化碳不能供给呼吸，人在二氧化碳含量较高的地方会因窒息而死亡，因此人在进入这些地方前，先要进行灯火实验，并不是因为二氧化碳有毒，故说法错误； B、温度越低，压强越大，CO2在水中的溶解性越强，故说法正确； C、导致酸雨的主要气体是二氧化硫、二氧化氮，不是二氧化碳，故说法错误； D、CO2不可燃也不助燃，可作灭火剂，但不是任何火灾都可以用CO2灭火，如：钠、镁等金属就能在二氧化碳中燃烧，不能用二氧化碳来灭火，故说法错误。 故选B。 典例2：在甲、乙两个等体积的软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊溶液的水，用图示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是 A．甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊溶液变红 B．甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，乙瓶变瘪 C．甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，甲瓶变瘪 D．甲瓶变瘪，乙瓶紫色石蕊溶液变红 【答案】C 【详解】甲瓶导管在液面以上，液面以上的二氧化碳在振荡时会溶解在水中，并与水发生反应，使瓶内气压减小，所以甲瓶中紫色石蕊溶液变红且软塑料瓶变瘪； 乙瓶导管在液面以下，收集二氧化碳的过程中，二氧化碳与水充分接触，二氧化碳溶解达到饱和，旋紧瓶盖振荡，瓶内气压基本不变，二氧化碳和水反应产生碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红，所以乙瓶只能观察到紫色石蕊溶液变红； 故选C。 三、二氧化碳的实验室制取 活动一：实验室制取气体物质的一般思路 问题：实验室制取气体时，一般需要考虑哪些方面呢？ 答案：一般需要考虑确定反应原理、选择发生装置、选择收集装置、检验与验满、注意实验事项等方面。 问题：确定制取气体的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？ 答案：需考虑原料易得、价格低廉、操作简便、反应速率适中、制得气体纯净等因素。 问题：选择发生装置的依据是什么？请举例说明。 答案：根据反应物状态和反应条件选择。固体 + 固体加热型（如高锰酸钾制氧气）；固体 + 液体常温型（如过氧化氢制氧气）。 问题：选择收集装置的依据是什么？请分别举例说明不同收集方法适用的气体。 答案：根据气体的密度、水溶性、是否与空气反应选择。排水法适用于难溶于水且不与水反应的气体（如氧气、氢气）；向上排空气法适用于密度比空气大且不与空气反应的气体（如二氧化碳、氧气）；向下排空气法适用于密度比空气小且不与空气反应的气体（如氢气、甲烷）。 问题：如何检验和验满气体？请分别举例说明。 答案：通过特定的化学反应或物理性质验证气体是否为目标气体以及是否收集满。例如，用带火星的木条检验氧气，用澄清石灰水检验二氧化碳；用带火星的木条放在集气瓶口验满氧气，若木条复燃则集满。 问题：实验室制取气体有哪些实验注意事项？ 答案：检查装置气密性；控制反应速率（如通过分液漏斗滴加液体）。 活动二：药品选择 问题：联系所学知识和日常生活，能列举出哪些能生成二氧化碳的反应？ 答案：蜡烛燃烧可生成二氧化碳、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳、木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳、石灰石高温分解、石灰石与稀盐酸在常温下反应等。 问题：上述这些生成二氧化碳的反应中，哪些适用于实验室制取，哪些不适用，为什么？ 答案：碳在氧气中燃烧生成二氧化碳、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳、蜡烛燃烧可生成二氧化碳，所得气体不纯，因为这些反应中除了生成二氧化碳外，还会有其他杂质气体产生；石灰石高温分解，取材不便且条件限制，需要高温条件，操作相对复杂；木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，反应条件要求高，且生成的气体中可能混有一氧化碳等杂质。这些都不适合实验室制取。而石灰石与稀盐酸在常温下反应较适合。 问题：进行以下四组实验，观察并记录实验现象，分析是否适合实验室制取二氧化碳。 编号 实验内容 实验现象 实验分析 1 碳酸钠和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集 2 石灰石和稀盐酸 产生气泡速率比较适中 适合实验室制取二氧化碳气体 3 碳酸钠和稀硫酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集 4 石灰石和稀硫酸 开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生 反应一会儿就停止 问题：大理石和稀硫酸反应一会为什么会自动停止？ 答案：是一种微溶于水的白色物质，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，反应便自动停止。反应原理为 。 归纳总结：实验室制取二氧化碳的最好原料是什么？选择制取气体的药品的一般原则是什么？ 答案：实验室制取二氧化碳的最好原料是石灰石和稀盐酸。选择制取气体的药品的一般原则是：较易反应、反应速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。 活动三：装置选择 问题：实验室制取氧气的装置有哪些，其选择依据是什么？ 答案：实验室制取氧气的发生装置有固体 + 固体加热型（如氯酸钾、高锰酸钾制氧气），选择依据是反应物是固体，需要加热；固体 + 液体常温型（如过氧化氢制氧气），选择依据是反应物是液体或固体和液体，不需要加热（常温）。 问题：怎样收集氧气，依据是什么？ 答案：氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法收集；氧气密度比空气大且不与空气反应，可用向上排空气法收集。 问题：如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？ 答案：二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，所以收集二氧化碳只能用向上排空气法。 问题：根据二氧化碳的反应原理，分析应选择什么样的发生装置，并考虑如何对其进行优化。 答案：二氧化碳反应原理是 ，反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热，所以应选择固液常温型发生装置。同时，考虑到便于添加药品、控制反应的发生和停止、控制反应的速率等因素，可对发生装置进行优化，如使用带小孔隔板、分液漏斗等。 活动四：实验步骤、检验与验满、注意事项 问题：实验室制取二氧化碳的实验步骤有哪些？ 答案：1. 检验装置气密性；2. 先加固体（石灰石），后加液体（稀盐酸）；3. 集满后正放在桌面上。 问题：如何检验和验满二氧化碳？ 答案：检验方法：将产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是。验满方法：将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，则说明集满。 问题：为什么不能用燃烧的木条检验生成的气体是否为二氧化碳？ 答案：很多气体都不支持燃烧，都可以使燃烧的木条熄灭，如氮气、氦气等。 问题：实验室制取二氧化碳有哪些注意事项？ 答案：若使用长颈漏斗下端应插到液面以下，形成液封，分液漏斗则不需要。导管只需突出胶塞少许。排空气法导气管应该伸入接近瓶底的位置，以利于空气的排出。 活动五：二氧化碳的工业制取及拓展阅读 问题：工业上如何制取二氧化碳？ 答案：高温煅烧石灰石，化学方程式为。煅烧法是从石灰石煅烧生产水泥、石灰的尾气中回收。煅烧反应生成和高浓度，经除尘、脱硫、压缩提纯后可直接利用，是建材行业碳回收的核心路径。 问题：什么是液态阳光技术？有什么意义？ 答案：绿色甲醇，又被称为“液态阳光”，其制备路径源于自然界的“仿生智慧”——仿照光合作用的原理，通过可再生能源（如光伏、风电）制氢，再利用绿氢与捕集的二氧化碳合成甲醇。这一过程不仅绿色低碳，而且实现了间歇性清洁电力的跨时空转化与存储，形成可运输、易储存的液体燃料。每生产甲醇可消化二氧化碳。我国甲醇主要是以天然气和煤为原料生产，如果全部采用“液态阳光”技术，每年可转化掉上千万吨二氧化碳，并节省大量的化石燃料。 典例1：小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是 A．漏斗下端应该伸入液面以下 B．该装置不能控制反应的发生和停止 C．装置中的铜网可用铁丝网代替 D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气 【答案】D 【详解】A、反应产生的二氧化碳气体在U形管右侧液面上方，沿导管导出，漏斗一边不会有气体逸散，故漏斗下端不用伸入液面以下，A不正确； B、该装置可通过打开、关闭弹簧夹控制固液试剂的接触与分离，达到控制反应发生与停止的目的，B不正确； C、铁能与稀盐酸反应生成氢气，将铜网换作铁丝网会腐蚀铁丝网，且使产生的二氧化碳中混有氢气，C不正确； D、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，将石灰石换成锌粒，用此装置可制取氢气，D说法正确。 故选D。 典例2：如图装置可用于制取气体，说法正确的是 A．该装置可制取二氧化碳 B．Ⅰ可控制反应的发生与停止 C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法 D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满 【答案】A 【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物为固体，不需加热，二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，可选用该装置制取二氧化碳，选项正确； B、Ⅰ装置不能使固液分离，不能可控制反应的发生与停止，选项错误; C、Ⅱ中气体的收集方法是向上排空气法，选项错误； D、验满氧气时应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则氧气集满，不能伸入瓶中，选项错误； 故选A。 一、二氧化碳的性质 （一）实验探究二氧化碳的性质 倾倒二氧化碳 溶解性实验 实验装置图 实验操作 向盛有高低不等两根燃着蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。 向盛满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约三分之一容积的水，振荡。 实验现象 蜡烛自下而上依次熄灭。 塑料瓶变瘪了。 实验分析 二氧化碳密度比空气大（物理性质）； 二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧（化学性质）。 原因：二氧化碳溶于水，瓶内压强变小，大气压将瓶子压瘪。 （二）二氧化碳的性质总结 性质类别 具体内容 物理性质 1. 颜色：无色；气味：无味；状态：气体（通常状况） 2. 密度：约为空气的 1.5 倍（比空气大） 3. 溶解性：能溶于水（1 体积水约溶 1 体积二氧化碳，加压溶解更多） 4. 特殊状态：高压低温下形成固体（干冰），干冰常温下直接升华且吸收大量热 化学性质 1.二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 2.不能供给呼吸。 3.与水反应：CO2 + H2O === H2CO3。 4.与澄清石灰水反应：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊： Ca(OH)2 + CO2 ==== CaCO3 ↓+ H2O.该反应用于检验CO2气体：将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，则为二氧化碳气体。 5.与灼热的碳反应：. （三）二氧化碳的用途（性质决定用途） 用途 对应的性质 干冰制冷剂（食品保鲜）、人工降雨、舞台造雾 干冰升华吸收大量热，环保无残留 灭火 密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧（覆盖可燃物隔绝氧气） 制作碳酸饮料 能溶于水（加压可溶解更多） 气体肥料 能参与植物光合作用 工业原料 用于制作纯碱、化肥、医药产品等 二、二氧化碳的实验室制取 知识点 具体内容 反应药品 大理石（或石灰石，主要成分 CaCO3）和稀盐酸 反应原理 总反应方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑） 发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应发生与停止；②分液漏斗：控制反应速率。 收集装置 向上排空气法（依据：CO2密度比空气大，能溶于水且与水反应，无法用排水法） 实验步骤 连接仪器→检查气密性→加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后正放桌面 检验方法 将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是 CO2. 验满方法 将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满 注意事项 1. 长颈漏斗下端需伸入液面以下（形成液封），分液漏斗无需； 2. 导管仅突出胶塞少许； 3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶底部。 1.鉴别下列各组物质，所选用的试剂或方法不正确的是 A．氧气和二氧化碳：澄清石灰水 B．氦气和氮气：带火星的木条 C．水和双氧水：二氧化锰 D．汽油和酒精：闻气味 【答案】B 【详解】A、将澄清石灰水分别滴入两瓶气体中，振荡，若澄清石灰水变浑浊，则为二氧化碳；若无明显现象，则为氧气，故选项鉴别方法正确。 B、氦气和氮气均不支持燃烧，带火星的木条在两者中均不能复燃，无法鉴别，故选项鉴别方法不正确。 C、分别向液体中加入少量二氧化锰，若有气泡产生，则为双氧水；若无明显现象，则为水，故选项鉴别方法正确。 D、汽油有刺鼻气味，酒精有特殊醇香，可通过闻气味的方法区分，故选项鉴别方法正确。 故选B。 2．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是 A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体 B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性 C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳 D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上 【答案】D 【详解】A、二氧化碳能溶于水，则不能用排水法收集二氧化碳气体，该选项操作不正确； B、制取气体时，先检查装置气密性，后装药品，该选项操作不正确； C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳时，应用澄清石灰水，该选项操作不正确； D、二氧化碳密度比空气大，则收集满二氧化碳后，应将集满二氧化碳气体的集气瓶正放在桌面上，该选项操作正确。 故选D。 考点1 二氧化碳的性质 1.下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A、该实验中石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成二氧化碳，可观察到蜡烛由下到上依次熄灭，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，下层蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、不支持燃烧属于化学性质，密度比空气大属于物理性质，不符合题意； B、该实验中二氧化碳倾倒后，右端下沉，说明二氧化碳的密度比空气大，密度比空气大不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； C、该实验中紫色石蕊试液变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意； D、该实验中软塑料瓶变瘪，澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，需要通过化学变化才能表现出来，证明的是二氧化碳的化学性质，不符合题意。 故选B。 2．下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是 A．观察颜色 B．闻气味 C．将燃着的木条伸入集气瓶中 D．倒入适量澄清石灰水 【答案】D 【详解】A、氮气、二氧化碳均无色，不能通过观察颜色的方法区分二者，不符合题意； B、氮气、二氧化碳均无味，不能通过闻气味的方法区分二者，不符合题意； C、氮气、二氧化碳均不能燃烧且不支持燃烧，将燃着的木条伸入集气瓶中，木条均熄灭，不能区分二者，不符合题意； D、倒入适量澄清石灰水，氮气不能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，能区分二者，符合题意。 故选：D。 3．化学实验是科学探究的重要途径，下列实验得出的结论中不正确的是 A．图一既可说明二氧化碳的密度比空气大，又说明了二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧 B．图二既说明水电解产生的氢气和氧气的体积比为2：1，又说明水是由氢、氧元素组成 C．图三既可探究可燃物的燃烧条件，又说明了白磷的着火点比红磷低 D．图四既可说明二氧化碳易溶于水，又说明了二氧化碳与水反应生成碳酸 【答案】D 【详解】A、图一中二氧化碳使下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，既说明二氧化碳密度比空气大，又说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，结论正确。 B、图二水电解产生氢气和氧气的体积比为2∶1，且氢气由氢元素组成、氧气由氧元素组成，说明水由氢、氧元素组成，结论正确。 C、图三中铜片上白磷燃烧、红磷不燃烧，说明白磷着火点比红磷低；铜片上白磷燃烧、热水中白磷不燃烧，说明燃烧需要氧气，可探究燃烧条件，结论正确。 D、图四塑料瓶变瘪，即瓶内气压减小，只能说明二氧化碳能溶于水，不能说明二氧化碳与水反应生成碳酸，结论不正确。 故选D。 考点2二氧化碳的实验室制取 4.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是 ① 密度比空气大  ② 难溶于水  ③ 密度比空气小  ④ 能溶于水 A．只有① B．②③ C．①④ D．①② 【答案】C 【分析】选择气体收集方法时需考虑其密度和溶解性。 【详解】二氧化碳能溶于水，也能与水发生反应，所以不能用排水法收集二氧化碳；二氧化碳密度比空气的密度大，所以可以采用向上排空气法收集二氧化碳， 故选C。 5．实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是 A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便 B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体 C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高 D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行 【答案】D 【详解】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦，但这不是选用块状大理石的最主要原因，该选项错误； B、在合理实验操作下，粉状大理石不一定会堵塞导管，这不是选用块状大理石的关键因素，该选项错误； C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异，该选项错误； D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速率过快，不易控制；块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小，反应速率适中，能使反应平稳进行，便于气体收集和实验操作，这是选用块状大理石的最主要原因，该选项正确。 故选D。 6．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松 A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2 B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2 C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2 D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水 【答案】C 【详解】A、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意； B、选择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，当二氧化碳从b进入集气瓶，又会从c逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意； C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，说法正确，符合题意； D、可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，当达到饱和后不再溶解，所以用排水法也能收集到二氧化碳，说法错误，不符合题意。 故选：C。 / 学科网（北京）股份有限公司 $