二氧化碳

【课标要求】

l 了解自然界中的碳循环。

l 知道二氧化碳的主要性质和用途。

l 初步学习在实验室制取二氧化碳。

【核心知识】

了解大自然中的CO2的主要来源及消耗的过程。

碳循环     了解CO2含量变化对环境的影响。              

认识保护自然平衡、人与自然和谐相处的重要性。

            知道CO2的主要性质和用途。

初步学习在实验室中制取CO2的原理、发生和收集装置。

学会CO2的检验和验满方法。

 【要点精讲】

1.二氧化碳的循环：

动植物呼吸、化石燃料的燃烧能产生CO2，绿色植物的光合作用以及水和矿物对CO2的溶解消耗，从而维持自然界CO2的动态平衡。

温室效应：

产生：随着人口的增多，化石燃料的使用量增加，大量森林遭砍伐。

          全球变暖，冰川融化，海平面升高，淹没沿海低洼地带

危害：    土地荒漠化等

          减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用

控制：    开发利用氢能、太阳能、风能等新的清洁能源

          保护森林植被，大力植树造林

2.二氧化碳的制取与性质

(1)实验室中制取二氧化碳

①反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

②装置：固体+液体→不加热型装置

③二氧化碳的收集、检验和验满：

收集：收集二氧化碳时，因其能溶于水，所以不能用排水法收集；因其密度比空气大，因此应用向上排空气法收集。

检验：把气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，说明生成的气体是二氧化碳。

验满：用燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内)，如果火焰熄灭，证明瓶里充满了二氧化碳。

（2）CO2的工业制法

工业上，把石灰石放在石灰窑里，经过高温煅烧，就制得生石灰，同时得到副产品二氧化碳。CaCO3CaO+CO2↑

（3）二氧化碳的性质及用途

①物理性质

通常情况下，二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压、降温时变成液态、固态，固态CO2又称“干冰”。

②化学性质

Ⅰ.一般情况下，CO2既不能燃烧，也不支持燃烧。

Ⅱ.与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解。

CO2+H2O=H2CO3      H2CO3 CO2↑+H2O

Ⅲ.与Ca(OH)2、NaOH等碱反应

Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O(可鉴定CO2)  2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O(可吸收CO2)④弱氧化性

C+CO22CO      2Mg+CO22MgO+C

③二氧化碳的用途

Ⅰ.灭火：既利用了二氧化碳的物理性质(密度比空气大)，又利用了它的化学性质(不燃烧，也不支持燃烧)。Ⅱ.制汽水；Ⅲ.气体肥料：促进光合作用，合成葡萄糖。Ⅳ.致冷剂、人工降雨以及化工原料。

例题解析：

【例1】联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制二氧化碳气体排放量，以控制日趋严重的温室效应。

（1）绿色植物通过_______作用吸收二氧化碳，通过______作用将二氧化碳释放到大气中。

（2）科学家采取“组合转化”技术，将二氧化碳和氢气以一定比例混合，在一定条件下反应，生成一种重要的化工原料和水。请在括号中填写该化工原料的化学式：2CO2+6H2=(       )+4H2O。

(3)为了减缓大气中二氧化碳的增加，以下建议可行的是(填序号)_______。

①开发太阳能、风能、地热等新能源

②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料

③大量植树造林，禁止乱砍滥伐

【解析】本题综合考查了大气中二氧化碳的产生和消耗以及防止二氧化碳含量增多的方法和措施，只要我们共同努力，才能有美好家园。答案：(1)光合；呼吸   (2)C2H4   (3)①③

【例2】如图所示是实验室制取二氧化碳的装置图，请根据图回答：

(1)该实验选用的固体试剂是_________，发生反应的化学方程式是_______________；

(2)加入A容器中的液体的液面应到_____处

(填“a”或“b”)；

(3)容器B中导管口的位置应在_______处(填

“c”或“d”)；

(4)检验B中是否集满二氧化碳气体的方法是

______________________________________。

【解析】此题是二氧化碳实验室制法的基础应用题。实验室制取二氧化碳选用的固体药品是大理石(或石灰石)；为了防止生成的气体从长颈漏斗逸散，因此液面应在b处形成液封；为了把集气瓶中的空气排净，集气瓶中的导管末端应在c处；利用CO2不支持燃烧的性质，用一根燃着的木条验满。答案：(1)大理石(或石灰石)；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑   (2)b;  (3)c  (4)用燃着的木条(或火柴)放在B容器口，如果火焰熄灭，证明瓶里已经充满了CO2气体。

【技能训练】

一、选择题

1.在利用温室进行种植时，可向温室内通入适量的二氧化碳，这是因为

A．二氧化碳可使害虫窒息死亡，从而防治病虫害 

B．二氧化碳可产生温室效应而提高室温 

C．二氧化碳可灭火，施用后防止火灾 

D．施用二氧化碳可促进植物光合作用

2.下列哪种气体能够污染空气

A．CO  B．H2、CO2  C．CO2  D．植物光合作用产生的气体

3.下列属于可再生能源的是

A．煤  B．石油  C．天然气  D．酒精

4.自然界中消耗二氧化碳的主要途径是

A．植物的光合作用  B．植物的呼吸作用 

C．水对二氧化碳的吸收  D．人工净化，除去二氧化碳

5.实验室制备CO2可选择的试剂组是

A．石灰石和稀盐酸  B．碳和氧化铜 

C．大理石和稀硫酸  D．碳酸钠和稀盐酸

6.区别H2和CO2的方法可以用 ①能否燃烧；②观察气体颜色；③气体充入气球后能否上升；④能否使澄清石灰水变浑浊

A．①② B．②③④ C．①③④ D．①②③④

7.常温下能跟CO2气体发生化合反应的是

A．O2  B．Ca(OH)2  C．H2O  D．C 

8.现有下列仪器：①锥形瓶  ②酒精灯  ③长颈漏斗  ④石棉网 ⑤导气管 ⑥水槽 ⑦集气瓶 其中在制取和收集CO时，肯定用不上的是

A．②③④ B．②④⑥ C．①⑤② D．①③⑥

9.下列各组气体，可用同一种方法收集的是

A．H2、O2、CO2  B．NH3、O2  C．H2、O2、CO  D．O2、CO、CO2

10.如图所示的装置中， 处进气，则可用此装置收

集的一组气体是

A．O2  CH4  B．CO2  CH4  C．H2  CH4  D．CO2  O2

11.如图实验室制取CO2，一般有五个步骤：①按实验要求组装好仪器；②向长颈漏斗中注入稀盐酸；③检查装置的气密性；④向反应器中放入大理石块；⑤收集气体。正确的操作顺序是

A．①②③④⑤ B．③①②④⑤ C．①③④②⑤ D．④②①③⑤

二、填空题

12.如图所示，在试管和小气球中分别加入稀盐酸和一种常见的固体物质，然后将气球中的固体倒入试管中，观察到有气泡产生，气球胀大。请依据上述实验回答下列问题：

(1)气球中加入的固体物质可能是(至少答出两种不同类型的物质)________________。

(2)请用简单的实验方法，证明制得的气体的密度比空气大还是小：_____________________。

(3)写出发生反应的化学方程式_____________________、___________________。

13.物质的某些性质可能有利于人类，也可能不利于人类。请仿照填写下表。

物质	有利的一面(用途)	不利的一面
示例：氧气	供给呼吸、支持燃烧	使金属氧化锈蚀
一氧化碳
二氧化碳

14.为了鉴别三种可燃性气体：H2、CO、CH4，分别将它们在氧气中燃烧，把燃烧后生成的气体依次通过A、B两个洗气瓶。回答下列问题：

(1)装置A中的液体是__________，装置B中的液体是________。

(2)若装置A的质量增加，B的质量不变，则试验气是_______，燃烧的化学方程式是__________________。

(3)若装置A的质量不变，B的质量增加，则试验气是____，B瓶中的化学反应方程式是_________________________。

(4)若装置A、B的质量都增加，则试验气是____，若B的质量增加mg,则A的质量增加_____g。