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5.3 二氧化碳
第五单元 燃料与二氧化碳
【实验探究】
倾倒二氧化碳
结 论
现 象
蜡烛自下而上依次熄灭。
1.密度比空气大；
2.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
【实验5-5】
一、二氧化碳有什么性质
【实验5-6】
结 论
现 象
塑料瓶变瘪。
二氧化碳能溶于水，使瓶内压强变小，大气压把瓶子压瘪。
【实验5-6】
分 析
现 象
紫色石蕊溶液变红，加热后颜色由红变紫
二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊溶液变红；碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水。
【实验5-7】
分 析
现 象
澄清石灰水变浑浊
二氧化碳能与氢氧化钙反应生成白色沉淀。
二氧化碳不能供给呼吸。
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
二氧化碳能和水反应生成碳酸。
CO2+H2O===H2CO3
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
CO2的性质总结
颜色 状态 气味 密度 （与空气比较） 溶解性 是否支持燃烧
CO2
无色
气态
无味
比空气大
能溶于水
不支持
检验二氧化碳
二、实验室制取二氧化碳
生成二氧化碳的反应 能否用于在实验室制取二氧化碳，并说明理由
1
2
3
4
石蜡+氧气 二氧化碳+水
C+O2 CO2
　 2Fe2O3+3C 4Fe+3CO2↑
2CuO+C 2Cu+CO2↑
点燃
列举你所知道的能生成二氧化碳的反应，与同学讨论这些反应能否用于在实验室里制取二氧化碳，并说明理由。
不能，制得的气体可能不纯
不能，制得的气体可能不纯
不能，反应条件较难满足
不能，反应条件较难满足
科学家研究发现：
凡是含碳酸根离子（）的化合物都能与稀盐酸(HCl)或稀硫酸(H2SO4)等在常温下反应生成CO2。
生产生活中常见的石灰石、大理石、蛋壳、贝壳、水垢等其主要成分都是碳酸钙（CaCO3），纯碱（碳酸钠：Na2CO3），小苏打(碳酸氢钠：NaHCO3）都可与以上两种酸反应制取CO2。
实验室制取二氧化碳的理想原料
石灰石（主要成分CaCO3）
碳酸钠粉末（Na2CO3）
稀盐酸（有效成分HCl）
稀硫酸（有效成分H2SO4）
注意事项：
（1）注意仪器的使用和药品的取用；
（2）重点比较反应速率的快慢。
反应原理的选择
编号 实验现象 实验分析
①
②
③
④
⑤
⑥
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
气泡产生速率比较适中
有气泡产生，反应逐渐减慢直至停止
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
有大量气泡产生，反应剧烈
适合用于实验室制取二氧化碳
反应速率慢，不易收集气体
反应速率太快，不易收集气体
反应速率太快，不易收集气体
反应速率太快，不易收集气体
反应速率太快，不易收集气体
稀硫酸与石灰石反应：
虽然该反应能生成二氧化碳：CaCO3+H2SO4===CaSO4 +H2O+CO2↑
但生成的CaSO4微溶于水，覆盖在大理石表面，形成一层薄膜，使石灰石与酸不能接触，反应难以进行。
实验室制取二氧化碳不能用稀硫酸代替稀盐酸
●药 品
●化学方程式
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2CO3
H2CO3 === H2O＋CO2↑
石灰石
（大理石）
稀盐酸
主要成分
主要成分
CaCO3
HCl
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
浓盐酸？
不能。因为浓盐酸有强烈的挥发性，会挥发出氯化氢气体，使制得的二氧化碳不纯。
发生装置的选择：
反应物的状态
反应条件
实验室制取二氧化碳的装置选择
集气装置的选择：
二氧化碳的密度比空气大；能溶于水，且与水反应，应选择向上排空气法收集。
固体和液体
不需要加热
实验室制取二氧化碳的其他几种简易装置:
（防止气体逸出）
(排尽空气 )
(利于气体排出 )
①
③
④
②
(1)长颈漏斗下端要_____________。
(2)导管要伸近集气瓶_____。
(3)导管不能伸入_________。
(4)集气瓶口盖玻璃片
(防止空气混入)
伸入液面以下
底部
液面以下
注意事项：
连接仪器
①
检查气密性
②
加大理石
③
加稀盐酸
④
收集气体
⑤
实验室制取二氧化碳的步骤
检查气密性:
关闭止水夹，向长颈漏斗注水至水面没过长颈漏斗下端；一段时间后若长颈漏斗中形成一段稳定的水柱，则装置气密性良好。
二氧化碳的收集
除去HCl
干燥气体
检验方法
验满方法
澄清石灰水
变浑浊
火焰熄灭
二氧化碳的检验和验满
思考：你能不能设计一套装置可以随时控制反应的发生和停止呢？
以下是设计的部分发生装置，试分析各自的优点。
A简单方便
B、C可随时添加液体药品
D、E、F可控制反应的速率
G、H、I、J可以使反应随时发生，随时停止
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
发生装置 集气装置 反应物状态 反应条件 装置图 气体密度 水溶性
制取氧气 固体+液体 常温 比空气略大 不易溶于水
固体 加热 制取二氧化碳 固体+液体 常温 比空气大 能溶于水并与水反应
向上排空气法 不能用排水法
2H2O2 === 2H2O +O2↑
MnO2
2KMnO4 === K2MnO4+MnO2+O2↑
△
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
向上排空气法
排水法
总结实验室制取气体的一般思路
1.探究反应原理。
2.探究反应的发生装置和集气装置。
3.探究气体的检验和验满的方法。
空气中二氧化碳的体积分数（%） 对人体的影响
0.03 正常
1 有害
4～5 气喘、头晕
>10 死亡
二、二氧化碳对人类生活和环境有何影响
二氧化碳对人体健康的影响
二氧化碳的用途
固态二氧化碳——“干冰”
干冰升华吸收大量的热量
制冷剂
人工降雨
光合作用
气体肥料
灭火
化工原料
三、自然界中的碳循环和氧循环
本节内容结束

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