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2.3 大气中的二氧化碳
浙教版八年级下册
第2课时
新知导入
二氧化碳的物理性质
（1）在通常状态下，二氧化碳是一种无色、无味的气体；
（2）密度比空气的密度大；
加压降温的情况下，CO2能变成无色液体，甚至变成雪状固体，通常人们把固体CO2叫做“干冰”。“干冰”易升华。
（3）二氧化碳能溶于水中，通常1体积水能溶解1体积CO2，增大压强可使其溶解的更多。
二氧化碳的化学性质
（2)与水反应生成碳酸：
（碳酸不稳定，见光﹑受热易分解。）
（1）没有可燃性，不支持燃烧；不能供给呼吸。
（ H2CO3＝ H2O + CO2↑ ）
△
CO2 + H2O H2CO3
（3）与石灰水反应生成白色沉淀CaCO3
CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O
用于检验二氧化碳
新知讲解
二氧化碳的制取
西晋时期，《博物志》中记载了烧石灰石制白灰有气体产生的现象，这是关于二氧化碳的最早记录。
1766年，英国科学家卡文迪许成功收集到了这种气体，并证明了它和动物呼出的、木炭燃烧后产生的气体相同。
经过道尔顿等许多科学家的不懈努力，人们用更精确的实验方法证明该气体分子中碳、氧原子的个数比为1∶2，知道这种气体就是二氧化碳。
石灰岩
石灰墙
千锤万凿出深山
烈火焚烧若等闲
粉骨碎身浑不怕
要留清白在人间
生石灰
熟石灰粉
CaCO3 CaO + CO2↑
高温
CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 ↓+ H2O
二氧化碳的实验室制法
1. 原料：
石灰石(或大理石)、稀盐酸
2. 原理：
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
稀盐酸是HCl气体的水溶液。
主要成分是CaCO3,是固体。
不要加热
思考：在确定气体发生装置时，应该考虑哪些因素？
在确定气体收集装置时，又应该考虑哪些因素？
气体发生装置
反应物状态
反应条件：是否需要加热或催化剂　
固体和液体反应
固体和固体反应
液体和液体反应
气体收集装置
气体密度
密度比空气小：用向下排空气法
溶解性：
密度比空气大：用向上排空气法
难或不易溶于水，也不与水反应：排水法
探究实践
目标
学会实验室制取二氧化碳的方法，会检验二氧化碳的性质。
器材
石灰石（或大理石），稀盐酸，澄清石灰水，紫色石蕊试液，蒸馏水，长颈漏斗，锥形瓶，烧杯，双孔橡胶塞，橡胶管，玻璃导管，集气瓶，玻璃片，蜡烛，木条，火柴，铁皮架等。
二氧化碳的制取和性质研究
过程
1. 制取二氧化碳。
（1）按照图2.3-7连接装置，并检查装置的气密性。
发生装置：固体与液体，反应不需要加热
收集装置：二氧化碳能溶于水，并且密度比空气大
按b组装好装置，用弹簧夹夹住导管（橡皮管），往长颈漏斗里倒水，当长颈漏斗末端浸没在水中后，若长颈漏斗中的液面不再下降，说明气密性良好。
弹簧夹
液面高度不变
思考：检查此气体发生装置的气密性还有其他方法吗？
打开弹簧夹
长颈漏斗末端浸没在水中
抽气
产生气泡
打开弹簧夹
长颈漏斗末端浸没在水中
充气
产生水柱
步骤：封闭 → 变压 → 观察
（2）在锥形瓶中加入石灰石，塞紧带有长颈漏斗和导管的橡胶塞。
制取CO2的装置
（5）片刻后，检验集气瓶中是否已收集满二氧化碳。若已收集满，盖上玻璃片，将集气瓶口向上放在桌上备用。
（3）把导管插入集气瓶中，导管口应接近集气瓶的底部。
（4）通过长颈漏斗加入适量的稀盐酸，锥形瓶中立刻有气体产生。
把燃着的火柴放到集气瓶口，若火柴很快熄灭，则满了。
便于排净集气瓶中的空气。
因为二氧化碳的密度比空气大。
2. （1）如图2.3-8所示，把一支短蜡烛固定在烧杯中的铁皮架上，点燃蜡烛。将集气瓶中的二氧化碳缓缓倾入烧杯中，观察到什么现象？
实验现象：蜡烛熄灭。
实验结论：二氧化碳不燃烧，不支持燃烧。
（2）如图2.3-9所示，取一支试管，注入少量澄清石灰水，通入二氧化碳，观察到什么现象？
实验现象：澄清石灰水变浑浊
实验结论：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀。
紫色石蕊试液
CO2
（3）另取一支试管，加入2 mL蒸馏水，滴入1～2滴紫色石蕊试液，为_____色，通入二氧化碳气体，溶液颜色变为____色。
紫
红
问题讨论
1. 实验中你遇到了什么问题？是如何解决的？
2. 怎样用实验证明碳酸饮料中含有二氧化碳？
问题：气体收集不满。
解决：重新检查装置的气密性。
在汽水瓶上塞上带导管的橡皮塞，振荡，将气体通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊。
二氧化碳在空气中虽然含量不多，但用途广泛。
二氧化碳的应用
①固态二氧化碳是一种制冷剂，可用来保藏食品、人工降雨、清洗设备。
②二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，可用于灭火。
③二氧化碳还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和碳酸饮料。
④在开采石油时，将二氧化碳与其他气体注入地层中，还能将孔隙中那些不易排出的残余油驱替出来。
空气中CO2的体积分数若过高，对人体健康会有影响。
CO2不能供给呼吸，本身也没有毒性，但当空气中的含量超过正常值时，会对人体产生有害的影响。
思考: 为什么冬天虽然天气寒冷，但我们的教室还是应当适时开窗通风？
人呼吸产生CO2， CO2不能供给呼吸，含量超过正常值时会对人体有害，开窗通风使教室内空气清新，降低教室内CO2的含量。
实践活动
参考下图的装置，制作一个简易酸碱灭火器。
反应过程中会有液体喷出，因此三角烧瓶的塞子必须塞紧，切勿将喷出口对准他人。
Na2CO3 +H2SO4 = Na2SO4 +CO2↑+ H2O
Na2CO3 + 2HCl＝ 2NaCl + CO2 ↑+ H2O
NaHCO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2↑+ H2O
课堂总结
大气中的二氧化碳（二）
1）反应原理
2）装置图
3）收集方法
4）检验方法
二
氧
化
碳
实
验
室
制
法
向上排空气法
将气体通入澄清石灰水或向集气瓶倒入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
步骤：
“查密”→“装药”→“集气”→“验满”→“放置”
课堂练习
3.实验室里制取并收集二氧化碳气体时一般有以下操作步骤:
①检查装置的气密性; ②连接装置; ③加入大理石;④加入稀盐酸;⑤收集; ⑥验满。
其中排列顺序正确的是 (　　)
A.①②③④⑤⑥ B.②①④③⑤⑥ C.②①③④⑤⑥ D.②③④①⑤⑥
1.下列有关CO2说法正确的是 （ ）
A.二氧化碳这种物质使紫色石蕊变红 B.CO2是由碳原子和氧原子构成
C.利用CO2不支持燃烧的物理性质可以用来灭火 D.固体 CO2又叫做干冰
2.实验室制二氧化碳的常用是（ ）
A.碳和氧气 B.石灰石和盐酸 C.大理石和稀硫酸 D.碳酸钠和盐酸
D
B
C
4.根据下图回答问题:
（1）写出标有序号的仪器名称：
①__________，②____________。
（2）实验室制取二氧化碳应选用的发生装置为____（填序号，下同），收集装置为_______。
（3）用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为____________。
试管
集气瓶
B
C
A
5. 如图所示为某同学设计的实验室制取二氧化碳的装置，它有哪些错误之处？为什么？
长颈漏斗没有
插入液面下
出气导管太长，
伸入了液面下
没有用向上排
空气法收集
漏斗管口没有伸到液面以下
气体要从管口逸出
导管口没有伸到集气瓶底
不能将集气瓶内的空气排尽
6.长期盛放澄清石灰水的试剂瓶内壁往往附着一层白色固体，这层固体是怎样形成的？主要成分是什么？石灰水用完以后，如何除去瓶壁上的白色固体？写出有关反应的化学方程式。
白色固体是石灰水中的氢氧化钙与二氧化碳反应形成的，其主要成分是碳酸钙，可用稀盐酸除去瓶壁上的白色固体。
CO2 ＋ Ca(OH)2 ＝ CaCO3 ↓＋ H2O
用稀盐酸除去瓶壁上的白色固体
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
7. 某同学购买了一块标定碳酸钙含量为90%以上的大理石。为了检测该大理石中碳酸钙含量是否达标，他称取12.5 g该大理石样品，放入烧杯，向其中加入100 g稀盐酸，两者恰好完全反应（杂质不参与反应）。反应结
束后称量烧杯中剩余物质的总质量为108.1 g（气体的溶解忽略不计）。请通过计算说明该大理石中碳酸钙含量是否达标。
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
解：设大理石中碳酸钙的质量为x 。
m = 12.5g+100g-108.1g = 4.4g
CO2
100
44
4.4g
x
44
100
4.4g
x
=
x =
10g
12.5g
10g
=
大理石中碳酸钙的含量：
×100%
80%
小于标定含量90% ，该大理石中碳酸钙含量不达标。
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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