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第五章　奇妙的二氧化碳
第1节　二氧化碳的性质与用途
（案例设计一）
预习清单
1.常温、常压下,二氧化碳是 色的气体,在高压、低温条件下可以转化为 态,在更高压强、更低温度下可转化为外形与冰相似的 态二氧化碳(称为 )
2.二氧化碳能与水反应,反应的化学方程式为 。二氧化碳能与澄清石灰水反应生成 ,该反应可用于检验二氧化碳,反应的化学方程式为 。
无
液
固
干冰
CO2+H2O——H2CO3
——
碳酸钙
Ca(OH)2+CO2——CaCO3↓+H2O
——
导入
碳元素与氧元素组成的常见氧化物为二氧化碳,二氧化碳有什么物理性质和化学性质呢
CO2
C
O2
任务一：二氧化碳的物理性质
干冰是冰吗
人工降雨的时候会用到干冰。干冰不是冰。
常温、常压下,二氧化碳是无色的气体,在高压、低温条件下可以转化为液态,在更高压强、更低温度下可转化为外形与冰相似的固态二氧化碳(称为干冰)。干冰在高于-78.5℃时升华,直接转化为气态。
任务一：二氧化碳的物理性质
观察思考1:如图所示,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,观察发生的现象。
气球上升。
通常情况下,二氧化碳的密度比空气大,气球内空气和气球的总重力小于气球在二氧化碳气体中所受的浮力,所以气球能上升。
任务一：二氧化碳的物理性质
观察思考2:如图所示,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
即旋紧瓶塞并充分振荡,观察发生的现象。
塑料瓶变瘪。
二氧化碳能溶于水,根据瓶子变瘪的程度可知二氧化碳在水中的溶解性不强。
任务一：二氧化碳的物理性质
常温、常压下,1体积水中大约能溶解1体积二氧化碳。在加压或降温时,水中可溶解较多的二氧化碳。
我们日常所喝的碳酸饮料,打开瓶盖的时候为什么会有气泡冒出
生产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会迅速逸出。
通常情况下,二氧化碳是无色气体,密度比空气大,能溶于水。
任务二：二氧化碳的化学性质
二氧化碳气体能溶于水,是否能与水发生化学反应呢
实验探究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。
纸条不变色。
二氧化碳不能使紫色石蕊
溶液变色。
任务二：二氧化碳的化学性质
实验探究2: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。
汽水瓶中有气泡冒出,试管中液体变为红色。
二氧化碳与水反应生成的物质能使紫色石蕊溶液变红。
任务二：二氧化碳的化学性质
实验探究3:将实验探究2中的试管加热,观察并记录实验现象。
试管中液体恢复到原来的紫色。
新生成的物质受热易分解。
溶解于水的二氧化碳能与水反应,有能使紫色石蕊溶液变成红色的新物质生成。
任务二：二氧化碳的化学性质
反应生成的物质是碳酸(H2CO3)。反应的化学方程式是:
CO2+H2O——H2CO3
——
碳酸不稳定,稍加热又分解生成二氧化碳气体和水,二氧化碳逸散到空气中,石蕊溶液重新变成紫色。反应的化学方程式是:
H2CO3——CO2+H2O↑
——
△
任务二：二氧化碳的化学性质
二氧化碳为什么能灭火呢
二氧化碳灭火器
基础实验1: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。
燃着的蜡烛自下而上依次熄灭。
二氧化碳气体不可燃也不助燃,密度大于空气。
倾倒到烧杯中的二氧化碳气体下沉,从烧杯底部逐渐充满烧杯
任务二：二氧化碳的化学性质
基础实验2: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。
澄清石灰水变浑浊。
有难溶于水的物质生成
澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,氢氧化钙能与二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀。
CO2+Ca(OH)2——CaCO3↓+H2O
——
实验室中常利用澄清石灰水检验二氧化碳气体。
任务二：二氧化碳的化学性质
实验室中的澄清石灰水为什么需密封保存呢
澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳,发生反应而变质,生成碳酸钙附着在试剂瓶内壁,使澄清石灰水浓度降低,因此澄清石灰水需密封保存。
CO2+Ca(OH)2——CaCO3↓+H2O
——
任务三：碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间的转化
《石灰吟》是我国明代政治家、文学家于谦创作的一首七言绝句。你能从化学变化的角度解读《石灰吟》吗
石灰吟
[明]于谦
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。
任务三：碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间的转化
煅烧石灰石可以得到生石灰,生石灰与水反应可以转化为熟石灰[主要成分是氢氧化钙Ca(OH)2],相关的化学方式如下:
CaCO3——CaO+CO2↑
高温
——
CaO+H2O——Ca(OH)2
——
氢氧化钙又可以吸收二氧化碳最终转化为碳酸钙。
任务三：碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间的转化
观察思考1:取一小块片状石灰石,仔细观察,看看是否容易捏碎、敲碎。
观察思考2:如图所示,用坩埚钳夹持石灰石,放在酒精喷灯外焰上灼烧几分钟后,放在陶土网上冷却,看看石灰石灼烧后是否容易捏碎、敲碎。
石灰石硬度比较大。
碳酸钙灼烧后生成氧化钙,氧化钙是一种白色粉末状固体。
任务三：碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙之间的转化
观察思考3:将石灰石灼烧后的产物投入盛有冷水的烧杯中,可以观察到什么现象
观察思考4:将烧杯静置片刻,取少量上层澄清的液体置于试管中,向液体中吹气,观察现象。
生石灰与水反应生成的氢氧化钙与人呼出气体中的二氧化碳反应生成碳酸钙白色沉淀。
固体溶解,冷水温度升高。
生石灰与水反应生成氢氧化钙,放出大量的热。
任务四：了解二氧化碳的用途
二氧化碳是自然界中常见的重要物质,其性质决定了它的用途。
二氧化碳在我们生活中有什么用途
(1)二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,密度比空气大,是优良的灭火剂。
(2)干冰升华(或液态二氧化碳汽化)时能从周围环境中吸收大量的热,是良好的制冷剂,常用于食品的保鲜。
(3)干冰升华导致的低温,能使空气中的水蒸气凝结成小水滴,可用于人工增雨。
任务四：了解二氧化碳的用途
二氧化碳在工业生产中有什么用途
(1)二氧化碳能与多种物质发生化学反应,是重要的化工原料,常用于生产纯碱、小苏打、化肥、塑料等。
(2)绿色植物吸收太阳光能,利用二氧化碳和水制造淀粉等有机化合物,为动物和人类提供能量。二氧化碳可以作为气体肥料。
任务五：总结升华
通过本节课的学习,你对二氧化碳的性质有哪些认识 二氧化碳有哪些用途
二氧化碳是无色气体,能溶于水且能与水反应,密度大于空气,不可燃不助燃,能使澄清石灰水变浑浊等。
制冷剂、灭火、碳酸饮料、化工原料、气体肥料、人工增雨等。
核心总结
1.二氧化碳的物理性质:常温、常压下,二氧化碳是无色气体,密度比空气大,能溶于水。
2.二氧化碳的化学性质
(1)CO2不能燃烧也不支持燃烧,不能支持呼吸。
(2)二氧化碳能与水发生化学反应生成碳酸。
CO2+H2O——H2CO3
碳酸很不稳定,容易分解为二氧化碳和水。
H2CO3——CO2+H2O↑
——
△
——
核心总结
(3)二氧化碳能与氢氧化钙反应生成白色的碳酸钙沉淀。这个反应可以用来检验二氧化碳。
CO2+Ca(OH)2——CaCO3↓+H2O
3.二氧化碳的用途:碳酸饮料、灭火、气体肥料、化工原料、人工增雨等。
——
课堂评价
1.下列能说明CO2的密度比空气大的事实是( )
A.二氧化碳能溶于水
B.燃着的木条伸入盛有CO2的瓶中,火焰熄灭
C.CO2可以变成固体
D.CO2能从一个容器倒入另一个瓶口朝上的容器中
D
点拨:A项说明CO2的溶解性,B项说明CO2不可燃也不助燃。
课堂评价
2.下列有关CO2的实验中,只能利用CO2物理性质的是( )
D
课堂评价
3.下列过程中,只与二氧化碳的物理性质有关的是( )
A.二氧化碳通入石蕊试液使其变红
B.向高空发射干冰进行人工增雨
C.二氧化碳倒入盛有燃着蜡烛的烧杯中
D.二氧化碳通入澄清的石灰水中
4.请验证人和动物呼出的气体中含有二氧化碳：
白底白底白底白 (用化学方程式表示)。
B
CO2+Ca(OH)2——CaCO3↓+H2O
——
谢谢观看
Thank you

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