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4.4《大自然中的二氧化碳》知识梳理+知识导学+疑难突破（鲁教版九年级化学）

※基本信息※
- 资料类型：教(学)案
- 教材版本：鲁教版
- 适用学校：不限
- 所需点数：1点
- 资料来源：收集
- 资料作者：
- 资料大小：36.38KB
- 资料上传：admin
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- 更新时间：2010-12-11 16:47:54
- 上传时间：2010-12-11 16:48:27
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※资料简介※
第四节大自然中的二氧化碳

知识梳理
1.二氧化碳的循环以及对生活和环境的影响
(1)二氧化碳的生成和消耗：人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧都产生二氧化碳。而自然界消耗二氧化碳主要依靠绿色植物的_______以及水和矿物质对二氧化碳的溶解。
(2)大气中二氧化碳增多的原因及危害：人口增多、大量使用化石燃料、大量森林遭到破坏，导致大气中二氧化碳含量不断上升，引起了______________。
(3)控制温室效应的措施：减少化石燃料的使用；开发新能源或清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。
答案：(1)光合作用 (2)温室效应
2.二氧化碳的实验室制法
(1) 实验室制取气体的思路和方法:
首先要研究气体实验室制取的化学反应原理，即选择合适的反应物和反应条件(如常温、加热、加催化剂等)，还要选择合适的实验装置，并需研究如何验证制得的气体就是所要制的气体。
(2)实验室制取二氧化碳的反应原理为：___________________________________。
(3)常用的实验室制取CO2的装置如图4-13：

图4-13
(4)CO2的收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。收集气体时，导气管应伸入集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。
(5)CO2气体的验证
①检验方法：将生成的无色、无味的气体通入到澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O。
②验满的方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内)，如果木条立即熄灭，则CO2气体已集满。
(6)实验室制取二氧化碳的操作步骤
一般步骤为：①按要求连接好仪器 ②检查装置的气密性 ③向反应器中装入大理石 ④向长颈漏斗中注入稀盐酸 ⑤收集气体 ⑥验满
答案：(2)CaCO3+2HCl====CaCl2+H2O+CO2↑
3.CO2的性质
(1)物理性质：____________________________。
(2)化学性质：
a.不燃烧，也_______，不供给呼吸
b.与水反应：CO2+H2O====H2CO3
c.与石灰水反应:CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
4.CO2的用途
制作_______、作温室气体肥料、灭火、_______等。
答案：(1)无色、无味、密度比空气大、能溶于水的气体 (2)不支持燃烧碳酸饮料干冰作制冷剂
疑难突破
1.实验室能够产生二氧化碳的途径有多种，如：碳的燃烧、木炭还原氧化铜、一氧化碳还原氧化铜、高温分解石灰石、含碳化合物的燃烧、碳酸钠与稀盐酸的反应以及大理石与稀硫酸的反应等等，为什么单单选用大理石(或石灰石)与稀盐酸的反应呢？
剖析：碳的燃烧，木炭还原氧化铜，一氧化碳还原氧化铜，高温分解石灰石制二氧化碳成本高、操作麻烦、纯度低，不适宜于实验室制取二氧化碳。而碳酸钠与稀盐酸的反应速率太快，不易收集。大理石(或石灰石)是块状固体，碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫酸钙，不易溶于水，覆盖在碳酸钙表面，阻隔了硫酸与碳酸钙的接触，所以反应很快停止了。
    选用大理石(或石灰石)与稀盐酸的反应制取二氧化碳的理由是：石灰石(或大理市)与稀盐酸反应不需加热，而且反应速度适中，易于收集。
2.在某些题目中会出现：刚刚制出的二氧化碳气体用导气管通入到澄清的石灰水中，未观察到浑浊现象。请思考其原因可能有哪些？
剖析：答案不固定，符合要求即可。
未观察到浑浊现象的原因很多，可从装置的选择、装置的气密性、酸的浓度、石灰水的有效性等方面作答。
问题探究
问题1 将CO2气体通入紫色石蕊试液，紫色石蕊试液会变成红色。设计实验探究是什么使紫色石蕊试液变红的。
探究：实验一：向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水。
实验二：将干燥的紫色石蕊试纸放入盛有CO2气体的集气瓶。
实验三：先向干燥的紫色石蕊试纸上面洒水，然后再将湿润的紫色石蕊试纸放入盛有CO2气体的集气瓶。
现象：实验一、实验二中的紫色石蕊试纸未变红，实验三中的紫色石蕊试纸变红了，说明紫色石蕊试液变红是CO2气体和水共同作用的结果，实质上是：
CO2+H2O====H2CO3
是H2CO3使紫色石蕊试液变红的。
问题2 你们能总结出实验室制取气体的制备装置取决于什么？
探究：①取决于反应物的状态；②反应条件。
    反应物的状态不同选用装置不同，如制H2，是固体与液体反应，要选用带有分液漏斗的装置，而制O2是直接用固体加热，要选用大试管、酒精灯等加热装置。
典题精讲
例1 如图4-14所示，水槽内盛有少量新制的澄清石灰水，点燃阶梯上的蜡烛，用玻璃钟罩将其扣在水糟内。

图4-14
(1)实验观察到的现象有:
①__________________，原因是____________________________________；
②__________________，原因是____________________________________；
③__________________，原因是____________________________________。
(2)小明用上述实验来测定空气中O2的体积含量，结果发现与理论数据有偏差，其原因可能是_________。(装置的气密性好)
思路解析两枝蜡烛都熄灭是毫无疑问的，哪一枝蜡烛先熄灭?蜡烛在很小的空间内燃烧，放出的热量使生成的CO2分子的间隔变大，从而使CO2的密度变小，大部分CO2就集中在钟罩的上部。随着燃烧的进行，钟罩上部的CO2越来越多，由于CO2不能支持燃烧，高处蜡烛会先熄灭，低处蜡烛也相继熄灭。蜡烛燃烧生成的CO2被澄清的石灰水吸收，石灰水变浑浊； CO2被吸收后，钟罩内压强要减小，钟罩内水面上升。钟罩内的液面为什么不能上升约1/5体积呢?应围绕蜡烛燃烧和石灰水吸收CO2这两个反应去考虑：钟罩内的O2是否消耗完了，生成的CO2是否全部被吸收了?由于CO2不能支持燃烧，当钟罩内CO2浓度过高，在O2没有消耗完之前，蜡烛熄灭是很有可能的；如果摇动钟罩，CO2可能会被全部吸收，而实验中并没有摇动的操作，因此生成的CO2没有被全部吸收也是很有可能的。
答案：(1)①高处蜡烛先熄灭，低处蜡烛后熄灭产生的热量使CO2的密度变小而上升，集中在钟罩的上部
②澄清的石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O
③钟罩内液面上升石灰水吸收CO2后，钟罩内压强减小
(2)钟罩内O2没有消耗完或生成的CO2没有被石灰水全部吸收等
例2 (经典回放)(1)实验室制取大量CO2气体，是否能用稀硫酸和大理石为原料？_______(填“是”或“否”)为什么？___________________________。
(2)图4-15是实验室制备CO2的装置图。该装置的特点是：打开弹簧夹，大理石和盐酸接触，发生反应；关闭弹簧夹后，盐酸被反应产生的CO2气体压回长颈漏斗，与大理石分离，停止反应。
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