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1、二氧化碳的制取和性质研究二氧化碳的制取和性质研究嘉兴一中实验学校嘉兴一中实验学校 王伟华王伟华世界闻名的世界闻名的“杀狗洞杀狗洞” 在意大利的那不勒斯附近，有个世界闻名的在意大利的那不勒斯附近，有个世界闻名的“杀杀狗洞狗洞”，这个山洞是肓肠结构、洞口在上。任何一，这个山洞是肓肠结构、洞口在上。任何一只健壮的狗走进去，过不多久，就会倒毙在洞中，只健壮的狗走进去，过不多久，就会倒毙在洞中，而人走进去却安然无恙？这是什么原因？而人走进去却安然无恙？这是什么原因？二氧化碳密度比空气二氧化碳密度比空气大大, ,不能供给呼吸不能供给呼吸. . 一个男孩将半个没吃完的西瓜放入自家久未开启过的一个男孩将半个没
2、吃完的西瓜放入自家久未开启过的菜窖菜窖,半个多小时没见该男孩回家半个多小时没见该男孩回家.父母又先后进入菜窖查父母又先后进入菜窖查看看,结果无一生还结果无一生还.(1)菜窖中含有大量的菜窖中含有大量的 气体气体,是由于菜窖中蔬菜是由于菜窖中蔬菜在进行在进行 时放出的时放出的.(2) 在进入久未开启的菜窖、干涸的深进和深洞前必须进在进入久未开启的菜窖、干涸的深进和深洞前必须进行行 试验试验.你想采用如下你想采用如下 作该试验作该试验. A. 发光的灯泡发光的灯泡 B.手电筒手电筒 C.燃烧的蜡烛燃烧的蜡烛CO2呼吸作用呼吸作用检验检验CO2地窖、山洞等地窖、山洞等CO2大量积存大量积存,应进行灯
3、火试验应进行灯火试验 .检测检测CO2的浓度的浓度.半个西瓜三条命半个西瓜三条命!C 因为因为CO2的密度比空气的的密度比空气的大，一般会位于最下层大，一般会位于最下层.菜菜窖处于地下，而且菜会呼吸窖处于地下，而且菜会呼吸放出二氧化碳，放出二氧化碳，CO2就会聚就会聚集在菜窖里，点蜡烛就是为集在菜窖里，点蜡烛就是为了检验菜窖中了检验菜窖中CO2浓度是否浓度是否过大和过大和O2浓度是否较低，防浓度是否较低，防止人进入后窒息止人进入后窒息. 灯火实验原理：灯火实验原理： 菜窖内菜窖内CO2的体积占总体积的的体积占总体积的10，人就会窒息而亡。灯火熄，人就会窒息而亡。灯火熄灭。这就说明当菜窖内灭。这
4、就说明当菜窖内CO2含量过高时，由于含量过高时，由于CO2的不助燃性，做的不助燃性，做探测实验的灯火则会熄灭。如果灯火熄灭，则因先将窖门打开，使探测实验的灯火则会熄灭。如果灯火熄灭，则因先将窖门打开，使窖内外空气流一段时间后，人再进入窖内外空气流一段时间后，人再进入.（注意：需（注意：需“灯火实验灯火实验”的的地方如大棚、菜窖、已干涸的深井等）地方如大棚、菜窖、已干涸的深井等） 灯火实验灯火实验气体发生装置气体发生装置装置装置反应物反应物状态状态固体固体固体固体 + 固体固体液体液体 + 液体液体液体液体 + 固体固体条件条件加热加热不加热不加热(常温常温)能控制反应速度能控制反应速度长颈漏斗
5、下端长颈漏斗下端管口应插入液管口应插入液体下形成液封体下形成液封一一. 实验室实验室CO2的制取的制取 稀盐酸稀盐酸(液体液体)反应方程式：反应方程式： CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O +CO2碳酸钙碳酸钙(固体固体)大理石或石灰大理石或石灰石的主要成分石的主要成分1.先检查装置气密性先检查装置气密性.2.然后在试管、锥形瓶内加大理石然后在试管、锥形瓶内加大理石,然后从长颈漏斗中加稀盐酸然后从长颈漏斗中加稀盐酸.1.检验二氧化碳是否收集满的方法：检验二氧化碳是否收集满的方法： 用燃着的木条放于集气瓶口附近，如果木条用燃着的木条放于集气瓶口附近，如果木条熄灭，则二氧化碳气体
6、已收集满。熄灭，则二氧化碳气体已收集满。2.导管应伸到集气瓶底部导管应伸到集气瓶底部,有利于排尽瓶内空气有利于排尽瓶内空气.分析实验室不用下列药品制分析实验室不用下列药品制CO2的原因：的原因：(1) 大理石和稀硫酸：大理石和稀硫酸：(2) 大理石与浓盐酸：大理石与浓盐酸：(3) 碳酸钠和稀盐酸：碳酸钠和稀盐酸：课堂讨论：课堂讨论： (2)浓盐酸具有挥发性，使制得的浓盐酸具有挥发性，使制得的CO2中含有较多的中含有较多的HCl气气体。体。(3)Na2CO3易溶于水，与酸反应产生易溶于水，与酸反应产生CO2反应太快，适宜反应太快，适宜于灭火器。于灭火器。(1)生成生成CaSO4(微溶微溶),覆盖
7、在大理石外面阻止反应进行覆盖在大理石外面阻止反应进行.二二. CO2的物理性质的物理性质气体气体颜色颜色气味气味 液态颜色液态颜色密度与空气密度与空气相比相比溶解性溶解性O2无色无色无味无味淡蓝色淡蓝色比空气略大比空气略大不易溶于水不易溶于水H2无色无色无味无味无色无色比空气小得多比空气小得多难溶于水难溶于水CO2无色无色无味无味无色无色比空气大比空气大微溶于水微溶于水实验：二氧化碳熄灭蜡烛火焰实验实验：二氧化碳熄灭蜡烛火焰实验一种现象一种现象: 蜡烛火焰蜡烛火焰由下至上由下至上依次熄灭依次熄灭.另种现象另种现象: 蜡烛火焰蜡烛火焰由上至下由上至下依次熄灭依次熄灭. 物理性质：物理性质：密度比
8、空气大密度比空气大.化学性质：化学性质：不能燃烧不能燃烧,不能支持燃烧不能支持燃烧CO2灭火灭火原理原理隔绝隔绝空气空气天平左端上升天平左端上升实验：充满实验：充满CO2的瓶子内，加入水振荡的瓶子内，加入水振荡现象现象:瓶子变瘪瓶子变瘪猜想：猜想：瓶子变瘪的原因是什么？瓶子变瘪的原因是什么？（1）CO2溶解于水溶解于水（2）CO2与水反应与水反应（3）CO2溶解于水并与水反应溶解于水并与水反应验证：验证：紫色石蕊试液变红色。紫色石蕊试液变红色。CO2与水反应生成一种与水反应生成一种碳酸（碳酸（H2CO3）CO2 H2O H2CO3 碳酸碳酸碳酸使蓝色石蕊试液变红色。碳酸使蓝色石蕊试液变红色。H
9、2CO3 H2O CO2红色褪成紫色红色褪成紫色.碳酸不稳定，易分解。碳酸不稳定，易分解。CO2 Ca（OH）2= CaCO3H2O CO2能使澄清石灰水变浑浊。能使澄清石灰水变浑浊。问题：问题： 一一只只存存放放过过石石灰灰水水的的瓶瓶子子，瓶瓶子子的的内内表表面面附附有有的的“白白膜膜”即即白白色色固固体体是是什什么么？如如何何来清除它们？来清除它们？碳酸钙碳酸钙 CaCO3 白色固体，难溶于水白色固体，难溶于水CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO21 CO2不能燃烧，不能支持燃烧。不能燃烧，不能支持燃烧。2 CO2不能供给呼吸。不能供给呼吸。3 CO2和水反应和
10、水反应 CO2 + H2O = H2CO3 H2CO3 = CO2 + H2O4 CO2和澄清石灰水反应和澄清石灰水反应 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3（白）（白） + H2O此反应用于检验此反应用于检验CO2气体的存在。气体的存在。三三. CO2的化学性质的化学性质 四四. 氧化碳的用途氧化碳的用途 1.光合作用原料光合作用原料.(作植物作植物气体肥料气体肥料)2.化工原料化工原料.制纯碱制纯碱Na2CO3、尿素、尿素 CO(NH2)23.灭火灭火:密度比空气大密度比空气大,不能燃烧不能燃烧,不能支持燃烧不能支持燃烧4. CO2固体叫干冰固体叫干冰:作致冷剂作致冷剂 冷藏食品冷藏
11、食品 人工降雨人工降雨5.制汽水制汽水: 微溶于水微溶于水区区别别项目项目光合作用光合作用呼吸作用呼吸作用部位部位 细胞细胞 细胞细胞与光的关系与光的关系 在在 下才能进行下才能进行 都能进行都能进行气体变化气体变化吸收吸收 放出放出 吸收吸收 放出放出 .物质变化物质变化 有机物有机物 有机物有机物能量变化能量变化 能量能量 能量能量 联联系系呼吸作用所分解的呼吸作用所分解的 ，正是光合作用的产物；，正是光合作用的产物；呼吸作用所释放的呼吸作用所释放的 ，正是光合作用贮藏在有，正是光合作用贮藏在有机物中的机物中的 ，植物进行光合作用所需要的能量，植物进行光合作用所需要的能量正是呼吸作用所正是
12、呼吸作用所 的能量。的能量。光合作用与呼吸作用的关系光合作用与呼吸作用的关系含叶绿体的含叶绿体的活活光光有光无光有光无光CO2O2O2CO2制造制造分解分解贮藏贮藏释放释放有机物有机物能量能量化学能化学能释放释放思考思考: 为什么为什么CO2不能燃烧不能燃烧, 而而CO(煤气煤气)具具有可燃性有可燃性?CO2 CO- 2+4 因为因为CO2中碳元素已达到最高化合价中碳元素已达到最高化合价,不能不能再与再与O结合。而结合。而CO中碳还未达到最高化合价中碳还未达到最高化合价,还能与还能与O结合结合.-2+21.常温下，硫化氢（常温下，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的气体，）是一种有臭鸡蛋气味的
13、气体，实验室可用硫化亚铁（实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得，该）固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为反应方程式为FeS H2SO4（稀）（稀） H2SFe SO4 ，则，则应选择应选择 （填序号，下同）来作发生装置。（填序号，下同）来作发生装置。2.NO气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生气体难溶于水，密度略大于空气，易与氧气反应生成成NO2，则应选择，则应选择 装置来收集装置来收集NO。BD 1.1.实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件实验室常用无水醋酸钠和碱石灰的混合固体在加热条件下制取甲烷气体，发生装置可选择下制取甲烷气体，发生装置可选择 （填序号）。
14、（填序号）。甲烷气体一般采用装置甲烷气体一般采用装置C C进行收集，收集满后集气瓶的放进行收集，收集满后集气瓶的放置方式如右图所示，据此可推断甲烷一定具备的物理性质置方式如右图所示，据此可推断甲烷一定具备的物理性质是：是： 、 。2.2.用装置用装置C C收集气体前，将集气瓶内的空气排尽的操作方收集气体前，将集气瓶内的空气排尽的操作方法是：法是： 。A难溶于水难溶于水(不与水反应不与水反应) ；密度比空气小；密度比空气小 将集气瓶装满水将集气瓶装满水照照光光2小小时时检检查查淀淀粉粉AB甲甲乙乙甲、乙两套装置有什么主要区别？甲、乙两套装置有什么主要区别？甲中甲中A内放的是内放的是氢氧化钙溶液氢
15、氧化钙溶液 ，乙中乙中B内放的是内放的是清水清水。随着时间的延长，甲、乙装置的空间内，空气成随着时间的延长，甲、乙装置的空间内，空气成分会发生什么变化？分会发生什么变化？甲装置内空气中的二氧化碳比乙内二氧化碳量大大甲装置内空气中的二氧化碳比乙内二氧化碳量大大减少。减少。（1）A中叶片检查淀粉时，叶片中叶片检查淀粉时，叶片；B中叶片检查淀粉时，叶片。中叶片检查淀粉时，叶片。（2）。）。不显蓝色不显蓝色显蓝色显蓝色光合作用需要二氧化碳。光合作用需要二氧化碳。五、科学家还通过实验证明，光合作用还需要水，五、科学家还通过实验证明，光合作用还需要水，并且必须有叶绿素才能进行。并且必须有叶绿素才能进行。海
16、尔蒙特实验海尔蒙特实验 1648 年，一位比利时的科学家海尔蒙特对此产生了怀疑，于是他设计了这样一个实验：他把一棵重25kg的柳树苗栽种到一个木桶里，木桶里盛有事先称过重量的土壤。以后，他每天只用纯净的雨水浇灌树苗。为防止灰尘落入，他还专门制作了桶盖。五年以后，柳树增重80多千克，而土壤却只减少了100g。因此，海尔蒙特作出何种推断?水分是植物体自身制造的原料。 但是当时他却没有考虑到空气的作用。是谁首先想到植物的生长与空气的作用有关的呢？是一位英国科学家普利斯特利。普利斯特里实验 英国科学家普利斯特曾做过如下实验：在甲、乙两个密闭的玻璃容器内，甲中放一只小白鼠，乙内放了一盆绿色植物和一只小白
17、鼠。分别给予足够的光照，发现小白鼠在乙容器中比在甲容器中的存活时间长许多。问题：(1)此实验说明了植物 。(2)实验中甲是乙的对照。为使实验更为可靠，这两容器内的小白鼠应该 。(3)如果用黑布将乙容器完全罩住，那么这只小白鼠存活的时间比没罩时短，这是因为 。植物光合作用释放氧气年龄、体型和健康状况相同黑布罩住后，植物不能进行光合作用，不能再释放O2（2011台州）台州）对自然的认识是一个不断修正和完善的过程。对自然的认识是一个不断修正和完善的过程。请阅读以下材料，回答问请阅读以下材料，回答问|题：题：材料一：材料一：2400多年前古希腊学者亚里士多德提出，植物多年前古希腊学者亚里士多德提出，植
18、物生长发育所需的物质全部来表自土壤；生长发育所需的物质全部来表自土壤；材料二：材料二：17世纪，比利时海尔蒙特把一棵世纪，比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树千克的柳树种在装有种在装有90千克泥土的水桶里，只浇水。经过五年，再次千克泥土的水桶里，只浇水。经过五年，再次称量，柳树质量已达称量，柳树质量已达80多千克，而泥土减少却不到多千克，而泥土减少却不到100克，克，如图甲所示；如图甲所示； 材料三：材料三：18世纪，英国普利斯特利通过如图乙实验发现，世纪，英国普利斯特利通过如图乙实验发现，A钟罩内的小鼠很快死亡，钟罩内的小鼠很快死亡，B钟罩内的小鼠却可存活较长钟罩内的小鼠却可存活较长时间；时
19、间； 材料四：材料四：1864年，德国萨克斯发现绿色植物在光下还能年，德国萨克斯发现绿色植物在光下还能合成淀粉等物质。合成淀粉等物质。1897年，人们首次把绿色植物的上述年，人们首次把绿色植物的上述生理称为光合作用。生理称为光合作用。 (1)如果亚里士多德的观点成立，则海尔蒙特的实验结果为如果亚里士多德的观点成立，则海尔蒙特的实验结果为 ； (2)普利斯特利实验说明了普利斯特利实验说明了 ；（3）如今，依据碘能使淀粉变）如今，依据碘能使淀粉变 色的特点，常通过检测淀色的特点，常通过检测淀粉来判断植物是否进行了光合作用；为便于观察，需要进行如图粉来判断植物是否进行了光合作用；为便于观察，需要进行如图丙的实验，当实验结束取出小烧杯后，可观察到酒精和叶片的颜丙的实验，当实验结束取出小烧杯后，可观察到酒精和叶片的颜色分别是色分别是 。(1)土壤质量明显减少（从具体质量的数值予以比较也可）土壤质量明显减少（从具体质量的数值予以比较也可）(2)绿色植物能释放供动物维持生命的气体绿色植物能释放供动物维持生命的气体 (3)蓝蓝 酒精呈绿色，叶片呈黄白色酒精呈绿色，叶片呈黄白色
