二氧化碳的详细物理和化学性质

Question

如题所述

Answer 1

一、二氧化碳的物理性质

【提问】我们讨论物质的物理性质一般从哪几方面考虑？

【回答】从物质的颜色、状态、气味、溶解性、密度等几个方面考虑。

【讲述】各实验小组(2人)观察集气瓶中二氧化碳气体的颜色、状态，并闻一下气味(注意闻气味的方法)，回答观察结果。

【板书】1．无色、无气味的气体

【设问】在加压冷却的情况下，二氧化碳还会是无色气体吗？

【讲述】当然不会。二氧化碳在冷却和加压下变成无色液体，温度更低时变成雪花状固体。经过压缩的二氧化碳固体叫干冰。在100kPa下，干冰在-78．5℃吸收大量的热，直接变成二氧化碳气体。

(边讲边板书，并联系学生熟悉的樟脑丸简单介绍升华现象。)

【板书】

师：二氧化碳的溶解性怎样呢？

【演示】分别将一瓶汽水和啤酒振荡后，迅速打开瓶盖，有大量气泡逸出。

师：瓶中逸出的大量气泡是二氧化碳，请你解释上述现象。

生：汽水和啤酒在加压下溶有较多二氧化碳。打开瓶盖，压强减小，二氧化碳大量逸出。

师：二氧化碳在水里的溶解能力跟压强有什么关系？

生：二氧化碳能溶于水，溶解能力随压强增大而增大。

【板书】2．能溶于水(1∶1)

师：同学们可以自己做实验，得到有关二氧化碳密度的知识。

【投影】向小塑料袋中倾倒二氧化碳。(教师作示范操作。)注意观察两端的小塑料袋是否依旧保持平衡，并说明为什么。

生：倒入二氧化碳的塑料袋一端向下倾斜，说明二氧化碳的密度比空气大。

师：二氧化碳的密度是1．977g/L，是空气的1．5倍。因此，可以像倾倒液体那样把二氧化碳从一个容器倒入另一个容器中。

【板书】3．密度是1．977g/L，比空气的密度大。

师：二氧化碳的密度比空气大，所以实验室可以用什么方法收集二氧化碳？

生：向上排空气法。

师：能不能用排水法收集二氧化碳？为什么？

生：不能。因为二氧化碳能溶于水。

【小结】二氧化碳密度比空气大、能溶于水，因此二氧化碳只能用向上排气法收集。

【讲述】以上我们介绍了二氧化碳的物理性质，那么，二氧化碳有哪些重要的化学性质呢？

【板书】二、二氧化碳的化学性质

【投影】二氧化碳能使蜡烛火焰熄灭。

【演示】向放有两支燃着的蜡烛的烧杯中倾倒二氧化碳。要求学生注意观察，并叙述蜡烛先后发生的现象。

生甲：二氧化碳使蜡烛火焰熄灭。

生乙：下层阶梯上的蜡烛火焰先熄灭，上层蜡烛火焰后熄灭。

师：第二名同学观察得更仔细。以上现象说明什么？

生丙：说明二氧化碳不能燃烧，也不帮助燃烧。

生丁：再次证明二氧化碳的密度比空气大。

【板书】1．一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

【讲述】任何事物都是相对的。也许有的同学要问：什么情况下二氧化碳能够燃烧？产物是什么？课下，老师将跟感兴趣的同学共同探讨这个问题。

【设问】实验证明二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。那么，它是否可以供给呼吸？

【讲述】同学们也许听过阿尔卑斯山“死狗洞”的故事吧！(教师扼要介绍故事梗概。)下面让我们用实验来揭开“死狗洞”的奥秘。

【演示】把两只小白鼠(或小麻雀)分别放入盛有二氧化碳和空气的标本瓶中。要求学生观察比较小白鼠的活动情况：盛有二氧化碳瓶中的小白鼠呼吸逐渐停止，不能动了。另一瓶中的小白鼠活动正常。(引导学生分析现象，得出二氧化碳不能供给呼吸的结论。)

【板书】2．二氧化碳不供给呼吸

【提问】那么，“死狗洞”中狗死的原因是什么？

【回答】像小白鼠一样，山洞中大量的二氧化碳使狗窒息而死。

【讲述】二氧化碳没有毒性，但它无法供给呼吸。当空气中二氧化碳含量达1％的时候，对人体就有害处；达到4％～5％时，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10％时，会不省人事，呼吸停止，导致死亡。

【设问】一些久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底部，二氧化碳的浓度往往很高。在进入这些地方前，必须先做什么实验，才能保证人身安全？

师：(用三只分别盛有含二氧化碳量各不相同的标本瓶模拟同学们郊游时遇到的三口“深井”。)请同学们用实验的方法说明能不能进入这三口“深井”？

【演示】(先引导学生讨论，然后选一名学生到讲台演示。)把三根系有细铁丝的燃着的蜡烛分别伸入“深井”中，一瓶蜡烛火焰熄灭，一瓶蜡烛火焰燃烧不旺，另一瓶蜡烛燃烧正常。

生：火焰熄灭或燃烧不旺，说明“井”中二氧化碳浓度过大，都不能进去。

师：用类似的方法检验，就可保证人身安全。

师：下面我们将通过实验探讨二氧化碳能不能跟水反应。

【投影】

*醋酸是食醋的主要成分，是一种酸。

【实验】(教师指导学生做以上实验。)

师：实验中同学们要仔细观察比较固体石蕊和石蕊试液颜色是否发生变化，叙述实验现象，分析其中的原因。

生：向固体石蕊通入二氧化碳，固体的颜色不变化。向石蕊试液中通入二氧化碳或滴加醋酸，紫色石蕊试液变成红色。

师：以上事实说明什么？

生甲：二氧化碳不能跟石蕊直接发生反应。

生乙：在有水的条件下，二氧化碳才能跟石蕊发生反应。

生丙：二氧化碳与水反应，产生一种跟醋酸性质相似的新物质，使石蕊试液变成红色。

师：第三位同学回答得更明确、更具体。二氧化碳跟水作用，生成碳酸，它使紫色石蕊试液变成红色。(进而引导学生写出化学反应方程式。)

【板书】3．二氧化碳跟水反应

师：大家再做一个实验。

【实验】分别加热盛有碳酸和醋酸的两支试管(教师示范操作)，观察并叙述产生的现象，分析其中的原因。

生甲：盛有碳酸的红色试液，加热后又变成紫色，而盛有醋酸的红色试液却没有变化。

生乙：原因是能使石蕊试液变红色的碳酸受热后发生反应，生成其他物质。

师：碳酸不稳定，很容易分解成水和二氧化碳，所以红色石蕊试液又变成紫色，而醋酸加热不分解。

【板书】H2CO3==H2O+CO2↑

师：下面我们通过实验寻找二氧化碳的又一重要化学性质。

【板书】4．二氧化碳跟石灰水反应

【实验】向澄清石灰水中吹入二氧化碳气体(教师示范操作)。

师：产生什么现象？说明什么？

生甲：澄清的石灰水变浑浊。

生乙：说明二氧化碳跟石灰水发生了反应，生成难溶于水的白色固体。

师：现象叙述准确，分析明确具体。石灰水的主要成分是氢氧化钙，二氧化碳跟它反应后生成的白色固体，叫做碳酸钙。反应的化学方程式是

【板书】CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓＋H2O

师：这个反应可用于鉴定二氧化碳。下面请同学讨论两个问题。

【投影】讨论1：为了使石灰浆抹的墙壁尽快干，为什么常在室内生个炭火盆？为什么开始放炭火盆时墙壁反而潮湿？

讨论2：你怎样用实验的方法证明一瓶无色气体一定是二氧化碳？

【回答】略(可由几个学生回答，相互补充)。

【小结】略(教师小结时，应强调二氧化碳的鉴定方法与鉴别方法的不同)。

师：以上我们学习了二氧化碳的物理性质和化学性质，下面我们做练习。

【投影】练习1：有四瓶无色气体，它们分别是氢气、氧气、空气和二氧化碳气体。请用最简单的实验方法将它们区别开？

【回答】略(教师要引导学生用最简单的方法鉴别，同时要求语言简练、完整，表达准确、清楚)。

【投影】练习2：填写下表

【回答】略(教师以2人～3人写在投影胶片上的答案进行小结。)

【评注：采用类比的方法，及时检测和巩固所学知识，课堂教学效果较好。】

【预习】二氧化碳的用途、制法

Answer 2

二氧化碳,化学式为CO2，式量44.01，碳氧化物之一，俗名碳酸气，也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，易溶于水，1体积水可溶1体积二氧化碳。并生成碳酸。（碳酸饮料基本原理）

固态二氧化碳俗称干冰，升华时可吸收大量热，因而用作制冷剂，如人工降雨，也常在舞美中用于制造烟雾。

二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气略大，所以也被用作灭火剂。

二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，温室中常用二氧化碳作肥料。

空气中含有约0.03%二氧化碳，但由于人类活动（如化石燃料燃烧）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应，全球气候变暖，冰川融化，海平面升高.......旨在遏止二氧化碳过量排放的《京都议定书》已经生效，有望通过国际合作遏止温室效应。

二氧化碳密度为1.977克/升，熔点-56.6℃(226.89千帕——5.2大气压)，沸点-78.5℃(升华)。临界温度31.1℃。常温下7092.75千帕(70大气压)液化成无色液体。液体二氧化碳密度1.1克/厘米3。液体二氧化碳蒸发时或在加压冷却时可凝成固体二氧化碳，俗称干冰，是一种低温致冷剂，密度为1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃时每100体积水可溶88体积二氧化碳，一部分跟水反应生成碳酸。化学性质稳定，没有可燃性，一般不支持燃烧，但活泼金属可在二氧化碳中燃烧，如点燃的镁条可在二氧化碳中燃烧生成氧化镁和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟碱或碱性氧化物反应生成碳酸盐。跟氨水反应生成碳酸氢铵。无毒、但空气中二氧化碳含量过高时，也会使人因缺氧而发生窒息。绿色植物能将二氧化碳跟水在光合作用下合成有机物。二氧化碳可用于制造碳酸氢铵、小苏打、纯碱、尿素、铅白颜料、饮料、灭火器以及铸钢件的淬火。二氧化碳在大气中约占总体积的0.03％，人呼出的气体中二氧化碳约占4％。实验室中常用盐酸跟大理石反应制取二氧化碳，工业上用煅烧石灰石或酿酒的发酵气中来获得二氧化碳。本回答被网友采纳

Answer 3

二氧化碳密度比空气大，能溶于水。二氧化碳不支持燃烧本身也不燃烧，固态二氧化碳称为干冰，可用于人工降雨。同样有三态变化。--物理性质
二氧化碳与水反应生成碳酸，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
实验室制取二氧化碳利用大理石或石灰石与稀盐酸反应。--化学性质
化学式为CO2.
初中课本就有。

Answer 4