大自然中的二氧化碳

第三节大自然中的二氧化碳美国夏威夷冒纳罗亚山顶空气中二氧化碳含量随时间的变化曲线1958—2011年间的测量结果（1）认真观察上图中的曲线的形状和走势，想一想：①在同一年度内，大气中二氧化碳的含量是怎样变化的？②是不是每一年度都在重复这样的变化规律呢？原因是什么呢？③在不同年度，空气中二氧化碳含量的变化呈现了怎样的趋势？④你还能从这幅图中获得哪些信息？长时间的连续观测表明：同一年度内，大气中二氧化碳的含量是冬季高于夏季，而且这种变化规律每年都在发生，这主要是因为冬季植物的光合作用减弱，生活取暖燃烧化石燃料，产生大量二氧化碳的缘故。大气中的二氧化碳动植物的呼吸作用110化石燃料的燃烧5自然界中的碳循环光合作用112溶解并生成石灰石2森林的砍伐2（2）分析上图，讨论以下问题。①产生二氧化碳的主要途径有哪些?共有多少种?②自然界中消耗二氧化碳的主要途径有哪些?共有多少种?③产生的二氧化碳与消耗的二氧化碳相等吗?④从图中可以看出,二氧化碳主要以哪种途径被消耗?产生二氧化碳的主要途径自然界中消耗二氧化碳的主要途径动植物的呼吸作用化石燃料的燃烧森林砍伐溶解并生成石灰石

植物的光合作用二氧化碳的生成与消耗

CO2

O2地球怎么了？低碳生活二氧化碳的含量升高会对环境产生什么影响呢？阅读教材133页内容，思考：观点1.科学家普遍认为，大气中二氧化碳含量的增加导致全球变暖，引起“温室效应”，从而使两极冰川融化，海平面升高，海水上涨，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临被海水淹没的危险。观点2.一些科学家认为目前没有任何确切证据说明CO2含量的增加与天气的变化有直接的关系。观点3.也有科学家认为地球演化过程中的另一个“冰期”即将到来，二氧化碳含量增加导致的全球变暖对延缓“冰期”的到来具有积极作用。(2)以上观点你支持哪一点？如何减少二氧化碳的排放量?减少二氧化碳排放量的措施：①减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用；②开发利用太阳能、地热能、风能、氢能等清洁能源；③大力植树造林，严禁乱砍滥伐。节能减排：节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放。低碳生活：把生活作息时所耗用的能量要尽量减少，从而减低二氧低碳的排放量。2.如何让这些物质反应？——反应的基本原理4.如何检验生成的气体是二氧化碳？如何验满？5.操作时应该注意哪些问题？3.选择什么样的反应装置和收集装置？1.选择什么药品？

你认为若在实验室里制取一瓶CO2，需要考虑哪些问题？二氧化碳的实验室制法C、CH4、CaCO3、NaClC+O2CO2点燃CH4+2O2CO2+H2O点燃CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2OC+O2CO点燃大理石或石灰石（主要成分是CaCO3）和稀盐酸CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑药品：反应原理：实验室制取CO2—药品和反应原理AABCDE

如图是实验室常用的制取气体的装置。若用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，则反应装置应选

，理由是

；收集装置应选

，理由

。资料：通常状况下，二氧化碳是一种无色、能溶于水的气体，密度约为空气的1.5倍。实验室制取CO2—制取装置验满方法检验方法实验室制取CO2—检验和验满方法CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O把点燃的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明已满。把气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。你说我说1.二氧化碳的循环2.二氧化碳的实验室制法⑴反应原理⑵制取装置⑶检验方法CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(4)验满方法1.自然界存在如图所示的循环过程，图中Ａ处不包括下列哪项（）Ａ.人和动物的呼吸Ｂ.植物的呼吸作用Ｃ.煤的燃烧Ｄ.用氢气做燃料驱动火箭D课堂检测2.实验室制备大量二氧化碳气体时一定不需要用到的仪器是（）A．长颈漏斗B．锥形瓶C．酒精灯D．集气瓶．C3.NO是大气污染物之一，但少量NO在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。NO难溶于水，密度比空气大。通常情况下极易与氧气反应。实验室收集NO的方法是（）

A.向上排空气法B.向下排空气法

C.排水法D.排水法或向上排空气法C4．实验室制备二氧化碳气体，通常有以下几个步骤：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．②①④③⑤⑥C．②①③④⑤⑥ D．②③④①⑤⑥C5.可以用推拉注射器活塞的方法检查下图中装置气密性。当缓慢拉活塞时，如果装置气密性良好，可以观察到的现象是（）A．长颈漏斗下端口有气泡B．瓶中液面上升C．注射器内有液体D．长颈漏斗内液面上升A某实验小组利用下面装置制取二氧化碳气体，请根据装置回答：①欲制取一瓶二氧化碳气体，应选用装置是_______，有关化学方程式为______________________________；②一同学利用装置C验证制得的气体时未看到浑浊现象，可能的原因是

，_________________；③要得到干燥的二氧化碳气体，还应用到装置_____；二氧化碳的性质和用途方法（二）实验操作现象结论

二氧化碳的密度比空气大倒入二氧化碳的一端向下倾斜在铁架台上系一根细木棍，在木棍的两端各挂一个小纸袋，使其保持平衡，向其中一个小纸袋中倒入二氧化碳。2、说明CO2可溶于水，使瓶内气压变小。在通常情况下，1体积水约能溶解1体积的CO2。CO2是无色、无味，密度比空气大，可溶于水，实验2、向软塑料瓶中加入水，盖紧瓶塞后，发现塑料瓶向内凹陷。一、二氧化碳的物理性质颜色状态气味密度（与空气比较）溶解性无色密度比空气大易溶于水通常状况下为气体，在一定条件下会变成固体（干冰）无味CO2气体无色液体雪花状固体干冰加压降温降温压缩101kPa-78.50C升华一定条件下，二氧化碳的三态变化干冰不是冰，是二氧化碳的固体。（吸热）状态改变——物理变化二氧化碳的化学性质⑴一般情况下，CO2不能燃烧，不能支持燃烧。⑵CO2不能供呼吸二氧化碳对人体健康的影响空气中二氧化碳的体积分数对人体健康的影响1%使人感到气闷、头昏、心悸4%~5%使人感到气喘、头痛、眩晕10%使人神志不清、呼吸停止，以至死亡现象：向烧杯中倾倒二氧化碳时，下面蜡烛先熄灭，上面蜡烛后熄灭。

结论：说明CO2不能燃烧，也不能支持燃烧，同时密度比空气大。思考：我们都知道可口可乐是碳酸类饮料，水里面溶解了大量的CO2，那么为什么称为“碳酸饮料”呢，在CO2溶解过程中又发生了什么变化呢？

CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色。CO2+H2O=H2CO3

（紫色

红色）

碳酸很不稳定，容易分解为二氧化碳和水，受热时分解更快。H2CO3=H2O+CO2↑

（红色紫色）

实验探究：向盛有紫色石蕊溶液的试管中通入CO2，溶液会变成红色。是什么物质使紫色石蕊溶液变成红色你的猜想：猜想1、是水使紫色石蕊变红猜想2是二氧化碳使紫色石蕊变红猜想3、是二氧化碳与水反应的生成物使紫色石蕊变红提供仪器和药品：石蕊溶液染成的紫色干燥的小花三朵二氧化碳二瓶

水

碳酸验证猜想：猜想

实验步骤

实验现象

是水使紫色石蕊变红给第一朵小花喷上水小花呈现紫色结论：水不使紫色石蕊变红验证猜想：猜想

实验步骤

实验现象

是二氧化碳使紫色石蕊变红小花无明显变化结论：二氧化碳不使紫色石蕊变红验证猜想：猜想

实验步骤

实验现象

是二氧化碳与水反应的生成物使紫色石蕊变红小花由紫色变为红色结论：二氧化碳与水反应的生成物使紫色石蕊变红(实验探究)CO2与澄清石灰水的反应

实验：澄清石灰水中吹二氧化碳气体现象：澄清石灰水变浑浊

结论：CO2能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生化学反应，生成白色的碳酸钙沉淀。

CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O

检验CO2的方法敞口久置的石灰水表面会“长出”一层“白膜”，该“白膜”其实是

，其产生原理是

。

CaCO3CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O2．为了让用石灰浆[Ca(OH)2]抹的墙壁快点干燥，人们常在室内生个炭火盆，这是为什么？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而变潮湿了？[解答]因为木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与石灰浆反应生成碳酸钙沉淀和水，所以墙壁越来越硬，刚开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿。练习二氧化碳的用途1、二氧化碳能促进植物的光合作用，可作温室里的气体肥料；2、密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，能灭火；3、因为易溶于水，所以可制汽水等碳酸饮料；4、干冰可用作人工降雨，创造云雾缭绕的景象；还可作制冷剂，用于冷藏食物。5、可用来检验澄清的石灰水；

6、是生产尿素、甲醇、碳酸氢铵、碳酸氢钠（俗称小苏打）的重要原料。CO2沫灭火机纯碱汽水尿素人工降雨温度计灭火工业原料致冷剂光合作用三、CO2的用途性质决定用途，用途反映性质一、二氧化碳的物理性质无色.无味的气体，比空气的密度大，能溶于水二、二氧化碳的化学性质1、无毒，但不能供给呼吸。2.既不能燃烧，也不能支持燃烧,可以灭火。3、与水的反应。CO2+H2O==H2CO3碳酸不稳定易分解H2CO3==H2O+CO2↑4、与澄清的石灰水反应生成白色沉淀CaCO3。CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2O5.CO2通入澄清的石灰水，澄清的石灰水变浑浊，持续通入，石灰水又变澄清。涉及到的方程式：

CO2＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋H2OCaCO3+CO2+H2O＝Ca(HCO3)2△灯火实验

CO2物理性质：1、无色、无味、气体，干冰2、密度比空气大；3、能溶于水。化学性质：1、既不能燃烧也不能支持烧；2、与水反应：CO2+H2O=H2CO33、与氢氧化钙反应：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O功过1、灭火；2、作化肥；3、光合作用；4、作化工原料；5、干冰作制冷剂和人工降雨。

温室效应

减缓措施1、植树造林，严禁乱砍滥伐；2、使用新能源；3、不使用一次性筷子；4、双面使用纸张。干冰的作用1、人工降雨升华时吸收大量的热量2、保存食物升华时使周围温度降低3、舞台烟幕升华时产生大量的烟雾【巩固练习】

1、检验某无色气体是否是二氧化碳的方法是（

）

A、将气体通入紫色石蕊溶液中

B、将气体从一个容器倒入另一容器中

C、将点燃的木条伸入集气瓶中

D、将气体通入澄清的石灰水中D2、两支试管中各注入5mL滴有石蕊试液的蒸馏水，通入二氧化碳气体，然后一支加热，另一支撒入少量的活性炭，其颜色变为①红—紫—无②紫—红—紫③紫—红—无④无—红—无；其中正确的是（

）

A、①②

B、②④

C、②③

D、①③

C3、下列物质的用途中既利用了物质的物理性质，又利用物质的化学性质的是（

）A、二氧化碳用于灭火

B、石墨用作极

C、干冰用于人工降雨

D、焦炭用于冶金工业

A4、下列有关二氧化碳的实验中,只能说明二氧化碳的物理性质的是()矿泉水塑料瓶CO2石灰水

CO2紫色石蕊试液ABCDD1、装置A中反应现象是

有关方程式为

装置B中反应现象是

有关方程式为装置C中反应现象是