【正文】 答案：（ 1） A（ 2） E（ 3）水或稀酸溶液（寫出具體酸也可） [自我檢測 ] 1．下列哪種過程中不產(chǎn)生二氧化碳 ( ) A．呼吸 B．木材燃燒 C．植物光合作用 D．食物腐敗 2．實(shí)驗(yàn)室用大理石制取二氧化碳，酸最好使用 ( ) A．稀硫酸 B．濃鹽酸 C．濃硫酸 D．稀鹽酸 3．實(shí)驗(yàn)室制取 CO2，不需使用的儀器是 ( ) A．導(dǎo)管 B．酒精燈 C．試管 D．帶孔橡皮塞 4．要鑒別 O CO2 兩瓶氣體不可取的方法是 ( ) A．分別通入澄清石灰水中 B．分別測定和比較兩種氣體密度 C．用燃著的木條分別伸入集氣瓶中 D．用帶火星的本條分別伸入集氣瓶中 5．除去熱水瓶膽內(nèi)的水垢 (主要成分是碳酸鈣 )，最好采用的方法是 ( ) A．猛擊后用大量水沖洗 B．加入石灰水浸泡 C．加入適量的稀鹽酸后用水沖洗 D．煅燒 6．能用來鑒定二氧化碳的試劑是 ( ) A．水 B．澄清石灰水 C．燃著的木條 D．鹽酸 7．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀加熱分解制氧氣和用大理石與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳相比較，下列說法中，正確的是 ( ) A．都需要加熱 B．前者反應(yīng)物是固體，后者反應(yīng)物是固體和液體 。實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化氨和消石灰的固體混合物制取氨氣。氣體的收集方法是由氣體的性質(zhì)決定的。 答案 ：見分析。因此在進(jìn)去之前，須先用燈火試驗(yàn)。 (4)石灰漿的成分是氫氧化鈣，抹到墻壁上后，接觸到空氣中的二氧化碳生成難溶的碳酸鈣從而使石灰墻壁硬化。用飛機(jī)從高空撒布干冰，能夠使空氣里的水蒸氣凝結(jié)，變成水滴下降。 (3)干冰可以做致冷劑，用來保存容易腐敗的食品。因?yàn)樘妓岵环€(wěn)定，加熱后，又分解成水和二氧化碳。碳酸能使紫色石蕊試液變紅。（ 2）大理石和稀鹽酸 CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O 【例 3】 簡答題： 實(shí)驗(yàn)室為什么不能用硫酸跟碳酸鈣反應(yīng)制取二氧化碳？ 把二氧化碳通入紫色石蕊試液，產(chǎn)生什么現(xiàn)象？述試液加熱煮沸后，會發(fā)生什么變化？冷卻后向上述試液投入活性炭并振蕩，又發(fā)生什么變化？ 為什么干冰可作致冷劑和用來人工降雨？ (4)為什么用石灰漿粉刷的墻壁，幾天后就變硬 了？ (5)為什么有時(shí)人走進(jìn)久未開啟的菜窖會突然暈倒？進(jìn)入菜窖前怎樣檢驗(yàn)并避免發(fā)生這種事故？ 分析： (1)實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳?xì)怏w應(yīng)用大理石和鹽酸反應(yīng)，不宜用硫酸，因?yàn)榱蛩崤c碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶于水的物質(zhì)，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度時(shí)，硫酸鈣會包住碳酸鈣表面，使碳酸鈣與硫酸不再接觸而反應(yīng)停止，所以實(shí)驗(yàn)室一般用鹽酸而不用硫酸與大理石反圖 6－ 19 應(yīng)制取二氧化碳。 分析：本題是考查實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳裝置、藥品及反應(yīng)原理 。 答案： B 【例 2】 如圖 6－ 19 是某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的裝置圖，請你指出： ⑴ 指出圖中的錯(cuò)誤，并說明理由。 2． CO2 檢驗(yàn)和驗(yàn)滿的方法是不同的 ，檢驗(yàn)用澄清的石灰水，驗(yàn)滿用燃著的木條。 3．了解實(shí)驗(yàn)室中制取氣體的思路和方法。 [板書設(shè)計(jì) ] 課題 2 二氧化碳制取的研究 三、學(xué)案 課題 2 二氧化碳制取的研究 [學(xué)習(xí)目標(biāo) ] 1．了解實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的反應(yīng)原理。 【自我檢測】見學(xué)案部分 【推薦作業(yè)】 1．認(rèn)真寫出探究活動報(bào)告。 圖 6－ 18 【知識整理】 學(xué)生談對本節(jié)課的收獲，教師補(bǔ)充完善。 2．檢驗(yàn)方法：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，如果變渾濁，則證明是二氧化碳（投圖 617 圖 615 圖 616 影如圖 6－ 18 左圖）。 [學(xué)生活動 ] 1.． ． 按照正確 的實(shí)驗(yàn)步驟制取并收集一瓶二氧化碳。） 收集裝置：收集裝置 要根據(jù) CO2 的性質(zhì)來確定．因?yàn)?CO2 能溶于水， 且密度比空氣密度大，因此一般只用向上排空氣 法來收集 (如圖 6－ 16 所示 ) 思考：為什么插入集氣瓶的導(dǎo)氣管要接近瓶底？（如果不接近瓶底，瓶內(nèi)空氣不易排出，收集到的 CO2氣體不純。由于反應(yīng)物是塊狀的大理石 或石灰石與稀鹽酸反應(yīng)，且反應(yīng)不需要 加熱，生成的 CO2難溶于酸，因此 CO2 的發(fā)生裝置可為 (如圖 6－ 15 所示 )（或其它類似裝置，如容器用平底燒瓶也可）。（投影） 反應(yīng)物 的狀態(tài) 反應(yīng) 條件 密度比空 氣大或小 溶解性 是否與 水反應(yīng) 二氧化碳 氧 氣 [學(xué)生活動 ] 1．交流討論：根據(jù)上述信息 分析，制取二氧化碳和氧氣的發(fā)生裝置和收集裝置有什么 不同？ 2．實(shí)驗(yàn)探究：結(jié)合上述原理和教材 111 頁提供的儀器，設(shè)計(jì)制取二氧化碳的裝置，并與同學(xué)討論、交流，分析各自設(shè)計(jì)的裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。此法收集的氣體較為干燥，但純度較差；需要驗(yàn)滿 (如圖 6－ 14 所示 )。 ③ 向下排空氣集氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣小且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體。同時(shí)，應(yīng)在集氣瓶的瓶口處蓋上玻璃片，以便穩(wěn)定氣流。 ② 向上排空氣集氣法：適用于相同狀況下，密度比空氣大且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體。 ⑵ 收集裝置的選擇依據(jù)：氣體的水溶性、氣體的密度 ① 排水集氣法：適用于難溶于水或不易溶于水且不與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。 ① 如果反應(yīng)物的狀態(tài)是固體，反應(yīng)條件需耍加熱，采用如圖 6－ 10 所示裝置。（重點(diǎn)比較反應(yīng)速率快慢） 可供選的藥品： ⑴ 碳酸鈉粉末（ Na2CO3） ⑵ 石灰石或大理石（主要成分是 CaCO3）反應(yīng)； ⑶ 碳酸鈣粉末（ CaCO3） ⑷ 稀鹽酸 (有效成分 HCl) ⑸ 稀硫酸 (有效成分 H2SO4) 可供選的儀器：試管、藥匙、膠頭滴管 [教師活動 ] 1．指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究中的儀器操作、藥品取用并觀察現(xiàn)象 ； 2．共同分析總結(jié)：根據(jù)提供藥品可做如下實(shí)驗(yàn)： ⑴ 碳酸鈉粉末（ Na2CO3）和稀鹽酸 (有效成分 HCl) ⑵ 碳酸鈉粉末（ Na2CO3）和稀硫酸 (有效成分 H2SO4) ⑶ 石灰石或大理石（主要成分是 CaCO3）和稀鹽酸 (有效成分 HCl) ⑷ 石灰石或大理石（主要成分是 CaCO3）和稀硫酸 (有效成分 H2SO4) ⑸ 碳酸鈣粉末（ CaCO3）和稀鹽酸 (有效成分 HCl) ⑹ 碳酸鈣粉末（ CaCO3）和稀硫酸 (有效成分 H2SO4) 3．現(xiàn)象總結(jié)分析：實(shí)驗(yàn)中，他們觀察發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn) ⑴⑵⑸ 迅速反應(yīng)，生成大量氣體，碳酸鈉粉末很快消 耗完畢；實(shí)驗(yàn) ⑷⑹ 剛開始冒出了少量氣泡，但很快氣泡越來越少，藥品有剩余但反應(yīng)停止；實(shí)驗(yàn) ⑶ 迅速反應(yīng)，生成較多的氣體，反應(yīng)持續(xù)時(shí)間較長。 ⑷ 人向石灰水中吹氣，看到的現(xiàn)象 ，說明二氧化碳能與石灰水中的氫氧化鈣 [Ca(OH)2]反應(yīng)。 ⑵ 把燃著的木條插入盛二氧化碳的集氣瓶中，木條 ，說明 。 【知識探究】 一、反應(yīng)原理 [教師活動 ] 提供學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的參考信 息： 1．碳酸鈉粉末（ Na2CO3）和大理石或石灰石（主要成分都是 CaCO3）等碳酸鹽均能跟稀鹽酸 (HCl)或稀硫酸 (H2SO4)等酸發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳。 藥品：大理石（或石灰石）、 碳酸鈉 溶液、 稀鹽酸、 稀硫酸溶液。 [教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn) ] 探究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，并利用設(shè)計(jì)的裝置制取二氧化碳，這是本課題 的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。 ⒉ 能力目標(biāo) 使學(xué)生懂得在實(shí)驗(yàn)室里如何制取二氧化碳，通過比較培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和思維能力。 ⑵ 探究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，并利用設(shè)計(jì)的裝置制取二氧化碳 。 課時(shí)安排：本課題可用 1 課時(shí)完成。圖 6－ 9 列出了其他幾種制取二氧化碳的裝置。教學(xué)時(shí)，可以將學(xué)生分成幾組，每組學(xué)生通過討論 (甚至辯論 )、合作來組裝一套制取二氧化碳的裝置 (可以不局限在教材中所列的儀器上 )，然后在教師指導(dǎo)下，組與組之間互相討論裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。 (2)可將第二單元中介紹的兩種制取氧氣的方法與制取二氧化碳的方法進(jìn)行對比，以增強(qiáng)可討論性。 教學(xué)建議如下： (1)教材中給出了實(shí)驗(yàn)室中制取二氧 化碳的化學(xué)反應(yīng)原理，教學(xué)時(shí)可以采用探究的方式。在此基礎(chǔ)上，給出了一些儀器，由學(xué)生自己來組裝制取二氧化碳的裝置。教材首先給出了 實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)原理，然后采用活動與探究的方式來研究實(shí)驗(yàn)室中制取二氧化碳的裝置，這是本課題的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)。前面一課提到碳跟氧氣和某些氧化物反應(yīng)的產(chǎn)物里雖然也有二氧化碳，但是在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中需要的二氧化碳?xì)怏w要使用本節(jié)所介紹的簡便方法，學(xué)生在第二單元學(xué)習(xí)了氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法，對于氣體的制取原理、裝置、收集比較熟悉，本節(jié)通過探究實(shí)踐既鞏固了初中化學(xué)常見氣體的制取，又培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用科學(xué)知識的能力。并能初步解釋選擇所用試劑、裝置及收集方法的原因； 2．通過對 CO2 制取的研究，提高和鍛煉我們收集、加工簡單信息的能力； 3．認(rèn)識積極開展科學(xué)探究是學(xué)好化學(xué)的重要途徑，在探究中培養(yǎng)集體協(xié) 作精神與能力。粘土摻得越多，鉛筆就越硬；粘土摻得越少，鉛筆就越軟。 “6B”鉛筆最軟， “6H”鉛筆最硬， “HB”鉛筆則軟硬適中。 H或 B 我們畫畫用的鉛筆，常用 “6B”的；寫字用的鉛筆常用 “HB”的；而制圖用的鉛筆，常用 “6H”的。據(jù)考證，中國人在漢代以前，冶煉金屬都用木炭。 木炭對人類最大的貢獻(xiàn)并不是取暖，而是冶煉金屬。唐代關(guān)心民間疾苦的大詩人白居易所寫《賣炭翁》開頭幾句： “賣炭翁，伐薪燒炭南山中，滿面塵灰煙火色，兩鬢蒼蒼十指黑。因此，人們冬季室內(nèi)取暖曾一直使用木炭，有些地方至今還沿用。如果把它投進(jìn)火中，木炭就會歡快地燃燒起來。美國軍方曾對伊拉克使用過一枚裝了幾卷碳絲的黑色彈頭，結(jié)果伊拉克的幾個(gè)發(fā)電廠頓時(shí)陷于癱瘓，而這些發(fā)電廠是為伊拉克防空系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)供電的。碳絲沒有粘性，卻能附著在一切物體表面。碳絲可進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部，冷卻管道和控制系統(tǒng)的黑匣子。 美國空襲伊拉克使用的 “戰(zhàn)斧 ”式巡航導(dǎo)彈不僅可以裝填常規(guī)彈藥，而且已亮相的黑色彈頭似乎威力更大．這一保密彈頭選用經(jīng)過特殊處理的碳絲制成．每根碳絲相當(dāng)微小，僅有幾千分之一英寸長，因此，可在空中長時(shí)間漂浮。 這種同心球面結(jié)構(gòu)類似洋蔥，因此稱為布基洋 蔥 (如圖 6－ 8 所示 )。如果在管子的兩端包含五邊形環(huán)，則可將布基管封閉起來，而且布基管不會再 生長 (如圖 6－ 7所示 )。布基管的直徑量級為納米級，因此它又被稱為碳納米管。 1991 年，日本電氣公司基礎(chǔ)研究室的飯島利用與產(chǎn)生 C60分子相類似的電弧放電技術(shù)，在石墨電極的負(fù)極上收集到一種管狀結(jié) 構(gòu)的碳原子簇，他稱之為布基管。 C60 還適宜于在生物系統(tǒng)中充當(dāng)自由基清除劑和水溶性抗氧劑，自由基是導(dǎo)致某些疾病甚至腫瘤的有害物質(zhì)， C60 可望能夠降低患病者血液中自由基的濃度，還可抑制畸形的和患病細(xì)胞的生長 目前，化學(xué)界和物理學(xué)界的 C60 熱方興未艾。 ⑦ 其他醫(yī)療功能 C60 的衍生物具有抑制人體免疫缺損蛋白酶的活性的功能。 當(dāng)對 C60 的激發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到 4000 lxnjj00142_0089_0 時(shí)，癌細(xì)胞受單線態(tài)氧的作用已接近 100％死亡，因此能有效地破壞癌細(xì)胞的質(zhì)膜和細(xì)胞內(nèi)的線粒體中質(zhì)網(wǎng)和核膜等重要的癌細(xì)胞結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致癌細(xì)胞的損傷乃至死亡。以 C60 的光學(xué)限制性為基礎(chǔ)，可研制出光限制產(chǎn)品，它只允許在敏化閾值以下 (即對眼的危險(xiǎn)閾值以下 )的光通過，這樣就起到了保護(hù)人眼免受強(qiáng)光損傷的作用。 ⑤ 光學(xué)應(yīng)用 具有獨(dú)特微觀結(jié)構(gòu)的 C60 具有特殊的光學(xué)性質(zhì)，其中令人感興趣的光學(xué)性質(zhì)之一是光限制性，即在增加入射光的強(qiáng)度時(shí)， C60 會使光學(xué)材料的傳輸性能降低。 日本豐橋科技大學(xué)的研究人員合成了具有高度催化活性的鈀與 C60的化合物 C60Pd6。例如 C60 與鉑、鋨可以結(jié)合成{[(C2H5)3 P]2 Pt} C60 和 C60OsO4 ④ 新型催化劑 在發(fā)現(xiàn) C60 以后，化學(xué)家們開始探討 C60 用于催化劑的可能性。 ③ 增強(qiáng)金屬 提高金屬材料的強(qiáng)度可以通過合金化、塑性變形和熱處理等手段，強(qiáng)化的途徑之一是通過幾何交互作用，例如將焦炭中的碳分散在金屬中，碳與金屬在晶格中相互交換位置，可以引起金屬的塑性變形，碳與金屬形成碳化物顆粒，都能使金屬增強(qiáng)。利用C60 在低壓下大量貯存氧氣對于醫(yī)療部門、軍事部門乃至商業(yè)部門都會有很多用途。 C60 不但可以貯存氫氣，還可以用來貯存氧氣。 在控制溫度和壓力的條件下，可以簡單地用 C60 和氫氣制成 C60 的氫化物，它在常溫下非常穩(wěn)定，而在 80℃ ～ 215℃ 時(shí)， C60 的氫化物便釋放出氫氣，留下純的 C60，它可以被 100％地