資源簡介

(共29張PPT)
6.3.2 實驗室制取二氧化碳
“雙碳目標”
1.探究實驗室中制取二氧化碳的裝置。
2.初步學習在實驗室制取二氧化碳。
3.了解碳達峰和碳中和的意義以及實現(xiàn)“雙碳目標”的路徑。
在生活中，只要稍加留意，我們不難發(fā)現(xiàn)二氧化碳的身影，它與人類的生產(chǎn)、生活密不可分。
思考
實驗室里如何制取二氧化碳呢？
一、實驗室制取二氧化碳
1.反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
實驗室常用大理石（或石灰石）與稀鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳。
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2CO3
H2CO3 == H2O + CO2↑
碳酸不穩(wěn)定，易分解
CaCO3 + 2HCl == CaCl2 + H2O + CO2↑
為什么不用稀硫酸與石灰石反應(yīng)制取二氧化碳呢？
雖然該反應(yīng)能生成二氧化碳：
CaCO3+H2SO4===CaSO4 +H2O+CO2↑
但生成的CaSO4微溶于水，覆蓋在大理石表面，形成一層薄膜，使石灰石與酸不能接觸，反應(yīng)難以進行。
實驗室制取二氧化碳不能用稀硫酸代替稀鹽酸
依據(jù)： 根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件
氣體發(fā)生裝置
反應(yīng)物的狀態(tài)
固體和固體反應(yīng)
固體和液體反應(yīng)
液體和液體反應(yīng)
……
反應(yīng)條件：是否需要加熱、加催化劑等。
2.發(fā)生裝置的選擇
制取O2 制取CO2 原料和狀態(tài) 是否加熱 裝置選用 原料和狀態(tài) 是否加熱 裝置選用
KMnO4固體 需加熱 固體加熱
H2O2溶液和MnO2固體 不需加熱 固液常溫 稀鹽酸和大理石
不需加熱
固液常溫
排水法：不易溶于水，不與水發(fā)生反應(yīng)。
氣體收集裝置
排空氣法
密度比空氣大的——向上排空氣法
密度比空氣小的——向下排空氣法
氣體收集裝置取決于氣體的密度和溶解性。
3.收集裝置的選擇
制取O2 制取CO2 密度與空氣比較 是否溶于水 裝置選用 密度與空氣比較 是否溶于水 裝置選用
大于空氣 不易溶于水 向上排空氣或排水法
大于空氣
易溶于水
向上排空氣法
實驗裝置
CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
1
2
實驗步驟
①檢驗氣密性——②加入藥品——③收集氣體——④進行驗滿——⑤檢驗氣體
1.如何檢驗該發(fā)生裝置的氣密性？
發(fā)生裝置
收集裝置
2.如何檢驗二氧化碳是否收集滿？
微熱法
方法:
用手握住試管，導管末端產(chǎn)生氣泡。松開手一段時間后，導管末端上升一段水柱，一段時間不下降說明氣密性良好。
方法:
將燃著的木條放在集氣瓶口，若木條熄滅，則CO2已滿。
驗滿
注意事項：
長頸漏斗下端應(yīng)浸入液面以下
導管應(yīng)剛露出橡皮塞即可
以利于氣體的導出
導管應(yīng)伸入集氣瓶底部
防止氣體從長頸漏斗逸出
有利于排盡集氣瓶內(nèi)的空氣
距今10000 年到270年間，大氣中的二氧化碳濃度維持在相對穩(wěn)定的水平。18 世紀工業(yè)革命之后，隨著大規(guī)模砍伐森林、化石燃料的燃燒量急劇增加，海洋和陸地生物圈不能完全吸收排放出的二氧化碳，導致大氣中二氧化碳濃度不斷增加，自然界中碳循環(huán)的平衡被打破，對人類生存環(huán)境產(chǎn)生了不利影響。
為加強對氣候變化威脅的應(yīng)對，《聯(lián)合國氣候變化框架公約》近200個締約方于2015年12 月達成《巴黎協(xié)定》，提出把全球平均氣溫較工業(yè)化前水平升高制在 2℃之內(nèi)，并為把升溫控制在1.5℃之內(nèi)而努力。
二、實現(xiàn)“雙碳”目標的路徑
通過植樹造林、節(jié)能減排等形式，抵消自身產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放量，實現(xiàn)正負抵消，達到相對“零排放”。
某一個時刻，二氧化碳排放量達到歷史最高值，之后逐步回落。
碳達峰
碳中和
為體現(xiàn)中國在應(yīng)對氣候變化問題上的大國擔當，我國宣布提高國家自主貢獻力度，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取 2060 年前實現(xiàn)碳中和。
近 年 來
積極布局碳中和
積極參與國際社會碳減排
順應(yīng)綠色低碳發(fā)展潮流
中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會報告中指出：“實現(xiàn)碳達峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革，立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，有計劃分步驟實施碳達峰行動。完善能源消耗總量和強度調(diào)控，重點控制化石能源消費，逐步轉(zhuǎn)向碳排放總量和強度‘雙控’制度。推動能源清潔低碳高效利用，推進工業(yè)、建筑、交通等領(lǐng)域清潔低碳轉(zhuǎn)型。”
發(fā)展數(shù)字產(chǎn)業(yè)
高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)
控制化石能源
現(xiàn)代服務(wù)業(yè)
植 樹 造 林
循 環(huán) 利 用
碳中和目標的實現(xiàn)和我們每個個體都息息相關(guān)。每個人都應(yīng)該為碳中和、碳減排貢獻自己的力量。
步 行
節(jié) 水
節(jié) 電
減 少 浪 費
拼 車 出 行
公 共 交 通
種 一 棵 樹
隨手關(guān)閉電腦
自備購物袋
實現(xiàn)“雙碳”目標中化學科學的新使命
全世界科學家高度關(guān)注二氧化碳的轉(zhuǎn)化和綜合利用，嘗試運用化學原理和方法，積極研究如何使二氧化碳資源化，以促進自然界中碳的循環(huán)；尋求低成本的捕集方法，把二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂希瑥亩苟趸荚诖龠M人類可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。
CO2 + 3H2
CH3OH + H2O
催化劑
1．鑒別空氣、氧氣和二氧化碳三種氣體，簡便可行的方法是
A．觀察氣體的顏色、氣味
B．將氣體分別通入澄清石灰水中
C．將燃著的小木條分別插入氣體中
D．通過實驗比較三種氣體的溶解性
C
2.制備二氧化碳的下列裝置圖中哪個裝置中既有錯誤，也不能“即開即用，隨關(guān)隨停” ( )
A． B． C． D．
A
3.碳中和的實現(xiàn)途徑不包括（ ）
A.加大可再生能源的開發(fā)和利用
B.增加森林砍伐以擴大城市建設(shè)用地
C.改進生產(chǎn)工藝，提高能源利用效率
D.推廣新能源汽車，減少燃油消耗
B
二氧化碳制取的研究
藥品：石灰石（大理石）和稀鹽酸
反應(yīng)原理：CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑
檢驗：通入澄清石灰水，石灰水變渾濁。
發(fā)生裝置：固液不加熱型
收集裝置：向上排空氣法
裝置的確定
驗滿：將燃著的木條放在瓶口，熄滅則已滿。
“雙碳目標”
碳達峰——碳排放的最高點
碳中和——碳排放與吸收達到平衡
從源頭控制碳排放
措施
加大力度促進二氧化碳的吸收和轉(zhuǎn)化

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