Проект по химии углекислый газ. Углекислый газ. Физические свойства углекислого газа

Слайд 2

Углекислый газ

Углекислый газ бесцветный, без запаха. Он почти в 1,5 раза тяжелее воздуха. При обычных условиях в одном объёме воды растворяется один объём углекислого газа.

Слайд 3

В воздухе всегда содержится около 0,3% углекислого газа. Содержание его в воздухе непостоянное. Воздух в городах, особенно вблизи заводов и фабрик, содержит несколько больше угле-кислого газа, чем воздух в сельской местности.

Слайд 4

Образуется углекислый газ при дыхании и сгорании топлива, а также при тлении и гниении различных органических веществ.

В воде многих минеральных источников содержится значительное количество растворённого углекислого газа. Один из таких источников минеральной воды находится в Кисловодске. Ежесуточно этот источник выносит около двух с половиной миллионов литров минеральной воды, содержащей до 5 г свободного углекислого газа.

Слайд 5

В водах морей и океанов содержится очень много растворённого углекислого газа, в десятки раз больше, чем в воздухе.

Слайд 6

При увеличении давления до 60 атм он превращается в бесцветную жидкость. При испарении жидкого углекислого газа часть его может превратиться в твёрдую снегообразную массу. Её прессуют и получают так называемый «сухой лёд», который при обычном давлении возгоняется, не плавясь, причём температура его понижается до -78,5°С. Поэтому сухой лёд в основном применяют для хранения пищевых продуктов и в первую очередь мороженого.

Сообщение на тему углекислый газ (СО2)

Углекислый газ
Углекислый газ - это вещество, существующее обычно в газообразном состоянии. Он может стать твердым, если немного охладится.

В воздухе всегда содержится небольшое количество углекислого газа, около 1 литра в 2560 литрах воздуха. Большая часть углекислого газа поступает в воздух, когда животные и растительные ткани, состоящие из углерода, разлагаются. Топливо, состоящее из углерода, такое, как древесина или каменный уголь, т большое количество двуокиси углерода при сгорании.

Человеческому организму требуется для существования небольшое количество углекислого газа. Он контролирует скорость биения сердца и некоторые другие функции организма. Но перенасыщение организма углекислым газом может причинить вред и даже стать причиной смерти.

Человек получает кислород из воздуха, которым дышит. Кислород поступает в кровь. Там он соединяется с пищей и превращается в результате химических реакций в углекислый газ. Углекислый газ возвращается в легкие и выдыхается.

Деревья, в свою очередь, испытывают жизненную необходимость в углекислом газе. Зеленые растения поглощают углекислый газ из воздуха через поры в листьях. Он соединяется с водой, а затем с помощью солнечного света углекислый газ и вода превращаются в крахмал и другую пищу для растения. Растение при этом выделяет кислород.

Итак, растения выделяют кислород и поглощают углекислый газ. и животные вдыхают кислород, а выдыхают углекислый газ. Это поддерживает постоянное количество кислорода и углекислого газа в воздухе.

Углекислый газ имеет и промышленное применение, самое из известное из которых - это газирование напитков.

Интересные факты:

Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли составляет в среднем 0,0395 %.

Одна из самых больших концентраций углекислого газа встречается в атмосферах Венеры и Марса.

По некоторым оценкам климатологов и химиков за последние два века благодаря людям в атмосфере планеты попало порядка 2,1 триллионов тонн CO2. Примечательно, что самое высокое влияние выбросы углекислого газа оказали не на атмосферу, а на океан - его кислотность увеличилась на 30%.

ПОХОЖИЕ ЗАДАНИЯ:

Тема:

Слайд 1

Углекислый газ

Слайд 2

Строение молекулы
Молекула СО2 линейная, длина двойной связи С=О равна 0,116 нм. В рамках теории гибридизации атомных орбиталей две σ-связи образованы sp-гибридными орбиталями атома углерода и 2р-орбиталями атома кислорода. Не участвующие в гибридизации р-орбитали углерода образуют с аналогичными орбиталями кислорода p-связи. Молекула неполярная.

Слайд 3

Физические свойства
Оксид углерода (IV) – углекислый газ, газ без цвета и запаха, тяжелее воздуха, растворим в воде, при сильном охлаждении кристаллизуется в виде белой снегообразной массы – «сухого льда». При атмосферном давлении он не плавится, а испаряется, температура сублимации -78 °С. Углекислый газ образуется при гниении и горении органических веществ. Содержится в воздухе и минеральных источниках, выделяется при дыхании животных и растений. Мало растворим в воде (1 объем углекислого газа в одном объеме воды при 15 °С).

Слайд 4

Химические свойства
Химически оксид углерода инертен. 1. Окислительные свойства С сильными восстановителями при высоких температурах проявляет окислительные свойства. Углем восстанавливается до угарного газа: С + СО2 = 2СО. Магний, зажженный на воздухе, продолжает гореть и в атмосфере углекислого газа: 2Mg + CO2 = 2MgO + C.

Слайд 5

Химические свойства
2. Свойства кислотного оксида Типичный кислотный оксид. Реагирует с основными оксидами и основаниями, образуя соли угольной кислоты: Na2O + CO2 = Na2CO3, 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O, NaOH + CO2 = NaHCO3.

Слайд 6

Химические свойства
3. Качественна реакция Качественной реакцией для обнаружения углекислого газа является помутнение известковой воды: Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O. В начале реакции образуется белый осадок, который исчезает при длительном пропускании CO2 через известковую воду, т.к. нерастворимый карбонат кальция переходит в растворимый гидрокарбонат: CaCO3 + H2O + CO2 = Сa(HCO3)2.

Слайд 7

В промышленности – побочный продукт при производстве извести. В лаборатории при взаимодействии кислот с мелом или мрамором. При сгорании углеродсодержащих веществ. При медленном окислении в биохимических процессах (дыхание, гниение, брожение).
Получение

Слайд 8

Получение сахара. Тушение пожара. Производства фруктовых вод. «Сухой лёд». Получение моющихся средств. Получение лекарств. Получение соды, которую используют для получения стекла.
Применение оксида углерода (IV)

Слайд 9

Горение связано с появлением дыма. Дым бывает белым, черным, а иногда – невидимый. Над горячей свечой или спиртовкой поднимается такой «невидимый» дым, называемый углекислым газом. Чистую пробирку подержи над свечей и улови немного «невидимого» дыма. Чтобы он не улетел, быстро закрой пробирку пробкой без отверстия. Углекислый газ будет невидим и в пробирке. Сохрани эту пробирку с углекислым газом для дальнейших опытов.
Мы ловим дым

Слайд 10

«Мутная история»
Налей немного известковой воды (чтобы покрыть дно) в ту пробирку, в которую ты уловил углекислый газ от пламени свечи. Закрой пробирку пальцем и встряхни ее. Прозрачная известковая вода стала совсем мутной. В этом виноват только углекислый газ. Если возьмёшь известковой воды в пробирку, в которой не было углекислого газа, и встряхнешь пробирку, то вода останется прозрачной. Значит, помутнение известковой воды является доказательством того, что в пробирке был углекислый газ.

Слайд 11

Из соды выделяется углекислый газ
Возьми немного порошка соды и подогрей его в горизонтальной укреплённой пробирке. Эту пробирку соедини коленчатой трубкой с другой пробиркой, в которой находится вода. Из трубки начнут появляться пузырьки. Следовательно, из соды в воду поступает какой то газ. Не следует допускать, чтобы стеклянная трубка была опущена в воду после окончания нагрева, иначе вода поднимется по трубке и попадет в горячую пробирку с содой. От этого пробирка может лопнуть. После того, кок ты увидишь, что из соды при нагревании выделяется газ, попробуй заменить простую воду в пробирке известковой водой. Она станет мутной. Из соды выделяется углекислый газ.

Слайд 12

Лимонадный газ – это тоже углекислый газ
Если ты откроешь бутылку с лимонадом или же начнешь её взбалтывать, то в ней появится множество газовых пузырьков. Закрой бутылку с лимонадом пробкой, в которую вставлена стеклянная трубка, и опусти длинный конец трубки в пробирку с известковой водой. Вскоре вода станет мутной. Значит, лимонный газ – это углекислый газ. Он образуется из содержащей в лимонаде угольной кислоты.

Слайд 13

Уксус выгоняет из соды углекислый газ
Углекислый газ содержит в ряде веществ, но определить его на глаза невозможно. Если ты польёшь уксусом кусочек соды, то уксус сильно зашипит и при этом из соды выделится какой то газ. Если ты положишь кусочек соды в пробирку, нальёшь в нее немного уксуса, закроешь пробкой с коленчатой трубкой и опустишь длинный конец трубки в известковую воду, то убедишься, что из соды так же выделяется углекислый газ.

Слайд 14

Фабрика лимонада
Даже слабая кислота выгоняет из соды углекислый газ. Покрой дно пробирки лимонной кислотой и насыпь поверху нее столько же соды. Смешай эти два вещества. Оба они уживаются, но ненадолго. Высыпь эту смесь в обыкновенный стакан и быстро наполни его свежей водой. Как сильно она шипит и пенится! Как настоящий лимонад. Ты спокойно можешь отпить его. Это абсолютно безвредно, даже вкусно. Надо только в самом начале добавить сахар, просто чтобы было вкуснее.

Слайд 15

Лимонад в кармане
Углекислый газ в напитках увеличивает их освежающее действие. Ты можешь в любое время приготовить пенящийся лимон. Для этого надо в пробирке смешать 2 кубических сантиметра порошка лимонной кислоты, 2 кубических сантиметра соды и 6 кубических сантиметра истолченного в порошок сахара. Эти три вещества надо тщательно перемешать, встряхивая, и высыпая на большой лист бумаги. Это количество надо разделить на равные порции. Каждая порция должна быть такой величины, чтобы её можно было покрыть круглое дно пробирки. Каждую порцию заверни в отдельную бумажку, как заворачивают порошки в аптеке. Из одного такого пакетика можно получить стакан освежающего лимонада.

Слайд 16

Известняк выделяет углекислый газ
Если при смачивании какого – либо вещества кислотой появляется пена, почти всегда это происходит от выделяющего углекислого газа. Именно он и образует эту пену. Смоченный известняк шипит и пенится, из него выделяется углекислый газ. Если ты не уверен в этом, сделай опыт: положи кусочек известняка в пробирку и подлей кислоты, затем закрой пробирку пробкой со стеклянной трубкой и опусти длинный конец этой трубки в известковую воду. Вода помутнеет. Существует несколько видов извести. Известняк – это углекислый кальций.

Слайд 17

Тонущее пламя
Согретый углекислый газ, или дым, легок и свободно поднимается в воздух, холодный углекислый газ тяжёл, оседает на дно сосуда и наполняет его постепенно до краёв. В углекислом газе горение невозможно, так как он сам является продуктом горения. Если ты поставишь свечу на дно какого – нибудь сосуда и некоторое время понаблюдаешь за ней, то увидишь, что пламя вскоре погаснет. Углекислый газ, преобразовавшийся при горении свечи, постепенно наполнить сосуд до краёв, и пламя «утонет» в углекислом газе.

Презентация Значение углекислого газа в природе и жизни человека

Описание презентации по отдельным слайдам:

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №11 г. Каменск- Шахтинского Ростовской области исследовательская работа Биологическое значение углекислого газа

№ слайда 3

Описание слайда:

Цель: Выяснить состав, способы получения и применение углекислого газа в природе и жизни человека. Задачи: Изучить литературные источники по данной теме; Исследовать способы получения и определения углекислого газа; Исследовать свойства углекислого газа; Выяснить значение углекислого газа в природе и жизни человека.

№ слайда 4

Описание слайда:

Объект исследования: углекислый газ Гипотеза: углекислый газ имеет огромное значение в природе и жизни человека, поэтому многие считают его самым важным для жизни газом Методы исследования: изучение информационных источников; систематизация; обобщение; поиск; описание; сопоставление; эксперимент; анализ; осмысление Практическая значимость исследования заключается в возможности использования полученных результатов во внеклассной работе и на уроках химии

№ слайда 5

Описание слайда:

Свойства углекислого газа 1. Он без цвета и запаха. 2. Растворим в воде. 3. Не поддерживает горения. 4. Замерзает при температуре -78,50С с образованием «сухого льда». 5. Тяжелее воздуха. 6. Имеет слегка кисловатый вкус. 7. Не токсичен и невзрывоопасен. Но в закрытых помещениях, накапливается у пола, вытесняя кислород, уменьшая его объемную долю. 8. Из твёрдого состояния углекислый газ сразу переходит в газообразное, минуя жидкое (стелящийся газ на шоу) 9. Пропускает ультрафиолетовые лучи и отражает инфракрасные.

№ слайда 6

Описание слайда:

фотосинтез

№ слайда 7

Описание слайда:

Углекислый газ- «парниковый газ»

№ слайда 8

Описание слайда:

Углекислый газ и здоровье человека

№ слайда 9

Описание слайда:

Экспериментальная часть

№ слайда 10

Описание слайда:

Использование свойств углекислого газа

№ слайда 11

Описание слайда:

Углекислый газ в составе накипи и известкового налёта

№ слайда 12

Описание слайда:

Применение «сухого льда»

№ слайда 13

Описание слайда:

Использование углекислого газа в других отраслях народного хозяйства

№ слайда 14

Описание слайда:

Выводы 1. углекислый газ играет очень важную роль в природе и жизни человека. Свойства, которыми обладает углекислый газ, широко применяются человеком в самых различных отраслях. Углекислый газ участвует в жизненно важных процессах, он оказывает влияние на здоровье человека и климат Земли. Без углекислого газа не было бы жизни на нашей планете, ведь именно он является сырьём для самого главного процесса- фотосинтеза. Именно этот газ создаёт необходимый для жизни климат, не даёт развиваться бактериям, борется с огнём и многое другое… Я не могу сказать, какой газ для нас наиболее важный: углекислый газ или кислород. Для сравнения я должен изучить более глубоко кислород. Может быть, это будет тема моего будущего исследования. Но даже сейчас могу сказать, что жизнь без углекислого газа невозможна, хотя его количество должно быть под контролем, чтобы не было «парникового эффекта» и чтобы наш организм не страдал от переизбытка СО2. Моя гипотеза подтвердилась.

№ слайда 15

Описание слайда:

Спасибо за внимание!

Скачать материал

Чтобы добавить отзыв, войдите в Ваш кабинет или зарегистрируйтесь

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Углекислый газ (двуокись углерода, угольный ангидрид, диоксид углерода) – оксид углерода (IV).

Формула – СО 2 . Молярная масса – 44 г/моль.

Химические свойства углекислого газа

Углекислый газ относится к классу кислотных оксидов, т.е. при взаимодействии с водой он образует кислоту, которая называется угольная. Угольная кислота химически неустойчива и в момент образования сразу же распадается на составляющие, т.е. реакция взаимодействия углекислого газа с водой носит обратимый характер:

CO 2 + H 2 O ↔ CO 2 ×H 2 O(solution) ↔ H 2 CO 3 .

При нагревании углекислый газ распадается на угарный газ и кислород:

2CO 2 = 2CO + O 2 .

Как и для всех кислотных оксидов, для углекислого газа характерны реакции взаимодействия с основными оксидами (образованными только активными металлами) и основаниями:

CaO + CO 2 = CaCO 3 ;

Al 2 O 3 + 3CO 2 = Al 2 (CO 3) 3 ;

CO 2 + NaOH (dilute) = NaHCO 3 ;

CO 2 + 2NaOH (conc) = Na 2 CO 3 + H 2 O.

Углекислый газ не поддерживает горения, в нем горят только активные металлы:

CO 2 + 2Mg = C + 2MgO (t);

CO 2 + 2Ca = C + 2CaO (t).

Углекислый газ вступает в реакции взаимодействия с простыми веществами, такими как водород и углерод:

CO 2 + 4H 2 = CH 4 + 2H 2 O (t, kat = Cu 2 O);

CO 2 + C = 2CO (t).

При взаимодействии углекислого газа с пероксидами активных металлов образуются карбонаты и выделяется кислород:

2CO 2 + 2Na 2 O 2 = 2Na 2 CO 3 + O 2 .

Качественной реакцией на углекислый газ является реакция его взаимодействия с известковой водой (молоком), т.е. с гидроксидом кальция, в которой образуется осадок белого цвета – карбонат кальция:

CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 ↓ + H 2 O.

Физические свойства углекислого газа

Углекислый газ – газообразное вещество без цвета и запаха. Тяжелее воздуха. Термически устойчив. При сжатии и охлаждении легко переходит в жидкое и твердое состояния. Углекислый газ в твердом агрегатном состоянии носит название «сухой лед» и легко возгоняется при комнатной температуре. Углекислый газ плохо растворим в воде, частично реагирует с ней. Плотность – 1,977 г/л.

Получение и применение углекислого газа

Выделяют промышленные и лабораторные способы получения углекислого газа. Так, в промышленности его получают обжигом известняка (1), а в лаборатории – действием сильных кислот на соли угольной кислоты (2):

CaCO 3 = CaO + CO 2 (t) (1);

CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O (2).

Углекислый газ используется в пищевой (газирование лимонада), химической (регулировка температур при производстве синтетических волокон), металлургической (защита окружающей среды, например, осаждение бурого газа) и других отраслях промышленности.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Какой объем углекислого газа выделится при действии 200 г 10%-го раствора азотной кислоты на 90 г карбоната кальция, содержащего 8% примесей, нерастворимых в кислоте?
Решение	Молярные массы азотной кислоты и карбоната кальция, рассчитанные с использованием таблицы химических элементов Д.И. Менделеева – 63 и 100 г/моль, соответственно. Запишем уравнение растворения известняка в азотной кислоте: CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca(NO 3) 2 + CO 2 + H 2 O. ω(CaCO 3) cl = 100% — ω admixture = 100% — 8% = 92% = 0,92. Тогда, масса чистого карбоната кальция: m(CaCO 3) cl = m limestone × ω(CaCO 3) cl / 100%; m(CaCO 3) cl = 90 × 92 / 100% = 82,8 г. Количество вещества карбоната кальция равно: n(CaCO 3) = m(CaCO 3) cl / M(CaCO 3); n(CaCO 3) = 82,8 / 100 = 0,83 моль. Масса азотной кислоты в растворе будет равна: m(HNO 3) = m(HNO 3) solution × ω(HNO 3) / 100%; m(HNO 3) = 200 × 10 / 100% = 20 г. Количество вещества азотной кислоты кальция равно: n(HNO 3) = m(HNO 3) / M(HNO 3); n(HNO 3) = 20 / 63 = 0,32 моль. Сравнивая количества веществ, вступивших в реакцию, определяем, что азотная кислота находится в недостатке, следовательно дальнейшие расчеты производим по азотной кислоте. Согласно уравнению реакции n(HNO 3): n(CO 2) = 2:1, следовательно n(CO 2) = 1/2×n(HNO 3) = 0,16 моль. Тогда, объем углекислого газа будет равен: V(CO 2) = n(CO 2)×V m ; V(CO 2) = 0,16×22,4 = 3,58 г.
Ответ	Объем углекислого газа — 3,58 г.