2.2奇妙的二氧化碳课件---2023-2024学年九年级化学沪教版（全国）上册

-1- 2.2奇妙的二氧化碳 【考点解读】 ■考点一 自然界中的二氧化碳 1. 大气中二氧化碳的产生与消耗途径 （1）大气中二氧化碳的产生途径：①煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；②人、动植物的呼吸；③动植物尸体在微生物作用下分解。 （2）大气中二氧化碳的消耗途径：植物的光合作用。其文字表达式：二氧 化碳+水 氧气+有机物。 第一课时 二氧化碳 光能 叶绿体 -2- 2. 温室效应 （1）温室效应：当大气中二氧化碳等气体的含量升高时会增强大气对太阳光中红外线辐射的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温上升，这就是“温室效应”。 （2）温室效应产生的原因：①煤、石油、天然气的消耗量急剧增加，释放的二氧化碳越来越多；②吸收二氧化碳的森林因天灾和被乱砍滥伐而不断减 少，使得空气中二氧化碳的含量呈上升趋势。 （3）温室效应的危害：由于地球的气温上升，将导致冰川融化、海平面上升，一些沿海城市会被淹没；有的地方会炎热得无法居住；气温上升，还会 使更多的水蒸气进入大气，一些富饶的土地将会变 成沙漠等。 （4）温室效应的防治措施：减少煤炭、石油、天然气等化石燃料的使用；开发新能源，利用太阳能、风能、地热能等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -3- 例 1 大气中二氧化碳的产生途径有 （ ） ①燃料燃烧 ②光合作用 ③动植物呼吸 ④微生物分解作用 A. ①②③ B. ①③④ C. ②③④ D. ①②④ 解析：光合作用吸收二氧化碳，②错误；燃料燃烧、动植物呼吸、微生物分解都产生二氧化碳，①③④正确；综上，选项 B 符合题意。 答案：B 满分备考：自然界中的碳循环一般包括产生过程和消耗过程。其中二氧化碳的循环是碳循环的主要环节。二氧化碳的产生途径主要有：化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用、微生物的分解等。二氧化碳的消耗途径主要有绿色植物的光合作用等。 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -4- ■考点二 二氧化碳的奇妙变化 1. 二氧化碳的物理性质 （1）通常情况下，二氧化碳是一种无色、无气味的气体，密度比空气大。 （2）通常情况下，1 L 水中大约能溶解 1 L 二氧化碳气体，增大压强，会溶解得更多。生产汽水时通常是在加压的条件下将二氧化碳溶解在饮料中。 （3）二氧化碳的状态变化 加压、降温条件下，二氧化碳会液化，可得到液态的二氧化碳。进一步加压、降温可得到固态的二氧化碳，固态的二氧化碳俗称“干冰”。常压下，当温度 高于-78 ℃时，固态二氧化碳就会升华，直接从固态变为气态。干冰升华时需从周围环境中吸收大量的热，使得周围的温度明显降低，在较低的温度下，空气中的水蒸气就会凝结成小水滴。当小水滴继续聚集，就会形成降水，故干冰可用于人工降雨。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -5- 2. 二氧化碳的化学性质 （1）二氧化碳与水反应 ①打开汽水瓶盖，压强减小，溶解在饮料中的二氧化碳就会外逸，并与水作用生成使紫色石蕊试液呈红色的物质———碳酸。碳酸是溶解于水的部分 二氧化碳与水发生化学反应的产物，文字表达式为二氧化碳+水 碳酸。 ②碳酸不稳定，稍加热就会分解成二氧化碳和水，二氧化碳从水中逸出，石蕊试液重新变成紫色，文字表达式为碳酸 二氧化碳+水。 （2）二氧化碳与澄清石灰水反应 澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，能与二氧化碳反应生成白色的碳酸钙沉淀，文字表达式为氢氧化钙+二氧化碳 碳酸钙+水。 （3）二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 加热 -6- 例 2 下列说法错误的是 （ ） A. 二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红 B. 干冰是固态的二氧化碳 C. 二氧化碳通入澄清石灰水形成的白色物质是氢氧化钙 D. 二氧化碳的密度比空气的密度大 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -7- 解析：二氧化碳通入澄清石灰水中，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，形成的白色物质是碳酸钙，选项 C 错误。 答案：C 易错：A 错因：误认为是二氧化碳使紫色石蕊试液变红而导致错选。 满分备考：熟记二氧化碳的物理性质和化学性质。物理性质：无色、无气味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压和降温条件下，二氧化碳先转变为液体，进而凝固为白色固体。化学性质：二氧化碳能跟水反应生成碳酸，碳酸不稳定，容易发生分解；二氧化碳跟氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀和水；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -8- ■考点三 化合反应和分解反应 1. 化合反应 （1）概念：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应叫做化合反应。 （2）特点：多变一。 （3）通式：A+B AB。 注意：氧化反应不一定是化合反应，化合反应也不一定是氧化反应，二者属于交叉关系。 2. 分解反应 （1）概念：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应叫做分解反应。 （2）特点：一变多。 （3）通式：AB A+B。 注意：四大基本反应类型包括分解反应和化合反应。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -9- 例 3 下列变化，既不属于分解反应，又不属于化合反应的是 （ ） A. 汞+氧气 氧化汞 B. 铁+氧气 四氧化三铁 C. 石蜡+氧气 二氧化碳+水 D. 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 加热 点燃 点燃 加热 -10- 解析：汞+氧气 氧化汞，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，选项 A 错误；铁+氧气 四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，选项 B 错误； 高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，选项 D 错误。 答案：C 满分备考：掌握化合反应、分解反应的特征是正确解答本题的关键。化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应，其特征可总结为“多变一”。分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的新物质，其特征可总结为“一变多”。据此进行分析判断。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 加热 点燃 加热 -11- 【题型探究】 ■题型一 二氧化碳的性质 例 1 如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊试液润湿的棉球，②、③为用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球。下列能说明二氧化碳密度大于空气且能与水反应的现象是 （ ） A. ①变红，③不变红 B. ④变红，③不变红 C. ①比④先变红，②、③不变红 D. ④比①先变红，②、③不变红 第 2 节 奇妙的二氧化碳 解析：通入二氧化碳，用紫色石蕊试液染成紫色的干燥棉球②、③都不变色，说明二氧化碳不能使紫色石蕊试液变色；通入二氧化碳，用紫色石蕊试液润湿的棉球①、④都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应，并且④比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气的大；综上，选项 D 正确。 答案：D 题型解法：熟记二氧化碳的物理性质与化学性质以及验证二氧化碳化学性质时相应的实验现象。 -12- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -13- ■题型二 化学反应类型的判断 例 2 下列反应属于化合反应的是 （ ） A. 二氧化碳+水 碳酸 B. 碳酸氢铵 氨气+水+二氧化碳 C. 水 氢气+氧气 D. 碱式碳酸铜 氧化铜+水+二氧化碳 解析：该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，选项 B 错误；该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，选项 C 错误；该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，选项 D 错误。 答案：A 题型解法：在判断反应的类型时，要抓住反应的特点，如化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”，氧化反应的特点是有氧气参与反应。若一个题目中出现多个反应类型，要能根据其反应特征判断类型之间的关系。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 加热 通电 加热 -14- ■题型三 温室效应与低碳生活 例 3 低碳生活能减少能源消耗，从而节约资源、减少二氧化碳的排放。 （1）下列做法不属于低碳生活的是 _________ （填字母序号）。 A. 使用节能灯 B. 改造或淘汰高能耗、高污染产业 C. 增加私家车用量，提高生活质量 （2）近年来全球大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是 __________ _______________，自然界“消耗二氧化碳”的主要途径是 ________________。 （3）从火力发电厂的尾气中捕捉的二氧化碳纯度很高，可制成固态用作食品保鲜剂，固态二氧化碳俗称 ___________，还可用于 ___________；二氧 化碳还可以被封存在地下咸水层，最终转化为固态碳酸盐。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 解析：（1）使用节能灯和改造或淘汰高能耗、高污染产业都可以减少二氧化碳的排放，选项 A、B 不符合题意；增加私家车用量不利于减少二氧化碳的排放，选项 C 符合题意。（2）近年来全球大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是化石燃料的大量燃烧；自然界“消耗二氧化碳”的主要途径是绿色植物的光合作用。（3）固态的二氧化碳俗称干冰；干冰还可用于人工降雨。 答案：（1）C （2）化石燃料的大量燃烧 绿色植物的光合作用 （3）干冰 人工降雨 题型解法：掌握温室效应产生的原因，温室效应的解决方法；熟记低碳生活的措施是解决本类题目的关键。 -15- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -16- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 【考点解读】 ■考点一 二氧化碳的实验室制法 1. 实验原理 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 2. 实验装置 第二课时 二氧化碳的制备与利用 （1）发生装置：反应物是大理石（或石灰石）和稀盐酸，是固、液之间的反应，且反应无须加热，发生装置如图 1。 （2）收集装置：由于二氧化碳能溶于水，密度比空气大，故采用向上排空气法收集，装置如图 2。 3. 实验步骤 （1）连接好仪器，检查装置气密性； （2）加入药品； （3）收集气体； （4）进行验满。 4. 验满方法：将燃着的木条放在集气瓶瓶口，若木条熄灭，则证明已收集满。 5. 检验气体：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明收集的气体是二氧化碳。 -17- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 6. 注意事项 （1）药品的选用 ①不能选用浓盐酸，因为浓盐酸易挥发出氯化氢气体，混杂在二氧化碳气体中，得不到纯净气体。 ②不能选用稀硫酸，因为稀硫酸与大理石（或石灰石）中的碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会附着在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应的继续进行。 ③不能选用碳酸钠粉末代替大理石（或石灰石），因为反应速率太快，不利于气体的收集。 （2）通常状况下，二氧化碳的密度比空气大，因此用向上排空气法收集二氧化碳。收集装置中导管要伸入集气瓶底部，目的是排净瓶中的空气。 （3）工业制取二氧化碳的方法：高温煅烧石灰石，其文字表达式为碳酸钙 氧化钙+二氧化碳。 -18- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 高温 -19- 例 1 下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是 （ ） A. 通常情况下二氧化碳密度大于空气，故能用向上排空气法收集 B. 二氧化碳能溶于水，一般不用排水法收集 C. 在发生装置中加入块状石灰石和稀硫酸 D. 碳酸钙和盐酸在常温下即可迅速反应，故气体发生装置不需要加热 解析：稀硫酸与块状石灰石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在石灰石表面，阻止反应的进行，不能用于制取二氧化碳，选项 C 错误。 答案：C 满分备考：掌握实验室制取二氧化碳的反应原理、收集方法是正确解答本题的关键。实验室制取二氧化碳的实验药品是石灰石（或大理石）和稀盐酸；二氧化碳能溶于水且与水反应，密度比空气大，故用向上排空气法收集。 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -20- ■考点二 二氧化碳与灭火 1. 二氧化碳与灭火 如图，把二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，观察到蜡烛自下而上熄灭。 二氧化碳不支持燃烧，可使燃烧的蜡烛熄灭，又由于二氧化碳的密度比空气大，在空气中容易下沉，因而低处燃烧的蜡烛先熄灭，高处燃烧的蜡烛后 熄灭。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -21- 2. 二氧化碳的用途与依据的性质 第 2 节 奇妙的二氧化碳 二氧化碳的用途 依据的性质 用于灭火 不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 制碳酸饮料 二氧化碳能溶于水，加压时在水中溶解得更多，二氧化碳与水反应生成碳酸 气体肥料 植物光合作用的基本原料 制冷剂、人工降雨 干冰升华吸热 -22- 例 2 二氧化碳之所以能够灭火，是因为（ ） ①密度比空气大； ②能溶于水； ③一般情况下，它不能燃烧； ④一般情况下，它不支持燃烧； ⑤能使紫色石蕊试液变色 A. ②③④ B. ①④⑤ C. ③④⑤ D. ①③④ 解析：物质的性质决定物质的用途，由于二氧化碳在一般情况下，不能燃烧、不支持燃烧、密度比空气大决定了二氧化碳能够灭火，选项 D 正确。 答案：D 满分备考：物质的性质决定用途，熟记二氧化碳的性质及相关用途是解答本类试题的关键。二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧且密度比空气大，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳能溶于水，加压时在水中溶解得更多，二氧化碳与水反应生成碳酸，因此可以制碳酸饮料等；③二氧化碳的固体，即干冰，可以进行人工降雨，也可用作制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以作气体肥料。 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -23- ■考点三 二氧化碳与人体健康 1. 二氧化碳本身没有毒性，但由于二氧化碳不能供给呼吸，因此当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人群产生有害的影响，所以在人群密集的地方应注意通风换气。 2. 在进入可能含有较多二氧化碳气体的地方前，应检验二氧化碳的含量。 检验方法：灯火试验。若灯火燃烧不旺或熄灭，说明二氧化碳含量较高。 3. 空气中二氧化碳的体积分数对人体的影响 第 2 节 奇妙的二氧化碳 空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响 1% 感到气闷、头昏、心悸 4%～5% 感到气闷、头痛、眩晕 6%以上 使人神志不清，呼吸停止，以致死亡 -24- 例 3 地窖里二氧化碳的含量大于 10%以上，人和动物进入地窖时有可能导致死亡，是因为二氧化碳 （ ） A. 有腐蚀性 B. 有剧毒 C. 会爆炸 D. 不能供给呼吸 解析：二氧化碳不属于有害气体，无毒，无腐蚀性，不燃烧，不支持燃烧，但二氧化碳也不能供给呼吸，故当空气中二氧化碳含量过高时可能会导致死亡。 答案：D 易错：B 错因：误认为二氧化碳会使人中毒而导致死亡。 满分备考：二氧化碳本身没有毒性，但由于二氧化碳不能供给呼吸，因此当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人群产生有害的影响，在进入可能含有较多二氧化碳气体的地方前，可通过灯火实验检验二氧化碳的含量。 典题精析 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -25- 【题型探究】 ■题型一 二氧化碳的实验室制法 例 1 如图是实验室制取和收集气体的一些常见的实验装置图，请根据图示回答下列问题。 （1）写出仪器名称①____________。 （2）实验室制取并收集二氧化碳应选用的装置是 __________（填字母）；通常检验二氧化碳气体的文字表达式为 ______________________。 （3）若用 F 收集二氧化碳气体，气体应该由 _____（选填“a”或“b”）端进入，用该方法可收集二氧化碳气体的理由是 ____________________； 检验 F 装置中二氧化碳已收集满的方法是 _______________________________。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 解析：（1）仪器①是长颈漏斗。 （2）实验室中制取二氧化碳常用大理石（或石灰石）和稀盐酸，反应物为固体和液体，反应不需要加热，发生装置应选固液常温型，即用 B 装置来 制取二氧化碳气体；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，应用向上排空气法收集，所以应该选择 C 装置来收集二氧化碳。常用澄清石灰水检验二氧化碳气体，反应的文字表达式为氢氧化钙+二氧化碳 碳酸钙+水。 （3）二氧化碳的密度比空气的大，若用 F 收集二氧化碳气体，气体应该由 a 端进入；检验 F 装置中二氧化碳已收集满的方法是将燃着的木条放在 b 导管口，若木条熄灭，说明已集满。 答案：（1）长颈漏斗 （2）BC 氢氧化钙+二氧化碳 碳酸钙+水 （3）a 二氧化碳的密度比空气的大 将燃着的木条放在 b 导管口，若木条熄灭，说明已集满 -26- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 题型解法：根据二氧化碳的制取原理、物理性质和化学性质解答这类题型。二氧化碳的制取装置是固液不加热型；二氧化碳能溶于水、密度比空气大，所以不能用排水法收集，只能用向上排空气法收集；二氧化碳不支持燃烧，所以验满的方法和现象是将燃着的木条放在集气瓶瓶口，燃着的木条熄灭。F 是万能瓶，收集气体时，如果气体的密度比空气大，则“长进短出”，否则“短进长出”。 -27- 第 2 节 奇妙的二氧化碳 -28- ■题型二 二氧化碳的用途与性质 例 2 二氧化碳的下列用途与其性质对应关系不正确的是 （ ） A． 二氧化碳能用于灭火——本身不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大 B． 干冰能用于人工降雨——升华吸收热量 C． 二氧化碳能用来生产汽水等碳酸饮料——溶于水且与水反应生成 碳酸 D． 二氧化碳用作气体肥料——能溶于水 解析：二氧化碳是光合作用的原料，故可用作气体肥料，选项 D 错误。 答案：D 题型解法：物质的性质决定物质的用途，掌握二氧化碳的性质及对应用途是正确解答此类题的关键。如二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大，故可用于灭火等。 第 2 节 奇妙的二氧化碳 第 1 课时 自然界中的二氧化碳、二氧化碳的奇妙变化 1.（2）光合作用 （3）二氧化碳 2.（1）无 干冰 （2）更多 （3）大 3.（1）碳酸 红 碳酸 紫色 碳酸 二氧化碳+水 （2）燃烧 （3）变浑浊 4. 人工降雨 灭火 5.（1）两种或两种以上物质 （2）两种或两种以上 第 2 章 身边的化学物质 -7- ▍基础巩固 第 2 节 奇妙的二氧化碳 加热 -8- 第 2 章 身边的化学物质 1. B 提示：煤燃烧能够生成二氧化碳，燃烧时会导致温室效应加剧，故选 B。 2.（1）植物的光合作用 （2）减少煤、石油、天然气的使用 提示：（1）植物光合作用需要二氧化碳和水，自然界中消耗二氧化碳最重要的途径是植物的光合作用；（2）煤、石油、天然气等的燃 烧能产生大量的二氧化碳，减少二氧化碳排放的最有效途径是减少煤、石油、天然气的燃烧。 3. C 提示：二氧化碳能溶于水，故选 C。 4. D 提示：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红色，碳酸不稳定，加热后又分解生成二氧化碳和水，紫色的石蕊会由红色变回紫色。 ▍考点集训/夯实基础 5. C 提示：实验中没有水的参与，因此该实验和二氧化碳与水反应毫不相关，即实验不能说明二氧化碳能否与水发生反应，故 C 错误。 6. D 提示：因二氧化碳的密度比空气的密度大，不能用于填充探空气球，故选 D。 7. E ACD -9- 第 2 章 身边的化学物质 -10- 第 2 课时 二氧化碳的制备与利用、二氧化碳与人体健康 第 2 章 身边的化学物质 1.（1）稀盐酸 大理石 石灰石 （2）碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 （4）澄清石灰水 石灰水变浑浊 （5）集气瓶口 木条熄灭 （6）a. 大 小 b. 不与水反应 2. 通风换气 二氧化碳含量 ▍基础巩固 -11- 第 2 章 身边的化学物质 1. C 提示：检查图示装置气密性的方法是：连接好装置，先将导管放入水中，然后再用手握住试管，观察导管口处是否有气泡冒出，故 A 错误；取用块状固体时，先将试管横放，用镊子把固体放在试管口，再让试管慢慢地竖起来，故 B 错误；二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧，所以验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，证明二氧化碳已满，故 D 错误。 2. C 提示：根据题意可知一氧化氮有毒，能与空气中的氧气迅速反应，所以不能用排空气法收集；一氧化氮难溶于水可用排水法收集，所以选 C。 3.（1）二氧化碳不支持呼吸，含量较大时使人窒息 （2）房间应经常通风换气（答案合理即可） ▍考点集训/夯实基础 $$