第六章 开展低碳行动（知识清单） 化学北京版2024九年级上册

第六章 开展低碳行动 01 思维导图 02 考点速记 第1节 二氧化碳对环境的影响 知识点一 常见的碳单质 1．同种元素可以组成不同单质 （1）不同种元素可以组成不同的单质，如氧气是由氧元素组成的单质，氮气是由氮元素组成的单质。 （2）同种元素也可以组成不同的单质，如金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的不同单质。 2．金刚石、石墨和C60的物理性质与用途 金刚石 石墨 C60 颜色硬度 透明固体自然界中最硬 深灰色固体质软 黑色固体 导电性 不导电 导电 用途 玻璃刀 铅笔芯、电极 构成微粒 碳原子 碳原子 C60 结构 区别与联系 碳原子的排列方式不同导致三者的物理性质存在明显差异；三者都是由碳元素组成的单质，故化学性质基本相同。 3．无定形碳 （1）木炭、活性炭、焦炭和炭黑等通常称为无定形碳（主要是由结构类似石墨的微小晶体和少量杂质构成），属于混合物，主要成分是碳单质，结构与石墨类似。 （2）木炭具有疏松多孔的结构，因此具有吸附能力。利用木炭的这个性质来吸附一些食品和工业产品里的色素，也可以用它来吸附有异味的物质。木炭经水蒸气高温处理后，可得到活性炭。活性炭的吸附作用比木炭强。活性炭的用途：用在防毒面具里吸附毒气；用于制糖工业脱色以制白糖；污水的深度净化；吸附有害气体。 （3）焦炭用于冶金工业，作还原剂。炭黑用于制造油墨、油漆、鞋油、颜料、橡胶工业的填充剂等。 知识点二 二氧化碳 1．二氧化碳的物理性质 常温下无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，固态二氧化碳称为干冰。 2．二氧化碳的化学性质 （1）不可燃且不支持燃烧，不能供给呼吸 实验： CO2 现象：蜡烛自下而上依次熄灭。 结论：CO2密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧 （2）二氧化碳和澄清石灰水反应 原理：CO2 + Ca(OH)2=CaCO3↓+ H2O 现象：澄清石灰水变浑浊 3． 二氧化碳对生活和环境的影响 （1） 自然界中的二氧化碳循环：绿色植物的光合作用 二氧化碳 氧气人和动植物的呼吸， 化石燃料的燃烧等 （2） 温室效应 二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。 大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做温室效应。注意：二氧化碳不是空气污染物。 二氧化碳产生温室效应的机制比较复杂。除了二氧化碳，还有甲烷、氮氧化物等，也都属于温室气体。 （3） 低碳生活 倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。 第2节 二氧化碳的排放 知识点一 二氧化碳的排放 1.自然界中二氧化碳的产生 动植物和人类的每次呼吸，都会产生二氧化碳。火山喷发产生的气体和岩石风化产生的气体中也含有少量的二氧化碳。 2.人类活动中二氧化碳的排放 人类活动中二氧化碳的排放主要分为能源相关排放和工业过程排放。能源相关排放主要指煤、石油、天然气等含碳元素的化石燃料的燃烧产生的二氧化碳；工业过程排放主要是水泥、石灰、钢铁等相关产业释放的二氧化碳。 水泥是主要的建筑材料，水泥的生产是二氧化碳排放量较高的工业生产。生产水泥的主要过程是：把石灰岩（主要成分碳酸钙 CaCO3）和黏土等材料混合加热，得到氧化钙（CaO）作为水泥的主要成分之一，同时释放出二氧化碳。该过程可表示为： CaCO3CaO + CO2↑ 金属冶炼工业除了因使用化石燃料作为主要能量来源燃烧释放二氧化碳以外，有些金属冶炼过程也会释放二氧化碳。例如，用木炭或一氧化碳与铁矿石中铁的氧化物反应，生成铁的同时也生成二氧化碳，该主要过程可表示为： 3C+ 2Fe2O3 高温 4Fe + 3CO2↑ 3CO+ Fe2O3 高温 2Fe + 3CO2 知识点二 二氧化碳的制取 1．药品的选择 药品 实验现象 分析 稀盐酸与块状大理石 产生气泡，速率适中 反应速率适中，便于气体收集，原料廉价易得 浓盐酸与块状大理石 剧烈反应，迅速产生大量气泡，并伴有白雾 浓盐酸有挥发性，会使制得的CO2中混有HCl气体 稀硫酸与块状大理石 刚开始时产生气泡，后来速率减慢并逐渐停止 稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙，覆盖在大理石的表面，阻止反应继续进行 稀盐酸与碳酸钠粉末 剧烈反应，迅速产生大量气泡 碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快，产生的气体不便于收集 通过上述对比实验可知，实验室制取二氧化碳的药品为稀盐酸和大理石（或石灰石，主要成分都是碳酸钙，化学式为CaCO3）。 2．反应原理 实验室制取二氧化碳的反应原理：CaCO3+2HCl=CaCl2 + CO2 ↑ + H2O。 3．实验室制取二氧化碳装置的选择 （1）发生装置 碳酸钙是固体，稀盐酸是液体，该反应不需要加热，所以可选择固体与液体不加热型的发生装置。 （2）收集装置 二氧化碳的密度比空气大，所以用向上排空气法收集，收集到的气体较为干燥。因为二氧化碳能溶于水，且与水反应，所以不用排水法收集，但可选择排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳。 4．制取二氧化碳的步骤 （1）连接仪器，检查装置气密性 （2）装入大理石（或石灰石），塞紧双孔橡胶塞，由长颈漏斗加入稀盐酸，使液面浸没长颈漏斗末端。 （3）收集气体。 （4）检验气体集满，拆除装置。 5．二氧化碳的检验和验满 （1）检验：将气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，证明该气体为二氧化碳。 （2）验满：用燃着的木条放在集气瓶口，如果木条熄灭，证明已收集满。 （3）存放：收集满二氧化碳的集气瓶要用玻璃片盖住（毛面向下）并正放在桌面上。 （4）除杂（净化）：CO2中混有HCl和水蒸气，将制取的气体先通过饱和碳酸氢钠溶液除去HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。 （5）吸收：将气体通入氢氧化钠溶液。 知识点三 实验室制取气体的一般思路和方法 1．制取气体的原理 确定制取气体的化学反应原理，即在实验条件下（如常温、加热、加催化剂等），选择什么药品、通过什么反应来制取这种气体。 制取氧气：2KMnO4= K2MnO4 + MnO2 + O2↑ MnO2 2H2O2 = O2 ↑ + 2H2O 制取二氧化碳：CaCO3+2HCl=CaCl2 + CO2 ↑ + H2O 2．检验和验满 （1）氧气的检验： 。 验满： 。 （2）二氧化碳的检验： 。 验满： 。 【思考】能否用燃着的小木条检验二氧化碳？请说明原因。 。 第3节 二氧化碳的吸收 知识点一 二氧化碳的吸收 1. 自然界中二氧化碳的吸收 1　 光合作用 光合作用是指植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的淀粉等糖类，并且释放出氧气的过程。 2　 海洋吸收二氧化碳主要有两种机制：一种是海洋生物对二氧化碳的吸收，其过程类似于陆地上绿色植物的光合作用；另一种是海洋中水对二氧化碳的吸收 2.人工捕集二氧化碳 人类活动所排放的二氧化碳中，有 50% ～ 60% 不能被海洋和植物吸收而留在大气中。因此，人工捕集成为增加二氧化碳吸收的必要途径和手段。 知识点二 二氧化碳与水反应 实验： 现象：Ⅱ、Ⅲ小花不变红，Ⅰ、Ⅳ小花变红。 结论：CO2能与H2O反应生成酸性物质。 二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使紫色石蕊溶液变为红色。 CO2 + H2 O= H2 CO3 碳酸很不稳定，容易分解，生成的二氧化碳从溶液中逸出后，溶液失去了酸性，所以，红色的溶液又变为紫色。 H2 CO3=H2 O + CO2 ↑ 知识点三 二氧化碳的应用 灭火（不燃烧，也不支持燃烧），工业原料、做气体肥料（光合作用），干冰可作为制冷剂用于冷藏保鲜与运输、人工降雨（升华吸热）等。 第4节 我们的低碳行动 知识点一 碳中和 1. 个人 我们的日常生活消费是碳排放的“终端”，“双碳”目标的实现离不开消费端亿万消费者的共同努力，需要大家一起改变生活方式与高耗能消费。 低碳行为：公交出行；节约食物；及时关闭电源；家里多种花草；使用可降解材料；垃圾分类等。 2. 国家要从统筹管理和宏观规划角度推进低碳 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！9 学科网（北京）股份有限公司 $$