第5课时 空气、氧气、二氧化碳(二)(讲义PPT)-【中考拐点】2024年中考科学讲义（浙江专用）

第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 2024《中考拐点》 ——浙江科学 目 录 2 聚焦课堂 深度剖析 1 课标要求 明确目标 1 课标要求 明确目标 1．认识二氧化碳的主要性质，学会二氧化碳的实验室制法。 2．了解臭氧层破坏、温室效应加剧等环境问题及对人类的影响。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 总目录 2 聚焦课堂 深度剖析 如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中 燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移 开玻璃片。下列说法正确的是(　　) A．将观察到高的蜡烛先熄灭 B．不移开玻璃片，实验现象更明显 C．蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点 D．去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论 二氧化碳能作灭火剂的原因 焦点 1 D 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　二氧化碳的密度比空气大，故低的蜡烛 先熄灭；瓶中二氧化碳减少，气压变小，移开玻璃 片，大气压会将二氧化碳压出，现象更明显；物质 的着火点不能降低；用两支高低不等的蜡烛可以验 证二氧化碳的密度比空气大，也能验证二氧化碳不 能燃烧，也不支持燃烧。由于二氧化碳是从集气瓶中向下“流”出，所以只用一支蜡烛，也能得出同样的实验结论。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 1．如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为 增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。 (1)使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与 碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后， 起到隔绝____________作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为 该气体具有的性质是_______________________________________。 氧气(空气) 密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶 液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸__________克，才能恰好完全反应。 20 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 为了探究二氧化碳能与水发生反应生成酸，小明设计了如下实验方案： 取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥小花，按图中的步骤Ⅰ～Ⅳ依次进行实验，观察小花的颜色变化(资料：紫色石蕊试液遇酸变红色)。 考查二氧化碳与水反应 焦点 2 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (1)该方案中观察到纸花的颜色变化是： Ⅰ.纸花变红；Ⅱ.纸花不变红；Ⅲ.______________； Ⅳ.__________。 (2)步骤Ⅰ、Ⅱ两项说明了什么？ 步骤Ⅰ说明：___________________； 步骤Ⅱ说明：__________________。 纸花不变红 纸花变红 酸能使石蕊变红 水不能使石蕊变红 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (3)该同学进行四组对比实验的目的是什么？ ______________________________________。 (4)写出该实验中所发生反应的化学方程式： _______________________。 (5)如果将Ⅳ中实验后的纸花拿出来用 电吹风吹一下，会观察到____________ ________________。 验证二氧化碳与水反应后生成了酸性物质 CO2＋H2O===H2CO3 纸花由红 色变成紫色 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　二氧化碳的水溶液使紫色石蕊变色的原因，到底是二氧化碳还是二氧化碳与水作用的产物，这里通过严谨的实验设计进行探究，而不是将一种事实告诉学生。步骤Ⅰ说明：酸能使石蕊变红；步骤Ⅱ说明：水不能使石蕊变红； 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 步骤Ⅲ说明：二氧化碳不能使石蕊变红；步骤Ⅳ说明：二氧化碳与水作用的产物使石蕊变红。我们只能够说最终的生成物是一种酸性物质，而不能直接描述为生成了“碳酸”。碳酸具有不稳定性，加热易分解，所以变色后的纸花受热又恢复到原来的颜色。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 2．碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。现阶段我国的能源结构以化石能源为主，其燃烧释放出大量的二氧化碳。针对我国能源结构的现状，实现碳中和的路径之一是降低化石能源在消费能源中的比例，提高可再生、非化石能源比例。路径之二是捕集、利用和封存二氧化碳。 (1)植树造林这一措施，实际是利用绿色植物的__________作用，抵消产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。 光合 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)封存二氧化碳的技术之一，将二氧化碳送入到海面以下3000米的深海里，进行二氧化碳海洋封存，但此举可能会造成海洋酸化，原因是_______________________________________。利用二氧化碳的技术之一，二氧化碳制取甲醇(CH3OH)，反应的微观示意图如图所示，则该反 应的化学方程式为________________________________。 二氧化碳与水反应生成碳酸，使海洋酸化 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 空腔果实内由于不发生光合作用，其中的气体 可能与空气产生差异。某同学选择了一个熟透的葫芦， 按下列方案进行研究。 (1)如图①所示，收集葫芦中气体采用的方法是_______。 (2)如图②所示，是用来测定葫芦中__________的含量。 装置②集气瓶中发生反应的化学方程式是___________ _______________。 考查二氧化碳的检验方法 焦点 3 排水法 氧气 4P＋5O2 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (3)检验葫芦中有无CO2气体，应采用的方法是______________________ _____________________________________。 往葫芦中加入澄清石灰 水，振荡，观察石灰水是否变浑浊 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　(1)图①所示的气体收集方法是排水法。 (2)图②所示原型取自教材中测定空气中氧气含量的实 验，所以在此是测定葫芦中氧气的含量。(3)检验二氧 化碳的最好方法是向容器中倒入澄清石灰水，观察是否 变浑浊。如果用燃着的木条检验，那是利用二氧化碳不 能支持燃烧的性质，而氮气与二氧化碳一样也是无色无 味、不能支持燃烧的气体，所以不宜采用这种方法检验 二氧化碳。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 3．科学研究小组的同学在用一定浓度的硫酸溶液处理废金属材料(主要是生铁、镀锌铁皮)时，溶液发烫并闻到了刺激性气味，这种反常现象引起了同学们的思考。从组成物质的元素角度分析，他们猜测气体可能是SO2、CO、CO2、H2中的一种或几种。为了确定该气体的成分，他们进行了如下探究。 【查阅资料】 Ⅰ.SO2、CO2都能与碱溶液反应生成盐和水，CaSO3难溶于水； Ⅱ.SO2能与酸性高锰酸钾溶液反应并使它褪色，上述其他气体不能。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【实验探究】 (1)甲同学为了验证处理废金属材料产生的气体中是否含有CO2，把它直 接通入澄清石灰水，并观察实验现象。乙同学认为甲同学的做法不合 理。请用化学方程式表示其原因：_____________________________。 SO2＋Ca(OH)2===CaSO3↓＋H2O 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)同学们设计了一套合理的实验装置，如图所示(铁架台已略去)。请你从下列试剂中选择所需药品并完成实验(药品可重复选用)：澄清石灰水，氢氧化钠溶液，酸性高锰酸钾溶液，浓硫酸，无水硫酸铜，碱石灰(假设每步反应都是完全的)。 ①写出E装置中试剂的名称或化学式：________________________。 无水硫酸铜(或CuSO4) 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 ②A、B两装置中的药品分别是__________________和____________。 ③若观察到___________________________________________________ _____________________现象，证明原气体中有H2无CO。 酸性高锰酸钾溶液 澄清石灰水 D装置中黑色粉末变成红色，E中的无水硫酸铜变蓝，F中 的石灰水不变浑浊 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 有些物质之间能发生化学反应但无明显现象，为确定 两物质间反应是否真正发生，甲同学选取了课题“二氧化碳气 体通入氢氧化钠溶液时，它们之间是否发生了化学反应？”如 下图进行了科学探究。 (1)确定两物质间反应是否发生的证据：___________________________ ____________。 (2)某同学质疑上述实验设计，质疑的依据是________________________ ______________________________________________________________。 考查二氧化碳与水、碱反应的性质 焦点 4 试管内液面上升(或液体进入 试管中) 由于二氧化碳能溶于水且 能与水反应生成碳酸，也会导致试管中气压减小，导致液体进入试管中 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　(1)二氧化碳与氢氧化钠反应，导致试管中气压减 小，实验现象为试管内液面上升(或液体进入试管中)。(2)某 同学质疑上述实验设计，质疑的依据是由于二氧化碳能溶于 水且能与水反应生成碳酸，也会导致试管中气压减小，导致 液体进入试管中。同一结果可能是由于不同的原因引起的，而且不同的原因有可能同时存在，所以为了严谨，需要设置清水作对照，或者选择检验产物的方法。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 4．小丽利用底部有一小孔的大试管，装配成如图甲 所示的一个制取CO2气体的装置。 (1)实验前，关闭止水夹，先将试管底部稍浸没在水 中，再用双手紧握试管，观察到_________________ ________，则说明装置气密性良好。 试管底部有气泡 逸出 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)小丽将CO2通入盛有NaOH溶液的试管中，观察不到明显现象。 那么CO2与NaOH是否发生反应？为此又做了实验：在集满CO2 的软塑料瓶(如图乙)中加入适量的NaOH溶液，盖紧瓶塞振荡， 发现瓶变瘪，于是认为CO2与NaOH发生了反应。小衢提出质疑， 认为导致软塑料瓶变瘪的原因还有可能是___________________ ___________________________。 (3)小科从变瘪的软塑料瓶中取出少量溶液置于试管中，滴入__________ _______________________________(填一种盐)溶液，观察到有白色沉淀产生，就证明了CO2与NaOH的反应确实已经发生。 二氧化碳溶于水(或 二氧化碳能与水反应) 氯化钙 (或氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等) 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习，以下是小金同学对解决“气密性检查”类问题建构的思维模型： 考查二氧化碳的制取与计算的综合 焦点 5 (1)结合小金建构的思维模型，完成如图装置气密性检查相关 操作的问题： 操作一：往锥形瓶中加水至如图甲所示位置，从建模的角度 分析，该操作归属于上述思维模型中的________________。 构建封闭体系 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 操作二：往锥形瓶中加水后，接下来应该是从________ (填“A”或“B”)管向瓶内吹气。 (2)如图乙是制取二氧化碳的装置，其气密性的检查 方法是：____________________________________ ____________________________________________ ___________________________________。 B 关闭止水夹，往长颈漏斗中加入一定量 水，若观察到漏斗中能形成一段稳定的水柱，说明 装置气密性良好(合理即可) 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (3)收集二氧化碳气体，应选择下图中的__________(填字母)。 (4)12.5克石灰石(碳酸钙的质量分数为80%，杂质不与酸反应)中，加入 足量的稀盐酸充分反应，可制得二氧化碳__________克。 A 4.4 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (5)用上述方法收集的二氧化碳中可能会有空气，请你设计一个简单的实 验来证明：____________________________________________________ ________________________________________________________________________________。 将集有二氧化碳的试管或集气瓶等容器倒置在氢氧化钠溶液中，如观察到液体没有充满容器，则可认为收集的气体中含有空气(合理即可) 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　(1)操作一：往锥形瓶中加水至如图甲所示位置，将长导管的下端密封，整套装置是一个封闭系统了，从建模的角度分析，该操作归属于上述思维模型中的构建封闭体系。操作二：往锥形瓶中加水后，接下来应该是从B管向瓶内吹气，若A管内能形成一段水柱，说明装置不漏气。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)检查装置气密性的基本思路就是制造气压差，再根据这种情况应该表现出的现象进行判断。使装置内的气压增大，要么通过加热，要么通过加压(既可以加水，也可以使用针筒向装置内打气)。(4)第4小题是一个基本计算，将有关不纯物的计算转化为纯净物的计算就可以了。(5)第5小题思想方法比较精妙，与空气中氧气体积分数测量的思想方法类似，要想办法将集气瓶中的二氧化碳吸收掉，减小的体积用可见的物质替换呈现出来，是一种转换思想。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 5．实验室制取二氧化碳时，选择合适 溶质质量分数的盐酸，有利于减少盐酸 浪费。小明分别取400克溶质质量分数为 7.3%、14.6%、21.9%的盐酸与足量的石 灰石反应，进行A、B、C三组实验，产 生二氧化碳的快慢与时间关系如图所示，算得盐酸利用率如表(盐酸利用率是指收集到的气体体积理论上所需要的盐酸量与实际消耗的盐酸总量的比值)。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 盐酸利用率与盐酸溶质质量分数的关系 组别 A B C 盐酸溶质质量分数 7.3% 14.6% 21.9% 盐酸利用率 82.5% 81.5% 72.1% 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (1)小明在实验过程中发现，发生装 置中的锥形瓶外壁发烫。推测图中 c组在第5～10分钟时反应快速变慢 的主要原因是__________________ ______________________________ ________________________________________________________________________________________________________。 盐酸溶质质量分数 越大，越易挥发；反应速度越快， 消耗的盐酸越多；温度升高加快盐酸挥发。上述结果引起盐酸溶质质量分数快速减小，故反应快速变慢 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)小明用400克盐酸进行A组实验，可收集到二氧化碳气体约多少升？(常温常压下二氧化碳的密度约为2克/升) 解：参加反应的稀盐酸溶质质量：m＝400克×7.3%×82.5%＝24.09克 设生成二氧化碳的质量为x。 2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑ 73 44 24.09克 x 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 答：可收集到二氧化碳气体7.26升。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (3)实验中，小明想在10分钟内制取10升二氧化碳气体，综合考虑各种因素，选用哪种溶质质量分数的盐酸更合适，并说明理由：____________ __________________________________________________________。 选B，前10 分钟反应快慢适中，盐酸利用率较高，能满足收集10升二氧化碳 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 为了保护生态环境，针对全球气候变化，中国政府向全球承诺，力争于2060年前实现“碳中和”。“碳中和”是指在一定时间内，使二氧化碳的排放总量与吸收总量平衡，实现“零排放”。实现“碳中和”通常可采取如下措施： 关注大气环境质量问题 焦点 6 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 Ⅰ.碳减排：减少人类生产和生活中二氧化碳的排放量。 (1)下列做法不能实现“碳减排”的是__________。 A．加高烟囱排放工业废气 B．推进新能源汽车使用 C．废弃物分类投放并回收利用 D．养成节约用水用电习惯 A 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)Ⅱ.碳吸收：①利用植物 光合作用，这是自然界消耗 二氧化碳的最重要途径； ②利用“碳捕捉与封存技术”， 即通过一定的方法，将工业 生产中产生的CO2分离出来进行储存。在实际生产中，经常用NaOH溶液来“捕捉”CO2，流程如图所示(部分条件及物质未标出)。 用该技术进行“碳捕捉”有效利用了原材料，该过程中被循环利用的物质 有___________________。 NaOH、CaO 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (3)分离器中发生的反应：①CaO＋H2O===Ca(OH)2，②Ca(OH)2＋Na2CO3=== CaCO3↓＋2NaOH。现有溶质质量分数为10.6%的Na2CO3溶液100千克，完全反应后，理论上可生成CaCO3的质量为__________千克。 Ⅲ.碳转化：指二氧化碳的资源化利用。 10 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 【解析】　(1)加高烟囱排放工业废气并没有减少废气的排放，不能实现碳减排，A符合题意；推进新能源汽车使用可减少空气污染，B不符合题意；废弃物分类投放并回收利用可节约资源且保护环境，C不符合题意；养成节约用水用电习惯，可节约资源，D不符合题意。(2)“碳捕捉”有效利用了原材料，该过程中NaOH、CaO既是反应物又是生成物，可循环利用。 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 6．“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。 (1)二氧化碳是引起温室效应的主要 气体，根据图甲回答支持这一结论 的信息是：____________________ ______________________________ __________________________。 大气中二氧化碳浓度 升高，全球平均气温也升高，且趋 势相同(合理即可) 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 (2)科学家已经研究出多种方式来实现二氧化碳的转化。 ①固碳的一种方法是将收集的二氧化碳和水混合后注入地下玄武岩中，最终与岩石中的矿物质作用形成固态的石头碳酸盐。这种固碳方式属于__________(填“物理”或“化学”)变化。 化学 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 ②我国研发的“液态太阳燃料合成技术” (如图乙)，甲醇(CH3OH)等液体燃料被 形象地称为“液态阳光”。甲醇制取过程 中能量转化是：太阳能→电能→______ 能。甲醇合成时，若碳元素全部来自于 二氧化碳，则制取10吨甲醇需要消耗二氧化碳__________吨。 化学 13.75 返回首页 第5课时　空气、氧气、二氧化碳(二) 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 焦点4 焦点5 焦点6 本讲内容结束 请完成《练测本》跟踪训练5 CO2＋3H2CH3OH＋H2O 2P2O5 ＝　　x＝14.52克 V＝＝＝7.26升 (二氧化碳转化成甲醇的方程式为：CO2＋3H2CH3OH＋H2O) $$