内容正文:
化学
1
2
大单元2 二氧化碳
3
知
识
地
图
4
线索连串练
线索1 认识二氧化碳
1.二氧化碳是与人类生产生活密切相关的气体,某小组以二氧化碳为主题
展开如下项目式学习。
认识二氧化碳
(1)存在角度: 是空气的成分之一,在空气中的体积分数约为________。
(2)微观角度: 是由 ________________________(填构成物质的微
粒)构成的。
(3)分类角度: 是由________________组成,属于________
(填物质类别)。
分子(或二氧化碳分子)
碳元素和氧元素
氧化物
5
了解二氧化碳的性质
(4)三百多年前,人们发现一些洞穴内有一种能使燃烧的木柴熄灭的气
体,后来该气体被证实是。据此推测 具有的性质是_____________
_______________________。
密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧
图1
(5)如图1所示向一瓶收集满 的软塑料瓶内注入适量水,
盖紧瓶盖并振荡,观察到____________,证明二氧化碳具有
__________的物理性质。发生该现象的原因是____________
_________________________。若提前向烧杯内的水中滴加
几滴紫色石蕊溶液,还可能观察到__________,证明二氧化
碳能与水反应。
塑料瓶变瘪
能溶于水
二氧化碳溶于水后,塑料瓶内压强减小
溶液变红
6
(6)如图2是某同学整理的物质间转化图。实验室中常用CO2→CaCO3 检
验 气体,写出其化学反应方程式:_______________________________。
图2
7
明确二氧化碳的用途
(7)二氧化碳在生产、生活中的用途非常多。如图所示用途中,既涉及
二氧化碳的物理性质,又涉及化学性质的是____(填字母)。
(8)固态二氧化碳,俗称______,可用于人工增雨,原理是___________
___________________________________________________。
干冰
干冰升华吸热,使周围空气温度降低,空气中的水蒸气液化成小水珠
8
二氧化碳与环境保护
(9)随着工业化的深入,大气中二氧化碳的含量增大导致温室效应加剧,
为促进低碳经济发展,实现碳达峰、碳中和的根本对策是控制 的排放
量。请你提出一项可行措施:_______________________________。
减少化石燃料的燃烧(合理即可)
9
线索2 二氧化碳的制取
2.二氧化碳是初中化学继氧气之后的又一种重要的气体,该气体不仅与日常
生活联系密切,且对地球生命具有重要意义。请随着以下线索开展探究之旅。
任务一 自然界中的二氧化碳的来源
图1
(1)图1为大自然中碳循环的局部示意图,其中向大气中释放二氧化碳的
途径是__________(填序号)。
①②④⑥
10
任务二 工业上二氧化碳的制取
(2)早在公元300年左右,中国西晋学者张华就在《博物志》一书中作了
“烧白石作白灰既讫……”的记载,即为工业上制取二氧化碳的原理,写出
反应的化学方程式:______________________,该反应属于的基本反应类
型是__________。
分解反应
11
图2
任务三 实验室二氧化碳的制取
【探究一:二氧化碳的制取原理】如图2是老师总结的有关二氧化碳的物质
转化网络关系图。
(3)能利用碳的燃烧获得较纯净的二氧化碳吗?
①描述木炭在氧气中的燃烧现象:____________________,放出热量,生
成一种使澄清石灰水变浑浊的气体。
剧烈燃烧,发出白光
12
②木炭燃烧的方法不适合用于实验室制取二氧化碳,理由是____________
____________________________________。
不便于收集反应产生的,且得到的二氧化碳不纯
③由此类推一氧化碳、甲烷燃烧的方法也不适合用于实验室制取二氧化碳,
写出一氧化碳转化为二氧化碳的化学方程式:________________________
______________________________________(写一个)。
(或
,合理即可)
13
(4)利用如表中提供的试剂进行实验,记录实验现象。请分析:
组别 试剂 实验现象
① 块状石灰石和稀盐酸 产生气泡速率适中
② 块状石灰石和稀硫酸 产生气泡速率缓慢并逐渐停止
③ 碳酸钙粉末和稀盐酸 产生气泡速率很快
从制取和收集角度考虑,一般选择第①组试剂,不选择第③组试剂的
原因是____________________________,不选择第②组试剂的原因是____
________________________________________________________________
_____。
反应速率过快,气体不易收集
稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻止反应进行
14
【探究二:二氧化碳的制取装置】某同学选择利用块状石灰石和稀盐酸反应
制取二氧化碳,图3是实验室常用的气体发生和收集装置,请回答下列问题。
图3
(5)应选用的发生与收集装置为_____________(填字母),反应的化学
方程式为_____________________________________。
(或)
15
(6)用所给的装置制取较多的二氧化碳,从便于操作及回收和节约试剂
等角度考虑,最好一次性向________(写仪器名称)内加入足量的石灰石。
检验二氧化碳是否收集满的操作是__________________________________
_________________________。
锥形瓶
将燃着的木条放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,证明气体已收集满
图3
16
(7)装置C相比装置B的优点是__________________________。不能用
装置收集二氧化碳的原因是____________________________。
可以控制反应的发生和停止
二氧化碳能溶于水且与水反应
图3
(8)实验室常用____________(填试剂名称)检验二氧化碳气体,可观
察到的现象是__________________,通入气体后,若观察不到明显现象,
可能的原因是____________________________________________________
_________(写一条)。
澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
产生的二氧化碳气体中混有氯化氢气体(或澄清石灰水已经变质)
17
(9)学习小组用如图4所示装置制取纯净、干燥的二氧化碳。
图4
①装置A相比图3装置B的优点是____________________。
②装置B的作用是________________。
可以控制反应的速率
除去氯化氢气体
③将装置C中的导管补画完整。
18
线索3 二氧化碳的性质及性质实验
3.学习了碳和碳的氧化物后,同学们对二氧化碳的性质产生了兴趣,在老
师的指导下开展了实验探究活动。
【知识回顾】
(1)二氧化碳的物理性质:常温常压下为____色、____臭的气体,密度
比空气大,____溶于水。
(2)二氧化碳的化学性质:____________________,能与水、碱和碳反应。
无
无
能
不燃烧也不支持燃烧
19
【活动一】验证二氧化碳性质的实验
(3)图1将一瓶二氧化碳气体缓慢倒入图示烧杯中,一段时间后观察到的
现象是____________________________________,说明 具有的物理性
质是______________,化学性质是______________________。
下层的蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭
密度比空气大
不能燃烧,也不支持燃烧
20
(4)向图2所示收集满二氧化碳气体的软塑料瓶中加入约三分之一体积的
水,立即旋紧瓶盖振荡,观察到软塑料瓶略微变瘪,该现象说明 可能
具有的性质是__________。
能溶于水
21
(5)取图2所示反应后的少量液体于图3试管中,向其中滴入几滴紫色石
蕊溶液,观察到的现象是__________;若加热该混合溶液,观察到______
_______________,产生该现象的原因是_______________________
(用化学方程式表示)。
溶液变红
溶液由红色变为紫色
22
【补充实验】如图实验中可观察到___________
_____________________的现象,由此可得出
能与水反应;还可以观察到__________________
_______的现象,由此可以证明二氧化碳的密度
比空气大。
2处纸花不变色,1、3处纸花变红
3处纸花比1处纸花先变红
23
(6)图4实验中的现象是__________________,发生反应的化学方程式为
________________________________,该反应在实验室的用途是________
_______。
澄清石灰水变浑浊
检验二氧化碳
【活动二】探究二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应
二氧化碳与氢氧化钠反应无明显现象,因此需
要化隐性为显性,从不同的角度验证反应的发生。
(7)上图A、B是验证二氧化碳能与氢氧化钠反应的实验,图A实验中最
终可观察到__________。图B实验将集满 的两支试管分别倒扣进盛满
等体积水和 溶液的水槽中,可观察到的现象是___________________
_______________________________________________________,由此可
得出的结论是_____________________________________。
气球变瘪
两支试管中液面均升高,且最终氢氧化钠溶液中的试管内液面比水中试管内液面高
能与氢氧化钠溶液反应(合理即可)
25
(8)甲同学设计如图装置(夹持仪器已省
略),检查装置气密性,装入试剂如图所示,
关闭、、。打开 ,向装满的烧
瓶A中注入 溶液,再关闭;打
开 ,观察到B中部分液体进入A中,有白
色沉淀产生,再关闭 。
【实验结论】能与 反应。
【交流与讨论】①乙同学认为甲同学得出结论的证据不足,理由是
____________________________________________。
二氧化碳也能与氢氧化钙溶液反应产生白色沉淀
26
②在甲同学实验后,乙同学取A中物质进行了补充实验,经分析判断,证
明了能与 反应。则乙同学的方案是_________________________
________________________________________________________________
_______________________________(写出实验操作和现象,合理即可)。
取A中物质过滤,取适量的滤液于试管中,加入少量的氯化钙溶液,若产生白色沉淀,则证明滤液中含有碳酸钠,即证明了能与反应
27
③打开 ,观察到C中稀盐酸进入B中,
溶液变为无色。B中发生反应的化学方
程式为_____________________________
______。
【归纳总结】通过上述实验可归纳出碱
的化学性质有_______________________
___________________________________
_____________________。
碱能与某些非金属氧化物反应,碱能与酸反应,碱能与指示剂作用,碱能与某些盐反应
28
【补充实验】兴趣小组利用图甲装置研究与 的反应。用等体积
的饱和氢氧化钠溶液、水分别进行实验,将注射器内液体全部推入,测得
一段时间内压强的变化如图乙所示。
甲
乙
29
①图乙中能表示与发生了化学反应的曲线是___(填“”或“ ”)。
甲
乙
②写出与 发生反应的化学方程式:__________________________
_____________________。
30
③若注射器中为等体积的饱和氢氧化钙溶液,则对应曲线应在、 之间,
产生该现象的原因是__________________。
氢氧化钙微溶于水
甲
乙
31
【活动三】探究二氧化碳的用途
(9)性质决定用途,用途反映性质,二氧化碳与生产、生活息息相关,
请填写下表。
性质 用途
二氧化碳参与植物的光合作用 ____________
不能燃烧也不支持燃烧 ______
固态二氧化碳易__________ 用于人工增雨、冷藏运输、舞台烟雾效果
二氧化碳能与碳反应 __________
作气体肥料
灭火
升华吸热
工业炼铁
32
线索4 二氧化碳对生产生活的影响
4.二氧化碳与人类的生产、生活息息相关,有很多重要的用途。若没有二
氧化碳防止地表热辐射到太空,则地球年均气温要降低 左右,但大气
中二氧化碳含量过高会使温室效应加剧,导致全球气候变暖。兴趣小组同
学对此展开以下学习活动。
活动一 大气中二氧化碳对生活的影响
(1)二氧化碳本身______毒性,但二氧化碳不能供给呼吸,当空气中二
氧化碳含量超过正常含量时,就会对人体健康产生影响。因此在人群密集
的地方要注意换气通风,如进入久未开启的地窖时应先进行__________。
没有
灯火试验
33
(2)大气中二氧化碳含量过高造成的温室效应加剧会导致全球气候变暖
并产生很多危害,下列说法错误的是___(填字母序号)。
A. 全球变暖导致两极冰川融化,海平面升高
B. 全球变暖使土地沙漠化,造成农业减产
C. 全球变暖会导致暴雨等极端天气事件频繁发生
D. 不但会导致温室效应,还是形成酸雨的主要物质
√
34
活动二 大气中二氧化碳增加的原因
大气中二氧化碳含量增加主要有以下两个途径:
(3)化石燃料的燃烧:三大化石燃料包括煤、______和天然气,人类燃
烧化石燃料获得能量时,产生大量二氧化碳,这个过程将化学能主要转化
为______。
石油
热能
(4)自然界生物的有氧呼吸:呼吸作用过程中细胞内的葡萄糖
(化学式为 )在酶的作用下与氧气反应,生成二氧化碳和水,反
应的化学方程式为 ______________________________。
35
活动三 低碳行动——减少大气中二氧化碳含量的方法
低碳行动主要从减少二氧化碳排放和增强二氧化碳吸收两个方面减缓
全球变暖,实现可持续发展。
(5)减少二氧化碳排放:根据活动二可知,要减少化石燃料的使用,如
________________________________(写一例具体做法);更多地利用清
洁能源,请写出一种人类正在开发利用的清洁能源:__________________
___________________________。
多乘坐公共交通工具(合理即可)
太阳能(或风能或氢能或潮汐能或生物质能等)
36
(6)增强二氧化碳吸收:自然界中消耗二氧化碳的途径有①绿色植物光
合作用;②被地球上的海水吸收。②中发生反应的化学方程式为________
______________。对比上述两种消耗二氧化碳的途径,不难发现同样是二
氧化碳与水的反应,产物却完全不同,原因是______________。
反应条件不同
37
活动四 探究碳捕捉、碳封存、碳利用技术
我国明确提出了减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,
努力争取2060年前实现碳中和。二氧化碳的“捕捉”、“封存和利用”是实现
减排的重要途径之一。
【碳捕捉】
(7)如图是实际生产中采用足量溶液来“捕捉” 的工艺流程:
38
①操作 的名称是______。
过滤
②“捕捉室”中 溶液采用喷雾方式加入,目的是___________________
_____________________,发生反应的化学方程式为___________________
_____________________。
增大反应物接触面积,使反应更快、更充分
③“反应器”中的 溶液为__________溶液。
④整个流程中可以循环使用的物质是_____________(填化学式)。
氢氧化钙
、
39
【碳封存】
(8)“碳封存”是将 (气态)压入地下或注入海底深处,以液态的形式
间隔
封存。加压“封存”过程中, 分子的______(填“大小”或“间隔”)变小。
40
【碳利用】
(9)也是重要的化工原料,科学家采用新技术能将 转化为甲醇、乙
醇、淀粉等有机物。我国科学工作者在二氧化碳人工合成淀粉方面取得突
破性进展,其中最关键步骤——生成甲醇 的微观反应示意图如下:
①参加反应的两种物质的质量比为_________________;
②写出该反应的化学方程式:_____________________________。
(或)
41
$$