5.3 第3课时 二氧化碳的用途 碳循环和氧循环（教学课件）-【一本】2025-2026学年新教材九年级化学上册同步训练（科粤版2024）

第五单元 燃料与二氧化碳 九年级上册 (科粤版) 5.3.3 二氧化碳的用途 碳循环和氧循环 1 目 录 目标导航 新课导入 新课讲授 课堂小结 课堂检测 1 2 3 4 5 2 1. 掌握CO2的性质和用途。 2. 了解温室效应，增强环保意识，增强对社会与环境的责任感。 3. 认识自然界中的碳循环和氧循环。 目标导航 3 新课导入 请分析下方的循环图，并填空。 氧气 二氧化碳 在大气中氧气和二氧化碳的含量基本不变，但随着现代工业的发展，使用过多的矿物燃料，向大气中排放更多的二氧化碳气体，导致大气中二氧化碳含量增加。 二氧化碳有哪些用途？ 大气中二氧化碳的增加对环境有哪些影响呢？ 4 新课讲授 三、二氧化碳对人类生活和环境有何影响 二氧化碳用途广泛： 作为化工原料，用于制造纯碱、化肥等。 灭火器产生的二氧化碳可用于灭火。 干冰升华时，吸收大量的热，可作为制冷剂，也可用于人工增雨。 适当增加蔬菜种植大棚中二氧化碳的浓度，对提高蔬菜产量具有很大的作用。 这个反应实际上包含了连续发生的两个反应。首先，碳酸钙与盐酸发生反应:CaCO3 + 2HCl- = CaCl2 + H2CO3然后，碳酸不稳定，分解产生二氧化碳:H2CO3= H20+ CO2↑ 5 虽然二氧化碳没有毒性，但它不能供给呼吸，所以人在二氧化碳浓度偏高的环境中，会感到气闷、头痛乃至窒息死亡。更为严重的问题是，随着全球经济发展和人口的快速增长，含碳燃料消耗激增，森林遭受破坏，大气中二氧化碳含量持续上升，产生了越来越严重的温室效应，因此导致的以全球性气候变暖为主要特征的生态危机，已成为人类共同面临的严峻挑战。 碳酸钠、稀硫酸也是实验室中常见的试剂，可以用碳酸钠和稀盐酸或者是碳酸钙和稀硫酸反应来制取二氧化碳吗?实验室还有粉末状的碳酸钙试剂，用它来制取二氧化碳，效果会怎么样呢? 6 我国采取了一系列有力措施推动绿色低碳发展。党的二十大报告提出要“积极稳妥推进碳达峰碳中和”，为推进“双碳”工作提供了根本遵循，对全面建设社会主义现代化国家、促进中华民族永续发展和构建人类命运共同体都具有重要意义。 7 温室效应、碳达峰和碳中和 地球近地层大气中的水蒸气或二氧化碳就像温室的玻璃或塑料膜一样，让阳光可以透过，又能吸收地表的红外线辐射，阻止地表热量向外散发，起保温的作用，这种自然的温室效应对于生物体正常活动是必需的。但是，自工业革命以来含碳燃料使用量快速增加，二氧化碳、甲烷、一氧化二氮(NO)、氟氯代烷(商品名为氟利昂）等温室气体大量排放，增强了温室效应。各种温室气体中，二氧化碳约占 75%，是引起温室效应的主要气体。 知识视窗 8 知识视窗 温室效应 9 温室效应、碳达峰和碳中和 这种由人类活动引起的温室效应加剧，使地球的气温上升，导致冰川融化、海平面升高，危及沿海城市；引起气候反常，土地变成沙漠，生态环境恶化，生物物种减少，人类健康受到损害。 知识视窗 10 温室效应、碳达峰和碳中和 知识视窗 为了人类共同的福祉，要将碳达峰和碳中和纳入生态文明建设整体和经济社会发展的全局。碳达峰是指在某一时间点，二氧化碳的排放量不再增长而达到峰值，其后逐渐减少。碳中和是指在一定时期内，人为排放的二氧化碳或温室气体总量，通过植树造林和节能减排等方式加以吸收或抵消，达到相对的零排放。 11 新课讲授 四、自然界的碳循环和氧循环 碳元素在自然界中的含量比较少，但含碳的化合物种类却是所有元素中最多的。 地球上的生物都含有碳元素，而碳元素在自然界的生物圈、大气圈、水圈、岩石圈不断交换，形成碳循环，维持地球上的碳含量守恒。 碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。 二氧化碳含有碳元素和氧元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到了非常重要的作用。 碳元素在自然界中的含量比较少，但含碳的化合物种类却是所有元素中最多的。地球上的生物都含有碳元素，而碳元素在自然界的生物圈、大气圈、水圈、岩石圈不断交换，形成碳循环，维持地球上的碳含量守恒。碳在自然界中的循环变化，对于生态环境有极为重要的意义。二氧化碳含有碳元素和氧元素，在自然界的碳循环和氧循环中都起到了非常重要的作用。动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧都消耗氧气，产生二氧化碳;绿色植物和水中的藻类则通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。 下图是自然界的氧循环和碳循环示意图，不过碳循环图中演变线上没有箭头，请你根据已学的知识，在图中演变线上补加箭头，以正确表示碳循环中各种变化的相互关系，并列出大气中二氧化碳气体产生和消耗的途径。 讨论与交流 自然界的氧循环 13 讨论与交流 自然界的碳循环 14 讨论与交流 大气中CO2产生途径 CO2消 耗 途 径 动植物的呼吸、 含碳燃料的燃烧 绿色植物和水中的藻类的光合作用 15 1.空气中的二氧化碳会越来越多，氧气会越来越少吗？ 讨论与交流 从自然循环的角度来看，空气中的氧气和二氧化碳是处于不断转化和平衡中的。动植物通过呼吸作用吸入氧气，呼出二氧化碳，而绿色植物和水中的藻类通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气。这样，就形成了一个自然的碳氧循环，使得空气中的氧气和二氧化碳含量保持相对稳定。 虽然人类活动导致大气中的二氧化碳浓度不断上升、氧气含量相对下降，但通过自然调节和人类努力，我们仍然有可能维护一个相对稳定的大气环境。 16 2.请同学们组织一次实现双碳目标的主题活动，就它的必要性、可行性、实施现状展开讨论，并提出具体建议。 讨论与交流 参考答案： 活动主题：共筑双碳目标，守护绿色家园 一、引言 简述全球气候变暖的背景，强调减少温室气体排放的重要性。 引出中国提出的双碳目标（碳达峰与碳中和），并说明其在全球气候变化应对中的关键作用。 二、双碳目标的必要性讨论 全球气候变化的影响： 极端气候事件频发（如洪涝、干旱、台风等），对自然环境和人类生活造成巨大破坏。 生物多样性减少，物种灭绝风险增加，生态系统结构和功能发生改变。 推动绿色低碳发展的机遇： 促进能源结构调整，推动经济社会全面绿色转型。 降低对化石能源的依赖，提高能源自给率，保障国家能源安全。 国际责任与形象提升： 展现中国作为大国的担当，积极参与全球气候治理和合作。 提高在国际舞台上的形象和影响力。 三、双碳目标的可行性分析 政策保障： 国家层面出台一系列政策文件，明确双碳目标的时间表、路线图、任务书和保障措施。 通过财政补贴、税收优惠、绿色金融等手段，支持绿色低碳产业发展。 技术创新： 加强碳捕集、利用与封存等关键技术研发和推广。 推动工业领域能源消费的转型升级，采用高效、清洁的能源利用方式。 社会参与： 加强宣传教育，提高公众对双碳目标的认识和参与度。 发挥环保组织、科研机构等社会组织的作用，开展双碳目标相关研究、宣传和教育活动。 四、实施现状与挑战 能源消费结构现状： 煤炭消费占比仍然较高，导致碳排放量居高不下。 六大高耗能行业（火电、钢铁、非金属矿产品、炼油焦化、化工、有色金属）总能耗占比较大。 面临的挑战： 碳减排总量大，碳达峰碳中和时间短。 低碳技术存在短板，尖端技术创新需要时间和投入。 国际气候政治博弈中，发达国家限制低碳技术出口和转移。 五、具体建议 加快能源结构调整： 提高可再生能源在能源结构中的比例，减少对化石能源的依赖。 发展核能、氢能等清洁能源，实现能源多元化供应。 推动产业转型升级： 降低六大高耗能行业在国民经济中的比重，采用新技术提高生产效率进行节能减排。 建设智慧工厂和绿色工厂，实现创新驱动。 加强国际合作： 积极参与国际气候治理和合作，共同应对气候变化挑战。 借鉴国际经验，建立符合国情的碳排放权交易市场。 提升公众意识： 加强宣传教育，提高公众对双碳目标的认识和参与度。 鼓励低碳出行、绿色消费等生活方式，形成全社会共同参与的良好氛围。 加大科技投入： 加强碳捕集、利用与封存等关键技术研发和推广。 依靠高质量的技术创新推动碳达峰碳中和目标的实现。 六、结语 强调双碳目标实现的重要性，呼吁大家共同努力，为实现绿色、低碳、可持续的未来贡献力量。 活动形式建议 小组讨论：将参与者分成小组，针对上述内容进行深入讨论，并每组选出一名代表分享观点。 专家讲座：邀请相关领域的专家进行讲座，分享双碳目标的最新研究成果和实践经验。 知识竞赛：设计关于双碳目标的知识竞赛，提高参与者的学习积极性和参与度。 实践活动：组织植树造林、节能减排等实践活动，让参与者亲身体验双碳目标实现的过程。 17 CO2的用途 课堂小结 5.3 二氧化碳 （第3课时） 碳循环和氧循环 作化工原料 用于灭火 干冰用作制冷剂，也用于人工增雨 增加CO2的浓度，可提高大棚中蔬菜产量 绿色植物和水中的藻类通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气 动植物通过呼吸作用吸入氧气，呼出二氧化碳 1.二氧化碳在通常状况下是无色、无气味的气体;密度约为空气的1.5倍;能溶于水(常温常压下体积比为1 :0.76),与水反应生成碳酸;- -般不支持燃烧;能使澄清石灰水变浑浊。 1、下列有关二氧化碳的说法中，正确的是（ ） A. 二氧化碳在自然界的循环过程中只发生物理变化 B. 二氧化碳固体俗称“干冰”，可用于人工降雨 C. 二氧化碳能使燃着的木条熄灭，所以可以以此来检验CO2 D. 二氧化碳有毒，不能供给生物呼吸 B 随堂练习 A、CO2的循环的过程中，如光合作用、呼吸作用均有新物质生成，属于化学变化，错误； B、干冰升华时，会吸收大量的热，可用于人工降雨，正确； C、CO2能使燃着的木条熄灭，但能使燃着的木条熄灭的不一定是CO2，也有可能是N2等，常用澄清石灰水来检验CO2，错误； D、CO2是空气的成分之一，CO2没有毒，不能供给生物呼吸，错误。 2、党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。 下列做法与这一要求不相符的是（ ） A. 乘公交车出行 B. 回收废旧电池 C. 加快开发清洁能源 D. 大量焚烧秸秆 D A、乘公交车出行，能减少空气污染物、二氧化碳的排放，符合绿色低碳 的理念，正确； B、回收废旧电池，能防止水体、土壤污染，符合绿色低碳的理念，正确；C、加快开发清洁能源，能减少空气污染物、二氧化碳的排放，符合绿色 低碳的理念，正确； D、大量焚烧秸秆，会产生大量的空气污染物、二氧化碳等，不符合绿色 低碳的理念，错误。 ． 3、氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。下列说法错误的是（ ） A. 氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 B. 两种循环过程中碳、氧原子个数不变 C. 碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 D. 碳循环和氧循环有利于维持自然界中O2和CO2含量的相对稳定 A A、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，如氧气可通过缓慢氧化参与碳循环，错误；B、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故两种循环过程中碳、氧原子个数不变，正确；C、碳循环和氧循环过程中，发生了光合作用，呼吸作用等，它们均有新物质生成，均发生了化学反应，正确；D、碳循环和氧循环中光合作用消耗二氧化碳， 放出氧气，呼吸作用等消耗氧气，放出二氧化碳，有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，正确。 4、“碳循环”、“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。 已知图1反应条件为常温，图2反应是植物的光合作用，下列说法正确的是（ ） A.变化观：“水循环”主要是由于水分子的运动引起的，属于化学变化 B.守恒观：图一中X和图二中Y为同种物质 C.平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D.微粒观：绿色植物光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 C A、自然界的水循环过程中，只是状态发生改变，属于物理变化，水分子本身没有发生改变，错误。 B、图1中，转化1表示二氧化碳与水反应生成碳酸，X是碳酸；图2反应是植物的光合作用，该反应是由二氧化碳与水反应生成有机物和氧气， Y是有机物， X和Y不是同种物质，错误。 C、通过碳、氧循环，有利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定，正确。D、由质守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，绿色植物不能使自然界中的氧原子总数增加，错误。 完成《一本•同步训练》相关课时练习 谢谢！ 25 $$