6.3 碳达峰与碳中和 第2课时课件-2025-2026学年九年级化学鲁教版（2024）上册

第六单元 控制燃烧 第三节  碳达峰与碳中和 第2课时 1 1.通过活动探究学习实验室制取二氧化碳的方法，尝试独立完成通过化学方法实现物质转化的实验。（科学探究与实践） 2.通过分析大气中二氧化碳含量的变化，认识碳循环失衡导致温室效应加剧这一科学本质，促进变化观念的发展和平衡思想的初步建立，认同我国提出“双碳”目标的重要意义，并依据二氧化碳的转化规律找到实现“双碳”目标的路径，初步形成节能低碳、绿色环保的可持续发展理念，树立建设美丽中国、为全球生态安全作贡献的信念。（化学观念、科学态度与责任） 2 三 二氧化碳的制取 1.试剂和原理 实验室常用大理石或石灰石（主要成分为 CaCO3）和稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应的化学方程式为 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。 （1）制取CO2一般不用浓盐酸，因为浓盐酸有很强的挥发性，使制取的气体中含有大量的氯化氢气体。 （2）不用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，硫酸钙附着在大理石（或石灰石）的表面，阻止反应继续进行。 （3）不用碳酸钠，因为碳酸钠易溶于水，溶于水后与盐酸反应剧烈，反应速率太快，难以控制，不便于收集。 说明 反应速率适中，原料价廉易得。 3 实验室制取二氧化碳的实验装置 通过氧气的学习，我们已经知道了实验室制取气体的一般思路和方法。请你依据上述反应原理，设计实验室制取二氧化碳的实验装置，分析每部分实验装置的作用，了解实验中应注意的事项。 将你设计的装置与右图所示的装置进行对比，小组交流讨论各装置的优缺点。 实验室制取二氧化碳的实验装置 活动探究6-5 2.实验室制取二氧化碳的实验装置 （1）发生装置：符合常温下固体 + 液体→气体，可选择用二氧化锰和过氧化氢溶液制氧气的发生装置。 （2）收集装置：依据气体的密度和溶解性确定收集方法。二氧化碳能溶于水——不能用排水法收集；二氧化碳的密度比空气大——用向上排空气法收集。 稍露出橡胶塞即可，不宜太长，否则不利于气体导出。 应伸到接近集气瓶底部，以利于排净空气。 收 集 CO2 气体也可以用如图的收集装置。CO2 密度大于空气密 度，从 a 端进入。 5 使用分液漏斗，除了便于添加液体外，还能通过活塞控制滴液的快慢，便于控制反应速率。 简易装置，可制取少量气体。 使用长颈漏斗，便于添加液体（长颈漏斗下端管口应伸入液面下，防止气体逸出）。 添加了多孔塑料片和弹簧夹，可控制反应发生和停止。 分液漏斗可用注射器代替。 制取二氧化碳的发生装置及特点 （1）检查装置的气密性； （2）向锥形瓶中装入石灰石（或大理石），向分液漏斗中加入稀盐酸； （3）把导气管伸到集气瓶底部收集二氧化碳； （4）验满后用毛玻璃片盖好，正放于桌面上。 3.实验步骤 4.检验 将燃着的小木条放在集气瓶口，如果小木条熄灭，证明已收集满。 5.验满 将制取的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，证明制取的气体是二氧化碳。反应的化学方程式为 CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O。 检验是利用 CO2能使澄清石灰水变浑浊的特性，证明该气体是CO2；验满是指已知气体是CO2，把燃着的木条放在集气瓶口，根据火焰是否熄灭来判断CO2是否收集满。因为不支持燃烧不是CO2的特性，如N2等气体也不支持燃烧，所以不能用燃着的木条来检验CO2气体。 说明 检验和验满 CO2 工业上常用煅烧石灰石（或大理石）来制取CO2，发生反应的化学方程式为CaCO3 CaO+CO2↑。该反应的产物氧化钙俗称生石灰。 拓展 高温 素养点拨 初步学会收集各种证据，基于证据进行分析推理，能运用多种模型来描述化学问题，建立解决复杂化学问题的思维框架，气体制取的一般思路是确定气体制取原理，根据反应物状态和反应条件及气体性质选择气体的制取和收集装置，并根据气体性质选择验证气体的方法。 （1）发生装置的选择 ①选择依据：反应物的状态和反应条件。 ②两种典型的气体发生装置：反应物为固体，反应需加热或高温；反应物为固体和液体（或液体和液体），反应不需加热。 （2）收集装置的选择依据：气体的溶解性、密度、毒性等。 常用的气体收集方法有三种：①排水集气法；②向上排空气法；③向下排空气法。 实验室制取气体的一般思路和方法（科学思维） 四 二氧化碳的用途 二氧化碳的物理性质和化学性质决定了二氧化碳的用途。 性质 内容 用途 化学性质 二氧化碳溶于水生成碳酸 制碳酸饮料 二氧化碳参与光合作用 用作气体肥料 二氧化碳能与氢氧化钙、氢氧化钠等反应 用作工业原料 化学性质稳定且没有毒性 用作保护气 化学性质、物理性质 一般情况下，不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大 用于灭火 物理性质 干冰升华吸热 作制冷剂、人工降雨、食物储运、制造舞台烟雾效果等 CO2虽然没有毒性，但在局部环境中含量过高时，会导致人缺氧窒息。当空气中二氧化碳浓度达到20%（体积分数）时，人体在几秒钟内就会死亡。在干涸的深井底部和一些久未开启的地窖内，常会积聚较多的二氧化碳气体。在进入这类地方时，应当先放入烛火试探一下，如果烛火熄灭，千万不可贸然进入。 注意 素养点拨 物质的性质决定其用途，这是化学学科的核心思想。这一思想也为我们研究和认识物质提供了基本思路。如二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于制碳酸饮料。 物质的性质与用途的关系（科学思维） 五 实现“双碳”目标的路径　 1.大气中二氧化碳含量失衡 大气温室效应加剧，引发全球气候变化 原因 大气中二氧化碳的含量增多 人类大量开发利用化石燃料，使二氧化碳大量且迅速地涌入大气圈 大量耕地被占用、森林的过度砍伐等导致植被面积减少，使植物光合作用消耗二氧化碳的总量降低 后果 2.碳达峰和碳中和 修复大气中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、国家、城市、企业等主体的碳排放由升转降。在此过程中，碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰；达峰之后，人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，即为碳中和。 碳达峰和碳中和是全世界为应对过量碳排放带来的全球气候挑战达成的共识。其中，“碳”指的主要是二氧化碳。 说明 2020年9月，我国在联合国大会上承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，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。这一承诺体现了我国的责任担当，也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。 拓展 中国的“双碳”目标 中国“双碳”目标示意图 碳中和最核心的科学问题是物质转化和能量转换。我们把碳循环过程中向大气中释放二氧化碳的现象简称“碳排放”，把大气中相对于“收支平衡”的碳循环而言，二氧化碳过量的现象简称“碳超标”。结合所学，你认为实现“双碳”目标的基本思路是什么？请尝试完成以下任务： 1. 找出从源头上减少“碳排放”的可行性路径。 2. 研究制定解决“碳超标”问题的方案。 活动探究6-6 实现“双碳”目标的思路 1. ①开发太阳能、风能、地热能、潮汐能、生物质能等绿色能源。 ②从身边小事做起，注意节约能源，比如养成及时关掉不用的电源设备等良好习惯。 2. ①植树造林，加强二氧化碳的吸收。 ②对产生的二氧化碳进行收集再利用。 3.实现“双碳”目标的路径 （1）从源头上减少化石燃料的利用，控制二氧化碳的产生，从而减少二氧化碳的排放。比如开发能替代化石燃料的绿色能源等。 （2）加大力度促进二氧化碳的吸收和转化。比如通过植树造林提高植物的光合作用，通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存（包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等）。 为了更好地保护地球，使人类免受全球气候变暖的威胁，需要我们倡导一种新的生活方式——低碳生活。这就要求我们在日常生活中尽可能直接或间接地减少化石能源的消耗，从而降低二氧化碳的排放量。 拓展 低碳生活 大气中的二氧化碳等气体如同温室的玻璃，使得地球保存了一定的热量，不至于被太阳照射时温度急剧升高，不受太阳照射时温度急剧下降，这就是温室效应。有研究表明，大气中二氧化碳气体增多会使温室效应增强。温室效应增强的危害及减缓温室效应增强的措施如表。 拓展 温室效应 危害 减缓温室效应增强的措施 ①全球气候变暖，两极冰川融化； ②海平面升高，淹没部分沿海城市； ③土地沙漠化，农作物减产 ①减少煤、石油、天然气等化石燃料的使用； ②开发利用太阳能、地热能、风能、核能、潮汐能等清洁能源 三 二氧化碳的制取 试剂：大理石或石灰石和稀盐酸。 装置：固液常温型发生装置，向上排空气法收集装置。 实验步骤、检验、验满 1. 大气中二氧化碳含量失衡 碳酸饮料、气体肥料、工业原料、保护气、灭火、制冷剂、人工降雨等。 2. 碳达峰和碳中和 3. 实现“双碳”目标的路径 四 二氧化碳的用途 五 实现“双碳”目标的路径 原理：CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑。 本节课你学会了哪些知识？ 收获了什么方法？ 还有什么疑惑吗？ 2.下列有关实验室制取二氧化碳的方法不合理的是（　　） A.二氧化碳的密度大于空气，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.在发生装置中加入碳酸钠粉末和稀盐酸 D.该反应在常温下即可迅速进行，故气体发生装置不需要加热 1.如图所示实验装置不能用于实验室制取二氧化碳气体的是（　　） A C 3.实验室制取二氧化碳一般有五个步骤： ①检查装置的气密性；②按要求组装好仪器；③向长颈漏斗中注入稀盐酸；④向广口瓶中放入几小块大理石；⑤收集气体。 下列操作顺序正确的是（　　） A.①②③④⑤ B.②①④③⑤ C.①④②③⑤ D.②③④①⑤ 4.二氧化碳在生产生活中应用广泛。下列不属于二氧化碳用途的是（　　） A. 作燃料 B. 参与光合作用 C. 固态二氧化碳用于人工降雨 D. 制碳酸饮料 B A 5.下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是（　　） A.日常生活中，尽量多使用一次性餐具 B. 节约用电，及时关闭不使用的电器 C. 尽量选择步行、骑行或公交等方式出行 D. 减少使用塑料袋和过度包装物 6.同学们展示如图 所示低碳行动方案， 并交流讨论、完 善方案。 ⅰ. 完善方案中的内容（各补写一条） a________________________________； b________________________________；c________________________________。 ⅱ. CO2 物理利用________（填“能”或“不能”）从总量上减少 CO2。 ⅲ. 植树造林，利用绿色植物的　______作用吸收 CO2。 A 减少一次性餐具的使用（合理即可） 人工降雨（合理即可） 乙醇（合理即可） 不能 光合 7.下列是中学化学常用的仪器，请回答： （1）请写出仪器的名称：A　　　　　　，D　　　　　　　。 （2）实验室常用稀盐酸和石灰石制取CO2，反应的化学方程式为　 　　　　　　　　　 　　。有同学提出为加快反应速率可采用浓盐酸代替稀盐酸，你是否同意该同学的做法　　（填“是”或“否”），因为　　　　　 　　 　　　　。 （3）实验室制取和收集二氧化碳气体，可从A～G中选取　 　　　（填字母）组装一套实验装置。实验前，必须检查装置的　　　　　。 （4）证明二氧化碳已收集满的方法 是　　　　　　　　　　　 　　　； 将少量该气体通入澄清石灰水中的现象是　　　　 　　 。 澄清石灰水变浑浊　 酒精灯　 长颈漏斗 否 浓盐酸具有挥发性，会导致收集的二氧化碳中混有氯化氢气体　 BDFG（或BEFG） 气密性 把燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明已经集满　 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑ $$