内容正文:
第9课时 奇妙的二氧化碳
第一部分 教材整合过关
01
知识体系构建
02
考点分类突破
03
知能达标训练
目
录
1. 认识二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的意
义。
2. 认识二氧化碳的性质和用途。掌握二氧化碳的实验室制法,了解二
氧化碳的工业制法。
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1. 自然界中的碳循环
(1) 二氧化碳的循环:大气中的二氧化碳主要是通过动植物的
作用、化石燃料的燃烧及微生物的分解作用而产生的,植物的
作用等又消耗了二氧化碳。
呼
吸
光
合
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(2) 导致温室效应(即全球气候变暖)的气体主要是 ,
还有甲烷、臭氧等。温室效应加剧的危害:导致两极的冰川融化,使海
平面升高;使土地沙漠化,导致农业减产等。控制温室效应的措施有减
少使用煤、石油、天然气等化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁
能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐等。
二氧化碳
(3) 实现“双碳”目标,一方面要减少二氧化碳的产生和排放,另一
方面要增加二氧化碳的吸收与转化。
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2. 二氧化碳的性质与用途
(1) 物理性质(固态二氧化碳俗称 )
物 质 色、气味、态
(通常状况下) 在水中的
溶解性 密度
(跟空气比较)
二氧化碳 无色、无气味的气体 能溶于水 比空气大
干冰
无色、无气味的气体
能溶于水
比空气大
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(2) 化学性质
① 二氧化碳不能 ,一般也不支持 ,还不能供给
,但二氧化碳无毒。干涸的深井、甘薯窖等中可能含有较多的二氧
化碳,进入之前必须做 试验。
② 二氧化碳与水反应生成碳酸的化学方程式为
(雨水通常呈微酸性的原因),生成的碳酸能使紫色石蕊溶液
变 ,稍稍加热后,溶液又会变成 色,原因是
。
燃烧
燃烧
呼
吸
灯火
CO2+H2O
H2CO3
红
紫
碳酸不稳
定,稍加热就会分解
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③ 二氧化碳与碱溶液反应(用化学方程式表示)。
a. 与澄清石灰水反应: (用
于检验二氧化碳)。
b. 与氢氧化钠溶液反应: (用于
吸收二氧化碳)。
Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O
2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O
④ 二氧化碳与灼热的碳反应的化学方程式: (化
合反应,且吸热)。
CO2+C 2CO
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(3) 二氧化碳的主要用途有作化工原料,作制冷剂,用于冷藏食品、
人工增雨、制造舞台云雾,用作粮食、蔬菜等的保护气,用于灭火,是
绿色植物光合作用的原料等。
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3. 二氧化碳的制取
(1) 二氧化碳的实验室制法
① 药品及原理:用块状 (或 )和稀 反
应,该反应的化学方程式为 。
② 发生装置:适宜用 型发生装置。
大理石
石灰石
盐酸
CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
固液常温
③ 收集方法:常用 法收集。一般不用排水法收集的原
因是 。
向上排空气
CO2能溶于水,能与水反应
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验满方法:将燃着的木条置于集气瓶口,若木条熄灭,则证明二氧化碳已经集满(或将蘸有澄清石灰水的玻璃棒置于集气瓶口,若玻璃棒上出现了白色固体,则证明二氧化碳已集满)。
④ 检验方法:将气体通入足量澄清石灰水中,若澄清石灰水变浑浊,
则证明气体是二氧化碳。
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(2) 工业上采用煅烧石灰石的方法制取二氧化碳,反应的化学方程式
为 。
CaCO3 CaO+CO2↑
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① 若要制取一瓶纯净、干燥的CO2,装置中导管接口正确的连接顺序
为 。
② 装置 A 的作用: 。
装置 B 的作用: 。
装置 C 的作用: 。
abcde
除去CO2中混有的 HCl
检验 HCl 是否被除尽
除去水蒸气(或干燥二氧化碳)
(3) CO2的净化与干燥
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考点一 自然界中的碳循环
1. (2024·扬州)自然界存在多种元素及物质的循环。如图所示为自然
界中的( C )
A. 氮循环 B. 硫循环
C. 碳循环 D. 水循环
第1题
C
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考点二 二氧化碳的性质与用途
2. 下列关于二氧化碳的说法不正确的是( A )
A. 二氧化碳可以燃烧
B. 二氧化碳密度比空气大
C. 干冰可用于人工增雨
D. 光合作用会消耗二氧化碳
A
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3. 碳及其部分化合物的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质
可转化为另一种物质,X表示反应物,反应条件及部分反应物、生成物
已略去)。下列说法中,错误的是( B )
A. X可以是单质或氧化物
B. “CO→CO2”的基本反应类型为置换反应
C. “CO2→H2CO3”的反应可用石蕊溶液检验
D. “CO2→CaCO3”的反应可用于实验室检验二氧化碳
第3题
B
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考点三 二氧化碳的制取
4. (2024·成都)利用塑料瓶等用品设计如图装置制取和检验二氧
化碳。
第4题
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(1) 塑料瓶①相当于实验室中的 (填仪器名称)。
(2) 用大理石与稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式为
。
(3) 检查装置A的气密性的方法是
。
集气瓶
CaCO3+
2HCl CaCl2+CO2↑+H2O
连接仪器装置,关闭K1,向装置
A左侧塑料瓶中加水,当左侧液面高于右侧时停止加水,若能形成稳定
的液面差,则说明气密性良好
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(4) 用装置B检验二氧化碳,应盛放的药品是 。
(5) 用装置C收集二氧化碳并验满,此过程体现二氧化碳的性质
有 。
澄清石灰水
密度比空气大,不燃烧,一般也不支持燃烧
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(6) 反应结束后,装置A中余下的液体可能含有盐酸。设计并进行实
验,补全表格。
操 作
现 象
结 论 液体中含有盐酸
取少量A中剩余液体于试管中,滴加2~3滴紫色石蕊
溶液,观察现象
溶液变为红色(合理答案均可,注意现象与操作对应)
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1. (2025·长沙)下列有关二氧化碳的性质说法正确的是( C )
A. 有刺激性气味
B. 难溶于水
C. 能使澄清石灰水变浑浊
D. 具有可燃性
C
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2. (2025·徐州二模)二氧化碳是自然界中的重要物质,下列与二氧化
碳无关的是( C )
A. 光合作用 B. 温室效应
C. 酸雨形成 D. 干冰制冷
C
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3. (2024·常州)如图装置可用于制取二氧化碳并验证其性质。
第3题
(1) 仪器a的名称是 。
(2) 用该套装置进行实验的优点是
。
铁架台
药品用量少,可节约药品(或便
于观察比较等合理答案均可)
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(3) 实验中可观察到 (填“干燥”或“湿润”)的紫色石蕊
小纸花变红;澄清石灰水 (填现象),该反应的化学方程式
为 。
(4) 实验中用2.5g CaCO3的质量分数为80%的大理石与足量的稀盐酸
反应,该实验条件下CO2的密度为2g·L-1,理论上能生成CO2的体积
是 。
湿润
变浑浊
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
0.44L
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4. (2025·盐城经开区一模)根据如图甲所示的实验装置,回答有
关问题。
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(1) 仪器①的名称是 。
(2) 用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为
,应选择的发生装置是 (填字母)。如需收集较纯
净的氧气最好用 法收集。
试管
2KMnO4 K2MnO4+
MnO2+O2↑
A
排水
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(3) 如需制取干燥的CO2,装置合理的连接顺序为 (填字母,下
同)→C→ 。连接装置时,发生装置的出气口应与装置C的
(填“a”或“b”)端相连。
B
F
a
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(4) 小东同学在查阅资料时发现:某浓度的Na2CO3溶液和
NaHCO3溶液的pH分别为11.0和8.5。由此他得出结论:
(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)的碱性更强。
Na2CO3
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(5) 为了探究CO2和NaOH溶液发生的反应,他将CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中,用数字化实验技术测得反应过程中温度和pH变化的结果如图乙和图丙所示。
① 图乙中PQ段温度变化的原因可能是
。
② 图丙中YZ段发生反应的化学方程式为
。
二氧化碳和氢氧化钠反应放出热量
Na2CO3+H2O+CO2
2NaHCO3
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探寻低碳生活的行动方案
(2025·山西改编)“基于碳中和理念设计低碳行动方案”是跨学
科实践活动的一个重要内容。在老师的统一安排下,同学们围绕以下
三项任务进行方案设计,并对有关问题进行思考和探究。
任务一:理解碳中和内涵。
【查阅资料】 简言之,碳中和是指通过节能减排、植树造林等措施,
抵消人类活动产生的CO2,达到相对“零排放”。
【构建模型】 固碳是实现碳中和的重要途径之一,小组同学构建的固
碳模型如图:
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【小组讨论】
(1) 生态固碳主要依靠植物的 实现。
(2) 捕集工业排放的CO2制成干冰,它可用于
。
任务二:探究二氧化碳捕集。
【提出问题】 氢氧化钠溶液能吸收CO2吗?
光合作用
人工增雨(合理答案
均可)
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低碳途径 个人行为 国家工程 国际合作
减少CO2排放
加快能源转型 推动技术转移与共享
增加CO2吸收 种花、种树等 积极实施碳汇 多国共同参与森林保护
步行、骑自行车
出行(合理答案
均可)
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【进行实验】
(3) 小组同学设计如下方案并完成实验。
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【反思评价】
(4) 步骤①中发生反应的化学方程式为
。
(5) 步骤②的实验目的是
。
2NaOH+CO2 Na2CO3
+H2O
检验步骤①中反应生成的碳酸钠,证明
二氧化碳能与氢氧化钠溶液发生反应
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任务三:设计低碳行动方案。
【调研访谈】 同学们将收集到的低碳措施整理成表。
【创意设计】
(6) 在老师指导下,同学们优化方案如下:
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实验步骤 实验现象 实验结论
① 向盛有CO2气体的塑料瓶中,加入适量氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖,振荡 氢氧化钠溶液能捕集CO2
② 取少量步骤①所得溶液于试管中,滴加几滴__________
,振荡 产生白色沉淀 氢氧化钠溶液能捕集CO2
塑料瓶变瘪
氯化钙溶液
(合理答案均可)
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