5.1奇妙的二氧化碳课件--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

该初中化学课件围绕二氧化碳的性质、用途及环境影响展开，通过“夏日汽水气泡”“灭火器灭火”“植物光合作用”等生活实例导入，搭建生活现象与化学知识的学习支架，引导学生从已知逐步探究未知。 其亮点在于注重科学探究与实践，设计“验证密度”“石蕊变色”等实验，用控制变量法培养探究能力，结合干冰升华等实例强化“性质决定用途”的化学观念。课堂小结系统整合知识，助力学生构建完整认知，教师可借助此资料提升教学效率，激发学生学习兴趣。

奇妙的二氧化碳 沪教版化学九年级上册 · 第五章 第一节 1.7.2013 大家好，今天我们将一起探索一种我们既熟悉又陌生的气体——二氧化碳。它无处不在，从夏日的汽水到植物的生长，甚至在灭火时也扮演着重要角色。这节课，让我们一起揭开它的神秘面纱，看看它到底有多奇妙。 ‹#› 我们身边的二氧化碳 01. 夏日饮品的“清凉魔法” 炎炎夏日，冰镇汽水中冒出的密集气泡就是二氧化碳。它溶于水后形成碳酸，不仅带来了独特的清爽口感，还在入口后分解吸热，让我们感到阵阵清凉。 02. 火灾现场的“灭火英雄” 二氧化碳密度比空气大，且不支持燃烧。灭火器喷出的它能覆盖在燃烧物表面，有效隔绝氧气，从而使火熄灭，是我们日常生活中重要的安全防护助手。 03. 植物生长的“能量粮食” 公园里的花草树木进行光合作用时，需要吸收二氧化碳作为核心原料，在光能的作用下将其转化为有机物，为自身生长提供能量，它是名副其实的植物“美食”。 1.7.2013 二氧化碳其实就在我们身边。夏天喝的汽水里有它，灭火时用的灭火器里有它，公园里的花草树木也需要它。它时而带来清凉，时而化身“灭火英雄”，时而又成为植物的“美食”。今天，我们就来深入了解这位“多面手”。 ‹#› 二氧化碳的物理性质（一）：基本状态 “素颜照”：通常状态下的特征 它是无色、无味的气体，在常温常压下以气态形式存在，肉眼无法直接看见其本身的颜色。 奇妙的三态变化过程 降温加压可液化；进一步降温，液态二氧化碳迅速升华成固态，这就是我们熟知的“干冰”。 特别注意：干冰不是冰，它是固态二氧化碳。干冰升华时会吸收大量的热，使周围空气温度迅速降低，水蒸气凝结成小水滴，形成白雾。 图中展示的是干冰在常温下升华的现象。大量的白色烟雾并非二氧化碳本身，而是空气中的水蒸气遇冷凝结形成的小液滴，这正是干冰升华吸热的直观体现。 1.7.2013 首先，我们来看看二氧化碳的“素颜”。它是一种无色无味的气体。但在特定条件下，它会变成液态，甚至固态，也就是我们常说的“干冰”。干冰不是冰，它升华时会吸收大量热量，这一点非常重要。 ‹#› 二氧化碳的物理性质（二）：密度 生活中的安全警示 二氧化碳易聚集在低洼处，进入久未开启的菜窖、深井前，务必做“灯火试验”，防止因浓度过高导致窒息。 实验与数据表明，在相同状况下，二氧化碳的密度比空气大，因此会自然沉降在空间的下方。 二氧化碳密度 1.977g/L 标准状况下的测定值 空气平均密度 1.293g/L 主要成分为氮气和氧气 1.7.2013 那么，二氧化碳的“体重”如何呢？它的密度比空气大。这意味着它会下沉，聚集在低洼处。所以，在进入久未开启的菜窖或深井前，一定要做灯火试验，确保安全。 ‹#› 实验探究一：验证二氧化碳密度大于空气 实验演示：将二氧化碳沿烧杯内壁缓缓倒入，观察高低不同的蜡烛熄灭顺序，直观验证二氧化碳的物理与化学性质。 01. 实验装置与步骤 准备一个放有两支高低不同燃着蜡烛的烧杯，取一瓶充满二氧化碳的集气瓶；将二氧化碳沿烧杯内壁缓缓倒入，观察蜡烛燃烧情况。 02. 核心实验现象 烧杯中底部的蜡烛先熄灭，顶部的蜡烛后熄灭。这一现象直观地反映了二氧化碳在空气中的沉降过程。 03. 科学实验结论 ① 二氧化碳的密度比空气大；② 二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。这也是二氧化碳可用于灭火的重要原理。 1.7.2013 我们可以通过一个经典的实验来验证二氧化碳的密度。将二氧化碳像倒水一样倒入放有两支蜡烛的烧杯中，我们会看到底部的蜡烛先熄灭，顶部的后熄灭。这个现象清晰地告诉我们，二氧化碳密度比空气大，并且它不燃烧也不支持燃烧。 ‹#› 二氧化碳的物理性质（三）：溶解性 基本溶解特征 二氧化碳的核心物理性质之一是能溶于水。在通常状况下，1体积的水大约能溶解1体积的二氧化碳，其溶解度介于易溶与难溶之间。 压强的影响与生活应用 气体的溶解度随压强增大而增大。汽水等碳酸饮料正是利用这一原理，通过加压封装让更多二氧化碳溶于水中。当打开瓶盖，瓶内压强减小，溶解的二氧化碳迅速逸出，形成我们看到的气泡。 总结：二氧化碳能溶于水，且溶解度受压强影响显著，这一性质广泛应用于碳酸饮料的生产与保存。 1.7.2013 接下来看溶解性。二氧化碳能溶于水，一体积水大约能溶解一体积的二氧化碳。而且，压力越大，溶解得越多。这就是为什么我们喝的汽水要密封加压，打开瓶盖时会有气泡冒出的原因。 ‹#› 实验探究二：二氧化碳溶于水 图示：向充满CO₂的软塑料瓶加水振荡，瓶内气压减小，塑料瓶在外界大气压作用下明显变瘪。 01. 实验步骤 向充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约1/3体积的水，立即旋紧瓶盖，用力振荡，静置观察塑料瓶的形态变化。 02. 现象观察与原理分析 实验现象：软塑料瓶发生明显形变，整体“变瘪了”。 原理分析：瓶内CO₂溶于水，气体减少、压强减小，外界大气压将瓶压瘪。 03. 实验结论 二氧化碳能溶于水，且溶解过程会导致密闭容器内压强降低。 1.7.2013 这个“瓶子变瘦”的实验非常直观。往充满二氧化碳的塑料瓶里加水振荡，瓶子会明显变瘪。这是因为二氧化碳溶解到水里，瓶内压强减小，被大气压给压瘪了。这有力地证明了二氧化碳能溶于水。 ‹#› 化学性质一：“灭火英雄”的本色 手提式二氧化碳灭火器是常见的消防器材，利用二氧化碳不助燃的特性，广泛应用于各类火灾扑救场景。 核心化学性质 在一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。这是它能作为灭火剂的根本原因。 关键实际应用 基于其不助燃的特性，二氧化碳是一种极其重要的灭火剂，在实验室、精密仪器室、图书档案库等场所应用广泛。 科学灭火原理 喷出的二氧化碳气体密度比空气大，能覆盖在燃烧物表面，隔绝空气（氧气），使燃烧因缺氧而停止。 使用注意事项 二氧化碳并非万能灭火剂。它不能用于扑灭金属镁、钠等活泼金属的火灾，因为这些金属能在二氧化碳中继续燃烧。 1.7.2013 现在我们来看看二氧化碳的化学性质。首先，它不能燃烧，也不支持燃烧，这使它成为了出色的“灭火英雄”。二氧化碳灭火器就是利用这个原理，通过隔绝氧气来灭火。但要注意，它并非万能，不能扑灭活泼金属的火灾。 ‹#› 化学性质二：与水的“秘密约会” 反应的本质 二氧化碳溶于水的过程，并非单纯的物理混合，而是会与水发生化学反应，生成一种全新的物质——碳酸。这是二氧化碳重要的化学特性之一。 反应的表达 文字表达式：二氧化碳 + 水 → 碳酸 化学方程式：CO₂ + H₂O =H₂CO₃ 碳酸的特性 碳酸是一种不稳定的弱酸，它具有酸的通性。将紫色石蕊试液通入碳酸溶液中，试液会由紫色变为红色，这是检验碳酸最直观的方法。 核心总结：二氧化碳与水的反应生成碳酸，是其水溶液显酸性的根本原因，也是碳酸类饮料产生酸味的来源。 1.7.2013 二氧化碳溶于水，不仅仅是简单的物理溶解，它还会和水发生一场“秘密约会”，生成一种新的物质——碳酸。碳酸是一种弱酸，它有一个特殊的本领，能使紫色石蕊试液变红。 ‹#› 实验探究三：紫色石蕊的“变色魔术” 图示：二氧化碳通入紫色石蕊试液，溶液变为红色。该实验直观展示了二氧化碳与水反应生成酸性物质的化学过程。 01 / 实验操作步骤 取四朵干燥的紫色石蕊小花，依次进行：①放入干燥CO₂瓶中；②喷水后放入干燥CO₂瓶中；③直接喷水；④将变红的小花小心烘烤。通过控制变量法，逐一探究反应条件。 02 / 实验现象与科学结论 现象：只有喷水后放入CO₂的小花变红，其余干燥或仅喷水的小花不变色；烘烤后红色褪去。 结论：CO₂与水反应生成碳酸(H₂CO₃)，碳酸使石蕊变红；碳酸不稳定，受热易分解为CO₂和水。 1.7.2013 我们通过一个有趣的“变色魔术”来验证这个反应。实验表明，只有当水和二氧化碳同时存在时，干燥的石蕊小花才会变红，这证明了它们反应生成了酸性的碳酸。而单独的水或干燥的二氧化碳都不能使石蕊变色。 ‹#› 碳酸的“脆弱”——不稳定性 核心性质：极不稳定 碳酸是一种弱酸，其分子结构非常“脆弱”，在常温下就会缓慢分解，而在受热或减压的条件下，分解速率会显著加快。 分解反应原理 文字表达式：碳酸 → 二氧化碳 + 水 H₂CO₃ =CO₂↑ + H₂O 分解关键条件 碳酸的分解主要受两个因素影响：一是受热，温度升高促进分解；二是减压，压强减小使溶解的气体逸出，推动反应正向进行。 生活实例：汽水开盖冒泡 打开汽水瓶盖，瓶内压强迅速减小，溶解在水中的碳酸立刻分解，产生大量二氧化碳气体，形成我们看到的气泡。 实验验证：纸花受热复原 在紫色石蕊小花的实验中，变红的小花经酒精灯烘烤后变回紫色，正是因为碳酸受热分解，酸性消失，石蕊指示剂恢复了原本的颜色。 1.7.2013 然而，碳酸非常“脆弱”，它不稳定，很容易分解回二氧化碳和水。我们打开汽水瓶盖时冒出的气泡，就是碳酸分解产生的二氧化碳。刚才实验中，把变红的小花加热，它又变回紫色，也是因为碳酸分解了。 ‹#› 化学性质三：与石灰水的“独特反应” 实验现象直观展示：将二氧化碳气体持续通入澄清石灰水中，原本透明的溶液会逐渐出现白色浑浊，静置后底部有白色沉淀生成。 核心反应现象 二氧化碳气体通入澄清石灰水中，能使原本澄清的溶液变浑浊，这是该反应最显著的宏观特征。 化学方程式：CO₂ + Ca(OH)₂ =CaCO₃↓ + H₂O 反应原理 反应生成了不溶于水的白色固体碳酸钙 (CaCO₃)，这是溶液变浑浊的根本原因。 实际应用 利用这一特征反应，我们可以检验某无色无味气体是否为二氧化碳，是化学检验的重要方法。 1.7.2013 二氧化碳还有一个非常独特的化学性质，就是能与澄清石灰水反应，使其变浑浊。这是因为生成了不溶于水的碳酸钙沉淀。这个反应非常重要，是我们检验二氧化碳气体的专属方法。 ‹#› 实验探究四：检验二氧化碳 实验装置 准备一支洁净的试管，向其中加入少量澄清石灰水；再取一根玻璃导管，将待检验的生成气体通过导管缓缓通入试管内的澄清石灰水中。 实验步骤 1. 连接装置，检查气密性后，将生成的气体通过导管缓缓通入澄清石灰水中。 2. 仔细观察试管内澄清石灰水的颜色和状态变化。 实验现象 随着气体的通入，原本无色、澄清透明的石灰水逐渐变浑浊，试管内出现白色的不溶于水的固体物质。 实验结论 澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特征反应，由此可证明，该生成的气体是二氧化碳。 知识拓展：若继续向浑浊的石灰水中通入过量二氧化碳，原本浑浊的液体又会逐渐变澄清。这是因为生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳、水反应，生成了可溶于水的碳酸氢钙。 1.7.2013 检验二氧化碳的方法非常简单：将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊，就证明该气体是二氧化碳。这是一个非常灵敏且特征的反应。有趣的是，如果继续通二氧化碳，浑浊的石灰水还会再次变澄清，这是形成了可溶的碳酸氢钙。 ‹#› 二氧化碳的用途（一） 灭火 利用二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的性质，可覆盖在燃烧物表面，隔绝氧气从而达到灭火目的。 重要的化工原料 二氧化碳是重要的化工原料，广泛应用于工业生产中，可用于制造纯碱、尿素、碳酸饮料等多种产品，在化工领域有着不可或缺的地位。 气体肥料 在温室大棚中，适当增加二氧化碳的浓度，可以显著促进植物的光合作用，加快有机物的合成，从而有效提高农作物的产量和品质。 1.7.2013 了解了二氧化碳的性质，我们再来看看它的用途。它可以灭火，可以作为化工原料制造纯碱、尿素和饮料，还可以作为“气体肥料”，在温室大棚里促进植物生长，提高农作物产量。 ‹#› 二氧化碳的用途（二）：神奇的“干冰” 人工降雨 干冰升华时会吸收大量的热，使周围空气温度迅速降低，促使空气中的水蒸气凝结成小水滴或小冰晶，从而形成降雨，有效缓解旱情。 食品保鲜与冷链 利用干冰升华吸热的特性，可营造超低温环境，广泛应用于生鲜、药品的冷藏和运输过程中，能更好地保持食品新鲜度且不会产生水分残留。 梦幻舞台特效 干冰升华产生的二氧化碳气体密度比空气大，遇冷后液化成小液滴，悬浮在舞台地面形成如梦似幻的“云雾”效果，增强表演的视觉感染力。 图为利用干冰制造的舞台烟雾效果，常用于歌舞剧、演唱会等表演中，为观众带来沉浸式的艺术体验。 1.7.2013 固态的二氧化碳，也就是干冰，更是神通广大。它可以用于人工降雨，为干旱地区带来甘霖；可以用于食品保鲜，保持食物新鲜；还可以在舞台上制造出如梦如幻的烟雾效果。 ‹#› 拓展视野：警惕！温室效应 01. 什么是温室效应？ 大气中的二氧化碳等气体就像温室的玻璃，既能让太阳光顺利透过，又会阻止地表热量向外散失，导致地球表面温度逐渐升高，这就是温室效应。 02. 不容忽视的环境危害 全球气候异常 气温升高导致冰川融化，海平面上升，沿海城市面临被淹没的风险；同时引发极端天气，自然灾害频发。 生态系统失衡 气候剧变破坏动植物的生存环境，物种灭绝速度加快，海洋酸化影响渔业资源，生物多样性遭受严重威胁。 03. 守护地球，我们在行动 低碳生活 节约水电，多乘公交，减少碳排放。 植树造林 利用植物光合作用，吸收大气中的二氧化碳。 开发新能源 推广风能、太阳能，减少化石燃料依赖。 1.7.2013 当然，二氧化碳也并非只有好处。大气中二氧化碳浓度过高会引起温室效应，导致全球变暖。这会带来冰川融化、海平面上升等一系列严重问题。因此，我们需要采取行动，过低碳生活，植树造林，共同守护我们的地球家园。 ‹#› 课堂小结 核心性质解析 物理性质：无色无味气体，密度比空气大，能溶于水；固态二氧化碳（干冰）易升华吸热。 化学性质：不燃烧、不支持燃烧；能与水反应生成碳酸；可使澄清石灰水变浑浊（生成碳酸钙沉淀）。 生活生产应用 1. 灭火：利用其密度大、不助燃的性质，覆盖燃烧物隔绝氧气。 2. 工业与农业：重要的化工原料；作为气体肥料，促进植物光合作用。 3. 特殊用途：干冰用于人工降雨、食品冷藏保鲜。 环境与健康思考 温室效应：大气中CO₂含量过高会导致全球气温升高，引发冰川融化、海平面上升等问题。需倡导低碳生活，减少化石燃料的使用，保护森林植被。 室内安全：久未开启的菜窖、深井中CO₂含量可能较高，进入前需做灯火实验。 总结：二氧化碳是一把“双刃剑”，既有不可或缺的实用价值，也需警惕其对环境的潜在影响，树立科学利用与环保并重的意识。 1.7.2013 好了，我们来总结一下今天学习的内容。我们了解了二氧化碳的物理和化学性质，知道了它在生活和生产中的广泛用途，也认识到了它可能带来的环境问题——温室效应。希望大家对二氧化碳有了更全面的认识。 ‹#› 课堂练习 01.下列关于二氧化碳的性质描述中，错误的是（ ） A. 能溶于水 B. 密度比空气小 C. 通常为无色无味气体 D. 干冰能升华 02.检验二氧化碳气体最常用的方法是（ ） A. 燃着的木条检验 B. 通入紫色石蕊试液中 C. 通入澄清石灰水中 D. 观察颜色和气味 03.安全常识填空 久未开启的菜窖中二氧化碳含量可能很高，进入前应先进行_______试验，这是利用了二氧化碳____________________的性质。 04.写出化学反应的文字表达式 二氧化碳使澄清石灰水变浑浊：________________________________________________________ 1.7.2013 最后，我们来做几道练习题，检验一下大家的学习成果。请大家仔细审题，认真作答。 ‹#› 感谢观看 1.7.2013 今天的课程到此结束，感谢大家的聆听！希望通过今天的学习，大家能对二氧化碳有更深的理解，并将所学知识应用到生活中。 ‹#› $