第6单元 课题4-1 二氧化碳和一氧化碳（一）（教师版）-2024年初中化学同步（人教版）

第6 单元 课题4-1 二氧化碳和一氧化碳(一) 目标任务 预习导学 自主梳理 ►自然界中的二氧化碳 ►二氧化碳的物理性质 ►二氧化碳的化学性质 ►二氧化碳的用途 ►化合反应、分解反应 效果检测 探究提升 ►环节一 二氧化碳的物理性质 ►环节二 探究二氧化碳是否与水反应 ►环节三 探究二氧化碳与氢氧化钙反应 ►环节四 二氧化碳的用途 ►环节五 二氧化碳对生活和环境的影响 ►环节六 化合反应、分解反应 课堂总结 强化训练 课程标准 学习目标 1 通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识 物质的性质与用途的关系。 2 以自然界中的氧循环和碳循环为例，认识物质 在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与 生态平衡的意义。 3 探究二氧化碳与水的反应。 4 认识常见的化合反应、分解反应及简单应用。 1 认识2的主要物理性质和化学性质及其用途； 2 理解化合反应和分解反应的概念和特点； 3 学会设计实验来验证物质性质的方法； 4 学会对实验现象进行分析并得出结论的方法。 自主梳理 目标任务 01 预习导学 02 一、自然界中的二氧化碳 1、消耗二氧化碳的主要途径：植物的光合作用 2、产生二氧化碳的主要途径：化石燃料燃烧；动植物呼吸作用等 空气中2含量过高会引起温室效应，但2不是(填是或不是)空气污染物。 二、二氧化碳的物理性质 (1)通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。 (2)标准状况下，二氧化碳的密度比空气大。 (3)二氧化碳能溶于水，1 体积水中能溶解1 体积的二氧化碳气体。 (4)固态2又叫干冰。 三、二氧化碳的化学性质 1 如图，将二氧化碳气体倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，观察现象。 现象：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。 结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧(化学性质)，二氧化碳的密度比空气大(物理性质)。 2 如图,向收集满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水，密封振荡，观察现象。 现象：软塑料瓶变瘪。 结论：二氧化碳能溶于水。 3 将汽水中的二氧化碳通入滴有紫色石蕊溶液的水中，现象是紫色石蕊溶液变红；说明二氧化碳与水反应 生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红；然后再将试管加热，现象：溶液由红色变为紫色，说明碳酸很不 稳定，易分解。 化学方程式为：二氧化碳 + 水→碳酸 ；符号表达式为2+2→23 加热后化学方程式为：碳酸→ 水 + 二氧化碳 ；符号表达式为23→2+2↑ 4 如图，将二氧化碳气体通入澄清石灰水中，现象：澄清石灰水变浑浊 ( 或产生白色沉淀 ) 结论：二氧化碳与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水。 常利用此性质来检验二氧化碳气体。化学方程式为：氢氧化钙 + 二氧化碳 → 碳酸钙 + 水 符号表达式为()2+2→3↓+2 四、二氧化碳的用途 1 二氧化碳气体：肥料、制汽水、温室气体 2 二氧化碳液体：灭火；原因：不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大 3 二氧化碳固体(干冰)：人工降雨、舞台云雾、制冷剂；原理：干冰升华吸热，温度降低使空气中的水蒸 气凝结成小水滴 五、二氧化碳与人体健康 当空气中二氧化碳超过正常含量时，对人体产生有害影响。人群密集的地方应通风换气。进入久未开启的 菜窖，应先做灯火试验。 六、分解反应与化合反应 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上物质生成一种新 物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上新物质 的反应 效果检测 1．(2022 年四川省成都市中考)自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是( ) ．植物呼吸作用放出氧气 B．化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量 ．植物光合作用可以将大气中2全部吸收 D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化 【答】D 【解析】、植物呼吸作用吸收氧气，错误；B、化石燃料燃烧会消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气， 故大气中氧气含量基本不变，B 错误；、植物光合作用可以吸收二氧化碳，但不能将大气中2全部吸收， 错误；D、碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化，D 正确。故选D。 2．下列有关二氧化碳的用途中，利用了二氧化碳的物理性质的是 ．用于灭火 B．参与植物的光合作用 ．用于制碳酸饮料 D．干冰用于人工降雨 【答】D 【解析】、二氧化碳用于灭火，是因为二氧化碳不燃烧，不支持燃烧(化学性质)，且密度比空气大(物理性 质)，既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了其化学性质，不符合题意；B、二氧化碳参与植物的光合作 用，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意；、二氧化碳用于制碳酸饮料， 是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，需要通过化学变化才能表现出来，利用的是其化学性质，不符合题意； D、干冰用于人工降雨，是因为干冰升华吸热，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质， 不符合题意。故选D。 3．成都以“碳达峰、碳中和”为目标，引领城市绿色低碳发展。下列做法利于实现此目标的是( ) A．石油炼制 B．太阳能发电 ．燃煤脱硫 D．酒精作燃料 【答】B 【解析】低碳是较低的二氧化碳排放；、石油炼制，石油是含碳的有机物，石油产品应用会产生二氧化碳， 不符合题意；B、太阳能发电，不会产生二氧化碳，B 符合题意；、燃煤脱硫，煤燃烧会产生二氧化碳， 不符合题意；D、酒精燃烧会产生二氧化碳，D 不符合题意。故选B。 4．下列化学反应中既是化合反应也是氧化反应的是( ) ．水 氢气+氧气 B．石蜡+氧气 水+二氧化碳 ．碱式碳酸铜 氧化铜+水+二氧化碳 D．铁+氧气 四氧化三铁 【答】D 【解析】、水电解产生氢气和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合题意；B、石蜡在氧 气中燃烧生成水和二氧化碳，属于氧化反应，但是不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，不符合题 意；、碱式碳酸铜分解生成氧化铜、水和二氧化碳，符合“一变多”的特征，属于分解反应，不符合题意； D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，属于氧化反应，同时符合“多变一”的特征，属于化合反应，符合 题意。故选D。 5．下列有关验证二氧化碳性质的实验中，不能证明二氧化碳化学性质的是( ) ． B． ． D． 【答】D 【解析】、稀盐酸和石灰石反应生成二氧化碳，使得蜡烛从下往上依次熄灭，说明二氧化碳的化学性质有 不支持燃烧，属于化学性质，不符合题意；B、二氧化碳和石灰水反应，有白色沉淀产生，属于二氧化碳 的化学性质，不符合题意；、二氧化碳能使紫色石蕊溶液变红，是因为二氧化碳和水反应生成碳酸，显酸 性，不符合题意；D、该实验只能说明二氧化碳的密度比空气密度大，属于二氧化碳的物理性质，符合题 意； 故选D。 6．下列实验现象既能体现二氧化碳的物理性质，又能体现其化学性质的是 ．蜡烛自下而上熄灭 B．软塑料瓶变瘪 ．石蕊溶液变红 D．气球上浮 【答】 【详解】 、下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了二氧化碳密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳 不能燃烧，也不能支持燃烧；既能反映二氧化碳物理性质又能反映化学性质，故选项正确； B、软塑料瓶变瘪证明二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小，能反映物理性质，故选项错误； 、紫色石蕊变红，是因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，能反映化学性质，故选项错误； D、气球上浮是因为二氧化碳的密度比空气大，能反映物理性质，故选项错误； 故选： 7．从下列对比实验得出的结论是( ) ①2能溶于水②2能够与水发生化学反应③2不能使干石蕊试纸变色④2密度比空气密度大 ．①② B．②③ ．③④ D．①④ 【答】B 【详解】 ①对比实验无法得出2能溶于水，①错误； ②对比实验，干石蕊纸花喷水后放入2中变红色，证明2与水反应生成的新物质能使石蕊变红，②正确； ③由第一个实验可知2不能使干石蕊纸花变色，③正确； ④对比实验无法得到2密度比空气密度大的结论，④错误。 所以正确的结论是②③。故选B。 8．下图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球． 下列能说明 密度大于空气且能与水反应的现象是 ①变红，③不变红 B ④变红，③不变红 ①、④变红，②、③不变红 D ④比①先变红，②、③不变红 【答】D 【解析】 二氧化碳能使用紫色石蕊溶液润湿的棉球变红，不能使用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球变红，二氧化碳的 密度比空气的密度大，故选D。 9．用所学的化学知识回答下列有关二氧化碳的问题： (1)如图1 所示，将一小块干冰(固态2)放进一塑料袋，将袋口扎紧，一段时间后，塑料袋鼓起。 ①从物质分类看，干冰属于_______________。 ②从物质组成看，干冰由___________________元素组成。 ③从物质变化看，塑料袋鼓起的过程中干冰发生了_______(填“物理”或“化学”)变化。 ④从分子的角度分析，塑料袋鼓起的原因是___________________。 (2)如图2 所示实验，请回答： ①实验Ⅰ的现象是____，此现象说明二氧化碳的性质是：二氧化碳的密度比空气的___________________； _____________________。 ②实验Ⅱ的塑料瓶预先集满二氧化碳气体，向瓶内加入约 体积水，立即旋紧瓶盖，振荡，可观察到塑料 瓶变干瘪，其原因是______________________。然后打开瓶盖，向瓶中滴入石蕊溶液，溶液呈________色， 是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，这个反应的化学方程式为_________________。 【答】(1)氧化物(或化合物、纯净物)； 碳、氧两种； 物理 ；二氧化碳分子之间的间隔变大；(2)蜡烛火焰 从下到上依次熄灭； 大；不能燃烧也不能支持燃烧 ；二氧化碳溶于水，瓶内气压降低 ； 红； 2+2=23 【解析】(1)①干冰是固态二氧化碳，属于纯净物、氧化物、化合物；②从物质组成看，干冰由碳元素和氧 元素组成；③塑料袋鼓起干冰升华变成气态二氧化碳，无新物质生成，属于物理变化；④从分子的角度分 析，塑料袋鼓起的原因是二氧化碳分子间的间隔变大。(2)①实验Ⅰ的现象是位于下方的蜡烛先熄灭，说明 二氧化碳密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧；②实验Ⅱ的塑料瓶预先集满二氧化碳气体，向瓶内加入 约 体积水，立即旋紧瓶盖，振荡，可观察到塑料瓶变干瘪，其原因是二氧化碳溶于水，瓶内气压降低。 打开瓶盖，向瓶中滴入石蕊溶液，溶液呈红色，是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，化学方程式为： 。 10．按下图所示装置探究二氧化碳的性质并填空： (1)中的实验现象说明2具有的化学性质是____________。 (2)B 中的现象是__________________，写出反应的化学方程式__________________。 (3)装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色的原因是__________________。 【答】不燃烧也不支持燃烧 澄清的石灰水变浑浊 2与水反应有碳酸生 成酸可以使紫色石蕊溶液变红 【解析】(1)实验现象是蜡烛从下往上依次熄灭，说明二氧化碳的化学性质是不燃烧也不支持燃烧；(2)二 氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故现象是澄清的石灰水变浑浊；反应的方程式为： ；(3)装置中干石蕊纸花不变色，湿石蕊纸花由紫色变红色，说明2不能 使石蕊变色，能使石蕊变色的是二氧化碳与水反应生成的碳酸，故填：二氧化碳与水反应生成碳酸使石蕊 变色。 ►环节一 二氧化碳的物理性质 情境材料1 当你打开一瓶可乐或雪碧，会有大量气泡冒出，你知道这是什么气体吗？这一类饮料一般称为碳酸饮料， 为什么呢？ 要知道这些问题，就必须学习二氧化碳，今天我们一起研究二氧化碳的性质、用途及对环境的影响。 性质、用途及对环境的影响。 探究提升 03 问题探究1 一、二氧化碳的物理性质 1 常温常压下空气中的二氧化碳是气态,二氧化碳灭火器中的是液态,用于人工降雨和舞台人造云雾的是固 态,固态的二氧化碳俗称干冰 。 根据实验现象，推断二氧化碳具有的性质。 实验步骤 实验现象 推断二氧化碳的性质 将二氧化碳气体倒入放有燃着的 高低蜡烛的烧杯中。 下面蜡烛比上面的先熄灭 ①物理性质 2 密度大于空气 ②化学性质2 不燃烧，也不支持燃烧 情境材料2 问题探究2 实验步骤 实验现象 推断二氧化碳的性质 向装满二氧化碳的软塑料 瓶中倒入约1/3 体积水， 盖紧瓶盖，振荡。 塑料瓶变瘪 2 能溶于水 2能溶于水，充入液体饮料中做碳酸饮料。 要点归纳、 典例精讲 【典例1】(2023 年湖南省长沙市雅礼育集团中考一模)下列关于2的性质和用途描述错误的是 2既不能燃烧也不能支持燃烧 B 2的固体叫做干冰，可作制冷剂 2不溶于水，也不与水反应 D 2可用作气体肥料 【答】 【解析】 、2既不能燃烧也不能支持燃烧，描述正确； B、2的固体叫做干冰，易升华获得低温，可作制冷剂，描述正确； 、2能溶于水，也能与水反应生成碳酸，描述错误； D、2参与光合作用，可用作气体肥料，描述正确。 故选。 【典例2】(2023 年湖南省永州市零陵区中考二模)大棚蔬菜种植时，经常使用2作气体肥料，以下说法不 正确的是 使用2可以增加产量 B 使用2期间可以大量浇水 人进去时，要先通风防窒息 D 2发生器要吊起来使用，因为2密度比空气大 【答】 【解析】 、绿色植物通过光合作用将二氧化碳合成有机物，故使用2可以增加产量，选项正确，不符合题意； B、绿色植物光合作用过程中将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，故使用2期间可以大量浇水，选项正确， 不符合题意； 、二氧化碳不能供给呼吸，但植物光合作用会消耗二氧化碳生成氧气，产生的氧气能够供给呼吸，故人进 入大棚时不会出现窒息现象，选项错误，符合题意； D、将2发生器吊起来使用，产生的二氧化碳由于密度比空气大，会向下飘动，与植物充分接触，促进植 物光合作用，选项正确，不符合题意； 故选。 【典例3】(黑龙江省鹤岗市萝北县2022-2023 学年八年级下学期期末)根据下图二氧化碳的性质实验回 答相关的问题： (1)图中观察到的现象是______，通过该实验可以获得二氧化碳的物理性质是______。 (2)图B 中，向收集满二氧化碳的软矿泉水瓶中注入约 体积的水，迅速拧紧瓶盖后，振荡，看到的现象 是______，得出结论是______。 【答】(1) ①下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 ② 密度比空气大 (2) ①软矿泉水瓶变瘪 ② 二氧化碳能溶于水 【解析】 (1)将二氧化碳倒入烧杯中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳不燃烧，不支持燃烧且 密度比空气大。密度比空气大是物理性质。故填：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭 ；密度比空气大 。 (2)向集满二氧化碳气体的软矿泉水瓶中加入约 体积的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察到的现象是：软 矿泉水瓶变瘪；因为二氧化碳能溶于水，瓶内气体压强减小，小于外界大气压。故填：软矿泉水瓶变瘪； 二氧化碳能溶于水。 ►环节二 探究二氧化碳能否和水反应 情境材料3 紫色石蕊试液 1 主要成分为石蕊和蒸馏水 2 紫色石蕊试液遇到酸性物质会由紫色变成红色 3 紫色石蕊试液可用于酸性物质的检验 问题探究3 [提出问题]二氧化碳能否与水发生化学反应生成酸呢? [制定计划]实验装置和选用的药品如下图所示 [探究实验]取四朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸,第二朵纸花喷上水， 第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中,第四朵纸化喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中,观 察四朵纸花变化。 [收集证据] (1)设计实验要说明的问题是_____________。 (2)设计实验Ⅱ、Ⅲ的目的是______________。 [解释与结论] (3)上述实验中“实验V"紫色小花变红，其原因是________。 [探究实验2] (4)将第四朵纸花取出。小心地用吹风机烘干，观察到的现象①______，发生反应的化学方 程式为②______________。 [交流评价]通过上述实验能够得出二氧化碳能与水发生化学反应生成酸性物质。 [归纳总结](5)探究实验1 中实验设计所采用的实验方法为________，即将多因素的问题变成多个单因素的 问题，分别研究,最后在综合解决。 【答】① 酸能使紫色石落溶液变红 ② 证明水、二氧化碳都不能使紫色石蕊溶液变红 ③ 水与二氧化碳 反应生成一种酸 ④ 红色小花又变成紫色 ⑤ 23→2 + 2↑ ⑥对比实验法(或控制变量法) (1)实验的纸花喷上稀醋酸，实验现象为紫色石落溶液变红，能够说明酸能使紫色石落溶液变红，实验的作 用是与后面的实验形成对照； (2)实验Ⅱ、Ⅲ的分别为向纸花喷上水，通入二氧化碳气体，观察实验现象发现均无颜色的变化，故能证明 水、二氧化碳都不能使紫色石蕊溶液变红； (3)实验V 紫色小花变红，与实验现象一致，故证明水与二氧化碳反应生成一种酸，可以使紫色小花变红； (4)将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，会使生成的酸分解，红色小花又变成紫色，涉及的化学方程 式为碳酸分解为水和二氧化碳：23→2 + 2↑ (5)探究实验1 中实验设计所采用的实验方法使用了对比实验的方法，通过控制一个变量探究影响实验的 因素，实验方法为对比实验法或控制变量法。 要点归纳 通过控制一个变量探究影响实验的因素，实验方法为对比实验法或控制变量法。 典例精讲 【典例1】(2023·北京昌平·统考二模)用下图装置验证二氧化碳的性质(图中小花为干燥的紫色石蕊纸花)。 下列说法不正确的是 ．实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 B．实验①可验证“2密度比空气大”“一般情况下，2不燃烧且不支持燃烧” ．实验②中纸花不变红，实验③纸花放入2中变红色 D．实验③可验证2和2发生了化学反应并生成酸性物质 【答】D 、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，故实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，不符合 题意； B、实验①中低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，蜡烛熄灭，说明一般情况下，二氧化碳不燃烧、不支持 燃烧，低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，不符合题意； 、实验②中二氧化碳不能使干燥的紫色石蕊纸花变色，实验③中纸花喷水后放入二氧化碳中，二氧化碳和 水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，不符合题意； D、实验②中纸花不变红，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色，实验③中纸花变红，说明二氧化碳和水发 生了反应生成了酸性物质，故通过实验②③可得出二氧化碳和水发生了反应，并生成酸性物质，仅仅通过 实验③无法验证，符合题意。 故选D。 【典例2】(黑龙江省鹤岗市萝北县2022-2023 下学期期末)如图，将充满2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的 蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是 ①试管内液面上升 ②试