第6单元 课题4-1 二氧化碳和一氧化碳（一）（学生版）-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 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 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 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 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． 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 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 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 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_________________。 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__________________。 ►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。 探究提升 03 性质、用途及对环境的影响。 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 【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 【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______。 ►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。 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 【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试管内溶液变红 ③试管内液面不上升 ④试管内溶液变蓝 ⑤试管内溶液不变色 ①② B ①④ ②③ D ③⑤ 【典例3】(2023·北京·模拟预测)用下图所示实验(夹持仪器已略去)研究2的性质。 (1)玻璃管中，观察到干燥的紫色石蕊纸花不变色，湿润的紫色石蕊纸花变红，玻璃管中实验的目的是____ _____。 (2)小烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是_________。 ►环节三 探究二氧化碳与氢氧化钙的反应 问题探究4 石灰浆(主要成分是氢氧化钙)可以用来抹墙，一段时间后墙壁会变的洁白坚硬，这种洁白坚硬的物质是什 么？如何形成的呢？ 为什么可以用澄清石灰水来检验2 实验 现象 解释与结论 澄清石灰水变浑浊 2 与氢氧化钙发生反应,生成碳酸钙白色沉淀: 二氧化碳 + 氢氧化钙 →碳酸钙 + 水 2＋ () 2 = 3 ↓ + 2 (该反应可用来检验 2) 要点归纳、 典例精讲 【典例1】(山东省淄博市淄川区2022-2023 学年八年级下学期期末)久盛石灰水的试剂瓶内壁上常附有 一层白膜，这层白膜的主要成分是 氧化钙 B 氢氧化钙 硫酸钙 D 碳酸钙 【典例2】(江苏省徐州市邳州市2022-2023 学年九年级上学期期中)如右图所示，向一个盛满2的锥形瓶 中加入足量的澄清石灰水，迅速塞紧橡皮塞，打开止水夹(装置不漏气)。一段时间后，观察到气球和U 型 管中的变化现象是 没有明显变化，U 型管左右水位不变 B 气球比原来变瘪，水全部进入锥形瓶 气球膨胀变大，U 型管水位左高右低 D 气球膨胀后又瘪下去，U 型管水位右高左低 【典例3】(2023 年北京市海淀区中考二模)用如图实验研究2遇澄清石灰水的变化。 (1)2与()2发生反应的化学方程式为______。 (2)由瓶子变瘪不能证明2与()2发生反应，原因是______。 ►环节四 二氧化碳的用途 问题探究5 根据二氧化碳的性质，分析二氧化碳的用途 性质 用途 能溶于水 汽水、碳酸饮料 不能燃烧也不能支持一般可燃物的燃烧，密度比空气大 灭火 能够参与光合作用 温室气体肥料 干冰升华吸热 冷、食物、人工降雨 能与别的一些物质发生化学反应 化工原料 要点归纳 典例精讲 【典例1】(湖南省益阳市安化县小淹镇三校2022-2023 三校期末联考)下列表示二氧化碳的几种用途， 其中既利用了它的物理性质又利用了它的化学性质的是 人工增雨 B 植物光合作用 制纯碱、化肥 D 灭火器灭火 【典例2】(重庆市沙坪坝区南开中学校2022-2023 下学期4 月月考)二氧化碳有“功”有“过”。下列 关于二氧化碳的说法中，不正确的是 是常用的灭火剂 B 能使紫色石蕊溶液变红 易溶于水 D 是温室气体之一 【典例3】(陕西省咸阳市礼泉县2022-2023 上学期期末)下列物质的性质与用途不具有对应关系的是 选项 性质 用途 石墨具有导电性 用于制成铅笔芯 B 2化学性质稳定 用于填充食品包装袋 稀有气体通电发出五颜六色的 光 用于制成霓虹灯 D 干冰升华吸热 用于人工降雨 B B D D 【典例4】(山东省淄博市淄川区2022-2023 下学期期末)我国《可再生资源法》倡导碳资源转化与循环 利用，下列说法错误的 是 特定条件下，秸秆可转化为化石资源 B 煤、石油是很好的能源，其直接燃烧不会污染环境 以二氧化碳为原料转化成秸秆等生物质的变化主要是光合作用 D 石油分馏可制备汽油、煤油、柴油，是物理变化 ►环节五 二氧化碳对生活和环境的影响 情境材料6 Keelg 曲线是指记录了大气中二氧化碳浓度变化的曲线，它是20 世纪最重要的环境科学发现之一。 Keelg 曲线的发现对于我们认识全球气候变化的机制和趋势有着重要的意义。曲线显示了二氧化碳浓度在 过去60 年中的变化情况，它呈现出一个逐年上升的趋势。Keelg 曲线的发现也引起了人们对于全球气候 变化的关注，也促使了各国政府采取行动来减少二氧化碳的排放。 问题探究6 二氧化碳在自然界中的循环 观察图示，分析二氧化碳产生和消耗的途径，找出导致大气中二氧化碳含量逐年升高的可能原因。 二氧化碳与温室效应： 由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体， 这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性， 能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、 冰川和冻土消融、海平面上升等，不仅危害自然生态系统的平衡，还影响人类健康甚至威胁人类的生存。 要点归纳 典例精讲 【典例1】(2023 年吉林省四平市铁西区三校中考三模)图1、图2 是自然界中碳、氧循环简图。下列说法 错误的是 图1 中的 转化1 是酸雨形成的主要原因 B 图2 可实现有机物与无机物的相互转化 绿色植物通过光合作用将太阳能转化成化学能 D 碳、氧循环有利于维持大气中2和2含量相对稳定 【典例2】(2023 年四川省成都市武侯区第七中学中考三模) “水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界 存在的三大重要环节。下列从学科观点对碳循环和氧循环的认识正确的是 变化观：每个人对参与碳、氧循环的作用无足轻重 B 守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其化合价不变 微粒观：绿色植物的作用是使自然界中氧原子总数增加 D 平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定，消耗二氧化碳的途径有①和⑥ ►环节六 化合反应、分解反应 问题探究7 观察下述三个化学反应，有何共同的特征？ 硫+氧气 二氧化硫 碳+氧气 二氧化碳 铁+氧气 四氧化三铁 化合反应：由___________________物质生成___________物质的反应，叫做化合反应。 表达式：+B+·······=== M(特点：多变一) 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 过氧化氢 水+氧气 氯酸钾 氯化钾 + 氧气 分析上述三个制取氧气的反应，它们有什么共同特征？与化合反应有什么不同？ 分解反应 由_______反应物生成_______________其他物质的反应，叫做分解反应。 表达式：+B+=M 要点归纳 典例精讲 【典例1】(重庆市江津区白沙中学校2022-2023 上学期期中)下列化学反应中不属于化合反应的是 镁+氧气 氧化镁 B 氧化汞 汞+氧气 氢气+氧气 水 D 氢气+氯气 氯化氢 【典例2】(江苏省连云港市海州区新海实验中学2022-2023 上学期９月月考)化学概念间有包含、并列、 交叉等不同的关系，下列选项符合如图所示的关系的是 选项 B D X 化合反应 纯净物 物理性质 化学反应 Y 氧化反应 混合物 化学性质 化合反应 B B D D 【典例3】(福建省龙岩市连城县第三中学2022-2023 下学期3 月月考)化学反应有多种分类．化合反应、 分解反应、氧化反应的关系可用右图表示，其中 处表示既属于化合反应，又属于氧化反应．现有反应： 乙醇+氧气 水+二氧化碳．则此反应应该填充到 处 B b 处 处 D d 处 1．(2023 年山东省菏泽市牡丹区中考二模)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 2(2023·河南·模拟预测)自然界中的碳、氧循环如图所示，下列有关说法错误的是 课堂总结 04 强化训练 05 ．每个人都在参与碳、氧循环 B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 ．光合作用可实现无机物到有机物的转化 D．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 3．(2023 春·重庆沙坪坝·九年级重庆南开中学校考)二氧化碳有“功”有“过”。下列关于二氧化碳的说 法中，不正确的是 ．是常用的灭火剂 B．能使紫色石蕊溶液变红 ．易溶于水 D．是温室气体之一 4 (2023 年四川省德阳市中江县中考一模)如图：在