《二氧化碳·初中化学新版教材同步课件》

二氧化碳初中化学新版教材同·步课件欢迎使用九年级上册教材同步课件，本套课件基于人教版2024年最新修订教材编写，全面覆盖二氧化碳相关的核心素养与重点难点知识通过本课件的学习，你将深入了解二氧化碳的物理性质、化学性质、制备方法以及在日常生活和工业生产中的广泛应用同时，我们也将探讨二氧化碳与环境的关系，培养学生的绿色化学意识让我们一起开启这段奇妙的化学探索之旅！课程导语生活意义工业价值二氧化碳在我们日常生活中无二氧化碳在工业生产中具有重处不在，从我们呼出的气体到要价值，它被广泛应用于食品碳酸饮料中的气泡，甚至干冰保鲜、灭火器材料、温室种植制造的舞台特效，都与二氧化等领域掌握二氧化碳的性质碳密不可分了解二氧化碳的与应用，对理解现代工业过程性质，能够帮助我们更好地理具有重要意义解身边的化学现象绿色化学在碳达峰、碳中和的国家战略背景下，了解二氧化碳的环境影响，思考如何减少碳排放，发展绿色化学，对培养学生的环保意识和社会责任感具有重要作用知识引入空气的成分氮气氧气占空气体积的

78.08%，是空气中含量最占空气体积的

20.95%，是生物呼吸所必多的气体需的气体二氧化碳稀有气体仅占空气体积的约

0.04%，但对地球生态主要是氩气，占空气体积的

0.93%系统至关重要虽然二氧化碳在空气中的含量很少，但它在自然界中扮演着重要角色它是植物光合作用的原料，也是地球温室效应的重要贡献者近年来，随着人类活动的增加，空气中二氧化碳的含量逐渐上升，引起了科学家们的关注二氧化碳的分子结构分子组成二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子组成，化学式为CO₂空间结构二氧化碳分子呈直线型结构，碳原子位于中心，两个氧原子分别位于两端化学键碳原子与氧原子之间形成双键C=O，每个氧原子与碳原子共用两对电子二氧化碳的分子结构决定了它的物理和化学性质由于分子的对称性，二氧化碳分子整体上是非极性的，这解释了为什么它在水中的溶解度较低同时，化学式CO₂中的下标2表示一个分子中含有两个氧原子，这对于理解化学反应的定量关系非常重要二氧化碳的物理性质外观特性二氧化碳是一种无色、无味的气体，在常温常压下不能被肉眼直接观察到密度特点二氧化碳的密度为

1.98g/L（标准状况下），明显大于空气的密度（约

1.29g/L），因此它会下沉至容器底部溶解性二氧化碳在水中的溶解度较低，约为

0.145g/100g水（20℃时），远低于氨气（约54g/100g水）相变温度二氧化碳的升华点为-

78.5℃，直接从固态转变为气态，常压下不存在液态了解二氧化碳的物理性质对于我们设计实验、选择气体收集方法以及理解其在自然界中的行为都具有重要意义例如，由于二氧化碳比空气重，它可以像倒水一样从一个容器倒入另一个容器二氧化碳的溶解性实验准备仪器和材料准备一个大试管，装入约1/3的水，再准备一个导气管连接二氧化碳气源（可以是干冰或实验室制备的二氧化碳）加入酚酞指示剂向试管中的水滴加几滴酚酞指示剂，然后加入几滴稀NaOH溶液使溶液呈现粉红色通入二氧化碳将导气管插入试管水中，缓慢通入二氧化碳气体，观察溶液颜色变化和气泡产生情况观察现象并记录记录二氧化碳通入水中时的溶解情况，以及酚酞指示剂的颜色从粉红色逐渐褪去的过程通过这个实验，我们可以观察到二氧化碳在水中有一定的溶解度，并且溶解后会使水溶液呈酸性（酚酞褪色）同时，我们也可以通过石灰水的变浑浊来验证气体中是否含有二氧化碳，这是二氧化碳的重要检验方法二氧化碳的酸碱性二氧化碳CO₂气体本身不显酸性溶于水CO₂+H₂O⇌H₂CO₃形成碳酸碳酸是一种弱酸酸性检验使酚酞溶液褪色，石蕊试液变红二氧化碳虽然本身不是酸，但它与水反应生成碳酸H₂CO₃，使溶液呈弱酸性这就是为什么长时间敞口的碳酸饮料会变淡，因为二氧化碳逐渐逸出，碳酸浓度降低同样，雨水溶解空气中的二氧化碳后呈弱酸性，天然雨水的pH值约为

5.6左右二氧化碳的这种性质对我们理解自然界中的酸碱平衡以及化学工业中的一些过程具有重要意义石灰水变浑浊实验准备石灰水取澄清的石灰水[CaOH₂溶液]装入试管中，约占试管容积的1/3通入少量₂CO通入适量二氧化碳，溶液变浑浊，形成白色沉淀碳酸钙CaCO₃反应CaOH₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O继续通入₂CO继续通入过量二氧化碳，白色沉淀逐渐溶解，溶液重新变澄清反应CaCO₃+CO₂+H₂O→CaHCO₃₂加热溶液将澄清的碳酸氢钙溶液加热，溶液再次变浑浊，碳酸钙沉淀重新出现反应CaHCO₃₂→CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O石灰水变浑浊实验是二氧化碳的经典定性检验方法这个实验不仅展示了二氧化碳与碱反应的性质，还反映了碳酸盐与碳酸氢盐的相互转化关系这些反应在自然界中广泛存在，如石灰岩洞穴的形成与钟乳石的生成就与这些反应密切相关二氧化碳的化学性质概述不支持燃烧与碱反应光合作用原料二氧化碳既不燃烧也二氧化碳能与碱反应在光照条件下，植物不支持燃烧，可以用生成碳酸盐，这是它可以利用二氧化碳和来灭火，这是因为碳重要的化学性质之水合成有机物，释放已经处于较高氧化一氧气态化学稳定性二氧化碳分子结构稳定，常温下不易被分解，需要在高温或特定催化条件下才能进行还原反应二氧化碳的化学性质决定了它在自然界和工业应用中的重要地位它虽然不支持燃烧，但能与碱性物质反应，这使它成为灭火器的理想材料同时，作为光合作用的原料，它在维持地球生态平衡中扮演着关键角色了解这些性质，有助于我们更好地利用二氧化碳，并应对与之相关的环境挑战二氧化碳与燃烧实验实验目的实验步骤实验现象与结论验证二氧化碳不支持燃烧的性质，并

1.点燃一支蜡烛，观察其正常燃烧状当二氧化碳倒向燃烧的蜡烛时，蜡烛与氧气的性质进行对比态立即熄灭这证明二氧化碳不支持燃烧相比之下，在氧气环境中，蜡烛

2.将盛有二氧化碳的集气瓶小心倾实验原理燃烧需要氧气的参与，而燃烧更加剧烈，火焰更明亮斜，像倒水一样将CO₂倒向燃烧二氧化碳中的碳元素已经处于+4价的的蜡烛氧化态，不能继续与氧气发生氧化反这一性质使得二氧化碳成为理想的灭应

3.观察并记录蜡烛的燃烧情况变化火剂，尤其适用于扑灭油类和电器火

4.对比通入氧气时蜡烛的燃烧情况灾二氧化碳与氢氧化钠反应一步反应CO₂+2NaOH→Na₂CO₃+H₂O两步反应CO₂+NaOH→NaHCO₃继续NaHCO₃+NaOH→Na₂CO₃+H₂O实验验证通入CO₂使酚酞溶液褪色，证明溶液中OH⁻被消耗二氧化碳与氢氧化钠反应是一个重要的酸碱中和反应根据反应条件不同，可能生成碳酸钠或碳酸氢钠当氢氧化钠过量时，最终产物为碳酸钠；当二氧化碳过量时，则可能生成碳酸氢钠这个反应在工业上有重要应用，例如在纯碱（碳酸钠）的生产过程中同时，这也是碱液吸收二氧化碳的原理，被应用于空气净化和二氧化碳捕获技术中掌握相关方程式的书写，对理解化学计量关系和反应条件的影响非常重要二氧化碳的制取方法总览制备方法原理与反应优点缺点实验室制法大理石与稀盐酸反操作简单，设备要成本较高，规模小应CaCO₃+2HCl求低，反应迅速→CaCl₂+CO₂↑+H₂O工业制法一石灰石煅烧原料丰富，成本低能耗高，CO₂纯度一CaCO₃→CaO+般CO₂↑工业制法二燃料燃烧副产品收利用工业废气，节需要复杂的纯化设集与纯化约资源备工业制法三发酵产物C₆H₁₂O₆CO₂纯度高，适合食产量有限，成本较→2C₂H₅OH+品工业高2CO₂↑工业生产和实验室制备二氧化碳的方法各有特点实验室常用大理石和稀盐酸反应，操作简便且反应迅速；而工业上则根据用途和规模选择不同的制备方法，如石灰石煅烧、燃料燃烧副产品收集或发酵法等选择合适的制备方法需要考虑成本、纯度要求、环境影响等多种因素实验室制取₂原理CO反应原理原料选择理由实验室制取二氧化碳通常选用大选择大理石和稀盐酸作为原料有理石（主要成分为碳酸钙）与稀多方面考虑大理石易获得、价盐酸反应这是一个典型的酸与格适中；稀盐酸反应速率适中、碳酸盐反应，生成相应的盐、水易控制；生成的二氧化碳纯度较和二氧化碳气体反应方程式高；反应产物水溶性好，不会堵为CaCO₃+2HCl→CaCl₂+塞装置CO₂↑+H₂O反应控制因素反应速率受多种因素影响盐酸浓度越高，反应越剧烈；大理石颗粒越小，表面积越大，反应越快；温度升高也会加快反应速率实验中需根据需要调整这些因素，控制气体的产生速率了解实验室制取二氧化碳的原理，不仅有助于我们掌握实验操作技能，还能帮助理解酸碱反应、气体制备的一般规律在实际操作中，我们需要根据气体的纯度要求和使用目的，选择合适的反应条件和装置配置实验室制取₂的仪器CO长颈漏斗锥形瓶导气管用于向反应瓶中缓慢加入稀盐酸，长颈作为主要反应容器，内放大理石颗粒用于引导产生的二氧化碳气体到收集装部分可以起到液体储存和压力平衡的作锥形瓶口径适中，便于安装长颈漏斗和置导气管一端与反应瓶连接，另一端用，避免气体倒流长颈漏斗的下端应导气管，且底部宽大稳定，不易倾倒插入收集气体的装置中通常使用玻璃插入液面以下，以防气体从漏斗逸出选择容积适当的锥形瓶，以免反应剧烈导气管或橡胶导气管，需要确保连接处导致溶液溅出气密性良好，防止气体泄漏这三种仪器构成了实验室制取气体的基本装置它们的合理组装和正确使用是实验成功的关键在实际操作中，还需要根据具体实验需求，添加干燥装置、净化装置或气体收集装置等辅助设备，以确保获得符合要求的二氧化碳气体制取₂的实验操作步骤CO装置准备•将适量大理石碎块放入锥形瓶中•组装长颈漏斗、锥形瓶和导气管•检查装置气密性，确保连接处不漏气加入稀盐酸•将配制好的稀盐酸2mol/L倒入长颈漏斗中•慢慢旋转漏斗活塞，控制盐酸滴加速率•观察反应情况，调整酸的滴加速度气体收集•开始时产生的气体含空气，应排空•用排水法或向上排空气法收集气体•观察气泡均匀产生再开始收集安全处理•实验结束后先拔出导气管•将剩余的反应物妥善处理•清洗并归位所有实验仪器在实验操作中，必须注意安全事项佩戴防护眼镜和实验手套；避免酸液溅到皮肤或眼睛；保持实验室通风良好；反应过程中如发现异常，及时调整或停止实验熟练掌握这些操作步骤和安全注意事项，是开展化学实验的基础能力气体收集方法选择向上排空气法排水集气法二氧化碳的收集适用于密度大于空气的气体，如二氧适用于难溶于水的气体收集将盛满二氧化碳通常采用向上排空气法收化碳将集气瓶倒置，导气管从瓶底水的集气瓶倒置于水槽中，导气管插集，主要基于以下考虑插入，利用重气体自下而上排出瓶中入瓶口，气体逐渐排出水

1.密度大于空气

1.98g/L

1.29g/L空气优点可直观观察气体体积，纯度高

2.在水中有一定溶解度，不适合长时优点操作简单，无需水槽间排水收集缺点操作较复杂，需要水槽缺点气体纯度较低，不易判断收集

3.无色气体，需通过石灰水检验收集完成完成选择合适的气体收集方法是化学实验中的重要技能对于二氧化碳，我们需要考虑其物理性质、纯度要求以及实验条件来确定最佳收集方法在实际操作中，通常会结合使用石灰水检验来确定气体收集是否完成收集₂的检验方法CO石灰水检验法取少量澄清石灰水于试管中，将收集到的气体通入其中如果石灰水变浑浊，产生白色沉淀，则证明气体中含有二氧化碳反应方程式CaOH₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O这是最常用的二氧化碳检验方法燃烧木条检验法将一根带火星的木条伸入盛有待检验气体的容器中如果火星熄灭，且不能点燃气体，则可能是二氧化碳这种方法可以快速初步判断是否为二氧化碳，但不够特异性，需结合其他方法溴蓝试纸检验法将湿润的溴蓝试纸置于含有二氧化碳的环境中，如果试纸从蓝色变为黄色，则表明存在二氧化碳这是因为二氧化碳溶于水形成碳酸，使溶液呈酸性，导致pH试纸变色气体密度检验法将收集到的气体倒入盛有点燃蜡烛的烧杯中，如果蜡烛熄灭，说明气体密度大于空气且不支持燃烧，结合其他特性可以判断为二氧化碳这种方法适合课堂演示掌握这些检验方法对于确认实验室制备的二氧化碳纯度和完成情况非常重要在实际操作中，我们通常会选择石灰水检验法作为主要方法，结合其他方法进行交叉验证，以确保实验结果的准确性二氧化碳的用途概述二氧化碳在现代社会中有着广泛的应用利用其不燃烧不支持燃烧的特性，压缩二氧化碳被用作灭火器材料，特别适用于扑灭电器和油类火灾固态二氧化碳（干冰）因其低温-

78.5℃和不留液体残余的特性，被广泛用作制冷剂，用于食品运输、实验室样品保存等场合此外，二氧化碳还应用于食品工业（碳酸饮料生产）、农业（温室增产）、医疗（微创手术）等多个领域了解这些应用，有助于我们理解化学知识如何服务于现实生活和生产活动₂在生产和生活中的应用CO碳酸饮料生产二氧化碳在高压下溶入水中，形成碳酸，赋予饮料特有的口感和刺激性冷藏的碳酸饮料溶解二氧化碳更多，这就是为什么温热的饮料更容易冒泡温室大棚增产在温室种植中，适当增加二氧化碳浓度（通常提高到1000ppm左右）可以显著提高植物光合作用效率，提升作物产量20%-30%，尤其对黄瓜、番茄等蔬菜效果明显食品保鲜包装利用二氧化碳在食品包装中创造改良气氛，可以抑制需氧微生物生长，延长食品保质期这种技术被广泛应用于肉类、面包等食品的保鲜中医疗应用医学上利用二氧化碳进行腹腔镜手术，以扩张腹腔创造操作空间另外，二氧化碳还被用于某些皮肤治疗和碳酸浴疗法中二氧化碳在我们的日常生活和现代工业中扮演着重要角色了解这些应用不仅能帮助我们理解化学原理在实际中的应用，还能启发我们思考如何更好地利用二氧化碳这一资源，减少其对环境的负面影响干冰的应用原理干冰物理特性低温制冷应用舞台特效原理干冰是固态二氧化碳，温度为-

78.5℃，干冰广泛用于食品、医药等需要低温保干冰接触温水会迅速升华，产生大量冷具有直接从固态升华为气态的特性，不存的物品运输它比普通冰的制冷效果重的二氧化碳气体这些气体冷却周围经过液态阶段这一特点使其成为理想更好，升华时吸收大量热量（约空气中的水蒸气，凝结成小水滴形成白的低温制冷剂，不会像普通冰一样融化573kJ/kg），能在较长时间内维持低温雾，创造出神秘的烟雾效果，被广泛应留下水渍环境用于舞台表演和电影特效中干冰作为固态二氧化碳的独特应用形式，展示了化学物质在不同状态下的多样应用可能在使用干冰时，需要注意安全问题切勿徒手接触（可导致冻伤）；使用干冰的空间必须保持良好通风，防止二氧化碳浓度过高导致缺氧₂与碳酸饮料实验CO封闭状态未开封的碳酸饮料瓶中，液体与上方气体空间中的二氧化碳处于动态平衡状态压力可达2-4个大气压，大量二氧化碳溶解在液体中开瓶瞬间打开瓶盖时，压力骤减，溶解度降低，过饱和的二氧化碳迅速从溶液中逸出，形成大量气泡这就是开瓶时听到的嘶嘶声和看到的气泡温度影响温度升高会降低气体溶解度将冷藏的碳酸饮料放置在室温下或摇晃瓶子，都会加速二氧化碳的释放，使开瓶时更容易喷发气泡成核瓶中的微小颗粒、瓶壁凹凸处或添加物如薄荷糖都可作为气泡形成的成核点，加速二氧化碳的释放，这就是为什么向可乐中投入薄荷糖会产生剧烈喷发碳酸饮料的原理展示了气体溶解度与压力、温度的关系，是气液平衡的生动例证通过这个常见现象，我们可以理解勒夏特列原理在实际中的应用当平衡受到压力变化的干扰时，平衡会向减小这种干扰的方向移动₂的环境影响天然循环CO光合作用呼吸作用植物吸收大气中的二氧化碳，在阳光作生物体内有机物与氧气反应分解，释放用下与水合成有机物，释放氧气能量和二氧化碳海洋溶解燃烧过程海洋吸收大气中约30%的二氧化碳，形含碳物质与氧气剧烈反应，产生热量和成碳酸盐沉积二氧化碳二氧化碳在自然界中通过一系列物理、化学和生物过程不断循环在工业革命前，这种循环基本处于平衡状态光合作用吸收二氧化碳的速率与呼吸、分解等过程释放二氧化碳的速率大致相当，使得大气中二氧化碳浓度保持相对稳定了解这一自然循环过程，有助于我们理解人类活动如何打破了这种平衡，以及我们应如何通过恢复和保护自然生态系统来减缓气候变化₂的环境影响温室效应CO太阳辐射太阳向地球发射短波辐射（如可见光、紫外线），大部分能够穿透大气层到达地表地表吸收与再辐射地表吸收短波辐射后被加热，随后以长波辐射（红外线）形式向外释放热量温室气体阻挡大气中的二氧化碳等温室气体对长波辐射具有较强吸收能力，阻止部分热量直接逃逸到太空热量滞留被温室气体吸收的热量部分重新辐射回地表，导致地表和低层大气温度升高，形成温室效应温室效应本身是一种自然现象，它使地球表面温度维持在适宜生命存在的水平没有温室效应，地球表面平均温度将比现在低约33℃，可能为-18℃，不适合大多数生命形式存在然而，自工业革命以来，人类活动导致大气中二氧化碳等温室气体浓度显著增加，增强了温室效应，引发全球气候变暖问题目前大气中二氧化碳浓度已超过420ppm，远高于工业革命前的280ppm温室效应的负面影响海平面上升全球变暖导致冰川和极地冰盖融化，同时海水热膨胀，共同导致海平面上升据预测，本世纪末海平面可能上升

0.3-

2.5米，威胁全球沿海地区和低洼岛国极端气候事件气候变暖增加了极端天气事件的频率和强度，包括热浪、干旱、洪水和强风暴例如，近年来全球高温记录不断被刷新，许多地区经历了历史罕见的干旱或洪涝灾害农业生产影响气候变化改变了农作物生长季节和适宜区域，可能导致某些地区粮食产量下降温度上升还可能促进害虫繁殖和新型植物疾病的传播，进一步威胁粮食安全生态系统破坏温度上升和海洋酸化（由海水吸收过多CO₂导致）威胁珊瑚礁等敏感生态系统许多物种面临栖息地缩小或消失的风险，生物多样性受到严重威胁温室效应引发的全球气候变化已成为人类面临的最严峻挑战之一这些变化不仅影响自然环境，还将对人类社会和经济发展产生深远影响理解这些影响有助于我们认识减少温室气体排放的紧迫性，以及采取适应措施的必要性应对温室效应的措施个人行动节约能源、减少浪费、绿色出行工业转型低碳技术、循环经济、清洁生产政策引导碳交易、节能标准、绿色补贴国际合作《巴黎协定》、技术共享、共同责任应对温室效应需要多层次、全方位的措施在能源领域，大力发展太阳能、风能、水能等可再生能源，提高能源利用效率，是减少二氧化碳排放的关键植树造林、保护湿地等碳汇措施可以增加自然环境对二氧化碳的吸收在中国，政府提出了2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标这需要能源结构深刻变革，工业生产方式转型，以及全社会共同参与的低碳生活方式作为未来公民，我们应当了解这些挑战，并积极参与到绿色发展中来₂的安全注意事项CO健康危害实验室安全储存运输二氧化碳本身无毒，但高浓度环境中可能导致在进行涉及二氧化碳的实验时，应确保实验室液态或压缩二氧化碳储存在专用钢瓶中，钢瓶缺氧当空气中二氧化碳浓度达到2%时，呼通风良好制备二氧化碳时，反应不宜过快，应直立放置，远离热源，避免阳光直射使用吸频率增加；达到5%时，会引起头痛、眩防止气体大量产生导致仪器内压力过大使用钢瓶时应缓慢开启阀门，防止气体急速喷出晕；超过10%时，可能导致意识丧失，甚至窒干冰时，应佩戴防护手套，避免直接接触导致二氧化碳灭火器使用后，应通风排空残留气息死亡由于二氧化碳比空气重，它易在低洼冻伤严禁在密闭小空间内大量使用干冰，以体运输干冰时应使用隔热容器，并保持车辆处聚集，形成二氧化碳湖，构成安全隐患防二氧化碳积累通风了解二氧化碳的安全知识对于实验操作和日常生活都十分重要一些自然环境（如火山区、温泉区）或工业场所（如酿酒厂、发酵车间）可能存在二氧化碳积累的风险如果发现有人在高浓度二氧化碳环境中不适，应立即将其转移到通风处，必要时进行人工呼吸或寻求医疗救助新教材知识点梳理1制备方法实验室CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O工业石灰石煅烧、发酵法、燃料燃烧副产品检验方法石灰水检验CaOH₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O燃烧木条检验火星熄灭，不支持燃烧物理性质无色无味气体，密度大于空气，微溶于水常温常压下不能液化，可直接由固态升华化学性质不燃烧不支持燃烧溶于水形成碳酸，显弱酸性与碱反应生成碳酸盐或碳酸氢盐第六单元中关于二氧化碳的核心考点主要集中在实验室制备原理与操作、气体检验方法以及二氧化碳的基本性质上新教材特别强调了将化学知识与生活实际相结合，如二氧化碳在灭火器、干冰、碳酸饮料中的应用，以及它与环境问题的关联考试中常见题型包括方程式书写、实验装置分析、性质比较、气体制备与收集，以及相关计算题掌握这些核心知识点，是应对考试的基础新教材知识点梳理2基础知识分子式、结构、理化性质实验技能装置组装、操作、观察记录计算能力气体体积、质量、反应物比例计算应用拓展生活应用与环境意义分析新版教材更加注重学生实验操作技能的培养，要求学生能够正确选择和组装制备二氧化碳的装置，理解各部件的功能例如，长颈漏斗的作用是控制酸的加入速率并防止气体倒流；导气管的弯曲方向和插入深度都有特定要求；气体收集方法的选择需要考虑二氧化碳的物理性质此外，新教材强调化学用语的规范使用，如正确书写化学方程式，准确描述实验现象，使用专业术语解释实验原理同时，也重视培养学生对二氧化碳相关社会问题的认识和思考能力，如碳排放、温室效应等环境议题初中核心素养考点解析科学探究逻辑思维科学联系通过设计和实施二氧化碳相关通过二氧化碳的性质和反应分通过探讨二氧化碳与气候变实验，培养学生的科学探究能析，培养学生的逻辑推理能化、生态系统的关系，培养学力例如，探究不同条件对二力例如，根据二氧化碳的密生建立化学与其他学科、与社氧化碳制备速率的影响，培养度和溶解性，推断合适的收集会生活联系的能力例如，分学生提出问题、设计实验、收方法；根据物质的酸碱性，预析人类活动对碳循环的影响，集数据和分析结论的能力测与二氧化碳的反应结果认识减排的重要性安全意识通过实验操作和讨论二氧化碳的安全问题，培养学生的安全意识和责任感例如，了解高浓度二氧化碳的危害，掌握实验室通风的重要性，培养安全操作的习惯中考对学生核心素养的考查日益重视，不再局限于知识点的简单记忆，而是更加关注学生的科学思维、实验能力和科学态度例如，可能会设计需要学生优化实验方案、解释异常现象或应用知识解决实际问题的题目在学习二氧化碳知识时，应注重培养自己提出问题、分析问题和解决问题的能力，提高科学素养，而不仅仅是为了应付考试典型例题讲解₂制取CO例题解析解题要点如图所示为实验室制取并收集二氧化错误之处二氧化碳制备装置分析要点碳的装置，请回答

1.导气管在集气瓶中插入过浅，应延•气密性长颈漏斗下端必须插入液

1.该装置中错误之处及修正方法伸至瓶底附近面以下

2.制取反应的化学方程式

2.长颈漏斗下端未插入液面以下，应•安全性反应不宜过快，需控制酸插入液面以下防止气体逸出的滴加速率

3.集气瓶中的气体纯度检验方法

3.集气瓶倒置收集不正确，应正立•收集方法向上排空气法，导气管（二氧化碳比空气重）应插入集气瓶底部•纯度检验取少量气体通入澄清石反应方程式CaCO₃+2HCl→CaCl₂灰水，观察是否变浑浊+CO₂↑+H₂O这类实验装置分析题是中考的常见题型，要求学生不仅掌握理论知识，还需了解实验原理和操作细节在回答此类问题时，应从气密性、安全性、合理性三个方面系统分析装置的优缺点，并能提出具体可行的改进方案典型例题讲解石灰水检验例题描述实验室中，小明将一种气体通入澄清石灰水中，观察到石灰水先变浑浊，继续通入大量该气体后，浑浊现象又消失请回答1该气体可能是什么？2写出相关反应的化学方程式3若将最后澄清的溶液加热，会观察到什么现象？关键分析根据石灰水先变浑浊后又澄清的现象，可以判断该气体为二氧化碳这是因为二氧化碳与石灰水反应生成不溶性碳酸钙白色沉淀，继续通入过量二氧化碳后，碳酸钙与二氧化碳和水反应生成可溶性碳酸氢钙，导致溶液重新变澄清方程式书写第一步反应CaOH₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O第二步反应CaCO₃+H₂O+CO₂→CaHCO₃₂加热反应CaHCO₃₂→CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑现象描述规范第一步石灰水变浑浊，产生白色沉淀第二步继续通入CO₂，白色沉淀逐渐溶解，溶液重新变得澄清加热后溶液再次变浑浊，产生白色沉淀，同时有气泡产生这个例题考查了学生对二氧化碳与石灰水反应的深入理解，以及对实验现象的准确描述能力解答此类问题时，应注意方程式的规范书写（包括物态符号、平衡），以及实验现象的精确描述（颜色、状态变化等）这种连续反应在自然界中很常见，例如石灰岩溶洞的形成就与此类反应有关课堂练习（选择题）1123物理性质题性质判断题实验操作题下列关于二氧化碳物理性质的说法正确的是（）二氧化碳不能使下列哪种物质发生变化（）实验室制取并收集二氧化碳，下列做法正确的是（）A.二氧化碳是一种有毒气体A.澄清石灰水A.导气管伸入集气瓶底部，集气瓶倒置B.二氧化碳的密度比空气小B.紫色石蕊试液B.导气管伸入集气瓶底部，集气瓶正立C.二氧化碳易溶于水C.红色石蕊试液C.导气管伸入集气瓶上部，集气瓶倒置D.二氧化碳是无色无味的气体D.燃烧的蜡烛D.导气管伸入集气瓶上部，集气瓶正立参考答案

1.D（二氧化碳是无色无味气体，密度比空气大，微溶于水，本身无毒但高浓度可致窒息）

2.C（二氧化碳溶于水呈弱酸性，能使紫色石蕊变红，但不影响已经变红的石蕊）

3.B（由于二氧化碳比空气重，应采用向上排空气法收集，导气管应伸入瓶底，集气瓶正立）这些选择题考查学生对二氧化碳基本性质的理解，以及对实验操作原理的掌握解题时需注意区分二氧化碳与其他气体的异同，理解气体物理性质与收集方法的关系课堂练习（实验操作）2填空题

1.实验室制取二氧化碳的反应原理是________填化学方程式

2.如图所示的气体发生装置中，标号

①处应装入的物质是________，标号

②处应加入的试剂是________

3.长颈漏斗的下端应插入液面________（选填以上或以下），这样做的目的是________

4.二氧化碳一般采用________法收集，其原理是二氧化碳的密度________空气的密度

5.向集气瓶中收集的气体通入澄清石灰水，观察到石灰水________，生成的白色沉淀的化学式是________参考答案

1.CaCO₃+2HCl→CaCl₂+CO₂↑+H₂O

2.大理石碎块，稀盐酸

3.以下，防止气体从漏斗口逸出，保持装置气密性

4.向上排空气，大于

5.变浑浊，CaCO₃课堂练习（拓展提升）3开放题碳酸饮料分析开放题植物生长实验12小明打开一瓶刚从冰箱拿出的碳酸饮某校科技小组做了一个实验将两盆完料，发现气泡较少；而小红打开一瓶在全相同的植物分别放在A、B两个密闭透阳光下放置的同种饮料，立即产生大量明容器中，A容器中额外通入适量二氧化气泡并溢出瓶口请解释这一现象，并碳，两容器均置于阳光充足处一周后说明影响碳酸饮料中二氧化碳溶解度的发现A容器中的植物生长状况明显优于B因素容器请分析原因，并设计一个实验验证你的猜想开放题环保节能方案3某校准备举办低碳生活，绿色校园主题活动，请你作为化学小组成员，设计一个可行的校园二氧化碳减排方案，包括可能的排放源分析、减排措施和预期效果评估这类开放性题目旨在培养学生将化学知识应用于解决实际问题的能力，考查学生的创新思维和科学素养解答这类题目时，应先运用基础知识分析问题本质，再结合实际情况提出合理解决方案，最后可以进行可行性评估例如，第一题涉及温度对气体溶解度的影响原理；第二题考查光合作用原理及实验设计能力；第三题则要求学生综合应用环保知识，提出创新性解决方案这些能力是新课标下化学学科核心素养的重要体现真题再现与解析年份地区题型考点解题要点2023北京选择题二氧化碳物理性质准确把握密度、溶解度等特性2023上海实验探究题二氧化碳制备与收分析装置，找出错误集并给出修正方法2022浙江化学方程式二氧化碳与碱反应区分完全反应和部分反应的产物差异2022山东计算题气体体积计算应用化学方程式进行气体体积的计算2023广东实验现象题石灰水检验描述完整实验过程及现象变化历年中考真题中，二氧化碳相关内容主要集中在以下几个方面物理化学性质的判断与比较；实验装置的分析与改进；反应方程式的书写；气体计量计算；以及与生活实际的联系应用其中，实验题和应用题的比重逐年增加，体现了新课标下对学生实验能力和应用能力的重视备考建议掌握基础知识的同时，加强实验操作能力训练，特别是实验现象的观察描述和装置的分析改进；关注二氧化碳与日常生活、环境保护的联系，提高知识迁移应用能力创新实验设计1实验目标实验设计预期结果分析设计一个实验，比较二氧化碳与一氧

1.物理性质比较观察两种气体的颜二氧化碳不燃烧不支持燃烧，火星熄化碳的物理和化学性质，并探究有效色、气味；测定密度（排水法）灭；一氧化碳可燃烧，蓝色火焰的区分方法

2.化学性质测试燃烧性测试（带火二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；一氧星的木条）；与澄清石灰水反应；实验背景二氧化碳和一氧化碳都是化碳不与石灰水反应与碱性高锰酸钾溶液反应无色气体，但它们的化学性质差异很一氧化碳可还原碱性高锰酸钾溶液，大一氧化碳有毒且可燃，安全区分

3.特殊检验硫酸铜溶液吸收一氧化颜色由紫变绿；二氧化碳无反应碳的变化；氯化钯试纸对一氧化碳这两种气体具有重要意义的特异性反应一氧化碳与氯化钯试纸反应变黑；二氧化碳无反应这个创新实验设计旨在培养学生的实验设计能力和科学探究精神通过比较两种气体的性质，加深对气体性质的理解，同时提高实验操作和观察分析能力在实验过程中，需特别注意安全问题，一氧化碳有毒，应在通风橱中操作并避免吸入创新实验设计2实验准备•干冰块、温水、大烧杯、集气瓶、导气管•石灰水、点燃的蜡烛、pH试纸•防护手套、护目镜、实验围裙实验过程•将干冰块放入盛有温水的烧杯中，观察升华现象•利用导气管将产生的二氧化碳引入集气瓶中（向上排空气法）•取少量收集到的气体进行性质测试通入石灰水、点燃蜡烛测试、pH试纸测试•探究温度对干冰升华速率的影响分别测试冷水、温水和热水条件下的升华速率数据记录•记录不同温度下干冰升华产生白雾的情况•记录二氧化碳对石灰水、蜡烛和pH试纸的影响•测量并记录相同质量干冰在不同温度水中完全升华所需时间安全注意事项•操作干冰必须戴防护手套，避免冻伤•实验室必须保持良好通风，防止二氧化碳积累•严禁将干冰放入密闭容器，以防膨胀爆炸•实验后彻底清洗双手，确保无干冰碎片残留这个实验利用干冰（固态二氧化碳）在常温下直接升华的特性，研究温度对升华速率的影响，同时验证二氧化碳的基本性质实验设计简单可行，操作相对安全，适合初中学生在教师指导下进行通过这个实验，学生能够直观地理解相变、气体性质和影响化学反应速率的因素探究实验小组活动实验目标设计并完成一个定量测定二氧化碳含量的实验，探究不同品牌碳酸饮料中二氧化碳含量的差异，或者测定人呼出气体中二氧化碳的含量小组分工组长负责实验方案设计和任务协调；实验员负责具体操作和数据采集；记录员负责实验数据记录和整理；分析员负责数据分析和结果解释；安全员负责实验安全监督实验方法选用石灰水滴定法将样品中的二氧化碳通入已知量的澄清石灰水中，通过测定反应前后石灰水中氢氧化钙的含量变化，计算出二氧化碳的量数据分析要求记录原始数据，包括溶液体积、温度、滴定数据等；计算每个样品中二氧化碳的含量；绘制对比图表分析不同样品的差异；讨论可能的误差来源及改进方法这项小组探究活动旨在培养学生的协作能力、实验设计能力和数据分析能力学生需要将课堂所学的二氧化碳性质和反应原理应用到实际问题中，设计合理的实验方案并解决过程中遇到的各种问题活动结束后，各小组应准备简短的实验报告和口头汇报，向全班分享自己的发现和结论教师可根据实验设计的创新性、操作的规范性、数据的准确性和结论的合理性进行评价，鼓励学生在科学探究中培养批判性思维和创新精神视频辅助学习推荐实验操作视频性质演示视频知识拓展视频《实验室制备与收集二氧化碳》视频详细展示了《二氧化碳的奇妙性质》视频通过一系列生动有《二氧化碳与气候变化》视频从科学角度探讨了完整的实验过程，包括装置组装、操作要点和安趣的实验，展示二氧化碳的物理和化学性质视二氧化碳与全球气候变化的关系视频使用卫星全注意事项视频中采用多角度拍摄，清晰展示频包括密度比较、灭火实验、石灰水检验等内数据、计算机模拟和实地考察等多种资料，解释气体产生和收集的全过程，并对关键步骤进行放容，并配有详细的原理解释和微观动画，帮助学温室效应原理和可能的环境影响，培养学生的环大和慢动作处理，帮助学生掌握操作技巧生形成直观认识保意识和社会责任感这些精选视频资源可以作为课堂教学的有效补充，帮助学生更直观地理解抽象概念，掌握实验技能，拓展知识视野学生可以通过学校提供的教学平台或推荐的视频网站获取这些资源，根据自己的学习需求和进度灵活使用观看视频时，建议学生带着问题观看，做好笔记，并尝试解释视频中的现象和原理对于实验操作视频，可以先观看后实践，也可以在实验前预习，提高实验效率和成功率网络资源与课件拓展精品课件资源在线实验模拟分层练习资源教育部一师一优课平台提供了多套优质二氧化碳PhET交互式科学模拟平台提供了二氧化碳相关的智学网、学科网等平台提供了丰富的二氧化碳主题主题课件，包括交互式动画、微课视频和练习题多个虚拟实验，如气体性质、温室效应等这分层练习资源，从基础巩固到能力提升，再到创新库这些课件由全国优秀教师制作，紧扣教学大些模拟实验允许学生在虚拟环境中操作变量，观察应用，层次清晰，难度递进这些练习资源配有详纲，讲解清晰，形式生动学生可以根据自己的学结果，发现规律，是实际实验的有益补充，特别适细解析，有助于学生查漏补缺，强化知识点掌握习进度和兴趣选择适合的内容进行学习合自主探究学习除了以上推荐的资源外，各大教育App和科普网站也提供了丰富的二氧化碳相关学习材料如中国数字科技馆的碳循环专题、科普中国的气候变化科普文章等，都可以作为课外阅读材料，拓展学生的科学视野在使用网络资源时，学生应注意甄别资源质量，优先选择官方教育机构和权威科学网站提供的内容同时，合理安排在线学习时间，保持良好的学习习惯，将网络学习与课堂学习、书本学习有机结合，形成多元化的学习方式课外延伸全球二氧化碳排放现状1全球CO₂排放量亿吨中国CO₂排放量亿吨课外延伸科学家应对₂创新2CO碳捕集与封存技术二氧化碳转化利用人工碳汇技术科学家开发了多种捕获工业排将二氧化碳转化为有用化学品除了自然碳汇（森林、海洋）放二氧化碳的技术，如胺吸收和燃料是减排的另一途径科外，科学家还在开发人工碳汇法、膜分离法等捕获后的二学家研发了利用光催化、电催技术例如，瑞士研发的直接氧化碳可以压缩液化，注入地化等方法将二氧化碳转化为甲空气捕获技术可从大气中直接下深层地质构造中长期封存，醇、甲烷等化学品的技术清捕获二氧化碳；美国科学家开或用于提高油田采收率中国华大学研究团队开发的人工光发的特殊矿化技术能将二氧化在鄂尔多斯盆地建设了亚洲最合作用技术，能在阳光照射下碳永久固定为碳酸盐矿物这大的碳捕集与封存示范项目将二氧化碳和水转化为碳氢化些技术虽然成本较高，但潜力合物巨大新型材料创新研究人员开发了多种吸收二氧化碳的新材料，如金属有机框架材料MOFs、多孔聚合物等这些材料具有超高的比表面积和选择性，能高效捕获二氧化碳中国科学院开发的某种MOF材料每克可吸附约

1.6克二氧化碳，创造了世界纪录这些前沿科技展示了科学家们在应对二氧化碳排放挑战方面的创新努力虽然许多技术仍处于实验室或示范阶段，成本较高，但它们代表了未来碳减排和碳中和的重要技术路径随着技术进步和规模化应用，这些创新有望为解决全球气候变化问题做出重要贡献探究与讨论我们身边的₂CO调查活动设计设计一份一天的碳足迹调查表，记录自己一天内各项活动可能产生的二氧化碳排放，如交通方式、用电情况、饮食习惯等使用网络上的碳足迹计算器帮助估算排放量数据收集分析按小组收集同学们的碳足迹数据，进行统计分析，找出主要排放来源和影响因素比较不同生活方式的碳排放差异，讨论可能的改进空间绿色生活建议基于调查结果，每组提出3-5条针对学生群体的低碳生活建议，并估算这些措施可能减少的碳排放量将建议制作成海报或宣传册，在校内进行宣传推广实践与反馈尝试实施所提出的低碳建议一周时间，记录实施过程中的体会和困难一周后再次计算碳足迹，比较实施前后的变化，总结经验教训这个探究活动旨在帮助学生将二氧化碳的科学知识与日常生活联系起来，培养环保意识和社会责任感通过亲身调查和实践，学生能够更加具体地了解自己的行为如何影响环境，以及如何通过改变生活方式减少碳排放活动结束后，可以组织班级讨论会，交流各组的发现和建议，共同思考如何在校园和家庭中推广低碳生活方式这种基于数据的讨论有助于培养学生的批判性思维和解决实际问题的能力模拟实验考试题实验题目评分标准请设计并完成一个实验，验证二氧化碳的下列性质之一实验设计合理性（25分）

1.二氧化碳不支持燃烧•方案可行，步骤清晰

2.二氧化碳密度大于空气•选择合适的仪器和材料

3.二氧化碳溶于水呈酸性•控制变量适当

4.二氧化碳与澄清石灰水反应操作规范性（30分）要求•操作熟练、准确

1.选择一个性质进行验证•安全意识良好•时间控制合理

2.写出详细的实验方案结果与分析（25分）

3.进行实验操作并记录现象•实验现象描述准确

4.分析实验结果并得出结论•数据记录完整•结论正确且有依据创新性与应变能力（20分）这道模拟实验考试题旨在全面评估学生的实验设计能力、操作技能、观察记录能力和分析能力它给予学生选择的自由度，允许他们根据自己的理解和掌握程度选择验证对象，同时也要求他们展示对二氧化碳性质的全面理解在准备此类实验考试时，学生应注意熟悉基本实验操作，如装置组装、气体收集等；练习准确描述实验现象的能力；学会从实验现象中分析得出结论；培养实验中的应变能力，能够处理意外情况这些能力不仅对应对考试有帮助，也是科学探究的基本素养单元小结与思维导图基本特性实验制备分子结构、物理性质、化学性质原理、装置、操作、安全环境影响实际应用碳循环、温室效应、应对措施3灭火器、干冰、碳酸饮料本单元通过对二氧化碳的系统学习，建立了从微观分子结构到宏观物理化学性质，再到实验制备和实际应用的知识体系二氧化碳作为一种重要的化合物，在自然界和人类社会中扮演着复杂的角色，既是不可或缺的物质，也是需要控制的温室气体在学习过程中，我们不仅掌握了基础知识和实验技能，还了解了二氧化碳与环境、能源、气候变化等重大议题的关系这种将化学知识与社会问题相结合的学习方式，有助于培养科学素养和社会责任感，实现知识、能力、情感、价值观的全面发展知识点自测一判断题填空题方程式书写

1.二氧化碳是一种有毒气体（）

1.二氧化碳分子中含有______个碳原子和

1.大理石与稀盐酸反应______个氧原子

2.二氧化碳比空气密度小，应用向下排空气

2.二氧化碳与澄清石灰水反应法收集（）

2.实验室中常用______和______反应制备二

3.二氧化碳与氢氧化钠溶液反应氧化碳

3.二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊（）

4.碳酸氢钠受热分解

3.二氧化碳能与氢氧化钠反应生成______和

4.二氧化碳能与水反应生成碳酸（）

5.植物光合作用简化方程式______

5.实验室制备二氧化碳时，长颈漏斗的下端

4.干冰是______态的二氧化碳，温度约为应插入液面以下（）______℃

5.植物通过______作用吸收二氧化碳，动物通过______作用释放二氧化碳参考答案判断题

1.错（高浓度时导致缺氧，但本身无毒）

2.错（比空气重，用向上排空气法）

3.对

4.对

5.对填空题

1.一，二

2.大理石（碳酸钙），稀盐酸

3.碳酸钠，水

4.固，-

78.

55.光合，呼吸方程式

1.CaCO₃+2HCl→CaCl₂+H₂O+CO₂↑

2.CaOH₂+CO₂→CaCO₃↓+H₂O

3.2NaOH+CO₂→Na₂CO₃+H₂O

4.2NaHCO₃→Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

5.6CO₂+6H₂O→C₆H₁₂O₆+6O₂↑知识点自测二设计实验题请根据所学知识，设计一个实验方案，比较二氧化碳与氧气在密度和对燃烧的影响方面的差异要求

①列出所需仪器和药品；

②描述具体实验步骤；

③预测实验现象；

④说明实验结论计算题实验室中，将

5.0g碳酸钙与足量稀盐酸反应制备二氧化碳若反应的转化率为80%，则

①能产生多少克二氧化碳？

②在标准状况下，生成二氧化碳的体积是多少升？（相对原子质量C=12，O=16，Ca=40）应用题小明家中发生了小型火灾，他立即拿起灭火器进行扑救，成功控制了火情请分析

①如果这是一个二氧化碳灭火器，它的灭火原理是什么？

②为什么二氧化碳灭火器特别适合扑灭电器和油类火灾？

③使用二氧化碳灭火器时应注意哪些安全问题？这些自测题旨在帮助学生全面检验自己对二氧化碳知识的掌握情况，涵盖了实验设计、计算能力和应用分析三个层面通过这些题目，学生可以发现自己的薄弱环节，有针对性地进行复习和强化对于计算题，需要特别注意化学方程式的配平、物质的量的计算以及气体摩尔体积的应用在解答应用题时，应注重将所学的化学原理与实际情境相结合，体现化学知识的实用价值设计实验题则考查学生的实验思维和操作构思能力，是对科学探究素养的重要检验课后作业与同步练习题号题型知识点难度1-5选择题二氧化碳基本性质★★☆6-10填空题制备与检验★★☆11-13实验分析题装置与操作★★★14-15计算题气体计量关系★★★16开放题环境应用★★★☆本次作业紧密围绕教材内容，按照由易到难的原则设计，旨在帮助学生巩固课堂所学知识，提高解题能力选择题和填空题主要检验基础知识的掌握情况；实验分析题重点考查学生对实验原理和操作的理解；计算题则锻炼学生的定量分析能力；开放题则引导学生思考二氧化碳与环境保护的关系完成作业时，请按照答题卡格式规范作答选择题直接填涂答案，填空题和计算题需在答题纸上清晰书写解题过程实验分析题应注重分析装置各部分的作用，开放题则鼓励学生展开合理想象，但必须有科学依据作业将在下次课前收取，并进行重点讲解学习建议与复习策略分层目标基础、能力、拓展三层次方法指导2读、思、练、查四步法实践巩固做实验、解题、生活应用系统复习知识网络、规律总结掌握二氧化碳这一重点知识模块，建议采用以下学习策略首先，建立知识框架，理清二氧化碳的物理性质、化学性质、制备方法、检验方法和应用之间的联系；其次，注重实验操作的练习，尤其是气体制备装置的组装和气体性质的检验；第三，重视方程式的规范书写和气体计量计算；最后，关注二氧化碳与环境、生活的联系，培养应用意识复习时应注意区分易混淆的概念，如二氧化碳与一氧化碳的性质对比、碳酸盐与碳酸氢盐的区别等对于难点问题，如气体制备装置的设计改进、气体纯度的检验等，可以通过小组讨论或向教师请教来加深理解同时，将所学知识与日常生活现象相联系，如碳酸饮料、灭火器等，能够增加学习兴趣，加深记忆结束语化学改变世界科技创新绿色未来探索精神二氧化碳的学习不仅是掌握一种物质的性质，更作为新时代的中学生，理解二氧化碳与环境的关化学学习的真谛在于培养科学探究精神通过二是认识化学如何推动人类社会进步的窗口科学系，培养绿色低碳的生活理念，对于构建人与自氧化碳的实验和探究，我们锻炼了观察、分析、家们正在将二氧化碳从环境问题转变为资源，开然和谐共生的美丽中国具有重要意义每个人的推理和创新能力，这些能力将伴随我们终身成发出捕集、利用和转化的创新技术，这些技术可小行动汇聚起来，将成为推动生态文明建设的强长希望同学们保持好奇心和探索欲，让化学学能成为解决气候变化的关键大力量习成为发现世界奥秘的钥匙通过这门课程的学习，我们不仅掌握了二氧化碳的性质和应用，更重要的是建立了化学与生活、化学与环境、化学与社会发展的联系化学不仅是课本上的知识和实验室中的操作，它与我们的日常生活息息相关，与人类面临的重大挑战密切相连希望同学们能够将所学知识内化为科学素养，培养理性思考问题和解决问题的能力，成为具有环保意识和社会责任感的新时代青少年让我们一起探索化学的奥秘，用科学的力量改变世界，创造更美好的未来！。