2.2奇妙的二氧化碳九年級(jí)化學(xué)上冊講義（全國）（原卷版）

2.2奇妙的二氧化碳目標(biāo)導(dǎo)航目標(biāo)導(dǎo)航學(xué)習(xí)目標(biāo)重難點(diǎn)1．認(rèn)識(shí)二氧化碳的主要物理性質(zhì)。2．通過觀察和實(shí)驗(yàn)歸納二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。3．了解二氧化碳在自然界碳循環(huán)中的作用以及對人類生活和生產(chǎn)的意義。重點(diǎn)：二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)。難點(diǎn)：化合反應(yīng)與氧化反應(yīng)的關(guān)系。思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖知識(shí)精講知識(shí)精講知識(shí)點(diǎn)01自然界的二氧化碳1.大氣中二氧化碳產(chǎn)生途徑有化石燃料的燃燒、動(dòng)植物的呼吸作用、微生物的分解作用等，消耗途徑有綠色植物的光合作用等。2.空氣中二氧化碳的含量升高，能引發(fā)的環(huán)境問題時(shí)溫室效應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)02二氧化碳的奇妙變化3.通常情況下，二氧化碳是無色無味氣體，能溶于水，密度比空氣大。固體二氧化碳俗稱干冰，升華時(shí)能吸收熱量，可以用于人工降雨等。4.將二氧化碳?xì)怏w通入盛有紫色石蕊試液的試管中，溶液變成紅色，原因是二氧化碳＋水→碳酸，用酒精燈加熱試管中的碳酸溶液，溶液變成紫色，原因是碳酸→二氧化碳＋水。5.將二氧化碳?xì)怏w通入澄清的石灰水中，可以看到澄清石灰水變渾濁，表達(dá)式為二氧化碳＋氫氧化鈣→碳酸鈣＋水。6.固體二氧化碳俗名叫干冰，用途有：①人工降雨，②舞臺(tái)云霧，③制冷劑7.化合反應(yīng)：兩種或兩種以上的物質(zhì)生成一種新物質(zhì)的反應(yīng)。分解反應(yīng)：一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上新物質(zhì)的反應(yīng)。知識(shí)點(diǎn)03二氧化碳的制備與利用1.實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳：（1）原理：碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+二氧化碳+水CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2（2）藥品：大理石（或石灰石）、稀鹽酸（3）發(fā)生裝置：固體不加熱型（4）收集裝置：向上排空氣法或排水集氣法（5）檢驗(yàn)：將生成的氣體通入澄清的石灰水觀察是否變渾濁二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O（6）驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，觀察是否熄滅，如果熄滅則收集滿（7）注意事項(xiàng)：=1\*GB3①長頸漏斗的作用：便于添加液體藥品、控制反應(yīng)的發(fā)生與停止=2\*GB3②檢驗(yàn)：檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w不能用燃著的小木條，因?yàn)榈獨(dú)獾纫材苁谷贾男∧緱l熄滅。=3\*GB3③藥品選擇：鹽酸的濃度不宜過大，原因是濃鹽酸具有揮發(fā)性，能產(chǎn)生氯化氫氣體，導(dǎo)致收集的氣體不純凈。=4\*GB3④藥品的種類與形狀影響反應(yīng)速率：相同條件下，塊狀大理石的反應(yīng)速率小于粉末狀；碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)速率大于碳酸鈣。2.實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路（1）裝置構(gòu)成：發(fā)生裝置——除雜凈化（干燥）裝置——收集裝置（2）發(fā)生裝置選擇依據(jù)：反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件（是否加熱）具體類型：固體加熱型固液不加熱（常溫）型加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制氧氣過氧化氫溶液和二氧化錳粉末制氧氣、大理石（或石灰石）和稀鹽酸制二氧化碳試管口略向下傾斜適合在實(shí)驗(yàn)室快速制取少量氣體長頸漏斗方便添加液體藥品，注意下端管口液封，配合止水夾可控制反應(yīng)的發(fā)生與停止分液漏斗、注射器可控制液體的滴加速率，從而控制反應(yīng)速率（3）收集裝置選擇依據(jù)：氣體的溶解性和氣體的密度具體類型：排水集氣法向上排空氣法向下排空氣法不易溶于水、不與水反應(yīng)的氣體，例如氧氣、氫氣、二氧化碳等密度比空氣大且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，例如氧氣、二氧化碳等。密度比空氣小且不與空氣中成分反應(yīng)的氣體，例如氫氣、氨氣等。注：導(dǎo)管口出現(xiàn)連續(xù)均勻的氣泡時(shí)開始收集；集氣瓶口有大量氣泡往外冒時(shí)氣體收集滿。注：導(dǎo)管伸入集氣瓶底部，以保證排盡集氣瓶中空氣。知識(shí)點(diǎn)04二氧化碳與人體健康空氣中二氧化碳超過正常含量時(shí)會(huì)對人群產(chǎn)生有害的影響。人群密集的場所要注意通風(fēng)換氣。知識(shí)拓展知識(shí)拓展拓展01二氧化碳不支持燃燒是指不支持普通的可燃物燃燒。某些物質(zhì)（如鎂）在二氧化碳中也能燃燒。=1\*GB3①避免將二氧化碳直接倒在上層的蠟燭上，使其熄滅，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論。=2\*GB3②二氧化碳的密度比空氣大，且不能燃燒也不支持燃燒，利用以上性質(zhì)，二氧化碳可用于滅火。拓展02二氧化碳滅火器的滅火原理是加壓時(shí)將液態(tài)二氧化碳?jí)嚎s在鋼瓶中，滅火時(shí)將其噴出，二氧化碳可以排開空氣從而包圍在可燃物的表面，還可以吸收可燃物的熱量，使其降溫，從而達(dá)到滅火的目的。拓展03化合反應(yīng)和分解反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)的基本類型，而氧化反應(yīng)不是化學(xué)反應(yīng)的基本類型?；戏磻?yīng)不一定是氧化反應(yīng)，氧化反應(yīng)也不一定是化合反應(yīng)。二者屬于交叉關(guān)系，如圖所示：典型例題典型例題題型01二氧化碳的物理性質(zhì)【例1】下列有關(guān)CO2的實(shí)驗(yàn)只能證明CO2物理性質(zhì)的是（）A． B． C． D．【答案】【解析】A、鹽酸與碳酸鈣反應(yīng)，生產(chǎn)的二氧化碳使右面的蠟燭由下到上依次熄滅，證明了二氧化碳密度比空氣大，且不助燃不可燃的化學(xué)性質(zhì)，故A錯(cuò)誤；B、瓶子變癟，澄清石灰水變渾濁，驗(yàn)證的是二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，故B錯(cuò)誤；C、二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，使紫色石蕊變紅，驗(yàn)證了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D、二氧化碳傾倒后右端下沉，只能證明二氧化碳的密度比空氣大，故D正確。故選：D。題型02二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)【例2】課堂上，老師給同學(xué)們做了如下幾個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。下列說法錯(cuò)誤的是（）A．此實(shí)驗(yàn)可觀察到澄清石灰水變渾濁 B．此實(shí)驗(yàn)可觀察到液體由紫色變紅色 C．此實(shí)驗(yàn)主要利用了二氧化碳的物理性質(zhì) D．此實(shí)驗(yàn)只利用了二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)【答案】D【解析】A、可用導(dǎo)管向澄清石灰水中通入二氧化碳，此實(shí)驗(yàn)可觀察到澄清石灰水變渾濁，故選項(xiàng)說法正確。B、二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液變渾濁，此實(shí)驗(yàn)可觀察到液體由紫色變紅色，故選項(xiàng)說法正確。C、二氧化碳溶于水使瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小，此實(shí)驗(yàn)主要利用了二氧化碳的物理性質(zhì)，故選項(xiàng)說法正確。D、圖中實(shí)驗(yàn)，下層的蠟燭先熄滅，上層的蠟燭后熄滅，說明了CO2密度比空氣的大；蠟燭熄滅，說明了二氧化碳不能燃燒，也不能支持燃燒，這是化學(xué)性質(zhì)；故選項(xiàng)說法錯(cuò)誤。故選：D。題型03自然界中的二氧化碳【例3】“碳達(dá)峰、碳中和”是近期頻繁出現(xiàn)的熱詞。關(guān)于碳循環(huán)和氧循環(huán)，下列說法不正確的是（）A．碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指二氧化碳和氧氣的循環(huán) B．碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對穩(wěn)定 C．碳循環(huán)和氧循環(huán)過程中均發(fā)生了化學(xué)變化 D．綠色植物的生長過程，既涉及碳循環(huán)，又涉及氧循環(huán)【答案】A【解析】A、碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指碳元素和氧元素的循環(huán)，說法錯(cuò)誤；B、碳循環(huán)和氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對穩(wěn)定，說法正確；C、碳循環(huán)和氧循環(huán)過程中產(chǎn)生了新物質(zhì)，故均發(fā)生了化學(xué)變化，說法正確；D、綠色植物的生長過程，有光合作用和呼吸作用，故既涉及碳循環(huán)，又涉及氧循環(huán)，說法正確；故選：A。題型04二氧化碳與人體健康【例4】下列有關(guān)二氧化碳的說法正確的是A．二氧化碳是引發(fā)酸雨的“罪魁”B．二氧化碳固體可用于人工降雨C．二氧化碳制作碳酸飲料是利用了其物理性質(zhì)D．大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑主要是植物的光合作用【答案】B【詳解】A、二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸為弱酸，不能引發(fā)酸雨，說法錯(cuò)誤；B、二氧化碳固體易升華，能吸收大量的熱，使水蒸氣凝結(jié)，可用于人工降雨，說法正確；C、二氧化碳制作碳酸飲料是利用了二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，屬于化學(xué)性質(zhì)，說法錯(cuò)誤；D、大氣中二氧化碳的產(chǎn)生途徑主要是化石燃料的燃燒等，植物的光合作用吸收二氧化碳，說法錯(cuò)誤。故選：B。題型05分解反應(yīng)與化合反應(yīng)【例5】下列四個(gè)反應(yīng)中屬于分解反應(yīng)的是（）A.

氧化鈣+水→氫氧化鈣

B.

鎂+氧氣→點(diǎn)燃氧化鎂C.

碳酸→水+二氧化碳

D.

鐵+稀鹽酸→氯化亞鐵+氫氣【答案】C【解析】A.兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)兩種物質(zhì)反應(yīng)生成一種物質(zhì)，屬于化合反應(yīng)一種物質(zhì)反應(yīng)生成兩種物質(zhì)，屬于分解反應(yīng)一種單質(zhì)和化合物反應(yīng)，生成另一種單質(zhì)和另一種化合物，屬于置換反應(yīng)。故選C題型06實(shí)驗(yàn)室制法的藥品、原理【例6】在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳?xì)怏w，可選擇的藥品是（）A．碳酸鈉粉末與濃鹽酸 B．塊狀石灰石與稀硫酸 C．石灰石粉末與稀硫酸 D．塊狀大理石和稀鹽酸【答案】D【解析】A、碳酸鈉鈉粉末與濃鹽酸反應(yīng)速率過快，且濃鹽酸具有揮發(fā)性，不適合制備二氧化碳，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B、塊狀石灰石與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣為微溶物，覆蓋在石灰石表面，抑制反應(yīng)進(jìn)行，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C、粉末狀反應(yīng)物與酸接觸面積大，反應(yīng)速率過快，且硫酸鈣為微溶物，不適合制備二氧化碳，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D、塊狀大理石與稀鹽酸反應(yīng)速率適中，氯化鈣為易溶于水，利于二氧化碳的制備，選項(xiàng)D正確；故選：D。題型07實(shí)驗(yàn)裝置和操作【例7】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳部分操作如圖所示，其中錯(cuò)誤的是（）A．檢查裝置的氣密性 B．儀器連接C．加入藥品 D．收集氣體【答案】C【解析】A、檢查裝置氣密性的方法：把導(dǎo)管的一端浸沒在水里，雙手緊握容器外壁，若導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明裝置不漏氣，圖中所示操作正確；B、連接玻璃管與膠皮管，先把玻璃管口用水潤濕，然后稍用力即可把玻璃管插入膠皮管，故圖示操作正確；C、把密度較大的塊狀藥品或金屬顆粒放入玻璃容器時(shí)，應(yīng)該先把容器橫放，把藥品或金屬顆粒放入容器口后，再把容器慢慢地豎起來，使藥品或金屬顆?；饺萜鞯撞?，以免打破容器，故圖中操作錯(cuò)誤；D、二氧化碳的密度比空氣大，氣體先在集氣瓶底部聚集，收集二氧化碳時(shí)氣體應(yīng)從長導(dǎo)管進(jìn)入，空氣從短導(dǎo)管排出，故圖示操作正確。故選：C。題型08實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路【例8】實(shí)驗(yàn)室常用以下裝置來制取和收集氣體。下列說法正確的是（）A．實(shí)驗(yàn)室制取氧氣時(shí)，可選用③或⑤作為收集裝置B．檢驗(yàn)④中CO2是否收集滿：將燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)，看木條是否熄滅C．用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應(yīng)先熄滅酒精燈，再將導(dǎo)管移出水面D．用鋅粒和稀硫酸制取氫氣，可選用②作為發(fā)生裝置【答案】D【解析】A、氧氣不易溶于水，密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，故可選用④或⑤作為收集裝置，不符合題意；B、二氧化碳不燃燒、不支持燃燒，二氧化碳驗(yàn)滿：將燃著的木條放在集氣瓶口，看木條是否熄滅，不能伸入集氣瓶內(nèi)，不符合題意；C、用①、⑤制取并收集氣體完畢后，應(yīng)先將導(dǎo)管移出水面，然后熄滅酒精燈，防止水倒流，炸裂試管，不符合題意；D、用鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣，屬于固液不加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選②，符合題意。故選：D。課后強(qiáng)化課后強(qiáng)化1．化學(xué)學(xué)習(xí)小組做實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄了下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其中正確的是A．硫在氧氣中燃燒產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色的火焰，生成無色無味氣體B．細(xì)鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，產(chǎn)生黑色固體C．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量煙霧D．干冰升華，周圍產(chǎn)生大量白霧2．下列是涉及二氧化碳的幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)，其中二氧化碳發(fā)生還原反應(yīng)的是A． B．C． D．3．日常生活中的下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)的關(guān)系說法正確的是A．氧氣用于煉鋼是利用了氧氣的可燃性B．生產(chǎn)汽水等碳酸飲料主要是利用二氧化碳能溶于水C．稀有氣體制霓虹燈是利用了稀有氣體的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定D．氮?dú)庥糜谔畛涫称钒b是因?yàn)榈獨(dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)活潑4．小明對二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行探究，為了驗(yàn)證二氧化碳的密度比空氣大，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不符合該探究目的的是A． B．C． D．5．下列物質(zhì)的性質(zhì)與用途描述錯(cuò)誤的是選項(xiàng)物質(zhì)性質(zhì)用途A氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定食品防腐B氧氣可燃性煉鋼C干冰升華時(shí)會(huì)吸熱人工降雨D稀有氣體通電時(shí)會(huì)發(fā)出不同顏色的光電光源A．A B．B C．C D．D6．下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述正確是A．鐵絲在空氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體B．紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量白煙C．高溫時(shí)，碳與氧化銅反應(yīng)，生成銅和二氧化碳D．將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，溶液變渾濁7．下列敘述、相應(yīng)原理（用符號(hào)表達(dá)式表示）及基本反應(yīng)類型都正確的是A．拉瓦錫研究空氣成分：

化合反應(yīng)B．硫粉在空氣中燃燒：

氧化反應(yīng)C．用過氧化氫制氧氣：

分解反應(yīng)D．木炭在空氣中完全燃燒：

化合反應(yīng)8．為了證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)，興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)，其中圖1為測得乙實(shí)驗(yàn)瓶內(nèi)氣壓隨時(shí)間的變化情況，下列說法錯(cuò)誤的是（已知：通常狀況下，1體積水約能溶解1體積二氧化碳）A．甲實(shí)驗(yàn)觀察到試管a內(nèi)液面比試管b內(nèi)的液面上升的高B．甲實(shí)驗(yàn)可證明二氧化碳能與水反應(yīng)C．實(shí)驗(yàn)乙中首先注入瓶中的藥品是H2OD．對比圖1坐標(biāo)圖中的bc和de兩段曲線可證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)9．取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥紙花，進(jìn)行如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的說法正確A．只有實(shí)驗(yàn)Ⅳ中的紫色石蕊紙花會(huì)變紅B．實(shí)驗(yàn)Ⅳ就能說明二氧化碳與水發(fā)生了反應(yīng)C．實(shí)驗(yàn)Ⅳ中，對比小花放入集氣瓶前后的現(xiàn)象，可以不做實(shí)驗(yàn)ⅢD．對比實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅳ可知紫色石蕊紙花變紅是因?yàn)樯闪怂嵝晕镔|(zhì)10．如圖1所示，在燒瓶中充滿CO2，通過注射器向瓶中分別加入同體積水和澄清石灰水，利用傳感器得到的氣壓變化如圖2。下列說法正確的是A．曲線②是向瓶中加入水測得的數(shù)據(jù)B．根據(jù)圖像分析，等體積水和澄清石灰水，吸收CO2較多的是水C．剛開始?jí)簭?qiáng)增大，是因?yàn)榧尤胍后w后氣體被壓縮D．曲線①壓強(qiáng)變小只是因?yàn)槎趸既苡谒?1．下列推理正確的是A．催化劑可以加快反應(yīng)速率，則能加快應(yīng)速率的物質(zhì)一定是催化劑B．二氧化碳可以使燃著的木條熄滅，則能使燃著木條熄滅的一定是二氧化碳C．物體處于平衡狀態(tài)所受合力為零，則物體所受合力為零一定處于平衡狀態(tài)D．使用杠桿可以省力，則省力的機(jī)械一定是杠桿12．實(shí)驗(yàn)室有以下藥品，下列鑒別方法不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方法A鑒別白醋和白酒聞氣味B鑒別氮?dú)夂投趸既贾哪緱lC鑒別