第三章-空气与生命-第4节-二氧化碳(原卷版)公开课.doc

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1、第4节 二氧化碳【知识与技能】1、从日常生活出发，了解二氧化碳的重要性。2、通过实验探究，了解二氧化碳的物理性质，掌握二氧化碳的化学性质。【过程与方法】1、通过二氧化碳性质的实验探究, 培养学生的科学探究精神。2、培养学生分析问题、运用学过的知识解决日常生活的实际问题的能力。【情感态度与价值观】1、通过二氧化碳性质的学习，对学生进行环保教育及安全教育。2、培养学生关注日常生活中与所学知识相关的事、物，激发学生学习化学的热情。3、通过探究实验，培养学生实事求是的科学探究精神。【重点难点】【重点】二氧化碳的化学性质。【难点】二氧化碳与水的反应实质的探究、与石灰水的反应的原理。学习目标：l 知识精讲

2、 有的放矢核心考点一：自然界中的二氧化碳 知识归纳1.二氧化碳气体是由大量CO2分子构成的，每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。2. CO2对人体健康的影响空气中CO2的体积分数对人体的影响1%感到气闷、头晕、心悸4%5%感到气闷、头痛、眩晕10%以上使人神志不清、呼吸停止，以致死亡l 典型例题 珠联璧合【例题1】人们常用模型来表示分子。如果用表氧原子，用表示碳原子，则下图中能表示二氧化碳分子模型的是（）【来源：21cnj*y.co*m】ABCD【变式1】早在北魏的齐民要术造神曲并酒等中就有记载：“地窖着酒，令酒土气；唯连檐草屋中居之为佳”其实质为在地窖中可用厌氧密封的方式贮存蔬菜等

3、。人们在进入久未开启的地窖前要进行灯火试验，其原因是地窖中的空气与外部空气相比（）A不含有氧气B氧气的含量高C全部为二氧化碳D二氧化碳含量高l 知识精讲 有的放矢核心考点二：二氧化碳的性质和用途知识归纳1. 物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体(干冰)，干冰易吸热升华2. 化学性质：通常不燃烧，也不支持燃烧与水反应：H2O+CO2=H2CO3(不稳定)与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2Ol 典型例题 珠联璧合【例题2】二氧化碳和氧气在性质上的相似点是（）都能支持燃烧都易溶于水常温下都是气体都是氧化物都可用于灭火相同条件下

4、密度都比空气大ABCD【变式2】集气瓶中装满某气体，可能是下列气体中的某一种：二氧化碳；氧气；空气；氮气将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是（）A或B或C或D或l 知识精讲 有的放矢核心考点三：二氧化碳的实验室制备 知识归纳编号实验药品实验现象1碳酸钠和稀盐酸冒出大量气泡、反应速率非常快2碳酸钠和稀硫酸冒出大量气泡、反应速率非常快3石灰石和稀硫酸冒出少量气泡、反应速率慢、且反应一会儿就结束。4石灰石和稀盐酸冒出大量气泡、反应速率适中1.二氧化碳的实验室制法(1)药品：大理石(或石灰石)与稀盐酸。一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反

5、应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。21cnjycom(2) 原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2。(3)制取装置如图所示：(4)收集：CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。(5)操作步骤：按要求连接好仪器；检查装置的气密性；向反应器中装入大理石；向长颈漏斗中注入稀盐酸；收集气体；验满。21*cnjy*com(6)CO2气体的验证：将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O.l 典型例题 珠联璧合【例

6、题3】实验室不用稀硫酸与大理石反应制取二氧化碳的原因是（）A稀硫酸反应太慢B稀硫酸比盐酸的价格高C生成的气体不纯净D生成硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石表面，阻碍了反应继续进行【变式3】根据下列实验装置回答问题：（1）写出如图中部分仪器的名称： ； 。（2）使用A装置制取气体，对反应物的状态要求是： 。（3）用C装置可以收集O2、CH4、NH3、Cl2中的 （填化学式）。（4）既可以用来制取O2，又可用来制取H2和CO2的发生装置是： （填字母序号），若用该装置制取O2，反应的化学方程式为： 。（5）实验室制取气体时，组装好仪器后应进行的必要操作是： ；若用D装置收集二氧化碳气体，应从 （填a或b

7、）端通入气体。l 知识精讲 有的放矢核心考点四： 实验室制取气体和收集气体的装置知识归纳发生装置收集装置固体与固体反应，需加热固体与液体反应，不用加热密度比空气小，且不与空气中的物质反应密度比空气大且不与空气中的物质反应难溶于水，不与水反应l 典型例题 珠联璧合【例题4】如图是某同学“制取收集一瓶二氧化碳”实验的主要步骤，其中操作不正确的是（）A加入药品B检查装置气密性C收集气体D验满【变式4】实验室制备并收集二氧化碳，通常有以下操作步骤：检验装置的气密性；连接装置；装入大理石；加入稀盐酸；收集气体；验满。排列顺序正确的是（）ABCDl 走进重高 拓展视野【题1】（2022市南区校级自主招生）

8、不久前我国发射了“天问一号”探测器，开始了火星探测之旅。火星大气的主要成分是95%二氧化碳，3%氮气，水汽仅占0.01%，火星云层的主要成分是干冰。据此可知下列不正确的表述是（）A火星大气属于混合物B火星大气中化合物体积占比比单质的多C火星大气中含有多种氧化物D火星云层的主要成分能与碱反应生成盐和酸【题2】往CaCl2溶液中通入CO2气体，无明显现象。下列有关说法正确的是（）A通入的CO2气体太少，生成少量的CaCO3不足以析出沉淀B通入的CO2气体太多，导致生成的CaCO3又溶解在过量的碳酸溶液中C反应放出的热量太多，导致生成的CaCO3又分解了D溶液中的CaCl2和CO2气体没有反应，如果

9、再滴加NaOH溶液就会出现沉淀l 巩固训练 初露锋芒【题1】（2022温州模拟）在锥形瓶甲中放入10g块状纯净的碳酸钙，在锥形瓶乙中放入10g粉末状纯净的碳酸钙，分别同时加入等质量、同浓度的稀盐酸（足量）。如图中对该实验产生气体的质量与反应时间的关系，描述合理的是（）21*cnjy*comABCD【题2】如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（）A将观察到高的蜡烛先熄灭B不移开玻璃片，实验现象更明显C蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点D去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论【题3】（2021秋桐柏县期末）如图所

10、示是实验室用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳并验证其性质的的实验装置图，回答下列问题。（1）实验前，要先检查A装置的 。（2）装置B中发生反应的化学方程式为 。（3）装置C中紫色石蕊试液变红，用化学方程式说明原因 。（4）装置D中观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有什么性质 。【题4】空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生如下影响：空气中二氧化碳的体积分数对人体健康的影响1%感到气闷、头晕、心悸4%5%感到气闷、头痛、眩晕6%以上使人神志不清、呼吸停止，以致死亡【提出问题】如何检验空气中二氧化碳的含量以便判断是否会影响人体健康？【实验探究】方法一：分别向二氧化碳含量不

11、同的空气中放入燃着的蜡烛。方法二：分别向二氧化碳含量不同的空气中加入适量的澄清石灰水。【实验现象】空气中二氧化碳体积分数0.03%1%5%10%方法一正常燃烧正常燃烧正常燃烧正常燃烧熄灭方法二不变浑浊变浑浊变浑浊变浑浊变浑浊【分析与应用】（1）上述实验中，方法一所依据的二氧化碳的性质是 ；方法二所依据的反应原理是 （用化学方程式表示）。21cnjy（2）菜窖中一般会含有较多的二氧化碳，人不能贸然进入。菜窖中二氧化碳气体的主要来源是 。为确保人体健康不受影响，在进入菜窖前，应对其中的二氧化碳的含量进行检验，有关操作步骤是 。21世纪*教育网【拓展探究】利用如图装置，粗略测定菜窖中二氧化碳的体积分

12、数。（1）连接实验装置：装置接口的连接顺序为a f。（2）用于实验的菜窖气体为50mL，最终量筒中共收集到水为45mL，该菜窖气体中二氧化碳的体积分数约为 。www.21-cn-【题5】为研究影响化学反应快慢的因素，小明选取成分相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各6g，分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应（样品中杂质不与稀盐酸反应），实验装置如图每2分钟读取一次电子天平的示数，据此计算生成的二氧化碳的质量，并记录前18分钟数据如下表时间/分024681012141618大理石碎屑生成的CO2质量/g01.451.751.982.182.302.362.402.402.40块状大理石生成

13、的CO2质量/g00.450.801.101.361.601.811.982.112.20（1）医疗上常用碳酸钙做补钙剂，某钙片中含有1g碳酸钙，则相当于含钙元素 g（2）实验过程中，通过观察如图装置中的哪一现象可判断反应结束？ （3）结合表格分析，块状大理石与稀盐酸反应最多能生成多少克二氧化碳？简要说明判断的理由： （4）当反应进行到18分钟时，块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应？（将计算过程写在答题纸上）【版权所有：21教育】l 课后训练 鲲鹏展翅【题1】（2021秋莆田期末）用如图装置进行CO2的制取、收集和验满实验，利用传感器和数据采集器测定木条燃烧情况，记录如表（不考虑空气

14、中原有CO2及木条燃烧产生气体对结果的影响）。下列说法错误的是（）2-1-c-n-j-yCO2的体积分数/%36.339.243.144.3木条的燃烧状况正常燃烧火焰变小火焰变小刚好熄灭A采用分液漏斗可以节约药品、控制反应速率B若木条刚好熄灭，则瓶内体积分数最大的气体是N2C当O2的体积分数为12%时，木条的火焰变小D该实验说明要收集较纯净CO2，需在木条熄灭后再通入一会儿CO2【题2】（2021秋平山县校级月考）鉴定一瓶气体是否是二氧化碳，下列操作正确的是（）A观察气体颜色B闻气体的气味C插入带火星的木条D倒入澄清的石灰水【题3】（2021秋三明期末）在实验室制取二氧化碳的过程中，下列操作正

15、确的是（）A检查气密性B加入石灰石C加入稀盐酸D收集二氧化碳气体【题4】（2022朝阳区校级开学）北京冬奥会国家速滑馆，场馆的冰面制冰技术碳排放接近于零，冰下隐藏着一层流动的液态物质是（）A氮气B氧气C稀有气体D二氧化碳【题5】（2022桐城市校级模拟）作为我国提出“2030碳达峰、2060 碳中和”目标后的首个世界级体育盛会，北京2022年冬奥会承诺碳排放将全部中和。下列行为不利于实现碳中和的是（）A使用新技术提高传统能源的利用效率B大力植树造林，严禁乱砍滥伐C大量使用一次性餐具D利用风能实现清洁发电【题6】（2022春九龙坡区校级月考）“坚持人与自然和话共生”的中国生态文明建设成就频获做界

16、点赞。【来源：21世纪教育网】（1）低碳出行是为了减少 （填化学式）的排放。（2）越来越多的新能源汽车出现在重庆市区，它的动力之一是锂离子电池。请画出锂离子的结构示意图 。锂离子电池中正极的主要成分为钴酸锂（LiCoO2）请标出钴酸锂中Co的化合价 。（3）汽车尾气含有一氧化碳和一氧化氮等有毒气体，为了战少其对空气的污染，其净化过程如下：在催化剂作用下，一氧化碳和一氧化氮反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体，其化学反应方程式是 。【题7】（2021秋淮滨县期末）小红和小明通过合作交流，完成了CO2的实验室制取，并进行了相关问题的思考和讨论。（1）二氧化碳验满的方法是 。（2）块状大理石装入试

17、管内的基本操作是 。（3）试管内发生反应的化学方程式是 。【题8】（2022东乡区校级模拟）用如图装置验证二氧化碳的性质。打开K，一段时间后，观察到纸花变红且短蜡烛熄灭，关闭K，片刻后长蜡烛熄灭。由该实验得出的结论正确的是 A.二氧化碳的密度比空气小B.二氧化碳能与水发生反应C.二氧化碳气体显酸性D. 【题9】（2022邗江区校级一模）CO2发现之初被称为“固定空气”，是一种重要的资源。.化学家布莱克研究白垩时发现了CO2的存在，发现CO2好像“固定”在白垩中一样，所以称之为“固定空气”。研究过程可表示如图1（三次实验使用的白垩质量相等，稀盐酸溶质质量分数相同）：（1）写出“固定空气”固定到白

18、垩中的化学方程式 。（2）产生的“固定空气”质量：实验 （选填“、”）实验；实验中消耗稀盐酸的质量：实验 （选填“、”）实验。.化学家卡文迪许用排水银法收集了“固定空气”，并把它通入紫色石蕊试液中，发现变红。化学兴趣小组在实验室制取CO2并验证其性质。（3）仪器a的名称是 ，写出A中发生反应的化学方程式 。（4）实验室若改用装置F制取CO2，相对于A的优点是 。（5）使装置B中液体变红的是 （填离子符号）。（6）C中石蕊溶液没有变为紫色，同学们猜想：可能是因为盐酸的浓度太大了。有同学提出解决方法：在装置A、B之间增加D和E的组合装置，验证了猜想，解决了上述问题。CO2气体应从 b。（填“b”或

19、“c”）端通入，装置D的作用是 ，装置E中的现象是 。.化学家拉瓦锡用加热氧化汞和木炭得到“固定空气”，而单独加热氧化汞则得到氧气，由此他确定“固定空气”由碳、氧组成，因此更名为“氧化碳”。后来的科学家在定量实验的基础上研究后才命名为“二氧化碳”。（7）从微观角度分析命名为“二氧化碳”的原因： 。IV.CO2的回收、净化和再利用技术，不仅能有效缓解“温室效应”，也是达成“碳达峰”和“碳中和”的有效途径之一。（8）清华大学研究人员成功研制出一种纳米纤维催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料甲醇，其微观示意图如图3（图中的微粒恰好完全反应）所示。下列说法正确的是 。A.反应前后原子数目发生改变B.该反

20、应将无机物转化为有机物C.反应前后所有元素化合价不变D.该反应属于置换反应【题10】某校课外活动小组，欲测定一待旅游开发的岩洞内空气中二氧化碳的体积分数（假设洞内空气中不含除二氧化碳外的其他酸性气体）。进行了如图实验：（1）取样。他们准备从岩洞的底部取样，请你设计用广口瓶从洞中取回一瓶空气样品的方法： 。（2）测定用150mL的注射器从广口瓶中抽取100mL气样，按如图所示的装置进行实验；若乙装置中NaOH溶液能吸收二氧化碳气体，且实验结束后，量筒内水的体积为99mL，此数据是 的体积数（用序号填写）。A二氧化碳B氮气和氧气的混合气体C空气中除二氧化碳外的所有气体（3）计算：洞底空气中二氧化碳的体积分数为 。（4）岩洞内空气中二氧化碳的体积分数和正常空气中二氧化碳的体积分数不同的原因可能是 。第 13 页 共 13 页