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第三节　碳达峰与碳中和
第1课时　了解自然界中的碳循环　二氧化碳的性质
素养目标
1.以自然界中的碳循环为例,认识二氧化碳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。(物质的多样性)
2.能通过实验说明二氧化碳的主要性质,并能用化学方程式表示。(物质的多样性)
知识概览
基础主干落实
一、了解自然界中的碳循环
1.产生途径:动植物的 、化石燃料的 等。
2.消耗途径:植物的 。
二、认识二氧化碳
1.CO2的物理性质
外观 色 味 体
密度 比空气
溶解性 溶于水(1∶1)
特别提醒　干冰不是冰,是二氧化碳的固体状态,易升华,此过程属于物理变化。
2.CO2的化学性质
(1)通常情况下不能燃烧,也 。
(2)与水反应: 。生成的
物质不稳定,易分解,化学方程式为 。
(3)使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为 。
此反应可用于实验室检验二氧化碳。
3.CO2的用途
(1)用作 ;(2)用于灭火;(3)用作气体肥料;(4)生产尿素、碳酸氢铵及碳酸氢钠的重要原料;(5)干冰可用于人工降雨、制造舞台烟雾、用作制冷剂。
生活应用
现在许多饭店的菜品中出现了一道“云雾缭绕”的特色佳肴,这是在菜肴旁边放了“干冰”导致的,干冰是什么,说明它有什么性质
提示:干冰是固态二氧化碳,它易升华吸热,导致周围空气中的水蒸气液化形成云雾效果。
交流讨论
CO2通入紫色石蕊溶液变红,是否说明CO2显酸性
提示:不是,二氧化碳使紫色石蕊溶液变红是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性,使石蕊变红,而不是二氧化碳显酸性。
重点案例探析
考点二氧化碳的化学性质
典题(2023·北京中考)用如图实验研究CO2的性质。
(1)可证明CO2能与水反应的现象是 ,密度比空气的大的现象是 。
(2)燃着的木条熄灭,由此可得出CO2具有的性质是 。
方法点拨 1.答题关键:纸花的干燥与湿润、位置的高与低是解决此类问题的关键点。
2.过程分析:结合对现象的对比,得出二氧化碳能与水反应以及密度比空气大的性质。
举一反三
[数字化实验]化学兴趣小组同学进行如图所示的数字化实验。下列有关说法正确的是 ( )
A.实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色
B.反应的化学方程式为CO2+H2O===H2CO3
C.该实验说明二氧化碳能溶于水
D.纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量
课堂达标反馈
1.[二氧化碳的俗称]人工降雨就是利用干冰升华吸热使水蒸气液化成雨,这里的干冰是指 ( )
A.二氧化锰 B.固体二氧化碳
C.氢氧化钙 D.碳酸钠
2.[二氧化碳的用途]关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是 ( )
A.灭火 B.生产汽水
C.气体肥料 D.供给呼吸
3.[二氧化碳的物理性质]将干冰放在空气中,干冰的周围会产生大量白雾,因为 ( )
A.干冰蒸发出大量的水汽
B.干冰与空气中的氧气反应产生了大量的白色气体
C.干冰升华出大量白色的二氧化碳气体
D.干冰吸热使空气中的水蒸气凝成小液滴
4.[二氧化碳的化学性质]通过实验探究可获得较多的化学知识,对如图所示的实验分析错误的是 ( )
A.两支蜡烛自下而上依次熄灭
B.二氧化碳不能燃烧
C.二氧化碳密度比空气大
D.二氧化碳支持燃烧
5.[二氧化碳的循环]人与自然是生命共同体。如图是自然界中的部分碳循环途径。
(1)碳循环中的“碳”是指碳 (填“单质”或“元素”)。
(2)⑥的反应过程中 (填“释放”或“吸收”)能量。
(3)①~⑥中,表示CO2消耗途径的是 ;主要过程属于缓慢氧化的有①和
。
(4)大气中的CO2含量保持动态平衡。如大气中CO2含量上升,将导致 效应加剧。据图分析,人类缓解这一效应的措施可以是 (写一种)。
6.[二氧化碳的化学性质]久盛石灰水的试剂瓶壁常形成一层白膜,这层白膜的主要成分是 (写名称),它是由于 而生成的,该反应的化学方程式为 。这层白膜用水 (填“能”或“不能”)洗去,因为 ,应用 洗去,再用清水冲洗,反应的化学方程式为 。
A层 练基础
知识点1　二氧化碳的循环及对环境的影响
1.(2023秋·海口龙华区月考)下列变化过程中不会产生CO2的是( )
A.动物呼吸 B.煅烧石灰石
C.煤的燃烧 D.植物光合作用
2.(2023·北京中考)我们要形成绿色生活方式,像保护眼睛一样保护自然和生态环境。下列行为不符合“低碳”理念的是( )
A.自备购物布袋
B.按需取餐不浪费
C.减少使用一次性餐具
D.教室人空未关灯
3.(2023秋·泰安宁阳月考)自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。
(1)途径①消耗空气中的 。
(2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚 (填“多”或“少”)。
(3)途径③中某气体燃烧的化学方程式为 。
(4)途径④可使空气中CO2含量 (填“增加”或“减少”)。
(5)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是 。
知识点2　二氧化碳的用途
4.大棚蔬菜种植时,经常使用CO2作气体肥料,以下说法不正确的是( )
A.使用CO2可以增加产量
B.使用CO2期间可以大量浇水
C.人进去时,要先通风防窒息
D.CO2发生器要吊起来使用,因为CO2密度比空气大
知识点3　二氧化碳的性质
5.二氧化碳的物理性质说法中,不正确的是( )
A.在通常状况下,是一种无色无味的气体
B.在标准状况下,密度是1.977 g·L-1
C.固体二氧化碳叫“干冰”
D.二氧化碳不能从一个容器倒入另一个容器
6.下列有关二氧化碳的实验只能证明二氧化碳物理性质的是( )
7.(2023·自贡中考)下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是( )
A.观察颜色
B.闻气味
C.将燃着的木条伸入集气瓶中
D.倒入适量澄清石灰水
8.将二氧化碳通入盛有紫色石蕊试液的试管中。加热试管,再加入活性炭,溶液颜色变化的顺序是( )
A.红色——紫色——红色
B.红色——无色——紫色
C.无色——紫色——红色
D.红色——紫色——无色
9.实验室利用如图装置进行检验CO2性质的相关实验,请回答:
(1)c处发生反应的化学方程式 。
(2)若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可采取的改进方法是 。
(3)根据烧杯中的现象可得出二氧化碳的性质是 (写出一条即可)。
B层 提能力
10.[学科素养·化学观念](2023秋·滨州沾化月考)“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环。下列自然界中碳、氧循环的说法正确的是( )
A.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价一定不变
B.变化观:日常生活中每个人都参与了碳、氧循环
C.微粒观:绿色植物的光合作用是使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观:动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
11.[跨学科融合](2023·宜宾中考)如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体,稍后再倒入浓氢氧化钙溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是( )
A.通入CO2气体后,左端乒乓球下降
B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C.倒入浓氢氧化钙溶液后,杠杆逐渐恢复原状
D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象
12.如图表示五种物质间的关系。图中“→”表示一种物质能转化成另一种物质,部分反应的条件、反应物及生成物已经略去,下列分析错误的是( )
A.反应①一定有元素化合价发生改变
B.反应②一定吸收热量
C.物质X一定为H2CO3
D.反应③可能出现浑浊现象
13.[学科素养·实验探究与创新意识]为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如图(夹持仪器省略),捂热干冰位置的玻璃管,下列说法不正确的是( )
A.分子是不断运动的
B.a处试纸不变色,c处试纸变红色,说明CO2能与水发生反应
C.b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
D.d处火焰先熄灭,CO2不支持燃烧
C层 拓思维
14.[数字化实验]如图1所示,用数字化实验探究二氧化碳与澄清石灰水的反应,实验时将两支注射器内的液体先后注入容器。实验过程中的压强变化如图2所示。
(1)分析AB段压强减小、CD段压强增大的原因是 。
(2)图2中压强始终没有达到0 kPa,可能的原因是 。 第三节　碳达峰与碳中和
第1课时　了解自然界中的碳循环　二氧化碳的性质
素养目标
1.以自然界中的碳循环为例,认识二氧化碳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。(物质的多样性)
2.能通过实验说明二氧化碳的主要性质,并能用化学方程式表示。(物质的多样性)
知识概览
基础主干落实
一、了解自然界中的碳循环
1.产生途径:动植物的　呼吸作用　、化石燃料的　燃烧　等。
2.消耗途径:植物的　光合作用　。
二、认识二氧化碳
1.CO2的物理性质
外观 　无　色　无　味　气　体
密度 比空气　大　
溶解性 　能　溶于水(1∶1)
特别提醒　干冰不是冰,是二氧化碳的固体状态,易升华,此过程属于物理变化。
2.CO2的化学性质
(1)通常情况下不能燃烧,也　不支持燃烧　。
(2)与水反应:　CO2+H2O===H2CO3　。生成的
物质不稳定,易分解,化学方程式为　H2CO3===CO2↑+H2O　。
(3)使澄清石灰水变浑浊,化学方程式为　Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O　。
此反应可用于实验室检验二氧化碳。
3.CO2的用途
(1)用作　保护气　;(2)用于灭火;(3)用作气体肥料;(4)生产尿素、碳酸氢铵及碳酸氢钠的重要原料;(5)干冰可用于人工降雨、制造舞台烟雾、用作制冷剂。
生活应用
现在许多饭店的菜品中出现了一道“云雾缭绕”的特色佳肴,这是在菜肴旁边放了“干冰”导致的,干冰是什么,说明它有什么性质
提示:干冰是固态二氧化碳,它易升华吸热,导致周围空气中的水蒸气液化形成云雾效果。
交流讨论
CO2通入紫色石蕊溶液变红,是否说明CO2显酸性
提示:不是,二氧化碳使紫色石蕊溶液变红是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸显酸性,使石蕊变红,而不是二氧化碳显酸性。
重点案例探析
考点二氧化碳的化学性质
典题(2023·北京中考)用如图实验研究CO2的性质。
(1)可证明CO2能与水反应的现象是　干燥的紫色石蕊纸花不变色,湿润的紫色石蕊纸花变成红色　,密度比空气的大的现象是　下面的玻璃管中湿润的紫色石蕊纸花先变成红色　。
(2)燃着的木条熄灭,由此可得出CO2具有的性质是　不燃烧、不支持燃烧　。
方法点拨 1.答题关键:纸花的干燥与湿润、位置的高与低是解决此类问题的关键点。
2.过程分析:结合对现象的对比,得出二氧化碳能与水反应以及密度比空气大的性质。
举一反三
[数字化实验]化学兴趣小组同学进行如图所示的数字化实验。下列有关说法正确的是 (B)
A.实验中可观察到烧杯中溶液变为蓝色
B.反应的化学方程式为CO2+H2O===H2CO3
C.该实验说明二氧化碳能溶于水
D.纵坐标Y可表示烧杯中物质的总质量
课堂达标反馈
1.[二氧化碳的俗称]人工降雨就是利用干冰升华吸热使水蒸气液化成雨,这里的干冰是指 (B)
A.二氧化锰 B.固体二氧化碳
C.氢氧化钙 D.碳酸钠
2.[二氧化碳的用途]关于二氧化碳的用途,下列说法错误的是 (D)
A.灭火 B.生产汽水
C.气体肥料 D.供给呼吸
3.[二氧化碳的物理性质]将干冰放在空气中,干冰的周围会产生大量白雾,因为 (D)
A.干冰蒸发出大量的水汽
B.干冰与空气中的氧气反应产生了大量的白色气体
C.干冰升华出大量白色的二氧化碳气体
D.干冰吸热使空气中的水蒸气凝成小液滴
4.[二氧化碳的化学性质]通过实验探究可获得较多的化学知识,对如图所示的实验分析错误的是 (D)
A.两支蜡烛自下而上依次熄灭
B.二氧化碳不能燃烧
C.二氧化碳密度比空气大
D.二氧化碳支持燃烧
5.[二氧化碳的循环]人与自然是生命共同体。如图是自然界中的部分碳循环途径。
(1)碳循环中的“碳”是指碳　元素　(填“单质”或“元素”)。
(2)⑥的反应过程中　释放　(填“释放”或“吸收”)能量。
(3)①~⑥中,表示CO2消耗途径的是　④　;主要过程属于缓慢氧化的有①和
　②③　。
(4)大气中的CO2含量保持动态平衡。如大气中CO2含量上升,将导致　温室　效应加剧。据图分析,人类缓解这一效应的措施可以是　少烧煤和石油(或开发新能源或植树造林等)　(写一种)。
6.[二氧化碳的化学性质]久盛石灰水的试剂瓶壁常形成一层白膜,这层白膜的主要成分是　碳酸钙　(写名称),它是由于　石灰水与空气中的CO2反应　而生成的,该反应的化学方程式为　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　。这层白膜用水　不能　(填“能”或“不能”)洗去,因为　碳酸钙不溶于水　,应用　稀盐酸　洗去,再用清水冲洗,反应的化学方程式为　CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑　。
A层 练基础
知识点1　二氧化碳的循环及对环境的影响
1.(2023秋·海口龙华区月考)下列变化过程中不会产生CO2的是(D)
A.动物呼吸 B.煅烧石灰石
C.煤的燃烧 D.植物光合作用
2.(2023·北京中考)我们要形成绿色生活方式,像保护眼睛一样保护自然和生态环境。下列行为不符合“低碳”理念的是(D)
A.自备购物布袋
B.按需取餐不浪费
C.减少使用一次性餐具
D.教室人空未关灯
3.(2023秋·泰安宁阳月考)自然界中碳循环如图所示,箭头表示碳的输送途径。
(1)途径①消耗空气中的　氧气(或O2)　。
(2)途径②消耗CO2的量白天比夜晚　多　(填“多”或“少”)。
(3)途径③中某气体燃烧的化学方程式为　CH4+2O2CO2+2H2O　。
(4)途径④可使空气中CO2含量　减少　(填“增加”或“减少”)。
(5)“碳中和”指采取各种措施使CO2排放和消耗基本保持平衡。若要增大途径②碳的消耗量,作为中学生的你能做的是　植树造林(合理即可)　。
知识点2　二氧化碳的用途
4.大棚蔬菜种植时,经常使用CO2作气体肥料,以下说法不正确的是(B)
A.使用CO2可以增加产量
B.使用CO2期间可以大量浇水
C.人进去时,要先通风防窒息
D.CO2发生器要吊起来使用,因为CO2密度比空气大
知识点3　二氧化碳的性质
5.二氧化碳的物理性质说法中,不正确的是(D)
A.在通常状况下,是一种无色无味的气体
B.在标准状况下,密度是1.977 g·L-1
C.固体二氧化碳叫“干冰”
D.二氧化碳不能从一个容器倒入另一个容器
6.下列有关二氧化碳的实验只能证明二氧化碳物理性质的是(D)
7.(2023·自贡中考)下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是(D)
A.观察颜色
B.闻气味
C.将燃着的木条伸入集气瓶中
D.倒入适量澄清石灰水
8.将二氧化碳通入盛有紫色石蕊试液的试管中。加热试管,再加入活性炭,溶液颜色变化的顺序是(D)
A.红色——紫色——红色
B.红色——无色——紫色
C.无色——紫色——红色
D.红色——紫色——无色
9.实验室利用如图装置进行检验CO2性质的相关实验,请回答:
(1)c处发生反应的化学方程式　CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　。
(2)若要证明b处二氧化碳与水发生了反应,可采取的改进方法是　在a处放一干燥的石蕊纸花,观察是否变色　。
(3)根据烧杯中的现象可得出二氧化碳的性质是　密度比空气大(或不燃烧、不支持燃烧)　(写出一条即可)。
B层 提能力
10.[学科素养·化学观念](2023秋·滨州沾化月考)“水循环、氧循环和碳循环”是自然界存在的三大重要循环。下列自然界中碳、氧循环的说法正确的是(B)
A.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价一定不变
B.变化观:日常生活中每个人都参与了碳、氧循环
C.微粒观:绿色植物的光合作用是使自然界中的氧原子总数增加
D.平衡观:动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
11.[跨学科融合](2023·宜宾中考)如图,杠杆已调至平衡,向集气瓶内缓慢通入一定量的CO2气体,稍后再倒入浓氢氧化钙溶液(液面不接触乒乓球)。下列说法正确的是(C)
A.通入CO2气体后,左端乒乓球下降
B.整个过程中乒乓球位置始终没有变化
C.倒入浓氢氧化钙溶液后,杠杆逐渐恢复原状
D.其他条件不变,将CO2换成H2会产生同样现象
12.如图表示五种物质间的关系。图中“→”表示一种物质能转化成另一种物质,部分反应的条件、反应物及生成物已经略去,下列分析错误的是(C)
A.反应①一定有元素化合价发生改变
B.反应②一定吸收热量
C.物质X一定为H2CO3
D.反应③可能出现浑浊现象
13.[学科素养·实验探究与创新意识]为探究二氧化碳的部分性质,设计实验装置如图(夹持仪器省略),捂热干冰位置的玻璃管,下列说法不正确的是(D)
A.分子是不断运动的
B.a处试纸不变色,c处试纸变红色,说明CO2能与水发生反应
C.b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
D.d处火焰先熄灭,CO2不支持燃烧
C层 拓思维
14.[数字化实验]如图1所示,用数字化实验探究二氧化碳与澄清石灰水的反应,实验时将两支注射器内的液体先后注入容器。实验过程中的压强变化如图2所示。
(1)分析AB段压强减小、CD段压强增大的原因是　AB段压强减小,是因为二氧化碳被氢氧化钙溶液吸收,导致容器中气压减小;CD段压强增大,是因为碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,气体增多,气压增大　。
(2)图2中压强始终没有达到0 kPa,可能的原因是　二氧化碳过量,不能完全反应,装置中有气体剩余　。

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