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/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
第三节 碳达峰与碳中和
第2课时 二氧化碳的实验室制取
一、知识目标
1.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理（碳酸钙与稀盐酸反应），理解气体发生装置和收集装置的选择依据。
2.理解选择制取二氧化碳药品的原则，能依据二氧化碳性质选择合适的收集方法。
3.明确碳达峰与碳中和的概念，了解实现“双碳”目标在能源体系、产业结构、农业领域、生活消费、生态系统等方面的路径。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识二氧化碳的制取、性质和用途，从微观角度理解制取二氧化碳的反应原理。
2.证据推理与模型认知：通过对比不同实验装置的优缺点，建立“控制变量 - 优化设计”的逻辑分析能力，能独立完成二氧化碳的制取、检验及验满实验，并尝试改进装置。
3.科学探究与创新意识：通过实验探究选择合适的药品制取二氧化碳，培养科学探究能力和创新思维。
一、教学重点
1.实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、实验步骤、检验及验满方法。
2.碳达峰与碳中和的概念及实现“双碳”目标的路径。
二、教学难点
1.理解实验室制取二氧化碳药品选择的原因。
2设计实验探究二氧化碳的性质，理解二氧化碳与水、澄清石灰水反应的实质
一、二氧化碳的实验室制取预习问题
1.实验室制取二氧化碳的最佳药品是什么？
（或石灰石，主要成分 ）和 。
2.实验室制取二氧化碳的反应方程式是什么？
。
3.选择二氧化碳发生装置的依据是什么？对应哪种装置类型？
依据反应物为 （石灰石）和 （稀盐酸）、反应 ；对应 装置。
4.收集二氧化碳应选择哪种方法？选择依据是什么？
法；依据是二氧化碳密度 ， 且 。
5.如何检验收集到的气体是二氧化碳？
将气体通入 ，若石灰水变 ，证明是 。
6.如何检验二氧化碳是否收集满？
将 伸到集气瓶口，若木条 ，则说明已集满。
7.实验室制取二氧化碳的正确实验步骤依次是什么？
连接仪器→ →加大理石→加稀盐酸→收集气体→集满后 桌面。
二、双碳目标路径预习问题
1.碳达峰和碳中和的核心含义分别是什么？
碳达峰是指碳排放达到 ；碳中和是指达峰后，人为碳排放与人为碳吸收达到 。
2.我国承诺实现碳达峰和碳中和的时间分别是何时？
年前达到碳达峰， 年前实现碳中和。
3.为了实现碳达峰和碳中和的目标，在日常生活中你能做到哪些力所能及的事？
。
4.“液态阳光” 技术的核心是实现了哪些物质的转化？
利用可再生能源 ，再与捕集的 合成 ，实现碳的循环利用。
一、新课引入
活动一：新课导入
问题：大棚蔬菜种植为什么要放置二氧化碳发生装置？
问题：你猜测二氧化碳发生装置内可能有哪些药品，反应原理是什么？
二、二氧化碳的实验室制取
活动一：实验室制取气体物质的一般思路
问题：实验室制取气体时，一般需要考虑哪些方面呢？
问题：确定制取气体的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？
问题：选择发生装置的依据是什么？请举例说明。
问题：选择收集装置的依据是什么？请分别举例说明不同收集方法适用的气体。
问题：如何检验和验满气体？请分别举例说明。
问题：实验室制取气体有哪些实验注意事项？
活动二：药品选择
问题：联系所学知识和日常生活，能列举出哪些能生成二氧化碳的反应？
问题：上述这些生成二氧化碳的反应中，哪些适用于实验室制取，哪些不适用，为什么？
问题：进行以下四组实验，观察并记录实验现象，分析是否适合实验室制取二氧化碳。
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 碳酸钠和稀盐酸
2 石灰石和稀盐酸
3 碳酸钠和稀硫酸
4 石灰石和稀硫酸
问题：大理石和稀硫酸反应一会为什么会自动停止？
归纳总结：实验室制取二氧化碳的最好原料是什么？选择制取气体的药品的一般原则是什么？
活动三：装置选择
问题：实验室制取氧气的装置有哪些，其选择依据是什么？
问题：怎样收集氧气，依据是什么？
问题：如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？
问题：根据二氧化碳的反应原理，分析应选择什么样的发生装置，并考虑如何对其进行优化。
活动四：实验步骤、检验与验满、注意事项
问题：实验室制取二氧化碳的实验步骤有哪些？
问题：如何检验和验满二氧化碳？
问题：为什么不能用燃烧的木条检验生成的气体是否为二氧化碳？
问题：实验室制取二氧化碳有哪些注意事项？
活动五：二氧化碳的工业制取及拓展阅读
问题：工业上如何制取二氧化碳？
问题：什么是液态阳光技术？有什么意义？
典例1：小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是
A．漏斗下端应该伸入液面以下
B．该装置不能控制反应的发生和停止
C．装置中的铜网可用铁丝网代替
D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气
典例2：如图装置可用于制取气体，说法正确的是
A．该装置可制取二氧化碳
B．Ⅰ可控制反应的发生与停止
C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法
D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满
三、实现“双碳”目标的路径
活动六：碳达峰与碳中和的概念
问题：什么是碳达峰和碳中和？
问题：我国在碳达峰和碳中和方面做出了怎样的承诺？
典例1：2025年6月25日是全国低碳日，主题为“碳路先锋、绿动未来”。下列有关低碳行动不合理的是
A．大量植树造林
B．鼓励使用清洁能源
C．工厂通过加高烟囱直接排放废气
D．提倡步行、骑自行车等低碳出行方式
典例2：扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作是减缓温室效应的有力举措。下列说法不正确的是
A．“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指CO2
B．煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化，这些方法都属于物理变化
C．造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用，它们都是混合物
D．绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为，例如多走路少开车
一、二氧化碳的实验室制取
知识点 具体内容
反应药品 （或石灰石，主要成分 ）和稀盐酸
反应原理 总反应方程式 （分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑）
发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应 ；②分液漏斗：控制 。
收集装置 法（依据：CO2密度比 ， 且 ，无法用排水法）
实验步骤 连接仪器→ →加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后 桌面
检验方法 将气体通入 ，若石灰水变 ，证明是 CO2.
验满方法 将燃 伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满
注意事项 长颈漏斗下端需伸入 （形成液封），分液漏斗无需； 导管仅突出胶塞少许； 3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶 。
二、实现 “双碳” 目标的路径
减排领域 核心目标 关键可行性路径
能源体系 构建清洁低碳供给与消费模式（占全球排放约 73%） 1.规模化发展 、光伏、 等非化石能源； 2.严控煤炭消费，优化 使用实现化石能源 “减量提质” 3.推动工业、交通等领域终端用能电气化
产业结构 推动高排放行业绿色转型（占全球排放 28%） 1.严格高耗能项目准入，落实 “三线一单” 等要求； 2.推广清洁生产技术，实施全产业链 ； 3.优化区域产业布局，推动落后产能退出
农业领域 遏制非 CO 温室气体排放（占全球排放约 11%） 1.升级种养技术（稻田节水灌溉、畜禽精准饲喂）； 2.推进秸秆、畜禽粪污等农业废弃物资源化利用
生活消费 培育绿色低碳行为习惯 1.扩大绿色产品供给，完善认证与补贴政策； 2.倡导绿色出行，建立 “碳普惠” 等公众参与激励机制
生态系统 强化自然碳汇固持能力 1.实施森林抚育、湿地保护修复提升固碳效能； 2.完善碳汇交易标准，激活市场化交易模式
易错点
1.实验室制取 CO 不可选碳酸钠（反应速率 ）或稀硫酸（生成微溶物 ，阻止反应继续）。
2.检验 CO 不能用燃着的木条（ 等气体也能使木条熄灭），需用 。
3.“碳达峰” 指碳排放达到 ，“碳中和” 指碳排放与碳吸收达到 ，二者核心均针对 。
1.鉴别下列各组物质，所选用的试剂或方法不正确的是
A．氧气和二氧化碳：澄清石灰水 B．氦气和氮气：带火星的木条
C．水和双氧水：二氧化锰 D．汽油和酒精：闻气味
2．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性
C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳
D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上
考点1二氧化碳的实验室制取
1.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是
① 密度比空气大 ② 难溶于水 ③ 密度比空气小 ④ 能溶于水
A．只有① B．②③ C．①④ D．①②
2．实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是
A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便
B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体
C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高
D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
3．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松
A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
考点2 实现 “双碳” 目标的路径
4.我国努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。某校化学小组开展了“低碳有我”实践活动。根据下图，下列说法错误的是
A．低碳中的“碳”指碳元素
B．实现“碳中和”可从两方面进行：a．减少碳排放；b．增加消耗
C．通过绿色植物的光合作用可以消耗
D．要减少能源使用对大气中含量的影响，可以捕集能源使用过程中产生的，进行封存处理
5．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是
A．反应前后氢原子数目发生了变化
B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化
C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2O
D．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应
6.如图是自然界碳循环简图，请回答。
(1)图中“矿物”主要指化石燃料，如煤、天然气和 。
(2)海水吸收二氧化碳时，发生反应的化学方程式是 。
(3)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环，其中正确的是______。
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环合
C．通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制大气中二氧化碳的含量
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中和含量的相对稳定
(4)提倡“低碳生活”已成为当今社会的生活理念。下列行为符合这个理念的是 （填数字序号）
①人走灯灭 ②出行骑共享单车 ③提倡使用一次性筷子
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第三节 碳达峰与碳中和
第2课时 二氧化碳的实验室制取
一、知识目标
1.掌握实验室制取二氧化碳的反应原理（碳酸钙与稀盐酸反应），理解气体发生装置和收集装置的选择依据。
2.理解选择制取二氧化碳药品的原则，能依据二氧化碳性质选择合适的收集方法。
3.明确碳达峰与碳中和的概念，了解实现“双碳”目标在能源体系、产业结构、农业领域、生活消费、生态系统等方面的路径。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识二氧化碳的制取、性质和用途，从微观角度理解制取二氧化碳的反应原理。
2.证据推理与模型认知：通过对比不同实验装置的优缺点，建立“控制变量 - 优化设计”的逻辑分析能力，能独立完成二氧化碳的制取、检验及验满实验，并尝试改进装置。
3.科学探究与创新意识：通过实验探究选择合适的药品制取二氧化碳，培养科学探究能力和创新思维。
一、学习重点
1.实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、实验步骤、检验及验满方法。
2.碳达峰与碳中和的概念及实现“双碳”目标的路径。
二、学习难点
1.理解实验室制取二氧化碳药品选择的原因。
2设计实验探究二氧化碳的性质，理解二氧化碳与水、澄清石灰水反应的实质
一、二氧化碳的实验室制取预习问题
1.实验室制取二氧化碳的最佳药品是什么？
大理石（或石灰石，主要成分 CaCO ）和稀盐酸。
2.实验室制取二氧化碳的总反应方程式是什么？
CaCO + 2HCl === CaCl + H O + CO ↑。
3.选择二氧化碳发生装置的依据是什么？对应哪种装置类型？
依据反应物为固体（石灰石）和液体（稀盐酸）、反应无需加热；对应固液常温型装置。
4.收集二氧化碳应选择哪种方法？选择依据是什么？
向上排空气法；依据是二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应。
5.如何检验收集到的气体是二氧化碳？
将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是二氧化碳。
6.如何检验二氧化碳是否收集满？
将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，则说明已集满。
7.实验室制取二氧化碳的正确实验步骤依次是什么？
连接仪器→检查气密性→加大理石→加稀盐酸→收集气体→集满后正放桌面。
二、双碳目标路径预习问题
1.碳达峰和碳中和的核心含义分别是什么？
碳达峰是指碳排放达到最高点；碳中和是指达峰后，人为碳排放与人为碳吸收达到平衡。
2.我国承诺实现碳达峰和碳中和的时间分别是何时？
2030 年前达到碳达峰，2060 年前实现碳中和。
3.为了实现碳达峰和碳中和的目标，在日常生活中你能做到哪些力所能及的事？
出行：优先选择低碳交通方式，饮食：践行 “光盘行动”，减少食品浪费，购物：拒绝 “一次性用品”，践行“循环消费”，居家：优化用电习惯，减少能源浪费；参与社区、公益组织的植树活动。
4.“液态阳光” 技术的核心是实现了哪些物质的转化？
利用可再生能源制氢，再与捕集的二氧化碳合成甲醇，实现碳的循环利用。
一、新课引入
活动一：新课导入
问题：大棚蔬菜种植为什么要放置二氧化碳发生装置？
答案：二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料，但是大棚内二氧化碳浓度较低，这往往制约了蔬菜的生长速度和产量，所以放置二氧化碳发生装置可以提高大棚内二氧化碳浓度，促进蔬菜生长。
问题：你猜测二氧化碳发生装置内可能有哪些药品，反应原理是什么？
答案：开放性问题，学生可根据已有知识猜测，如可能想到石灰石和稀盐酸，反应原理为 。
二、二氧化碳的实验室制取
活动一：实验室制取气体物质的一般思路
问题：实验室制取气体时，一般需要考虑哪些方面呢？
答案：一般需要考虑确定反应原理、选择发生装置、选择收集装置、检验与验满、注意实验事项等方面。
问题：确定制取气体的化学反应原理时，需要考虑哪些因素？
答案：需考虑原料易得、价格低廉、操作简便、反应速率适中、制得气体纯净等因素。
问题：选择发生装置的依据是什么？请举例说明。
答案：根据反应物状态和反应条件选择。固体 + 固体加热型（如高锰酸钾制氧气）；固体 + 液体常温型（如过氧化氢制氧气）。
问题：选择收集装置的依据是什么？请分别举例说明不同收集方法适用的气体。
答案：根据气体的密度、水溶性、是否与空气反应选择。排水法适用于难溶于水且不与水反应的气体（如氧气、氢气）；向上排空气法适用于密度比空气大且不与空气反应的气体（如二氧化碳、氧气）；向下排空气法适用于密度比空气小且不与空气反应的气体（如氢气、甲烷）。
问题：如何检验和验满气体？请分别举例说明。
答案：通过特定的化学反应或物理性质验证气体是否为目标气体以及是否收集满。例如，用带火星的木条检验氧气，用澄清石灰水检验二氧化碳；用带火星的木条放在集气瓶口验满氧气，若木条复燃则集满。
问题：实验室制取气体有哪些实验注意事项？
答案：检查装置气密性；控制反应速率（如通过分液漏斗滴加液体）。
活动二：药品选择
问题：联系所学知识和日常生活，能列举出哪些能生成二氧化碳的反应？
答案：蜡烛燃烧可生成二氧化碳、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳、木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳、石灰石高温分解、石灰石与稀盐酸在常温下反应等。
问题：上述这些生成二氧化碳的反应中，哪些适用于实验室制取，哪些不适用，为什么？
答案：碳在氧气中燃烧生成二氧化碳、生物体的呼吸作用可产生二氧化碳、蜡烛燃烧可生成二氧化碳，所得气体不纯，因为这些反应中除了生成二氧化碳外，还会有其他杂质气体产生；石灰石高温分解，取材不便且条件限制，需要高温条件，操作相对复杂；木炭还原氧化铜，生成铜和二氧化碳，反应条件要求高，且生成的气体中可能混有一氧化碳等杂质。这些都不适合实验室制取。而石灰石与稀盐酸在常温下反应较适合。
问题：进行以下四组实验，观察并记录实验现象，分析是否适合实验室制取二氧化碳。
编号 实验内容 实验现象 实验分析
1 碳酸钠和稀盐酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集
2 石灰石和稀盐酸 产生气泡速率比较适中 适合实验室制取二氧化碳气体
3 碳酸钠和稀硫酸 有大量气泡产生，反应剧烈 反应速率太快，不易收集
4 石灰石和稀硫酸 开始反应有气泡，一会儿就无气泡产生 反应一会儿就停止
问题：大理石和稀硫酸反应一会为什么会自动停止？
答案：是一种微溶于水的白色物质，它覆盖在未反应完的碳酸钙的表面，阻止了反应的继续进行，反应便自动停止。反应原理为 。
归纳总结：实验室制取二氧化碳的最好原料是什么？选择制取气体的药品的一般原则是什么？
答案：实验室制取二氧化碳的最好原料是石灰石和稀盐酸。选择制取气体的药品的一般原则是：较易反应、反应速度适中、产生气体易于收集、操作简便等。
活动三：装置选择
问题：实验室制取氧气的装置有哪些，其选择依据是什么？
答案：实验室制取氧气的发生装置有固体 + 固体加热型（如氯酸钾、高锰酸钾制氧气），选择依据是反应物是固体，需要加热；固体 + 液体常温型（如过氧化氢制氧气），选择依据是反应物是液体或固体和液体，不需要加热（常温）。
问题：怎样收集氧气，依据是什么？
答案：氧气不易溶于水且不与水反应，可用排水法收集；氧气密度比空气大且不与空气反应，可用向上排空气法收集。
问题：如何类比氧气的收集方法，根据二氧化碳的性质选择收集方法？
答案：二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，所以收集二氧化碳只能用向上排空气法。
问题：根据二氧化碳的反应原理，分析应选择什么样的发生装置，并考虑如何对其进行优化。
答案：二氧化碳反应原理是 ，反应物是固体和液体的混合物，反应不需要加热，所以应选择固液常温型发生装置。同时，考虑到便于添加药品、控制反应的发生和停止、控制反应的速率等因素，可对发生装置进行优化，如使用带小孔隔板、分液漏斗等。
活动四：实验步骤、检验与验满、注意事项
问题：实验室制取二氧化碳的实验步骤有哪些？
答案：1. 检验装置气密性；2. 先加固体（石灰石），后加液体（稀盐酸）；3. 集满后正放在桌面上。
问题：如何检验和验满二氧化碳？
答案：检验方法：将产生的气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，证明生成的气体是。验满方法：将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，则说明集满。
问题：为什么不能用燃烧的木条检验生成的气体是否为二氧化碳？
答案：很多气体都不支持燃烧，都可以使燃烧的木条熄灭，如氮气、氦气等。
问题：实验室制取二氧化碳有哪些注意事项？
答案：若使用长颈漏斗下端应插到液面以下，形成液封，分液漏斗则不需要。导管只需突出胶塞少许。排空气法导气管应该伸入接近瓶底的位置，以利于空气的排出。
活动五：二氧化碳的工业制取及拓展阅读
问题：工业上如何制取二氧化碳？
答案：高温煅烧石灰石，化学方程式为。煅烧法是从石灰石煅烧生产水泥、石灰的尾气中回收。煅烧反应生成和高浓度，经除尘、脱硫、压缩提纯后可直接利用，是建材行业碳回收的核心路径。
问题：什么是液态阳光技术？有什么意义？
答案：绿色甲醇，又被称为“液态阳光”，其制备路径源于自然界的“仿生智慧”——仿照光合作用的原理，通过可再生能源（如光伏、风电）制氢，再利用绿氢与捕集的二氧化碳合成甲醇。这一过程不仅绿色低碳，而且实现了间歇性清洁电力的跨时空转化与存储，形成可运输、易储存的液体燃料。每生产甲醇可消化二氧化碳。我国甲醇主要是以天然气和煤为原料生产，如果全部采用“液态阳光”技术，每年可转化掉上千万吨二氧化碳，并节省大量的化石燃料。
典例1：小聪用如图所示的装置制取二氧化碳，以下说法正确的是
A．漏斗下端应该伸入液面以下
B．该装置不能控制反应的发生和停止
C．装置中的铜网可用铁丝网代替
D．可将石灰石换成锌粒，用来制取氢气
【答案】D
【详解】A、反应产生的二氧化碳气体在U形管右侧液面上方，沿导管导出，漏斗一边不会有气体逸散，故漏斗下端不用伸入液面以下，A不正确；
B、该装置可通过打开、关闭弹簧夹控制固液试剂的接触与分离，达到控制反应发生与停止的目的，B不正确；
C、铁能与稀盐酸反应生成氢气，将铜网换作铁丝网会腐蚀铁丝网，且使产生的二氧化碳中混有氢气，C不正确；
D、锌与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，将石灰石换成锌粒，用此装置可制取氢气，D说法正确。
故选D。
典例2：如图装置可用于制取气体，说法正确的是
A．该装置可制取二氧化碳
B．Ⅰ可控制反应的发生与停止
C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法
D．若用带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃则氧气集满
【答案】A
【详解】A、实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，反应物为固体，不需加热，二氧化碳密度比空气大，可溶与水，只能使用向上排空气法收集，可选用该装置制取二氧化碳，选项正确；
B、Ⅰ装置不能使固液分离，不能可控制反应的发生与停止，选项错误;
C、Ⅱ中气体的收集方法是向上排空气法，选项错误；
D、验满氧气时应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则氧气集满，不能伸入瓶中，选项错误；
故选A。
三、实现“双碳”目标的路径
活动六：碳达峰与碳中和的概念
问题：什么是碳达峰和碳中和？
答案：在受到人类活动的强烈干扰以前，自然界中二氧化碳的吸收量与排放量大致相等，大气圈中的碳循环处于“收支平衡”的闭环模式，地球生态系统得以健康、稳定地运行。修复大气中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、国家、城市、企业等主体的碳排放由升转降。在此过程中，碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰。达峰之后，人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，即为碳中和。
问题：我国在碳达峰和碳中和方面做出了怎样的承诺？
答案：2020年9月，我国在联合国大会上承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
典例1：2025年6月25日是全国低碳日，主题为“碳路先锋、绿动未来”。下列有关低碳行动不合理的是
A．大量植树造林
B．鼓励使用清洁能源
C．工厂通过加高烟囱直接排放废气
D．提倡步行、骑自行车等低碳出行方式
【答案】C
【详解】A、大量植树造林，树木可以通过光合作用吸收二氧化碳，有助于减少大气中的二氧化碳含量，是合理的低碳行动，不符合题意；
B、鼓励使用清洁能源，如太阳能、风能等，能减少传统化石能源的使用，从而降低二氧化碳等温室气体的排放，是合理的低碳行动，不符合题意；
C、工厂通过加高烟囱直接排放废气，只是将废气排放到更高的空中，并没有减少废气中污染物（包括二氧化碳等温室气体以及其他有害气体）的总量，仍然会对环境造成污染，不是合理的低碳行动，符合题意；
D、提倡步行、骑自行车等低碳出行方式，可减少汽车等交通工具的使用，进而减少化石燃料的消耗和二氧化碳的排放，是合理的低碳行动，不符合题意。
故选C。
典例2：扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作是减缓温室效应的有力举措。下列说法不正确的是
A．“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指CO2
B．煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化，这些方法都属于物理变化
C．造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用，它们都是混合物
D．绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为，例如多走路少开车
【答案】B
【详解】A、“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指，说法正确，不符合题意；
B、煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化，气化是指煤与含氧气化剂在高温条件下发生化学反应，将煤中的有机物转化为可燃性气体；焦化是指把煤隔绝空气加强热，使其分解生成焦炭、煤焦油、煤气等物质；液化是通过一系列变化产生液体燃料如甲醇等物质；均属于化学变化，说法错误，符合题意；
C、造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用，煤、石油和天然气中均含有多种物质，属于混合物，说法正确，不符合题意；
D、绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为，例如多走路少开车，说法正确，不符合题意。
故选：B。
一、二氧化碳的实验室制取
知识点 具体内容
反应药品 大理石（或石灰石，主要成分 CaCO3）和稀盐酸
反应原理 总反应方程式：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑（分步反应：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2CO3；H2CO3=H2O+CO2↑）
发生装置 固液常温型优化改进：①带小孔隔板：控制反应发生与停止；②分液漏斗：控制反应速率。
收集装置 向上排空气法（依据：CO2密度比空气大，能溶于水且与水反应，无法用排水法）
实验步骤 连接仪器→检查气密性→加大理石（固体）→加稀盐酸（液体）→收集气体→集满后正放桌面
检验方法 将气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，证明是 CO2.
验满方法 将燃着的木条伸到集气瓶口，若木条熄灭，说明已集满
注意事项 长颈漏斗下端需伸入液面以下（形成液封），分液漏斗无需； 导管仅突出胶塞少许； 3. 排空气法收集时，导管需伸入集气瓶底部。
二、实现 “双碳” 目标的路径
减排领域 核心目标 关键可行性路径
能源体系 构建清洁低碳供给与消费模式（占全球排放约 73%） 1.规模化发展风电、光伏、核电等非化石能源； 2.严控煤炭消费，优化天然气使用实现化石能源 “减量提质” 3.推动工业、交通等领域终端用能电气化
产业结构 推动高排放行业绿色转型（占全球排放 28%） 1.严格高耗能项目准入，落实 “三线一单” 等要求； 2.推广清洁生产技术，实施全产业链绿色改造； 3.优化区域产业布局，推动落后产能退出
农业领域 遏制非 CO 温室气体排放（占全球排放约 11%） 1.升级种养技术（稻田节水灌溉、畜禽精准饲喂）； 2.推进秸秆、畜禽粪污等农业废弃物资源化利用
生活消费 培育绿色低碳行为习惯 1.扩大绿色产品供给，完善认证与补贴政策； 2.倡导绿色出行，建立 “碳普惠” 等公众参与激励机制
生态系统 强化自然碳汇固持能力 1.实施森林抚育、湿地保护修复提升固碳效能； 2.完善碳汇交易标准，激活市场化交易模式
易错点
1.实验室制取 CO 不可选碳酸钠（反应速率过快）或稀硫酸（生成微溶物 CaSO ，阻止反应继续）。
2.检验 CO 不能用燃着的木条（氮气等气体也能使木条熄灭），需用澄清石灰水。
3.“碳达峰” 指碳排放达到最高点，“碳中和” 指碳排放与碳吸收达到平衡，二者核心均针对 CO 。
1.鉴别下列各组物质，所选用的试剂或方法不正确的是
A．氧气和二氧化碳：澄清石灰水 B．氦气和氮气：带火星的木条
C．水和双氧水：二氧化锰 D．汽油和酒精：闻气味
【答案】B
【详解】A、将澄清石灰水分别滴入两瓶气体中，振荡，若澄清石灰水变浑浊，则为二氧化碳；若无明显现象，则为氧气，故选项鉴别方法正确。
B、氦气和氮气均不支持燃烧，带火星的木条在两者中均不能复燃，无法鉴别，故选项鉴别方法不正确。
C、分别向液体中加入少量二氧化锰，若有气泡产生，则为双氧水；若无明显现象，则为水，故选项鉴别方法正确。
D、汽油有刺鼻气味，酒精有特殊醇香，可通过闻气味的方法区分，故选项鉴别方法正确。
故选B。
2．在实验室制取二氧化碳时，下列有关该实验的操作，正确的是
A．用排水法收集一瓶二氧化碳气体
B．先向试管中放入石灰石和稀盐酸，再检查装置的气密性
C．将燃烧的木条伸入集气瓶中，检验生成的气体是否是二氧化碳
D．将集满二氧化碳气体的集气瓶盖上玻璃片，正放在桌面上
【答案】D
【详解】A、二氧化碳能溶于水，则不能用排水法收集二氧化碳气体，该选项操作不正确；
B、制取气体时，先检查装置气密性，后装药品，该选项操作不正确；
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则检验二氧化碳时，应用澄清石灰水，该选项操作不正确；
D、二氧化碳密度比空气大，则收集满二氧化碳后，应将集满二氧化碳气体的集气瓶正放在桌面上，该选项操作正确。
故选D。
考点1二氧化碳的实验室制取
1.二氧化碳一般用向上排气法收集的原因是
① 密度比空气大 ② 难溶于水 ③ 密度比空气小 ④ 能溶于水
A．只有① B．②③ C．①④ D．①②
【答案】C
【分析】选择气体收集方法时需考虑其密度和溶解性。
【详解】二氧化碳能溶于水，也能与水发生反应，所以不能用排水法收集二氧化碳；二氧化碳密度比空气的密度大，所以可以采用向上排空气法收集二氧化碳，
故选C。
2．实验室用下图所示装置，以块状大理石和稀盐酸为原料制取二氧化碳，选用块状大理石的最主要原因是
A．粉状大理石需将块状大理石研磨后得到，不方便
B．粉状大理石颗粒过细，堵塞导管，无法收集气体
C．块状大理石与粉末状大理石相比，碳酸钙纯度更高
D．块状大理石相比粉状大理石能使反应平稳进行
【答案】D
【详解】A、虽然粉状大理石需研磨得到相对麻烦，但这不是选用块状大理石的最主要原因，该选项错误；
B、在合理实验操作下，粉状大理石不一定会堵塞导管，这不是选用块状大理石的关键因素，该选项错误；
C、块状大理石和粉状大理石中碳酸钙纯度一般没有明显差异，该选项错误；
D、粉状大理石与稀盐酸接触面积大，反应速率过快，不易控制；块状大理石与稀盐酸接触面积相对较小，反应速率适中，能使反应平稳进行，便于气体收集和实验操作，这是选用块状大理石的最主要原因，该选项正确。
故选D。
3．小松用足量的盐酸与石灰石反应，并尝试直接利用如图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小松
A．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
【答案】C
【详解】A、装置A中的长颈漏斗没伸入到液面以下，会导致生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意；
B、选择B、C两种装置，导管b接导管d不能收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，当二氧化碳从b进入集气瓶，又会从c逸出，收集不到二氧化碳，说法错误，不符合题意；
C、选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶，因为二氧化碳密度比水小，二氧化碳从c进入集气瓶内形成气压，把水从b排出而收集到二氧化碳，说法正确，符合题意；
D、可溶于水，只是一体积水溶解一体积的二氧化碳，当达到饱和后不再溶解，所以用排水法也能收集到二氧化碳，说法错误，不符合题意。
故选：C。
考点2 实现 “双碳” 目标的路径
4.我国努力争取在2060年前实现“碳中和”，充分体现了解决气候问题的大国担当。某校化学小组开展了“低碳有我”实践活动。根据下图，下列说法错误的是
A．低碳中的“碳”指碳元素
B．实现“碳中和”可从两方面进行：a．减少碳排放；b．增加消耗
C．通过绿色植物的光合作用可以消耗
D．要减少能源使用对大气中含量的影响，可以捕集能源使用过程中产生的，进行封存处理
【答案】A
【详解】A、低碳中的“碳”指二氧化碳，故选项说法错误；
B、要想实现“碳中和”，既要减少碳排放，又要增加碳吸收，故选项说法正确；
C、根据图示可知，自然界中光合作用能消耗二氧化碳，故选项说法正确；
D、捕集能源使用过程中生成的二氧化碳，进行封存处理，能减少二氧化碳的排放，故选项说法正确。
故选：A。
5．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是
A．反应前后氢原子数目发生了变化
B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化
C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2O
D．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应
【答案】C
【详解】A、根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故反应前后氢原子数目不变，不符合题意；
B、在该反应中，铂、铑、钯是催化剂，化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，不符合题意；
C、根据质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，有机物中含C、H元素，生成物中也应含C、H元素，故有机物最终生成了二氧化碳和水，符合题意；
D、经三元催化器处理后的尾气中含二氧化碳，二氧化碳含量过多会导致温室效应，不符合题意。
故选C。
6.如图是自然界碳循环简图，请回答。
(1)图中“矿物”主要指化石燃料，如煤、天然气和 。
(2)海水吸收二氧化碳时，发生反应的化学方程式是 。
(3)氧循环和碳循环是自然界中的重要循环。关于两种循环，其中正确的是______。
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环合
C．通过减少化石燃料的使用和大力植树造林以控制大气中二氧化碳的含量
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中和含量的相对稳定
(4)提倡“低碳生活”已成为当今社会的生活理念。下列行为符合这个理念的是 （填数字序号）
①人走灯灭 ②出行骑共享单车 ③提倡使用一次性筷子
【答案】(1)石油
(2)
(3)ACD
(4)①②
【详解】（1）化石燃料包括煤、石油和天然气，故填：石油。
（2）海水吸收二氧化碳时，水和二氧化碳反应生成碳酸，反应化学方程式为：CO2+H2O=H2CO3
（3）A.自然界氧气的产生途径主要是绿色植物的光合作用，消耗途径有可燃物的燃烧，呼吸作用等，大气中二氧化碳的产生途径有含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸和微生物分解等，消耗二氧化碳的途径绿色植物的光合作用，所以碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应，故A正确；
B.动植物的呼吸和微生物分解，消耗了氧气，产生了二氧化碳，没有发生燃烧，故B错误；
C.通过减少化石燃料的使用可减少二氧化碳排放，大力植树造林可吸收二氧化碳，可以控制二氧化碳的排放量，故C正确；
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故D正确。
故选：ACD。
（4）①人走灯灭，②出行骑共享单车可减少能源的消耗，减少二氧化碳的排放，符合“低碳生活”理念， ③提倡使用一次性筷子需要砍伐树木，减少森林面积，降低了二氧化碳的吸收，不符合“低碳生活”理念，故选：①②。
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