2.2奇妙的二氧化碳九年级化学上册讲义（全国）（原卷版）

2.2奇妙的二氧化碳目标导航目标导航学习目标重难点1．认识二氧化碳的主要物理性质。2．通过观察和实验归纳二氧化碳的化学性质。3．了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的意义。重点：二氧化碳的化学性质。难点：化合反应与氧化反应的关系。思维导图思维导图知识精讲知识精讲知识点01自然界的二氧化碳1.大气中二氧化碳产生途径有化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用、微生物的分解作用等，消耗途径有绿色植物的光合作用等。2.空气中二氧化碳的含量升高，能引发的环境问题时温室效应。知识点02二氧化碳的奇妙变化3.通常情况下，二氧化碳是无色无味气体，能溶于水，密度比空气大。固体二氧化碳俗称干冰，升华时能吸收热量，可以用于人工降雨等。4.将二氧化碳气体通入盛有紫色石蕊试液的试管中，溶液变成红色，原因是二氧化碳＋水→碳酸，用酒精灯加热试管中的碳酸溶液，溶液变成紫色，原因是碳酸→二氧化碳＋水。5.将二氧化碳气体通入澄清的石灰水中，可以看到澄清石灰水变浑浊，表达式为二氧化碳＋氢氧化钙→碳酸钙＋水。6.固体二氧化碳俗名叫干冰，用途有：①人工降雨，②舞台云雾，③制冷剂7.化合反应：两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应。分解反应：一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。知识点03二氧化碳的制备与利用1.实验室制取二氧化碳：（1）原理：碳酸钙+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水CaCO3+HCl→CaCl2+H2O+CO2（2）药品：大理石（或石灰石）、稀盐酸（3）发生装置：固体不加热型（4）收集装置：向上排空气法或排水集气法（5）检验：将生成的气体通入澄清的石灰水观察是否变浑浊二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O（6）验满：将燃着的木条放在集气瓶口，观察是否熄灭，如果熄灭则收集满（7）注意事项：=1\*GB3①长颈漏斗的作用：便于添加液体药品、控制反应的发生与停止=2\*GB3②检验：检验二氧化碳气体不能用燃着的小木条，因为氮气等也能使燃着的小木条熄灭。=3\*GB3③药品选择：盐酸的浓度不宜过大，原因是浓盐酸具有挥发性，能产生氯化氢气体，导致收集的气体不纯净。=4\*GB3④药品的种类与形状影响反应速率：相同条件下，块状大理石的反应速率小于粉末状；碳酸钠与盐酸的反应速率大于碳酸钙。2.实验室制取气体的一般思路（1）装置构成：发生装置——除杂净化（干燥）装置——收集装置（2）发生装置选择依据：反应物的状态和反应条件（是否加热）具体类型：固体加热型固液不加热（常温）型加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气过氧化氢溶液和二氧化锰粉末制氧气、大理石（或石灰石）和稀盐酸制二氧化碳试管口略向下倾斜适合在实验室快速制取少量气体长颈漏斗方便添加液体药品，注意下端管口液封，配合止水夹可控制反应的发生与停止分液漏斗、注射器可控制液体的滴加速率，从而控制反应速率（3）收集装置选择依据：气体的溶解性和气体的密度具体类型：排水集气法向上排空气法向下排空气法不易溶于水、不与水反应的气体，例如氧气、氢气、二氧化碳等密度比空气大且不与空气中成分反应的气体，例如氧气、二氧化碳等。密度比空气小且不与空气中成分反应的气体，例如氢气、氨气等。注：导管口出现连续均匀的气泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡往外冒时气体收集满。注：导管伸入集气瓶底部，以保证排尽集气瓶中空气。知识点04二氧化碳与人体健康空气中二氧化碳超过正常含量时会对人群产生有害的影响。人群密集的场所要注意通风换气。知识拓展知识拓展拓展01二氧化碳不支持燃烧是指不支持普通的可燃物燃烧。某些物质（如镁）在二氧化碳中也能燃烧。=1\*GB3①避免将二氧化碳直接倒在上层的蜡烛上，使其熄灭，影响实验结论。=2\*GB3②二氧化碳的密度比空气大，且不能燃烧也不支持燃烧，利用以上性质，二氧化碳可用于灭火。拓展02二氧化碳灭火器的灭火原理是加压时将液态二氧化碳压缩在钢瓶中，灭火时将其喷出，二氧化碳可以排开空气从而包围在可燃物的表面，还可以吸收可燃物的热量，使其降温，从而达到灭火的目的。拓展03化合反应和分解反应是化学反应的基本类型，而氧化反应不是化学反应的基本类型。化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。二者属于交叉关系，如图所示：典型例题典型例题题型01二氧化碳的物理性质【例1】下列有关CO2的实验只能证明CO2物理性质的是（）A． B． C． D．【答案】【解析】A、盐酸与碳酸钙反应，生产的二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误；B、瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误；C、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误；D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。故选：D。题型02二氧化碳的化学性质【例2】课堂上，老师给同学们做了如下几个演示实验。下列说法错误的是（）A．此实验可观察到澄清石灰水变浑浊 B．此实验可观察到液体由紫色变红色 C．此实验主要利用了二氧化碳的物理性质 D．此实验只利用了二氧化碳的化学性质【答案】D【解析】A、可用导管向澄清石灰水中通入二氧化碳，此实验可观察到澄清石灰水变浑浊，故选项说法正确。B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变浑浊，此实验可观察到液体由紫色变红色，故选项说法正确。C、二氧化碳溶于水使瓶内压强减小，此实验主要利用了二氧化碳的物理性质，故选项说法正确。D、图中实验，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，说明了CO2密度比空气的大；蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，这是化学性质；故选项说法错误。故选：D。题型03自然界中的二氧化碳【例3】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（）A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 D．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环【答案】A【解析】A、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环，说法错误；B、碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，说法正确；C、碳循环和氧循环过程中产生了新物质，故均发生了化学变化，说法正确；D、绿色植物的生长过程，有光合作用和呼吸作用，故既涉及碳循环，又涉及氧循环，说法正确；故选：A。题型04二氧化碳与人体健康【例4】下列有关二氧化碳的说法正确的是A．二氧化碳是引发酸雨的“罪魁”B．二氧化碳固体可用于人工降雨C．二氧化碳制作碳酸饮料是利用了其物理性质D．大气中二氧化碳的产生途径主要是植物的光合作用【答案】B【详解】A、二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸为弱酸，不能引发酸雨，说法错误；B、二氧化碳固体易升华，能吸收大量的热，使水蒸气凝结，可用于人工降雨，说法正确；C、二氧化碳制作碳酸饮料是利用了二氧化碳能与水反应生成碳酸，属于化学性质，说法错误；D、大气中二氧化碳的产生途径主要是化石燃料的燃烧等，植物的光合作用吸收二氧化碳，说法错误。故选：B。题型05分解反应与化合反应【例5】下列四个反应中属于分解反应的是（）A.

氧化钙+水→氢氧化钙

B.

镁+氧气→点燃氧化镁C.

碳酸→水+二氧化碳

D.

铁+稀盐酸→氯化亚铁+氢气【答案】C【解析】A.两种物质反应生成一种物质，属于化合反应两种物质反应生成一种物质，属于化合反应一种物质反应生成两种物质，属于分解反应一种单质和化合物反应，生成另一种单质和另一种化合物，属于置换反应。故选C题型06实验室制法的药品、原理【例6】在实验室里制取二氧化碳气体，可选择的药品是（）A．碳酸钠粉末与浓盐酸 B．块状石灰石与稀硫酸 C．石灰石粉末与稀硫酸 D．块状大理石和稀盐酸【答案】D【解析】A、碳酸钠钠粉末与浓盐酸反应速率过快，且浓盐酸具有挥发性，不适合制备二氧化碳，选项A错误；B、块状石灰石与稀硫酸反应生成硫酸钙为微溶物，覆盖在石灰石表面，抑制反应进行，选项B错误；C、粉末状反应物与酸接触面积大，反应速率过快，且硫酸钙为微溶物，不适合制备二氧化碳，选项C错误；D、块状大理石与稀盐酸反应速率适中，氯化钙为易溶于水，利于二氧化碳的制备，选项D正确；故选：D。题型07实验装置和操作【例7】实验室制取二氧化碳部分操作如图所示，其中错误的是（）A．检查装置的气密性 B．仪器连接C．加入药品 D．收集气体【答案】C【解析】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧握容器外壁，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气，图中所示操作正确；B、连接玻璃管与胶皮管，先把玻璃管口用水润湿，然后稍用力即可把玻璃管插入胶皮管，故图示操作正确；C、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器，故图中操作错误；D、二氧化碳的密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，收集二氧化碳时气体应从长导管进入，空气从短导管排出，故图示操作正确。故选：C。题型08实验室制取气体的一般思路【例8】实验室常用以下装置来制取和收集气体。下列说法正确的是（）A．实验室制取氧气时，可选用③或⑤作为收集装置B．检验④中CO2是否收集满：将燃着的木条伸入集气瓶内，看木条是否熄灭C．用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先熄灭酒精灯，再将导管移出水面D．用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用②作为发生装置【答案】D【解析】A、氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，故可选用④或⑤作为收集装置，不符合题意；B、二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，二氧化碳验满：将燃着的木条放在集气瓶口，看木条是否熄灭，不能伸入集气瓶内，不符合题意；C、用①、⑤制取并收集气体完毕后，应先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯，防止水倒流，炸裂试管，不符合题意；D、用锌和稀硫酸反应制取氢气，属于固液不加热反应，发生装置可选②，符合题意。故选：D。课后强化课后强化1．化学学习小组做实验时记录了下列实验现象，其中正确的是A．硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色的火焰，生成无色无味气体B．细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体C．红磷在空气中燃烧，产生大量烟雾D．干冰升华，周围产生大量白雾2．下列是涉及二氧化碳的几个化学反应，其中二氧化碳发生还原反应的是A． B．C． D．3．日常生活中的下列物质的用途与性质的关系说法正确的是A．氧气用于炼钢是利用了氧气的可燃性B．生产汽水等碳酸饮料主要是利用二氧化碳能溶于水C．稀有气体制霓虹灯是利用了稀有气体的化学性质稳定D．氮气用于填充食品包装是因为氮气化学性质活泼4．小明对二氧化碳的性质进行探究，为了验证二氧化碳的密度比空气大，设计了以下实验。下列实验设计不符合该探究目的的是A． B．C． D．5．下列物质的性质与用途描述错误的是选项物质性质用途A氮气化学性质稳定食品防腐B氧气可燃性炼钢C干冰升华时会吸热人工降雨D稀有气体通电时会发出不同颜色的光电光源A．A B．B C．C D．D6．下列有关实验现象的描述正确是A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体B．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟C．高温时，碳与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳D．将二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，溶液变浑浊7．下列叙述、相应原理（用符号表达式表示）及基本反应类型都正确的是A．拉瓦锡研究空气成分：

化合反应B．硫粉在空气中燃烧：

氧化反应C．用过氧化氢制氧气：

分解反应D．木炭在空气中完全燃烧：

化合反应8．为了证明二氧化碳能与氢氧化钠反应，兴趣小组的同学设计了如图甲、乙两组实验，其中图1为测得乙实验瓶内气压随时间的变化情况，下列说法错误的是（已知：通常状况下，1体积水约能溶解1体积二氧化碳）A．甲实验观察到试管a内液面比试管b内的液面上升的高B．甲实验可证明二氧化碳能与水反应C．实验乙中首先注入瓶中的药品是H2OD．对比图1坐标图中的bc和de两段曲线可证明二氧化碳能与氢氧化钠反应9．取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，进行如下图所示的实验。有关此实验的说法正确A．只有实验Ⅳ中的紫色石蕊纸花会变红B．实验Ⅳ就能说明二氧化碳与水发生了反应C．实验Ⅳ中，对比小花放入集气瓶前后的现象，可以不做实验ⅢD．对比实验Ⅱ、Ⅳ可知紫色石蕊纸花变红是因为生成了酸性物质10．如图1所示，在烧瓶中充满CO2，通过注射器向瓶中分别加入同体积水和澄清石灰水，利用传感器得到的气压变化如图2。下列说法正确的是A．曲线②是向瓶中加入水测得的数据B．根据图像分析，等体积水和澄清石灰水，吸收CO2较多的是水C．刚开始压强增大，是因为加入液体后气体被压缩D．曲线①压强变小只是因为二氧化碳溶于水11．下列推理正确的是A．催化剂可以加快反应速率，则能加快应速率的物质一定是催化剂B．二氧化碳可以使燃着的木条熄灭，则能使燃着木条熄灭的一定是二氧化碳C．物体处于平衡状态所受合力为零，则物体所受合力为零一定处于平衡状态D．使用杠杆可以省力，则省力的机械一定是杠杆12．实验室有以下药品，下列鉴别方法不能达到实验目的的是选项实验目的实验方法A鉴别白醋和白酒闻气味B鉴别氮气和二氧化碳燃着的木条C鉴别