2025年人教版九年级化学上册 第六单元 课题2 碳的氧化物（第1课时）同步讲义

第六章碳和碳的氧化物

课题2碳的氧化物

第1课时二氧化碳

1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质。

2.了解二氧化碳在生活和生产中的用途。

3.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维护人类生活与生态

教学目标

平衡的意义。

4.知道温室效应，了解防止温室效应进一步增强应采取的措施，初步形成节能低碳、节约资

源、保护环境的态度和健康的生活方式。。

重点：二氧化碳的性质和用途。

重点和难点

难点：二氧化碳的化学性质。

探新知教材知识解读

♦知识点一二氧化碳的性质和用途

1.二氧化碳的物理性质

⑴二氧化碳性质的探究实验

实验装置实验现象实验分析实验结论

倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的CO2,一般情况下，_________

两支蜡烛自下

使下方蜡烛首先接触到较多的co2而熄

而上，依次熄灭

1灭，上方蜡烛后接触到CO2而熄灭

部分CO2溶于水使瓶内气体减少，导致瓶

-J水

塑料瓶______内气体压强减小，在外界大气压强的作用—

--二氧化碳下，塑料瓶变瘪

二ZJ・

比较CO2密度与空气密度相对大小的方法

1.称量法。将两个相同规格的烧杯分别放在天平的两个托盘上，调节平衡。把二氧化碳气体倒入一侧

「硫新币…百就藁福不诧菊赤丁’

2.利用相对分子质量。二氧化碳的相对分子质量为44,空气的平均相对分子质量为一,表明二氧化

!碳的密度比相同状况下空气的大。

⑵二氧化碳的物理性质

颜色气味密度溶解性

——比空气_____________溶于水

①二氧化碳的溶解性：通常状况下，1体积的水能溶解约—体积的二氧化碳，增大压强会溶解得更多。

生产汽水等碳酸饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。

②在一定条件下，二氧化碳气体会变成液体或固体，固态二氧化碳叫做“

2.二氧化碳的化学性质

(1)一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。

①二氧化碳在一般情况下不支持燃烧，但对有些物质也有助燃性，例如镁带可以在二氧化碳中燃烧,

因此镁着火时不能用二氧化碳灭火。

(2)二氧化碳与水反应

取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花，分别进行以下操作：

罚

实验内容二氧化碳

g二氧化碳/**G

(III)喷水后放入二氧化

(II)放入二氧化碳中

(D喷水碳中(IV)吹干第三朵花

实验现象纸花纸花纸花纸花

CO2与水发生化学反应生

H2c03不稳定，受热

实验分析水不能使石蕊变红C02不能使石蕊变红成H2c03,H2CO3能使石

后易分解

蕊变红

二氧化碳与水反应4E成_____,碳酸能使紫色石蕊溶液变____；碳酸______________，容易分

实验结论

解成CO2和H2O

①使紫色石蕊变红的物质不是C02）而是C02与H20反应生成的H2c。3,二氧化碳本身没有酸性，不能

使紫色石蕊溶液变红，但二氧化碳与水反应生成的碳酸具有酸性，能使紫色石蕊溶液变红。

②二氧化碳能与水反应生成碳酸，化学方程式：;

③碳酸不稳定，受热易分解，化学方程式：

（3）二氧化碳与澄清石灰水的反应

实验操作把C02通人澄清石灰水中

实验现象澄清石灰水变浑浊

二氧化碳与氢氧化钙反应，生成了难溶于水的物质（白色沉淀碳酸钙

实验分析

CaCO3）,故澄清石灰水变浑浊

CO2能使澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：

实验结论

①用石灰浆［主要成分为Ca（OH）2］抹墙，墙壁日久变白变硬；长期存放石灰水的试剂瓶，瓶壁出现白色

固体，石灰水表面有一层白膜；鸡蛋放入石灰水中可以保存较长时间，这些都是因为CO2与Ca（0H）2反应

生成了CaCCh沉淀。

（4）二氧化碳能与C反应：，此过程中二氧化碳体现性。

3.二氧化碳性质与用途的关系

性质用途

能溶于水（物理性质）生产汽水等碳酸饮料

作制冷剂（用于食品的冷藏保鲜和运输、医疗上

干冰（固态C02）升华吸热（物理性质）血液制品和疫苗的储存和运输等）、人工增雨、

制造舞台云雾背景等

一般情况下，不燃烧，也不支持燃烧（化学性

灭火

质），密度比空气的大（物理性质）

参与植物光合作用（化学性质）光合作用的原料、作气体肥料

能用CO2、比O、NaCl等生产纯碱

化工产品的原料

（Na2co3）（化学性质）

即学即练

1.下列有关C5的说法，正确的是

A.将C02通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明C02具有酸性

B.C02用于灭火，既利用了其物理性质，又利用了其化学性质

C.空气中C02含量过高会加剧温室效应，贝11co2属于大气污染物

D.进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，因为C02有毒

2.下列有关验证二氧化碳性质的实验中，不能证明二氧化碳化学性质的是

♦知识点二二氧化碳对生活和环境的影响

1.二氧化碳对人体健康的影响

二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时,

会对人体健康产生影响。因此，在人群密集的地方应该注意通风换气。

进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，要先做o即将一支燃着的蜡烛放在上述场所，若蜡

烛熄灭或燃烧不旺，说明二氧化碳含量较高，人不能直接进去。

2.自然界中二氧化碳的循环

3.二氧化碳对环境的影响——温室效应

大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让阳光透过，又能吸收地面散发

的热量，起到了使地球升温的作用，这种现象叫作温室效应。

产生温室、。3（臭氧）、

效应的气体、氟氯代烷等

/人类消耗的化石燃料急剧增加，'

温室效应大气中二氧化J1排入大气中的二氧化碳越来越多,

温室增强的原因碳含量增多［（森林遭到破坏，使二氧化碳的吸、

效应'收量减少

导致两级冰川融化，使海平面升高，可

能淹没部分沿海城市

全麻使土地沙漠化，造成农业减产

变暖I使暴雨、洪水等灾害性和极端气候事

件发生频率和强度增加

I影响自然生态系统，改变生物多样性等

4.低碳行动与可持续发展

世界各国签署限制

二氧化碳排放的国

际公约，并严格执行

减少使用化石燃料，

更多地利用太阳能、-

风能等清洁能源

促进节能产品和技

术的进一步开发和

普及,提高能源的生

产效率和使用效率

指在某一个时间点，

二氧化碳的排放不

再增长，达到峰值，

之后逐步回落

我国二氧化碳排放

力争于2030年前达碳中和

到峰值

即学即练

1.“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。下列说法不正确的是

A.图中产生二氧化碳的主要途径是①③⑥

B.碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环

C.绿色植物通过光合作用，将太阳能转化成化学能

D.海水吸收C02过程中既有物理变化又有化学变化

2.2025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

不自理的是

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

揭规律,讲透重点难点

一'二氧化碳的化学性质

①一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。

②二氧化碳能与水反应生成碳酸：H2O+CO2===H2CO3O

③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2===CaCO3HH20。

④二氧化碳能与C反应：CCh+C真暹=2CO,此过程中二氧化碳体现氧化性。

.实践应用

1.学习了二氧化碳的性质后，同学们设计实验验证二氧化碳能否与水反应。

(1)实验一：如图所示，向盛满二氧化碳的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即旋

紧瓶塞，振荡。观察到的现象是0判断该反应能否验证C02能与水反应，并说明理

［讨论］C02溶于水无明显现象，不能用观察的方法判断是否发生反应，于是设计了下列实

验。用如图所示实验探究C02的性质。

干燥的湿润的澄清

紫色石紫色石石灰水

蕊小花蕊小花

(2)证明二氧化碳能与水反应，依据的实验现象为

(3)c处发生反应的化学方程式为

(4)d处观察到燃烧的蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是

2.某同学设计如图所示装置完成二氧化碳性质的验证实验。

+CaCl,=CaCO3J+2NaCl

(1)通入C02后澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为。

(2)观察到的现象，说明二氧化碳与水发生了反应。

(3)若要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应，可加入足量的X为(写试剂名

称)，观察到的现象为。

(4)实验后，取出湿润的石蕊纸条，一段时间后发现纸条变回紫色，产生该现象的原因

帮解题方法能力构建

考点一二氧化碳的物理性质及实验探究

【例11如图所示的实验中，能证明C02具有哪些性质

①C02是无色无味的气体；②C02不能燃烧；③C02不支持燃烧；

②C02密度大于空气；⑤C02能溶于水；⑥C02能与水反应生成碳酸

A.①②③④B.②③④⑤C.③④⑤⑥D.②④⑤⑥

【变式1-1】小明同学按如图装置进行实验，不熊得出的结论是

A.分子在不断运动B.C02可溶于水

C.C02不支持燃烧D.C02的密度大于空气

【变式1-2】干冰常用于食品保鲜。同学们利用保鲜袋中的干冰设计并完成了如图所示的

实验探究。下列有关说法正确的是

A.①静置，烧杯内气球上浮，证明二氧化碳的密度大于空气的密度

B.②加水后烧杯内只发生物理变化

C.③烧杯内形成白雾的原因是干冰升华放热

D.④紫色石蕊溶液变蓝

【变式1-3］下列实验中，只能验证二氧化碳物理性质的是

co2

矿泉水

塑料瓶

----CC)2

.澄清

D.石灰水

考点二二氧化碳的化学性质

【例2】小亮同学利用生活中的废弃材料设计了如图所示的装置，用它探究二氧化碳的制

取和性质（固定装置未画出），图中a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为含有紫色

石蕊的干燥棉花。

（1）最左侧试管内可观察到的现象是，发生反应的化学方程式为O

（2）右侧玻璃管内观察到a、b、c、d四处中处棉花先变____色，说明二氧化碳

具有的物理性质是，化学性质是（用化学方程式表示）。

【变式2-1］性质决定用途。下列有关C02性质与用途关系的说法，错误的是

A.二氧化碳易溶于水，可用来制碳酸饮料

B.干冰升华时要吸收大量的热，可用作制冷剂

C.C02是绿色植物光合作用的原料，可用作温室气体肥料

D.C5能用于灭火，利用了不助燃、不可燃、密度比空气大的性质

【变式2-2】下列验证"C02与NaOH溶液反应”的装置中，不能观察到明显现象的是（装

置气密性均良好)

【变式2-3】化学兴趣小组的同学展开了对二氧化碳性质的探究:

CO,

浸有紫色

石蕊溶液

的纸花、3

甲乙丙

(1)实验乙发生反应的化学方程式为;

(2)实验丙的现象是,说明了二氧化碳具有的物理性质是,化学

性质是,利用以上性质，二氧化碳在生活中可以用于。

(3)实验甲中观察到紫色石蕊纸花变红。对于该现象，同学们提出问题：是什么物质使紫

色石蕊试液变红？

【查阅资料】酸性物质能使紫色石蕊试液变红色

同学们用石蕊试液染成紫色的干燥纸花设计了如下实验，请你完成下表：

直接喷水直接放入喷水后放入二氧化碳中

二氧化碳中

实验I实验H实验III

实验编

设计意图实验现象

号

I—纸花不变色

说明二氧化碳不能使石蕊变

II—

红

III——

考点三二氧化碳对生活和环境的影响

【例3】下图是自然界中的碳氧循环示意图，根据下图和所学知识回答相关问题:

(1)图中消耗C02的有(填图中序号，下同)，属于缓慢氧化的是o

下列关于碳氧循环说法正确的是。(填序号)

A.碳氧循环过程中元素守恒，元素化合价不变

B.碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生

C.碳氧循环有利于维持大气中氧气和C5含量的相对稳定

(2)氧气和臭氧的化学性质(填“相同”或“不同”)，原因是。

(3)减少C02排放，减缓全球气候变暖是当今世界要解决的重大环境问题。请你从产生和消

耗两个角度解释C5的含量冬季要比夏季高的原因_________、。

(4)C。?不仅能与水反应生成碳酸，还能与水进行光合作用生成葡萄糖(化学式为1兄2。6),

请你解释同样是C02与水反应，产物完全不同的原因是o

【变式3-1】C0?地质封存是指将CO?气体捕集后注入特定的地层长期储存，是实现碳中和

的重要途径之一。下列有关说法错误的是

二氧化碳气体

压入地下

A.C°2对人类生活有利有弊

B.如果C02被封存在含氢氧化钙的地下水层中，可慢慢转化为固态碳酸盐

C.C5气体被压缩成液态C0?时，CO?分子变小了

D.该方法可能存在的风险是c02泄漏，局部C5浓度快速上升，威胁人类生命健康

【变式3-2】阅读下列材料，完成下列小题。

我国力争在2060年前实现“碳中和”。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。利

用逆水煤气变换反应可捕集CO2并催化转化为COo

(1)下列有关CO2和CO的说法不正确的是

A.CO2和CO均具有可燃性

B.减少化石燃料的使用可减少碳排放

C.CO2和CO在一定条件下可以相互转化

D.利用CO2人工合成淀粉对解决粮食危机和减少碳排放意义重大

(2)逆水煤气变换反应的微观过程如图所示。下列说法正确的是

8300吸附解离一重组一—脱附。•&>COOOH

，〃〃〃〃〃〃一"，源ZE一*苏忌—"苏，濡—"〃〃〃〃〃〃......催化剂

A.“吸附’时发生了化学变化

B.反应过程中CO2“解离”为C和O

C.反应前后分子总数发生变化

D.生成的CO和H2O的质量比为14：9

【变式3-3KO2的捕集与资源化利用是化学研究热点，我国力争在2060年实现“碳中和”。

I.CO2的捕集

(1)“碳中和”是指采取措施减少等温室气体的排放量,达至U相对“零排放”。

(2)红树林具有很强的CO2吸收能力，合理种植红树林，有助于积极营造碳中和林，而且

红树林沉积物中的碳酸盐，如碳酸钙可以在一定条件下继续吸收二氧化碳，生成碳酸氢钙

[Ca(HCO3)2],请写出该过程的反应方程式：

II.C02的资源化利用

中科院天津工业生物技术研究所，在实验室中首次实现了从C02到淀粉的低成本人工合

成，过程类似“搭积木”(如图)

1

“'••考•缪碳原子Oo..QX)8

8今晨黑3>030七/丁艇

光子晶体碳三化合物直链淀粉支链淀粉

(3)反应①前后的物质中，属于氧化物的共有种。

(4)关于C02人工合成淀粉的意义，除了为“碳中和”提供一种思路外，还(填

字母)。

a.有利于解决粮食问题b.可以节约耕地c.可以降低生产淀粉成本

刷好题同步分层测评

；基础达标

1.下列关于C02的说法正确的是

A.C02属于氧化物，可用作灭火剂、碳酸饮料等

B.C02是一种有毒的气体，会导致空气污染

C.空气中C02含量过高，是导致酸雨的主要原因

D.在高温条件下C02和能02反应生成C0

2.“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡，基本实现零排放。下列有关二氧化碳

的说法正确的是

A.能与人体血红蛋白结合，使人中毒B.密度比空气小

C.干冰可用于人工降雨D.二氧化碳是一种空气污染物

3.国家速滑馆“冰丝带”采用C02制冰技术，可实现C02循环利用，碳排放几乎为零。下列

说法正确的是

A.C°2与冰的化学性质相同B.C02分子在制冰过程中不再运动

B.C5制冰会造成温室效应加剧D.C5在制冰过程中发生的是物理变化

4.我国力争2060年前实现“碳中和”，彰显大国责任与担当。下列做法与这一主题不相符

的是

A.节约用电，人走灯关B.积极参与植树造林

B.露天焚烧树叶和杂草D.使用太阳能热水器

5.2025年是我国“双碳”政策落地攻坚的关键时期。以下关于“双碳”的理解不合理的是

A.“碳中和”“碳达峰”中的“碳”指的是C°2

B.“低碳生活”是提倡不使用含碳元素的物质

C.书籍循环使用是践行“双碳”的有效方式

D.开发新能源有利于“双碳”目标的实现

6.下列关于二氧化碳性质的叙述中不正确的是

A.二氧化碳是无色有毒的气体

B.二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊

C.一般情况下二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧

D.二氧化碳能与水反应

7.下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是

8.下列有关二氧化碳的说法，正确的是

A.将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变为红色，说明二氧化碳具有酸性

B.将燃着的木条伸入某气体中，若木条熄灭，则该气体是C5

C.干冰升华时吸收热量，可用于制造舞台云雾效果

D.进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒

9.大棚种植蔬菜时，经常使用C5作气体肥料。下列说法不正确的是

A.C。?可以增加蔬菜产量B.使用C02作气体肥料期间可以大量浇水

B.应在太阳出来后补充C02气体肥料D.含量过高时，菜农不可长期待在棚中

10.下列鉴别空气、氧气和二氧化碳3瓶气体的方法中，正确的是

A.插入燃烧的木条B.观察颜色C.加澄清石灰水D.闻气味

I■综合应用

11.在甲、乙两个等体积的软塑料瓶中，分别盛有等体积的滴有紫色石蕊溶液的水，用图

示两种方法收集满二氧化碳后，旋紧瓶盖振荡，则观察到的现象是

甲乙

A.甲瓶没有任何变化，乙瓶紫色石蕊溶液变红

B.甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，乙瓶变瘪

C.甲、乙两瓶紫色石蕊溶液均变红，甲瓶变瘪

D.甲瓶变瘪，乙瓶紫色石蕊溶液变红

12.为探究二氧化碳的性质设计了如图所示的实验装置。下列说法正确的是

B.实验后用热吹风机烘干湿润的石蕊纸花，纸花颜色不变

C.两支蜡烛均熄灭，说明二氧化碳能灭火

D.该实验只能证明二氧化碳的化学性质

13.如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为湿润的紫色石蕊试纸，②为干燥的紫色

石蕊试纸。下列说法正确的是

A.装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显

B.装置B中①③变红，②不变红是因为生成的C02呈酸性，能使石蕊试纸变红色

C.装置B中能说明二氧化碳的密度比空气大的现象是③比①先变红

D.装置C中点燃的蜡烛自上而下熄灭，说明C02不支持燃烧

14.自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成，各圈层之间的物质和能量不停循环，

其中“碳循环”是自然界存在的重要循环(如图1所示)，这些循环既跟物质的组成、结构和性质

有关，也受人类活动的影响，并通过复杂的物理变化和化学变化实现。

H

O

C

图2

阅读分析，解答问题:

(1)自然界中产生氧气的主要途径是O

(2)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径之一是通

过海水吸收空气中的二氧化碳，海水吸收二氧化碳的原理之一是利用水与二氧化碳反应，发生

的化学方程式是：。

(3)《齐民要术》记载“粟米曲作酢”，“酢”即醋酸。我国科研人员研究出用二氧化碳与甲

烷(CH4)在催化剂的条件下制取醋酸(CH3co0H)的新方法，新方法的反应微观示意图如图2所

示，请写出该反应的化学方程式。新方法有助于减缓o

15.近年，我国科研团队首次在实验室无需任何植物,实现了从二氧化碳到淀粉的全合成,

同时也实现了二氧化碳的其他转化，其中利用二氧化碳制取甲醇(CH30H)的微观示意图如下，

请根据该图回答

催化剂Qn°狙原厂

OSO+oo-->oaoo+。氧原子

甲乙丙丁•碳原子

(1)生成物丙、丁中属于氧化物的是(填化学式)；

(2)写出该反应的化学方程式为；

(3)在此转化过程中，反应物C02与H2的质量比是；

(4)甲醇是一种液体燃料。根据以上信息和资料，谈谈将二氧化碳转化成其他物质具有的

意义是-(答出一点即可)

II拓展培优

16.某化学兴趣小组用以下装置(如图)做有关C02气体性质的实验。

(1)如图1所示，甲同学将集气瓶中的C5缓缓倒入烧杯中，观察到的现象是o

该现象说明一般情况下二氧化碳具有的性质是、。

(2)乙同学在常温下进行如图2所示的实验。观察到烧瓶中固体逐渐减少，该过程发生了

(填“物理”或“化学”)变化；还能观察到试管中有气泡产生，溶液颜色___________O

(3)丙同学挤压图3装置中滴管的胶头，使其中溶液滴入烧瓶，振荡烧瓶，可以观察到的

现象是0产生该现象的原因是。

17.阅读下列短文，回答问题。

“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一、“碳捕捉技术”是指将工业中产生的

C02分离出来进行储存和利用的工艺和技术。“碳封存技