九年级化学（科粤版）上册第五章《燃料》核心知识清单

九年级化学（科粤版）上册第五章《燃料》核心知识清单一、二氧化碳的物理性质【基础】【必考】在通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体。研究物质性质时，首先需要观察其色态味，这是物理性质的基础。二氧化碳的密度比空气大，在标准状况下，其密度为1.977g/L，约为空气密度的1.5倍，这一性质决定了它可以采用向上排空气法收集，也是其能像液体一样倾倒并能覆盖在可燃物表面起到灭火作用的物理基础。二氧化碳能溶于水，在通常情况下，1体积的水大约能溶解1体积的二氧化碳，溶解性随压强的增大而增强，这就是打开汽水瓶盖时会有大量气泡冒出的原因，因为瓶内压强减小，二氧化碳的溶解度降低。固体二氧化碳俗称干冰，干冰是一种非常重要的制冷剂，它不经液化直接升华变成气体，同时吸收大量的热，使周围温度降低。二、二氧化碳的化学性质【核心】【重中之重】二氧化碳的化学性质是中考的命题核心，几乎涵盖了所有题型。首先，二氧化碳既不燃烧，也不支持燃烧，这需要通过阶梯蜡烛实验来深刻理解。该实验中，若将二氧化碳像倒液体一样倒入盛有燃着的高低不同蜡烛的烧杯中，会观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。这一现象不仅证明了二氧化碳的密度比空气大，也证明了它本身不燃烧、也不支持燃烧的化学性质。在应用此性质解题时需特别注意，结论是“一般情况”下不支持燃烧，因为像镁等活泼金属可以在二氧化碳中继续燃烧，生成氧化镁和碳。其次，二氧化碳能与水反应。这是一个极易混淆的考点。将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液变红，但使石蕊变红的并非二氧化碳本身，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸，化学方程式为CO2+H2O=H2CO3。碳酸是一种弱酸，能使紫色石蕊试液变红。这个反应常用于解释酸雨形成的一些原理。由于碳酸不稳定，容易分解，受热时又会重新分解为二氧化碳和水，化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O。因此，将已经变红的石蕊溶液加热，会观察到红色褪去，恢复为紫色。在探究实验中，常用四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥小花进行对比实验：喷稀醋酸的小花变红（证明酸能使石蕊变红）；喷水的小花不变色；直接放入干燥二氧化碳中的小花不变色；喷水后再放入二氧化碳中的小花变红。通过这组对比实验，严谨地证明了二氧化碳与水反应生成了酸性物质。再次，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。这是二氧化碳的特征反应，也是实验室鉴别二氧化碳气体最重要的方法，几乎逢考必出。反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。在解题时要注意描述：澄清石灰水变浑浊（或产生白色沉淀）。这个反应也解释了长期放置的石灰水瓶壁为什么会形成一层白膜，以及用石灰浆粉刷墙壁后为什么会变硬变白。此外，二氧化碳还具有氧化性，能与炽热的碳反应，生成一氧化碳，化学方程式为C+CO2=高温=2CO，这是一个吸热反应，也是工业上制取水煤气或发生炉煤气的原理之一。三、二氧化碳的实验室制法【高频考点】【实验探究】实验室制取二氧化碳是初中化学最重要的气体制备实验之一，需要从原理、装置、操作、检验等全流程掌握。其反应原理是使用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙，CaCO3）和稀盐酸在常温下反应，生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。在药品选择上，有非常严格的考量，这是考试的易错点。第一，不能用浓盐酸，因为浓盐酸具有强烈的挥发性，会导致制得的二氧化碳气体中混有氯化氢气体，使气体不纯。第二，不能用稀硫酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在石灰石表面，阻止内部碳酸钙与酸的接触，使反应很快停止，无法持续制得气体。第三，不能用碳酸钠粉末代替石灰石，因为碳酸钠是粉末状，且与盐酸反应速率太快，瞬间产生大量气体，不易收集，也不便于操作。根据反应物是固体和液体，且反应不需要加热的条件，发生装置应选择固液常温型。常见装置包括简易型（锥形瓶+双孔塞+长颈漏斗+直导管）、改进型（注射器或分液漏斗代替长颈漏斗，以控制反应速率）以及启普发生器原理的简易装置（带有多孔隔板和弹簧夹，可以控制反应的发生与停止）。在连接装置时，若使用长颈漏斗，必须注意其下端管口要伸入液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗口逸散。导管只需略微伸出橡胶塞即可，便于气体导出。由于二氧化碳能溶于水且密度比空气大，因此只能采用向上排空气法收集。收集时，导管应伸入集气瓶底部，以排尽瓶底空气，使收集的气体更纯净。对于气体的检验和验满，两者操作不同但常被混淆。检验时，应将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。验满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则证明二氧化碳已集满。切不可将燃着的木条伸入瓶内，否则即使没满也可能因瓶内局部浓度高而熄灭，导致误判。四、二氧化碳的工业制法及对生活和环境的影响【基础】【STS】工业上需要大量制取二氧化碳时，通常采用高温煅烧石灰石的方法，化学方程式为CaCO3=高温=CaO+CO2↑。这一过程也是生石灰（氧化钙）的工业制法。二氧化碳与人类生活和环境密切相关。它本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中二氧化碳的体积分数达到1%时，就会使人感到气闷、头晕；达到4%5%时，会使人气喘、头痛、眩晕；达到10%时，会使人不省人事，甚至死亡。因此，在进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，必须先做灯火实验，如果灯火熄灭或燃烧不旺，说明二氧化碳含量过高，人不能进入。二氧化碳是引起温室效应的主要气体。随着化石燃料的大量使用和森林面积的急剧减少，大气中的二氧化碳含量逐年上升，导致全球气候变暖、冰川融化、海平面上升、极端气候频发等一系列环境问题。为此，我们提倡低碳生活，即减少二氧化碳的排放。具体措施包括：减少使用煤、石油等化石燃料，更多利用太阳能、风能等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐；节约用电，提倡绿色出行等。尽管二氧化碳有负面影响，但它也有广泛的用途。利用其密度比空气大且不燃烧也不支持燃烧的性质，可用于灭火；干冰升华吸热，可用于人工降雨和作制冷剂；二氧化碳还是植物光合作用的原料，在农业上可用作气体肥料；此外，它也是制汽水、纯碱、尿素等化工产品的原料。五、实验探究与跨学科视角【难点】【拓展】在复习中，应建立物质的性质决定用途和制法的化学观念。例如，CO2能溶于水且与水反应，决定了它不能用排水法收集；其密度大于空气，决定了它能像液体一样倾倒。同时，要学会运用对比法区分氧气和二氧化碳的实验室制取：氧气可用排水法或向上排空气法收集，二氧化碳只能用向上排空气法；氧气用带火星的木条检验，二氧化碳用澄清石灰水检验。从跨学科视角看，二氧化碳的性质与制法体现了物理与化学知识的交融。干冰升华吸热致冷是物理变化，涉及物态变化知识；而二氧化碳与水的反应则是化学变化。大气中的碳循环是生物学与化学的综合，光合作用（消耗CO2，产生O2）和呼吸作用/化石燃料燃烧（消耗O2，产生CO2）共同维持着大气中氧气和二氧化碳的相对平衡。解题时，对于性质实验的描述，要注重现象和结论的严密性。对于制取装置的选取，要遵循“根据反应物状