鲁教版九年级上册第六单元 燃烧与燃料第三节 大自然中的二氧化碳学案

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教学内容
第六单元 燃烧与燃料
第三节 大自然中的二氧化碳（第一课时）
知识预习
1、在空气中，按体积分数来说最多的气体为氮气；支持人呼吸的是氧气；二氧化碳的含量只有0.03%；
2、二氧化碳不支持燃烧与不燃烧，将燃着的木条伸入二氧化碳气体中，会观察木条熄灭；
3、在点燃的蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，在烧杯壁上会观察到有水珠，说明燃烧有水生成；将烧杯迅速倒转过来，向其中加入澄清的石灰水，观察到石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。上述现象可说明石蜡的组成元素中一定有碳、氢元素，可能有氧元素。
知识讲解
知识点一、二氧化碳对环境的影响
☆知识详析☆
一、二氧化碳对环境的影响，客观地说是两方面的。
1、有利的方面是：它能促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物的合成和对氧气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环。
2、不利的方面是：二氧化碳含量猛增，导致温室效应。
二、温室效应的危害：①全球变暖；②地球上的病虫害增加；③海平面上升；④气候反常；⑤土地沙漠化等。
三、对策：
①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
②开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。
③大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
☆知识延伸☆
一、温室效应——原因：过多的CO2、O3、CH4、氟氯代烷等
1、减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
2、开发新能源如、太阳能、风能、地热等清洁能源。
3、大力植树造林、严禁乱砍滥伐森林。
二、低碳生活：
低碳生活(lw carbn living)，就是指生活作息时要尽力减少所消耗的能量，特别是二氧化碳的排放量，从而低碳，减少对大气的污染，减缓生态恶化。主要是从节电、节气和回收三个环节来改变生活细节。
☆考题详解☆
【考题示例】6月5日是“世界环境日”，旨在倡导“绿色消费、节约资源、保护环境”。下面做法不符合这一主题的是（ ）
A．限制使用塑料袋，减少白色污染 B．推广使用太阳能、风能，缓解温室效应
C．讲卫生，尽量多使用一次性餐具 D．短时间不使用电脑，将其转为休眠模式
方法点拨：
1、理解低碳环保的理念、做法；
2、知道温室效应的产生原因、危害及对策；
3、从自身做起，节约资源和能源。
☆跟踪练习☆
1．二氧化碳对生活和环境有着重要影响。下列对二氧化碳利弊的描述中不正确的是( )。
A．二氧化碳可以用来做灭火剂、制冷剂
B．利用固态二氧化碳可以进行人工降雨
C．温室里施用二氧化碳对植物生长不利
D．大气中二氧化碳过多会造成温室效应
2．最近新闻报道，由于气候变暖，南极冰川以前所未有的速度融化。下列气体中能引起气候变暖的是（ ）
A．O2 B．N2 C．SO2 D．CO2
3．“低碳生活”是指返璞归真地去进行人与自然的活动，要求减少生活作息时间所消耗的能量，从而减低碳的排放。下列活动符合“低碳生活”的是（）
A．大量使用私家汽车出行，节约时间 B．教科书循环使用
C．讲卫生，尽量多用一次性餐具 D．大量建设钢铁冶炼厂，促进经济发展
知识点二、自然界中的碳循环
☆知识详析☆
碳循环，是指碳元素在自然界的循环状态，生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气（O2）。
☆知识延伸☆
1、二氧化碳的产生：
①化石燃料的燃烧②植物释放③森林火灾④呼吸作用⑤
2、自然界碳循环的基本过程如下：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物吸收,然后通过生物或地质过程以及人类活动，又以二氧化碳的形式返回大气中。
☆考题详解☆
【考题示例】氧循环和碳循环密不可分，其中属于二氧化碳转化为氧气的变化的是（ ）
A．海水吸收二氧化碳 B．动植物的呼吸作用 C．绿色植物的光合作用 D．化石燃料的燃烧
方法点拨：
了解自然界中碳循环的主要方式、原理和意义。
☆跟踪练习☆
1．自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是（ ）
A．水的电解B．动植物的呼吸
C．植物的光合作用D．蜡烛燃烧
2．在生态系统的碳循环过程中，二氧化碳进入植物体是通过（ ）
A．呼吸作用B．光合作用
C．蒸腾作用D．火山喷发
3．绿色植物的光合作用二氧化碳占空气总体积的0．03%，自然界中二氧化碳的循环如图所示，在A处不参与该循环的是( )
绿色植物的光合作用
A．植物的呼吸作用B．含碳燃料的燃烧
C．发展利用氢燃料D．人和动物的呼吸
知识点三、二氧化碳的性质
☆知识详析☆
1、物理性质：常温下是无色,无味的气体，密度比空气大，能溶于水。高压低温下可得固体----干冰。
2、化学性质:
1)一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧，不能供给呼吸
2)与水反应生成碳酸，反应的化学方程式为：CO2+H2O==H2CO3。生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变红。碳酸不稳定,易分解。H2CO3 == H2O+ CO2↑
3)能使澄清的石灰水变浑浊：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O 本反应可用于检验二氧化碳。
4)二氧化碳与水被绿色植物利用，而进行光合作用的反应，合成有机物（主要是淀粉）。
该反应的化学方程式为：6CO2+6H2Oeq \(======,\s\up8(光能),\s\d5(叶绿体))C6H12O6+6O2。
3、用途：①灭火（灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）（依据：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大）既利用其物理性质，又利用其化学性质；
②干冰用于人工降雨、制造舞台云雾、制冷剂等。利用其在升华时能够吸收大量的热这一物理性质；
③温室肥料；
④作制碳酸氢铵、碳酸钠（纯碱）的工业原料；
⑤制造碳酸型饮料。利用了二氧化碳可溶解于水、和水反应生成碳酸的性质。
☆知识延伸☆
1、灭火既利用其物理性质（密度比空气大），又利用其化学性质（不燃烧也不支持燃烧）。
2、二氧化碳在与氢氧化钙反应时：先与水反应生成碳酸；碳酸再与氢氧化钙反应。所以反应中二氧化碳会转化为碳酸根。生成的碳酸钙还可再与二氧化碳反应生成可溶于水的碳酸氢钙。反应的化学方程式为：CO2+ CaCO3+H2O===Ca（HCO3）2所以向澄清的石灰水中通入二氧化碳，会先观察到石灰水变浑浊；继续通入二氧化碳会观察到石灰水又变澄清。
当受热或压强突然变小时，水中的碳酸氢钙可以再发生分解反应生成二氧化碳、水和碳酸钙。（地下溶洞形成的原理）反应的化学方程式为：Ca（HCO3）2===CO2+ CaCO3+H2O
3、二氧化碳过多排放会引起温室效应，但不是空气污染物。
☆考题详解☆
【考题示例】下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
请回答下列问题：
（1）将二氧化碳气体通入B装置，观察到的现象是 ，可验证二氧化碳的性质是 。
（2）将二氧化碳气体通入C装置，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为： 。
（3）用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察现象： ，这些现象说明二氧化碳具有的物理性质 ，
化学性质 ， 。
方法点拨：
1、熟记二氧化碳的密度及溶解性等物理性质；
2、根据二氧化碳的化学性质判断其与水、碱溶液的反应的现象，并会书写反应的化学方程式；
3、掌握二氧化碳的常见用途。
☆跟踪练习☆
1．下列关于二氧化碳的说法错误的是（ ）
A．二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B．干冰可用于人工降雨
C．二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
2．通过实验探究可获得较多的化学知识，对右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．二氧化碳的密度比空气大 D．二氧化碳支持燃烧
3．某同学用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应（已知氮气的密度小于空气的密度），操作为：
①从b端通入氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水
③从a端通入二氧化碳④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中
⑤从a端通入氮气 ⑥从b端通入二氧化碳
其中实验操作顺序最合理的是（）
A．④⑥⑤②⑥B．④③⑤②③C．④①③①②D．④③①②③
随堂练习
知识点一、二氧化碳对环境的影响
1．下列对二氧化碳的有关描述，错误的是（ ）
A．组成：碳元素与氧元素B．化学性质：能还原氧化铜
C．用途：光合作用的原料D．环境影响：过量引起温室效应
2．“两型”社会，提倡“低碳”生活，下列有关碳及化合物的说法正确的是（）
A．二氧化碳是导致酸雨的主要气体
B．室内放一盆水能防止一氧化碳中毒
C．大气中二氧化碳消耗的途径主要是绿色植物的光合作用
D．金刚石、石墨是碳的单质，而C60则是碳的化合物
3．今年“世界环境日”的主题是“提高你的呼声，而不是海平面”，海平面上升的主要原因是由于温室效应导致的全球气候变暖。下列获取电能的途径会加剧温室效应的是（ ）
A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．核能发电
4．“六·五”世界环境日中国的主题为“向污染宣战”。下列做法符合这一主题的是（ ）
A．通过焚烧秸杆为农作物提供养分 B．通过加高烟囱排放工业废气
C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式D．施用大量的化肥和农药以提高农作物产量
5．“节能减排、低碳生活”的主题旨在倡导节约能源和利用清洁能源，减少温室气体二氧化碳的排放。下列措施中不符合该主题的是（ ）
A．广泛使用太阳能和风能等清洁能源
B．回收利用废旧金属
C．多少用一次性筷子
D．减少使用私家车次数，多乘公交车或骑自行车
知识点二、自然界中的碳循环
1．植物进行光合作用时，需不断消耗空气中的二氧化碳，但二氧化碳在大气中的含量却基本保持不变，这是由于( )
①动植物的呼吸作用 ②矿物燃料的燃烧 ③死亡动植物的腐烂 ④矿物如CaCO3的分解
A．①③B．①④C．①②D．①②③④
2．为了建设“生态扬州、绿色家园”，我市掀起了植树造林的高潮，关于植树造林的目的，下列说法不正确的是（ ）
A．防止沙尘暴B．防止水士流失
C．净化空气D．增加空气中二氧化碳含量
3．下列说法中，正确的是 （ ）
A．海底蕴藏着大量“可燃冰”，以它为燃料不会对自然界中的碳循环产生影响
B．夜间发现液化气泄漏应立即开灯并开窗通风
C．限制化工发展，关停化工企业，消除污染源头
D．扑灭电器、图书档案等火灾最适宜的灭火器是液体二氧化碳灭火器
4．自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是 （ ）
A．水变成水蒸气B．动植物的呼吸
C．植物的光合作用D．化石的燃料的燃烧
5．“碳循环”是自然界中重要的一类物质转化．其中，二氧化碳在无机物和有机物的相互转化中起着非常重要的作用．如图是这种作用的一个具体体现：
（1）上图中的有机物A在人体内转化为葡萄糖，提供生命活动所需的能量．写出葡萄糖（C6H12O6）在酶的作用下与O2反应生成CO2的化学方程式__________________________________。
（2）写出一个无机盐与酸作用转化为CO2的化学方程式 __________________________________。
（3）某有机物R在空气中完全燃烧的化学方程式为：2R+13O28CO2+10H2O，R的化学式为__________。
知识点三、二氧化碳的性质
1．有一首赞美某种气体的诗，其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境，她躯散了炎炎夏日的暑气，她奋不顾身扑向烈火，她带给大地勃勃生机……”，诗中所赞美的气体是
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D稀有气体
2．超临界CO2流体是一种与水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。下列有关它的说法错误的是( )。
A．它作为“绿色环保溶剂”能代替许多有害、有毒、易燃的有机溶剂
B．超临界CO2流体是一种特殊的物质，带火星的木条可以在其中复燃
C．CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳元素循环
D．超临界CO2流体与固体干冰的组成相同
3．某同学用如右图所示装置验证二氧化碳与水的反应。已知，氮气的密度比空气的小；该装置气密性良好，锥形瓶中放入的是用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花。具体操作有：①从a端通入二氧化碳；②从a端通入氮气；③从分液漏斗中滴加适量水；④从b端通人二氧化碳；⑤从b端通人氮气。下列实验操作顺序最合理的是（ ）
A．①③④ B．④②①③ C．④②③① D．①⑤③①
4．下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是( )。
A．二氧化碳不易溶于水
B．二氧化碳无色、无味
C．固体二氧化碳俗称“干冰”，易升华
D．相同条件下，二氧化碳的密度比空气大
5．二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，溶液变红的原因是( )。
A．二氧化碳能溶于水
B．二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使其变红
C．二氧化碳的密度比空气大
D．二氧化碳能和紫色石蕊反应
6．为了说明二氧化碳能与水发生化学反应，老师演示了如下实验：
取一朵用石蕊溶液染成的紫色的干燥纸花，将其喷水后，放入盛满二氧化碳的集气瓶中（如图所示），并观察到紫色纸花变红。接下来，请你参与以下探究：
【提出问题】是什么物质使紫色纸花变红呢？
【提出假设】假设1：二氧化碳与水反应的生成物；
假设2：________________；
假设3：________________。
【实验验证】要说明是什么物质使紫色纸花变红，要对（填“假设1”“假设2”或“假设3”）进行实验验证即可。请你写出验证假设的实验方案，并将有关实验内容填入下表：
实验步骤
实验现象
结论
【得出结论】通过以上实验探究，说明二氧化碳与水发生了化学反应。
课后巩固
测试时间：45分钟 分值100分
姓名：____________________班级：________________________成绩：________________________
一、选择题（10个小题，每小题4分，共40分）
1．节能减排，保护环境，伊娃美丽广安，是我们共同的责任．下列做法中，与此倡导不相符的是（）
A．提倡使用一次性发泡塑料餐具和塑料袋B．合理使用化肥、农药
C．发展快速公交、减少私家车出行D．提倡使用无磷洗衣粉
2．下列有关物质用途的表述错误的是（ )
A．铝可用作导线 B．医用酒精可用于杀菌消毒
C．氢氧化钠可用作调味品 D．二氧化碳可以用于灭火
3．在华沙气候大会上，中国代表团提出的要坚定不移地走绿色低碳发展之路而备受关注。下列不符合低碳理念的是（ ）
A．积极发展太阳能产业B．营造森林绿地
C．出门以步代车D．焚烧落叶
4．火星大气中含有一种称为硫化羰（羰音tāng）的物质，其化学式为COS。已知硫化羰与二氧化碳的结构相似，但能在氧气中完全燃烧，下列有关硫化羰的说法正确的是（ ）
A．硫化羰是氧化物 B．硫化羰可作为理想燃料
C．硫化羰可用作灭火 D．硫化羰在氧气中完全燃烧生成两种氧化物
5．适当提高蔬菜大棚内CO2的浓度，可增大农作物中葡萄糖（C6H12O6）的含量。这一过程可表示为：6CO2 + 12H2O C6H12O6 + 6H2O + 6O2。下列关于该过程叙述不正确的是（ ）
A．反应中涉及到三种氧化物B．葡萄糖属于糖类
C．适当提高CO2浓度有利于植物的光合作用D．无机物和有机物可以相互转化
6．为解决温室效应加剧问题，科学家正在研究如下图所示的二氧化碳新的循环体系（部分生成物已略去）。
从图中分析得出的下列结论中，正确的是（ ）
A．化合物甲可能含碳、氢、氧三种元素B．I、II、Ⅲ中都消耗了二氧化碳
C．循环过程中不需要吸收能量D．涉及的化学反应中元素的化合价不变
7．下列有关CO2的说法，不正确的是( )。
A．干冰可用于人工降雨B．CO2可用作气体燃料
C．“碳酸水”的pH小于7D．大气层中CO2过多会造成“温室效应”
8．下列做法会加剧温室效应的是 （ ）
A．大力植树造林B．鼓励私人使用小汽车代替公交车
C．骑自行车上下班D．大量利用太阳能、风能和氢能等新能源
9．如图是自然界中碳循环示意图，图中的X不包括（ ）
A．氢气燃烧B．化石燃料燃烧C．动植物呼吸D．生物遗体腐烂
10． “雪碧”是一种无色的碳酸饮料，将少量“雪碧”滴入紫色石蕊试液中，然后再加热，溶液的颜色变化情况是：（ ）
A．先变红后变紫B．变红后颜色不再改变
C．先变无色后变红D．先变蓝后变紫
11．我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（ ）
①CO2密度比空气密度大②CO2能够与水发生化学反应
③CO2不能使干石蕊纸花变色④CO2不支持燃烧
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
12．证明汽水中含有CO2气体，最合理的做法是（ ）
将燃着的木条伸进汽水中，观察是否熄灭
用手在瓶口轻轻扇动，闻有无刺激性气味
振荡汽水瓶，将喷出的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊
振荡汽水瓶，观察瓶子是否变扁
A B
C D
二、填空题：（每空2分，共26分）
1．二氧化碳是一种重要的化学物质。请写出下列化学方程式：
（1）二氧化碳和水反应________________________________；
（2）二氧化碳和澄清的石灰水反应____________________________________；
（3）尿素是一种重要的化学肥料，其化学式为CO(NH2)2。工业上，可以在高温高压的条件下，以二氧化碳和NH3为原料制得尿素并生成水，化学方程式为____________________________________。
2．如面为自然界中碳循环示意图。
请根据上图简述二氧化碳对生活和环境的影响(各写出一条即可)：
利：__________________；弊：______________________。
3．请根据右面碳循环图回答以下问题：
从图可知植物通过__________ 会吸收CO2，并放出氧气其方程式为：6CO2 + 6H2OX + 6O2，X的化学式为__________．
4.室温时，进行如下实验：
①在盛有3ml_蒸馏水的试管中滴人5滴紫色石蕊试液，充分振荡；
②在盛有3mL稀盐酸的试管中滴人5滴紫色石蕊试液，充分振荡；
③在盛有3ml_蒸馏水的试管中通入二氧化碳达到饱和，再滴人5滴紫色石蕊试液，充分振荡。
（1）将实验③所得溶液加热至沸腾一段时间后，溶液变为________色，该反应的化学方程式为____________________________________。
（2）实验②、③共有的现象是________________________________。
（3）实验①的作用是____________________________。
（4）实验①、②和③中滴加紫色石蕊试液滴数相同的目的是____________________________________。
二、实验题：（每空2分，共14分）
1．竹炭包是一种集观赏与空气净化为一体的产品。这种产品可对车内及室内空气中的一氧化碳、甲醛等有害气体进行吸附。某课外活动小组对竹炭进行初步探究。
【提出问题】竹炭中是否含有碳元素
【猜想与假设】竹炭中含有碳元素
【查阅资料】新鲜的血液，遇一氧化碳由鲜红变为暗红。
【设计实验】所用装置如下图所示。（A装置的作用为吸收空气中的水和二氧化碳）
持续鼓
入空气
氧化钙和
氢氧化钠
固体
竹炭粉末
澄
清
石
灰
水
新鲜鸡血
A B C D E
氢氧化钠溶液
（1）实验开始后，C装置中产生白色沉淀，发生反应的化学方程式为____________________________，E装置中新鲜的鸡血变为暗红色。
（2）小玥认为应在A、B装置间，再增加一个C装置，目的是________________________________。
CuO
（3）课外活动小组的同学设计的这套装置的不足之处是________________________________________，请你设计解决的方法_______________________________________________。
（4）小亮认为可以用右图所示的装置，替换原装置中的E装置，
你认为________（填“可以”或“不可以”），原因是_________________________。
【结论】竹炭中含有碳元素。
【拓展应用】竹炭细密多孔，竹炭牙膏中含有竹炭等成分具有消炎、止痛、化淤、去污等功效，下列有关竹炭牙膏的用途描述不正确的是（ ）。
A、可除衣领袖口等处的汗渍B、不能除去口中异味C、虫咬、灼伤可消炎止痛