5.3 二氧化碳 导学案 (含答案) 2025-2026学年化学科粤版（2024）九年级上册

5.3 二氧化碳
5.3.1 二氧化碳的性质
素养目标
1.了解CO2的物理性质,理解CO2的化学性质。
2.掌握CO2的主要用途,理解CO2的灭火原理。
3.了解CO2与人类生存、环境保护有密切关系。
重点
CO2的化学性质。
【自主预习】
二氧化碳的性质实验探究。
1.二氧化碳的物理性质:通常是一种无色、无臭的气体;　　　　溶于水;密度比空气的　　　　。在加压、降温的条件下可转化为　　　　,进而凝固为　　　　　　　　,固态二氧化碳俗称“　　　　”。
2.二氧化碳的化学性质:通常不能　　　　,也不支持燃烧,不能维持呼吸。
CO2能与水反应生成碳酸,反应原理:CO2+H2OH2CO3(　　　　反应)。生成的碳酸能使紫色石蕊溶液　　　　;碳酸不稳定,受热或浓度高时易分解:H2CO3　　　　　　　　
(　　　　反应),其分解产物能使澄清石灰水变　　　　,化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该反应常用来检验　　　　　　。
下列有关碳循环的说法错误的是 (　　)
A.绿色植物光合作用吸收CO2,释放O2
B.动植物呼吸作用吸收O2,释放CO2
C.用石灰水吸收空气中过量的CO2,以解决温室效应
D.提倡“低碳生活”,大力推广风能、太阳能等新能源
【合作探究】
任务驱动一：二氧化碳性质的相关验证实验
(1)现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。所以CO2可用于　　　　(既利用化学性质又利用物理性质)。
(2)
现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
结论:　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)
现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)
现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
一段时间后又恢复水平平衡,试从微观角度解释:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)
放置:　　　　　　　　　　　　。
原因:　　　　　　　　　　　　。
(6)
现象:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　。
任务驱动二：二氧化碳的化学性质
某同学设计的实验如下,取三朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥纸花,分别按下图进行实验。回答下列问题:
(1)观察记录纸花的颜色变化情况:
Ⅰ.纸花　　　　　;Ⅱ.纸花不变色;Ⅲ.纸花　　　　;把Ⅲ中纸花取出小心烘烤,纸花　　　　　　　。
(2)该同学进行三组对比实验的目的是什么 (用文字叙述)
(3)写出实验Ⅲ中发生的反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　。
下列区分下列各物质的方法中,不可行的是 (　　)
A.将CO和CO2 分别通入Ca(OH)2溶液,观察现象
B.将O2和CO2 分别通过灼热的氧化铜,观察现象
C.将H2和CO2分别通入澄清石灰水,观察现象
D.将CO和O2 分别通过灼热的铜网,观察现象
5.3.2 二氧化碳的制法
素养目标
1.了解CO2的工业制法。
2.结合O2、H2的实验室制法,了解在实验室中制取气体的方法和实验思路。
3.掌握实验室制取CO2的原理、知道实验室制取CO2的实验装置。
4.培养归纳思维能力与演绎推理能力。
重点
实验室制取CO2的化学反应原理与实验装置的选择。
【自主预习】
二氧化碳的制取、试剂及反应原理,装置的确定,检验与验满。
阅读教材,并查阅相关资料回答以下问题。
1.实验室制取CO2的试剂是　　　　　　　　　　　　　　　,其反应原理为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。收集CO2的方法是　　　　　　　　,检验CO2的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。验满CO2的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
2.实验室制取气体的装置包括　　　　　　和　　　　　　两部分;确定气体的发生装置,考虑的因素是　　　　　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　　　　;确定气体的收集装置应考虑的因素是气体的　　　　和　　　　　等。
3.实验室制取二氧化碳气体,反应物的状态为　　　　和　　　　,反应条件是　　　　　
(填“需要”或“不需要”)加热,所以选择的气体发生装置简称为固液常温型发生装置;又由于产生的二氧化碳气体的密度比空气的密度　　　,且　　　溶于水,所以选择的收集方法只能是　　　　　　　　。
4.CO2的用途:①　　　　　　;②　　　　　　;③　　　　　　;④　　　　　　。
5.自然界中的碳循环:产生CO2的途径有　　　　　　　;消耗CO2的途径有　　　　　。
6.温室效应加剧的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
7.温室效应加剧的危害:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
小华同学设计的制取CO2气体的实验装置如图所示,你认为存在的问题有 (　　)
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
【合作探究】
任务驱动一：实验室制取二氧化碳的试剂、反应原理
能不能用浓盐酸或稀硫酸代替稀盐酸 能不能用Na2CO3或CaCO3粉末代替大理石(或石灰石)块
任务驱动二：实验室里制取气体的装置的确定
实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。你用哪一套装置制取二氧化碳和氧气 请填写表格。
装置 反应物 状态 反应 条件 化学方程式 收集 方法
A
B
任务驱动三：二氧化碳的制取、检验和验满
1.实验室制取二氧化碳的主要操作步骤是什么
2.怎样检查装置气密性
3.二氧化碳的检验和验满。
检验:
验满:
任务驱动四：二氧化碳的工业制法
在工业上,我们可以利用高温煅烧石灰石的方法来制备大量的二氧化碳,其反应原理为
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
任务驱动五：二氧化碳对人类生活和环境的影响
1.造福人类:
2.对环境的影响:
下图是某同学设计的有关二氧化碳制取、干燥、收集和性质检验的装置图,你认为正确的是 (　　)
A.　　　　　B.
C.　　　　　　　D.
5.3.1【参考答案】
自主预习
预学思考
1.能　大　液体　白色雪花状固体　干冰
2.燃烧　化合　变红　H2O+CO2↑　分解　浑浊　CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O　二氧化碳
自学检测
C
合作探究
任务驱动一
(1)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭　二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气的大　灭火
(2)下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭　二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧
(3)上层蜡烛先熄灭,下层蜡烛后熄灭　二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧且密度比空气的大
(4)天平倒入二氧化碳的一端向下倾斜　二氧化碳不停地做无规则运动,逸散到外面去了
(5)正放　二氧化碳密度比空气的大
(6)饮料瓶变瘪　瓶内CO2溶于水,瓶内气体减少,压强减小到低于外界大气压
任务驱动二
(1)不变色　变红　又变为紫色
(2)证明二氧化碳能和水反应,生成碳酸。
(3)CO2+H2OH2CO3
跟踪演练
B
5.3.2【参考答案】
自主预习
预学思考
1.大理石(或石灰石)与稀盐酸　CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑　向上排空气法　通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则为CO2　在瓶口平放燃着的火柴,若火柴熄灭,则CO2已集满
2.发生装置　收集装置　反应物的状态(固态、液态)　反应条件(常温、加热)　密度　溶解性
3.固态　液态　不需要　大　能　向上排空气法
4.①灭火　②作化工产品的原料　③人工降雨(作制冷剂)　④作气体肥料
5.化石燃料的燃烧　光合作用
6.矿物燃料的燃烧,产生大量的二氧化碳
7.地球大气层的温度升高,加快冰川的融化,海平面上升等
自学检测
C
合作探究
任务驱动一
(1)不能用浓盐酸代替稀盐酸,因为浓盐酸易挥发,使制取的CO2不纯(混有氯化氢气体)。
(2)不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙,其会覆盖在大理石或石灰石的表面,阻止反应的进行。
(3)不能用Na2CO3或CaCO3粉末代替大理石(或石灰石)块,因为Na2CO3或CaCO3粉末与稀盐酸的反应速率太快,不便于收集。
任务驱动二
固+液　不加热　CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O　向上排空气法　固+固　加热　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　排水法
任务驱动三
1.①按要求组装仪器;②检验装置气密性;③向容器中放入大理石;④从长颈漏斗中注入盐酸;⑤收集气体。
2.①将实验仪器组装好后,将导管的一端放入水中,加热试管,若一段时间后,导管口有连续的气泡冒出时,说明装置的气密性好。若没有上述现象,则气密性不好,这时要一段一段地仔细用上述方法检验。②将导管的一端放入水中,用手捂住试管一段时间,若导管口有连续的气泡冒出时,则气密性好。③将导管的一端放入水中,将导管的另一端插在组装仪器上,连成的仪器中最前面的是有插孔的空反应瓶时,先用分液漏斗向瓶中滴加半瓶水,将分液漏斗的下端插入液面以下,再滴加水。若瓶中液面上升,则气密性不好。
3.将气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊,则表明气体是二氧化碳。
将燃着的木条平放在集气瓶瓶口,若木条熄灭,则表明气体已经集满。
任务驱动四
CaCO3CaO+CO2↑
任务驱动五
1.①灭火;②用作化工产品的原料;③人工降雨(作制冷剂);④作气体肥料。
2.温室效应加剧:温室气体让地球“发烧”,南极冰川开始融化,海平面上升,洪涝、干旱、暴风、冰雪、暴雨等极端气候频发,物种不断消失,各种疾病增加,死亡率提高,威胁人类生存。
跟踪演练
D