【核心素养】6.2.1 碳的氧化物 同步探究学案 -化学人教版九上
文档属性
| 名称 | 【核心素养】6.2.1 碳的氧化物 同步探究学案 -化学人教版九上 |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.4MB | ||
| 资源类型 | 学案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2026-11-09 00:00:00 | ||
文档简介
/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学
6.2.1 碳的氧化物
化学观念:认识二氧化碳的物理性质与化学性质,初步形成“物质性质决定用途”的学科观念。
科学思维:通过实验现象分析二氧化碳的性质,培养基于证据进行推理与模型建构的思维。
科学探究与实践:经历二氧化碳性质的探究过程,初步学会运用实验手段验证气体的性质。
科学态度与责任:在合作探究中养成严谨求实的科学态度,增强运用化学知识服务生活的责任意识。
1. 二氧化碳的物理性质:在通常状况下,二氧化碳是一种_______________色、_______________臭的气体,密度比空气_______________,_______________溶于水(用_______________法收集),固态二氧化碳叫作_______________。
注:(1) 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29,则其密度比相同状况下空气的小。
2. 二氧化碳的化学性质:
(1) “三不”:一般情况下,CO 不能燃烧,也_______________燃烧,_______________供给呼吸(二氧化碳本身无毒)。
(2) CO 能与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为_______________ ,碳酸能使紫色石蕊溶液变成_______________色;碳酸很不稳定,易分解,反应的化学方程式为_______________ 。
(3) CO 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为_______________(用于检验二氧化碳)。
(4) CO 在高温条件下与碳反应,反应的化学方程式为_______________。
3. 二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)对人体健康:二氧化碳本身_______________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_______________。
(2)对环境:CO2能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用,该现象叫作_______________,能产生这种现象的气体还有甲烷(CH4)、_______________(O3)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷等。
4. 自然界中的碳循环:人和动植物的呼吸,_______________、_______________和_______________化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的_______________作用吸收二氧化碳,释放氧气。
5. 低碳行动:控制大气中_______________的含量,防止温室效应进一步增强。
具体措施有:减少使用_______________,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;促进节能产品和技术进一步开发和普及;大力_______________,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;等等。
【任务一】问题导入
1.为什么这些村民进入久未开封菜窖或红薯窖后,会发生窒息被困甚至死亡?这幕后的黑手到底是谁?
答:_______________。
那么通过该案情,说明二氧化碳具备怎样的性质?它有毒吗?
答:_______________
二氧化碳还具有哪些性质?既然二氧化碳不可供给呼吸,是否意味着它毫无用处?让我们带着问题进入今天课堂的学习。
【任务二】二氧化碳的性质及探究实验
1、验证二氧化碳的性质实验
(1)【实验6-3】如下图所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析。
现象 _______________
分析 _______________
【思考与讨论】
进入长期未开启的菜窖前,为什么要先做灯火试验?灯火试验的原理是什么?如果灯火在菜窖内熄灭,说明了什么?此时应该采取什么措施才能确保安全进入?
原因:菜窖是一个相对密闭的空间,长期未开启时,蔬菜等进行_______________作用会消耗_______________,同时可能产生大量_______________。_______________不能供给呼吸,当窖内_______________不足或_______________浓度过高时,人直接进入会因缺氧而窒息,甚至危及生命。因此,进入前必须检验窖内气体是否安全。
原理:灯火试验利用了二氧化碳_______________支持燃烧的化学性质。
熄灭说明:灯火熄灭说明窖内二氧化碳浓度过_______________(通常超过一定限值),氧气含量过_______________,人进入会有窒息危险。
安全措施:此时绝对不能贸然进入。应打开菜窖的通风口或盖子,用风扇等设备进行强制通风,让新鲜空气进入,排出_______________。通风一段时间后,再次进行灯火试验,直到灯火能正常燃烧,确认安全后方可进入。必要时可佩戴氧气呼吸器或请求专业人员协助。
(2)【实验6-4】如下图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析。
现象 _______________
分析 _______________
【小结】二氧化碳的物理性质:(在标准状况下)
性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性
CO2 _______________ _______________ _______________ _______________ _______________
通常状况下,1体积的水能溶解约_______________体积的二氧化碳,_______________压强会溶解更多
思考:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?
【实验6-5】取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。如图下所示,向第一朵纸花喷水;将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中;将第三朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中。观察三朵纸花的颜色变化。将第三朵纸花取出,小心地用吹风机吹干,观察现象。
步骤 (1)喷水 (2)放入二氧化碳中 (3)喷水后放入二氧化碳中 (4)吹干第三朵花
现象 _______________ _______________ _______________ _______________
结论 水_______________使干的紫色花朵变红 二氧化碳_______________使干的紫色花朵变红 CO2与水混合后_______________使干的紫色花朵变红 H2CO3不稳定,受热后易_______________,其反应化学方程式为:_______________
分析 综合 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分析:二氧化碳与水发生反应能生成一种_______________物质,其反应化学方程式为:_______________
【小结】①二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。其反应化学方程式为:_______________
②碳酸不稳定,容易分解为二氧化碳和水,其反应化学方程式为:_______________(4)二氧化碳_______________与氢氧化钙【Ca(OH)2】反应生成了白色的_______________沉淀。
(5)二氧化碳还能与碳在高温的条件反应生成一氧化碳。反应的化学方程式为_______________。
【任务三】二氧化碳的用途
1、二氧化碳的固态“_______________”:制冷剂;人工增雨
2、二氧化碳还能作_______________饮料
3、二氧化碳是植物进行_______________作用的原料
4、二氧化碳还可作_______________肥料
5、二氧化碳是化工产品的原料
6、二氧化碳还可以用于_______________
【任务四】二氧化碳对生活和环境的影响
1、自然界中产生和消耗二氧化碳的途径
产生二氧化碳的途径:动植物_______________、化石燃料的_______________等。
消耗二氧化碳的途径:植物进行_______________作用等。
2、CO2本身没有毒性,但CO2_______________供给呼吸。
当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体健康产生影响
空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
3 使人呼吸急促
10 使人丧失知觉、呼吸停止,以致死亡
3、二氧化碳对环境的影响(温室效应)
(1)温室效应:大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖
(2)温室气体:能产生温室效应的气体除了二氧化碳,还有_______________(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(NO)、氟氯代烷等
(3)温室效应的危害:
①两极冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市。
② 使土地_______________化,造成农业减产。
③气候反常,海洋风暴增多 。
④影响自然生态系统,改变生物多样性。
【任务五】低碳行动与可持续发展
温室效应增强的防治措施
① 减少使用_______________燃料,更多地利用_______________、_______________等清洁能源。
②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。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
④采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
1.探究二氧化碳性质的实验装置如图所示,下列说法正确的是()
A.a变红说明二氧化碳有酸性
B.b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙
C.变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色
D.c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大_______________2.北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用了直冷制冰新技术,该技术通过汽化吸热完成制冰过程。下列相关说法中,不合理的是()
A.属于纯净物 B.液态汽化属于化学变化
C.该制冰新技术的使用有利于环境保护 D.该制冰过程中水分子的构成不变
3.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是()
A.CO2的排放导致了酸雨
B.二氧化碳的产生途径有动物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
4.中国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法中不利于实现上述目标的是()
A.推广新能源汽车 B.植树造林 C.随手关灯 D.使用一次性餐具
5.兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是________。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②________。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个________实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为________。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①________,发生反应的化学方程式为②________。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因________。
【应用与评价】
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(7)上述循环体系中可循环利用的物质是________。
(8)复合催化剂在反应前后________不变。
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6.2.1 碳的氧化物
化学观念:认识二氧化碳的物理性质与化学性质,初步形成“物质性质决定用途”的学科观念。
科学思维:通过实验现象分析二氧化碳的性质,培养基于证据进行推理与模型建构的思维。
科学探究与实践:经历二氧化碳性质的探究过程,初步学会运用实验手段验证气体的性质。
科学态度与责任:在合作探究中养成严谨求实的科学态度,增强运用化学知识服务生活的责任意识。
1. 二氧化碳的物理性质:在通常状况下,二氧化碳是一种无色、无臭的气体,密度比空气大,能溶于水(用向上排空气法收集),固态二氧化碳叫作干冰。
注:(1) 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29,则其密度比相同状况下空气的小。
2. 二氧化碳的化学性质:
(1) “三不”:一般情况下,CO 不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸(二氧化碳本身无毒)。
(2) CO 能与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2↑+H2O=H2CO3 ,碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色;碳酸很不稳定,易分解,反应的化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O 。
(3) CO 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(用于检验二氧化碳)。
(4) CO 在高温条件下与碳反应,反应的化学方程式为。
3. 二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)对人体健康:二氧化碳本身无毒性,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。
(2)对环境:CO2能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用,该现象叫作温室效应,能产生这种现象的气体还有甲烷(CH4)、臭氧(O3)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷等。
4. 自然界中的碳循环:人和动植物的呼吸,煤、石油和天然气化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的光合作用吸收二氧化碳,释放氧气。
5. 低碳行动:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
具体措施有: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进一步开发和普及;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;等等。
【任务一】问题导入
1.为什么这些村民进入久未开封菜窖或红薯窖后,会发生窒息被困甚至死亡?这幕后的黑手到底是谁?
答:二氧化碳。
那么通过该案情,说明二氧化碳具备怎样的性质?它有毒吗?
答:二氧化碳不可供给呼吸,但没有毒性。
二氧化碳还具有哪些性质?既然二氧化碳不可供给呼吸,是否意味着它毫无用处?让我们带着问题进入今天课堂的学习。
【任务二】二氧化碳的性质及探究实验
1、验证二氧化碳的性质实验
(1)【实验6-3】如下图所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析。
现象 蜡烛由下而上依次熄灭
分析 CO2密度大于空气,CO2不可燃,一般情况下也不助燃
【思考与讨论】
进入长期未开启的菜窖前,为什么要先做灯火试验?灯火试验的原理是什么?如果灯火在菜窖内熄灭,说明了什么?此时应该采取什么措施才能确保安全进入?
原因:菜窖是一个相对密闭的空间,长期未开启时,蔬菜等进行呼吸作用会消耗氧气,同时可能产生大量二氧化碳。二氧化碳不能供给呼吸,当窖内氧气不足或二氧化碳浓度过高时,人直接进入会因缺氧而窒息,甚至危及生命。因此,进入前必须检验窖内气体是否安全。
原理:灯火试验利用了二氧化碳不能支持燃烧的化学性质。
熄灭说明:灯火熄灭说明窖内二氧化碳浓度过高(通常超过一定限值),氧气含量过低,人进入会有窒息危险。
安全措施:此时绝对不能贸然进入。应打开菜窖的通风口或盖子,用风扇等设备进行强制通风,让新鲜空气进入,排出二氧化碳。通风一段时间后,再次进行灯火试验,直到灯火能正常燃烧,确认安全后方可进入。必要时可佩戴氧气呼吸器或请求专业人员协助。
(2)【实验6-4】如下图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析。
现象 塑料瓶变瘪了
分析 CO2能溶于水
【小结】二氧化碳的物理性质:(在标准状况下)
性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性
CO2 无色 气体 无臭 ρ二氧化碳>ρ空气 能溶于水
通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增大压强会溶解更多
思考:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?
【实验6-5】取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。如图下所示,向第一朵纸花喷水;将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中;将第三朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中。观察三朵纸花的颜色变化。将第三朵纸花取出,小心地用吹风机吹干,观察现象。
步骤 (1)喷水 (2)放入二氧化碳中 (3)喷水后放入二氧化碳中 (4)吹干第三朵花
现象 纸花不变色 纸花不变色 纸花由紫色变红色 纸花由红色变回紫色
结论 水不能使干的紫色花朵变红 二氧化碳不能使干的紫色花朵变红 CO2与水混合后能使干的紫色花朵变红 H2CO3不稳定,受热后易分解,其反应化学方程式为:H2CO3=CO2↑+H2O
分析 综合 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分析:二氧化碳与水发生反应能生成一种酸性物质,其反应化学方程式为:CO2↑+H2O=H2CO3
【小结】①二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。其反应化学方程式为:CO2↑+H2O=H2CO3
②碳酸不稳定,容易分解为二氧化碳和水,其反应化学方程式为:H2CO3=CO2↑+H2O
(4)二氧化碳能与氢氧化钙【Ca(OH)2】反应生成了白色的碳酸钙沉淀。
(5)二氧化碳还能与碳在高温的条件反应生成一氧化碳。反应的化学方程式为。
【任务三】二氧化碳的用途
1、二氧化碳的固态“干冰”:制冷剂;人工增雨
2、二氧化碳还能作碳酸饮料
3、二氧化碳是植物进行光合作用的原料
4、二氧化碳还可作气体肥料
5、二氧化碳是化工产品的原料
6、二氧化碳还可以用于灭火
【任务四】二氧化碳对生活和环境的影响
1、自然界中产生和消耗二氧化碳的途径
产生二氧化碳的途径:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。
消耗二氧化碳的途径:植物进行光合作用等。
2、CO2本身没有毒性,但CO2不能供给呼吸。
当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体健康产生影响
空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
3 使人呼吸急促
10 使人丧失知觉、呼吸停止,以致死亡
3、二氧化碳对环境的影响(温室效应)
(1)温室效应:大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖
(2)温室气体:能产生温室效应的气体除了二氧化碳,还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(NO)、氟氯代烷等
(3)温室效应的危害:
①两极冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市。
② 使土地沙漠化,造成农业减产。
③气候反常,海洋风暴增多 。
④影响自然生态系统,改变生物多样性。
【任务五】低碳行动与可持续发展
温室效应增强的防治措施
① 减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源。
②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。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
④采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
1.探究二氧化碳性质的实验装置如图所示,下列说法正确的是(B)
A.a变红说明二氧化碳有酸性
B.b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙
C.变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色
D.c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大
【解析】A.CO2本身无酸性,a处湿润石蕊试纸变红是因为CO2与水反应生成碳酸(),是碳酸使石蕊变红,A错误。
B.b处反应为,可观察到澄清石灰水变浑浊,B正确。
C.碳酸受热易分解为和,酸性消失,变红的石蕊试纸会变回紫色,而非无色,C错误。
D.若c处导气管伸入烧杯底部,会直接将通到下层蜡烛处,无法通过“下层蜡烛先熄灭”’的现象证明密度比空气大,D错误。
2.北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用了直冷制冰新技术,该技术通过汽化吸热完成制冰过程。下列相关说法中,不合理的是(B)
A.属于纯净物 B.液态汽化属于化学变化
C.该制冰新技术的使用有利于环境保护 D.该制冰过程中水分子的构成不变
【解析】A.仅由一种物质组成,属于纯净物,说法正确。
B.液态汽化只是物质由液态变为气态的状态改变,无新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,说法错误。
C.该技术可替代传统会破坏臭氧层的氟利昂类制冰剂,有利于环境保护,说法正确。
D.制冰过程是水凝固为冰的物理变化,物理变化中分子本身的构成不发生改变,仅分子间隔变化,说法正确。
3.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是(B)
A.CO2的排放导致了酸雨
B.二氧化碳的产生途径有动物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
【解析】A.酸雨是由、氮氧化物等污染物排放导致的,排放主要引发温室效应,不是酸雨的成因,A错误。
B.动物呼吸作用会消耗、生成,含碳的化石燃料充分燃烧也会生成,二者都是的常见产生途径,B正确。
C.植物光合作用只能吸收部分大气中的,无法将其全部吸收,人类活动过量排放还会导致温室效应加剧,C错误。
D.含量过高会引发氧中毒等问题,是植物光合作用的必需原料,还有灭火、作化工原料等用途,并非越少越好,大气中二者含量需要维持动态平衡,D错误。
4.中国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法中不利于实现上述目标的是(D)
A.推广新能源汽车 B.植树造林 C.随手关灯 D.使用一次性餐具
【解析】A. 推广新能源汽车可减少化石燃料消耗,降低排放,利于实现该目标;
B. 树木可通过光合作用吸收,植树造林可增加二氧化碳的吸收,降低大气中含量,利于实现该目标;
C. 随手关灯可以节约电能,减少火力发电的化石燃料消耗,降低排放,利于实现该目标;
D. 使用一次性餐具会加大林木消耗,减少吸收量,且其生产、处理过程会额外排放,不利于实现该目标。
5.兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是是否有新物质生成。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②软塑料瓶变瘪。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个向干燥的紫色石蕊纸花上喷水实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红,发生反应的化学方程式为②。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因。
【应用与评价】
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(7)上述循环体系中可循环利用的物质是二氧化碳/CO2。
(8)复合催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
【解析】(1)略;
(2)步骤2中打开瓶盖向该软塑料瓶注入约体积的水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,会导致瓶内气体减少,压强减小,故还可观察到:软塑料瓶变瘪;
(3)步骤1中把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,步骤2中向该软塑料瓶注入约体积的水,紫色石蕊纸花变红,还可能是水使紫色石蕊纸花变红,故该实验不能得出“能与水反应”的结论,还需要补充一个实验,向干燥的紫色石蕊纸花上喷水,纸花不变色,说明水不能使石蕊变色,从而说明二氧化碳能与水发生反应;
(4)略;
(5)二氧化碳不能使石蕊变色,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故现象是:干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红;
略;
(6)将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,故纸花由红变紫;
(7)由图可知,二氧化碳既是反应物,又是生成物,可以循环利用;
(8)略。
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6.2.1 碳的氧化物
化学观念:认识二氧化碳的物理性质与化学性质,初步形成“物质性质决定用途”的学科观念。
科学思维:通过实验现象分析二氧化碳的性质,培养基于证据进行推理与模型建构的思维。
科学探究与实践:经历二氧化碳性质的探究过程,初步学会运用实验手段验证气体的性质。
科学态度与责任:在合作探究中养成严谨求实的科学态度,增强运用化学知识服务生活的责任意识。
1. 二氧化碳的物理性质:在通常状况下,二氧化碳是一种_______________色、_______________臭的气体,密度比空气_______________,_______________溶于水(用_______________法收集),固态二氧化碳叫作_______________。
注:(1) 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29,则其密度比相同状况下空气的小。
2. 二氧化碳的化学性质:
(1) “三不”:一般情况下,CO 不能燃烧,也_______________燃烧,_______________供给呼吸(二氧化碳本身无毒)。
(2) CO 能与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为_______________ ,碳酸能使紫色石蕊溶液变成_______________色;碳酸很不稳定,易分解,反应的化学方程式为_______________ 。
(3) CO 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为_______________(用于检验二氧化碳)。
(4) CO 在高温条件下与碳反应,反应的化学方程式为_______________。
3. 二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)对人体健康:二氧化碳本身_______________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_______________。
(2)对环境:CO2能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用,该现象叫作_______________,能产生这种现象的气体还有甲烷(CH4)、_______________(O3)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷等。
4. 自然界中的碳循环:人和动植物的呼吸,_______________、_______________和_______________化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的_______________作用吸收二氧化碳,释放氧气。
5. 低碳行动:控制大气中_______________的含量,防止温室效应进一步增强。
具体措施有:减少使用_______________,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;促进节能产品和技术进一步开发和普及;大力_______________,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;等等。
【任务一】问题导入
1.为什么这些村民进入久未开封菜窖或红薯窖后,会发生窒息被困甚至死亡?这幕后的黑手到底是谁?
答:_______________。
那么通过该案情,说明二氧化碳具备怎样的性质?它有毒吗?
答:_______________
二氧化碳还具有哪些性质?既然二氧化碳不可供给呼吸,是否意味着它毫无用处?让我们带着问题进入今天课堂的学习。
【任务二】二氧化碳的性质及探究实验
1、验证二氧化碳的性质实验
(1)【实验6-3】如下图所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析。
现象 _______________
分析 _______________
【思考与讨论】
进入长期未开启的菜窖前,为什么要先做灯火试验?灯火试验的原理是什么?如果灯火在菜窖内熄灭,说明了什么?此时应该采取什么措施才能确保安全进入?
原因:菜窖是一个相对密闭的空间,长期未开启时,蔬菜等进行_______________作用会消耗_______________,同时可能产生大量_______________。_______________不能供给呼吸,当窖内_______________不足或_______________浓度过高时,人直接进入会因缺氧而窒息,甚至危及生命。因此,进入前必须检验窖内气体是否安全。
原理:灯火试验利用了二氧化碳_______________支持燃烧的化学性质。
熄灭说明:灯火熄灭说明窖内二氧化碳浓度过_______________(通常超过一定限值),氧气含量过_______________,人进入会有窒息危险。
安全措施:此时绝对不能贸然进入。应打开菜窖的通风口或盖子,用风扇等设备进行强制通风,让新鲜空气进入,排出_______________。通风一段时间后,再次进行灯火试验,直到灯火能正常燃烧,确认安全后方可进入。必要时可佩戴氧气呼吸器或请求专业人员协助。
(2)【实验6-4】如下图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析。
现象 _______________
分析 _______________
【小结】二氧化碳的物理性质:(在标准状况下)
性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性
CO2 _______________ _______________ _______________ _______________ _______________
通常状况下,1体积的水能溶解约_______________体积的二氧化碳,_______________压强会溶解更多
思考:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?
【实验6-5】取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。如图下所示,向第一朵纸花喷水;将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中;将第三朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中。观察三朵纸花的颜色变化。将第三朵纸花取出,小心地用吹风机吹干,观察现象。
步骤 (1)喷水 (2)放入二氧化碳中 (3)喷水后放入二氧化碳中 (4)吹干第三朵花
现象 _______________ _______________ _______________ _______________
结论 水_______________使干的紫色花朵变红 二氧化碳_______________使干的紫色花朵变红 CO2与水混合后_______________使干的紫色花朵变红 H2CO3不稳定,受热后易_______________,其反应化学方程式为:_______________
分析 综合 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分析:二氧化碳与水发生反应能生成一种_______________物质,其反应化学方程式为:_______________
【小结】①二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。其反应化学方程式为:_______________
②碳酸不稳定,容易分解为二氧化碳和水,其反应化学方程式为:_______________(4)二氧化碳_______________与氢氧化钙【Ca(OH)2】反应生成了白色的_______________沉淀。
(5)二氧化碳还能与碳在高温的条件反应生成一氧化碳。反应的化学方程式为_______________。
【任务三】二氧化碳的用途
1、二氧化碳的固态“_______________”:制冷剂;人工增雨
2、二氧化碳还能作_______________饮料
3、二氧化碳是植物进行_______________作用的原料
4、二氧化碳还可作_______________肥料
5、二氧化碳是化工产品的原料
6、二氧化碳还可以用于_______________
【任务四】二氧化碳对生活和环境的影响
1、自然界中产生和消耗二氧化碳的途径
产生二氧化碳的途径:动植物_______________、化石燃料的_______________等。
消耗二氧化碳的途径:植物进行_______________作用等。
2、CO2本身没有毒性,但CO2_______________供给呼吸。
当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体健康产生影响
空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
3 使人呼吸急促
10 使人丧失知觉、呼吸停止,以致死亡
3、二氧化碳对环境的影响(温室效应)
(1)温室效应:大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖
(2)温室气体:能产生温室效应的气体除了二氧化碳,还有_______________(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(NO)、氟氯代烷等
(3)温室效应的危害:
①两极冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市。
② 使土地_______________化,造成农业减产。
③气候反常,海洋风暴增多 。
④影响自然生态系统,改变生物多样性。
【任务五】低碳行动与可持续发展
温室效应增强的防治措施
① 减少使用_______________燃料,更多地利用_______________、_______________等清洁能源。
②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。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
④采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
1.探究二氧化碳性质的实验装置如图所示,下列说法正确的是()
A.a变红说明二氧化碳有酸性
B.b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙
C.变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色
D.c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大_______________2.北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用了直冷制冰新技术,该技术通过汽化吸热完成制冰过程。下列相关说法中,不合理的是()
A.属于纯净物 B.液态汽化属于化学变化
C.该制冰新技术的使用有利于环境保护 D.该制冰过程中水分子的构成不变
3.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是()
A.CO2的排放导致了酸雨
B.二氧化碳的产生途径有动物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
4.中国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法中不利于实现上述目标的是()
A.推广新能源汽车 B.植树造林 C.随手关灯 D.使用一次性餐具
5.兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是________。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②________。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个________实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为________。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①________,发生反应的化学方程式为②________。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因________。
【应用与评价】
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(7)上述循环体系中可循环利用的物质是________。
(8)复合催化剂在反应前后________不变。
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6.2.1 碳的氧化物
化学观念:认识二氧化碳的物理性质与化学性质,初步形成“物质性质决定用途”的学科观念。
科学思维:通过实验现象分析二氧化碳的性质,培养基于证据进行推理与模型建构的思维。
科学探究与实践:经历二氧化碳性质的探究过程,初步学会运用实验手段验证气体的性质。
科学态度与责任:在合作探究中养成严谨求实的科学态度,增强运用化学知识服务生活的责任意识。
1. 二氧化碳的物理性质:在通常状况下,二氧化碳是一种无色、无臭的气体,密度比空气大,能溶于水(用向上排空气法收集),固态二氧化碳叫作干冰。
注:(1) 空气的平均相对分子质量为29。如果某气体的相对分子质量大于29,则这种气体的密度比相同状况下空气的大;如果小于29,则其密度比相同状况下空气的小。
2. 二氧化碳的化学性质:
(1) “三不”:一般情况下,CO 不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸(二氧化碳本身无毒)。
(2) CO 能与水反应生成碳酸,反应的化学方程式为CO2↑+H2O=H2CO3 ,碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色;碳酸很不稳定,易分解,反应的化学方程式为H2CO3=CO2↑+H2O 。
(3) CO 能使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O(用于检验二氧化碳)。
(4) CO 在高温条件下与碳反应,反应的化学方程式为。
3. 二氧化碳对生活和环境的影响:
(1)对人体健康:二氧化碳本身无毒性,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。
(2)对环境:CO2能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用,该现象叫作温室效应,能产生这种现象的气体还有甲烷(CH4)、臭氧(O3)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷等。
4. 自然界中的碳循环:人和动植物的呼吸,煤、石油和天然气化石燃料的燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;而绿色植物等的光合作用吸收二氧化碳,释放氧气。
5. 低碳行动:控制大气中二氧化碳的含量,防止温室效应进一步增强。
具体措施有: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进一步开发和普及;大力植树造林,严禁乱砍滥伐森林;采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳;等等。
【任务一】问题导入
1.为什么这些村民进入久未开封菜窖或红薯窖后,会发生窒息被困甚至死亡?这幕后的黑手到底是谁?
答:二氧化碳。
那么通过该案情,说明二氧化碳具备怎样的性质?它有毒吗?
答:二氧化碳不可供给呼吸,但没有毒性。
二氧化碳还具有哪些性质?既然二氧化碳不可供给呼吸,是否意味着它毫无用处?让我们带着问题进入今天课堂的学习。
【任务二】二氧化碳的性质及探究实验
1、验证二氧化碳的性质实验
(1)【实验6-3】如下图所示,将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察现象并分析。
现象 蜡烛由下而上依次熄灭
分析 CO2密度大于空气,CO2不可燃,一般情况下也不助燃
【思考与讨论】
进入长期未开启的菜窖前,为什么要先做灯火试验?灯火试验的原理是什么?如果灯火在菜窖内熄灭,说明了什么?此时应该采取什么措施才能确保安全进入?
原因:菜窖是一个相对密闭的空间,长期未开启时,蔬菜等进行呼吸作用会消耗氧气,同时可能产生大量二氧化碳。二氧化碳不能供给呼吸,当窖内氧气不足或二氧化碳浓度过高时,人直接进入会因缺氧而窒息,甚至危及生命。因此,进入前必须检验窖内气体是否安全。
原理:灯火试验利用了二氧化碳不能支持燃烧的化学性质。
熄灭说明:灯火熄灭说明窖内二氧化碳浓度过高(通常超过一定限值),氧气含量过低,人进入会有窒息危险。
安全措施:此时绝对不能贸然进入。应打开菜窖的通风口或盖子,用风扇等设备进行强制通风,让新鲜空气进入,排出二氧化碳。通风一段时间后,再次进行灯火试验,直到灯火能正常燃烧,确认安全后方可进入。必要时可佩戴氧气呼吸器或请求专业人员协助。
(2)【实验6-4】如下图所示,向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3容积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。观察现象并分析。
现象 塑料瓶变瘪了
分析 CO2能溶于水
【小结】二氧化碳的物理性质:(在标准状况下)
性质 颜色 状态 气味 密度 溶解性
CO2 无色 气体 无臭 ρ二氧化碳>ρ空气 能溶于水
通常状况下,1体积的水能溶解约1体积的二氧化碳,增大压强会溶解更多
思考:二氧化碳溶于水的过程中,有没有发生化学变化呢?
【实验6-5】取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。如图下所示,向第一朵纸花喷水;将第二朵纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中;将第三朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中。观察三朵纸花的颜色变化。将第三朵纸花取出,小心地用吹风机吹干,观察现象。
步骤 (1)喷水 (2)放入二氧化碳中 (3)喷水后放入二氧化碳中 (4)吹干第三朵花
现象 纸花不变色 纸花不变色 纸花由紫色变红色 纸花由红色变回紫色
结论 水不能使干的紫色花朵变红 二氧化碳不能使干的紫色花朵变红 CO2与水混合后能使干的紫色花朵变红 H2CO3不稳定,受热后易分解,其反应化学方程式为:H2CO3=CO2↑+H2O
分析 综合 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 分析:二氧化碳与水发生反应能生成一种酸性物质,其反应化学方程式为:CO2↑+H2O=H2CO3
【小结】①二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液变红。其反应化学方程式为:CO2↑+H2O=H2CO3
②碳酸不稳定,容易分解为二氧化碳和水,其反应化学方程式为:H2CO3=CO2↑+H2O
(4)二氧化碳能与氢氧化钙【Ca(OH)2】反应生成了白色的碳酸钙沉淀。
(5)二氧化碳还能与碳在高温的条件反应生成一氧化碳。反应的化学方程式为。
【任务三】二氧化碳的用途
1、二氧化碳的固态“干冰”:制冷剂;人工增雨
2、二氧化碳还能作碳酸饮料
3、二氧化碳是植物进行光合作用的原料
4、二氧化碳还可作气体肥料
5、二氧化碳是化工产品的原料
6、二氧化碳还可以用于灭火
【任务四】二氧化碳对生活和环境的影响
1、自然界中产生和消耗二氧化碳的途径
产生二氧化碳的途径:动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。
消耗二氧化碳的途径:植物进行光合作用等。
2、CO2本身没有毒性,但CO2不能供给呼吸。
当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体健康产生影响
空气中二氧化碳的体积分数/% 对人体健康的影响
3 使人呼吸急促
10 使人丧失知觉、呼吸停止,以致死亡
3、二氧化碳对环境的影响(温室效应)
(1)温室效应:大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样,使地面吸收的太阳光的能量不易散失,从而使全球变暖
(2)温室气体:能产生温室效应的气体除了二氧化碳,还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(NO)、氟氯代烷等
(3)温室效应的危害:
①两极冰川融化,海平面上升,淹没部分沿海城市。
② 使土地沙漠化,造成农业减产。
③气候反常,海洋风暴增多 。
④影响自然生态系统,改变生物多样性。
【任务五】低碳行动与可持续发展
温室效应增强的防治措施
① 减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源。
②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。
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐。
④采用物理、化学等方法,捕集、利用与封存二氧化碳。
我国明确提出减排目标:二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
1.探究二氧化碳性质的实验装置如图所示,下列说法正确的是(B)
A.a变红说明二氧化碳有酸性
B.b处澄清石灰水变浑浊是因为生成了碳酸钙
C.变红的紫色石蕊试纸加热后会变无色
D.c处导气管伸入烧杯底部更利于证明二氧化碳的密度比空气大
【解析】A.CO2本身无酸性,a处湿润石蕊试纸变红是因为CO2与水反应生成碳酸(),是碳酸使石蕊变红,A错误。
B.b处反应为,可观察到澄清石灰水变浑浊,B正确。
C.碳酸受热易分解为和,酸性消失,变红的石蕊试纸会变回紫色,而非无色,C错误。
D.若c处导气管伸入烧杯底部,会直接将通到下层蜡烛处,无法通过“下层蜡烛先熄灭”’的现象证明密度比空气大,D错误。
2.北京冬奥会国家速滑馆“冰丝带”采用了直冷制冰新技术,该技术通过汽化吸热完成制冰过程。下列相关说法中,不合理的是(B)
A.属于纯净物 B.液态汽化属于化学变化
C.该制冰新技术的使用有利于环境保护 D.该制冰过程中水分子的构成不变
【解析】A.仅由一种物质组成,属于纯净物,说法正确。
B.液态汽化只是物质由液态变为气态的状态改变,无新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,说法错误。
C.该技术可替代传统会破坏臭氧层的氟利昂类制冰剂,有利于环境保护,说法正确。
D.制冰过程是水凝固为冰的物理变化,物理变化中分子本身的构成不发生改变,仅分子间隔变化,说法正确。
3.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是(B)
A.CO2的排放导致了酸雨
B.二氧化碳的产生途径有动物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
【解析】A.酸雨是由、氮氧化物等污染物排放导致的,排放主要引发温室效应,不是酸雨的成因,A错误。
B.动物呼吸作用会消耗、生成,含碳的化石燃料充分燃烧也会生成,二者都是的常见产生途径,B正确。
C.植物光合作用只能吸收部分大气中的,无法将其全部吸收,人类活动过量排放还会导致温室效应加剧,C错误。
D.含量过高会引发氧中毒等问题,是植物光合作用的必需原料,还有灭火、作化工原料等用途,并非越少越好,大气中二者含量需要维持动态平衡,D错误。
4.中国承诺在2030年前实现“碳达峰”,2060年前实现“碳中和”。下列做法中不利于实现上述目标的是(D)
A.推广新能源汽车 B.植树造林 C.随手关灯 D.使用一次性餐具
【解析】A. 推广新能源汽车可减少化石燃料消耗,降低排放,利于实现该目标;
B. 树木可通过光合作用吸收,植树造林可增加二氧化碳的吸收,降低大气中含量,利于实现该目标;
C. 随手关灯可以节约电能,减少火力发电的化石燃料消耗,降低排放,利于实现该目标;
D. 使用一次性餐具会加大林木消耗,减少吸收量,且其生产、处理过程会额外排放,不利于实现该目标。
5.兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水是否与水发生化学反应”进行探究。
【提出猜想】
猜想一:二氧化碳溶于水,不与水发生反应
猜想二:二氧化碳溶于水,与水发生反应
【思路分析】
(1)判断物质间是否发生化学反应的特征是是否有新物质生成。
【设计实验】如图实验一
步骤1:把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,立即旋紧瓶盖。
一段时间后,纸花不变色。
步骤2:打开瓶盖向该软塑料瓶注入约1/3体积的水,立即旋紧瓶盖,振荡。
(2)观察到现象:步骤2中①紫色石蕊纸花变红,②软塑料瓶变瘪。
(3)甲同学根据“紫色石蕊纸花变红”这一现象得出“能与水反应”的结论。
乙同学认为根据这一现象不能得出“能与水反应”的结论,还需要补做一个向干燥的紫色石蕊纸花上喷水实验,得出猜想二成立。
(4)向剩余二氧化碳的软塑料瓶内倒入澄清石灰水,发生反应的化学方程式为。
【创新实验】在实验一基础上设计创新改进实验来验证猜想二成立如图实验二:
(5)实验中能观察到的现象是①干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红,发生反应的化学方程式为②。
(6)老师告诉同学们,对于无明显现象的化学反应,还可以通过判断反应物的消失或减少来判断化学反应,例如将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,纸花由红变紫,用化学方程式表示由红变紫的原因。
【应用与评价】
中国力争于2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和,意味着中国将完成全球最高的碳排放降幅。科学家正在研究如下图所示的循环体系。
(7)上述循环体系中可循环利用的物质是二氧化碳/CO2。
(8)复合催化剂在反应前后质量和化学性质不变。
【解析】(1)略;
(2)步骤2中打开瓶盖向该软塑料瓶注入约体积的水,二氧化碳能溶于水,且能与水反应,会导致瓶内气体减少,压强减小,故还可观察到:软塑料瓶变瘪;
(3)步骤1中把干燥紫色石蕊纸花放入收集满的软塑料瓶,纸花不变色,说明二氧化碳不能使石蕊变色,步骤2中向该软塑料瓶注入约体积的水,紫色石蕊纸花变红,还可能是水使紫色石蕊纸花变红,故该实验不能得出“能与水反应”的结论,还需要补充一个实验,向干燥的紫色石蕊纸花上喷水,纸花不变色,说明水不能使石蕊变色,从而说明二氧化碳能与水发生反应;
(4)略;
(5)二氧化碳不能使石蕊变色,二氧化碳能与水反应生成碳酸,碳酸显酸性,能使紫色石蕊试液变红,故现象是:干燥的棉团不变色,湿润的棉团变红;
略;
(6)将实验一中变红的纸花取出用吹风机吹干,碳酸不稳定,受热分解生成二氧化碳和水,故纸花由红变紫;
(7)由图可知,二氧化碳既是反应物,又是生成物,可以循环利用;
(8)略。
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