資源簡介

(共35張PPT)
感受化學魅力
探尋化學之美
控制燃燒
第六單元
第三節
碳達峰與碳中和
目
錄
CONTENTS
1
認識自然界中的碳循環及CO2含量變化對環境的影響，認識保護自然平衡、人與自然和諧相處的重要性
2
了解二氧化碳的物理性質，掌握二氧化碳的實驗室制取及其化學性質
感受化學魅力
探尋化學之美
重點:二氧化碳的制取及化學性質
難點:二氧化碳的化學性質及可持續發展理念
3
認識實現“雙碳”目標的途徑，樹立可持續發展的理念
隨著人類對化石燃料大規模的開采和利用，大氣中二氧化碳的含量持續升高，由此引發全球氣候變化。碳達峰與碳中和是全世界為應對過量碳排放帶來的全球氣候挑戰達成的共識。其中，“碳”指的主要是二氧化碳。實現“雙碳”目標，需要追根溯源，厘清“碳”從哪里來，又可以往哪里去，在此基礎上找準問題解決的方向，開展積極行動。
課堂導入
了解自然界中的碳循環
一、
碳循環是自然界中物質和能量循環的重要組成部分
探究新知
觀察下圖(圖中數字表示通過不
同途徑產生或消耗碳量的相對
值)，思考并討論：
1.二氧化碳的產生途徑有哪些
二氧化碳的吸收途徑又有哪些
2.二氧化碳的循環對自然界和人
類社會有什么重要意義
3.從碳循環的角度分析，造成大
氣中二氧化碳含量增加的主要原
因是什么
觀察思考6-4
自然界中的碳循環
產生
二氧化碳的主要途徑
動植物的
呼吸作用
化石燃
料的燃燒
生物體
的分解
火山
噴發
吸收
二氧化碳的主要途徑
光合
作用
水體
吸收
1.二氧化碳的產生途徑與吸收途徑。
2.二氧化碳的循環對自然界和人類社會具有極其重要的意義。
(1)維持生態平衡
二氧化碳是植物進行光合作用的重要原料，通過光合
作用，植物能夠將二氧化碳轉化為碳水化合物并釋放氧氣，為動物提供生存所需的氧氣。同時，動物的呼吸作用又會產生二氧化碳，這樣
形成了一個生態循環系統，保持了大氣中二氧化碳的平衡；
(2)溫室效應
二氧化碳是一種重要的溫室氣體，其濃度的變化會對全球氣候產生顯著影響。過多的二氧化碳排放會導致全球氣溫上升，引發溫室效應，進而導致冰川融化、海平面上升、洪水等自然災害，對生態環境和人類社會造成嚴重影響。
要維持二氧化碳含量的相對穩定,保護生態環境和人類社會的可持續發展。
3.二氧化碳含量增加的主要原因
(1)人類活動導致的化石燃料燃燒
隨著工業化進程的加快，人類大量使用化石燃
料(如煤、石油和天然氣)，這些燃料在燃燒過程中產生大量的二氧化碳。這是大氣中二氧化碳濃度增加的主要來源之一；
(2)森林砍伐和土地利用變化
人類活動導致大量森林被砍伐，森林的減少使
光合作用減弱，而光合作用是自然界中吸收二氧化碳的主要途徑。城市擴張和土地開發也減少了植被覆蓋，進一步降低了二氧化碳的吸收能力。
二、
二氧化碳是空氣中的成分之一，是含碳的主要氣體
心有質量思過往
行有方向期未來
認識二氧化碳
二氧化碳的物理性質及干冰的用途
1.無色、無味的氣體
2.密度比空氣大
3.能溶于水
4.在一定壓強和低溫條件下，能變成白色塊狀或片狀固體固體，俗稱“干冰”
人工降雨
食物儲運
干冰清洗
舞臺煙霧
活動探究6-4
二氧化碳溶于水
如圖所示，向一個集滿二氧化碳氣體的礦泉水瓶中加入約1/3體積的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，觀察現象。
步驟 現象 解釋
與結論
1
礦泉水瓶變癟
二氧化碳能溶于水，瓶內氣體減少，氣壓變小，礦泉水瓶變癟
二氧化碳能溶于水。通常情況下，1體積的水大約可以溶解1體積的二氧化碳，增大壓強會溶解得更多。
取一支試管，從礦泉水瓶中倒入適量的二氧化碳水溶液。然后向試管中滴加幾滴紫色石蕊試液，振蕩，觀察現象。將試管加熱，觀察現象。
二氧化碳的化學性質
二氧化碳與水反應
步驟 現象
解釋與結論
2
紫色石蕊試液變為紅色，加熱后又變為紫色
二氧化碳和水水反應，生成了碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變紅色
碳酸不穩定，易分解生成水和二氧化碳，石蕊試液右邊為紫色
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3=CO2↑+H2O
二氧化碳還能與氫氧化鈣[Ca(OH)2]的水溶液(俗稱石灰水)反應
二氧化碳與石灰水反應
現象
解釋與結論
澄清石灰石變渾濁
二氧化碳能與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，使溶液變渾濁
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
在實驗室中常用澄清石灰水檢驗二氧化碳的存在。
活動探究6-5
實驗室制取二氧化碳的實驗裝置
氧氣的學習，我們已經知道了實驗室制取氣體的一般思路和方法。請你依據上述反應原理，設計實驗室制取二氧化碳的實驗裝置，分析每部分實驗裝置的作用，了解實驗中應注意的事項。
將你設計的裝置與右圖所示的裝置進行對比，小組交流討論各裝置的優缺點。
實驗藥品：
大理石（主要成分是碳酸鈣）與稀鹽酸
反應原理：
CaCO3＋2HCl＝CaCl2＋H2O+CO2↑
驗滿方法：
將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，說明已滿
二氧化碳的用途
1.二氧化碳既不燃燒、一般也不支持燃燒且本身無毒，可用于滅火、作科學實驗和工業生產的保護氣
3.工業原料：用來制純堿、尿素、汽水飲料等
2.農業生產的氣體肥料
二、
二氧化碳的吸收量與排放量大致相等，處于“收支平衡”，地球生態才能健康、穩定地運行
心有質量思過往
行有方向期未來
實現“雙碳目標”
的路徑
修復大氣中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、國家、城市、企業等主體的碳排放由升轉降。在此過程中，碳排放的最高點即碳峰值被
稱為碳達峰；達峰
之后，人為碳排放
與通過植樹造林、
碳捕集與封存技術
等人為碳吸收達到
平衡，即為碳中和。
碳達峰與碳中和
2020年9月，我國在聯合國大會上承諾：中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。這一承諾體現了我國的責任擔當，也是我國實現綠色可持續發展的內在要求。
活動探究6-6
實現“雙碳” 目標的思路
碳中和最核心的科學問題是物質轉化和能量轉換。我們把碳循環過程中向大氣中釋放二氧化碳的現象簡稱“碳排放”，把大氣中相對于“收支平衡”的碳循環而言，二氧化碳過量的現象簡稱“碳超標”。結合所學，你認為實現“雙碳”目標的基本思路是什么 請嘗試完成以下任務：
1.找出從源頭上減少“碳排放”的可行性路徑。
2.研究制定解決“碳超標”問題的方案。
實現“雙碳”目標，一方面要從源頭上減少化石燃料的利用，控制二氧化碳的產生，從而減少二氧化碳的排放，比如開發能替代化石燃料的綠色能源等。另一方面，對于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促進二氧化碳的吸收和轉化。比如通過植樹造林提高植物的光合作用，通過人工方法對二氧化碳進行捕集、利用與封存(包括海洋
封存、陸地封存、礦石碳化、地質利
用、化工利用、生物利用等)。總之，
依據二氧化碳的性質可以尋求降低大
氣中二氧化碳含量的方法，重塑碳循
環的健康模式。
課堂達標
1.電視綜藝節目中，舞臺上那些白色霧狀物是（ ）
A．干冰使得周圍空氣中的水蒸氣遇冷凝結而成的小水滴
B．干冰升華產生的白色霧狀二氧化碳
C．干冰吸收四周空氣中的熱后所產生的二氧化碳氣體
D．干冰吸熱后變成的水蒸氣
A
課堂達標
2.科技改變生活。一系列新技術、新應用在北京冬奧會使用。例如國家速滑館使用的“冰絲帶”制冰技術（二氧化碳跨臨界制冷系統）.下列關于二氧化碳的說法錯誤的是（ ）
A．二氧化碳可用于制碳酸類飲料
B．干冰（固體二氧化碳）可用于人工降雨
C．常溫下二氧化碳是一種有刺激性氣味的有毒氣體
D．大氣中二氧化碳的消耗途徑主要是植物的光合作用
C
3.用如圖所示裝置可以探究二氧化碳的制取和性質。下列關于該實驗的敘述正確的是（ ）
A．浸有紫色石蕊溶液的棉花無明顯現象
B．粗銅絲能控制反應的發生和停止
C．產生的二氧化碳可用排水法收集
D．能驗證二氧化碳的密度比空氣的大
B
課堂達標
課堂達標
4.下圖是實驗室制取并收集CO2氣體的實驗操作，其中不正確的是（ ）
A． 檢查氣密性 B． 裝藥品
C． 產生氣體 D． 收集氣體
D
5.實驗室制取CO2的實驗中，下列說法正確的是（ ）
A．可選用稀硫酸與塊狀石灰石反應制取CO2
B．制取CO2前需要檢查裝置的氣密性
C．收集CO2既可用排水法又可用向上排空氣法
D．可用紫色石蕊溶液檢驗生成的CO2
B
課堂達標
課堂達標
6.我國承諾2030年前實現“碳達峰”，2060年前實現“碳中和”，體現大國擔當。
（1）“碳達峰”是指CO2排放量達到最高值。下列有利于控制二氧化碳排放的是 　 　。
A.少使用一次性餐具 B.使用清潔能源
C.使用脫硫煤 D.推廣電動汽車
（2）“碳中和”是指在規定時期內實現排放多少CO2就做多少抵消措施來達到平衡，實現CO2“凈零”排放。自然界中吸收二氧化碳的主要途徑是通過植物的 　 　作用；“液態陽光技術”能將二氧化碳在催化劑的作用下與氫氣反應，轉化為一種液體燃料甲醇（CH3OH）和水，該反應的化學方程式為 　 　 。
ABD
光合
CO2+3H2 催化劑CH3OH+H2O
課堂達標
7.按如圖所示裝置探究二氧化碳的性質。
(1)如圖A所示，點燃兩只短蠟燭，分別
放在白鐵皮架的兩個階梯上，把白鐵皮
架放在燒杯里，沿燒杯壁傾倒二氧化碳。
觀察到的現象是 。這個實驗可以得出的結論是：① ；② 。
(2)如圖B所示，將一只充滿二氧化碳的試管倒立在盛有澄清石灰水的燒杯中，可以觀察到的現象是 ； 。發生反應的化學方程 。
(3)如圖C所示，打開瓶塞，迅速將燒杯中滴有紫色石蕊試液的少許蒸餾水倒入瓶中，立即擰緊瓶塞，振蕩，出現的現象是 ；發生反應的化學方程式為 。
下層階梯上的蠟燭火焰先熄滅，上層的后熄滅
二氧化碳的密度比空氣的大
二氧化碳既不燃燒，也不支持燃燒
澄清石灰水進入試管中且不斷上升
澄清石灰水逐漸變渾濁
Ca(OH)2+CO2=CaCO ↓+2H2O
紫色石蕊試液變紅（或軟塑料瓶變癟）
H2O + CO2 = H2CO3
課堂達標
8.根據如圖裝置回答問題。
(1)寫出標號儀器的名稱：①______；②______。
(2)用高錳酸鉀制取并收集較純凈的氧氣，應選用
的裝置是______（填字母）。
(3)實驗室制取二氧化碳，反應的化學方程式為 ，發生裝置可選用 A 或 C，裝置 C 的優點是 ；若用裝置 G 收集二氧化碳，氣體應從______（填“a”或“b”）端通入。
(4)某同學在學習氮肥時，查閱資料：
① 氨氣密度小于空氣，極易溶于水，其水溶液稱為氨水；
② 氨水在濃度大或受熱時易分解放出氨氣。
實驗室用生石灰和濃氨水能快速制取氨氣的原因是 ；制得的氨氣______（填“能”或“不能”）用裝置 D 收集。
分液漏斗
水槽
BF
2HCl+CaCO =CaCl +H O+CO ↑
可以控制反應的發生和停止
a
生石灰與水混合發生化合反應且放熱，因溶劑水被消耗而導致濃氨水的濃度變大，因放熱而導致溫度升高，從而容易分解放出氨氣
不能
知識總結
1.自然界中二氧化碳的循環
2.認識二氧化碳
（1）二氧化碳物理性質及干冰的用途
（2）二氧化碳的化學性質
①能與水反應，
②二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁（二氧化碳的檢驗）
（3）實驗室制取
①藥品：石灰石或大理石（主要成分CaCO3）與稀鹽酸（HCl）
②原理： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
3.實現“雙碳目標”的路徑
碳達峰、碳中和；減少二氧化碳的排放、促進二氧化碳的吸收和轉化
CO2+H2O=H2CO3
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
謝謝您的觀看
THANKS
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