跨学科实践活动05 基于碳中和理念设计低碳行动方案（解析版）.docxVIP

跨学科实践活动5基于碳中和理念设计低碳行动方案

命题点一探究二氧化碳的性质与转化

命题点二自然界中的碳循环

命题点三碳中和措施与低碳行动方案

一、二氧化碳的性质

1.二氧化碳的物理性质

（1）物理性质

颜色

状态

气味

密度

溶解性

无色

常温下是气体

无味

比空气大

能溶于水

固体二氧化碳——干冰，在一定条件下，二氧化碳能变成液体或固体。固态的二氧化碳又叫做“干冰”，干冰升华吸热，可作制冷剂或人工降雨。

（2）实验探究

①倾倒二氧化碳实验

将二氧化碳慢慢倒入如图所示的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭。结论：二氧化碳的密度比空气大，同时，也说明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。

②二氧化碳的溶解性实验

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体积的水，立即旋紧瓶盖，震荡。观察到塑料瓶变瘪了。结论：二氧化碳能溶于水，造成瓶内气压减小，大气压高于瓶内气压，所以变瘪了。

2.二氧化碳的化学性质

（1）一般情况下，二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。

（2）能与水反应：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色，其化学方程式为CO?+H?O==H?CO3。碳酸很不稳定，容易分解成二氧化碳和水，其化学方程式为H?CO3==H?O+CO?↑。

（3）能使澄清石灰水变浑浊：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成白色的碳酸钙沉淀，其化学方程式为CO?+Ca(OH)2==CaCO3↓+H?O，这个反应可以用来检验二氧化碳。除去二氧化碳用氢氧化钠。

（4）二氧化碳能与碳单质反应:CO2+C2CO，此过程中二氧化碳体现氧化性。

二、二氧化碳的转化

三、二氧化碳对生活和环境的影响

1.绿色植物的光合作用自然界中的二氧化碳循环：

绿色植物的光合作用

人和动植物的呼吸，化石燃料的燃烧等二氧化碳氧气

人和动植物的呼吸，

化石燃料的燃烧等

2.温室效应

二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会使人感到气闷、头昏。因此在人群密集的地方应该注意通风换气。

大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让太阳光透过，又能使地面吸收的太阳光热量不易向外散失，起到了对地球保温的作用，这种现象叫做温室效应。注意：二氧化碳不是空气污染物。

3.低碳生活

倡导低碳生活的理念。如不使用一次性筷子、理性消费、不使用一次性购物袋、使用节能灯泡、随手关灯、少开私家车、出行多步行或骑自行车等。

命题点一探究二氧化碳的性质与转化

【典例1-1】（2022·湖南湘潭）从化合价和物质类别两个维度认识元素及其化合物的性质是较好的化学学习方式。下图是碳元素的“价类二维图”。下列有关说法错误的是（）

A．物质甲可以是天然气的主要成分甲烷 B．物质乙的化学式可以是Na2CO3

C．常见的碳单质有金刚石、石墨 D．X处物质类别是氧化物

【答案】B

【解析】A、根据碳元素的“价类二维图”可知，物质甲中碳元素的化合价为-4价，而可天然气的主要成分甲烷中碳元素的化合价也为-4价，故说法正确；

B、根据碳元素的“价类二维图”可知，物质乙类别是酸，则物质乙的化学式可以是H2CO3，故说法错误；

C、金刚石、石墨由碳元素组成的单质，常见的碳单质有金刚石、石墨，故说法正确；

D、根据碳元素的“价类二维图”可知，物质X有一氧化碳和二氧化碳，这两种物质均由两种元素且其中一种元素为氧元素，则物质X物质类别为氧化物，故说法正确；

故选B。

【典例1-2】碳及其化合物存在如下转化关系：（“→”表示一种物质会一步转化成另一种物质）。下列有关说法错误的是（）

A.由C转化为的过程中碳元素的化合价依次升高

B.只能通过与反应转化为

C.通过与C反应转化为，化学方程式为

D.X可能是酸或盐

【答案】B

【解析】A、C、CO、中碳元素化合价分别为0、+2、+4价，碳元素的化合价依次升高，不符合题意；

B、氧化铁与一氧化碳高温下反应生成铁单质和二氧化碳，符合题意；

C、碳和二氧化碳在高温下反应生成一氧化碳，化学方程式为，不符合题意；

D、二氧化碳和水反应生成碳酸、碳酸分解生成二氧化碳，碳酸属于酸；二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，碳酸钠属于盐，故X可能是酸或盐，不符合题意；故选B。

【训练1-1】碳及其部分化合物的转化关系如图所示(图中“→”表示一种物质可转化为另一种物质，X表示反应物)。下列说法中错误的是

A.X可以是单质或氧化物

B.“”的反应类型为置换反应

C.“”的反应可以用石蕊溶液检验

D.“”的反应可以用于实验室检验二氧化碳

【答案】B

【解析】A、