二氧化碳是一种无色无味的气体，它在自然界中广泛存在，也是人类生活和工业生产中不可缺少的物质。二氧化碳的化学式是CO2，它的分子结构是一个碳原子和两个氧原子以共价键连接，呈线性形状。二氧化碳的物理性质和化学性质如下：
二氧化碳的相对分子质量是44，它的密度比空气大，所以可以用向上排空气法收集。
二氧化碳能溶于水，与水反应生成碳酸，所以不能用排水法收集。二氧化碳的水溶液呈酸性，能使蓝色石蕊试剂变红，能与碱反应生成碳酸盐。
二氧化碳是一种非金属氧化物，它能与金属、非金属、碱金属氧化物、碱土金属氧化物等反应，生成相应的盐。
二氧化碳是一种还原剂，它能与氧、氯、氟等强氧化剂反应，生成一氧化碳、碳、碳氢化合物等。
二氧化碳是一种温室气体，它能吸收太阳辐射的一部分，使地球表面温度升高，这种现象称为温室效应。温室效应对人类有利有弊，适度的温室效应能维持地球的生态平衡，过度的温室效应则会导致全球变暖，引发一系列的环境问题。
实验室制取二氧化碳的方法有很多，其中最常用的是用大理石或石灰石与稀盐酸反应的方法。大理石或石灰石的主要成分是碳酸钙，它能与稀盐酸反应，生成氯化钙、水和二氧化碳。这个反应的化学方程式是：
这个反应的实验步骤如下：
用量筒量取一定量的稀盐酸，倒入锥形瓶中。
用镊子夹取一块大理石或石灰石，放入锥形瓶中，迅速用带导管的单孔橡皮塞盖紧。
将导管的另一端插入集气瓶的底部，用向上排空气法收集二氧化碳气体。
用燃着的木条放在集气瓶口，如果火焰熄灭，说明已收集满。
这个反应的实验注意事项如下：
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，会覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应继续进行。
不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，得不到纯净的二氧化碳气体。
不能用碳酸钠代替大理石或石灰石，因为反应太剧烈，产生的气体难以收集。
反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大，反应物的质量分数越大，反应速率就越快，反之，则越慢。
实验室制取二氧化碳的方法不仅能让我们观察和掌握二氧化碳的物理性质和化学性质，还能让我们了解和应用二氧化碳在生活和工业中的作用。二氧化碳的应用有很多，例如：
二氧化碳可以用作灭火剂，因为它能排挤空气中的氧气，使火焰失去燃烧的条件。二氧化碳灭火器就是利用这个原理，将液态的二氧化碳储存在高压容器中，一旦打开阀门，液态的二氧化碳就会迅速膨胀成气态，喷出并覆盖在火焰上，达到灭火的目的。
二氧化碳可以用作制冷剂，因为它的沸点很低，只有-78.5℃，在常压下就能变成固态的干冰。干冰具有很强的吸热能力，可以用来冷藏和保鲜食物，也可以用来制造人造雾霭和冰雪效果。
二氧化碳可以用作碳化饮料的原料，因为它能溶于水，与水反应生成碳酸，使饮料具有酸味和泡沫。碳化饮料的制作方法是将水、糖、香料等混合，然后在高压下注入二氧化碳气体，使之溶解在水中，形成碳酸饮料。
二氧化碳可以用作植物的光合作用的必需物质，因为它是植物利用太阳能合成有机物的原料之一。植物在光照下，能够吸收空气中的二氧化碳，与水反应，生成葡萄糖和氧气。这个过程叫做光合作用，它是维持地球生命的重要过程。