1、优质文档优质文档二氧化碳和一氧化碳【学习目标】1了解二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，而一氧化碳能够燃烧2理解二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊的原理3了解一氧化碳的还原性和毒性4了解温室效应及防止温室效应增强应采取的措施【基础知识精讲】课文全解一、二氧化碳(一)二氧化碳的性质通常情况下，二氧化碳是一种无色无味的气体，它有如下的化学性质：1二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧可以用燃着的木条放在集气瓶口，来检验二氧化碳是否集满，将二氧化碳倒入放有燃着的蜡烛的烧杯中，会使蜡烛熄灭所以我们可以利用二氧化碳的这个性质来灭火2二氧化碳与水反应生成碳酸将二氧化碳气体通入紫色石蕊试液中，会使紫色石蕊试液变成红色，原因是
2、CO2H 2O H2CO3碳酸不稳定，容易分解成二氧化碳和水H2CO3 H2OCO 2当加热时，碳酸分解，二氧化碳从溶液里逸出，所以红色石蕊试液又变为紫色3二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊这是以前我们常用来鉴别二氧化碳气体的一种方法，想知道石灰水为什么变浑浊了吗？我们来看一下反应原理：CO 2Ca(OH) 2 CaCO3H 2O，碳酸钙是一种白色粉末，难溶于水，所以悬浮在反应后的液体中，使液体呈现白色浑浊(二)二氧化碳对生活和环境的影响1二氧化碳的用途二氧化碳是燃烧和呼吸产生的气体，有人以为它是“废气” ，其实不然，它是化学工业上很重要的原料，除了可用来制取甲醇、乙醇、乙酸、汽油、工业清洗剂外，还
3、有许多新的用途(1)气体肥料二氧化碳是植物进行光合作用的原料，在光的作用下，二氧化碳和水可以转化为碳水化合物(淀粉)和氧气因此，科学家设想，在广阔的田野上施放二氧化碳，并且设法延长光照时间，那么二氧化碳就成了理想的气体肥料有的科学家认为，大气中二氧化碳加倍，将使粮食平均增产超过 30%，棉花增产 80%以上，小麦和水稻一类作物增产 36%在温室蔬菜种植过程中增加室内二氧化碳的浓度，会收到十分显著的增产效果二氧化碳在植物进行光合作用的过程中起着重要作用在温室内水、肥、温度、光照等条件都很适宜的情况下，二氧化碳的浓度对植物的生长具有十分重要的影响(2)贮藏粮食、水果、蔬菜用二氧化碳贮藏的食品由于缺
4、氧和二氧化碳本身的抑制作用，可有效地防止食品中细菌、霉菌、虫子生长，避免变质和有害健康的过氧化物产生，并能保鲜和维持食品原有的风味和营养成分二氧化碳不会造成谷物中药物残留和大气污染用二氧化碳通入米仓 24小时，能使 99%的虫子死亡2二氧化碳与温室效应在过去一个世纪，地球大气中的二氧化碳含量基本上是一个定值，约为 0.029%，然而随着工业的发展，煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧，释放出大量的二氧化碳和大量的热，加之人口的巨量增长和对森林的不断砍伐，使地球大气中二氧化碳的含量大约增加了 25%以上二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能如果没有二氧化碳，地球的平均气温会比现在
5、降低 20；但超量的二氧化碳却使地球仿佛焐在一口锅里，温度逐渐升高，这就是所谓的“温室效应” 优质文档优质文档电脑模拟结果显示，今后 50年，二氧化碳将增加一倍，地球气温将升高 35，两极地区可能升高10，这就是说，地球气候将明显变暖地球气温的升高，将会造成气候形态的重大改变，导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高更令人担忧的是，由于气温升高两极地区冰川将融化，海平面升高，全世界将有不少的沿海城市、岛屿、平原、低洼地区面临海水上涨，甚至被海水吞没的威胁因此， “温室效应”可能带来的巨大灾难是一个具有全球性影响的重大问题，已引起各国科学家的注意二、一氧化碳1一氧化
6、碳的物理性质一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水2一氧化碳的化学性质(1)可燃性一氧化碳能够燃烧，火焰为蓝色，燃烧时放出大量的热，生成二氧化碳化学方程式为：2COO 2 2CO2，一氧化碳是许多气体燃料的主要成分如煤气、水煤气等点 燃(2)还原性将一氧化碳气体通过灼热的氧化铜，发现黑色粉末变成亮红色，将产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此可知一氧化碳可将氧化铜还原成铜，有还原性化学方程式为：COCuO CuCO 2一氧化碳和单质碳一样可以用于冶金工业例如，可利用一氧化碳的还原性进行工业炼铁问题全解1CO 和 CO2的鉴别答：鉴别 CO和 CO2两种物质，要从 CO和
7、CO2的性质着手，因为两者都是无色、无味的气体，一般不从物理性质进行鉴别，而应通过两者化学性质的不同进行鉴别常用以下方法方法一：用点燃的木条放在瓶口，能燃烧且有蓝色火焰的是 CO，木条熄灭的是 CO2方法二：分别将两种气体通过灼热的氧化铜，黑色粉末变为红色的是 CO，无明显现象的是 CO2优质文档优质文档方法三：分别将两种气体通入澄清石灰水中，使石灰水变浑浊的气体是 CO2，无明显现象的是 CO方法四：分别将两种气体通入紫色石蕊试液，能使溶液变红的是 CO2，不变色的为 CO2为什么煤气能使人中毒？答：我们知道，人要吸进氧气，呼出二氧化碳，氧气进入人体后，与血液中的血红蛋白结合，并通过它输送到
8、各个器官煤气是一种无色无味的气体，其中含有一氧化碳一氧化碳也能和血红蛋白结合，而且它的结合能力比氧气高 200倍当煤气存在时，一氧化碳被大量输送到人体器官中，时间一长，人就会因缺氧而窒息死亡所以使用煤气时，一定要注意安全，防止煤气泄漏，同时保证室内通风【学习方法指导】本节的重点是掌握二氧化碳和一氧化碳的性质学习物质的性质要掌握三个方法1要结合实际生活、密切地联系生活实际，既可调动自己的学习积极性，又可以学会用所学的知识解释、解决一些实际问题例 1实验室长期存放的石灰水表面易形成一层白膜，白膜成分是什么？如何形成？答案：石灰水的主要成分是 Ca(OH)2，在空气中长期放置，会与空气中的二氧化碳反
9、应，生成的碳酸钙是一种难溶于水的物质，故溶液表面的一层白膜的成分是 CaCO3有关化学方程式为 Ca(OH)2CO 2 CaCO3H 2O2第二个方法就是要仔细观察实验现象，通过实验的分析去掌握二氧化碳、一氧化碳的化学性质例如二氧化碳的许多性质，例如密度，是否支持燃烧，与水反应，与石灰水反应都是通过实验事实来证明的例 2如图 66所示，将 CO2沿烧杯内壁倒入盛有两支燃烧蜡烛的烧杯中，可观察到的现象是_，说明 CO2具有_和_的性质，因此 CO2可用来_答：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，一般情况下，CO 2既不能支持燃烧也不能燃烧；相同条件下密度比空气大；灭火点拨：此题是典型的考查对实验的观
10、察能力有些同学往往只注意观察了蜡烛的熄灭，而忽略了蜡烛熄灭的顺序有先后，还有些同学注意到了下面的蜡烛先熄灭，但往往未去思考为什么在化学的学习中，实验的观察与思考是学习的关键，大家一定要养成敏锐观察、勤于思考的好习惯3第三个方法就是将 O2、CO 2、CO 的性质作对比，加深理解和记忆例 3如何除去 CO中少量的 CO2杂质？如何除去 CO2中少量的 CO杂质？答案：除去 CO中的 CO2是将气体通入石灰水中，CO 2杂质被吸收；除去 CO2中的 CO，最佳方法是利用 CO的还原性，将混合气体通过加热的氧化铜粉末，CO 将 CuO还原，而自身被氧化成 CO2点拨：除去杂质气体所选用的试剂不能与主
11、体物质反应，使主体物质损失最佳除杂质的办法是通过反应使杂质转化为所需要的主体物质【拓展训练】一、二氧化碳的一些新用途1人体呼吸的有效刺激因素它通过对人体外化学感受器的刺激，兴奋呼吸中枢如果一个人长时间吸入纯氧，体内二氧化碳浓度过低，优质文档优质文档可导致呼吸停止因此，临床上把 5%二氧化碳与 95%氧的混合气体，应用于一氧化碳中毒、溺水、休克、碱中毒的治疗和麻醉上液态二氧化碳低温手术的用途也较广泛2制造二氧化碳激光器1992年 5月，我国中科院合肥分院组织等离子体物理所和安徽光机所共同研制成功我国第一台千瓦级射频转轴流二氧化碳激光器通过专家鉴定3制造二氧化碳激光手术刀在迅速烧坏恶性肿瘤方面有极
12、佳效果，而且手术后患部的损伤非常轻微4保护电弧焊接既可避免金属表面氧化，又可使焊接速度提高大约 9倍5代水染布染料有毒、带有染料的大量水排放前必先净化，困难很多，在 31和 73个大气压下，二氧化碳变成液体，并起溶剂作用，可以替代水布染好后降压，二氧化碳液体重新变成为气体6合成叶绿素现在，有的科学家正在研究人工合成叶绿体，一旦研究成功，水可以通过它制造出氢和氧，再用氢与二氧化碳进行化学反应，最后用它们制成糖类此外，二氧化碳通过光合作用，还能变成油脂、氨基酸等，再用它们进一步转化成蛋白质与脂肪这样宇航员在太空就可以利用自己呼出的二氧化碳，加上一定的水，在太空生产粮食了二、与水无关的“冰”谁都知道
13、，冰是由水凝结而成的，可是，还有一种与水无关的冰，这就是干“冰” 干冰是由二氧化碳气体凝结而成的如果把二氧化碳装在一个钢筒里加压，它就能变成水一样的液体如果温度再低一些，那它就能变成宛如冬天雪花一样的白色固体，有时它比雪花更细，这就是干冰不过，千万不能直接用手去拿，因为它的温度低到78.5 ，会把手冻伤的冻伤后，皮肤上出现黑色斑点过几天就开始溃烂在美国得克萨斯州，曾发生过一件怪事有一天，几个地质勘探队员用钻探机往地下打孔，钻到很深的地方时，突然，地下的气体以很强的压力从钻孔中喷出，并立即在钻孔口积起一大堆白色的“雪花” ，这就是干冰好奇的勘探队员用手去摸它，结果，手上不是起了泡就是变黑了在地层
14、深处，有的地方聚集了大量二氧化碳，在地壳的巨大压力下变成了液态，钻孔机打到那个地方，高压气体便迅速喷出，液态二氧化碳急速汽化，吸收很多热量，一部分二氧化碳就变成了干冰干冰升华时吸收的热量是同质量冰的二倍，用它作冷冻剂，获得的低温效果比普通的冰要好的多干冰升华变成的二氧化碳气体使细菌难以生存，因此防腐效果也比普通的冰要好干冰有“呼风唤雨”的本领，用飞机把干冰洒入空中，干冰迅速升华，向云层夺取大量的热，使云层冷到40每千克干冰升华后，能在云层里形成 1亿亿个小晶粒，周围云雾碰到了小冰晶，就凝聚其上，成为大水滴，化作雨点下坠从撒布干冰起，不消 20分钟，便下了一场好雨一时雨过天晴，庄稼在湿润的空气里
15、又欣欣向荣了在电影、电视、戏剧舞台上，可以看到仙女在云雾缭绕的天堂翩翩起舞，这又是干冰的出色表演在舞台上撒些干冰，它迅速升华吸热，空气温度骤然降低，水蒸气凝结，形成大量白雾，舞台上便出现了白云翻腾，云雾缭绕的奇妙景象三、液化气和煤气家庭中有的用煤气，有的使用液化气烧水做饭，二者都是气体燃料，却不是一回事煤 气 是 用 煤 作 原 料 制 造 的 ， 它 来 自 城 市 的 煤 气 厂 一 般 有 三 种 ， 一 种 是 焦 炉 煤 气 ， 主 要 成 分 是 甲 烷 、 氢 气 、一 氧 化 碳 ； 另 一 种 是 水 煤 气 ， 主 要 成 分 是 一 氧 化 碳 和 氢 气 ； 第 三 种
16、 是 高 炉 煤 气 ， 主 要 成 分 是 一 氧 化 碳 和 氮气 液化气的全称是“液化石油气” 它是石油炼制厂的副产品，经加压液化装入钢瓶里打开阀门时压强减小，液化气由液体变成气体，点火后燃烧生成二氧化碳和水，放出大量的热液化气跟煤气相比有以下特点：优质文档优质文档第一是热值高同体积的液化气和煤气完全燃烧，液化气的热值是煤气的 20倍第二它没有毒，而煤气成分中一氧化碳有毒第三是易爆炸，在空气里混入 12.5%74.2%的一氧化碳或 4%74.2%的氢气，遇明火才会发生爆炸，而空气里只要混入 2%17%的液化气，遇明火就会爆炸而且爆炸时的破坏性大，所以液化气有易爆炸的缺点四、为什么吸烟有害？香烟是用烟叶经过加工制造出来的将香烟点燃后，烟气中含有数百种有害物质，如砷化物、铅和汞的化合物、亚硝酸盐、酚类、一氧化碳、氢氰酸、尼古丁等砷铅汞都是重金属，不易被排出体外；一氧化碳易与血红蛋白结合，使人体组织缺氧；尼古丁会使人对烟草产生依赖性长期吸烟会使人患上支气管炎、肺气肿、哮喘、肺癌等疾病
