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1、二氧化碳和一氧化碳【学习目标】1.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质。2.了解二氧化碳的用途。3.了解并关注温室效应。【要点梳理】要点一、二氧化碳的性质和用途1.二氧化碳的物理性质：（1）通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气大。（3）二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。（4）固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化：2.二氧化碳的化学性质：（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。讨论：观察课本实验64（如下图所示）并分析。现象与分析：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：二
2、氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；二氧化碳的密度比空气大。（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。 CO2+H2O=H2CO3 碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。 H2CO3=H2O+CO2讨论：观察课本实验66（如下图所示）并分析。现象与分析：A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。D纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。（3）CO2与石灰
3、水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质，来检验二氧化碳气体。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O（清变浊）3.二氧化碳的用途：（1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作制冷剂，形成人工云雾（舞台上），人工降雨。【要点诠释】1二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。2把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。3二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同
4、的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。4实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2CO2CaCO3H2O）。要点二、二氧化碳对生活和环境的影响1.二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。通常空气里含0.03体积的二氧化碳，当含量达到1的时候，对人体就有害处；达到45的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。2.温室效应的形成、危害及对策：（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的
5、需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。（2）温室效应的危害：气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没；地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化，农业减产等。（3）防治措施：减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。【要点诠释】1空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约
6、在0.03%左右。2植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。3大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用等。4二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。要点三、一氧化碳的性质和用途1一氧化碳的物理性质：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：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色。2CO+O22CO2（2）还原性：CO在
7、加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2。CO+CuOCu+CO2（3）毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。因此一氧化碳有剧毒。轻微中毒者，应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或吸氧。病情严重者，进行人工呼吸并急送医院治疗。有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。3一氧化碳的用途：（1）CO具有可燃性可作气体燃料；（2
8、）CO具有还原性，可用于冶金工业。【要点诠释】1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较二氧化碳一氧化碳颜色、气味、状态无色、无味的气体无色、无味的气体密度（与空气比较）比空气的大略小于空气溶解性能溶于水难溶于水2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较 二氧化碳一氧化碳跟水反应CO2+H2O=H2CO3/跟石灰水反应Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O/跟氧气反应/2CO+O22CO2跟金属氧化物反应（暂不研究）CO+CuOCu+CO2毒性无毒剧毒3.一氧化碳和单质碳性质的比较（1）相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。在冶金工业上常用作还原剂来冶
9、炼金属。（2）不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。4.物质的性质决定物质的用途。例如：物质的性质用途CO2不支持燃烧，密度比空气的大 “干冰”蒸发后，不使食物潮湿“干冰”使空气中的水蒸气凝结成水加压能使CO2在水中溶解度增大光合作用使CO2转化为碳水化合物CO可燃CO具有还原性灭火剂保存易腐食物人工降雨制汽水温室肥料气体燃料冶金工业作还原剂【典型例题】类型一、考查二氧化碳的性质1如图所示实验中，、为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，、为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（）A变红，不变
10、红 B变红，不变红 C、变红，、不变红 D比先变红，、不变红【思路点拨】根据二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色解答。【答案】D【解析】二氧化碳，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球都不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；通二氧化碳，用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应，并且比先变红，说明二氧化碳的密度比空气的大。【总结升华】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。2干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。(1)干冰升华时_(填“吸收”或“放出”)大量热，因此可作致冷剂
11、或用于人工降雨。(2)干冰转化成二氧化碳气体后能参与绿色植物的光合作用，故在大棚蔬菜种植中作 。【思路点拨】固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。【答案】(1)吸收 (2)气体肥料【解析】(1)干冰升华是由固体直接变成气体，需要吸收热量； (2)二氧化碳是植物光合作用的原料，因此可作气体肥料，使农业增产。 【总结升华】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的用途。举一反三：【变式1】我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（ ） CO2密度比空气
12、密度大 CO2能够与水发生化学反应 CO2不能使干石蕊纸花变色 CO2不支持燃烧A B C D 【答案】B【解析】该对比实验与CO2的密度及CO2是否支持燃烧无关，故不能得出的结论。实验l可证明CO2不能使干石蕊纸花变色；实验2中干石蕊纸花喷水后不能变色，说明水不能使干石蕊纸花变色，但喷水后的石蕊纸花放入CO2中可变色，说明CO2能与水发生化学反应，生成物（碳酸）能使石蕊纸花变色，故可得出的结论，即答案选B。【变式2】右下图是某同学对二氧化碳部分知识构建的网络图(部分反应条件和部分生成物省略)。请按下列要求填空：(1)物质a主要成分的化学式是 ；(2)物质b主要成分中阳离子是 ；(3)物质c(
13、C6H12O6) 中C、H、O三种元素的质量比是 ；(4)写出由CO2生成物质d的化学反应方程式 ；(5)标出物质e化学式中带点元素的化合价 。【答案】（1）CH4 （2）Ca2+ （3） 6:1:8（4）CO2 + H2O = H2CO3 （5）类型二、考查一氧化碳的性质3三氧化二碳(C2O3)是金星大气层的成分之一，化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳的说法不正确的是（ ）AC2O3具有还原性 BC2O3充分燃烧的产物是CO2CC2O3属于金属氧化物 DC2O3中碳元素的质量分数约为33.3【答案】C【解析】CO具有还原性和可燃性，其完全燃烧的产物为CO2，因此A、B说法均正确。C2
14、O3中没有金属元素，属于非金属氧化物，所以C错误。C2O3中碳元素的质量分数为122/（122+163）=33.3。【总结升华】根据题目信息：三氧化二碳(C2O3)的化学性质与一氧化碳相似，结合一氧化碳具有可燃性、还原性等化学性质，以及化合物中元素质量分数计算的相关知识，不难得出答案。 4在实验室中，老师用下面所示的装置进行实验(图中固定试管的仪器已略去)：加热一段时间后，观察到木炭粉的质量明显减少；氧化铜粉下部出现了一层红亮的铜；澄清石灰水变浑浊。停止加热并冷却到室温。(1)写出硬质大试管中发生反应的化学方程式 。(2)B装置的作用是 。 【答案与解析】 2C + O2 2CO CuO+COCu+CO2
