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1、第六单元第六单元 碳和碳的氧化物碳和碳的氧化物课题课题3 3 二氧化碳和一氧化碳二氧化碳和一氧化碳 主讲：徐秋芳主讲：徐秋芳北京师大现代中小学远程教育北京师大现代中小学远程教育二氧化碳的物理性质无色气体，密度比空气的大，可以像液体那样倾倒。无色气体，密度比空气的大，可以像液体那样倾倒。通常通常1体积的水约能溶解体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，增加压体积的二氧化碳，增加压强还会溶解得更多些。在加压和降温冷却的情况下，强还会溶解得更多些。在加压和降温冷却的情况下，二氧化碳会变成固体，称为二氧化碳会变成固体，称为“干冰干冰”。干冰可以升。干冰可以升华，直接变成气体。华，直接变成气体。二氧化碳的物理
2、性质 生活中的实例：增大压强还会溶生活中的实例：增大压强还会溶解得更多。生产汽水等碳酸型饮料解得更多。生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。就是利用了二氧化碳的这一性质。 干冰可以用于人工降雨。因为飞干冰可以用于人工降雨。因为飞机从高空中飞撒干冰，由于干冰升机从高空中飞撒干冰，由于干冰升华时需要吸收热量，空气中的水蒸华时需要吸收热量，空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴，于是就开始气迅速冷凝变成水滴，于是就开始下雨了。下雨了。化学性质1.1.二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。2.2.二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变
3、化呢？学变化呢？化学性质如图所示，取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第四朵小花取出小心加热，观察现象。 化学性质2. 与水反应：与水反应：CO2 H2O H2CO3二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红。液变红。碳酸很不稳定，容易分解碳酸很不稳定，容易分解H2CO3 H2O CO2当加热时，碳酸分解，从溶液中逸出二氧化碳，所当加热时，碳酸分解，从溶液中逸出二氧化碳，所以红色石蕊
4、试液又变成紫色。以红色石蕊试液又变成紫色。化学性质3. 与石灰水反应与石灰水反应现象：澄清的石灰水变浑浊。现象：澄清的石灰水变浑浊。CO2 Ca(OH)2 CaCO3 （碳酸钙）（碳酸钙） H2O讨论：为了使用石灰浆讨论：为了使用石灰浆Ca(OH) 2抹的墙壁快点干抹的墙壁快点干燥，为什么常常需在室内生炭火盆？为什么开始放燥，为什么常常需在室内生炭火盆？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿？炭火盆时，墙壁反而潮湿？ 二氧化碳对生活和环境的影响人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生二氧人和动植物的呼吸、煤等燃料的燃烧都产生二氧化碳，而绿色植物的光合作用却吸收二氧化碳，化碳，而绿色植物的光合作用却吸
5、收二氧化碳，放出氧气。因此，空气中二氧化碳的含量是相对放出氧气。因此，空气中二氧化碳的含量是相对稳定的。但是近几十年来，由于人类消耗的能源稳定的。但是近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中二氧化碳的含急剧增加，森林遭到破坏，大气中二氧化碳的含量不断上升。大气中的二氧化碳气体能像温室的量不断上升。大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热最不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫最不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温温室效应室效应”。能产生。能产生“温室效应温室效应”的气体除二氧化的气体除二氧化碳外，还
6、有臭氧（碳外，还有臭氧（O3）、甲烷（）、甲烷（CH4）、氟氯代）、氟氯代烷等。烷等。 二氧化碳对生活和环境的影响由二氧化碳由二氧化碳水蒸气和其它温室气体所造成的暖化水蒸气和其它温室气体所造成的暖化效应我们都称这为温室效应。空气中水蒸气的含量效应我们都称这为温室效应。空气中水蒸气的含量比起二氧化碳的含量高出很多比起二氧化碳的含量高出很多(虽然水蒸气在空气虽然水蒸气在空气中的含量并不如二氧化碳般较为稳定中的含量并不如二氧化碳般较为稳定)所以温室所以温室效应的暖化效果主要是水蒸气造成的。但是有部分效应的暖化效果主要是水蒸气造成的。但是有部分波长的红外线是水蒸气不可吸收的。二碳化碳所吸波长的红外线是
7、水蒸气不可吸收的。二碳化碳所吸收的红外线波长刚刚有部份是在这个空隙的。如果收的红外线波长刚刚有部份是在这个空隙的。如果二氧化碳的浓度上升二氧化碳的浓度上升那么多些热就会被保存着那么多些热就会被保存着使得地球更加暖化。使得地球更加暖化。二氧化碳对生活和环境的影响虽然水蒸气在大气中向来大体上都有一定的浓虽然水蒸气在大气中向来大体上都有一定的浓度度但二氧化碳的浓度却不然。自从欧洲发生但二氧化碳的浓度却不然。自从欧洲发生了工业革命了工业革命二氧化碳在大气中的含量就开始二氧化碳在大气中的含量就开始上升。在工业革命前上升。在工业革命前大气中二氧化碳的浓度大气中二氧化碳的浓度约为约为 280-90ppm（百
8、万分之一（百万分之一 ）, 但是在但是在 1990 年年浓度已上升成大约浓度已上升成大约 340ppm。到。到1994年却达到了年却达到了380ppm。目前大气中二氧化。目前大气中二氧化碳浓度正以每年约碳浓度正以每年约1.5至至2.0ppm的速度上升。的速度上升。 二氧化碳对生活和环境的影响地球暖化起来并不只是因为二氧化碳的浓度上升地球暖化起来并不只是因为二氧化碳的浓度上升其它的温室气体的浓度亦是一个因素。我们常其它的温室气体的浓度亦是一个因素。我们常在谈论温室效应的时候也谈起二氧化碳在谈论温室效应的时候也谈起二氧化碳只是因只是因为二氧化碳的影响性为最大为二氧化碳的影响性为最大(它在大气中的浓
9、度它在大气中的浓度正不断上升正不断上升)。虽然其它的温室气体在大气中的。虽然其它的温室气体在大气中的浓度比二氧化碳低很多浓度比二氧化碳低很多但它们对红外线的吸收但它们对红外线的吸收力力却比二氧化碳好却比二氧化碳好所以所以它们的潜在影响力它们的潜在影响力比较大。比较大。温室效应除了会令地球气温上升外温室效应除了会令地球气温上升外也可使沿海也可使沿海地区被海水淹没地区被海水淹没虽然如此虽然如此若没有温室效应的若没有温室效应的话话地球表面的平均温度地球表面的平均温度将为将为18度度而不是而不是现在的现在的15度。度。 一氧化碳1 1一氧化碳的可燃性一氧化碳的可燃性一氧化碳与二氧化碳不同，一氧化碳在空
10、气里能够燃一氧化碳与二氧化碳不同，一氧化碳在空气里能够燃烧生成二氧化碳，燃烧时发出蓝色的火焰。烧生成二氧化碳，燃烧时发出蓝色的火焰。2.一氧化碳的还原性一氧化碳的还原性从实验可以看到黑色的氧化铜变成了红色的铜，澄清从实验可以看到黑色的氧化铜变成了红色的铜，澄清的石灰水变浑浊。的石灰水变浑浊。2COO2 2CO2点燃点燃COCuO CuCO2一氧化碳实验中的注意事项：加热前要先通入一段时实验中的注意事项：加热前要先通入一段时间的一氧化碳，赶走玻璃管中的空气后再进间的一氧化碳，赶走玻璃管中的空气后再进行加热。未反应的一氧化碳（尾气）一定要行加热。未反应的一氧化碳（尾气）一定要处理，本实验是用点燃的
11、方法，使之燃烧生处理，本实验是用点燃的方法，使之燃烧生成无毒的二氧化碳。成无毒的二氧化碳。一氧化碳的毒性 一氧化碳对人群健康有一定危害。当吸入一氧一氧化碳对人群健康有一定危害。当吸入一氧化碳的体积分数为化碳的体积分数为0.01%的空气时，无明显中毒现的空气时，无明显中毒现象。当一氧化碳的体积分数达到象。当一氧化碳的体积分数达到0.02%时，持续时，持续23小时即出现中毒症状。而当吸入一氧化碳的体小时即出现中毒症状。而当吸入一氧化碳的体积分数为积分数为0.5%的空气时，只要的空气时，只要2030分钟就出现分钟就出现脉弱、呼吸变慢，最后衰竭致死。脉弱、呼吸变慢，最后衰竭致死。一氧化碳的毒性人们吸烟
12、时散发出的烟气是一般房间中一氧化碳的主要来源，人们吸烟时散发出的烟气是一般房间中一氧化碳的主要来源，吸一支烟就能放出吸一支烟就能放出100毫升一氧化碳。在一般房间有人吸烟时，毫升一氧化碳。在一般房间有人吸烟时，一氧化碳的体积分数常在百万分之一氧化碳的体积分数常在百万分之210之间。另外，现在人之间。另外，现在人们居住的房间中燃气热水器、煤气灶也都是产生一氧化碳气体们居住的房间中燃气热水器、煤气灶也都是产生一氧化碳气体的家用电器。使用时应注意防毒。的家用电器。使用时应注意防毒。由于一氧化碳是无色无味的气体，不易被人察觉，所以要特别由于一氧化碳是无色无味的气体，不易被人察觉，所以要特别小心，注意开
13、门窗使室内通风，防止煤气中毒。一氧化碳中毒小心，注意开门窗使室内通风，防止煤气中毒。一氧化碳中毒时，人会感到全身无力、剧烈头痛。急救的方法是将中毒的人时，人会感到全身无力、剧烈头痛。急救的方法是将中毒的人移至室外空气流通的地方，注意保暖，解开衣服，垫高头部，移至室外空气流通的地方，注意保暖，解开衣服，垫高头部，进行急救。中毒严重的病人（皮肤上常常出现樱桃红的斑点），进行急救。中毒严重的病人（皮肤上常常出现樱桃红的斑点），应及时把病人送往医院（有高压氧舱设备的医院）抢救。应及时把病人送往医院（有高压氧舱设备的医院）抢救。练习1 1小明家厨房中有小明家厨房中有食盐；食盐；食醋；食醋；酱油；酱油；味
14、精；味精；碎鸡蛋壳等，他想做一个家庭小实碎鸡蛋壳等，他想做一个家庭小实验，制取并证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。验，制取并证明二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。于是他找来一个玻璃杯和一支蜡烛，小明要完于是他找来一个玻璃杯和一支蜡烛，小明要完成该实验还应选择上述哪些物品？成该实验还应选择上述哪些物品？；分析：制取二氧化碳需要稀盐酸，厨房里虽然没有，分析：制取二氧化碳需要稀盐酸，厨房里虽然没有，但食醋中含有醋酸，可代替使用。鸡蛋壳中含但食醋中含有醋酸，可代替使用。鸡蛋壳中含有碳酸钙，可以代替大理石使用，如果能生成有碳酸钙，可以代替大理石使用，如果能生成足够的二氧化碳，实验便能完成。足够的二氧化碳，实验便
15、能完成。答案：答案：C C练习2 2由于大气中二氧化碳含量的增大，产生由于大气中二氧化碳含量的增大，产生“温温室效应室效应”，使地球变暖，海平面升高，陆地面，使地球变暖，海平面升高，陆地面积减少。为了减少大气中二氧化碳的含量，下积减少。为了减少大气中二氧化碳的含量，下列措施不可行的是（列措施不可行的是（ ）A A植树造林，增加地球表面绿化面积植树造林，增加地球表面绿化面积B B用石灰水吸收空气中的二氧化碳用石灰水吸收空气中的二氧化碳C C改变能源结构，发展太阳能、核能、水能代替改变能源结构，发展太阳能、核能、水能代替化石燃料化石燃料D D冬天采取集中供热，提高能源利用率冬天采取集中供热，提高能
16、源利用率解答分析：本题侧重考查控制分析：本题侧重考查控制“温室效应温室效应”的措施。的措施。矿石燃料燃烧产生大量的二氧化碳，集中供热矿石燃料燃烧产生大量的二氧化碳，集中供热以及改变能源结构和植树造林都是一种积极且以及改变能源结构和植树造林都是一种积极且行之有效的措施，石灰水虽能吸收部分二氧化行之有效的措施，石灰水虽能吸收部分二氧化碳，但不实际，是一种消极措施。碳，但不实际，是一种消极措施。答案：答案：B B练习 3 3欲除去欲除去N N2 2中的少量中的少量O O2 2、H H2 2、COCO2 2和水蒸气等杂和水蒸气等杂质，（内含质，（内含H H2 2、O O2 2不在爆炸极限内）可使混合气
17、体不在爆炸极限内）可使混合气体通过下列物质：通过下列物质：石灰水石灰水 浓硫酸浓硫酸 灼热的氧化灼热的氧化铜铜 灼热的铜。顺序正确的是（灼热的铜。顺序正确的是（ ）A.A. B.B. B.B.C.C. D. D. 分析：除去一种物质中含有的多种杂质时，需要多分析：除去一种物质中含有的多种杂质时，需要多方面仔细的考虑。首先是选择除杂质；其次是方面仔细的考虑。首先是选择除杂质；其次是排序，要考虑除杂后带来的新杂质。所有过程排序，要考虑除杂后带来的新杂质。所有过程都是物质性质的复习过程，此类题可检查学生都是物质性质的复习过程，此类题可检查学生对物质性质的灵活掌握情况。对物质性质的灵活掌握情况。解答此
18、题所给的试剂的作用分别为：石灰水除去二此题所给的试剂的作用分别为：石灰水除去二氧化碳；浓硫酸除去水；灼热氧化铜用于除去氧化碳；浓硫酸除去水；灼热氧化铜用于除去氢气；灼热的铜用于除去氧气。产物是新杂质，氢气；灼热的铜用于除去氧气。产物是新杂质，需要除去的是：除去氢气后产生的水；另外混需要除去的是：除去氢气后产生的水；另外混合气通过石灰水后带出水蒸气需要用浓硫酸干合气通过石灰水后带出水蒸气需要用浓硫酸干燥。因此，除氢气、除二氧化碳需排在除水前。燥。因此，除氢气、除二氧化碳需排在除水前。而除氢气需用干燥的试管，应排在二氧化碳前。而除氢气需用干燥的试管，应排在二氧化碳前。氧气和氢气比较，将除氧气放在第
19、一位最好，氧气和氢气比较，将除氧气放在第一位最好，将通过氢气试管的水减少到最少。所以此题除将通过氢气试管的水减少到最少。所以此题除杂顺序为氧气、氢气、二氧化碳、水。既杂顺序为氧气、氢气、二氧化碳、水。既，所以答案：所以答案： B 解答启示：此类题目所给选项有特点，属排序题。启示：此类题目所给选项有特点，属排序题。解此类习题时，可不逐一分析排序，关键是找解此类习题时，可不逐一分析排序，关键是找“龙头龙头”或或“凤尾凤尾”。所谓。所谓“龙头龙头”、“凤尾凤尾”是指排序中的第一或最后一项。解题步骤，是指排序中的第一或最后一项。解题步骤，首先确定第一项或最后一项。利用排除法进行首先确定第一项或最后一项
20、。利用排除法进行排除。然后在余下的选项中进行比较筛选已确排除。然后在余下的选项中进行比较筛选已确定答案。定答案。此题若抓住浓硫酸吸水应放在最后一步，就一此题若抓住浓硫酸吸水应放在最后一步，就一步选到步选到B。为了准确无误，检验。为了准确无误，检验B中前几项是否中前几项是否合理，如合理则更进一步确认答案为合理，如合理则更进一步确认答案为B。 练习4用下面所示装置进行一氧化碳还原用下面所示装置进行一氧化碳还原CuO的实验，的实验，请回答：请回答：（1）装置）装置C中玻璃管内产生的现象是中玻璃管内产生的现象是 。（2）实验开始时的操作顺序应该是）实验开始时的操作顺序应该是 （选（选填序号）。填序号）
21、。A光点燃酒精灯，后通入一氧化碳光点燃酒精灯，后通入一氧化碳B先通入一氧化碳，后点燃酒精灯先通入一氧化碳，后点燃酒精灯（3）试比较实验过程中，装置）试比较实验过程中，装置B和和D内出现的现内出现的现象象 。（4）装置）装置E在该实验中的作用是在该实验中的作用是 。解答答案：（答案：（1 1）黑色固体逐渐变为光亮的红色；（）黑色固体逐渐变为光亮的红色；（2 2）B B ；（；（3 3）B B中石灰水无明显变化，中石灰水无明显变化，D D中石灰水变浑浊；中石灰水变浑浊；（4 4）防止）防止COCO污染空气。污染空气。 点拨：本题主要考查在加热条件下点拨：本题主要考查在加热条件下COCO与与CuOCuO的反应，的反应，B B装置的作用在于证明装置的作用在于证明COCO中没有中没有COCO2 2，D D装置的作用在装置的作用在于证明新生成了于证明新生成了COCO2 2。
