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文本内容:
第六单元碳和碳的氧化物课题3二氧化碳和一氧化碳
1.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧可用燃着的木条检查集气瓶是否已收集满二氧化碳检查时木条应放在瓶口
2.二氧化碳与水反应其化学方程式为:H2O+CO2H2CO3碳酸能使紫色石蕊溶液变红色碳酸很不稳定在加热条件下又会分解生成二氧化碳和水:H2CO3H2O+CO2↑
3.二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式:CO2+CaOH2CaCO3↓+H2O此反应可用于检验二氧化碳
4.防止温室效应的措施:减少化石燃料的燃烧;开发新能源;植树造林严禁乱砍滥伐森林等
5.一氧化碳的化学性质1一氧化碳的可燃性:2CO+O22CO22一氧化碳具有毒性:极易与血液中的血红蛋白结合从而使血红蛋白不能很好与氧气结合造成生物体内缺氧3一氧化碳的还原性:CuO+COCu+CO2实验装置如图所示:反应现象:
①黑色固体变成红色;
②澄清石灰水变浑浊实验步骤:
①先通入CO一会儿;
②加热;
③停止加热;
④继续通入CO到玻璃管冷却为止 知识点1:二氧化碳的物理性质
1.在通常情况下二氧化碳是一种无色无味的气体在标准状况下二氧化碳的密度是
1.977g/L约是空气密度的
1.5倍1验证CO2是否集满的方法见下表实验步骤实验现象实验结论制取并收集二氧化碳根据二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的性质可用燃着的木条检查集气瓶是不是已收集满二氧化碳检查时燃着的木条应放在集气瓶口若燃着的木条熄灭则说明集气瓶中的二氧化碳已收集满二氧化碳比空气重沉在集气瓶底部收集二氧化碳时可采用向上排空气法2将二氧化碳气体从集气瓶倾倒入烧杯中见下表实验步骤实验现象实验结论将CO2气体慢慢倒入烧杯中两支蜡烛自下而上依次熄灭二氧化碳不燃烧一般情况下也不支持燃烧其密度比空气大
2.二氧化碳能溶于水在通常状况下1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳实验步骤实验现象实验结论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振荡瓶子变瘪二氧化碳能溶于水使瓶内的气体体积减小因而压强减小外界大气压把瓶子压瘪了
3.二氧化碳加压降温可以变成雪花状固体这种固体俗称 “干冰”【例】 二氧化碳与人们的生产和生活有着广泛的联系下列关于二氧化碳的认识中正确的一组是
①在地窖、枯井内二氧化碳含量会比较高
②二氧化碳在水中的溶解量跟压强成反比
③绿色植物光合作用时吸收二氧化碳并放出氧气
④二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子A.
①② B.
③④ C.
①③ D.
②④答案:C 点拨由于二氧化碳的密度比空气大且在地窖和枯井内空气流通不畅所以二氧化碳的含量一般比较高;气体在水中的溶解量一般随压强的增大而增大溶解量跟压强成正比;光合作用吸收二氧化碳放出氧气;一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子而不能说二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子知识点2:二氧化碳的化学性质
1.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧不能供给呼吸
2.二氧化碳与水反应生成碳酸其化学式为:H2O+CO2H2CO3碳酸能使紫色石蕊溶液变红色它不稳定在加热条件下又会分解生成二氧化碳和水:H2CO3H2O+CO2↑实验目的:探究二氧化碳与水能否发生反应实验步骤、现象和结论如下表实验步骤实验现象实验结论取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花
①将第一朵纸花喷上稀醋酸
②将第二朵纸花喷上水
③将第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中
④将第四朵纸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
⑤将第四朵纸花取出小心烘烤观察现象
①第一朵纸花变红色
②第二朵纸花没有变色
③第三朵纸花没有变色
④第四朵纸花变红色
⑤纸花由红色变成紫色
①说明酸能使石蕊溶液变红
②说明水不能使石蕊溶液变色
③二氧化碳气体不能使石蕊溶液变色
④说明二氧化碳能与水反应生成碳酸碳酸能使石蕊溶液变红
⑤碳酸可以分解
3.二氧化碳与澄清石灰水的反应:CO2+CaOH2 CaCO3↓+H2O现象:澄清的石灰水变浑浊应用:此方法可用于检验二氧化碳易错警示 1二氧化碳能溶于水和二氧化碳与水反应在本质上是有差异的前者是二氧化碳的物理性质后者才是二氧化碳的化学性质当二氧化碳通入水中时仅有10%的二氧化碳与水发生了反应其余的90%仍以二氧化碳的形式存在2碳酸使紫色石蕊试液变红而不是“紫色石蕊试液使碳酸变红”3碳酸具有酸性而二氧化碳不具有酸性二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红【例】 某同学设计了如图所示的一组实验取4朵用石蕊试液染成紫色的干燥纸花分别按下图进行实验回答下列问题: 1观察到纸花的颜色变化是:Ⅰ.纸花变红;Ⅱ. ;Ⅲ.纸花不变色;Ⅳ. 2该同学进行的Ⅰ、Ⅱ两项实验说明什么 3该同学进行4组对比实验的目的是什么 用文字叙述 4写出实验Ⅳ中发生反应的化学方程式 答案:1 纸花不变色;纸花变红2稀醋酸能使紫色石蕊变红水不能使紫色石蕊变色3证明水和二氧化碳不使紫色石蕊变色酸能使紫色石蕊变红二氧化碳溶于水可生成酸4H2O+CO2H2CO3点拨本题是探究性实验题通过对比实验得出结论:Ⅱ水不能使小花变色说明水不显酸性;Ⅲ干燥的小花直接放入二氧化碳气体中小花不变色说明二氧化碳本身不显酸性;Ⅳ干燥小花喷水后放入二氧化碳气体中小花变红色说明了水与二氧化碳反应生成了能使小花变色的物质知识点3:二氧化碳的用途CO2的性质用 途1不能燃烧也不支持燃烧密度比空气大用来灭火2CO2+H2O葡萄糖+O2光合作用3用CO
2、H2O、NaCl等生产纯碱化工原料4干冰升华吸热制冷剂人工降雨等例【例】 下列关于二氧化碳的用途中既跟它的物理性质有关也跟它的化学性质有关的是 A.人工降雨 B.植物的光合作用 C.灭火 D.用作化工原料答案:C 点拨灭火时既利用二氧化碳不能燃烧、不支持燃烧这一化学性质又利用二氧化碳的密度比空气大这一物理性质知识点4:二氧化碳对生活和环境的影响
1.二氧化碳对人体健康的影响:进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前可以预先做灯火试验如果灯火燃烧不旺盛或熄灭可知二氧化碳浓度较大人不宜进入
2.温室效应1温室效应的产生:因为能源消耗增多森林遭到破坏大气中CO2的含量不断上升使地面吸收的太阳光的热量不易散失从而使全球变暖这种现象叫“温室效应”2温室效应的危害及防止措施见下表主要危害防止措施全球变暖将可能导致两极的冰川融化使海平面升高淹没部分沿海城市以及使土地沙漠化、农业减产等
①减少使用煤、石油、天然气等化石燃料
②更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源
③大力植树造林严禁乱砍滥伐森林等易错警示 二氧化碳并不是能产生温室效应的唯一气体还有臭氧、甲烷和氟氯代烷等【例】 目前全世界气候变化出现异常专家对此现象展开了激烈讨论因此与碳有关的词汇如碳汇、低碳经济迅速流传开来1大气中二氧化碳含量不断上升的主要原因是 答一条即可 2碳汇可理解为绿色植物吸收并储存二氧化碳的能力绿色植物通过 作用吸收二氧化碳 3低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式下列做法符合“低碳经济”理念的是 填序号
①大力发展火力发电
②大力发展新能源汽车
③优化建筑设计推广节能建筑答案:1含碳燃料的大量使用或工业上排放大量的二氧化碳等 2光合 3
②、
③ 点拨1造成空气中二氧化碳的含量不断上升的主要原因有:含碳燃料的大量使用、工业排放的废气含大量二氧化碳及大面积地破坏森林和植被2植物通过光合作用吸收二氧化碳并放出氧气通过呼吸作用吸收氧气排出二氧化碳3“低碳经济”就是要减少二氧化碳的排放而大力发展火力发电会产生大量的二氧化碳气体知识点5:一氧化碳的物理性质一氧化碳是一种无颜色无气味的气体密度比空气略小难溶于水拓展延伸 一氧化碳的密度比空气略小不能用排空气法收集它难溶于水因此可用排水法收集【例】 下列说法中正确的是 A.煤炉上放一壶水可以防止CO中毒B.金刚石、石墨都是由碳原子构成的所以都很坚硬C.用活性炭可以除去水中的氯化钠杂质D.用澄清石灰水可区分CO、CO2答案:D 点拨CO难溶于水且不与水反应所以在煤炉上放一壶水不能防止CO中毒故A错误;金刚石和石墨虽然都是由碳原子构成的但碳原子的排列方式不同物理性质有很大差异金刚石很硬但石墨很软故B错误;活性炭具有吸附性可以除去颜色和异味但不能除去水中的氯化钠故C错误;二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊一氧化碳不能因此可用澄清石灰水区分一氧化碳和二氧化碳D正确知识点6:一氧化碳的化学性质
1.一氧化碳的可燃性如图所示一氧化碳燃烧产生蓝色火焰并放出热量将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方发现石灰水变浑浊证明有二氧化碳生成这是检验一氧化碳的方法化学方程式为:2CO+O22CO
22.一氧化碳的还原性1CO与CuO反应的方程式为:CuO+COCu+CO22实验装置如图所示3反应现象:
①黑色固体变成红色;
②澄清石灰水变浑浊4实验步骤:
①先通入一会儿CO;
②加热;
③停止加热;
④继续通入CO到玻璃管冷却为止说明:
①先通入一会儿CO是为了防止玻璃管内的空气没有排尽加热时发生爆炸
②继续通入CO到玻璃管冷却为止是为了防止生成的铜重新被氧化为氧化铜
③用酒精灯点燃是进行尾气处理:防止一氧化碳污染空气
④此实验应在通风橱中进行:防止没除净的CO使人中毒拓展延伸 CO还原CuO是初中阶段一个非常重要的实验在本实验中着重注意以下几个问题:
①化学反应的方程式;
②反应的现象;
③CO的验纯;
④实验操作步骤:先通CO后加热实验完毕要先停止加热再继续通CO至玻璃管冷却;
⑤CO尾气的处理
3.一氧化碳的毒性:一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合造成生物体内缺氧严重时会危及生命【例】 仔细观察在煤炉中燃烧的煤你会发现有如图所示的现象请你指出在图中蓝色火焰处发生的反应的化学方程式 A.C+O2CO2 B.2C+O22CO C.2CO+O22CO2 D.CO2+C2CO答案:C 点拨碳燃烧没有火焰产生;二氧化碳与碳反应转化为一氧化碳是吸热反应没有火焰产生;一氧化碳燃烧产生蓝色火焰知识点7:一氧化碳的用途利用一氧化碳的可燃性可用作燃料;利用一氧化碳的还原性可用于冶金工业【例】 陕西榆林是我国重要的能源基地煤化工产业发展迅速煤化工是指在一定条件下将煤等物质转化为H
2、CO和炭黑等一系列重要化工原料的生产过程1用炭黑制成的墨汁书写或绘制的字画能够经久不变色其原因是 2将干燥的H2和CO两种气体分别点燃在火焰上方各罩一个冷而干燥的烧杯烧杯内壁出现 的原气体是H2 3CO是一种气体燃料其燃烧的化学方程式为 答案:1常温下碳的化学性质稳定 2水雾或水珠 32CO+O22CO2点拨1常温下碳的化学性质稳定所以古代用墨汁绘制的字画保存至今仍然完好;2因为H2燃烧生成水遇冷液化在烧杯壁上有水雾或水珠出现;3CO燃烧生成CO2考点1:二氧化碳的物理性质与氧气的物理性质对比【例1】 CO2和O2是自然界中生命活动不可缺少的两种气体下列对它们的认识中正确的是 A.都含有氧分子 B.都能供动物呼吸C.都不溶于水 D.密度都比空气大答案:D 点拨氧气中含有氧分子而二氧化碳中不含氧分子故A错误;二氧化碳不能供给呼吸故B错误;氧气不易溶于水而二氧化碳能溶于水故C错误;二氧化碳和氧气的密度均比空气大都可以用向上排空气法收集考点2:二氧化碳的化学性质【例2】 将制得的二氧化碳气体依次通过图所示的装置写出A、B两装置中可观察到的实验现象和得出的结论A装置:现象 ;验证的性质 B装置:现象 ;验证的性质 答案:紫色石蕊试液变为红色;二氧化碳能与水反应产生碳酸;下层蜡烛先熄灭上层蜡烛后熄灭;二氧化碳不能燃烧不支持燃烧密度比空气大点拨此题综合考查了二氧化碳的性质包括:二氧化碳与水的反应二氧化碳不能燃烧不支持燃烧密度比空气大A装置通过紫色石蕊试液变红可以证明二氧化碳能与水反应生成碳酸;B装置通过下层蜡烛先灭上层蜡烛后灭可以证明二氧化碳不支持燃烧不能燃烧而且密度比空气大的性质考点3:一氧化碳与二氧化碳的对比【例3】 一氧化碳和二氧化碳只有一字之差1有人认为二者就像孪生兄弟这是因为 填字母 A.它们由同种分子构成B.它们由相同的元素组成C.它们都有毒 D.它们都能溶于水2也有人认为二者化学性质相差甚远请给出一条支持他的理由 答案:1B 2一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子点拨二氧化碳与一氧化碳是由不同分子构成的但组成元素相同即C、O其中CO有毒不溶于水而CO2无毒能够溶于水由于CO和CO2的组成不同故它们在性质上存在很大的差异考点4:一氧化碳还原氧化铜【例4】 小平同学设计了如图所示的实验装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验试回答:1当装置B中的澄清石灰水变浑浊时说明 2为了保证安全在通入CO气体之前应该 答案:1反应有CO2气体生成 2检验CO气体的纯度 点拨澄清石灰水的主要作用是验证一氧化碳与氧化铜反应后是否有二氧化碳生成而气球的作用是收集未反应的一氧化碳防止排放到空气中引起空气污染一氧化碳是一种可燃性气体为了保证安全、防止发生爆炸事故在加热或点燃之前一定要检验它的纯度。