資源簡介

講義
科 目：化 學
授課主題 第六單元課題3二氧化碳和一氧化碳 課程類型 基礎同步
教學目標 二氧化碳和一氧化碳的物理性質和化學性質 二氧化碳和一氧化碳的用途及比較 二氧化碳和一氧化碳的相互轉化
重點難點 二氧化碳和一氧化碳的化學性質 二氧化碳和一氧化碳的相互轉化
教學內容
知識梳理+經典例題 【謎語導入】 農民伯伯說它是“植物的糧倉” 消防官兵贊美它是“滅火先鋒”；建筑師稱它為“天然的粉刷匠”；環境師則認為它是造成全球變暖的“罪魁禍首”。 ——謎底：二氧化碳 二氧化碳 物理性質 【探究】 探究 CO2的密度CO2的溶解性實驗實驗裝置圖 現象下層階梯上的蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅塑料瓶變癟了結論CO2的密度比空氣大。 CO2不能燃燒，也不支持燃燒。CO2能溶于水
【結論】CO2通常狀況下為無色、無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。 【拓展】和氧氣、氫氣類似，在加壓降溫冷卻的情況下，二氧化碳氣體會冷卻成無色液體、雪花狀固體。二氧化碳固體俗稱“干冰”，其含義“外形似冰，融化無水”，干冰在101KPa，-78.5℃升華。干冰易升華。升華時，吸收大量的熱。 化學性質 （1）通常情況下，二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒。 （2）二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊變紅色。CO2+H2O = H2CO3 碳酸不穩定，容易分解生成二氧化碳和水，H2CO3 = H2O+ CO2↑ 【探究】二氧化碳溶于水是否發生化學變化 實驗操作取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花，第一朵小花噴上稀醋酸，第二朵小花噴上水，第三朵小花直接放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，第四朵小花噴上水后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中，觀察四朵小花的顏色變化。實驗圖示實驗現象小花變紅小花不變色小花不變色小花變紅實驗分析紫色石蕊是酸堿指示劑，遇酸變紅色，醋酸是一種酸，因此小花變紅；水不能使干燥的小花變紅，CO2也不能使干燥的小花變紅，卻能使濕潤的小花變紅，說明CO2溶于水并與水反應生成了能使紫色石蕊溶液變紅的一種酸。實驗結論CO2與水反應生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊變紅色，反應的化學方程式：CO2+H2O = H2CO3，把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液變為紅色。
【思考】上述四個實驗如果去掉其中任何一個，還能得出正確的結論嗎，為什么？實驗Ⅰ在探究二氧化與水的反應中起什么作用？ 【總結】如果把Ⅳ中得到的紅色小花小心加熱，紅色消失，小花又變為紫色。其原因是碳酸不穩定，震蕩或加熱時容易分解生成二氧化碳和水，H2CO3 = H2O+ CO2↑。 【拓展】石蕊試液呈紫色，是一種常見的酸堿指示劑，石蕊試液遇酸變紅色，遇堿變藍色，常用于檢驗溶液的酸堿性。 二氧化碳使石蕊溶液變紅色的原因是二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸具有酸性，使紫色石蕊溶液變紅。而不是二氧化碳使紫色石蕊試液變紅。 （3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，是因為二氧化碳和氫氧化鈣反應，生成了白色的碳酸鈣沉淀。 Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O 用途 （1）CO2不能燃燒，也不支持燃燒，可用來滅火。 （2）干冰升華吸熱，可用于致冷劑，可用于保存食物和人工降雨。 （3）CO2能促進光合作用，可用于溫室肥料（氣肥）。 （4）CO2能溶于水，可用于制汽水飲料。 （5）CO2能與多種物質反應是化工原料，如制純堿，尿素等。 對環境的影響 （1）有利的方面是：它能促進綠色植物進行光合作用，滿足人和動物所需的有機物的合成和對氧氣的需求；以及空氣中氧氣含量的相對穩定和自然界的碳、氧的循環。 （2）不利的方面是：二氧化碳含量猛增，導致溫室效應。 （3）溫室效應 溫室氣體：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷（氟利昂）等 危害：①全球變暖。②影響生態系統，改變生物的多樣性。③兩極、高山冰川融化，海平面上升。④氣候反常，災害性天氣頻發。⑤土地沙漠化，農業減產。 對策：①國際合作，簽訂國際公約， 限制二氧化碳的排放。②減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料．③開發新能源，如太陽能、風能、地熱能等清潔能源。④大力植樹造林、嚴禁亂砍濫伐森林。⑤傳播低碳理念，倡導綠色生活。 一氧化碳 物理性質 一氧化碳是一種無色、無味的有毒氣體，密度比空氣略小，難溶于水。 注意：（1）人在受CO的毒害時不易察覺。而煤氣中的主要成分是CO，因此，為了能起到警示作用，而人為加入了一種有特殊氣味的物質。 （2）收集CO只能用排水法收集。 化學性質 （1）可燃性 反應原理：2CO + O2 2 CO2 現象：產生藍色火焰，放出大量的熱。 注意：一氧化碳與氫氣一樣，不純時點燃易發生爆炸。點燃前一定要檢驗純度。 （2）還原性 實驗原理一氧化碳和木炭一樣具有還原性，能使氧化銅被還原成銅，同時生成二氧化碳：CO+CuO Cu+ CO2實驗裝置實驗步驟①實驗前先檢驗CO的純度 ②先通入CO，排盡空氣，點燃酒精燈，對有氧化銅的位置加熱 ③管中的黑色粉末全部變成紅色時，先停止加熱，繼續通入CO直到玻璃管冷卻 ④尾氣用酒精燈燃燒掉或用氣球收集備用實驗目的①防止CO不純，點燃或加熱后爆炸 ②排盡管中空氣，避免CO與空氣混合發生爆炸 ③防止生成的銅重新被氧氣氧化成氧化銅 ④尾氣中有未反應的CO，有劇毒，防止污染空氣實驗現象黑色粉末逐漸變成紅色；澄清石灰水變渾濁；點燃尾氣時，產生藍色火焰。
（3）毒性 一氧化碳極易與血液中的血紅蛋白結合，造成生物體內缺氧，會危及生命。 一氧化碳中毒處理方法：輕度的應呼吸大量新鮮空氣，嚴重的要立即送到醫院進行救治。 用途 一氧化碳能燃燒且放出大量的熱，可作燃料。 一氧化碳具有還原性，可用于冶煉金屬。如煉鐵3CO+ Fe2O3 2Fe + 3 CO2。 注意：“三防”防爆炸：先通入CO，再點燃酒精燈。排盡裝置內空氣，防止CO不純，與空氣混合發生爆炸。 防氧化：先停止加熱，繼續通入CO直到玻璃管冷卻。防止生成的銅重新被氧氣氧化成氧化銅。 防污染：尾氣用酒精燈燃燒掉或用氣球收集備用。防止未反應的CO污染空氣。 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 三、隨堂檢測 1．下列物質的用途與性質不對應的是（　 ） A．食品包裝中充氮氣以防腐﹣﹣常溫下氮氣的化學性質不活潑 B．一氧化碳用于冶煉金屬﹣﹣一氧化碳具有可燃性 C．稀有氣體能制成多種用途的電光源﹣﹣稀有氣體在通電時發出不同顏色的光 D．干冰可用做制冷劑﹣﹣干冰升華吸熱 2．下列關于碳和碳的氧化物知識網絡圖（圖中“→”表示轉化關系，“…”表示相互能反應）說法正確的是（　 ?。? A．“C…CO2”的反應是放熱反應 B．“CO→CO2”的反應類型為置換反應 C．“CO2→CaCO3”的反應可用于檢驗二氧化碳 D．“CO2 H2CO3”的反應可用酚酞試劑驗證 3．甲同學設計了如下實驗裝置驗證一氧化碳的部分性質并驗證產物．實驗時，在點燃B處酒精燈之前先通入一氧化碳排出裝置中的空氣，然后繼續實驗． ①B中反應的化學方程式是　 　，該反應的還原劑是　?。?②實驗過程中，C中的現象是　 　，D處點燃的目的是　 ． ③對該實驗的分析正確的是　 ?。ㄟx填編號） a、實驗結束時應先熄滅B處酒精燈 b、C中增加的質量與B中固體減少的質量相等 c、反應結束后繼續通入一氧化碳的目的是防止銅被氧化． ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 四、歸納總結 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 五、鞏固練習 1. 對比是學習化學的重要方法，下列關于CO2與CO的比較，錯誤的是（　 ?。?A．CO2可用于人工降雨，CO可用于光合作用 B．通常情況下，CO2能溶于水，CO難溶于水 C．CO2無毒，CO易與血液中的血紅蛋白結合引起中毒 D．一個二氧化碳分子比一個一氧化碳分子多一個氧原子 2．除去CO2氣體中混入的少量CO，可采用的方法是（　 　） A．把混合氣體點燃 B．把混合氣體通過水中 C．把混合氣體通過灼熱的CuO粉末 D．把混合氣體通過足量的澄清石灰水 3．潔凈光亮的鎂條在二氧化碳中可以燃燒，其化學方程式為：2Mg+CO2 C+2MgO，該反應中具有還原性的是（　 ?。?A．Mg B．CO2 C．C D．MgO 4．下列區分CO和CO2氣體最好的方法是（　 ?。?A．用動物試驗它們的毒性 B．通入澄清的石灰水中 C．觀察它們在水中的溶解性 D．能否使帶火星的木條復燃 5．下圖是實驗室制取二氧化碳并試驗其性質的裝置． （1）指出圖中的幾處錯誤． （2）糾正錯誤，反應一段時間后，B中的紫色石蕊試液會變　 　色．C中哪一支蠟燭先熄滅，說明CO2具有　 　，且　 　 的性質，因此在一般情況下可用CO2來　 　．

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