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6.3二氧化碳和一氧化碳 学案
教学目标
1.了解二氧化碳和一氧化碳的性质
2.了解二氧化碳的用途
知识精讲
知识点一 二氧化碳的性质与用途
1、二氧化碳的物理性质
通常情况下，二氧化碳是无色．无味的气体，比空气重，溶于水，加压．降温时变成液态．固态，固态CO2又称“干冰”。干冰汽化时吸收大量的热。
2、二氧化碳的化学性质
(1)一般情况下，CO2既不能燃烧，也不支持燃烧。
(2)与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解。
CO2+H2OH2CO3
H2CO3H2O+CO2↑
(3)与Ca(OH)2．NaOH．Ba(OH)2等碱反应。
Ca(OH)2+CO2CaCO3↓H2O(可鉴定CO2)
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O (可吸收CO2)
(4)弱氧化性。2Mg+CO22MgO+C
(5)不能供给动物和人呼吸，参与植物光合作用。
CO2可用来灭火，干冰是常用制冷剂，如人工降雨和冷藏食物等；工业上用做制纯碱．尿素和汽水饮料；农业上用做温室气体肥料。
例题1、不能用来鉴别二氧化碳和氧气的是 ( B )
A．燃着的木条 B．颜色．气味
C．紫色石蕊试液 D．澄清石灰水
例题2、二氧化碳能灭火是因为（双选 ） ( CD )
A．它是一种能溶于水的气体 B．加压．降温，它可以变成干冰
C．它的密度比空气大 D.它不能燃烧，也不支持燃烧
知识点二 二氧化碳的性质探究
(1)CO2的密度比空气的密度大的验证方法：
①向纸袋里倾倒；②烧杯中下层蜡烛火焰先灭；③吹气球时，气球向下落；④向上排空气法收集CO2。
(2)CO2能溶于水的验证方法：
将盛满CO2的试管倒扣在水里，一段时间后试管内液面上升；若倒扣在紫色石蕊试液中，则上升的水柱变成浅红色；若倒扣在澄清石灰水中，试管内液面上升，水柱变浑浊。
(3)CO2灭火的原理：
一般情况下CO2不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，灭火时以隔绝空气为主，降温为辅。
水能灭火：一般以降温为主，隔绝空气为辅。
(4)证明空气中有CO2．呼出的气体中有CO2的方法：把澄清的石灰水露置在空气中，形成白膜或向石灰水中呼入CO2后澄清石灰水变浑浊。
(5)CO2溶于水形成H2CO3，溶液显酸性，可使紫色石蕊试液变红。自然降水，pH大约为5.6。
(6)CO2和O2在自然界中的循环：
呼吸．燃烧等消耗O2，释放CO2；光合作用吸收CO2，释放O2，使大气中CO2和O2含量平衡。
(7)CO2的温室效应：空气中CO2的浓度过大，就像一玻璃罩罩在地球表面，地面的热不易散发，使地球表面温度升高，就像温室一样。
例题1、实验室按下图所示装置制取二氧化碳，并试验二氧化碳的性质。试回答以下问题：
(1)实验前应检查装置A的___________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式是___________________。
(3)若要用装置B鉴定二氧化碳，在B中应盛放的试剂名称是_________，当将①和②的导管口连接时，B中看到的现象是__________________。
(4)若要用装置C证明二氧化碳能与水反应生成碳酸，C中除有少量水外，还应加入的试剂是___________，当将①和③的导管口连接时，C中看到的实验现象是___________。
(5)烧杯D中放有燃着的蜡烛，当将①和④的导管口连接时，D中看到的现象是_____________，证明二氧化碳具有______________的性质。
【答案】(1)气密性 (2)CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O (3)澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 (4)石蕊试液 溶液变红 (5)下面的蜡烛先熄灭．上面的蜡烛后熄灭 不燃烧．不支持燃烧．密度比空气大
例题2、下图为自然界中碳循环示意图。
图2-91
(1)海洋能够吸收二氧化碳，其原因之一是二氧化碳可以与水反应，请写出该反应的化学方程式_________。
(2)请验证人和动物呼出的气体中含有二氧化碳(用化学方程式表示)______________。
(3)请根据上图简述二氧化碳对人类生活和环境的影响(各写出1条即可)。
利：___________，弊：___________。
【答案】(1)CO2+H2OH2CO3
(2)CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+ H2O
(3)光合作用(或做化工产品原料或用于灭火等) 温室效应(或含量过高影响人体健康等）
知识点三 一氧化碳的性质与用途
1、一氧化碳的物理性质
无色．无味的气体，密度比空气略小；难溶于水，在通常状况下，1体积的水仅能溶解约0.02体积的一氧化碳。
注意：气体密度大小的比较：在同温同压条件下，气体密度与气体分子的相对分子质量成正比。所以，ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(空气)> ρ(CO)>ρ(CH4)>ρ(H2)。
2、一氧化碳的化学性质
在CO分子里每个碳原子与一个氧原子结合(碳元素的化合价为+2价)，它能进一步与氧(氧气或某些氧化物中的氧)结合(碳元素的化合价变为+4价)而被氧化，故CO具有可燃性和还原性。
(1)可燃性
2CO+O22CO2(淡蓝色火焰)
燃烧时放出大量的热，是重要的燃料。点燃前必须检验CO的纯度，否则，容易发生爆炸。
(2)还原性
CuO+COCu+CO2
Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
工业上常用CO冶炼铁。
注意
2CO+O22CO2
CO2+C2CO
二者的相互转化往往在推断题中出现。
(3)毒性
CO和人体血红蛋白的结合能力比氧与血红蛋白的结合能力强200～300倍，而碳氧血红蛋白的解离比氧合血红蛋白缓慢约3600倍，人吸入CO易造成人体缺氧，严重者致死。
CO轻度中毒者，应该吸入大量新鲜空气或进行人工呼吸；医疗上常采用静脉注射亚甲基蓝进行解毒。
例题3、某课外小组的同学们收集了含一氧化碳和二氧化碳的废气，为了确认这种废气的组成，他们在实验室按如下装置进行了实验。
(1)B装置中盛放是量浓氢氧化钠溶液，其作用是________。
(2)C装置中发生反应的化学方程式是____________。
(3)A装置和D装置完全相同，其作用的不同之处是________________。
(4)该小组同学认为废气中的一氧化碳可以利用，于是设计如下页装置除去废气中的二氧化碳，并收集一瓶一氧化碳，准备进行后续探究。其中最合理的装置是___________(填序号，瓶内为氢氧化钠溶液)。
【答案】(1)充分吸收残留的CO2气体 (2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 (3)A用来检验CO2的存在，D用来确定是否有CO2气体生成而推知废气中是否有CO气体 (4)③
当堂检练
1、如图所示，在一个盛有氢氧化钙溶液的容器中有一支燃着的蜡烛，现用一只杯子将蜡烛罩住，猜想一下，会有什么现象发生(　　)
A．蜡烛燃烧不变，液面下降
B．火焰逐渐熄灭，液面下降
C．蜡烛燃烧更旺，液面上升
D．火焰逐渐熄灭，液面上升
2、联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制CO2等温室气体的排放量，以控制日趋严重的温室效应。请回答下列问题：
(1)绿色植物通过____________作用吸收CO2，放出____________。
(2)为了缓解大气中的CO2含量的增加，以下建议可行的是______________(填字母)。
A．开发太阳能、水能、风能、地热能等新型能源
B．禁止使用煤、石油、天然气等化石燃料
C．提倡植树造林，禁止乱砍滥伐
3、下列叙述中，不符合如图实验设计意图的是(　　)
A．说明一氧化碳具有还原性
B．说明生成物二氧化碳的密度比空气大
C．说明一氧化碳和氧化铜的反应需要加热
D．可防止有毒的一氧化碳气体对空气的污染
【答案】
1、D 2、(1)光合　氧气(或O2)　(2)AC 3、B
4、下列说法正确的是(　　)
A．二氧化碳有毒，会使人中毒死亡
B．CO2的增加是造成温室效应的主要原因，因此空气中CO2含量越低越好
C．可以用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO
D．可用澄清石灰水区别CO2和CO两种气体
5、当前人们已经认识到无节制排放二氧化碳的危害，纷纷提倡“国家应低碳发展经济，个人应低碳生活”。下列做法不符合上述理念的是( )
A.尽量采用公共交通工具出行
B.拆除低效率的小型燃煤发电厂
C.积极研究开发氢气燃料
D.拒绝使用含碳元素的物质
6、下列对一氧化碳的认识中，错误的是( )
A.一氧化碳有可燃性，可用作燃料
B.一氧化碳有还原性，可用于冶炼金属
C.室内放一盆水，能防止一氧化碳中毒
D.分子的不断运动，能使一氧化碳向四周弥漫
7、把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2气体中，石蕊试纸不变色。将CO2气体通入滴有石蕊指示剂的水中，溶液变红色。再将该溶液敞口加热一段时间，发现溶液的红色褪去，冷却到原温度后，再次通入CO2，溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是( )
A.CO2能和水发生化学反应
B.CO2的水溶液具有酸性
C.加热能使CO2水溶液的酸性减弱
D.CO2具有酸性
8、钙是维持人体正常功能所必需的元素。右图所示为某种补钙剂“钙尔奇”说明书的一部分。取1片钙
尔奇，放入盛有10 g稀盐酸的烧杯中，其中碳酸钙跟盐酸恰好完全反应(其他成分与盐酸不反应)。烧杯内物质质量变为11.34 g。
试计算：
(1)每片钙尔奇中含碳酸钙的质量。
(2)服用这种补钙剂，每人每天摄入钙元素的质量。
(3)所用稀盐酸中溶质的质量分数。
【答案】
4、D 5、D 6、C 7、D 8、(1)1.5 g (2)1.2 g (3)10.95%
9、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．它们由相同元素组成
C．它们都有毒
D．它们都能溶于水
(2)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：____________________________。
(3)其实，二者是可以相互转化的，请用化学方程式表示此过程：____________________________。
10、CO和CO2尽管分子中只差一个氧原子，但性质差别很大。下面是四位同学设计的鉴别CO和CO2的方法，你认为不正确的是(　　)
①通入澄清的石灰水中　②通入水中　③通过灼热的氧化铜　④闻气体的气味
A．①②　　 B．②③
C．②④ D．①③
【答案】
9、(1)B　(2)二氧化碳不能燃烧，一氧化碳可以燃烧(二氧化碳能与水反应，一氧化碳不能；或二氧化碳能与石灰水反应，一氧化碳不能；或一氧化碳能与氧化铜反应，二氧化碳不能)　(3)2CO＋O22CO2(或3CO＋Fe2O33CO2＋2Fe或C＋CO22CO)
10、C
课堂小结
1、二氧化碳的性质及其用途
2、一氧化碳的性质及其用途
3、二氧化碳与一氧化碳的对比
课后作业
1、对比是学习化学的重要方法。下列关于CO2与CO的比较错误的是(　　)。
A．一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子
B．CO2能溶于水，CO难溶于水
C．CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨
D．CO2会造成温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
2、由图可知，大气中CO2浓度大约从1800年起急剧增加，下列解释合理的是(　　)。
大气中CO2浓度随时间变化图
A．大量火山的喷发
B．气候的自然波动
C．浮游生物的光合作用
D．人类大量使用燃料
3、株洲晚报2月28日报道：“因厨房窗户紧闭，4名年轻人深夜煤气中毒，幸好被及时抢救，均脱离危险”。下列有关叙述正确的是(　　)。
A．引起煤气中毒的主要成分是CO2
B．为了便于及时发现煤气泄漏，煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体
C．冬天用煤炉取暖时，为了防止冷空气进入，应关闭门窗
D．在煤炉旁放一盆冷水，可以防止煤气中毒
4、鉴别O2．CO．CO2三种气体，可行又简便的方法是(　　)。
A．将气体分别通入澄清石灰水
B．将气体分别通入石蕊试液
C．试验三种气体在水中溶解性
D．用燃着的木条分别伸入瓶内
5、 据报道，化学家创造出对CO2有较强吸收能力的糖粉状物质——“干水”，其每个颗粒含水95%，外层是SiO2。下列说法正确的是(　　)。
A．干水吸收的CO2过程中只发生物理变化
B．干水和干冰是同一种物质
C．干水中的分子不再运动
D．干水是一种混合物
【答案】
1、C 2、D 3、B 4、D 5、D
6、下列有关碳及其氧化物的说法错误的是 （ ）
A．CO与CO2 可用澄清石灰水区分
B．CO具有还原性，可用于铁的冶炼
C．CO2的过多排放可导致酸雨的产生
D．金刚石和石墨的结构中碳原子排列方式不同
7、节能减排．低碳出行是我们倡导的生活方式，“低碳”指的是尽量减少二氧化碳的排放。下列有关二氧化碳的说法正确的是 （ ）
A．二氧化碳通入紫色石蕊试液，试液变为红色，说明二氧化碳具有酸性
B．二氧化碳的过度排放会加剧温室效应，因此应禁止使用化石燃料
C．二氧化碳和一氧化碳的组成元素相同，在一定条件下可以相互转化
D．进入久未开启的菜窖之前，必须做灯火试验，是因为二氧化碳有毒
8、下列说法正确的是 （ ）
A．CO2能与血液中血红蛋白结合导致中毒
B．CO能溶于水生成酸
C．用闻气味的方法能够区别CO2和CO
D． CO可以在O2中燃烧
9、科学研究发现，金星大气层的成分之一是三氧化二碳（C2O3）,实验证明三氧化二碳的化学性质与一氧化碳相似。下列关于三氧化二碳的说法中，不正确的是 （ ）
A．C2O3能使澄清石灰水变浑浊
B．C2O3在O2中充分燃烧的产物为CO2
C．C2O3在一定条件下能还原氧化铁
D．C2O3中碳的化合价为＋3
【答案】
6、C 7、C 8、D 9、A
10、下列分析判断正确的是 （ ）
A．酸能够使紫色石蕊试液变红，二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，所以二氧化碳是酸
B．铁．铜都是金属单质，都能够置换出盐酸．稀硫酸中的氢
C．氧化物中含有氧元素，但是含有氧元素的化合物不一定是氧化物
D．燃着的木条伸入某无色气体中会熄灭，证明该无色气体一定是二氧化碳
11、在大自然中，CO2与O2能相互转换，以保持空气成分相对稳定。
（1）空气中氧气的体积分数约为 ；大气中二氧化碳含量增多会导致 效应。
（2）植物通过光合作用，可将二氧化碳转化为氧气，光合作用的化学方程式为6CO2＋6XC6H12O6＋6O2，则X的化学式为 。
12、CO2为主要的温室气体。
(1)近年来，空气中CO2含量不断上升的主要原因是_____________________________
________________________________________________________________________。
(2)绿色化学是从源头上消除或减少对环境的破坏，其重要原则有：
①拒用。请举出低碳生活的一个实例：_______________________________________。
②再生。如图是科学家设计的一种理想的氢元素循环模式，它实现了低碳减排，请写出(Ⅰ)中发生反应的化学方程式：______________________________________________________。
③回收。目前使用膜分离法从空气中分离出CO2，这个过程中CO2发生______(填“物理”或“化学”)变化。这些CO2可作为气体肥料，还可制造______用于人工降雨。
(3)大气中的CO2是不是越少越好？为什么？
答：________________________________________________________________________。
碳和部分碳的化合物间转化关系如下图所示。
(1)物质X的化学式为______。
(2)在物质的分类中，CO属于______。(填标号)
A．酸 B．碱
C．盐 D．氧化物
(3)从图中任选一种物质，它的一种用途：__________________________________。
(4)写出图中转化关系中属于化合反应的一个化学方程式：______________________。
【答案】
10、C
11、（1）21% 温室 （2）H2O
12、①不使用一次性筷子或不使用塑料购物袋(其他合理答案均可)
②2H2O2H2↑＋O2↑　③物理　干冰
(3)不是，二氧化碳过少会导致地球气温降低或绿色植物无法进行光合作用
7． (1)长颈漏斗　CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O　紫色的石蕊溶液变红
(2)灭火
(3)c端

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