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课题3、 二氧化碳和一氧化碳
CO2
问 题
CO2和CO的性质是否相同 为什么
+ 4
+ 2
每个CO2 分子比每个 CO 分子多一个氧原子,由于分子构成不同,可以推测它们的性质有很大的不同。
想一想
在意大利有一个奇怪的山洞,被当地人称为“死狗洞”。人走进山洞平安无事,而牵进去的狗立即倒地而死亡。你能解释其中的奥妙吗?
二氧化碳密度比空气大,地势越低含量越高,且不助燃也不能供给呼吸,浓度大时会使人窒息。
联系实际:
久未开启的地窖底部二氧化碳含量较高,若贸然进去有窒息的危险。
1、为什么地窖底部二氧化碳含量较高?
2、为防不测,人们在进入地窖前,常做灯火实验,为什么?
澄清石
灰水变
浑浊
复习回顾:
怎样检验二氧化碳?
怎样验满二氧化碳?
探究实验1、倾倒二氧化碳的实验
二氧化碳气体不支持燃烧,且密度比空气大,倾倒时会在烧杯底部先聚集较多的二氧化碳,使下方的蜡烛首先接触到较多二氧化碳而先熄灭,上方的蜡烛后接触到二氧化碳而后熄灭,
探索问题
这个实验可以说明二氧化碳的两点性质:
第一、通常情况下既不能燃烧,也不支持燃烧;
第二、密度比空气的大。
CO2
CO2
CO2
可见:二氧化碳的密度为比空气大。
一、二氧化碳:
(一)二氧化碳的物理性质:
二氧化碳能溶于水,使瓶内气压减小,所以瓶会变瘪。
探究实验2、二氧化碳是否溶于水
稀醋酸
稀盐酸
A 石蕊和某些酸的反应
B 直接放入CO2中
C 喷 水
D 喷水后放入CO2中
探究什么物质使紫色石蕊试液变红色:
Ⅰ 向小花上喷稀醋酸
结论:醋酸溶液能使紫色纸花变红色。
Ⅱ 向小花上喷水
结论:水不能使紫色纸花变红色;
Ⅲ 直接放入二氧化碳
结论:干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊小花变红,也说明二氧化碳不是酸。
Ⅳ 向二氧化碳中放入喷水后的小花
结论: 二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸使紫色石蕊小花变红色。
将第四朵花取出,用酒精灯的火焰烘干。
结论:碳酸不稳定,受热易分解。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
现象
分析
变红
不变
不变
变红
醋酸能使紫色石蕊溶液变成红色
水不能使紫色石蕊溶液变红
二氧化碳不能使石蕊变红
二氧化碳与水反应后的生成碳酸,碳酸能使石蕊溶液变红
石蕊试液
3、二氧化碳与水反应:
二氧化碳与水反应
原理:CO2+H2O === H2CO3
H2CO3 === CO2↑ +H2O
现象:通入二氧化碳时,紫色石蕊试液变红色。
碳酸不稳定,加热易分解。当加热上述变红色的溶液,
二氧化碳气体逸出,红色又变成紫色。
4、与石灰水反应:
现象:澄清的石灰水变浑浊。
原理:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓+ H2O
碳酸钙
此反应原理是用来检验
或鉴定二氧化碳气体。
5、二氧化碳与还原性金属或非金属单质反应:
(1)二氧化碳与镁带的反应:
现象:将燃着的镁带伸进盛有二氧化碳的集气瓶
中,镁带继续燃烧,瓶壁上有黑色物质生
成,瓶底有白色固体物质出现。
原理: CO2 + 2Mg == 2MgO + C
点燃
(2)二氧化碳与碳的反应:
原理: CO2 + C == 2CO
高温
注:
(1)燃烧不一定需要氧气参加;
(3)上述两反应中二氧化碳是氧化剂,镁、碳是还原剂。
(2)二氧化碳在特殊条件下也能支持燃烧。
检验二氧化碳气体可以用澄清石灰水,它的原理是什么呢?
1.利用此反应,除了检验二氧化碳外,还有哪些用途?
3.如何清洗盛装过石灰水的试剂瓶?
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
⑵用石灰水浸泡,可保鲜鸡蛋。
⑴用石灰浆做建筑材料时,发生了此反应。
进入瓶中的CO2与氢氧化钙反应生成了不溶于水的白色固体碳酸钙。
2.长期存放石灰水的瓶壁上为什么有白色固体?
先倒入稀盐酸,充分反应后,再用清水冲洗。
【想一想】
密度
(与空气比较) 溶解性 能否燃烧或支持燃烧
O2
H2
CO2
比空气略大
能溶
既不能支持燃烧,也不能燃烧
【归纳总结】
二氧化碳的化学性质
1.CO2不能燃烧,也不支持燃烧.
CO2、O2、H2部分性质的比较
比空气大
比空气小
难溶
不易溶
不能支持燃烧,可以燃烧
能支持燃烧,但不能燃烧
易混淆的要
常作比较哦!
1.CO2不能燃烧,也不支持燃烧.
2. CO2与水反应生成碳酸(H2CO3 ), 化学方程式是:CO2 + H2O=H2CO3
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
4. CO2与碳反应生成CO, 化学方程式是:
5. CO2与能参与光合作用:
【归纳总结】
二氧化碳的化学性质
高温
CO2+C 2CO
6CO2 + 6H2O C6H12O6 +6O2
叶绿素
光
3. CO2能使澄清石灰水变浑浊,化学方程式是:
(三) 二氧化碳的用途:
1、灭火;
灭火的原因是:二氧化碳既不能燃,也不支持燃,
且密度比空气大,所以,二氧化碳
能覆盖在可燃物的表面,使可燃物
隔绝氧气而熄灭。
2、干冰作致冷剂;
3、植物光合作用作气肥;
4、工业原料.
CO2
纯碱
汽水
尿素
人工降雨
温度计
灭火
工业原料
致冷剂
气体肥料
小结
二氧化碳的用途
二氧化碳
氧气
人、动植物的呼吸,
煤等燃料的燃烧
光合作用
二氧化碳的循环利用
(四)二氧化碳对生活环境的影响:
温 室 效 应
海水温度上升
一、一氧化碳的物理性质:
无色无味的气体,比空气略轻,难溶于水。
CO2 CO
物理性质 颜色状态气味
密度
溶解性
收集方法
无色无味气体
无色无味气体
比空气大
比空气略小
能溶于水
难溶于水
向上排空气法
排水集气法
固体叫“干冰”
讨论
长期盛放石灰水的试剂瓶壁有一层白膜,它是什么?怎样才能将其除掉?
CO2 + Ca(OH)2 == CaCO3 + H2O
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
碳酸钙
稀盐酸
(二)一氧化碳的化学性质:
1、可燃性:
现象:产生蓝色火焰,放出大量的热,生成无色
无味气体能使澄清的石灰水变浑浊。
原理: 2CO + O2 ==== 2CO2
点燃
下图是演示了一氧化碳还原氧化铜的微观过
程,从微观上揭示了一氧化碳还原性的机理。
CO + CuO === Cu + CO2
3、还原性:
现象:黑色的粉末变成红色,澄清的石灰水变浑浊。
CO + CuO == Cu + CO2
实验步骤:
1、通:加热前,先通CO排出玻璃管内的空气
2、点:点燃酒精灯加热
3、撤:还原结束,撤走加热CuO的酒精灯
4、通:继续通CO至试管冷却
CO有剧毒,为防止污染气体,应点燃处理未反应的尾气。该酒精灯应最先点且最慢熄。
2、还原性:
一氧化碳还原氧化铜
现象:(1)黑色氧化铜逐渐成为红色;
(2)澄清的石灰水变浑浊。
原理: CO + CuO === Cu + CO2
装置图:
本实验操作步骤是:
1、检查装置的气密性;
2、将一氧化碳气体验纯;
3、点燃装置最后边的酒精灯;
4、通入一氧化碳气体;
5、点燃酒精灯进行加热;
6、反应完毕,先撤灯,后撤气,再熄灭后边的酒
精灯。
注意:在点燃或加热任何可燃性气体之前,都必须
先验纯。
未反应完的尾气一氧化碳最简单的处理方法
是用酒精灯点燃处理,避免散逸到大气中,而污
染环境。也可循环利用作燃料,也可收集起来。
一氧化碳也能还原氧化铁
3CO + Fe2O3 === 2Fe + 3CO2
高温
(这是高炉炼铁的主要原理)
以上两反应中,一氧化碳都是还原剂,具有还原性。
下图是一氧化碳和氧气进入血液的对比实验
2、一氧化碳的毒性
机理:CO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。
一氧化碳中毒处理
处理方法: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,进行人工呼吸或医院急救。
在家用煤气(含有CO)中掺入微量具有难闻气味的气体,可方便煤气泄漏时及时发觉。
分析讨论:当发现煤气泄漏时,应怎样做?
如果发生煤气泄露,首先应立即关闭煤气总阀门;迅速打开门窗;同时到室外空气新鲜的地方打电话给煤气公司。如果情况严重,要及时报警。注意:发生煤气泄露时,绝对禁止一切能引起火花的行为:不能开灯,不能打开抽油烟机和排风扇,不能点火,不能在室内拨打电话等。
一氧化碳是煤气的主要成分,俗称煤气。一氧化碳有毒,而且有剧毒。
二、一氧化碳的化学性质(可燃性、毒性、还原性)
2CO+O2 2CO2
点燃
现象
分析
一氧化碳在空气里燃烧,发出蓝色的火焰,并生成能使澄清的石灰水变浑浊的气体。
一氧化碳在空气里能够燃烧生成二氧化碳。
1、一氧化碳的可燃性
C+O2 CO2
点燃
C+CO2 2CO
高温
煤炉中的化学变化
2CO+O2 2CO2
点燃
燃烧的煤炉
2C + O2 2CO
点燃
H2O + C CO + H2
高温
2CO + O2 2CO2
点燃
上:
CO2 + C 2CO
高温
中:
C + O2 CO2
点燃
下:
氧气不足:
水洒在煤炉上:
CO点燃 前必须 ,因为 ,
。
验纯
一氧化碳的化学性质
1、可燃性
2、有剧毒
2CO + O2 2CO2
点燃
CO是可燃性气体,
混有O2时,点燃可能发生爆炸
CO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。
煤气厂为什么常在家用煤气(含有CO)中掺入微量具有
难闻气味的气体?如发生煤气泄漏应当怎么办?
便于及时发现煤气的泄漏。
如发现煤气的泄漏,应及时打开门窗通风,并关门阀门。
实验步骤中注意:
通CO
加热
停止加热
停止通CO
点燃烧掉
(炼铁原理)
一氧化碳的化学性质
3、还原性
CO+CuO Cu+CO2
△
⑶结束时,先_________后___________。
⑴通CO前先 ;
⑵“加热”与“通CO”的先后顺序是先 ,后 。
⑷ 尾气的处理方法_______,以防止 。
验纯
尾气中的CO污染空气
实验现象:
黑色固体变成红色,石灰水变浑浊,尾部有蓝色火焰。
3 CO+ Fe2O3 2Fe+3CO2
高温
若将装置中的氧化铜换成氧化铁,反应方程式是:
实验现象:
红色固体变成黑色,石灰水变浑浊,尾部有蓝色火焰。
用气囊收集。
②保护环境
优点:
①节约能源
用导管将尾气导向氧化铜下的酒精灯,点燃。
CO2和CO化学性质的比较
二氧化碳(CO2) 一氧化碳(CO)
可燃性
还原性
氧化性
毒性
与水的
反应
与石灰水
的反应
不能燃烧
不具氧化性
没有毒
2CO + O2 2CO2
点燃
CO+CuO Cu+CO2
△
CO2 + C 2CO
高温
不具还原性
有剧毒
CO2+H2O=H2CO3
不与水反应
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
不与石灰水反应
利用CO2和CO化学性质的不同,⑴除CO2中CO的方法是 ;⑵除CO中的CO2的方法是 ;⑶区别CO2和CO的方法有哪些?
三、一氧化碳的用途:
① 作燃料
一氧化碳燃烧时会放出大量的热,它是许多气体燃料的主要成分。
② 冶炼金属
一氧化碳具有还原性质,可用于还原CuO、ZnO、Fe2O3、 Fe3O4等金属氧化物。
四、一氧化碳的污染:
空气中CO一半以上来自汽车排放的废气,其余主要来自煤等燃料的燃烧和石油炼制等。
二氧化碳(CO2) 一氧化碳(CO)
正面作用
负面作用
1、用于干冰人工降雨和食品保藏等
2、灭火
“温室效应”
1、作气体燃料(煤气主要成分)
2、作还原剂(冶炼金属)
CO2和CO在生活中的作用的比较
泄漏后造成空气污染、煤气中毒。
物质都有两面性,学习化学,认识物质,可以让我们合理使用各种物质,趋利避害!
3、作气体肥料
4、作化工原料
CO
CO2
CO
石灰水
CO2
CO
CO2
CuO
(1)怎样除去CO中的CO2
(2)怎样除去CO2 中的CO
三、思考题
练习:
1、将两支用于医学研究的小白鼠分别放入A、B两个瓶中,A瓶内装有CO和O2的混合气体,B瓶装有CO2气体,拧紧瓶盖,结果两支小白鼠很快都死了,造成小白鼠死亡的主要原因是:
A瓶---------------------------------------------------
B瓶---------------------------------------------------
CO 的毒性使小白鼠死亡
CO2不能供给呼吸导致小白鼠窒息死亡
2、区别CO和CO2的方法很多,下列方法不能用来区别CO和CO2的是 ( )
A、分别通入紫色的石蕊试液中
B、分别通过灼热的氧化铜
C、分别通入澄清的石灰水中
D、用鼻子闻气体的味道
D
3、除去CO 中混有的少量CO2:
除去CO2中混有的少量CO :
4、用下图所示装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验,请回答
A
B
C
D
E
⑴装置C中玻璃管内产生的现象为:
⑵实验开始时的操作顺序应为:
A、先点燃酒精灯,后通CO;B、先通CO,后点燃酒精灯
⑶比较实验过程中装置B、D内现象:
⑷装置B的作用: 装置E的作用:
将气体通过澄清石灰水
将气体通过灼热的CuO
性质
物质 可燃性 还原性
C C + O2 CO2
2C + O2 2CO
C + 2CuO 2Cu+CO2
CO
2CO + O2 2CO2
CO + CuO Cu + CO2
H2
2H2 + O2 2H2O
H2 + CuO Cu + H2O
C、CO、H2化学性质的比较
点燃
点燃
点燃
点燃
高温
2.如图,⑴将一支盛有CO2的试
管倒立在一个装满水的烧杯中看到 ;
原因是 。
⑵如果将水换成石蕊试液,可以看到
;
原因是
。
⑶如果将水换成澄清的石灰水可以看到
;
原因是 。
试管内液面升高
二氧化碳溶于水后,试管内气压降低
试管内液面升高,
CO2溶于水后,试管内气压降低,CO2与水反应
CO2与石灰水反应生成了白色沉淀碳酸钙,
且进入试管内的液体变浑浊
且进入试管内的液体变红
生成的碳酸使石蕊变红
试管内液面升高,
试管内气压降低
3.氢氧化钙在日常生活、工农业生产和实验中应用非常广泛。如:(用化学方程式解释)
⑴新鲜的鸡蛋进行呼吸作用,通过蛋壳的小孔排出CO2, 为减缓鸡蛋的呼吸作用,达到保鲜的目的,人们常用石灰水作为鸡蛋的保鲜剂,
其反应方 程为 。
⑵建筑上,用石灰浆(主要成分是氢氧化钙)砌墙,发生的反是 。
⑶检验二氧化碳的反应是 。
⑷盛石灰水的试剂瓶常是模糊的,
原因是 。
⑸建筑工地上,石灰池中形成一层白膜,
原因是 。
⑹除去一氧化碳中的二氧化碳可用的方法 是 。
⑺冬天,园林工人常在树干的底部涂上石灰浆,以杀死一些害虫虫卵,树干变白的原因 。
⑻运动场上,体育老师用石灰水画线,一段时间后,水迹变成了白色的线,原因是 。
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。仔细观察有什么现象发生。试根据实验现象推测鸡蛋壳的成分里可能含有什么物质?
实庭小实验
答;有气泡产生,石灰水变浑浊。 鸡蛋壳中可能含有碳酸钙。
过去,装饰房子,常用石灰水粉刷墙壁,当石灰水变干时墙壁会被一白色的物质覆盖,变得很白。在这过程中,为了使墙壁快点干燥,人们常在房中放 一盆炭火,这是为什么呢?但开始放炭火盆时,墙壁反而变潮湿,为什么?
因为二氧化碳可以与石灰水反应生成白色固体碳酸钙,放一盆炭火可以使室内的二氧化碳的浓度增大,加快二氧化碳与氢氧化钙的反应速率,木炭燃烧放出的热,提高了室内温度,加快了水分的蒸发。
因为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
此反应有水生成,所以开始放炭火盆时,墙壁反而变潮湿,
判断正误:
1.有人说,一闻到煤气气味就赶快将煤炉
搬到室外去.
2.有人说,只要在煤炉上放一盆水,就可以
预防煤气中毒了.
(错误)
这个说法毫无根据。因为CO难溶于水,
也不与水起反应。
一、选择题
1.CO与H2在性质上的主要区别是( )
A 溶解性 B 可燃性 C 还原性 D 毒性
2.鉴别H2与CO应选择的合理方法是( )
A 闻气味试验毒性 B 点燃看火焰的颜色
C 检验燃烧的产物 D 看能否还原灼热的CuO
3.水煤气的主要成分是CO与H2的混合气体,下列有关水煤气的说法不正确的是( )
A 可燃烧 B 具有还原性 C 它有毒 D 有特殊的气味
4.下列气体能降低血红蛋白输氧能力的是( )
A、CO2 B、N2 C、 CO D、 O2
D
C
D
C
(A)
(B)
(C)
1、上图是用H2、C、CO还原CuO的装置 图,其中使用氢气的是( ),使用CO的是( ),使用碳的是( )
练习与思考
2、一种无色气体X和红热的碳反应,得到另一种气体Y,Y和灼热的氧化铜反应,又得到气体X和红色的物质。试推知: X是( ),Y是( )
3、性质与用途径关系密切,例如,CO可以冶炼金属是利用CO的( ),可以作 燃料是利用CO的( )。
C
B
A
CO2
CO
还原性
可 燃性
学完本课题你应该知道
1、二氧化碳不燃烧,也不支持燃烧,并能与水
反应;
2、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,这个反
应可以用来检验二氧化碳;
3、一氧化碳能够燃烧,具有还原性和毒性;
4、温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。
你能否写出下列练习的答案:
1、煤的主要成分是_____, 煤气中毒即_____中毒。
2、煤不充分或充分燃烧时发生的反应主要为:
3、C、CO2、CO三者之间存在的唯一反应
方程式为:
C
CO
C+O2 = CO2
2C+O2=2CO
C+CO2 = 2CO
色、态、味
溶解性
密 度 空气
密度
CO2
CO
无色无味气体
无色无味气体
1体积的水约能溶解1体积CO2(可溶)
1体积的水 能溶解0.02 体积CO(难溶)
1.977g∕L
1.250g∕L
1.293g/L
性质
物质 可燃性 还原性
C C + O2 CO2
2C + O2 2CO
C + 2CuO 2Cu+CO2
CO
2CO + O2 2CO2
CO + CuO Cu + CO2
H2
2H2 + O2 2H2O
H2 + CuO Cu + H2O
C、CO、H2化学性质的比较
点燃
点燃
点燃
点燃
高温
了解有关煤气中毒的两个知识点
1.中毒的反应原理:
2.防止煤气中毒措施:
CO吸入肺内与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白不能很好的跟氧结合(血红蛋白失去输氧功能),人体缺氧而亡。
通风排气
一氧化碳
无色无味的气体,难溶于水,密度 1.25 g/L(空气的密度1.29g/L)
二、化学性质
一、物理性质:
1、可燃性
2、还原性
CO + CuO
Cu + CO2
三、有毒性
易跟血红蛋白结合,从而阻止了氧气与血红蛋白的结合。
四、CO的污染
工业炼铁:Fe2O3 + 2CO
2 Fe + 3CO2
高温
CO与CO2的转变: CO CO2
O2(点燃)
( 高温)C
CO + O2
CO2
2
2
点燃
判断正误:
1.有人说,一闻到煤气气味就赶快将煤炉
搬到室外去.
2.有人说,只要在煤炉上放一盆水,就可以
预防煤气中毒了.
(错误)
这个说法毫无根据。因为CO既不溶于水,
也不与水起反应。
一、选择题
1.CO与H2在性质上的主要区别是( )
A 溶解性 B 可燃性 C 还原性 D 毒性
2.鉴别H2与CO应选择的合理方法是( )
A 闻气味试验毒性 B 点燃看火焰的颜色
C 检验燃烧的产物 D 看能否还原灼热的CuO
3.水煤气的主要成分是CO与H2的混合气体,下列有关水煤气的说法不正确的是( )
A 可燃烧 B 具有还原性 C 它有毒 D 有特殊的气味
4.下列气体能降低血红蛋白输氧能力的是( )
A、CO2 B、N2 C、 CO D、 O2
D
C
D
C
CO
CO2
CO
石灰水
CO2
CO
CO2
CuO
怎样除去CO中的CO2
怎样除去CO2 中的CO
二、除杂质
(A)
(B)
(C)
1、上图是用H2、C、CO还原CuO的装置 图,其中使用氢气的是( ),使用CO的是( ),使用碳的是( )
练习与思考
2、一种无色气体X和红热的碳反应,得到另一种气体Y,Y和灼热的氧化铜反应,又得到气体X和红色的物质。试推知: X是( ),Y是( )
3、性质与用途径关系密切,例如,CO可以冶炼金属是利用CO的( ),可以作 燃料是利用CO的( )。
C
B
A
CO2
CO
还原性
可 燃性