6.3 二氧化碳和一氧化碳(要点讲解+当堂检测+答案)

人教版化学九年级上册同步学案
第六单元　碳和碳的氧化物
课题3　二氧化碳和一氧化碳
要 点 讲 解
要点一　二氧化碳的性质与用途
物理性质
无色、无味的气体
密度比空气大
能溶于水
降温加压易变成液体和固体，固体二氧化碳叫“干冰”
化学性质
不能燃烧，一般情况下不能支持燃烧，不能供给呼吸
与水反应生成碳酸：CO2＋H2O===H2CO3(碳酸能使紫色石蕊溶液变红)
碳酸不稳定，易分解：H2CO3===H2O＋CO2↑
与石灰水反应：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
具有弱氧化性：C＋CO22CO
用途
灭火；工业原料：制纯碱、尿素、汽水等；干冰作制冷剂、冷藏食品、人工降雨；光合作用、温室肥料
经典例题1　如图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。
请回答下列问题：
(1)将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管________(填“b”或“c”)相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是_________________________________________________。
(2)将A、B装置连接，观察到的现象是__________________________________________________，
可验证二氧化碳的性质是_____________________________________。
(3)将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为________________________________________________。
(4)用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡胶塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯左侧内壁缓慢倒入，观察到的现象是_____________________，
这些现象说明二氧化碳具有的物理性质是____________________，
化学性质是__________________________________________________。
解析：图中的装置体现了CO2的实验室制取以及物理性质和化学性质的验证。A装置是CO2的制取装置，其反应化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；B中的装置是验证A中产生的CO2使紫色石蕊溶液变红，证明CO2与H2O反应生成了H2CO3，有关反应为CO2＋H2O===H2CO3；C中的装置是验证CO2能使澄清石灰水变浑浊，有关反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O；D装置说明CO2不能燃烧也不能支持燃烧，且CO2的密度比空气大；E是一多功能装置，可集气、洗气等。
答案：(1)b　在E装置的c处放一燃着的木条，若燃着的木条熄灭，证明CO2集满　(2)紫色溶液变红　CO2可与H2O反应　(3)CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　(4)下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭　密度比空气大　不能燃烧也不能支持燃烧
要点二　二氧化碳对生活和环境的影响
1. 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
二氧化碳不供给呼吸，当空气中二氧化碳超过正常的含量时，会对人的健康产生危害。
(2)二氧化碳对环境的影响
二氧化碳含量过多，导致温室效应增强。除二氧化碳外，能产生温室效应的气体还有：臭氧、甲烷、氟氯代烷等。全球变暖会给人类生活带来很大影响。
①二氧化碳含量增多的原因(温室效应增强的原因)
a.人类消耗化石能源增加(排放增加)；
b.人类乱砍滥伐森林(吸收减少)。
②减缓温室效应的措施
a.改变能源结构，减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；
b.促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率；
c.大力植树造林，严禁乱砍滥伐，保护绿地；
d.采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳等。
(3)低碳生活：就是指生活作息时所耗用的能量要尽量减少，从而减低碳，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电、节气和回收三个环节来改变生活细节。
2. 自然界中的二氧化碳

要点三　一氧化碳的性质和用途
1. 物理性质
无色无味，密度比空气略小，难溶于水。
2. 化学性质
(1)可燃性
一氧化碳燃烧呈蓝色火焰，燃烧放出大量热，CO是水煤气的主要成分。
2CO＋O22CO2
(2)还原性
一氧化碳在加热的条件下能将金属氧化物还原为金属单质，是冶炼金属的原料。
CuO＋COCu＋CO2
Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2(高炉炼铁原理)
(3)一氧化碳的毒性
人体或动物体内的血红蛋白把肺部的氧气运载到其他细胞，而一氧化碳比氧气更易与血红蛋白结合，一旦血红蛋白与一氧化碳结合就不能再与氧气结合，造成体内各细胞缺氧。
一氧化碳中毒威胁生命。由于一氧化碳无色无味，所以具有更大的危害性。因此，我们使用煤炉和燃气热水器时要注意室内通风或装烟囱排气，做有关一氧化碳实验时要注意尾气处理。
3. CO的用途
(1)作燃料：如管道煤气，2CO＋O22CO2。
(2)冶炼金属：如炼铁等，3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2。
经典例题2　实验室里，用如图所示装置还原氧化铁的过程中，可能生成四氧化三铁、氧化亚铁或铁等固体物质。关于该实验，下列说法错误的是(　　　)
A. 实验时，试管中的澄清石灰水变浑浊，证明该反应有二氧化碳生成
B. 实验结束时，玻璃管中红色的氧化铁粉末变成黑色，该产物不一定是铁
C. 反应后，玻璃管中的固体物质的质量比反应前减少了，证明一定有铁生成
D. 为了减少空气污染，应增加尾气处理装置
解析：CO2使澄清石灰水变浑浊；黑色物质可能是Fe3O4或FeO，不一定是铁；生成Fe3O4或FeO，反应后固体质量都减少了；CO有毒，会污染空气，要进行尾气处理。
答案：C
要点四　一氧化碳和二氧化碳的比较
碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种，一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，即两者的分子结构不同，这就使得它们的性质有很大差异。虽然两者性质不同，但它们在一定条件下，可以相互转化：2CO＋O22CO2，CO2＋C2CO。
一氧化碳(CO)
二氧化碳(CO2)
物
理
性质
色、味、态
无色、无味、气体
无色、无味、气体
密度
比空气略小(1.250g/L)
比空气大(1.977g/L)
溶解性
难溶于水
能溶于水
化学性质
可燃性
有可燃性：2CO＋O22CO2
不能燃烧、也不支持燃烧(一般情况下)
还原性
有还原性：CO＋CuOCu＋CO2
不具有还原性
氧化性
不具有氧化性
有弱的氧化性：C＋CO22CO
与水反应
不能和水反应
能和水反应：H2O＋CO2===H2CO3
与石灰水反应
不能和石灰水反应
能和石灰水反应：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
毒性
有毒
无毒
易错易混警示　混淆不同气体的性质
二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，但是不燃烧、不支持燃烧的气体不一定是二氧化碳。
经典例题3　把燃着的木条插入盛满气体的集气瓶中，木条立即熄灭，则该气体(　　　)
A. 一定是CO2　　 B. 一定是O2
C. 一定是空气 D. 可能是CO2
错解：A
错因剖析：“燃着的木条插入盛满气体的集气瓶中，木条立即熄灭”，说明瓶中的气体不支持燃烧。二氧化碳气体不支持燃烧，瓶内气体若为二氧化碳，燃着的木条插入会立即熄灭；但能使木条熄灭的还有其他气体，不一定是二氧化碳，即二氧化碳能使燃着的木条熄灭，但能使燃着的木条熄灭的气体不一定就是二氧化碳，故A错误；氧气能使木条燃烧得更剧烈，而瓶内气体不支持木条燃烧，所以瓶内气体一定不是氧气，故B错误；空气中含有21%的氧气，燃烧的木条插入盛满空气的瓶中，不会立即熄灭，故C错误；二氧化碳气体可以使插入的燃着的木条立即熄灭，但具有类似二氧化碳气体性质的还有氮气等气体，所以只能说瓶内气体可能是二氧化碳，故D正确。
正解：D
当 堂 检 测
1. 下列关于二氧化碳性质的叙述不正确的是(　　)
A. 二氧化碳不易溶于水
B. 二氧化碳无色无味
C. 固体二氧化碳俗称“干冰”，易升华
D. 相同条件下，二氧化碳的密度比空气大
2. 由于气候变暖，南北极冰川以前所未有的速度融化。下列气体中能引起气候变暖的是(　　)
A. 氧气　　 B. 氮气 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳
3. 下列有关CO性质中不属于物理性质的是(　　)
A. 无色　　 B. 无味 C. 可燃烧 D. 不溶于水
4. 在使用燃气热水器时，若通风不畅会产生使人中毒的气体是(　　)
A. 氧气 B. 氮气 C. 一氧化碳 D. 二氧化碳
5. 下列叙述属于CO和CO2在化学性质上的区别的是(　　)
A. 二者所含碳的质量分数不同
B. 炭充分燃烧生成CO2，不充分燃烧生成CO
C. CO有还原性，CO2有氧化性
D. CO2的水溶性大于CO
6. 我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是(　　)
①CO2密度比空气密度大　②CO2能够与水发生化学反应　③CO2不能使干石蕊纸花变色　④CO2不支持燃烧
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
7. 农业科技人员向农民建议：在进行温室种植时，可向温室内通入适量CO2，这主要是因为(　　)
A. CO2可使害虫窒息死亡从而防治病虫害
B. CO2有利于植物进行光合作用
C. CO2可产生温室效应从而提高室温
D. CO2能灭火，施用后可以防止火灾
8. 一氧化碳是 色、 味的 气体。吸入人体内的一氧化碳 人体因缺少氧气而中毒。 、 、 等都会增加空气中一氧化碳的含量。
9. 取两块大小相同的干冰，在干冰中央挖一个小穴，撒入一些镁粉，用红热的铁棒把镁点燃，将另一块干冰盖上，你会看到镁粉在干冰内继续燃烧，发出耀眼的白光，像冰灯一样。已知该反应的生成物是氧化镁和碳。干冰的化学式为 ；该实验证明干冰具有的性质 (答一条即可)；为验证上述反应所得固体中无剩余镁，可向该固体中加入试剂的名称为 ，反应的化学方程式为　 　；现象是 。
10. CO是一种无色、无味、有毒的可燃气体污染物，具有还原性，可用于冶金工业。某兴趣小组为探究其具有还原性，设计了如下实验装置。请回答以下有关问题：
(1)CO气体能使人中毒，其原因是 。
(2)实验结束后，先熄灭酒精灯，再停止通一氧化碳，其原因是 。
(3)实验中图A处玻璃管中发生的现象是 ，其化学反应方程式为　 　。
(4)该装置中有一个明显的缺陷，请指出改正方法 。
当堂检测参考答案
1. A 2. D 3. C 4. C 5. C 6. B 7. B
8. 无 无 有毒 与人体中的血红蛋白结合造成 汽车的尾气 生活中含碳燃料的不充分燃烧 工业燃料燃烧
9. CO2 在点燃条件下能与镁反应 稀盐酸 Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑ 没有气泡产生
10. (1)一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去了携氧能力，造成人体内缺氧
(2)防止被还原的铜再次被氧化
(3)粉末由黑色逐渐变成红色 CuO＋COCu＋CO2
(4)没有尾气处理装置，加一个点燃的酒精灯