人教版化学九年级上册同步精品讲义二氧化碳和一氧化碳（基础） 知识讲解

二氧化碳和一氧化碳（基础）

责编：熊亚军 

【学习目标】

1.掌握二氧化碳和一氧化碳的性质。

2.了解二氧化碳的用途。

3.了解并关注温室效应。

【要点梳理】

要点一、二氧化碳的性质和用途

1.二氧化碳的物理性质：
（1）通常状况下，二氧化碳是一种无色无味的气体。
（2）标准状况下，二氧化碳的密度为1.977g/L，比空气大。
（3）二氧化碳能溶于水，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体。
（4）固态CO2又叫干冰。二氧化碳的三态变化：
　　　　　　　　　　
2.二氧化碳的化学性质：
（1）二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧。
　　讨论：观察课本实验6－4（如下图所示）并分析。
　　现象与分析：下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。
　　　　　　　　　　　
　　通过分析该实验的现象，可以说明二氧化碳两点性质：①二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧；②二氧化碳的密度比空气大。
（2）CO2与水反应生成碳酸。碳酸能使紫色石蕊试液变成红色。
　　 　　CO2+H2O=H2CO3
　　 碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水。
　　 　　H2CO3=H2O+CO2↑
　　讨论：观察课本实验6－6（如下图所示）并分析。

　　现象与分析：A纸花变红说明酸能使紫色石蕊变红；B、C纸花不变色，说明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色；D纸花变红说明二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸具有酸性。四组实验的对比说明了水和二氧化碳不使紫色石蕊变色，水和二氧化碳反应生成的酸使紫色石蕊变红，酸能使紫色石蕊变红。D纸花变红后加热，又变成了原来的紫色，说明碳酸不稳定，又分解了。
（3）CO2与石灰水反应生成白色的碳酸钙沉淀。常利用此性质，来检验二氧化碳气体。
　　　 　Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O（清变浊）
3.二氧化碳的用途：
（1）气体二氧化碳可用于灭火、制汽水、作气体肥料、化工产品的原料等。
（2）固态二氧化碳又叫干冰，可用作①制冷剂，②形成人工云雾（舞台上），③人工降雨。
【要点诠释】
1．二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。
2．把CO2通入紫色石蕊试液时，会观察到紫色石蕊试液变成红色。使紫色石蕊试液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸。盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊试液变红。
3．二氧化碳能溶于水和与水发生化学反应两者在本质上是不同的，前者是二氧化碳的物理性质，后者是二氧化碳的化学性质。
4．实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是CaCO3（石灰水吸收空气中的CO2，发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2＝CaCO3↓＋H2O）。

要点二、二氧化碳对生活和环境的影响

1.二氧化碳无毒，但在二氧化碳过多的地方，人们会感到窒息。通常空气里含0.03％体积的二氧化碳，当含量达到1％的时候，对人体就有害处；达到4％～5％的时候，会使人感到气喘、头痛、眩晕；达到10％的时候，能使人不省人事，呼吸逐渐停止，以致死亡。

2.温室效应的形成、危害及对策：
（1）温室效应形成的主要原因：随着工农业生产的发展和人类生活水平的提高，煤、石油、天然气等化石燃料的需求不断增大，它们燃烧后放出大量的二氧化碳等温室气体；而由于一些天灾和乱砍滥伐，能吸收二氧化碳的大片森林和草原绿地却在不断消失，从而导致碳氧循环不平衡，致使大气中二氧化碳等温室气体增多，地球表面温度上升。
（2）温室效应的危害：①气温上升，导致冰川融化，海平面上升，沿海城市会被淹没；②地球表面的水分蒸发，使土地沙漠化，农业减产等。
（3）防治措施：①减少煤、石油等含碳矿物燃料的使用，更多利用清洁能源如太阳能、风能、水能、地热能、潮汐能等。②大力植树造林，禁止乱砍滥伐，提倡种草种花增加绿化面积等。
【要点诠释】
1．空气中CO2含量过高会引起“温室效应”，但不能说CO2是空气污染物，一般空气中CO2的体积分数大约在0.03%左右。
2．植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大的影响。
3．大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、矿物燃料的燃烧、动植物体腐烂等。大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用等。
4．二氧化碳不能供给呼吸，并不是说二氧化碳有毒。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，对人体会产生有害影响。
要点三、一氧化碳的性质和用途
1．一氧化碳的物理性质：一氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。
2．一氧化碳的化学性质：
（1）可燃性：CO燃烧放出大量的热，火焰呈蓝色。

2CO+O2 2CO2
（2）还原性：CO在加热条件下，可使黑色的氧化铜变成红色的铜，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2 。

CO+CuOCu+CO2
（3）毒性：一氧化碳被吸入肺里，能跟血液里的血红蛋白结合成稳定的碳氧血红蛋白，随血流遍布全身。由于CO与血液中的血红蛋白的结合力要比氧与血红蛋白的结合力大300倍，故而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成机体急性缺氧。因此一氧化碳有剧毒。

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，进行人工呼吸并急送医院治疗。有人说在煤炉上放一壶水就能防止一氧化碳中毒，这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。
3．一氧化碳的用途：
（1）CO具有可燃性可作气体燃料；

（2）CO具有还原性，可用于冶金工业。
【要点诠释】

1.二氧化碳和一氧化碳物理性质的比较

2.二氧化碳和一氧化碳化学性质的比较

3.一氧化碳和单质碳性质的比较
（1）相似点：都具有可燃性和还原金属氧化物的特点。燃烧时放出大量热，所以一氧化碳常作气体燃料。在冶金工业上常用作还原剂来冶炼金属。
（2）不同点：一氧化碳是气体，是化合物；碳是固体，是单质。由于碳元素有可变化合价，所以碳在不同条件下燃烧的产物不同。

4.物质的性质决定物质的用途。例如：

【典型例题】

类型一、考查二氧化碳的性质

1.（临沂中考）通过实验探究可获得较多的化学知识，对如图所示的实验分析错误的是（　　）

A．两支蜡烛自下而上依次熄灭
B．二氧化碳不能燃烧
C．二氧化碳的密度比空气大
D．二氧化碳支持燃烧

【思路点拨】根据实验现象，下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭，结合二氧化碳的物理性质与化学性质，进行分析判断。

【答案】D

【解析】如图所示的实验，可观察到两支蜡烛自下而上依次熄灭，故A选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能燃烧，故B选项说法正确;两支蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳的密度比空气大，故C 选项说法正确;蜡烛熄灭，说明了二氧化碳不能支持燃烧，故D选项说法错误。

【总结升华】本题难度不大，掌握二氧化碳的化学性质、物理性质是正确解答本题的关键。

2.干冰是固态的          ，在常温下易升华。干冰升华时_________(填“吸收”或“放出”)大量热，因此可作致冷剂或用于人工降雨。
【思路点拨】固体CO2叫做“干冰”，其升华时会吸收大量的热，因而具有很多重要的用途；而“冰”是水的固体，二者要注意区分。
【答案】二氧化碳     吸收

【解析】干冰升华是由固体直接变成气体，需要吸收热量。　　　　　
【总结升华】本题考查了CO2的用途及相关性质的掌握情况。建议大家按“性质决定用途，用途反映性质”的规律梳理并识记CO2的用途。

举一反三：

【变式1】关于二氧化碳的自述中，你认为不符合事实的是（    ）

A.我能在灭火中大显身手             B.我承认“温室效应”主要是我惹的祸

C.我能帮助绿色植物进行光合作用     D.我能与人体血红蛋白结合，使人中毒

【答案】D

【变式2】（南安市模拟）氧循环和碳循环密不可分。其中属于二氧化碳转化为氧气的变化是（    ）

    A．海水吸收二氧化碳      B．动植物的呼吸作用

    C．绿色植物的光合作用    D．化石燃料的燃烧

【答案】C

【解析】绿色植物在光照和叶绿素的作用下可将二氧化碳和水转化成有机物，并释放出氧气。

类型二、考查一氧化碳的性质
3.燃气热水器使用不当容易造成CO中毒事故。请回答：
　(1)CO使人中毒的原因是：CO与人体血红蛋白结合，阻止空气中的________________进入人体。
（2你认为，在使用燃气热水器时，要注意的是(写一点)：___________________。
　(3)CO虽然有毒，但有很多重要用途，用化学方程式表示其中一例：_____________________。
【思路点拨】本题主要考查一氧化碳的化学性质和用途，结合一氧化碳具有可燃性、还原性等相关知识，不难得出答案。
【答案】氧气　 一定要通风良好　 2CO+O2 　2CO2

【解析】CO与人体血红蛋白结合后，氧气便不能与之结合，使人缺氧而死。而燃料的不完全燃烧会产生CO，所以在使用燃气热水器时，一定要注意通风以防止发生CO中毒。根据CO的可燃性它可作燃料。
【总结升华】记住一氧化碳的性质和用途是解题的关键。

4.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

【解析】一氧化碳难溶于水；石墨是矿物中最软的物质；活性炭只是吸附色素和异味，不能除去溶于水中的物质；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

【总结升华】物质的结构不同，决定物质的性质也不同。由于构成金刚石和石墨的碳原子排列方式不同，导致物理性质差异很大。

举一反三：

【变式】下列有关说法错误的是（   ）

A.香烟的烟气中含有一氧化碳           

B.一氧化碳具有可燃性

C.一氧化碳是能产生温室效应的气体

 D.二氧化碳是能产生温室效应的气体

【答案】C