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1、中考化學總復習教學案 第六單元課題3 二氧化碳和一氧化碳
一、二氧化碳
1.二氧化碳的物理性質
標準狀況下二氧化碳是一種無色、無味、密度比空氣大、能溶于水的氣體。增大壓強、降低溫度能變成固體,俗稱“干冰”。
2.二氧化碳的化學性質
(1)不能燃燒,也不支持燃燒
二氧化碳能使燃著的木條熄滅,說明它既不能燃燒也不支持燃燒。不支持燃燒是相對的,指它不支持非還原性物質燃燒,卻能支持一些還原性很強的物質(如活潑金屬鎂)燃燒。
(2)與水反應生成碳酸
CO2+H2OH2CO3,CO2能使紫色石蕊試液變成紅色,碳酸不穩(wěn)定容易分解,H2CO3 H2O+CO2↑,所以,實驗室里沒有碳
2、酸存在。
(3)與Ca(OH)2反應,生成白色沉淀碳酸鈣
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O
所以,CO2能使澄清石灰水變渾濁,以此來檢驗二氧化碳的存在。
3.二氧化碳對生活和環(huán)境的影響
(1)溫室效應的產生
因為大量使用化石燃料,森林破壞,大氣中CO2增多,地面吸收的太陽光不易散失而導致全球變暖,這種現(xiàn)象稱為“溫室效應”。能產生溫室效應的氣體除了CO2,還有臭氧(O3)、甲烷(CH4)和氟氯代烷等。
(2)溫室效應產生的危害
①兩極冰川融化,海平面上升淹沒部分沿海城市;②導致土地沙漠化;③造成農業(yè)減產。
(3)防治溫室效應的措施
①減少使用煤、石油和
3、天然氣等化石燃料;②更多地利用太陽能、風能、地熱等清潔能源;③大力植樹造林,嚴禁亂砍濫伐森林;④限制并逐步停止氟氯代烷的生產和使用。
二、一氧化碳
1.一氧化碳的物理性質
通常狀況下是無色、無味的氣體,密度比空氣略小,難溶于水。
2.一氧化碳的化學性質
[實驗探究]一氧化碳的燃燒
現(xiàn)象
無色、無味的一氧化碳燃燒發(fā)出藍色火焰,放出熱量。在其火焰上方罩一個干而冷的燒杯,燒杯壁上出現(xiàn)水珠;把燒杯倒過來,迅速倒入少量澄清石灰水振蕩,石灰水變渾濁。
分析
2CO+O22CO2
(1)可燃性 反應原理:2CO+O22CO2
(2)毒性
一氧化碳能與血液中的血紅蛋白相結
4、合,導致生物體因缺氧而死亡。煤氣中毒就是一氧化碳造成的中毒。
聯(lián)想發(fā)散
在新鮮的雞血里通入一氧化碳,血液由鮮紅色變成深紅色,說明CO極易與血液中的血紅蛋白結合,從而使血紅蛋白不能很好地與氧氣結合,造成生物體內缺氧,嚴重時會危及生命。
(3)還原性
一氧化碳能與大多數(shù)金屬氧化物反應,如與氧化銅、氧化鐵的反應。
[實驗探究]CO的還原性
①反應原理:CO+CuOCu+CO2
②操作步驟:a.加熱前先通入一氧化碳趕走空氣
b.再點燃酒精燈加熱
c.反應結束,先撤走酒精燈
d.等試管冷卻后再停止通入一氧化碳
③尾氣處理:因一氧化碳有毒,可點燃剩余尾氣
5、
④實驗現(xiàn)象:黑色粉末逐漸變成紅色粉末;生成氣體使澄清石灰水變渾濁;尾氣燃燒產生藍色火焰。
要點提示
先通入一氧化碳,在加熱前必須先檢驗一氧化碳的純度,防止加熱時引起空氣和一氧化碳混合氣的爆炸。酒精燈應后點先熄,再通一會兒一氧化碳直到試管冷卻。
問題·思路·探究
問題1:為了使用石灰漿〔Ca(OH)2〕抹的墻壁快點干燥,為什么常在室內生個炭火盆?為什么開始放炭火盆時,墻壁反而更潮濕?
思路:這個問題與生活聯(lián)系密切,石灰漿的主要成分是Ca(OH)2,它可與二氧化碳反應生成碳酸鈣與水;生炭火盆的目的是產生大量的二氧化碳,使氫氧化鈣盡快反應掉。
探究:生炭火盆的目的是產生大量
6、的二氧化碳,開始放炭火盆時,墻壁反而更潮濕是因為二氧化碳與氫氧化鈣反應產生了水。
問題2水壺里的水沸騰后,溢出濺到煤爐的爐火上為什么火焰不熄滅,反而燃燒更旺?思路:水與碳的反應是吸收熱量的反應,只有少量的水濺到熾熱的炭火上才能發(fā)生上述
現(xiàn)象。若水量較大時,由于上述反應進行時需從周圍空間吸收大量的熱,將使燃燒的物質溫度降低到著火點以下。所以當水剛接觸燃燒著的物體之初,燃燒的火焰顯得更旺,隨著水量的增加,周圍空間溫度的降低,最終火焰將逐漸減弱而熄滅。這也就是用水來滅火的原因。
探究:水壺里的水沸騰后,溢出濺到正在燃燒旺盛的熾熱的炭火時,水與灼熱的炭便發(fā)生如下的化學反應:H2O+CH
7、2+CO,在高溫點燃條件下,產生的氫氣和一氧化碳可和空氣中的氧氣發(fā)生反應而燃燒。
2H2+O22H2O 2CO+O2CO2
故水沸騰后,溢出濺到爐火時,爐火的火焰不但不熄滅反而燃燒得更旺。
典題·熱題·新題
例1:某同學設計了如下一組實驗。取四朵被石蕊試液染成紫色的干燥紙花,分別按下圖進行實驗。完成下列問題:
Ⅰ.紙花變紅;Ⅱ. ??;Ⅲ.紙花不變色;Ⅳ. 。
(2)該同學進行的Ⅰ、Ⅱ兩項實驗,說明什么?
8、 。
(3)該同學進行四組對比實驗的目的是什么?(用文字敘述)
。
(4)寫出實驗Ⅳ中發(fā)生反應的化學方程式:
。
思路解析:實驗Ⅰ、Ⅱ起到了對比的作用,可以觀察到稀醋酸使紫色石蕊變紅,而水不能使之變色;Ⅲ中說明CO2不能使石蕊變色,噴水后紫色石蕊變紅,說明
9、CO2與水反應生成的H2CO3具有酸的性質。
答案:(1)紙花不變色 紙花變紅
(2)稀醋酸能使紫色石蕊變紅,水不能使紫色石蕊變紅
(3)證明水和二氧化碳都不能使紫色石蕊變紅,酸能使紫色石蕊溶液變紅,二氧化碳能與水反應生成具有酸性的物質
(4)CO2+H2OH2CO3
深化升華
此題主要是通過對比實驗,證明使紫色石蕊變紅的是碳酸而不是CO2。
例2:將CO、CO2、N2的混合氣體,通過足量的澄清石灰水,再通過足量灼熱的氧化銅,充分反應后剩余的氣體是( )
A.N2 B.CO2和N2 C.CO2和CO D.N2和CO
思路解析:這類題一定要看每步反
10、應掉什么氣體,結果又生成什么氣體。先通入澄清石灰水,除掉原有的CO2氣體,再通過灼熱的氧化銅,除掉原有CO氣體,又生成了新的CO2氣體,而N2在通常情況下不與其他物質發(fā)生反應,因此剩余的氣體是CO2和N2。
答案:B
深化升華
熟悉物質的性質,是處理這類問題的關鍵。每一步處理的結果,消耗了哪些物質,又能夠產生哪些物質,這是正確處理這類問題的根本。
例3用氫氣、木炭粉、一氧化碳作還原劑,分別與質量相同的氧化銅在高溫下反應,消耗的氫氣、木炭粉、一氧化碳三種物質的質量比為( ?。┆?
A.1∶1∶1 B.1∶3∶14
C.1∶6∶14 D.2∶1∶2
11、
思路解析:首先寫出三種物質分別與氧化銅反應的化學方程式.
(1)①H2+CuOCu+H2O ②C+2CuO2Cu+CO2 ③CO+CuOCu+CO2
題中的條件是CuO的質量相等,可將①③反應方程式各項都乘2得:
(2)①2H2+2CuO2Cu+2H2O?、贑+2CuO2Cu+2CO2③2CO+2CuO2Cu+2CO2
所以氫氣、木炭粉、一氧化碳的質量比為4∶12∶56=1∶3∶14
答案:B
深化升華
相同量的氧化銅,消耗的氫氣、木炭粉、一氧化碳三者的分子個數(shù)比為2∶1∶2,故三者的質量比為4∶12∶56=1∶3∶14。
例4:一氧化碳有毒是因為它(
12、?。┆?
A.易燃 B.是還原劑
C.與氧結合生成二氧化碳 D.與血紅蛋白結合,使其失去吸收氧氣的能力
思路解析:一氧化碳有劇毒,吸進肺里跟血液中的血紅蛋白結合,使血紅蛋白不能很好地跟氧氣結合,使血液的攜氧功能發(fā)生障礙,造成肌體急性缺氧,所以人吸入一氧化碳,就會因為缺乏氧氣而死亡。
答案:D
深化升華
一氧化碳的毒性主要是與血紅蛋白結合,這是一氧化碳毒性的關鍵性質。通過本題可整理有關有氣體的知識,制成卡片,便于記憶。
例5:冬季在塑料大棚中種植蔬菜,除保證適當?shù)乃?、肥條件和控制適宜的溫度外,還必須保證充足的光照和適量補充氣肥(CO2),以滿足蔬菜
13、光合作用的需要。某同學設計了在自家大棚中施放氣肥的方法:用塑料桶盛放稀釋過的工業(yè)廢酸并懸掛在高處,需要時向桶中加入一些固體物質,如a.石灰石塊 b.純堿 c.小蘇打 d.碳銨等即可有氣肥放出。試完成下列問題:
(1)若廢酸中主要含有硫酸,則固體物質不能選用上述物質中的 ?。ㄌ钚蛱枺?,因為 。
(2)若廢酸是鹽酸、硫酸、硝酸的混合酸,則從反應產物在農業(yè)生產中的再利用角度考慮,固體物質最好選用上述物質中的 ?。ㄌ钚蛱枺?,寫出所選用固體物質
14、與硫酸反應的化學方程式 。
(3)塑料桶掛在高處的原因是 。
思路解析:該題緊密聯(lián)系生產、生活實際,以塑料大棚為載體,將蔬菜種植、施放氣肥、光合作用、CO2的制取和性質等知識巧妙融為一題,突出考查同學們應用所學知識解決生產、生活實際問題的能力。據題給新信息,應用所學知識可知:(1)不能選用a,因塊狀石灰石與稀硫酸反應,生成的CaSO 4微溶于水,覆蓋在石灰石表面,阻止了石灰石與酸的接觸,而使反應逐漸停止。(2)選用d,因碳銨與混合酸反應,除生成CO2外,還生成促使蔬菜的莖、葉生長茂盛,葉色濃綠的氮肥氯化銨、硫酸銨、硝酸銨的混合物。其中碳銨與硫酸反應的化學方程式為:2NH4
15、HCO3+H2SO4(NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑。(3)CO2的密度比空氣大,塑料桶掛在高處便于CO2與蔬菜葉面充分接觸。
答案:(1)a 因實驗室制取CO2若選用塊狀石灰石與稀硫酸反應,反應生成的CaSO4微溶于水,覆蓋在石灰石表面,阻止了石灰石與酸的接觸,而使反應逐漸停止。
(2)d 2NH4HCO3+H2SO4 (NH4)2SO4+2H2O+2CO2↑
(3)CO2的密度比空氣大,塑料桶掛在高處便于CO2與蔬菜葉面充分接觸。
深化升華
該題緊密聯(lián)系生產、生活實際,以塑料大棚為載體,將蔬菜種植、施放氣肥、光合作用、CO2的制取和性質等知識巧妙融為一題,突出考查同學們應用所學知識解決生產、生活實際問題的能力。