6.3《二氧化碳和一氧化碳》》教案-九年级化学上册人教版

课题3　二氧化碳和一氧化碳

第1课时　二氧化碳

第2课时　一氧化碳

1．认识二氧化碳和一氧化碳，了解其物理性质和化学性质以及主要用途。

2．了解自然界中的二氧化碳循环，知道温室效应，了解防止温室效应进一步增强应采取的措施。

3．知道一氧化碳还原氧化铜的原理以及一氧化碳使人中毒的原因。

重点

二氧化碳的性质与检验；一氧化碳的物理性质和化学性质。

难点

实验探究二氧化碳的性质；一氧化碳的还原性。

一、创设情境，导入新课

碳的化合物种类繁多，尤其是有机化合物在国民经济的发展中起着非常重要的作用。而碳的氧化物(CO和CO2)不仅与学生的日常生活密切相关，同时也是初中化学元素化合物知识中非常重要的一部分，碳和碳的氧化物是以后学生学习许多化学反应的基础，初中化学的许多反应都与碳和碳的氧化物有关。本节课我们来探究二氧化碳和一氧化碳的性质。

二、合作交流，探究新知

(一)二氧化碳

1．二氧化碳的性质

演示实验6－3：点燃两支短蜡烛，分别放在白铁皮架的两个台阶上，把白铁皮架放在烧杯里，将一个集气瓶中的CO2缓慢地沿烧杯内壁倒入烧杯中(注意：集气瓶上的玻璃片不要拿掉，只需露出瓶口1/3)，观察现象并分析。

　　演示实验6－4：向一个收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶中加入约1/3体积的水，立即旋紧瓶塞，振荡，观察现象并分析。

　　根据上述观察分析填写下表：

　　讨论交流：

(1)向烧杯中倾倒二氧化碳时，下面蜡烛先熄灭，上面蜡烛后熄灭。这说明二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，同时密度比空气密度大。

(2)向软塑料瓶中加入水，盖紧瓶塞后，发现塑料瓶向内凹陷。这说明二氧化碳易溶于水，使瓶内气压减小。

(3)二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，易溶于水，不能燃烧，也不支持燃烧。

介绍：二氧化碳能溶于水。在通常状况下，1体积水约能溶解1体积的二氧化碳，增大压强，还会溶解得更多。生产汽水等碳酸型饮料就是利用了二氧化碳的这一性质。

设问：二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？

演示实验6－5：取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花。第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。然后将第一朵小花和第四朵小花取出小心加热，观察现象。

分析：第一朵小花遇醋酸变成红色；第二朵小花遇水不变色；第三朵小花遇二氧化碳也不变色；第四朵小花同时接触水和二氧化碳后，由紫色变成红色。这说明水和二氧化碳接触后发生了化学反应，生成类似醋酸的物质。

将第一朵小花和第四朵小花分别小心加热后，第一朵小花的红色未褪去，而第四朵小花的红色褪去，又恢复为紫色。这说明二氧化碳与水反应生成的物质不稳定，受热易分解。

　　CO2与H2O能发生化学反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变成红色。CO2＋H2O===H2CO3

碳酸很不稳定，容易分解为二氧化碳和水，受热时分解更快。H2CO3===H2O＋ CO2↑

我们已经知道二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，你知道这是什么原因吗？

二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生化学反应，生成白色的碳酸钙沉淀。CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O

练习：为了使用石灰浆[Ca(OH)2]抹的墙壁快点干燥，为什么常在室内生个炭火盆？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而变得潮湿？

(因为木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与石灰浆Ca(OH)2反应生成碳酸钙沉淀和水，所以墙壁越来越硬，刚开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿。)

前面我们分析了气态二氧化碳的性质，在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”。下面我们了解干冰的性质。

展示“干冰”，观察到干冰周围有大量白雾。

介绍干冰是一种半透明的白色固体，在常压和－78.5 ℃时升华，升华时从周围环境中吸收热量，使环境温度降低，水蒸气冷凝为水滴聚集在一起形成雾。影视舞台上经常见到的云雾缭绕，使人如入仙境的景象就是这样形成的。

2．二氧化碳对生活和环境的影响

设问：二氧化碳有广泛的用途，请你根据所学二氧化碳的性质总结它的有关用途。

阅读课本P119相应内容，讨论并归纳出二氧化碳的用途：

(1)二氧化碳能促进植物的光合作用，可作温室里的气体肥料；

(2)能灭火；

(3)因为易溶于水，所以可制汽水等碳酸饮料；

(4)干冰可用作人工降雨，创造云雾缭绕的景象；还可作制冷剂，用于冷藏食物；

(5)可用来检验澄清石灰水；

(6)是一种很好的化工原料。

二氧化碳的用途这么大，它对我们的生活和环境有没有负面影响呢？

介绍“温室效应”：温室效应空气中二氧化碳的含量是相对稳定的。但是近几十年来，由于人类消耗的能源急剧增加，森林遭到破坏，大气中二氧化碳的含量不断上升。大气中的二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”。

讨论：谈谈温室效应对环境的影响及防止温室效应的进一步增强应采取什么措施。

(1)全球温度升高，可能导致两极的冰川融化，海平面升高，淹没许多城市。

(2)由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，土地沙漠化，农业减产。

(3)防止温室效应进一步增强，可采取以下措施：节约能源，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、地热等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。

(二)一氧化碳

1. 一氧化碳的物理性质

分析：一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体，是否溶于水？

实验探究：探究一氧化碳是否溶于水

实验步骤：把一支盛满一氧化碳的试管倒置在水槽中，让学生观察水面是否上升。

分析：把盛满气体的试管倒置在水槽中，如果气体能溶于水，试管内的气压减小，大气压会把水压入管内，引起液面上升。如果气体不溶于水，液面不会有变化。

结论：一氧化碳不溶于水

分析：因为一氧化碳没有气味，所以一旦发生一氧化碳中毒不易觉察，由此说明平时闻到的煤气味并不是一氧化碳的气味。

小结：通常状况下，一氧化碳是一种没有颜色、没有气味的气体，难溶于水，密度比空气的略小。

2．一氧化碳的化学性质

实验探究：在装有一氧化碳的贮气瓶的导管口点火，观察火焰的颜色；把一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，观察现象并分析。

　　3.一氧化碳的毒性

介绍：煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。

提问：有人用煤火取暖容易发生煤气中毒，你知道中毒的原理吗？

实验探究：向两支试管中加入5 mL新鲜鸡血(加入抗凝血剂)，其中一支试管内的血液作对比用，向另一支试管中通入一氧化碳气体，观察血液颜色的变化。

现象：血液与一氧化碳接触后由暗红色变成鲜红色。

分析：一氧化碳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，所以会出现上述现象，严重时会危及生命。之所以引起煤气中毒，是因为一氧化碳被人吸进肺中，跟血液中的血红蛋白结合。一氧化碳跟血红蛋白的结合能力比氧气大200～300倍，造成机体急性缺氧。当一氧化碳在空气中浓度为0.02%时，人在2～3 h后就会出现头晕恶心的症状；浓度达0.08%时，2 h即昏迷；浓度再高，将危及生命。

讨论：(1)在什么条件下容易发生煤气中毒？

(2)有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地上放两大盆冷水，这样做能预防煤气中毒吗？

(3)用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒？

(4)煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)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？

总结：(1)如果煤气泄漏，室内通风不良，或生煤炉火的房间不装烟囱，都有可能导致煤气中毒。

(2)水不能预防煤气中毒，因为CO难溶于水。

(3)首先室内应装烟囱，且注意室内通风，其次应注意睡觉时头不要靠墙边，因为CO的密度略小于空气，它会沿着墙壁慢慢地向上飘。

(4)因为一氧化碳无色无味，煤气泄露不易被察觉，所以煤气厂常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体。如果发生煤气泄漏，应立即关闭煤气阀门，然后开窗通风。

4．一氧化碳的还原性

思考：前面我们学过木炭可以夺去氧化铜中的氧，生成二氧化碳是氧化铜失去氧被还原成铜，一氧化碳是否也可以还原氧化铜呢？

实验探究：在玻璃管中放入氧化铜，通入一氧化碳赶走玻璃管内的空气后，加热。观察现象并与木炭还原氧化铜的实验作对比。

现象：玻璃管中的黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。

结论：一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳。这个现象和结论与木炭还原氧化铜的相同。

提问：同学们能写出该反应的化学方程式吗？

CO＋CuOCu＋CO2

追问：该反应是否是还原反应？若是还原反应，哪种物质具有还原性？

(含氧化合物CuO中的氧被CO夺去，因此该反应是还原反应，一氧化碳能夺走CuO的氧，所以具有还原性。)

讨论：(1)在一氧化碳还原氧化铜实验中，我们必须注意“两先两后”，即先通气再点燃，先熄灯后停气。这是为什么？

(先通入一氧化碳，赶出试管内空气，避免一氧化碳跟管内的空气混合，受热而引起爆炸。停止反应后，先熄灭酒精灯，仍继续通一氧化碳，防止灼热的铜遇到进入管内空气又生成氧化铜。)

(2)该实验装置不同于碳还原氧化铜装置的一个主要部位是：用酒精灯点燃尾气。为什么？

(一氧化碳有毒，用酒精灯点燃尾气是防止未与氧化铜充分反应的一氧化碳散失到空气中，污染环境。)

(3)从图中看到把反应生成的气体通入澄清石灰水，生成白色沉淀，证明生成了二氧化碳。但是怎样证明一氧化碳不能使澄清石灰水变浑浊呢？

在气体进入硬质玻璃管前先通入澄清石灰水。改进装置：

(4)一氧化碳有毒，在尾气处理时还可用什么方法？

①可用气球收集尾气中的一氧化碳；

②实验后的尾气可以用排水集气法收集在集气瓶中，实验结束后，把集气瓶直立，用火点燃时，可以看到蓝色火焰。

一氧化碳可作气体燃料和用来冶炼金属，请分别说明利用一氧化碳的哪些化学性质。

(1)作气体燃料(可燃性)

(2)冶炼金属(还原性)

分析：工业上你用一氧化碳的还原性，在炼铁厂把铁矿石还原成铁。完成一氧化碳跟氧化铁反应的化学方程式。

3CO ＋ Fe2O32Fe ＋ 3CO2

讨论：一氧化碳与二氧化碳的相互转化，用化学方程式表示。

2C＋O22CO　CO2＋C2CO

三、练习设计

《探究在线·高效课堂》“基础在线”部分。

四、课堂小结

本节课你学到并掌握了哪些知识，有哪些收获？

五、布置作业

《探究在线·高效课堂》“能力在线”部分。