初中化学--二氧化碳的性质(提高) 知识讲解【名校学案word 版+详细解答】

二氧化碳的性质（提高）

【学习目标】

1.掌握二氧化碳的性质，了解二氧化碳的用途。

2.了解化合反应和分解反应，能区别化合反应和分解反应。

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。

如图所示实验中：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。

举例

磷﹢氧气五氧化二磷过氧化氢水＋氧气

【典型例题】

类型一、考查二氧化碳的性质

1.（2019•北京中考）如图所示实验中，①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列能说明CO2密度大于空气且能与水反应的现象是（）

A．①变红，③不变红 B．④变红，③不变红

C．①、④变红，②、③不变红 D．④比①先变红，②、③不变红

【思路点拨】根据二氧化碳能和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使石蕊试液变红色解答。

【答案】D

【解析】二氧化碳，用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球②③都不变色，说明二氧化碳不能使石蕊变色；通二氧化碳，用紫色石蕊溶液润湿的棉球都变红，说明二氧化碳和水发生了化学反应，并且④比①先变红，说明二氧化碳的密度比空气的大。

【总结升华】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提；因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。

2．小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。

（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：________________________________________________________。

（2）小明的猜想如果正确，现象应是____________________________。

（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：

①_____________；②_____________；③_____________。

【思路点拨】本题从生活实际中遇到的问题出发，利用已学的CO2的化学性质，进行CO2的检验，以解决生活中的问题，体现了化学在生产生活中无处不在。

【答案】（1）用注射器抽取袋内气体通入到少量澄清的石灰水中，观察现象

（2）澄清石灰水变浑浊

（3）①无毒②不与食物反应③廉价、易获得

【解析】本题考查了CO2的鉴别方法，用澄清的石灰水检验；还要求学生结合实际，对包装袋内的气体进行收集；还要考虑到食品包装相关的一些因素，总结出充气包装的气体应该符合的要求。

【总结升华】CO2的化学性质是近年新课标中考中考查的一个热点问题，而且经常结合生活实际中遇到的某个问题展开探究。在今后的学习中，要注意怎样更好的将所学的化学知识应用到生活中，解决遇到的问题。

3．干冰是固态的二氧化碳，在常温下易升华。

(1)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。