人教版九年级全册优秀教案第6单元课题3二氧化碳和一氧化碳(第2课时) 7页

1 课题 3 二氧化碳和一氧化碳（两课时） 第二课时 [引言]碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种。1 个 CO2 分子比 1 个 CO 分子多 1 个氧 原子，这就使得它们的性质有很大的不同。本节课我们就来探究一氧化碳的性质。 [活动与探究](教师演示，学生观察分析) 观察贮气瓶内一氧化碳的颜色和状态，然后在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。 现象 分析 [交流]一氧化碳是无色的气体，一氧化碳可以燃烧，火焰呈蓝色；烧杯内壁变浑浊，说明 一氧化碳点燃时生成二氧化碳。 [讲解并板书] 二、一氧化碳 1．一氧化碳是一种无色无味的气体。 2．一氧化碳具有可燃性。燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色。 2CO+O2 2CO2 [介绍]煤炉里煤层上方的蓝色火焰，就是一氧化碳在燃烧。 [教师]有人用煤火取暖容易发生煤气中毒，你知道中毒的原理吗? [演示实验]在试管中加入新鲜鸡血(加入抗凝血剂)，然后通入一氧化碳气体，观察血液颜 色的变化。 现象 [学生描述]通入一氧化碳后，血液由深红色变成鲜红色。 [教师]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。 [板书]3．一氧化碳有剧毒 [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 2 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．首先室里应装烟囱，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。 [教师]我们探究了一氧化碳的两大性质，它还会有什么性质呢? [演示实验] 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： 分析： [学生观察思考] [交流]现象：玻璃管中的黑色粉末变成红色，澄清石灰水变浑浊。这说明一氧化碳与氧化 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? [学生板演] [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? [回答]是还原反应，一氧化碳具有还原性。 [板书]4．一氧化碳具有还原性。 CO+CuO Cu+CO2 [思考]分析该反应的特点，试谈谈它的用途。 [回答]同焦炭一样，在工业上可用来炼铁。 [设问]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? [学生思考回答]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 [反思]本课题我们探究了哪些知识? [小结]本节课主要学习了一氧化碳的三大性质：可燃性、毒性、还原性。另外锻炼了大家 观察、分析问题的能力。 [作业]习题 1、2 板书设计 二、一氧化碳 1．一氧化碳是一种无色无味的气体。 2．一氧化碳具有可燃性。 2CO+O2 2CO2(放热、蓝色火焰) 3．一氧化碳有剧毒。 4．一氧化碳具有还原性。 CO+CuO Cu+CO2 考题回顾 1． 5 月 31 日是“世界无烟日”。吸烟时产生的烟气中含有一种能与人 体内血红蛋白相结合的有毒物质，该物质是………………………………………………( ) A．CO2 B．CO C．SO2 D．N2 2．如图所示，将集气瓶中二氧化碳 气体沿烧杯壁倒入烧杯中，看到下层的蜡烛先熄灭。由此实 验可以证明二氧化碳的性质是 ……………………( ) 1. 二氧化碳的密度比空气大 ②二氧化碳能溶于水 ③二 氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊 ④二氧化碳能与水反应生成碳 酸 ⑤二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧 A. ①⑤ B．③④ C. ④⑤ D．②③④ 3．要区分二氧化碳、氧气两瓶无色气体，下列方法中不可行的是…( ) A. 加入适量紫色石蕊试液 B．加入适量澄清石灰水 C. 加入适量氢氧化钠溶液 D．将燃着的木条伸入瓶口内 4．盛放石灰水的试剂放置时间长了，在瓶口会形成一些白色粉末，写出生成白色粉末的化 学方程式。 答案：1．B 2．A 3．C 4．CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O 4 备课资料 1．二氧化碳新的作用 大家都知道，汽水用力摇动之后再打开，里面的水便会喷出来，这是因为气压在作怪。利 用这个原理我们便可以发明一种新型的机动车发动机。 首先，我们可以把发动机安装在一个全密封的发动装置里，除发动机外，还要有搅拌器和 制压仪器，然后在里面装满二氧化碳、碳酸水、磷酸、氧气。当车子发动时，搅拌器开始工作， 这样二氧化碳、磷酸、氧气相撮合，便产生气压，因为氧气较其他气体轻，便会喷射而出，从 而推动车子前过。 同时在车子的前端再安装一个接收氧气的装置，并再输入发动装置，这样不断循环，便可 一直工作使用。我们都知道，二氧化碳在一定的气压下便可变成液体或固体，我们可以在发动 机内设置一定的压力使二氧化碳液体与碳酸结合在一起，然后通过专门渠道排入大海。这种发 动机可以减少许多大气污染，减少石油用、量，节约大量能源。 我想，这便是未来的环保汽车。 2．二氧化碳新探与化学化工用途 在现实生活中，人们普遍认识到二氧化碳有害的一面，而忽视了它可利用的一面，其实二 氧化碳的应用是相当广泛的。 二氧化碳是一种良好的萃取剂。在常态下，它对液体和固体的溶解能力非常低，但随着压 力和密度的增加，其溶解能力逐渐提高，尤其是对有机化合物的溶解更为明显。在亚临界温度 条件下它与甲醇等许多有机溶剂混溶性良好，而与水的互溶性很小，它与萃取出的有机物相比， 其挥发度大、粘度低、扩散系数高并且有一定的溶解选择性和化学稳定性，而且不燃，无毒无 爆炸危险。 在医疗卫生方面，二氧化碳是一种良好的呼吸刺激剂，将 6％的 CO2 与 96％的 O2 混合， 是治疗一氧化碳中毒、溺死和休克的标准药物，这种混合剂在麻醉和碱中毒的处理中也可 作为一种增效剂。 在石油工业上，二氧化碳已被用于提高石油的采油率上。二氧化碳作为油田注入剂可有 效地驱油，它溶于水又易溶于原油，溶于水后呈弱酸性，可对岩油矿起酸化作用，使其渗 透率增加，吸水能力提高；而溶于原油后，它可使原油体积膨胀，密度和粘度降低，这样便有 可能减轻重力分离的不利影响。另外，二氧化碳与地层中的原油相混合，还可以蒸发或萃取原 油中的某些烷烃组分。其次，二氧化碳可作为油田洗井剂，这主要是利用其汽化迅速，体积急 剧膨胀的特性，二氧化碳产生的气压迅速向流体各个方向传递，以激浪冲击井下裂隙，冲刷破 坏泥皮，并随即以井喷形式将被清洗的堵塞物带出。 3．怎样防止空调车一氧化碳中毒? 小轿车基本上都带有空调设备，若使用不当，则会使乘员发生一氧化碳中毒，危及生命。 我国每年都发生多起空调车一氧化碳中毒死亡事故。其实，产生一氧化碳的不是空调机， 而是发动机。据测试，汽车运行时，发动机转速在每分钟 1500～3000 转时，所排出的废气中是 不会有过量的一氧化碳，但是，当发动机在怠速空转时，因为燃烧不充分，往往会产生含大量 一氧化碳的废气；在运行中，油门过大，转速超过每分钟 3000 转时，油与空气之比超过了正常 的 1：12．5，油多空气少，也会出现含一氧化碳极浓的废气。 5 空凋车为节约能源，门窗大多气密良好，车内外的空气难以进行对流。 只有在车子开动后。 空气通过空凋设备才产生对流。所以，如果车子停驶时，仍开放空凋，发动机排出的一氧化碳 便可能逐渐聚集在车内。加之车内人员呼吸耗氧而排出二氧化碳，时间一长，车内氧气逐渐减 少，乘员便会不知不觉中毒而失去知觉，严重时会丧失生命。 为防止一氧化碳中毒，空凋车应注意检查排气系统是否有漏气处，若发现有向车厢内逸漏 废气处，应及时排除。 空凋车在停驶时，不要过久地开放空凋机，即使是在行驶中。也应经常打开 1～2 扇车窗， 让车内外空气产生对流。 驾驶或乘坐空调车如感到头晕、发沉、四肢无力时，应及时开窗呼吸新鲜空气，并且在排 除晕车和其他病因的前提下，应考虑到有可能是一氧化碳中毒。此时应停车，下车休息片刻， 待身体恢复正常后再驾车。 4．一氧化碳对人体健康的危害 大气污染物中的一氧化碳，就是我们熟知的所谓“煤气”中的主要成分。这种有毒的物质 为无色、无臭、无味、无刺激性的有毒气体，稍溶于水，可溶于氨水，在空气中不易与其他物 质产生化学反应。一氧化碳是在燃烧不充分的条件下产生的，因此，民用炉灶、采暖锅炉和工 业窑炉，特别是机动车辆是一氧化碳的发生源。 一氧化碳在大气中的寿命很长，在大气中可停留 2～3 年，因此，这是一种数量大，积累性 强的大气污染物。 混在大气中的一氧化碳是一种对血液、神经有害的毒物，随空气进入人体，经肺泡进入血 液循环，能与血液中红细胞里的血红蛋白、血液外的肌红蛋白和含二价铁的细胞呼吸酶等形成 可逆性结合。当肺泡中一氧化碳分压小于血液中的一氧化碳分压时，一氧化碳容易从肺中排出。 通常，停止呼吸一氧化碳时，第一小时排出量多，但碳氧血红蛋白可保持一定时间，全部解离 需数小时，甚至一昼夜以上。 一氧化碳与血红蛋白的亲和力比氧和血红蛋白的亲和力大 200～300 倍，碳氧血红蛋白不仅 减少了红细胞的携氧能力，而且减缓和抑制氧和血红蛋白的解析与氧的释放，两者相差 3600 倍。因为碳氧血红蛋白的形成不仅使血液失去携带氧气的作用，造成缺氧血症，而且它能妨碍 氧和血红蛋白的正常解离，进一步导致组织缺氧。而中枢神经系统对缺氧最敏感，在缺氧情况 下，脑血管先发生痉挛，而后扩张，以至通透性增加，严重时发生脑水肿，继而发生脑血管病 变，造成大脑一定部位局限性软化和坏死。 高浓度引起的一氧化碳急性中毒，中毒者出现脉弱，呼吸变慢，最后衰竭致死。近年来， 根据动物实验和大量流行病学调查都证明长期生活在低浓度一氧化碳环境中的心血管病人，能 促使病情恶化，使血液中的类脂质和胆固醇在血管里沉积。慢性一氧化碳中毒在神经系统症状 中会出现头痛、头晕、记忆力降低等神经衰弱症候群。在流行病学调查中发现，通过对吸烟和 非吸烟孕妇的观察，吸烟孕妇分娩的胎儿有体重低和智力发育迟缓的趋向。 5．温室效应 当太阳光辐射透过大气层时，短波紫外线辐射被子流层中的臭氧层吸收，其余辐射继续透 过对流层。除很少一部分长波的红外辐射被对流层中的水蒸气和二氧化碳等吸收外，大部分可 见光都穿过大气层到达地球表面，被地表吸收，并转化为红外辐射，反射到大气层，再次被大 气对流层中的二氧化碳等吸收。像二氧化碳这样对太阳光中的短波辐射无吸收，而对长波辐射 产生强烈吸收的气体称为温室气体。它们阻止热量向外散发，增大了大气层的热效应。这种热 效应像温室花房的玻璃或塑料薄膜产生的升温和保温效果一样，所以被称之为温室效应。 6 温室效应使得大气层中的平均温度保持在 15℃左右，如果没有这种温室效应，大气气温将 在-22℃～26℃之间剧烈变化，人类正是在大气温室效应赐予的这种温和环境中得以生息繁衍。 自产业革命以来，工业发展带来能源的大量消耗，大气层中温室气体的种类和数量急剧增 加，温室效应剧增，造成全球气候变暖。目前已判明，温室气体主要有二氧化碳、甲烷、一氧 化二氮、氟氯烃等 30 余种，其中二氧化碳是含量最高的温室气体。近 100 年以来，煤、石油和 天然气燃料的消耗量急剐增加，排放到大气中的二氧化碳增多；随着城市化进程加快，森林和 植物的破坏日益严重，植物光合作用消耗的二氧化碳大量减少，这使得大气层中的二氧化碳浓 度增加了 55 mg·L-1，全球气温上升了 0．6℃，1990 年二氧化碳浓度已增加到 373 mg·L-1，目 前每年还以 0．5％的速度增加，如果不对二氧化碳等温室气体的排放加以限制，那么地球的温 室效应将显著增加。 温室效应带来的全球升温会给人类带来什么样的灾难呢?一些科学家认为，由于全球变 暖，海洋蒸发量增大，气流流速加大，产生热带风暴的数量将比现在的增加 50％。由于气 候变化，农业和生态将发生一系列难以预料的转变，农作物减产，一些动植物种类因来不及适 应气候的变化而可能灭绝，各种传染病发病率增加。更为严重的是极地冰雪融化将导致海平面 上升。据推算，如果全球气温上升 2℃～5℃，海平面将上升 30 cm～100 cm。这将使某些沿海 城市和海岛大片被淹没，给全球生活在沿海 1／3 的人口带来巨大灾难。中国的沿海城市，长江、 珠江、黄河的三角洲和天津也存在被淹没的潜在威胁。 尽管目前对所观测到的全球变暖能否归因于温室气体的增加，在科学上还存在争议，但人 们都认为，对温室气体的排放若不加控制，大气的温室效应将更趋严重，人类生存环境必将面 临更大的冲击。世界各国对此已达成共识，都极为重视。1992 年巴西环境与发展会议通过的“气 候变化框架公约”是全球朝此方向共同迈开的第一步。但是，当今世界上工业产品的生产，几 乎都与二氧化碳的排放有关，所以控制气候变暖的任务是十分艰巨的。 1997 年 12 月 1 日至 10 日，在日本西部城市京都召开的防止地球气候变暖会议再次就这一 问题进行磋商。本世纪以来，随着工业的发展，能源和资源的消耗越来越大，二氧化碳等有害 气体的排放量不断增加。目前，全世界每年向大气中排放的二氧化碳达 230 亿吨；发达国家的 二氧化碳排放量占全球总排放量的 65％，仅美国一国的温室气体排放量就占全球的 20％之多。 同时，随着发展中国家工业的发展，它们的温室气体排放总量的比例也呈增加趋势：1990 年～ 1995 年间，发展中国家的排放量占全球排放总量的比例已由 29％上升到 35％。要实现有效控 制二氧化碳排放量的目标，必须制定一项得到发达国家和发展中国家一致接受、积极参与的行 动计划，京都议定书在限制二氧化碳排放方面达成了一致的意见，但在具体目标和措施上仍有 争议。 年级 初三 学科 化学 版本 期数 内容标题 二氧化碳和一氧化碳（两课时） 分类索引号 G.623.2 分类索引描述 教学法 主题词 二氧化碳和一氧化碳（两课时） 栏目名称 教案精选 供稿老师 审稿老师 录入 一校 二校 审核 7