一氧化碳.docx

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一氧化碳

第五节一氧化碳

教学目标

知识：

使学生初步掌握一氧化碳的性质，了解一氧化碳的用途。

能力：

通过有关实验，培养学生的观察能力和分析问题的能力。

思想教育：

结合一氧化碳的毒性，进行有关的安全教育。

重点难点一氧化碳的化学性质。

一氧化碳还原氧化铁的化学方程式的配平。

教学方法边讲边实验。

教学用品

仪器：

烧杯、尖嘴玻璃导管、硬质玻璃管、带导管的单孔塞、铁架台、酒精灯、试管。

药品：

氧化铜、一氧化碳气体（贮气瓶中贮存）、澄清石灰水。

教学过程

【引入】碳燃烧可以生成两种碳的氧化物——CO和CO2，一氧化碳和二氧化碳都是碳的氧化物，一氧化碳具有怎样的性质呢？

和二氧化碳相同吗？

学习本节后，大家就清楚了。

从贮气瓶中排出一瓶CO气体。

（集气瓶倒置）

【提问】1.通过观察和推理可得出CO有哪些物理性质？

（无色气体，密度比空气略小）

学生回答后给出CO的密度为1.250g/L

2.结合生活中发生的煤气中毒事件，说明CO有没有气味？

（CO无气味）

【讲述】CO无色、无气味，不易被人察觉，所以易发生煤气中毒事件。

因此冬天燃煤或歙用液化石油气热水器时应注意空气流通，防止煤气中毒。

【提问】有人说，将一盆水放在煤炉上方能防止煤气中毒，，你认为对不对？

为什么？

还有人说，他不会发生煤气中毒，因为他鼻子很灵，你认为对不对？

为什么？

（都不对。

因为CO难溶于水，CO没有气味）

【板书】一、一氧化碳的物理性质：

无色、无味气体，密度比空气略小，难溶于水。

课堂练习一

1.一氧化碳是____色____味的气体，____溶于水，密度比空气____。

2.下列物质中，碳元素的化合价相同的一组是（）

A．CO和CO2B．CO2和Na2CO3C．C和COD．CO和CaCO3

3.一氧化碳可以用排水法收集是因为它（）

A．无色、无气味B．密度比空气小C．难溶于水D．能溶于水

【过渡】上面所说的煤气中毒就是由于CO的毒性引起的，这是它的化学性质。

【板书】二、一氧化碳的毒性及对空气的污染

【提问】为什么会发生CO中毒，中毒的原因呢？

（指导学生阅读课文P98CO的毒性）

CO与血红蛋白结合能力比O2强，使之丧失载氧能力，造成人体缺氧。

【讲述】因为CO有毒，把它排放到空气中自然会造成空气的污染。

【提问】1.煤炉或煤气燃烧时火焰的颜色是怎样的？

（说明煤气的主要成分是一氧化碳）（CO燃烧时发出蓝色火焰。

）

2.上述现象说明CO有什么性质？

（可燃性）

指导学生完成燃烧的化学方程式：

2CO+O2

2CO2

【提问】用什么方法检验CO燃烧产物？

（将生成的气体通入澄清石灰水，若变浑浊，说明产物是CO2。

【演示实验】CO的可燃性及产物的检验（观察、验证实验现象）

【板书】二、一氧化碳的化学性质1.可燃性

【讲述】根据2CO+O2

2CO2中碳元素的化合价分析，CO可以从O2继续得到氧变成CO2（标出反应前、后碳元素的化合价，并进行分析）

【设问】CO能否从其它含氧元素的物质中夺取氧，生成CO2。

下面我们用实验来探讨这个问题。

【演示实验】CO还原CuO实验

【投影】实验装置图及讨论题

讨论题：

1.加热前为什么先通一会儿CO气体？

（结合氢气的验纯，对比回答）

2.实验过程中观察到的现象是什么？

（黑色固体逐渐变成红色。

）

3.试管上尖嘴处排出的主要气体是什么？

应如何处理？

为什么？

（多余CO气体，散逸到空气中会造成空气污染，人中毒，应将它烧掉）

【提问】CO燃烧时放出热量，可以利用它作为CO与CuO反应的热源，这样做有什么好处？

（既防止了CO的污染，又过到节约能源的目的。

）

【投影】改进后的实验装置图

【提问】CO为什么能还原氧化铜？

说明CO有什么性质？

（CO可以继续得到氧变成CO2，它可以使CuO失去氧，还原成CU。

说明CO具有还原性。

）

【板书】2.还原性

【投影】课堂练习二

4.一氧化碳燃烧时发出____色火焰，同时____，一氧化碳燃烧的化学方程式为____。

根据一氧化碳的这一性质，它可以做____。

5.一氧化碳能跟氧化铜反应，生成铜和二氧化碳，说明一氧化碳具有____性，在该反应中做____剂，反应的化学方程式为____________。

6.下列气体中有剧毒的是（）

A．H2B．N2C．COD．CO2

7.下列物质燃烧后只生成二氧化碳的是（）

A．碳B．一氧化碳C．石蜡（蜡烛的主要成分）D．氢气

【小结】指导学生归纳、总结CO的性质（提高归纳总结能力）

随堂检测

1.CO燃烧时，火焰的颜色是（）

A．黄色B．蓝色C．紫色D．淡蓝色

2.下列气体中，难溶于水的一组是（）

A．O2和CO2B．H2和CO2C．CO和CO2D．H2和CO

3.下列物质中，既有可燃性又有还原性的化合物是（）

A．CB．H2C．COD．CO2

4.鉴别H2和CO是根据它们的（）

A．密度B．溶解性C．还原性D．燃烧后的产物

课堂练习答案

1.无无难略小2.B3.C4.蓝放出热量2CO＋O2

2CO2燃料5.还原还原CO＋CuO

Cu＋CO26.C7.B

典型例题

【例1】欲将二氧化碳气体里混入的少量一氧化碳杂质除去，可让气体通过（）

（A）石灰水（B）水（C）炽热的炭层（D）灼热的氧化铜

分析：

除杂质时应该利用杂质和被提纯的物质的性质不同，采用物理方法或化学方法除去杂质，得到纯净的物质。

提纯时，应该注意：

（1）除杂质时不应引入新杂质。

（2）选用的除杂试剂只能与杂质反应。

（3）杂质跟试剂反应后的产物应容易和被提纯的物质分离。

根据上述原则，分析一氧化碳有还原性，二氧化碳没有还原性；可将混合气通过灼热的氧化铜，则其中一氧化碳被氧化铜氧化转变成二氧化碳。

答案：

（D）。

【例2】用三种方法鉴别一氧化碳和二氧化碳两种无色气体。

分析：

鉴别二氧化碳和一氧化碳可根据两种气体的化学特性加以区别。

方法1：

利用二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，而一氧化碳不能来进行鉴别。

将两种气体分别通入紫色石蕊试液，若能使紫色石蕊变红则为二氧化碳；不发生变化的则为一氧化碳。

方法2：

利用一氧化碳能燃烧，而二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧来鉴别。

将一燃烧的木条分别伸进两瓶气体中，气体能燃烧的则为一氧化碳；若木条熄灭了，则原气体为二氧化碳。

方法3：

利用二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，一氧化碳无此性质来鉴别。

在两瓶气体中分别倒入少量澄清石灰水并振荡，使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳，不发生变化的为一氧化碳。

答案：

见分析。

【例3】一氧化碳有毒是因为它（）

A.易燃B.是还原剂

C.与氧结合生成二氧化碳D.与血红蛋白化合，使其失去吸收氧气的能力

分析：

一氧化碳有剧毒，吸进肺里跟血液里的血红蛋白化合，使血红蛋白不能很好地跟氧气化合，使血液的带氧功能发生障碍，造成机体急性缺氧，所以人吸入一氧化碳，就会因为缺乏氧气而死亡。

答案：

（D）。

【例4】水壶里的水沸腾后，溢出溅到煤炉的炉火时为什么火焰不熄灭，反而燃烧更旺？

分析：

水壶里的水沸腾后，溢出溅到正在燃烧旺盛的炽热的炭火时，水与灼热的炭便发生如下的化学反应：

H2O＋C

H2+CO，

在高温点燃条件下，产生的氢气和一氧化碳可和空气中的氧气发生氧化反应而燃烧。

2H2+O2

2H2O2CO+O2

CO2

故水沸腾后，溢出溅到炉火时，炉火的火焰不但不熄灭反而燃烧的更旺。

应当指出的是：

水与碳的反应是吸收热量的反应，只有少量的水溅到炽热的炭火上才能发生上述现象。

若水量较大时，由于上述反应进行时需向周围空间吸收大量的热，将使燃烧的物质温度降低到着火点以下。

所以当水刚接触燃烧着物体之初，燃烧时的火焰显得更旺，随着水量的增加，周围空间温度的降低，最终火焰将逐渐减弱而熄灭。

这也就是用水来熄灭火的原因。

答案：

见分析。

【例5】一氧化碳和氢气有哪些共性和异性？

怎样区别这两种气体？

分析：

一氧化碳和氢气从物质分类上区分，氢气是单质；二氧化碳是化合物，属于酸性氧化物。

两者在组成和结构方面有着显著区别。

但在性质上，却有相同点也有许多差别。

列表如下：

答案：

见分析。

【例6】一氧化碳和二氧化碳的性质有哪些相同点和不同点？

分析：

一氧化碳和二氧化碳分别是碳的两种不同的氧化物，在组成上，一个一氧化碳分子中含有一个碳原子和一个氧原子。

一个二氧化碳分子中含有一个碳原子和二个氧原子。

它们在组成上不同。

碳元素的化合价也不相同，在一氧化碳中碳元素为+2价，它的化合价即可升为+4价，又可降低为0价。

在二氧化碳中，碳元素的化合价为+4价是碳的最高正价。

因此，在化学反应中，碳的化合价只能降低，变为+2价或0价。

由于一氧化碳和二氧化碳的组成和结构的不同，所以它们的性质也有着很大的差别。

现列表如下：

答案：

见分析。

【例7】有两种黑色粉末A、B和两种无色气体C、D，用下面的装置图所示的装置做了以下实验：

第一步：

当加热管内盛有的黑色粉末A时，由a端导管通入气体D，结果在b端产生气体C，管内的黑色粉末变为亮红色；

第二步：

当加热管内盛的黑色粉末B时，由导管a端通入气体C，结果在b端产生气体D，气体D可以燃烧；

第三步：

当把a端堵上，加热管内两种黑色固体的混合物，结果在b端也产生气体C。

根据以上实验事实回答下列问题

写出各物质的名称：

A______；B______；C______；D______。

写出各步反应的化学方程式：

①________________________________________________，

②________________________________________________，

③________________________________________________。

分析：

1．A、B都是黑色粉末，第一步A能被D还原出亮红色铜。

说明A是氧化铜。

第二步B能把C还原成可燃性气体D；第三步A与B混合共热生成C，说明B是碳。

2．C、D两种都是无色气体，C、D之间可以互相转化，D有还原性及可燃性，说明D是一氧化碳，C是二氧化碳。

3．化学方程式：

①CuO+CO

Cu+CO2②CO2+C

2CO③2CuO+C

2Cu+CO2↑

答案：

见分析。

【例8】将CO、CO2、N2的混合气体，通过足量的澄清的石灰水，再通过足量灼热的氧化铜，充分反应后剩余的气体是（）．

A．N2B．CO2和N2C．CO2和COD．N2和CO

分析：

这类题一定要看每步反应掉什么气体，结果又生成什么气体．先通入澄清石灰水，除掉原有的CO2的气体，再通过灼热的氧化铜，除掉原有CO气体，又生成了新的CO2气体，而N2在通常情况下不与其他物质发生反应，因此剩余的气体是CO2和N2．

答案：

B．

【例9】用氢气、木炭粉、一氧化碳做还原剂，分别与质量相同的氧化铜在高温下反应，消耗的氢气、木炭粉、一氧化碳三种物质的质量比为（）．

A．1∶1∶1B．1∶3∶14C．1∶6∶14D．2∶1∶2

分析：

首先写出三种物质分别与氧化铜反应的化学方程式．

（1）①H2+CuO

Cu+H2O；②C+2CuO

2Cu+CO2；

③CO+CuO

Cu+CO2

题中的条件是CuO的质量相等，可将①③反应方程式各项都乘2得：

（2）①2H2+2CuO

2Cu+2H2O；

4

②C+2CuO

2Cu+CO2；

12

③2CO+2CuO

2Cu+2CO2

56

所以氢气、木炭粉、一氧化碳的质比为4∶12∶56=1∶3∶14答案：

B．

【例10】由气体A开始，可发生如下四个变化：

判断A、B、C、D各是什么物质？

分析首先分析A气体与灼热的碳反应生成B，B可以是CO或CO2，接着B又与灼热的碳反应．确定B只能是CO2，因为CO不与灼热的碳反应，所以推断出A是氧气，B是二氧化碳，C是一氧化碳，D是碳酸钙．

答案：

A．氧气B．二氧化碳C．一氧化碳D．碳酸钙

【例11】有A、B、C、D四种物质，其中A、B、D都不溶于水，也不与水反应．A和B是黑色粉末，将其混合在高温下反应，能生成红色粉末Y和能使X溶液变浑浊的气体Z，Z与灼热的B反应，生成无色有毒气体E，D在高温下煅烧生成C和Z，写出各物质的化学式．

分析：

A和B是黑色粉末，高温条件下生成红色粉末Y和能使X变浑浊的气体Z，由此现象推断A和B是碳粉和氧化铜的混合物，Y是铜，X是Ca（OH）2，Z是CO2；根据Z与灼热的B反应，生成无色有毒气体E，推断出E是CO，那么B则是碳，因此A是CuO，D不溶于水，且高温下分解出CO2，确定D是Ca-CO3，C则是CaO．

答案：

A．CuOB．CC．CaOD．CaCO3E．COX．Ca（OH）2Y．CuZ．CO2