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初中化學關于二氧化碳的知識點
初中化學關于二氧化碳的知識點
更新时间:2025-04-03 09:20:21

二氧化碳是初中化學重點學習的物質之一,也是中考必考的内容。下面學習一下二氧化碳的性質與應用。

1、二氧化碳的物理性質

  • 二氧化碳(化學式:CO2)在常溫(25℃)常壓下,是一種無色無味無毒的氣體。在空氣中所占的體積分數為:0.03%。

初中化學關于二氧化碳的知識點(二氧化碳的物理與化學性質及在生活中應用舉例)1

  • 二氧化碳密度(标準情況下:1.799kg/m3)比空氣密度(标準情況下:1.29kg/m3)大,易溶于水(通常情況下:1L的水大約能溶解1L的二氧化碳氣體,壓強越大溶解的二氧化碳越多)且與水發生化學反應生成碳酸。

說明:标準情況下指:0℃,一個标準大氣壓(1.013×105pa)下。

  • 二氧化碳沸點:-78.5℃,加壓降溫可使二氧化碳氣體變成白色雪花狀固體(幹冰),幹冰升華會直接變成二氧化碳氣體,并帶走大量的熱。

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  • 二氧化碳的産生:動植物的呼吸作用化石燃料的燃燒。

2、二氧化碳的化學性質

2.1、二氧化碳與水反應

二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸在加熱條件下分解生成二氧化碳和水。文字表達式與化學方程式如下:

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實驗1、打開一汽水瓶的瓶蓋,塞上帶導管的橡皮塞(注意導管口不能伸入汽水中),另一端導管伸入裝有滴加了紫色石蕊試液(石蕊試劑是一種酸堿指示劑,遇酸變成紅色)的蒸餾水的試管中,輕輕搖晃汽水瓶,觀察現象。

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  • 實驗現象:試管中的紫色溶液變成紅色。
  • 實驗原理:打開汽水瓶蓋後,瓶内壓強減小,溶解在飲料中的二氧化碳氣體跑出來,順導管進入試管中,與水反應生成使紫色石蕊試液呈紅色的物質——碳酸。
  • 實驗結論:二氧化碳與水反應生成碳酸,碳酸顯酸性,使紫色石蕊試液變紅色。

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将盛有紅色液體的試管放在酒精燈上加熱,溶液的紅色消失說明碳酸受熱分解消失。

實驗2、紫色紙花變紅實驗

用紫色石蕊試劑侵泡紙花,制成紫色紙花并晾幹,共制成相同幹燥的紫色紙花03個。分别做以下實驗。

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①取一幹燥的紫色紙花,向上面噴水。

現象:紫色紙花仍然為紫色,不變色。

②取一幹燥的紫色紙花,放入盛有幹燥的二氧化碳氣體的集氣瓶中。

現象:紫色紙花仍然為紫色,不變色。

③取一幹燥的紫色紙花,在上面噴上水後,再放入盛有幹燥的二氧化碳氣體的集氣瓶中。

現象:紫色紙花變成紅色。

  • 實驗結論:水二氧化碳都不能使紫色紙片變紅,使紫色紙片變紅的物質是二氧化碳與水反應生成的碳酸。所以碳酸是使紫色石蕊試液變色的物質。

2.2、二氧化碳與活潑金屬反應

鎂在二氧化碳中劇烈燃燒,發出耀眼的白光,生成碳和氧化鎂,文字表達式與化學方程式如下:

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2.3、光合作用

二氧化碳與水在光照和葉綠素的條件下,生成氧氣和有機物(葡萄糖),文字表達式與化學方程式如下

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2.4、二氧化碳與堿性溶液反應

二氧化碳通入澄清石灰水中,澄清石灰水變渾濁,是檢驗二氧化碳氣體的方法。文字表達式與化學方程式如下:

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2.5、二氧化碳與碳反應

二氧化碳在高溫條件下和碳發生反應生成一氧化碳,文字表達式與化學方程式如下:

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2.6、二氧化碳不可燃也不助燃

通常情況下,二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,但是二氧化碳不是一定不支持燃燒,如鎂可以在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。

實驗:二氧化碳熄滅蠟燭實驗

在一大燒杯中,一高一低放置兩個點燃的蠟燭,向燒杯中緩緩倒入二氧化碳氣體。

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實驗現象:低處的蠟燭先滅,高處的蠟燭後滅。

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實驗結論:①二氧化碳的密度比空氣大(二氧化碳的物理性質);

②二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒(二氧化碳的化學性質)。

3、二氧化碳的應用

3.1、人工降雨與舞台“煙霧”

固體的二氧化碳(也稱幹冰)暴露在空氣中很快升華變成二氧化碳氣體,并帶走大量的熱,使周圍空氣中水蒸汽遇冷變成小水滴,進而形成雨水。如果在舞台上使用幹冰并會産生很多小水滴,在不同燈光照射下,并形成了舞台“煙霧”。

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3.2、滅火

根據二氧化碳不可燃也不支持燃燒的性質,制造二氧化碳滅火器用于滅火。

  • 二氧化碳滅火器原理:在加壓時将二氧化碳氣體壓縮成液體,裝在鋼瓶中,使用時将其噴出。通過降溫和隔絕空氣達到滅火的目的。

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  • 滅火過程中主要利用到的二氧化碳性質

①降溫:液體二氧化碳汽化帶走熱量;

②隔絕空氣:二氧化碳密度比空氣大,且不支持燃燒;

  • 二氧化碳滅火器用途:因二氧化碳滅火器是通過二氧化碳氣體隔絕氧氣來滅火,不會對物品造成污染與損傷,可用于貴重設備、檔案資料的滅火。

3.3、二氧化碳可作為氣體肥料

二氧化碳是植物進行光合作用的主要原料,植物生長離不開光合作用,光合作用離不開二氧化碳,所以說二氧化碳可看成植物的氣體肥料

3.4、制作碳酸飲料

将二氧化碳氣體加壓通入到飲料中,可制成碳酸飲料,如可樂,雪碧等。當碳酸飲料喝入體内後,碳酸會分解産生二氧化碳和水,二氧化碳從體内排出,并帶走熱量,讓人感覺涼爽。

4、二氧化碳與人類環境

4.1、溫室效應

溫室效應:太陽的短波輻射到達地球表面,地表受熱後向外放出的長波輻射被一些氣體(如二氧化碳、甲烷等)吸收,導緻大氣變暖,地球上環境溫度上升。這些氣體稱為溫室氣體

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溫室效應的危害:溫室效應會使全球變暖,冰川融化,海平面上升,給人類生存環境造成威脅。

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4.2、二氧化碳與人體健康

當空氣中二氧化碳超過正常含量時,會使人體感覺頭昏、胸悶、心悸等有害影響,在人群密集的地方。

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4.3、低碳生活的概念

低碳生活指:人類生活生産中盡量減少能量的消耗,污染物的排放,尤其是二氧化碳氣體的排放。以減少大氣的污染,減緩生态惡化。主要是從節電、節氣和回收三個環節做起。

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  • 低碳生活的實例

①不開私家車,乘公交、步行或騎車出行;

②使用太陽、風能;

③不使用一次性筷子。

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