一氧化碳的性质与用途

在我们探究物质的过程当中,我们都会从物理变化和化学变化两个方面去研究,而对于化学,它在探究物质的性质与用途及其化学变化。

在我们的生活当中,我们会呼吸到各种气体,有氢气,氧气,氮气等,当我们吸入氧气的同时,我们也会呼出二氧化碳。我们可以根据元素符号和化学价推出来,有二氧化碳就一定会有一氧化碳,

那么一氧化碳的性质与用途是什么?

我们可以类比我们之前所探究的其他物质与气体,就比如二氧化碳。会发现,我们先探究一个物质的时候,是先从它的物理性质入手,过渡到化学性质的,因为物理性质是表面上比较好观察的性质,物质不需要发生化学变化就可以表现出来。比如,二氧化碳的性质是它可以溶于水,没有颜色,没有气味的气体,二氧化碳易溶于水,这个现象是我们可以通过实验去得到的,而没有颜色没有气味的气体,是我们通过肉眼观察,还有嗅觉可以感受到的。这些都是二氧化碳的性质。探究完二氧化碳的物理性质后,我们就要探究二氧化碳的化学性质。对于二氧化碳来说,它具有不支持燃烧,不能燃烧,能与水发生反应,能使澄清石灰水变浑浊这几条化学性质。这些化学性质,都是我们通过实验探究得来的。在实验的过程当中,我们需要先通过它要参与实验的物质来确定实验装置,以及实验所需的条件,最后通过它产生的实验现象来总结出它的性质。在了解完二氧化碳的性质之后,我们就可以通过它的性质来猜想和探索二氧化碳的用途。比如,二氧化碳具有光合作用,可以灭火,可以做化工产品的原料和气体的肥料以及可以制作干冰,同时也可以使地球产生温室效应。

所以对于一氧化碳来说,我们可以用相同的方法去探究。从我们的已有认知中,我们可以发现一氧化碳的物理性质,也是一种没有颜色没有气味的气体。同时通过类比探究二氧化碳是否溶于水的实验:将一个容易变形的塑料瓶中装一半的水,再加入一半的一氧化碳,静置一段时间,观察瓶子是否变瘪,如果瓶子变瘪了,就证明一氧化碳溶于水。如果瓶子没有变瘪,就证明一氧化碳难溶于水,最后的实验现象表明瓶子并没有变瘪,这就证明了一氧化碳难溶于水,且不与水发生反应。

那么一氧化碳的化学性质是什么呢?我们可以先做出猜想,一氧化碳能够燃烧。我们需要通过实验验证:探究一氧化碳是否具有可燃性。于是一氧化碳的反应物就是氧气,通过实验的物质,两种气体我们就可以猜想出实验装置。在此之后我们就可以设计实验,将一个点燃的木条,放入瓶中,观察气体是否燃烧,如果可以,则证明一氧化碳支持燃烧,如果不行,就证明了一氧化碳是不能燃烧的,最后的实验现象表明,一氧化碳是能够燃烧的。通过实验,以及通过推理化学方程式,我们都可以发现一氧化碳与氧气发生反应之后会产生二氧化碳,我们可以通过实验用澄清石灰水验证它产生的是否是二氧化碳。实验结果是使澄清石灰水变浑浊了,于是我们就会发现,一氧化碳具有可燃性。

同时我们在类比二氧化碳的还原性,先猜想,一氧化碳和木炭一样具有还原性。我们用氧化铜作为实验原料,通过实验原料可以猜想出实验装置。使一氧化碳与氧化铜加热,最后我们会发现实验结果是产生了铜和生成了二氧化碳,于是我们就会发现一氧化碳具有还原性。

而在我们日常的认知当中,我们都会认为一氧化碳具有毒性,其实这是因为一氧化碳容易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,而这也就会造成生物体内缺氧,严重时也会危及到生命,同时这也就可以验证出一氧化碳具有毒性。

通过这一系列的探究与猜想,我们就会得出一氧化碳能够燃烧具有还原性和毒性,这个猜想型结论。

那么这样的性质又具有怎样的用途?

通过一氧化碳可以燃烧这一个可燃性这条性质,会构成一氧化碳是许多气体的燃料,如水燃气的主要成分。而通过一氧化碳具有还原性,可以用于冶金工业,例如可以利用一氧化碳的还原性来炼铁。同时通过一氧化碳具有毒性这一个性质可以预防我们一氧化碳中毒,比如在我们冬天以前使用煤火取暖时,必须要装烟囱,并且要注意室内通风,从而防止一氧化碳中毒。

于是,我们就通过类比二氧化碳以及其他物质的探究过程,猜想,假设实验出了一氧化碳所具有的性质与用途。

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