一、化學(xué)性質(zhì)、物理性質(zhì)以及構(gòu)成原理

1.物理、化學(xué)性質(zhì)

碳氧化物之一，是一種無(wú)機(jī)物，常溫下是一種無(wú)色無(wú)味氣體，且無(wú)毒。密度比空氣略大，能溶于水，并生成碳酸。（碳酸飲料基本原理）使紫色石蕊溶液變紅，一定量的CO?可以使澄清的石灰水（Ca(OH）?）變渾濁，在做關(guān)于呼吸作用的產(chǎn)物等產(chǎn)生二氧化碳的試驗(yàn)都可以用到，還可以支持鎂帶燃燒。

2.構(gòu)成原理

C原子以sp雜化軌道形成δ鍵。分子形狀為直線(xiàn)形。非極性分子。在CO2分子中，碳原子采用sp雜化軌道與

氧原子成鍵。C原子的兩個(gè)sp雜化軌道分別與兩個(gè)O原子生成兩個(gè)σ鍵。C原子上兩個(gè)未參加雜化的p軌道與sp雜化軌道成直角，并且從側(cè)面同氧原子的p軌道分別肩并肩地發(fā)生重疊，生成兩個(gè)∏三中心四電子的離域鍵。因此，縮短了碳—氧原子間地距離，使CO2中碳氧鍵具有一定程度的叁鍵特征。決定分子形狀的是sp雜化軌道，CO2為直線(xiàn)型分子式。二氧化碳密度較空氣大，當(dāng)二氧化碳少時(shí)對(duì)人體無(wú)危害，但其超過(guò)一定量時(shí)會(huì)影響人（其他生物也是）的呼吸，原因是血液中的碳酸濃度增大，酸性增強(qiáng)，并產(chǎn)生酸中毒。空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為1%時(shí)，感到氣悶，頭昏，心悸；4%-5%時(shí)感到眩暈。6%以上時(shí)使人神志不清、呼吸逐漸停止以致死亡

空氣中有微量的二氧化碳，約占0.039%。二氧化碳能溶于水中，形成碳酸，碳酸是一種弱酸。

二氧化碳平均約占大氣體積的387ppm。大氣中的二氧化碳含量隨季節(jié)變化，這主要是由于植物生長(zhǎng)的季節(jié)性變化而導(dǎo)致的。當(dāng)春夏季來(lái)臨時(shí)，植物由于光合作用消耗二氧化碳，其含量隨之減少；反之，當(dāng)秋冬季來(lái)臨時(shí)，植物不但不進(jìn)行光合作用，反而制造二氧化碳，其含量隨之上升。二氧化碳常壓下為無(wú)色、無(wú)臭、不助燃[1]、不可燃的氣體。二氧化碳是一種溫室氣體因?yàn)樗l(fā)送可見(jiàn)光，但在強(qiáng)烈吸收紅外線(xiàn)。二氧化碳的濃度于2009年增長(zhǎng)了約二百萬(wàn)分之一。

二、基本用途

1.固態(tài)二氧化碳俗稱(chēng)干冰，升華時(shí)可吸收大量熱，因而用作制冷劑，如人工降雨，也常在舞臺(tái)中用于制造煙霧。二氧化碳一般不燃燒也不支持燃燒，常溫下密度比空氣略大，受熱膨脹后則會(huì)聚集于上方。也常被用作滅火劑但Mg、Na、K等燃燒時(shí)不能用CO2來(lái)滅火，因?yàn)椋?Mg + CO2==點(diǎn)燃== 2MgO + C、4Na + CO2==點(diǎn)燃==2Na2O + C、4K + CO2==點(diǎn)燃==2K2O + C。

2.二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，溫室中常用二氧化碳作肥料。光合作用總反應(yīng)：CO2+H2O —葉綠體、光照→ C6H12O6 + O2注意：光合作用釋放的氧氣全部來(lái)自水，光合作用的產(chǎn)物不僅是糖類(lèi)，還有氨基酸（無(wú)蛋白質(zhì)）、脂肪，因此光合作用產(chǎn)物應(yīng)當(dāng)是有機(jī)物。

各步分反應(yīng)：2H2O —光照→ 2H2↑+ O2↑（水的光解） NADP+ + 2e- + H+ → NADPH（遞氫） ADP + Pi —→ ATP （遞能） CO?+C5化合物→C6化合物（二氧化碳的固定） C6化合物 —ATP、NADPH→（CH2O）n + C5化合物（有機(jī)物的生成）

3.二氧化碳還可用于制取金剛石，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Na+CO2=2Na2O+C，反應(yīng)的條件為440℃及800個(gè)大氣壓，在這樣的條件下，二氧化碳會(huì)形成超流體，能夠吸附在鈉的表面，加速電子從鈉傳遞至二氧化碳的過(guò)程。當(dāng)溫度降低至400℃時(shí)，就沒(méi)有金剛石的產(chǎn)生了，當(dāng)壓力下降時(shí)，生成物也主要以石墨為主。

4.液體二氧化碳密度1.1克/厘米3。液體二氧化碳蒸發(fā)時(shí)或在加壓冷卻時(shí)可凝成固體二氧化碳，俗稱(chēng)干冰，是一種低溫致冷劑，密度為1.56克/厘米3。二氧化碳能溶于水，20℃時(shí)每100體積水可溶88體積二氧化碳，一部分跟水反應(yīng)生成碳酸。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，沒(méi)有可燃性，一般不支持燃燒，但活潑金屬可在二氧化碳中燃燒，如點(diǎn)燃的鎂條可在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂和碳。二氧化碳是酸性氧化物，可跟堿或堿性氧化物反應(yīng)生成碳酸鹽。跟氨水反應(yīng)生成碳酸氫銨。無(wú)毒，但空氣中二氧化碳含量過(guò)高時(shí)，也會(huì)使人因缺氧而發(fā)生窒息。綠色植物能將二氧化碳跟水在光合作用下合成有機(jī)物。二氧化碳可用于制造碳酸氫銨、小蘇打、純堿、尿素、鉛白顏料、飲料、滅火器以及鑄鋼件的淬火。二氧化碳在大氣中約占總體積的0.03%，人呼出的氣體中二氧化碳約占4%。實(shí)驗(yàn)室中常用鹽酸跟大理石反應(yīng)制取二氧化碳，工業(yè)上用煅燒石灰石或釀酒的發(fā)酵氣中來(lái)獲得二氧化碳。

5.二氧化碳對(duì)農(nóng)業(yè)的影響

實(shí)驗(yàn)證明在CO2高濃度的環(huán)境下，植物會(huì)生長(zhǎng)得更快速和高大。但是，‘全球變暖’的結(jié)果可會(huì)影響大氣環(huán)流，繼 而改變?nèi)虻挠炅糠植寂c及各大洲表面土壤的含水量。由于未能清楚了解‘全球變暖’對(duì)各地區(qū)性氣候的影響，以致對(duì)植物生態(tài)所 產(chǎn)生的轉(zhuǎn)變亦未能確定。

 

三、二氧化碳的危害

1.二氧化碳對(duì)人體的危害最主要的是刺激人的呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸急促，煙氣吸入量增加，并且會(huì)引起頭痛、神智不清等癥狀. 

二氧化碳在新鮮空氣中含量約為0.03％。人生活在這個(gè)空間，不會(huì)受到危害，如果室內(nèi)聚集著很多人，而且空氣不流通。或者室內(nèi)有煤氣、液化石油氣及煤火爐燃燒，使空氣中氧氣含量相對(duì)減少，產(chǎn)生大量二氧化碳，室內(nèi)人員就會(huì)出現(xiàn)不同程度的中毒癥狀。關(guān)于二氧化碳在室內(nèi)空氣中最大允許含量，各國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)定，日本規(guī)定室內(nèi)空氣中二氧化碳含量為0.15％時(shí)為換氣標(biāo)準(zhǔn)。 

下表為空氣中CO2含量對(duì)人體的影響。 

空氣中CO2的含量/% 癥狀 

2.5 經(jīng)數(shù)小時(shí)無(wú)任何癥狀 

3.0 無(wú)意識(shí)地呼吸次數(shù)增加 

4.0 出現(xiàn)局部刺激癥狀 

6.0 呼吸量增加 

8.0 呼吸困難 

10.0 意識(shí)不清，不久導(dǎo)致死亡 

20.0 數(shù)秒后癱瘓，心臟停止跳動(dòng) 

現(xiàn)在地球上氣溫越來(lái)越高，是因?yàn)槎趸荚龆嘣斐傻摹Ｒ驗(yàn)槎趸季哂斜氐淖饔茫F(xiàn)2.在這支小部隊(duì)的成員越來(lái)越多，使溫度升高，近100年，全球氣溫升高0.6℃，照這樣下去，預(yù)計(jì)到21世紀(jì)中葉，全球氣溫將升高1.5——4.5℃。 

海平面升高，也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世紀(jì)中葉，海平面將會(huì)上升25——140厘米，海平面的上升，亞馬遜雨林將會(huì)消失，兩極海洋的冰塊也將全部融化。所有這些變化對(duì)野生動(dòng)物而言無(wú)異于滅頂之災(zāi)。 空氣中含有約0.03%二氧化碳，但由于人類(lèi)活動(dòng)（如化石燃料燃燒）影響，近年來(lái)二氧化碳含量猛增，導(dǎo)致溫室效應(yīng)、全球氣候變暖、冰川融化、海平面升高……旨在遏止二氧化碳過(guò)量排放的《京都議定書(shū)》已經(jīng)生效，有望通過(guò)國(guó)際合作遏止溫室效應(yīng)。

  以上就是二氧化碳的相關(guān)信息，您是不是已經(jīng)有了更深的認(rèn)識(shí)呢？這二氧化碳真是既讓人喜歡，又讓人恨啊。總體上來(lái)說(shuō)，倡導(dǎo)合理使用資源，為我們美好家園貢獻(xiàn)自己的一份力量，讓我們的生活更加幸福。