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二氧化碳的物理化学性质

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二氧化碳的物理和化学特性 1 二氧化碳的物理化学性质

二氧化碳在油田上应用于采油，是基于它的临界温度和临界压力低，有类似于丙烷的物理性质，易于压缩，可以超临界态或液态输送，较其它气体如氮气、甲烷易于膨胀、降粘、萃取石油，从而获得较高的石油采收率，因而得到油田上的广泛应用。

1、 二氧化碳的一般性质

在常温常压下，二氧化碳为无色无嗅的气体，分子量为44.01，其比重约为空气的1.53倍，偏心因子为0.225。二氧化碳的临界温度为31.06℃，临界压力为7.35MPa，临界点密度为0.4678g/mL，临界点粘度为0.03335mPa.s，临界压缩因子为0.275，临界比容为2.135L/kg。在压力为1atm、温度为0℃时，二氧化碳的密度为1.98kg/m3；导热系数为0.0126千卡/米·时·度；动力粘度系数为138×10-6泊。在不同条件下，二氧化碳也可以气、液、固三种状态存在，固态二氧化碳也叫干冰。二氧化碳化学性质不活泼，既不可燃，也不助燃，无毒，但具有腐蚀性。它与强碱有强烈的作用，能生成碳酸盐，在一定条件及催化剂作用下，二氧化碳还能参加很多化学反应，表现出良好的化学活性。

2、二氧化碳与驱油有关的特性

（1）二氧化碳的密度随压力的升高而增加，随温度的升高而降低。在许多油藏条件下，二氧化碳的密度与油藏原油相似，视特定的温度、压力或石油组成的不同，二氧化碳的密度可高于或低于油藏原油，但通常高于气顶气。

（2）二氧化碳的粘度随压力的升高而增加，随温度的升高而降低。二氧化碳的粘度比油藏原油的粘度要低。

（3）二氧化碳的压缩因子随温度的升高而增加，当压力较低时，随压力的升高而降低，而当压力较高时，则随压力的升高而增加。

（4）从二氧化碳的P-T相图得到：二氧化碳的蒸汽压曲线始于气-液-固三相点，终于临界点。三相点上，温度为-56.42℃，压力为0.519MPa，气-液-固三相呈平衡状态。临界点对应的温度为31.16℃，压力为7.16MPa；在临界点附近，气液两相形成连续的流体相区，它既不同于一般的液相，也不同于一般的气相。

（5）二氧化碳可溶于水，它在水中的溶解度随压力升高而增加，随温度 2 的升高而降低。水中的含盐量也会影响二氧化碳的溶解度，含盐量愈高，溶解度愈低。

二氧化碳很容易溶于原油中，且其溶解性随压力的增加而增强，但当压力降低时，又会从原油中脱出。二氧化碳溶于原油中，会引起原油膨胀，粘度降低，密度改变，同时降低界面张力。

（6）二氧化碳的化学性质

二氧化碳与水混合形成碳酸: H2O + CO2 = H2CO3

其混合液的稳定PH值在3.2-3.7，当二氧化碳的浓度从0增大到4.3m3/m3时，水溶液的PH值从7降到3.2，即使二氧化碳浓度非常高，PH值仍保持在3.2。其腐蚀性不大，如碳酸对软钢的腐蚀率约等于加有缓蚀剂的15%盐酸腐蚀率的1/10，所以二氧化碳的一般油水井作业，无需使用缓蚀剂；但若长期使用，如在二氧化碳驱的管道输送和注入中，则需进行二氧化碳脱水处理，或对注入井、采油井管阀件进行防腐处理。

另一方面，亦可利用它的酸性，提高储层的渗透率，用碳酸水对地层增产增注，如16 m3的碳酸水可溶解165kg碳酸镁和91kg硅酸盐。另外，碳酸水可阻止铁、铝氢氧化物胶凝沉淀，控制低渗流率储油层的粘土膨胀，起到增注和保护储层的作用。但含二氧化碳的油、水从油井产出时，由于压力降低，导致二氧化碳溢出，可能出现温度降低、碳酸盐沉淀，因此必须注意采取油井防冻、防结蜡、防结垢等有效措施。 3 压力（MPa）-56.42-25-20-15-10-50502.4424E-092.1332E-092.091E-092.0506E-092.0115E-091.9741E-091.9377E-091.903E-090.1010.00250260.00217390.00212980.00208770.00204700.00200780.00197010.001933911.17446000.02363280.02298790.02238780.02182710.02130110.02080580.02033662.51.17729001.05720001.03445001.01007000.06518210.06243720.06004950.057937151.18186001.06594001.04444001.02165000.99730100.97097700.94209100.90967807.51.18627001.07402001.05357001.03207001.00935000.98513700.95910000.9307470101.19053001.08156001.06200001.04157001.02015000.99757200.97361600.9480030151.19864001.09531001.07719001.05845001.03903001.01883000.99777800.9757430201.20629001.10765001.09065001.07320001.05525001.03676001.01767000.9979430251.21352001.11888001.10279001.08636001.06956001.05236001.03473001.0166500301.22039001.12921001.11389001.09829001.08242001.06624001.04974001.0329200351.22694001.13880001.12412001.10924001.09413001.07879001.06321001.0473800401.23321001.14776001.13365001.11936001.10490001.09027001.07544001.0604400451.23921001.15619001.14256001.12880001.11490001.10087001.08669001.0723700501.24499001.16415001.15095001.13765001.12425001.11073001.09711001.0833800601.25591001.17888001.16642001.15390001.14132001.12867001.11596001.1031900701.26612001.19231001.18046001.16857001.15666001.14471001.13272001.1207100温 度（℃）表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值（g/cm3） 4 续表 1压力（MPa）102030405060708001.8695E-091.8057E-091.7461E-091.6903E-091.638E-091.5889E-091.5426E-091.4989E-090.1010.00189900.00183340.00177180.00171440.00166070.00161020.00156280.001518110.01989600.01907700.01833160.01765400.01702960.01645280.01591790.01541982.50.05604370.05276570.04998350.04758650.04547470.04359260.04189770.040358550.87196000.13965000.12341100.11257200.10445500.09797550.09259520.08800507.50.89932700.82103200.66596000.22872900.19217100.17145400.15703800.1460340100.92035000.85641700.77181100.62384600.37960300.28584700.24457700.2190950150.95259300.90226100.84495100.77775200.69649600.59995400.50198200.4227730200.97750800.93426700.88738700.83624800.78028800.71941400.65488000.5900410250.99808400.95940000.91848000.87517700.82945100.78147100.73175200.6812950301.01574000.98031600.94339200.90496500.86511100.82402000.78203000.7396460351.03129000.99834300.96434400.92933500.89341600.85675700.81960700.7822920401.04523001.01425000.98251700.95008000.91703800.88353900.84977400.8159780451.05790001.02854000.99862200.96821200.93739700.90629900.87507200.8438970501.06954001.04153001.01312000.98436400.95533900.92614800.89691800.8677930601.09036001.06452001.03849001.01229000.98600000.95968700.93344000.9073560701.10867001.08452001.06028001.03600001.01173000.98751200.96342200.9395260温 度（℃）表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值（g/cm3） 5

续表 2压力（MPa）9010011012013014015020001.4576E-091.4185E-091.3815E-091.3464E-091.313E-091.2812E-091.2509E-091.1187E-090.1010.00147590.00143600.00139830.00136240.00132840.00129610.00126530.001130910.01495460.01451870.01410930.01372390.01336020.01301630.01269060.01128792.50.03895090.03765590.03645860.03534660.03431010.03334060.03243090.028598350.08401020.08048060.07732440.07447480.07188150.06950540.06731610.05844787.50.13717300.12978000.12345600.11794400.11307000.10871100.10477400.0894814100.20092300.18692200.17560200.16614400.15805000.15099800.14476600.1215580150.36678200.32753800.29872000.27648100.25861500.24381400.23125600.1879610200.52939500.47638100.43220700.39620400.36687900.34271600.32248300.2555300250.63154600.58410600.54032300.50102000.46644700.43638800.41036000.3217900300.69753000.65644200.61712100.58018300.54604800.51492000.48680800.3842250350.74520300.70877200.67343500.63958300.60753400.57750600.54961800.4409200400.78241900.74938000.71714600.68597800.65610000.62768700.60085800.4911250450.81297100.78249900.75268200.72370700.69573800.66890800.64331600.5351200500.83892400.81047000.78258100.75539900.72904900.70363300.67923200.5736820600.88153600.85608200.83109100.80665300.78284600.75973900.73738600.6379190700.91589400.89259700.86970400.84727800.82537300.80403700.78331000.6895650温 度（℃）表一 二氧化碳在不同温度条件下的密度值（g/cm3）

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二氧化碳的物理性质和化学性质及用途

二氧化碳的物理性质和化学性质及用途

二氧化碳的物理性质和化学性质及用途

物理性质：

1、二氧化碳是一种无色、无臭、无味的气体，它的分子式为CO2，分子量为44.01。

2、它沸点为−78.5℃，比水低，为常温下的液态，在常压下，它的蒸气压为53.9kPa，为常压下的气态。

3、它的密度为1.983g/L，比空气轻，可以支撑水面，溶解度较低，可以溶解在水中，但溶解度较低，只有1.7g/L。

化学性质：

1、二氧化碳是一种有机物，它是一种无机物，不可以发生化学反应。

2、它能与水发生化学反应，形成碳酸氢钠和碳酸氢钙，这些物质对人体有害，所以它不能直接用来饮用。

3、它也能与碱性物质发生反应，形成碳酸钠和碳酸钙，这些物质可以用来制造碳酸饮料、碳酸钠等，有一定的用途。

用途：

1、二氧化碳在医药、食品、农业、化工等行业有着广泛的应用，如用于制造碳酸饮料、冷冻食品、清洁、保鲜、防腐等。

2、二氧化碳也可以用来控制空气中的污染物，减少空气污染，保护环境。

3、二氧化碳也可以用来灌溉，增加土壤的肥力，促进植物的生长。

二氧化碳的性质

二氧化碳的性质

二氧化碳的性质教学设计

学校 西辛营乡寄宿制学校 备课人 张永峰

教学目标

知识与技能

认识二氧化碳，掌握二氧化碳的化学性质、物理性质和主要用途。

过程与方法

初步学会运用观察、实验等方法获取信息；学会对实验现象进行分析。

情感态度与价值观

建立“世界是物质的，物质是变化的”辩证唯物主义观念。

学情分析

生活中对二氧化碳已经有一定的常识，但认识不科学。对于二氧化碳的性质有所了解，但不全面。学生通过前边对化学知识的学习已经掌握了一定的学习方法，具备通过实验探究获得知识的能力和方法。

重点难点

重点：掌握二氧化碳的物理性质和化学性质。

难点：学会分析实验现象，得出结论。

教学过程

导入新课：

【教师活动】播放“杀狗洞的传说”视频，引出二氧化碳，并提出问题二氧化碳具有什么样的性质？

【学生活动】学生产生兴趣，并思考。

【设计意图】引起学生兴趣，进入学习情境。

讲授新课：二氧化碳的性质（板书）

【教师活动】展示一瓶二氧化碳气体，请学生观察并提问：什么颜色？什么状态？

【学生活动】学生观察并回答：无色气体（板书）。

【设计意图】培养学生观察能力，通过观察获得知识的能力，认识二氧化碳的性质。

【教师活动】进行实验，将烧杯中一高一低的蜡烛点燃，将集气瓶中的气体沿烧杯壁倒入，提示学生注意观察现象并记录。

【学生活动】学生观察到：蜡烛火焰自下而上一次熄灭，并记录实验现象。

【教师活动】引导学生描述实验现象，分析实验现象：蜡烛熄灭说明二氧化碳可以燃烧吗？二氧化碳能否支持蜡烛燃烧？低处的蜡烛先熄灭，高处的后熄灭，而不是同时熄灭，说明二氧化碳先于低处的蜡烛接触，这说明二氧化碳的密度与空气比较是怎样的？

【学生活动】学生思考并回答：二氧化碳不可以燃烧也不支持燃烧，密度比空气大（板书）。

【设计意图】培养学生描述实验现象和分析实验现象的能力，认识二氧化碳的性质。

【教师活动】进行实验：打开集满二氧化碳气体的塑料瓶瓶盖，将烧杯中水倒入塑料瓶中大约三分之一，将瓶盖拧紧，震荡。提示学生观察现象并记录。

二氧化碳的性质与用途

二氧化碳的性质与用途

二氧化碳的性质与用途

二氧化碳是一种无色、无臭的气体，化学式为CO2、它是地球大气中最重要的温室气体之一，并在许多行业和领域中具有广泛的应用。现在我们将详细介绍二氧化碳的性质和用途。

1.性质

1.1物理性质：

二氧化碳是一种相对较重的气体，在常温下为无色、无臭的气体。它比空气重约1.5倍，凝固点为-78.5℃，沸点为-56.6℃。此外，二氧化碳具有较高的溶解度，可以溶解于许多溶剂中。

1.2化学性质：

二氧化碳是一种稳定的分子，不容易发生化学反应。它不易燃烧，不支持燃烧。但在高温和高压条件下，二氧化碳还是可以和一些物质发生反应。

2.用途

2.1工业用途：

二氧化碳在工业中拥有广泛的用途。一方面，在食品饮料行业中，二氧化碳被用作充气剂，为饮料增加气泡和口感。此外，它还用于制作碳酸饮料、啤酒等。二氧化碳还可作为冷却剂和气雾剂在一些喷涂和清洁过程中使用。另一方面，二氧化碳还是钢铁、煤矿和水泥等工业中的还原剂。

2.2医疗应用： 二氧化碳在医疗领域中也有着重要的用途。利用其特性，二氧化碳可以用作治疗呼吸道疾病的气体。例如，在肺功能测试中，患者需要吸入含有二氧化碳的气体来评估肺功能。此外，二氧化碳还被用于一些医疗手术，例如腹腔镜手术，可以通过将二氧化碳充入腹腔来创造一个操作空间。

2.3温室气体：

二氧化碳是地球大气中最重要的温室气体之一、在大气中，二氧化碳可以吸收和辐射地球表面的热能，通过这种方式，二氧化碳的存在会影响地球的气候。然而，由于人类活动的增加，二氧化碳的排放量大大增加，导致地球温室效应加剧，引发了全球变暖的问题。

2.4消防灭火：

二氧化碳具有窒息作用，可用于灭火。在火灾发生时，将二氧化碳注入火源中，由于二氧化碳的密度较大，它能从下往上覆盖火焰，减少火焰周围氧气浓度，以达到灭火的效果。因此，二氧化碳广泛应用于电气设备、机械设备和航空航天等领域的灭火系统中。

2.5聚合物加工：

二氧化碳还可作为聚合物加工中的膨胀剂使用。例如，在注塑过程中，通过向聚合物中注入二氧化碳，可以在聚合物内产生气泡，这样可以降低聚合物的密度，减少材料的成本。

二氧化碳的物理性质和化学性质

二氧化碳的物理性质和化学性质

二氧化碳的物理性质和化学性质

一、物理性质：

二氧化碳在常温下是一种无色无味的气体,密度比空气大,微溶于水,二氧化碳固体俗称干冰,可做致冷剂,用于保藏食品、人工降雨.

二、化学性质：“三不二水”

二氧化碳不能燃烧,不能助燃,也不能供呼吸.

二氧化碳能与水反应生成使紫色石蕊试液变红的碳酸：CO2 + H2O

= H2CO3.但碳酸不稳定,受热易分H2CO3=△= CO2 ↑+ H2O。

二氧化碳通入澄清的石灰水,能使石灰水变浑浊 ,这也是检验二氧化碳的方法.Ca(OH)2+CO2 = CaCO3↓ + H2O。另外,二氧化碳还是光合反应的原料：6CO2 + 6H2O =叶绿体、光照=C6H12O6 + 6O2

二氧化碳，一种碳氧化合物，化学式为CO2，化学式量为44.0095，常温常压下是一种无色无味或无色无嗅而其水溶液略有酸味的气体，也是一种常见的温室气体，还是空气的组分之一(占大气总体积的0.03%-0.04%)。在物理性质方面，二氧化碳的熔点为-56.6℃，沸点为-78.5℃，密度比空气密度大(标准条件下)，溶于水。