二氧化碳结构式-化学：当心二氧化碳窒息和一氧化碳中毒

人及其它动物的生存都需要氧气。大气中，五分之四左右是氮气，五分之一左右是氧气，还有很少一部分是其它气体、水、固体微粒。

生活中有许多燃烧现象。譬如，奶奶烧菜要开煤气灶，它有蓝色的火苗。做佛事时，要点蜡烛、香，完了要烧掉锡箔做的元宝。在化学里，燃烧归属于氧化还原反应。最常见的氧化还原反应是碳（化学元素名是C）和氧（化学元素名是O）的结合。过去，我们是烧木头的，后来烧煤。木头和煤的主要成分都是碳。再后来烧煤气。煤气是多种烷烃（一类有机化合物）的混合物，烷烃是一种碳氢化合物，只含碳和氢（H）两种元素。譬如最简单的甲烷，它的分子式是CH4，由一个碳原子和四个氢原子组成一个甲烷分子。这种分子式，我们以后还会无数次说到。

甲烷燃烧，甲烷与空气中的氧气发生化学反应：

CH4 + 2O2―→CO2 + 2H2O

一个甲烷分子（内含一个碳原子和四个氢原子）与两个氧分子（含四个氧原子）发生反应，甲烷的四个氢键被拆散，碳原子与两个氧原子结合生成二氧化碳，另外两个氧原子与四个氢原子结合生成两个水分子。这是个氧化-还原反应。

最早，我们是烧木头，后来改烧煤。木头与煤的主要成分都是碳C。木头或煤在炉子里燃烧，化学反应式是：

C + O2―→2CO2

一个碳原子与空气中的一个氧分子结合，生成二氧化碳。

在上述这类反应中，空气中的氧气被消耗了。如果在封闭的环境里连续燃烧，氧气被耗尽了，人会怎么样？人就会因缺氧而呼吸困难。不及时被发现并抢救，就可能死亡。因此，我们用燃气热水器洗澡时，要注意通风。在密不透气的住宅里长时间使用燃气热水器和煤气灶，很容易造成窒息事件。

当氧气不足时，燃烧也会发生变化，碳和氧气发生的化学反应变成：

2C + O2―→2CO

就是两个碳原子和一个氧分子结合生成两个一氧化碳分子。这个也是氧化-还原反应。

人吸入一氧化碳，进入血液，会与血红蛋白结合，变成碳氧血红蛋白，就丧失了携带氧气的作用，这就是一氧化碳中毒。比二氧化碳厉害多了。

二氧化碳与一氧化碳的危险性还在于它们都是无色、无气味，人们不容易察觉。因此，我们在烧菜、洗澡时要保证空气流通。

化学分两大类：无机化学和有机化学。前面说的碳和氧结合生成二氧化碳或一氧化碳，属于无机化学反应。而烷烃属于有机化合物。上面那个化学反应式，左边的C和O2都是单质，右边的CO化合物。CH4也是化合物。只含一种元素的物质叫单质，含一种以上元素的就是化合物。

上面分别是甲烷、氧、二氧化碳、水和一氧化碳的分子结构式。其中，黑球表示碳原子，白球表示氢原子，红球表示氧原子。连接原子之间的是化学键，上图中的直的或弯的杆子。

所谓化学键，就是一个电子对，也就是两个电子。氧原子的最外层有两个电子，可以与其它原子的最外层电子组成两个电子对。氢原子的最外层有一个电子，可以与其它原子的最外层电子构成一个电子对。水分子由一个氧原子和两个氢原子构成。氧原子的两个最外层电子分别与两个氢原子的最外层电子构成电子对。左起第四个就是水分子。第一个是甲烷分子。碳原子有四个最外层电子，分别与四个氢原子构成化学键。第二个是氧分子，由两个氧原子组成。第三个是二氧化碳分子，由一个碳原子、两个氧原子组成。第五个是一氧化碳分子，由一个氧原子和一个碳原子组成。

原子最重要的就是最外层电子，整个化学、整个电学（包括电子学、电脑），还有光学，研究的就是它们。

你看看，一个小小的问题，我们把这两大类都说到了。有机化学专门研究含碳的化合物。你可能要想了：那有机化合物的种类肯定比无机化合物少多了。错了，无机化合物不多，化学家几乎都已经找到了；而有机化合物却是无数种，现在知道的，已经远远多于无机化合物，而且未来我们可能合成的有机化合物更是不计其数。其实，也不是所有的含碳化合物都属于有机化合物，譬如二氧化碳和一氧化碳就属于无机化合物。这个以后再说。

最后留一个问题。除了燃烧含碳物质，还有什么办法能取得二氧化碳呢？你懂的。你已经制取过二十次左右二氧化碳了，只是你没想到去利用这些二氧化碳。二氧化碳也是有用的！你想想，有什么用？你看见过二氧化碳应用的！