第 4 节 二氧化碳
一、教学目标
⒈认识二氧化碳的主要物理性质和化学性质;
⒉能通过二氧化碳的性质理解二氧化碳的用途。
进一步学习用实验来研究物质性质及其变化的科学方法。通过观察和分析实验现象,培养观
察能力和分析综合能力。
二、教学重点
三、教学难点
四、仪器准备:杠杆(类似于天平)、两纸杯、一塑料瓶的 CO2、阶梯蜡烛、、烧杯、一矿泉
水瓶的水、一矿泉水瓶的 CO2、可乐、漏斗、小烧杯、试管、导气管、酒精灯、试管夹。
药品:二氧化碳气体(三瓶)、蒸馏水、紫色石蕊试液、澄清石灰水、火柴。
五、教学过程
(一)引入
二氧化碳在空气中含量不多,约占 0-04℅。然而就是这些含量很低的二氧化碳,对自然界
的作用不可小看。
问题 1:你知道二氧化碳有哪些重要作用吗?
生答,教师归纳后板书黑板上。
⒈灭火;⒉制冷剂、人工降雨;⒊制碳酸饮料;⒋气体肥料;
师:物质的用途是由物质的性质决定的,而物质的性质又是由物质的结构决定的。(板)
(二)新课教学
师:二氧化碳气体是由大量二氧化碳分子构成的。每个二氧化碳分由 1 个碳原子和 2 个氧原
子构成。出示分子模型:
问题 2:二氧化碳有什么性质呢?
师出示一瓶二氧化碳气体。
活动 1:观察它的颜色、状态和气味是怎样的?
学生回答:无色无味的气体。(板)
师:二氧化碳的密度与空气相比大小如何?其溶解性呢?你能用实验证明吗?
同学们根据桌上的实验器材进行设计。
学生讨论并汇报实验方案。
学生 1:⒈将两牛奶盒挂在杠杆两端,使杠杆保持平衡;
⒉向其中一牛奶盒倒入二氧化碳气体;
⒊观察现象:杠杆向倾倒二氧化碳气体的一端下沉。
结论:二氧化碳气体的密度比空气密度大。(板)
师:你还有什么办法来比较 CO2 的密度?
学生 2: 二氧化碳密度比空气大,因此能像倒液体那样从一个容器向另一个容器倾倒。
如图所示,向烧杯里倾倒二氧化碳。
现象:下面的蜡烛先熄灭,上面的蜡烛后熄灭。
结论:二氧化碳密度比空气大,不能燃烧也不能支持燃烧。(板)
学生 3:在充满二氧化碳的软塑料瓶里,迅速倒入少量蒸馏水,立即将瓶塞塞紧振荡。
现象:软塑料瓶变瘪了。
结论:二氧化碳能溶于水。(板)
解释:二氧化碳溶于水后使瓶内气压变小,
外在大气压将瓶子变瘪了。
师:舞台上云雾缭绕的现象是怎么弄出来的?
生:放上干冰.
师:在加压降温的情况下,二氧化碳能变成无色液体,甚至变成雪花状固体,通常人们把固
体 CO2 叫做“干冰”。干冰易升华,吸收大量的热量,能作制冷剂.(板)
思考与讨论:二氧化碳溶于水的过程,有没有发生化学变化呢?
提示:紫色石蕊试液遇到酸性物质会变红色。
演示 2:
稀盐酸
A B C
现象:A 中溶液呈红色,B 中液体呈紫色,C 中溶液呈红色。
结论:变扁的瓶中液体具有酸性。
原因:二氧化碳溶于水,并与水反应,生成碳酸。(板)
学生书写化学方程式:CO2 + H2O ==H2CO3(板)(化合反应)
演示 3:
用酒精灯加热变扁的瓶中液体。
现象:溶液从红色变回紫色。
结论:碳酸不稳定,受热易分解。
生书写化学方程式: H2CO3=△=CO2↑ + H2O (板)(分解反应)
原因:当加热时,碳酸会分解,逸出二氧化碳,剩下中性的水。
师:我们利用二氧化碳能溶于水,并与水反应生成碳酸这一性质可制成汽水等碳酸饮料。
请你设计实验证明汽水中含有 CO2 气体。
学生讨论并设计实验方案。
在一瓶新鲜的汽水瓶上塞上导管的橡皮塞,振荡,将喷出的气体通入澄清石灰水,石灰水变
浑浊,则该气体是 CO2。
原理:CO2 + Ca(OH)2 ===CaCO3↓+ H2O(板)
(碳酸钙)
推断:CO2 + 2NaOH ===Na2CO3+ H2O
(碳酸钠)
师:CO2 本身没有毒性,但当空气中的 CO2 超过正常含量时,会对人体产生有害的影响。
师:为什么?
生:CO2 不能供人呼吸。(板)
师:所以进入久未开启的地窖或深洞之前,要做灯火实验以检验二氧化碳的浓度。
(灯火实验视频下载)
师:由于现代工业的民展迅速,人类大量燃烧煤、石油和天然气等化石燃料,使大气中二氧
化碳的含量迅速增加。虽说短期内不会对人类造成生命危险,但会引发一系列的问题。针对
这种现象,我们能做什么?
小结:第 4 节二氧化碳
结构性质用途
①无色无味气体灭火
②密度比空气大
③能溶于水制冷剂、人工降雨
④固态 CO2 干冰易升华吸热
⑤不能燃烧,也不能支持燃烧 制碳酸饮料
⑥能与水反应 CO2 + H2O =H2CO3
⑦绿色植物利用 CO2 和水进行光合作用气体肥料
⑧能与石灰水反应
CO2 + Ca(OH)2 =CaCO3↓+ H2O 检验 CO2
⑨不能供人呼吸
练习:
⒈在室温状态下,将一块干冰投入盛有澄清石灰水的烧杯中,看到大量气泡冒出。试回答:
⑴大量气泡的出现是干冰_________________。
⑵用温度计测烧杯中的水温,温度计示数变化如何____________。
⑶干冰熔化后,滴入几滴紫色石蕊试,可发现_________________。 ,原因
是(用化学方程式表示)______________________________________。
⒉不能把空气和二氧化碳鉴别出来的是( )
A.用带火星的木条 B.加入澄清石灰水 C.观察其颜色 D.用紫色石蕊试液
⒊收集二氧化碳可用下列哪种方法 ( )
A.排水法 B.向上排空气法 C.向下排空气法 D.向上排空气法或排水法
⒋家庭实验
某同学做了如下家庭实验:在一个玻璃杯底部放入一支短蜡烛,并铺一层纯碱.点燃蜡烛后,
沿玻璃杯壁倒人一些醋(主要成分是醋酸),可观察到的实验现象是____________和
___________,说明二氧化碳具有的性质是________________________,由此可推出二氧化
碳的用途之一是____________。