3.4 二氧化碳(1)
师:同学们好,大家先来欣赏一段表演。
(干冰倒入盛有水的小脸盆中,冒出大量白雾)
师:同学们,你知道老师刚才放进去的是什么吗?
生:干冰
师:是的,这就是咱们今天要来研究学习的物质——二氧化碳,干冰是它的固体
状态。
【板书】3.4 二氧化碳(1)
CO2
师:现在就让我们进入今天的课堂,来一起揭开它神秘的面纱吧!首先请同学们
说说看你所了解的二氧化碳。
生:它是无色无味的气体;密度大于空气;能灭火;能溶于水;能使紫色石蕊试
液变红;能使澄清石灰水变浑浊......
师:(书写副板书)你是如何得知二氧化碳的这些性质的?
生:查阅资料;科教频道;生活经验......
师:今天我们就在课堂中通过一系列活动来验证二氧化碳的这些性质。
师:首先我们都知道人呼出的气体中含有二氧化碳,那么显而易见,二氧化碳
气体是无色无味的。
【板书】(通常状况)无色无味的气体
师:那么咱们刚才所见到的干冰是如何形成的呢?
生:降温,加压。
师:是的,二氧化碳气体降温以后会液化进而凝固形成固态,最后进行加压,就
形成了我们所看到的干冰。
【板书】加压、降温后→“干冰”
师:想必大家都听过二氧化碳灭火器吧!那么接下来请大家见证一下,二氧化
碳到底能否灭火。
(装小苏打的集气瓶中倒入白醋,产生大量气泡。点燃阶梯蜡烛,倾倒使蜡烛自
下而上熄灭)
师:同学们小苏打中加入白醋可以产生大量二氧化碳气体。根据这个实验现象你
来说说看你能得出什么结论?
(现象:蜡烛自下而上熄灭)
生:二氧化碳不燃烧也不支持燃烧。
师:很好,这个现象还能证明二氧化碳的另一性质,有人知道吗?
生:二氧化碳密度比空气大。
师:你从何判断呢?
生:因为老师你刚才像倒水一样把二氧化碳倒入烧杯中,且蜡烛自下而上熄灭,
说明二氧化碳从下到上满上来的。
师:蜡烛自下而上熄灭,所以二氧化碳密度比空气大,那老师再做一次实验。
(蜡烛自上而下熄灭)
师:你认为这个现象可以说明二氧化碳密度比空气大吗?
生:(......)可以,因为二氧化碳先接触了上面的蜡烛,然后沉下去,下面的蜡烛
熄灭,也说明了它的密度大于空气。
师:这位同学说的非常好!由此实验我们总结得出二氧化碳的两个性质。
1.二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧。(化学性质)
2.二氧化碳密度比空气大。(物理性质)
【板书】密度大于空气 既不燃烧也不支持燃烧
师:历史上,科学家卡文迪许曾说过这么一句话“室温下的水可以吸收 CO2”,
这句话表明二氧化碳能溶于水,那么你能设计一个实验来证明这句话吗?
生:(说方案)
师:哦!那我们可以动手试试看。大家手头都有一瓶二氧化碳气体,迅速向里面
倒入少量蒸馏水,拧紧瓶盖观察现象。
生:塑料瓶变瘪了。
师:那通过这个实验现象,说明二氧化碳有什么性质呢?
(生未答上来)
师:那是“谁”把瓶子压扁了呢?
生:大气压。
生:是因为瓶内气压减小了,说明二氧化碳能溶于水!
师:对了!就是这个原因。
【板书】能溶于水
师:通常状况下,一体积水能溶解一体积的二氧化碳。换句话说,100 毫升的水
可以溶解 100 毫升的二氧化碳。
师:在生活中,我们打开一瓶可乐,会看到什么样的现象?听到什么样的声音?
生:“呲”的一声,有大量气泡冒出。
师:为什么会有这样的现象呢?
生:打开瓶盖后,气压减小,气体溶解度降低,二氧化碳气体冒出来了。
师:事实上,我们的可乐就是通过加压的方式把二氧化碳压进水中,使他溶解
在水中的。历史上还有位科学家说过“溶解有二氧化碳的水能使紫色石蕊试液变
红”我们能否在刚才的实验基础上来验证这句话?
活动四:取 2 支试管,A 试管加入少量蒸馏水,B 试管加入少量压扁的瓶中液体。
然后分别滴加 5~6 滴紫色石蕊试液,观察 2 支试管中液体颜色的变化。
(生分组实验,师指导)
师:我们在请一组同学展示一下实验结果,并且说说看是否能证明有新物质生成。
生:(展示两支试管)说明二氧化碳溶于水后有新物质生成。
师:为何能说明?就因为这支试管变红了吗?是什么物质让紫色石蕊试液变红了
呢?
生:(思考)不能说明,因为里面溶解了二氧化碳,可能是二氧化碳使紫色
石蕊试液变红的。
师:是的,仅凭这个实验现象还无法证明,我们需要做一个实验探究。(PPT 5)
师:要探究的问题是“什么物质使石蕊试剂变色了呢?”同学们,你的猜想是什
么呢?请在学习单上填空。
(生填 二氧化碳、水、二氧化碳和水的生成物)
师:我们同学猜想可能是水或者是溶解在水中的二氧化碳,还有可能是他们反应
后生成的新物质。那么接下来老师请同学们合作讨论,自己设计实验来验证
上述三个猜想。在讨论之前,老师还要给你们表演一个小魔术。
师:同学们看好了,这是一朵用紫色的花。
(将醋酸喷在花上,花变成红色)
师:其实这朵紫色的花是用紫色石蕊试液染过色的干花,紫色石蕊是一种色素,
遇酸性物质会变成红色。那么根据这个小知识,还有学习单上老师给你们提
供的器材,请大家来设计实验吧!
(器材:紫色石蕊试液染色后的干花;二氧化碳气体若干瓶;蒸馏水;)
(生讨论,师指导书写实验步骤)
师:下面我们一起来看这组同学的实验设计
(实验分为三组,第一组将干花放入装有二氧化碳的集气瓶中,等待一段时
间,观察干花的颜色变化;第二组向干花上喷适量蒸馏水,观察干花的颜色
变化;第三组向干花上喷变瘪瓶中的液体,观察干花的颜色变化。若第一组
和第二组的干花均不变色,第三组干花变红,则说明是二氧化碳与水发生反
应生成的新物质使紫色石蕊变红的)
师:这组同学的方法很详细,就请他们为大家来做这个实验验证吧!
(生配合实验)
师:根据以上实验现象,可以得出使紫色石蕊变红的是什么物质?
生:二氧化碳和水的生成物。
师:这种生成物能使石蕊变红,说明它是一种?
生:一种酸。
师:是的,我们把二氧化碳和水反应生成的酸叫做碳酸。我们可以想想制作可乐
时向水中通入二氧化碳,为什么不叫他二氧化碳饮料,而叫碳酸饮料呢?
生:因为二氧化碳和水反应生成碳酸。
【板书】能与水反应碳酸:
师:接下来(加热变红试管中的液体,液体又变回紫色)对比这两支试管,你发
现了什么?
师:溶液颜色又从红色变回紫色,说明了什么?
生:碳酸消失了。
师:是的。碳酸受热易分解,那么你猜想碳酸分解以后会生成什么呢?
生:二氧化碳和水。
师:好,请你写出这两个反应的化学方程式。
【板书】CO2+H2O==H2CO3
H2CO3 == H2O+ CO2↑
师:我们已经知道可乐瓶中摇晃过后逸出的气体是二氧化碳,那么如果把它通
入澄清石灰水,会有什么现象发生呢?让我们动手来试试看吧!
师:(生分组实验,将澄清石灰水倒入集气瓶中,观察到澄清石灰水变浑浊)
生:澄清石灰水变浑浊。
师:你知道是为什么吗?
生:因为二氧化碳和澄清石灰水反应生成了不溶于水的沉淀。
师:是的,说明二氧化碳还能与澄清石灰水中的二氧化碳反应。
【板书】能使澄清石灰石变浑浊:Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
师:这也是实验室检验二氧化碳的一个方法。
【板书】检验 CO2
师:再请同学们看一个小故事。在意大利某个奇怪的山洞,人如果穿过这个洞安
然无恙, 而狗走进山洞就一命呜呼了。因此,当地居民称它为“屠狗洞”。 其
中的奥秘在哪里呢?
请同学们看看课本 P94 表 3-6,思考并回答
生:小狗矮,人高。二氧化碳浓度比空气大,小狗所处的位置二氧化碳浓度较高。
师:那是因为二氧化碳有毒吗?
生:不是,二氧化碳浓度过高会使小狗窒息死亡,说明二氧化碳不能供给呼吸。
师:非常好!正因如此。
【板书】不供给呼吸。
师:通过以上几个活动,我们总结一下二氧化碳的几个性质。
【板书】物理性质 化学性质
师:下面让我们学以致用吧,来看这个问题。
(春天到了,小汪出门郊游,遇到了一个山洞,里面黑漆漆的,小汪该用“手电”
还是“火把”照明呢?哪一种做法更科学?为什么?)
生:用火把。
师:为什么?
生:使用火把时,若火把熄灭,就能说明里面氧气含量少,二氧化碳含量高。
师:请问你根据二氧化碳的什么性质得出?
生:因为二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧,这是陌生山洞,需要判定里面的二氧
化碳浓度是否超过正常含量,因为二氧化碳不能供给呼吸。
师:很棒!看来咱们今天已经对二氧化碳有很好的研究了,接下来再通过几个习
题巩固一下吧!
【练习】