二氧化碳化学性质的趣味实验设计

【课题名称】二氧化碳化学性质的趣味实验设计

【实验教学目标】

知识与技能：

1.在学生掌握木炭燃烧知识的基础上，通过对装置的观察和思考，能够说出CO

2和澄清石灰水反应的现象，并写出有关反应的文字表达式。

的

2.通过观察改进装置中气球变化，以及后续喷泉实验的拓展，初步学会用CO

2

化学性质来解释一些实验现象，进一步提高学生应用知识的能力。

过程与方法:在老师的引导下，通过实验探究的全过程，让学生学会提出问题、进行猜想、设计方案、实验验证、得出结论的科学探究方法。

性质的趣味实验，激发学生学习化学的兴趣。

情感态度和价值观：通过关于CO

2

【实验内容】

实验一、木炭在氧气中燃烧

实验用品：锥形瓶、燃烧匙、气球、橡皮塞、单孔橡皮塞、酒精灯、火柴、水槽、尖嘴导管、10ml医用注射器

木炭、澄清石灰水

实验装置的准备：选择符合锥形瓶口径大小的橡皮塞，按照所用尖嘴导管直径大小打孔后插入，尖嘴一端深入2-3cm左右，并在橡皮塞上插入燃烧匙，尖嘴导管的另一端连接一个气球，用细线系紧。

装置图：

图一图二

图三

木炭在氧气中燃烧

实验操作：先收集一锥形瓶O

2

，并用连有气球和燃烧匙的橡皮塞塞紧，如图一所示。然后把燃烧匙中的木炭放在酒精灯上引燃（其间可用另一个橡皮塞塞紧锥形瓶口，

以防O

2跑掉），再把点燃的木炭伸入盛有O

2

的锥形瓶中，如图二所示。片刻后，木炭

燃尽，如图三所示。

作用：通过实验现象的对比，让学生感知木炭在O

2

中燃烧与空气中燃烧的异同。

实验二、CO

2

与澄清石灰水的反应

实验操作：将吸有澄清石灰水的注射器，插入锥形瓶中，并向瓶中注入澄清石灰水后，轻轻振荡锥形瓶，如图四所示。

作用：通过观察气球和石灰水的变化，认识CO

2

与澄清石灰水反应的现象。

图四图五

CO2与澄清石灰水的反应喷泉实验

实验三、喷泉实验

实验操作：将锥形瓶倒置于水槽中，并在水中将气球取下，观察锥形瓶中的现象，如图五所示。

作用：通过喷泉实验，得出CO

2被吸收，为进一步探究CO

2

化学性质做铺垫。

【实验教学设计思路】本节课教学的重点是：学生在明确C在O2燃烧现象基础上，

通过改进装置中气球的变化，以及后续喷泉实验的拓展，进一步探究CO

2

的化学性质。

本节课的教学难点是：强化有关CO

2

与澄清石灰水反应的现象和结论。

为了达到此教学目的，我设计了该演示实验，通过学生对装置的观察和分析，开

始时可以猜出木炭在O

2

燃烧发出白光，但不一定能够猜到气球先变大后变小，最后变瘪，更猜不到居然能做出喷泉实验。层层递进，既能够完成教学要求，还能极大的激发学生学习化学的兴趣，

同时由于该实验的取材简单，可操作性强，易于学生课后模仿。

【实验教学过程】

……….

过渡语：前面我们已经了解了CO

2与水的反应，接下来我们讨论CO

2

与澄清石灰

水的反应情况。请同学们根据课前预习的P42-43的有关内容，观察老师手中的实验装置，并分析该装置所能完成的实验以及该实验可能产生的现象。

老师先展示实验装置并简单介绍该实验的操作流程和相关药品，如：盛有O

2

的锥形瓶，装有澄清石灰水的注射器、气球、尖嘴导管、木炭等，让学生猜想现象。

提出问题：如果把燃着的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，将会出现怎样的现象？

学生回答：（大部分学生都应该知道）（木炭在氧气燃烧发出白光）

要求：学生独立完成有关反应的文字表达式。

板书：碳+氧气点燃二氧化碳

老师演示实验，验证学生猜想：先用另一个橡皮塞塞紧锥形瓶的瓶塞，以防锥形瓶中的氧气跑掉，然后把燃烧匙中的木炭放在酒精灯引燃，迅速伸入盛有氧气锥形瓶中，让学生观察现象。

通过观察，老师首先肯定同学们猜想木炭燃烧的现象是正确的，同时引出疑问，仅此现象还不够全面，同学们还看到什么现象？如：气球是如何变化的？

提出问题：为什么气球开始时变大，过一会儿又变小了呢？

学生回答：（木炭燃烧时放出大量的热，所以气球先由小到大，随着温度降低，压强减小，又由大变小。

我们接下来继续观察实验：用注射器向锥形瓶中注入少量的澄清石灰水，并轻轻振荡，又会出现怎样的现象呢？

学生回答：（澄清石灰水变浑浊，同时气球变瘪了）

提出问题：为什么气球最后竟然变瘪了？

学生猜想：气球变瘪的原因，可能有多种不同的结果。如CO

2能溶于水，或者CO

2

与澄清石灰水反应等等，使锥形瓶中气体压强减小，所以变瘪。）

对于究竟是什么原因造成CO

2

被吸收，气压减少，我们先不讨论，我们继续观察

实验：若把锥形瓶倒置放入水中又会出现什么现象呢？

学生讨论：（大部分学生不一定能够猜想到）（形成喷泉）

带着同学们的疑惑，老师进一步再验证：在水中将尖嘴导管一端的气球取下，果真形成了喷泉。

进一步追问：为什么会出现喷泉？

学生讨论：(CO

2

被吸收，气体压强减小，在外界大气压的作用下，水被压入锥形瓶中)

我们再回到刚才的话题上。究竟是什么原因造成CO

2

被吸收，压强减小？

学生讨论：（依据澄清石灰水变浑浊，大部分学生可以得出压强减小是由CO

2

与澄清石灰水反应造成的）

再追问：我们已经学过CO

2能与水发生反应。有没有可能是CO

2

与澄清石灰水中

的水发生反应造成的呢？如果不是，你还有什么方法验证？

学生再讨论：（该问题相对较难，部分优生应该可以回答）

（只要把澄清石灰水换成水，重复实验，看不到上述现象，即可排除水造成的可能）。请同学们观看对比实验的视频。

通过以上实验，我们可以发现CO

2

的确能与澄清石灰水发生反应，并且生成白色沉淀（碳酸钙）和水，你能完成相关反应的文字表达式吗？

【说明】

1.有关CO

2化学性质实验，教材中仅仅是将CO

2

直接通入澄清石灰水中，石灰水

变浑浊得出结论，简单明了，然而似乎缺少前后知识点的关联，同时也缺少对知识点

探究的深度，学生观察实验的激情也不是很高。经过改进后的演示实验，首先完成了对CO

2

与澄清石灰水反应知识点的探究，同时还联系前一部分木炭燃烧的内容，通过

气球的变化和喷泉实验又拓展了CO

2

与澄清石灰水反应知识点的深度。

2. 这节课教学设计：先由知识点引入，通过实验装置讨论出实验现象，再用实验加以验证，期间再不失时机的加点小变化和意外现象，供同学们继续讨论，可以极大提升学生学习的兴趣，对知识点的拓展能起到事半功倍的效果。

3.该实验装置一物多用，使用方便，操作简单，现象明显，易懂、好学，可操作性强。

参考文献：

[1] 上海教育出版社.义务教育教科书---九年级化学（上册）. 2012年1月：39-46页

[2] 王祖浩.化学教师教学指导书---九年级化学（上册）.2012年6月42-48页

[3] 李为才.观看自制教具成果激发自制教具兴趣.2009年3月徐州市自制教具培训会发言稿

[4]李先栓. 变废为宝一瓶多用中学化学教学与参考 2004年10期 21-22页

[5]杨菊英. 对初中化学几个实验的改进中学化学教学与参考 2012年7期 69-70页