二氧化碳性质的实验探究

《二氧化碳性质的实验探究》教学设计

惠水县芦山中学郑松瑜

【教材分析】

在上一个课题中，我们已经学习了“二氧化碳制取的研究”，知道了实验室用碳酸钙和稀盐酸作为反应物来制取二氧化碳，根据反应原理，选择的装置是“固+液”不需要加热型，而它的收集装置选择的是“向上排空气法”收集的。通过上一个课题的学习，学生们了解到了二氧化碳密度比空气大的性质，本课题将对它的其他性质做进一步的探究。

【学情分析】：

学习本课之前，学生已经知道了二氧化碳可以灭火，参与光合作用，引起温室效应以及二氧化碳的检验方法等，但这些知识都分散在不同的课题中，学生无法从化学的角度去认识和理解，甚至有一些错误的认识，因此这些都有待于在教师的引导下不断地学习、深化和提高。

【教学设计原理】

教学的过程，不是知识的简单堆砌，需要对知识进行有效的整合，关注知识间的相互联系，并培养学生正确、高效的思维总结方式，力争达到“授之以渔”的良好学习效果。因此，教学设计融入以下教学思想，来实现对学生思维能力的培养。

【教学目标设计】

1．知识与技能

（1）认识二氧化碳，掌握其重要的化学性质，了解其物理性质。

（2）能用化学方程式表示二氧化碳的化学性质。懂得设计实验来验证物质性质的方法。

（3）根据已有知识尝试化学实验的设计方法，并能初步完成一些简单的化学实验，能比较准确、完整地对实验现象进行描述，并根据实验现象推出相关结论。

2．过程与方法

（1）通过观察演示实验的现象，培养学生分析和解决问题的能力。

（2）通过让学生自己设计实验去验证二氧化碳的性质，培养学生的实验设计能力。

（3）经过亲自动手实验，让学生懂得二氧化碳可以与水反应生成碳酸。

3．情感、态度与价值观

（1）通过对二氧化碳的密度以及水溶性进行实验设计，培养学生的问题意识以及思维的严密性。

（2）通过用浸过石蕊溶液的小花来进行实验探究，让学生亲自参与到知识的形成过程中，从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣。

（3）通过对二氧化性质的学习，体验到二氧化碳与人类生产生活关系密切，从而体会到学习化学可以指导我们安全、健康的生活。

【教学重点】：二氧化碳的化学性质

【教学难点】：二氧化碳与水的反应

【教学用品】：收集好二氧化碳的集气瓶、矿泉水瓶、玻璃片、烧杯、酒精灯、漏斗石灰石、稀盐酸、水、紫色石蕊试液、澄清石灰水

火柴、紫色石蕊浸泡过的纸花、镊子、蜡烛、小铁片。

【主要教学方法】：实验探究性教学。

【教学过程设计】

课题引入:

谜语：农民伯伯说它是“植物的粮仓”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师称它为“天然的粉刷匠”；环境师则认为它是造成全球变暖的“罪魁祸首”。

你们猜猜“它”是谁吗？

展示：二氧化碳的循环图

过渡：我们一起来探究一下它的性质。

活动一：

展示一瓶集满二氧化碳并盖有玻片的集气瓶。

引导学生观察瓶中气体的颜色：

①看一看：瓶内气体有什么颜色？

②想一想：空气中含有二氧化碳，是什么气味？

（从学生已有的知识和经验出发，通过实验，让学生认识二氧化碳的性质）

得出结论：二氧化碳是无色无味的气体。

活动二：

请一位学生上讲台操作【实验6-3】：

将一瓶二氧化碳慢慢倒入放有高低不同的两支点燃的蜡烛的烧杯中，观察现象并分析。

现象：上层蜡烛先灭，下层蜡烛后灭。

思考：直接倾倒会出现上层蜡烛先灭或同时灭的现象，有什么办法可避免此现象呢？

学生分组讨论

组一：

组二：

组三：

组四：

小组代表发言：

结论：可以通过漏斗将二氧化碳倒入点燃蜡烛的烧杯中。

小结：二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧，也不支持燃烧。

思考：二氧化碳不支持燃烧也不能供给呼吸，让学生解释“窖藏土豆，致人死亡”之谜。追问：像久未开启的菜窖、干涸的枯井，也常发生死人的事故。怎样做才更安全呢？

得出：“灯火试验”，避免事故发生。

（培养学生用所学知识解释与化学有关的实际问题）

活动三：

演示实验【实验6-4】：

向集满二氧化碳的矿泉水瓶中倒入约1/3体积的水。立即旋紧瓶盖并振荡，观察现象并分析。学生观察并回答：

①没有倒入水之前矿泉水瓶的外形

②盛有二氧化碳的矿泉水瓶倒入水后，外形变化的原因是。

③本实验说明二氧化碳的的性质是。

（培养学生观察、分析实验的能力）

现象：盛有二氧化碳的矿泉水瓶倒入水后，外形变瘪了。

结论：二氧化碳能溶于水

思考：二氧化碳溶于水后有新物质生成吗？

学生练习：完成教材117页的表

活动四：

向刚才的矿泉水瓶中滴入紫色石蕊溶液。

说明：紫色石蕊是一种色素，遇酸变成红色。

学生观察并回答：矿泉水瓶中的水变成色。

提问：什么物质使紫色石蕊溶液变红？如何通过实验证明你的猜想？

演示实验【实验6-5】：

取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。

①向第一朵纸花喷稀醋酸，

②向第二朵纸花喷水，

③将第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，

④将第四朵纸花喷水后放入盛满二氧化碳的瓶中，

⑤将第四朵纸花取出，小心的用吹风机烘干。

观察现象并回答：

①纸花喷稀醋酸后变为色。

②纸花喷水后颜色为色。

③纸花的颜色为色。

④纸花的颜色由色变成色

⑤烘干后，变红的纸花由红色又变成色。

猜想：醋酸能使紫花变成红色，是什么使第四朵紫色的纸花变成红色？为什么烘干后又变成了紫色？

可能是①CO2；②H2O；③CO2和H2O反应后的生成物。

结论：二氧化碳与水反应后生成物能使石蕊变红。

小结：二氧化碳能与水反应生成碳酸：CO2+H2O===H2CO3

碳酸不稳定，易分解：H2CO3===H2O+CO2↑

（体会探究的过程，培养学生提出问题，解决问题的能力）

活动五：每组发一支盛有澄清石灰水的试管和一支一次性塑料吸管，向石灰水中吹气，有何现象？

学生代表回答：石灰水变浑浊。

结论：二氧化碳能与石灰水反应：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

教师讲述：石灰水是氢氧化钙溶液，变浑浊是生成白色沉淀碳酸钙。该反应现象明显，用于检验二氧化碳。