資源簡介

二氧化碳的性質和用途
教學目標
1. 知識與技能
（1）知道二氧化碳物理性質和用途；
（2）理解二氧化碳的化學性質，根據它的性質解釋一些日常生活的問題；
2. 過程與方法
（1）通過二氧化碳水中溶解性實驗及與水反應等實驗，學會比較、歸納的學習和思維方法。
（2）通過一系列實驗，學會觀察實驗現象的方法和由現象分析化學反應本質的方法。
（3）進一步聯系實際，認識物質的性質決定其用途的化學學習方法。
（4）通過一系列實驗，培養處理信息、分析問題、實驗設計和實驗動手的能力。
3. 情感態度與價值觀
（1）通過對二氧化碳水中溶解性實驗以及二氧化碳與水反應等實驗探究，激發學習興趣，培養問題意識，嚴密的思維以及探究精神。
（2）通過大氣中二氧化碳的含量對氣候的影響，初步樹立環保意識；對二氧化碳存在的辯證理解，培養一分為二看待問題的科學觀念。
重點和難點
教學重點：二氧化碳的化學性質
教學難點：二氧化碳與水的反應
教學用品
藥品：二氧化碳、澄清石灰水、水、氫氧化鈉溶液、石蕊試液、石蕊染成的紫色小花、蠟燭
儀器：試管、試管夾、酒精燈、表面皿、火柴、集氣瓶、鑷子等
媒體：電腦、投影儀、黑板
教學案例
1. 教學過程
教學內容 學生活動 教師活動 設計意圖
創設情境引入新課 【回答】二氧化碳【回答】“植物糧食”是因為它能參與光合作用；“滅火先鋒”是它不支持燃燒也不能燃燒。還有它密度比空氣大。“粉刷匠”是它能和氫氧化鈣反應。“全球變暖的罪魁禍首”是由于二氧化碳能造成溫室效應。 【展示】一則謎語【問題】大家知道謎底是什么嗎？【問題】如何根據這四句話，推測出二氧化碳？ 激發了學生好奇心和探究欲望，聯系生活引出本課題
二氧化碳的溶解性、檢驗和吸收 【回答】“呲”的聲音【回答】二氧化碳【回答】易溶于水【回答】澄清石灰水【演示實驗】三位學生做助手【回答】變癟了【回答】氫氧化鈉的全部癟了，還有兩個瓶子略微有些癟【回答】氫氧化鈣溶液由澄清變渾濁【回答】不渾濁，又澄清了【回答】不能【回答】澄清石灰水【回答】澄清石灰水【回答】氫氧化鈉溶液【回答】不能 【講解】說到溫室效應，老師想到這幾年夏天炎熱，同學們手里拿著各種各樣的飲料瓶。老師現在手里有一瓶雪碧，如果打開，會聽到什么？【問題】為什么會有這種聲音？【講解】因此二氧化碳能用來做汽水。物質的用途是由物質的性質決定的，那利用了二氧化碳什么性質？【講解】不管是易溶、可溶、微溶，反正它能溶于水。溶解程度如何，我們通過實驗來探究。【問題】汽水中溢出的二氧化碳用什么來檢驗？【講解】氫氧化鈉跟氫氧化鈣一樣也是屬于堿，因此它也能與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水。【講解】現桌上有三瓶二氧化碳氣體，50mL水、澄清石灰水、氫氧化鈉溶液各一瓶。分別快速倒入瓶內、蓋緊瓶塞、振蕩，觀察現象。【問題】瓶子外形如何變化？【問題】癟的程度一樣嗎？【問題】在過程中，三種溶液有什么不一樣的變化？【問題】現在瓶子里還渾濁嗎？【問題】假如這三個實驗都放在試管里做，你能看到剛才這些現象嗎？【問題】哪個可以看到現象？【問題】所以我們檢驗二氧化碳用什么試劑？【問題】有的時候我們要除去某些氣體中混有的二氧化碳氣體，根據今天的實驗現象，這三種試劑吸收二氧化碳哪個效果最好？【問題】對照氫氧化鈉的現象，二氧化碳確實能溶于水，瓶子也癟掉了，但是跟氫氧化鈉的瓶子比較，能形容它易溶于水嗎？【講解】所以，二氧化碳“可溶”或是“能溶”于水。事實上，通常1體積的水約能溶解1體積二氧化碳。 通過對比實驗,強化認識二氧化碳與水、氫氧化鈉溶液、石灰水反應程度不同，學會比較、歸納的學習和思維方法通過觀察實驗現象，學會由現象分析化學反應本質的方法
二氧化碳與水的反應 【回答】壓縮【回答】變小【回答】也變小【回答】二氧化碳與水反應生成了碳酸【回答】滴加紫色石蕊試液【回答】變紅【回答】溶液由紅色變紫。【回答】碳酸【回答】水和二氧化碳【學生實驗】二氧化碳不會使石蕊試紙變色水不會使石蕊試紙變色水和二氧化碳的產物使石蕊試紙變紅【回答】二氧化碳和水反應的生成物。呈酸性。【回答】碳酸【回答】打嗝【回答】體內溫度高，氣體的溶解度變小，所以逸出了。【學生實驗】溶液由紅變紫色【回答】沒有了，變成了二氧化碳和水 【問題】汽水中的大量二氧化碳在加壓的情況下壓入瓶中。【問題】當我們打開瓶塞時，壓強如何變化？【問題】壓強變小，氣體的溶解度如何變化？【問題】所以會看到有氣泡從瓶口逸出。既然汽水中溶解了大量的二氧化碳，為何卻叫做碳酸飲料？【問題】兩者反應確實生成了碳酸？如何檢驗？【問題】碳酸能使紫色石蕊試液發生什么變化？【演示實驗】向倒入水的二氧化碳瓶中滴加石蕊試液。【問題】是什么物質使石蕊變紅的？【問題】這個瓶內，除了碳酸，還有沒有其他的物質？【講解】作為實驗探究，瓶內有三種物質，因此提出三種假設。但因水呈中性，就可以排除。所提供的儀器藥品，干燥的石蕊小花、一瓶干燥的二氧化碳氣體和一瓶水。首先，將一朵干燥的紫色小花放入干燥的二氧化碳瓶內，觀察現象。接著，用水把另兩朵小花噴濕，把其中一朵也放入到二氧化碳瓶內，觀察小花變色情況。【問題】是什么使石蕊變紅？說明二氧化碳和水反應產物呈什么性？二氧化碳和水反應生成了什么酸性物質？【講解】所以叫碳酸飲料名副其實！那汽水喝多了，會怎么樣？【問題】這是為什么呢？【講解】幸虧打嗝了，把體內的熱量也帶出來了，才覺得涼快啊。那喝進去的還有大量的碳酸呢？它們穩定嗎？我們取剛剛變紅的液體1-2ml進行加熱，觀察現象。【問題】加熱后變紫色，說明酸性的碳酸還有嗎？變成了什么？【講解】所以喝汽水打嗝，既有因溶解度變小而逸出的二氧化碳氣體，也有碳酸不穩定也會分解出的二氧化碳。 通過觀察實驗現象，學會由現象分析化學反應本質的方法加深理解二氧化碳與水反應后的產物碳酸使石蕊變色，培養分析、判斷和解決問題的能力，培養問題意識，嚴密的思維及探究精神通過加熱碳酸氫鈣溶液的實驗，體會碳酸不穩定分解，學會觀察實驗現象的方法和由現象分析化學反應本質的方法，培養實驗動手能力。學會用化學知識解釋生活問題
二氧化碳與氫氧化鈣反應 【回答】二氧化碳與氫氧化鈣反應生成了碳酸鈣和水【回答】沒有了，反應了【回答】二氧化碳【回答】二氧化碳【回答】少【回答】多【學生實驗】加熱碳酸氫鈣溶液，觀察現象。【回答】溶液由澄清變渾濁【回答】碳酸鈣【欣賞圖片】 【講解】接下去，我們來分析下澄清石灰水中看到的現象。一開始它由澄清變渾濁，是發生了什么反應？【問題】后來又由渾濁變澄清，那這渾濁本來是有碳酸鈣生成了，現在變澄清，碳酸鈣還有嗎？【問題】碳酸鈣本身是不溶于水的，所以不會跟水反應，那瓶內還有什么物質？【講解】其實碳酸鈣與二氧化碳和水反應生成了一種易溶于水的物質，所以我們看到了由渾濁最后變澄清的現象。【講解】那么二氧化碳與氫氧化鈣反應，到底用哪個化學方程式表示，取決于誰的量的多少？【問題】在一開始的澄清變渾濁時，二氧化碳量要多還是少？【問題】最后又由渾濁變澄清，則二氧化碳要多還是少？【問題】那生成的碳酸氫鈣會不會繼續再跟二氧化碳反應？【講解】我們看一下反應的瓶子，瓶子沒有全部變癟，說明里面還有二氧化碳，所以碳酸氫鈣不會繼續跟二氧化碳反應。【問題】碳酸氫鈣是否很穩定，會不會跟碳酸一樣受熱分解呢？【問題】碳酸氫鈣受熱后有白色沉淀產生，你們說這個白色沉淀是什么物質？【講解】實際上碳酸氫鈣不穩定，受熱后又生成了碳酸鈣沉淀、水和二氧化碳氣體。這在我們自然界中也時常發生。當含有碳酸鈣的石灰巖遇到溶有二氧化碳的水，就生成了碳酸氫鈣而溶解形成溶洞，又因為溫度、壓強等自然因素的影響，碳酸氫鈣不穩定而重新生成碳酸鈣，就形成了千奇百怪的石筍、鐘乳石、石柱等。所以我們“桂林山水甲天下”，祖國江山如此多嬌也有二氧化碳的功勞。 學會觀察實驗現象的方法和由現象分析化學反應本質的方法通過加熱碳酸氫鈣溶液的實驗，學會觀察實驗現象的方法和由現象分析化學反應本質的方法，培養實驗動手能力。體驗化學來源于生活，生活需要化學
“屠狗妖” 【觀看視頻“屠狗妖”】【回答】密度比空氣大、不供給呼吸【回答】1. 不支持燃燒、不助燃2. 能與碳酸鈣和水反應生成碳酸氫鈣，形成溶洞【回答】手電筒，不會熄滅【回答】火把或者是蠟燭【回答】通風 【講解】接下去，老師給你們展示意大利一個奇怪的山洞，我們看看究竟發生了什么？【問題】為什么波曼爾認為“屠狗妖”是二氧化碳？【講解】靠近地面的二氧化碳濃度高，狗沒法呼吸就死了；而高處的二氧化碳濃度低，對人沒有影響。【問題】在視頻中，還體現了二氧化碳什么性質？【問題】如果你要去一個人跡罕至的山洞，你帶手電筒還是火把？【講解】手電筒是不會熄滅，但如果二氧化碳太濃，我們人都死了……所以，還是帶火把比較安全，如果看到燃燒不旺，就要及早撤離，安全最重要。【問題】聯想到北方的一些菜窖，由于蔬菜的呼吸作用二氧化碳濃度很高，經常發生有人暈倒在地窖甚至是死在里面的現象，你有什么方法驗證這個地窖安全與否？【問題】那如果二氧化碳含量高，這些菜就不吃了么？ 激發了學生好奇心和探究欲望滲透安全主義教育
小結 【回答】如果降溫會變無色液體【回答】干冰【回答】不會，直接變氣體。升華。【回答】人工降雨、制冷劑【回答】比空氣大，可溶于水【回答】制作汽水滅火人工降雨【回答】參與光合作用與氫氧化鈣反應 【問題】我們先來看看二氧化碳的物理性質，都知道它是一種無色無味的氣體，但要強調“通常情況下”，為什么呢？【講解】再降溫還會變成固體，把固體壓縮就變成了？【問題】干冰若升高溫度，會不會變成液體？這個過程叫？【講解】升華過程中可吸收大量的熱，使周圍溫度降低，利用這個性質，干冰有什么用途？【講解】還可以知道舞臺的云霧等。所以我們要把“通常情況下”加上，它有“三態”變化。【問題】密度？溶解性？【問題】我們說物質的性質決定用途，那根據這些性質它有什么用途？【問題】反過來，物質的用途體現了性質，這些用途體現了什么性質？【講解】實際上它還是一種重要的化工原料，可以制作如尿素、純堿等，還能與很多物質發生化學反應，到高中大學會繼續學習二氧化碳的相關知識，了解它可為人類創造更美好的生活。 聯系實際，認識物質的性質決定其用途的化學學習方法
【回答】都有道理 【問題】生物學家說二氧化碳是一切動植物賴以生存的物質基礎，而環境學家又說它是造成全球變暖的“罪魁禍首”，你說誰的說法有道理？【講解】對，我們要辯證的看待二氧化碳，它有對人類有利的一面也有不利的一面。這就作為回去的作業請同學們學習思考。 初步樹立環保意識，培養一分為二看待問題的科學觀念。
2. 主要板書
二氧化碳的性質和用途
CO2＋2NaOH→Na2CO3＋H2O
CO2＋Ca(OH)2→CaCO3↓＋H2O
CaCO3＋CO2＋H2O→Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
H2O＋CO2 →H2CO3
H2CO3H2O＋CO2↑
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