5.2二氧化碳的性質和制法

最近經常出現這樣一個現象,就是物質的化學式學生已經記住,但是確實不認識這種物質是什么?不是為了應用而學習,靠著一遍又一遍地重復而發生的短時的記憶,這樣的學到的內容早晚會被忘記,在人生的慢慢長河中看來,這就是在做無用功。課堂上給面子注意聽講的孩子也是在是不容易。

學的內容,與孩子的年齡、心理特點不匹配。

教學目標:1、了解實驗室制取二氧化碳的原理,掌握固液不加熱制取氣體這一類方法。2、由實驗現象解釋、總結、歸納二氧化碳的性質,并會根據二氧化碳的性質解釋生活中的現象,推斷二氧化碳的用途。3、了解碳循環的過程,了解溫室效應。

請同學們回憶高錳酸鉀制取氧氣的三種方法,回憶、總結固體加熱制取氣體,固液不加熱制氣體的方法。總結發生裝置與集氣裝置選擇的依據。

展示工業上煅燒石灰石制取二氧化碳的方法。那么實驗室如何制取二氧化碳呢?給出實驗室制取二氧化碳的原理。那么我們應該選擇哪種裝置制取二氧化碳呢?固液不加熱裝置。

我們首先來組裝裝置,組裝裝置之后,一定要先檢查裝置的氣密性。對于這套裝置,我們應該如何檢查裝置的氣密性呢?實際上裝置氣密性的檢查依據的就是壓強差原理,根據在密閉容器內改變氣體的體積,從而觀測壓強的變化,即可推測裝置的氣密性。所以我們可以用一個注射器,向這套裝置中推氣,若是能夠在長頸漏斗的末端有氣泡冒出,即可證明裝置的氣密性良好。應該采用什么樣的方法應該依據氣體的性質不同而做出不同的選擇。二氧化碳的密度比空氣大,易溶于水且與水發生反應,所以二氧化碳應該用向上排空氣法收集。

那么接下來就應該考慮選擇什么樣的集氣裝置了。氣體收集的方法有兩大類,一類是排空氣法,一類是排水法。那么二氧化碳應該用什么方法收集呢?這個時候就應該考慮二氧化碳的性質,那么二氧化碳的哪些性質會影響收集裝置的選擇呢?二氧化碳的密度比空氣大,排空氣法應該選擇向上排空氣法,因為二氧化碳易溶于水且能與水發生化學反應,所以不能用排水法收集。在確定好發生裝置與收集裝置之后,檢查完裝置的氣密性之后就可以裝藥品進行實驗了。

在實驗的過程中,我們發現發生裝置的集氣瓶中有氣泡的冒出,但是在集氣瓶中卻看不到什么明顯的現象?我們應該怎么確定收集到的氣體就是二氧化碳氣體呢?這就涉及到二氧化碳的檢驗與驗滿?

每一種氣體都有它獨一無二的檢驗方法。當出現這種現象的時候,就可以判斷是該物質的成分,比如:當看到帶火星的木條復燃的時候,我們就可以確定該氣體是氧氣。而檢驗二氧化碳要用澄清的石灰水,若發現澄清的石灰水變渾濁,則證明該氣體就是二氧化碳。

氣體的驗滿方法應該從氣體的性質入手?因為氧氣具有能使帶火星的木條復燃這一性質,所以可以將帶火星的木條放到集氣瓶的瓶口,若木條復燃,則證明氧氣已經收集滿。同理,利用二氧化碳不燃燒也不支持燃燒這一性質,可以將燃著的木條放到集氣瓶的瓶口,若木條熄滅,則證明二氧化碳已經收集滿了。

那么接下來,我們來探究收集到的二氧化碳氣體有什么性質?一次演示課本上的三個探究實驗,學生觀察實驗現象。

將兩根蠟燭分別放在燃燒匙上,然后一高一低的分別放在燒杯里,將收集好的二氧化碳經由一個紙筒向燒杯傾倒二氧化碳,可以觀察到的實驗現象是低的蠟燭先熄滅高的蠟燭后熄滅。這是為什么?這說明二氧化碳具有什么性質?

兩根蠟燭都熄滅,可以看出二氧化碳不燃燒也不支持燃燒,所以,它可以用來滅火,而且下面的蠟燭先熄滅,還可以看出二氧化碳的密度比空氣大。

試先將二氧化碳收集到礦泉水的瓶子中,然后倒入大約半瓶水,搖晃,可以觀察到瓶子變扁了。這是為什么?

學生們應該想到瓶子變扁是因為受到了力,而這個力并不是人為的,而是大氣壓力,為什么會產生大氣壓力呢?是因為存在壓強差,那么礦泉水瓶中的壓強為什么會減小呢?是因為二氧化碳溶解到水里了。我們知道氧氣不易溶于水,1L的水中大約能夠溶解30ML的氧氣,魚類等就是靠著這部分氧氣生存,氧氣在溶解到水中的過程中僅僅發生的是物理變化,并沒有和水發生化學反應。那么二氧化碳溶解到水中的過程中有沒有發生化學變化呢?

我們接著做實驗,將礦泉瓶中的水倒入試管中少許?滴入幾滴石蕊溶液,會發現石蕊變紅。這是為什么呢?提出猜想設計實驗進行驗證,取幾張白紙,標上序號,放在紫色的石蕊溶液中染成紫色,風干待用。向一號試紙上噴水,發現基本上沒有什么變化,將二號試紙放在二氧化碳的集氣瓶中,發現也沒有什么變化,但是當我將一號試紙放在二氧化碳的集氣瓶中的時候發現一號試紙竟然變紅了,這是為什么呢?也就是說當二氧化碳和水同時存在的情況下試紙會變色,試紙變色不是水的作用也不是二氧化碳的作用,而是兩者的共同作用。查閱紫色石蕊的性質:紫色石蕊遇酸會變成紅色。所以,接下來就可以先檢查一下二氧化碳溶于水之后試液的酸堿性,當我用PH試紙檢驗溶液的酸堿性的時候,發現試液成酸性,所以,就可以斷定二氧化碳與水發生了化學反應,生成了酸性的物質。是這一酸性的物質存在使得紫色石蕊變紅。總結:能夠使紫色石蕊變色的不是水,也不是二氧化碳,而是碳酸。

經過中考之后,具體是哪種物質使得紫色石蕊變色,為什么能夠使得紫色石蕊變色真的一點都不重要,這些東西對于他們未來的生活沒有什么用處,我希望的是通過這節課的學習,他們在找尋原因、探明真相這條路上越走越遠。當面對生活中某種現象,能夠找出原因解決問題。

課本上的內容好多都是觀察實驗現象,根據對實驗現象的分析,然后得出結論。應用到生活中也是一樣,基于生活中某些現象,進行分析,然后總結規律,下一次在遇到這樣的情況的時候,就能夠更快的處理,應用。考試就是一樣,就是檢驗學生們是否獲得了此項能力。

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