5.2二氧化碳的性质和制法

最近经常出现这样一个现象,就是物质的化学式学生已经记住,但是确实不认识这种物质是什么?不是为了应用而学习,靠着一遍又一遍地重复而发生的短时的记忆,这样的学到的内容早晚会被忘记,在人生的慢慢长河中看来,这就是在做无用功。课堂上给面子注意听讲的孩子也是在是不容易。

学的内容,与孩子的年龄、心理特点不匹配。

教学目标:1、了解实验室制取二氧化碳的原理,掌握固液不加热制取气体这一类方法。2、由实验现象解释、总结、归纳二氧化碳的性质,并会根据二氧化碳的性质解释生活中的现象,推断二氧化碳的用途。3、了解碳循环的过程,了解温室效应。

请同学们回忆高锰酸钾制取氧气的三种方法,回忆、总结固体加热制取气体,固液不加热制气体的方法。总结发生装置与集气装置选择的依据。

展示工业上煅烧石灰石制取二氧化碳的方法。那么实验室如何制取二氧化碳呢?给出实验室制取二氧化碳的原理。那么我们应该选择哪种装置制取二氧化碳呢?固液不加热装置。

我们首先来组装装置,组装装置之后,一定要先检查装置的气密性。对于这套装置,我们应该如何检查装置的气密性呢?实际上装置气密性的检查依据的就是压强差原理,根据在密闭容器内改变气体的体积,从而观测压强的变化,即可推测装置的气密性。所以我们可以用一个注射器,向这套装置中推气,若是能够在长颈漏斗的末端有气泡冒出,即可证明装置的气密性良好。应该采用什么样的方法应该依据气体的性质不同而做出不同的选择。二氧化碳的密度比空气大,易溶于水且与水发生反应,所以二氧化碳应该用向上排空气法收集。

那么接下来就应该考虑选择什么样的集气装置了。气体收集的方法有两大类,一类是排空气法,一类是排水法。那么二氧化碳应该用什么方法收集呢?这个时候就应该考虑二氧化碳的性质,那么二氧化碳的哪些性质会影响收集装置的选择呢?二氧化碳的密度比空气大,排空气法应该选择向上排空气法,因为二氧化碳易溶于水且能与水发生化学反应,所以不能用排水法收集。在确定好发生装置与收集装置之后,检查完装置的气密性之后就可以装药品进行实验了。

在实验的过程中,我们发现发生装置的集气瓶中有气泡的冒出,但是在集气瓶中却看不到什么明显的现象?我们应该怎么确定收集到的气体就是二氧化碳气体呢?这就涉及到二氧化碳的检验与验满?

每一种气体都有它独一无二的检验方法。当出现这种现象的时候,就可以判断是该物质的成分,比如:当看到带火星的木条复燃的时候,我们就可以确定该气体是氧气。而检验二氧化碳要用澄清的石灰水,若发现澄清的石灰水变浑浊,则证明该气体就是二氧化碳。

气体的验满方法应该从气体的性质入手?因为氧气具有能使带火星的木条复燃这一性质,所以可以将带火星的木条放到集气瓶的瓶口,若木条复燃,则证明氧气已经收集满。同理,利用二氧化碳不燃烧也不支持燃烧这一性质,可以将燃着的木条放到集气瓶的瓶口,若木条熄灭,则证明二氧化碳已经收集满了。

那么接下来,我们来探究收集到的二氧化碳气体有什么性质?一次演示课本上的三个探究实验,学生观察实验现象。

将两根蜡烛分别放在燃烧匙上,然后一高一低的分别放在烧杯里,将收集好的二氧化碳经由一个纸筒向烧杯倾倒二氧化碳,可以观察到的实验现象是低的蜡烛先熄灭高的蜡烛后熄灭。这是为什么?这说明二氧化碳具有什么性质?

两根蜡烛都熄灭,可以看出二氧化碳不燃烧也不支持燃烧,所以,它可以用来灭火,而且下面的蜡烛先熄灭,还可以看出二氧化碳的密度比空气大。

试先将二氧化碳收集到矿泉水的瓶子中,然后倒入大约半瓶水,摇晃,可以观察到瓶子变扁了。这是为什么?

学生们应该想到瓶子变扁是因为受到了力,而这个力并不是人为的,而是大气压力,为什么会产生大气压力呢?是因为存在压强差,那么矿泉水瓶中的压强为什么会减小呢?是因为二氧化碳溶解到水里了。我们知道氧气不易溶于水,1L的水中大约能够溶解30ML的氧气,鱼类等就是靠着这部分氧气生存,氧气在溶解到水中的过程中仅仅发生的是物理变化,并没有和水发生化学反应。那么二氧化碳溶解到水中的过程中有没有发生化学变化呢?

我们接着做实验,将矿泉瓶中的水倒入试管中少许?滴入几滴石蕊溶液,会发现石蕊变红。这是为什么呢?提出猜想设计实验进行验证,取几张白纸,标上序号,放在紫色的石蕊溶液中染成紫色,风干待用。向一号试纸上喷水,发现基本上没有什么变化,将二号试纸放在二氧化碳的集气瓶中,发现也没有什么变化,但是当我将一号试纸放在二氧化碳的集气瓶中的时候发现一号试纸竟然变红了,这是为什么呢?也就是说当二氧化碳和水同时存在的情况下试纸会变色,试纸变色不是水的作用也不是二氧化碳的作用,而是两者的共同作用。查阅紫色石蕊的性质:紫色石蕊遇酸会变成红色。所以,接下来就可以先检查一下二氧化碳溶于水之后试液的酸碱性,当我用PH试纸检验溶液的酸碱性的时候,发现试液成酸性,所以,就可以断定二氧化碳与水发生了化学反应,生成了酸性的物质。是这一酸性的物质存在使得紫色石蕊变红。总结:能够使紫色石蕊变色的不是水,也不是二氧化碳,而是碳酸。

经过中考之后,具体是哪种物质使得紫色石蕊变色,为什么能够使得紫色石蕊变色真的一点都不重要,这些东西对于他们未来的生活没有什么用处,我希望的是通过这节课的学习,他们在找寻原因、探明真相这条路上越走越远。当面对生活中某种现象,能够找出原因解决问题。

课本上的内容好多都是观察实验现象,根据对实验现象的分析,然后得出结论。应用到生活中也是一样,基于生活中某些现象,进行分析,然后总结规律,下一次在遇到这样的情况的时候,就能够更快的处理,应用。考试就是一样,就是检验学生们是否获得了此项能力。

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