一、創設情境,導入新課
演示:將一瓶二氧化碳氣體倒入盛有一支燃著的蠟燭的燒杯中,蠟燭熄滅。它是滅火英雄、人工降雨的急先鋒,也造成了溫室效應,它是什么物質呢?
生:二氧化碳。
師:讓我們一起揭開二氧化碳的神秘面紗吧。
(板書課題)
二、問題引導,探究學習
(一)二氧化碳的循環
師:(出示空氣中二氧化碳含量隨時間的變化曲線圖)觀察曲線的形狀和走勢,你能獲得哪些信息?為什么?
生1:二氧化碳含量逐年升高。原因是化石燃料的大量使用,森林砍伐等。
生2:同一年內二氧化碳的含量冬季高于夏季,每年在重復同樣的變化規律。因為冬季植物光合作用減弱,生活取暖燃燒化石燃料產生大量二氧化碳。
師:(出示自然界中二氧化碳的循環圖)請思考以下幾個問題:①自然界中產生二氧化碳的主要途徑有哪些?②自然界中消耗二氧化碳的主要途徑有哪些?③二氧化碳是怎樣循環的?④二氧化碳的循環對自然界和人類社會有什么意義?
生3:動植物的呼吸作用、化石燃料的燃燒等。
生4:植物的光合作用、海水的吸收等。
生5:綠色植物進行光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣,動植物吸收氧氣,釋放二氧化碳。
生6:二氧化碳的循環為人類及動植物的生存提供了條件。
(二)探究二氧化碳的實驗室制法
出示實驗室制取氧氣的表格,請學生自主復習,并思考如何制取二氧化碳。
師:(播放微課:Na2CO3粉末與稀鹽酸、石灰石與稀硫酸,石灰石與稀鹽酸反應)請仔細觀察,你會選擇哪一組藥品?為什么?
生7:我不會選擇石灰石與稀硫酸,因為開始時有氣泡產生,后來停止,不能持續得到二氧化碳。我會選擇Na2CO3粉末與稀鹽酸,因為反應較快,節省時間。
生8:我不會選擇Na2CO3粉末與稀鹽酸,因為反應速率太快,不利于收集。我會選擇石灰石與稀鹽酸,因為反應速率比較適中,有利于收集。
師:制取氣體時需要考慮反應速率是否適中,產生氣體是否便于收集,原料是否易得等,實驗室制取二氧化碳常用大理石或石灰石和稀鹽酸。請同學們分組實驗,并填寫實驗報告。
師:你是怎樣選擇發生裝置的?
生9:反應物是固體和液體,反應條件不需要加熱,所以選擇固液常溫型裝置。
生10:因為要做性質實驗,二氧化碳用量比較大,所以選擇錐形瓶。分液漏斗能夠控制反應速率,節約藥品,所以用分液漏斗。
師:(出示二氧化碳的兩條物理性質:能溶于水、密度大于空氣)如何選擇收集裝置?
生11:二氧化碳能溶于水,所以不能用排水法;密度大于空氣,所以選擇向上排空氣法。
師:收集時導管為什么要伸到集氣瓶底部?
生12:將空氣排盡,得到純凈的二氧化碳。
師:怎樣檢驗二氧化碳?
生13:將生成的氣體通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁,證明生成的氣體是二氧化碳。
師:怎樣檢驗二氧化碳是否收集滿?
生14:用燃著的木條放在集氣瓶口,如果木條熄滅,證明已滿。
師:制取二氧化碳的一般步驟是怎樣的?
生15:我們步驟是選擇儀器、連接裝置,檢查氣密性,裝藥品,收集氣體,檢驗,驗滿。
(三)探究二氧化碳的性質
請根據導學案,完成實驗,并填寫實驗報告。
師:在鐵架臺上系一根細木棍,兩端各掛一個小紙袋,使其保持平衡,向其中一個小紙袋中倒入二氧化碳。現象和結論是什么?
生16:倒入二氧化碳的一端向下傾斜。二氧化碳的密度大于空氣的密度。
師:向一個收集滿二氧化碳氣體的塑料瓶中加入一定體積的水,迅速擰緊瓶蓋,振蕩。發現什么?
生17:塑料瓶變癟了。二氧化碳能溶于水。
師:向盛有二氧化碳水溶液的塑料瓶中滴入1~2滴紫色石蕊試液,振蕩。現象和結論是什么?
生18:紫色石蕊試液變成紅色。二氧化碳能與水反應。
師:二氧化碳不僅與水反應生成碳酸,還能參與綠色植物的光合作用,合成葡萄糖,同樣是二氧化碳和水反應,為什么產物不同呢?
生19:反應條件不同。
師:向盛有澄清石灰水的試管中通入二氧化碳。現象和結論是什么?
生:澄清石灰水變渾濁。二氧化碳能與氫氧化鈣水溶液反應。
師:將高低不同的兩個蠟燭放入燒杯中,點燃。然后慢慢倒入礦泉水瓶中的二氧化碳。發現什么?
生20:下層蠟燭先熄滅,上層蠟燭后熄滅。二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,密度大于空氣。
(四)二氧化碳的用途
師:通過聯系二氧化碳性質,你能說出它有哪些用途嗎?
生:滅火、作保護氣、生產尿素、甲醇、碳酸氫銨、小蘇打等的重要原料。
師:物質的性質和用途間有著密切的聯系:性質決定用途,用途反映性質。
三、當堂達標,鞏固知識
請大家完成學案中的當堂達標。
(生完成題目,進行互助學習,師答疑解惑)
四、歸納小結,布置作業
這節課你有哪些收獲或困惑?
(作業:第141頁挑戰自我1、2、3)