【目标】
(1)了解二氧化碳的性質;
(2)了解二氧化碳的用途
(3)了解并關注溫室效應。
研究物質主要從“性質、組成、結構、變化規律、制取”這幾個方面着手。
在這四個方面中,性質是認識物質的最重要方面。
性質又包括了:物理性質和化學性質。
一:物理性質
對于顔色、狀态、氣味
可以通過觀察:看、聞等方式獲得。
但是對于密度、溶解性等性質,如何能驗證呢?
這需要通過一些具體的實驗來獲取!
先思考(自行設計後再往下看實驗介紹):
如何驗證二氧化碳的密度大于空氣呢?
實驗一:二氧化碳的密度與空氣密度的比較實驗。
操作:向燃有高低蠟燭的燒杯傾倒二氧化碳氣體 現象下端蠟燭先熄滅、上端蠟燭後熄滅分析與結論 :二氧化碳密度大于空氣(隻有大于空氣才能如水一般傾倒入燒杯)實驗注意事項從低端蠟燭一側緩慢傾倒:1、如果從高端一側,會導緻直接撲滅高端側的蠟燭。2、過激的傾倒也會導緻直接撲滅蠟燭。
交流讨論:通過上述實驗的分析可知:
1、二氧化碳的性質是:______二氧化碳密度大于空氣 _________;
2、一些久未開啟的菜窖、幹井、深洞,怎樣判斷其中的二氧化碳含量是否對人造成威脅?你能設計一個簡單實驗嗎?
答:火把實驗。(點燃一火把,扔進菜窖等之中,若正常燃燒,說明含氧氣量正常;若很快熄滅,則說明氧氣含量較低、二氧化碳含量較高,則不宜進去)
3、你能設計出哪些實驗來比較二氧化碳和空氣的密度大小呢?
①能用“向上排空氣法”收集到氣體,就能說明二氧化碳密度大于空氣。
②在一根繩子上懸挂兩個等體積的裝有空氣和二氧化碳氣體的氣球,觀察哪一端會向下沉。
先思考(自行設計後再往下看實驗介紹):
如何驗證二氧化碳能溶于水?
實驗二:二氧化碳溶于水的實驗。
操作:塑料瓶收集一瓶二氧化碳,向其中倒入約1/3的水,迅速塞上瓶塞,然後搖晃瓶子。
現象:瓶子變癟。
分析與結論: 二氧化碳溶于水
會員提醒
分析:
瓶子變癟—》是因為壓強減小—》在溫度不變的密閉體系中壓強減小,隻能是氣體物質減少了—》減少原因:①二氧化碳溶于水。②二氧化碳和水反應。
【壓強減小的原因有三種1、外界作用使其體積變大。2、溫度降低。3、體系内氣體減少。該實驗中,實驗溫度未改變,沒有外界作用使其體積增大。所以壓強變小的原因隻有:氣體量減小了】
雖然溶解性是一個物理性質。但是溶解是一個過程,是一個其他物質(如該實驗中的二氧化碳氣體)進入液體的過程。所以可以證明或者得到結論“二氧化碳溶解了”,但該實驗并沒有證明二氧化碳能與水反應(因此要設計下一個實驗來證明)
所以,鄭重提醒:
該實驗的結論是:二氧化碳溶于水!
但是,如果今後有提問:該實驗發生的變化有哪些?需要知道有2點:
①二氧化碳溶于水。
②二氧化碳和水反應。(特别是二氧化碳溶于水後的液體加入了紫色石蕊變紅了)
為什麼要花大量的文字介紹這個實驗的原理,是因為最近幾年都非常強化對于壓強的分析。又特别是今年,海澱的期中考題中“多處”考查了壓強的分析。可以預見,今後考試中在重點分數上,都會用此知識點來區分“高低分”。請會員朋友們一定要關注。
總結:二氧化碳的物理性質有
實驗三:驗證二氧化碳和水的反應
(小資料)紫色石蕊試劑是一種色素,與不同的物質反應顯示出不同的顔色,如變紅、變藍等。
準備:将蘸有紫色石蕊試液的濾紙烘幹,然後待用,顔色為紫色(下面描述為:紫色試紙)
操作:
向Ⅰ紫色試紙噴稀醋酸
向Ⅱ紫色試紙噴水
向Ⅲ幹燥的紫色試紙通入幹燥二氧化碳
向Ⅳ噴水後的紫色試紙通入二氧化碳
現象:
I由紫變紅
II 仍為紫色
III仍為紫色
IV由紫變紅
分析與結論:
I紫色石蕊遇酸變紅
II水不能使紫色石蕊遇水變色
III二氧化碳不能使紫色石蕊變色
IV二氧化碳和水混合後能使紫色石蕊變紅
分析:
Ⅰ是為了得到“酸能使得紫色石蕊變紅”的結論。
Ⅱ和Ⅳ對比:水不能使紫色石蕊變紅,二氧化碳和水能使得變色
Ⅲ和Ⅳ對比:單獨的二氧化碳不能使紫色石蕊變紅,二氧化碳和水能使得變色
Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ對比得出:
1、二氧化碳和水反應生成了新物質。
2、二氧化碳和水反應生成的新物質是酸性物質。
注:
1、該實驗的結論是:二氧化碳和水反應生成酸性物質。(不能寫成生成碳酸)
2、該反應的方程式為CO2 H2O=H2CO3
因為生成的碳酸容易分解:如果将經過第四次實驗後的小花放在酒精燈上烘烤,能看到紅色又變回紫色!
分析:1、碳酸常溫下就能分解,也就是如果該變紅色濾紙長久放置也能變回紫色。
2、加熱是為了加速反應過程,碳酸分解了,那麼變紅的石蕊就又變回紫色!
小結:
根據前面所學:二氧化碳和氫氧化鈣能反應;二氧化碳能和碳反應
總結
二氧化碳的化學性質
1、和水反應CO2 H2O=H2CO3
2、和氫氧化鈣反應CO2 Ca(OH)2=CaCO3↓ H2O
3、二氧化碳和碳反應CO2 C=高溫=2CO
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