师:同学们,大家好。今天我们学习九年级化学第六单元课题三第一课时——二氧化碳的性质。这是本节课的学习目标。首先,请同学们猜猜这种物质是什么:我是人工降雨的秘密武器,我是灭火小能手,制碳酸饮料也少不了我。
生:二氧化碳!
师:没错,就是二氧化碳。那同学们知道为什么人工降雨、灭火、制碳酸饮料都要用到二氧化碳吗?这些都和二氧化碳的性质有关,今天我们就一起来研究二氧化碳的性质。研究物质,我们往往从物理性质着手,比如颜色、状态、气味等。二氧化碳是常见的典型代表物,它无色无味,通常为气态。在加压降温的条件下,二氧化碳气体会变成液体或固体,固体二氧化碳我们称为干冰。注意,干冰外观像冰,但并不是冰。干冰易升华,升华时吸收大量的热,会导致周围环境温度下降,因此可做制冷剂用于食品保鲜。当干冰被飞机撒布在云层中,升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝成水滴,这就是人工降雨的奥秘。另外,由于干冰升华会出现水雾,还能制造云雾缭绕的舞台效果。对于气体,密度和溶解性也是我们要研究的。同学们知道二氧化碳的密度与空气相比,谁大谁小?二氧化碳能否溶解在水里?我们可以回忆二氧化碳的收集方法来猜测这两点性质。我们一般用向上排空气法收集二氧化碳,因为它密度比空气大;不宜用排水法收集,说明二氧化碳很可能能溶解在水里。那如何通过实验证明二氧化碳密度大于空气呢?方法很多,比如将二氧化碳气体充入气球,观察气球往下沉。课本采用的方法是,把二氧化碳慢慢倒入放有一高一低两根燃着蜡烛的烧杯中。现在,请同学们观看实验。
(演示实验:将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中,观察到下层蜡烛很快熄灭,紧接着上层蜡烛熄灭)
师:我们看到,将二氧化碳气体缓缓倒入烧杯,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧;下层蜡烛先熄灭,说明二氧化碳密度比空气大。正因为二氧化碳有这些性质,所以可用于灭火。学以致用,请同学们思考这个问题:向装有干冰的烧杯中加入热水,你能预测可能出现的现象吗?
生:干冰升华产生大量二氧化碳气体溢出,下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭。
师:对!干冰易升华,加热水加速干冰升华,产生大量二氧化碳气体。由于二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,所以会看到下层蜡烛先熄灭,上层蜡烛后熄灭的现象。现在请同学们观看实验,看是否如此。
(演示实验,现象如预测)
师:同学们看到了,我们的预测是正确的。刚才用实验证明了二氧化碳密度大于空气,那如何设计实验证明二氧化碳能溶解在水里呢?可以将一支充满二氧化碳的试管倒扣在水中,一段时间后观察到试管内液面上升。课本采用的方法是,向一个收集满二氧化碳的软质塑料瓶中加入约1/3体积的水,立即旋紧瓶塞震荡。下面观察实验现象。
(演示实验:向收集满二氧化碳的软质塑料瓶中加水,旋紧瓶盖震荡,观察到塑料瓶变瘪)
师:我们看到,往充满二氧化碳的软质塑料瓶中加入一定体积的水,震荡后塑料瓶变瘪了,这说明二氧化碳能溶解在水里。因为二氧化碳溶于水,导致瓶内压强减小,所以塑料瓶变瘪。通过阅读课本,我们知道一体积的水约能溶解一体积的二氧化碳。学以致用,请同学们尝试解释这个问题:往充满二氧化碳的集气瓶中倒入一定体积的水,震荡、翻转,松开手,为什么玻璃片不会掉落呢?
生:二氧化碳能溶解在水里,导致集气瓶内压强减小,外界大气压拖住玻璃片,所以不会掉下来。
师:非常好。到此,我们可以补充二氧化碳的性质,请同学们打开课本117页完成下面的表格,里面包含二氧化碳的物理性质和化学性质。通过刚才的学习,我们知道了二氧化碳密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧,能溶解在水里。那同学们,二氧化碳溶于水的过程中是否发生了化学变化呢?这需要用到石蕊来帮忙。石蕊是植物的一种色素,呈紫色,溶于水形成紫色石蕊溶液,遇酸会变成红色。我们这样探究:把紫色石蕊溶液分别取出少量于两支试管中,向其中一支试管中滴加塑料瓶中的液体。现在请同学们观看实验,看看会出现什么现象。
(演示实验:分别取少量紫色石蕊溶液于两支试管,取少量塑料瓶中的液体滴加在一支装有紫色石蕊溶液的试管中震荡,观察到紫色石蕊溶液变红色)
