探究啤酒中的气体主要物质——二氧化碳的性质

探究啤酒中的气体主要物质
——二氧化碳的性质
建始县发族实验中学 肖友兵
设计思路：
新课标基本理念中指出：注意从学生的已有经验出发，让他们在熟悉的生活情景中感受化学，了解化学与日常生活的联系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题，?让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法。在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力。本课以对学生十分熟悉的啤酒中的气体物质的探究为活动，学习和运用探究过程，归纳总结二氧化碳的性质，能十分高效的达到三维目标。
教学过程
师：当你仔细观察和思考过打开啤酒瓶盖后的现象吗？
生：观察过（或没有）。
师：你知道啤酒中的气体是什么物质吗？它有哪些性质？
生：不知道。
师：我们模仿科学家探究新物质的方法去揭开它的真相，有兴趣吗？
生：好。（声音哄亮）
评：老师采用模仿科学家科研的过程去弄清学生熟悉的生活现象，对启动学生的学习兴趣收到很好的效果。
师：我们在初一生物课中学习过科学探究的过程是怎样的？
生：提出问题→作出假设→设计实验检验假设→得出结论
师：对。首先我们提出问题“啤酒中的气体是什么物质”，接下来的探究步骤是什么？
生：作出假设。
活动一：
师：对。（打开啤酒瓶盖）请同学们观察气体的颜色（无色气体）。我提示同学们，我们先假设它是我们学习过的气体，因为我们有能力用实验来验证我们的假设。请同学们讨论。生：（热烈讨论，举手发言）可能是氢气，也可能是氧气，也可能是二氧化碳气体。
师：（课件出示表格，边提问边实验边填表）有什么办法证明它是否是氢？可能看到什么现象？
生：用燃着的木条放在啤酒瓶口，看气体能不能燃烧。
师：（演示实验：用燃着的木条放在啤酒瓶口）看到什么现象？
生：气体不能被点燃。
师：得出什么结论？
生：该气体不是氢气。
师：指导学生记录实验现象和分析结论。
（同法得出该气体也不是氧气。）
评：学生学探究方法
师：怎样用实验验证它是否是二氧化碳？可能看到什么现象？
生：可能答不出来。
师：（提示）前面学习“探究蜡烛燃烧产物”时怎样检验产生的气体是二氧化碳？
生：通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊。
师：对。那么就请你设计实验，然后你们自己用桌子上的实验用品作实验来证明你的假设。
生：（动手实验：用带导管的橡皮塞塞在啤酒瓶口，另一端通入盛澄清石灰水的试管中，轻轻振荡啤酒，有大量气泡产生，澄清石灰水变浑浊。）
师：看到什么现象，得出什么结论？
生：石灰水也变浑浊，该气体是二氧化碳；
师：对，该气体是二氧化碳，通过以上的实验你可以得出二氧化碳的一些性质吗？
生：在老师的指导下总结出二氧化碳的几点性质（①不能燃烧，也不能支持燃烧；②能与石灰水反应）。
评：学生用探究方法学
活动二：二氧化碳的水溶性
师：我再向大家提出一个问题，二氧化碳气体是怎样进入酒中的呢？请大家
大胆的设想：是它自己主动进入，还是人们强制它进去？
生：可能是自己主动进去，也可能是人们强制它进去的。
师：怎样做实验来验证？
生：（讨论一段时间后回答）暂时还没有好的办法。
师：没关系，先看老师做一个实验，请大家认真观察现象，然后分析解释，得出结论。（实验：向装有二氧化碳气体的饮料瓶中加入约半瓶水，旋紧瓶塞后振荡）
生：看到饮料瓶变瘪了，说明瓶中气体减少。
师：气体到哪儿去了？得出什么结论？
生：（可能答不出来）在老师的引导下得出“二氧化碳能溶解于水”的结论。
师：人们强制它进入溶液中即增加压强时情况怎样呢？让我再给大家做一个实验：大注射器中收集一半容积的二氧化碳气体，然后吸入一定量的水，振荡后观察，气体体积减小，用力推动活塞，气体体积进一步减小，用力拉动活塞，气体体积增大，注射器壁上挂满气泡。看到什么现象？又能得出什么结论？
生：（可能不能很快说出）在老师的引导下得出“二氧化碳气体在增加压强时溶解得更多些，减小压强时溶解得少些”的结论。
师：由此你又了解到二氧化碳的什么性质？（分析小结并得出二氧化碳的水溶性的物理性质）
活动三：二氧化碳与水的反应
师：不仅仅是啤酒中有二氧化碳，许多饮料中都有，如汽水、健力宝、雪碧等，
这些饮料的味道通常都是酸味。你想知道它们带酸味的原因吗？那就请你们就在老师的指导下完成实验：（用课件出示“探究啤酒、饮料等带酸味的原因”的表格）
师：请同学们取四支试管，分别倒入1-2ml石蕊，放在试管架上，
生：分组完成实验，并观察记录现象
①???? 观察它的颜色——呈紫色
②???? 在第一支试管中滴入几滴蒸馏水，观察颜色——仍呈紫色
③???? 在第二支试管中滴入几滴醋酸，观察颜色的变化——溶液由紫变红
④???? 在第三支试管中滴入几滴盐酸，观察颜色的变化——溶液由紫变红
师：有没有哪组看到不同的现象？
生：没有。
师：好，实验很成功！你找出紫色石蕊试液变红有没有什么规律？
生：好象与酸有关，但不太清楚。
师：（引导学生看演示幻灯片分析）醋酸是有酸味的物质，它的主要成分是酸类物质，它能使石蕊变红；盐酸也是酸，它也能使石蕊变红；蒸馏水没有酸味，它不能使石蕊变红。是什么物质使石蕊变红的呢？
生：看来，使石蕊变红色不是水的作用，而是酸的作用。
师：对。那么我们再来完成下面的实验。
评：归纳推理得出结论，练习了方法，获取了知识。
生：（动手实验）再取一支试管。倒入1-2ml石蕊，通入啤酒中的二氧化碳气体，观察颜色的变化。——溶液由紫变红。
师：（写出二氧化碳的化学式）从化学式看出，二氧化碳也是不是酸类物质？
生：不是。
师：为什么二氧化碳气体通入水中后也能使紫色的石蕊变红？
生： 可能是发生了化学反应生成了酸。
师：对， 是因为二氧化碳气体跟水发生了化学反应生成了酸，这种酸叫碳酸。即H2O+CO2=H2CO3。这是二氧化碳的化学性质，我们把它记入表格中。
活动四：二氧化碳的密度
师：我这儿还有两个实验，可以帮助我们了解一些其它的有关二氧化碳的性质：
（演示倾倒二氧化碳使杆杠不平衡的实验）看到了什么现象？
生：倒入二氧化碳气体的一端下沉，
师：你能总结出有关二氧化碳的什么性质吗？
生：二氧化碳的密度比空气的大
师：我再为大家演示一个实验，看完后回答问题（演示倾倒二氧化碳使蜡烛熄灭实验），看到什么现象？
生：蜡烛熄灭，
师：有没有先后顺序？
生：有，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。
师：请同学们用我们刚才得到的二氧化碳的性质来解释这一现象。
生：能说明：⑴、二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧；⑵、二氧化碳气体 的密度比空气的密度大。
师：对！根据这一点，你认为二氧化碳有什么用途？
生：（激烈讨论后回答）可用来灭火。
评：将教材处理成练习题，个性化的处理教材，收到较好的效果
师：对。前面学过将氧气降温加压能变成液体、固体。二氧化碳能变成液体、固体吗？
生：应该能，因为加压使分子间间隔减小。
师：请同学们阅读教材87页。
生：阅读。
师：固体二氧化碳有了一个专门的名字，叫什么？它有什么特性？
生：叫干冰。有升华的特性。
师：用它来冷藏食品有什么优点？
生：升华吸热，且没有液体留下，不会使物品潮湿。
评：用所学知识解释日常现象，突出化学知识的实用性，激发学生兴趣。
师：对，它是优良的制冷剂。到此，我们就对二氧化碳的性质有了一个比较全面的认识。它可灭火、作致冷剂、制啤酒饮料等，还可用飞机在高空撒布干冰而人工降雨，参与植物的光合而为其他生物提供能量、氧气等更是离不开它。它对我们就一定没什么不利的因素吗？
生：有，太多了会产生温室效应而危及人和其他生物。
师：对，引起温室效应的主要原因是含碳燃料的燃烧而排放出大量的二氧化碳，现在人们正在为开发新能源替代含碳燃料而努力，但这是一项长期的十分艰巨的重任。这一重任要落到在坐的同学们的身上，希望同学们努力学习，为人类作贡献。
师：（小结本节） 通地对啤酒中主要气体物质的探究，得出了啤酒中的主要气体是二氧化碳以及了解到二氧化碳的主要性质和用途，知道了辨证的看待二氧化碳对人有利的一面和不利的一面，也学习了科学探究的方法。
评：这节课突出“用探究方法去教，教探究方法”的特点，结合学生熟悉的生活情景和已有的实际经验提炼学习素材，从丰富、生动的现实生活中寻找学习主题，使学生了解到化学与生活的密切关系，从而增进了学生对生活和自然界中化学现象的好奇心，发展了学习化学的兴趣，学习了基础的化学知识。