Diseñar un experimento para demostrar que el dióxido de carbono puede producir el efecto invernadero
Botellas recolectoras de gas, piezas de vidrio, vasos de precipitados, piezas de hierro trapezoidal, regaderas, lámparas de alcohol, tapones de goma (con catéteres).
Alabastro, botellas de agua mineral (textura suave), velas (algunas largas y cortas), florecillas secas teñidas con tornasol y agua clara de cal.
Proceso de enseñanza
Actividades del profesor
Actividades de los estudiantes
Intención del diseño
1. Importar nueva lección
(animación del material didáctico) Alguien llevó a un perro al valle venenoso de Java. El perro se desmayó, pero el hombre estaba a salvo cuando el hombre se inclinó para salvar al perro, el hombre también se desmayó. ¿Por qué es esto?
[Narrador] Esto es causado por el dióxido de carbono. Entonces, ¿cuáles son las propiedades del dióxido de carbono? En esta lección lo exploraremos. Y escribe el tema en la pizarra.
[Contar] Las propiedades y usos del dióxido de carbono.
Los estudiantes ven la animación.
Los estudiantes recuerdan lo que saben sobre el dióxido de carbono y piensan en las preguntas planteadas en la animación.
①La animación es una forma de estimular el interés de los estudiantes por aprender.
②Las preguntas planteadas por la animación son el punto de entrada para actividades de indagación posteriores, estimulando el interés de los estudiantes en la indagación.
2. Exploración experimental de los estudiantes
El profesor organiza el contenido experimental de los estudiantes, les recuerda las precauciones y los métodos de inspección durante la operación y los guía para realizar una exploración experimental.
(Después de que los estudiantes exploren, informen y se comuniquen con la pantalla grande)
1 Propiedades físicas: normalmente, el dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro que es fácilmente soluble en agua (1. :1), que es más denso que el aire.
2. Propiedades químicas:
① No puede arder y generalmente no soporta la combustión.
Los estudiantes realizan experimentos en grupos bajo la guía de los maestros:
(Consulte el apéndice 2 para obtener detalles sobre la investigación de los estudiantes)
Experimento del estudiante 1
Observación El color, estado y olor de una botella de dióxido de carbono.
Materiales didácticos del experimento 2 del estudiante [Experimento 6-4]
Materiales didácticos del experimento 3 del estudiante [Experimento 6-5]
(Después de que los estudiantes hayan completado su exploración , complete el "Informe de experimento" correspondiente e informe e intercambie, y obtenga las características relevantes del dióxido de carbono)
Aprenda métodos experimentales científicos, realice observaciones y registros, e inicialmente aprenda a analizar fenómenos experimentales.
[Transición] ¿Hay algún cambio químico cuando el dióxido de carbono se disuelve en agua?
(Guía a los estudiantes para que continúen explorando, informando y comunicándose después de la consulta, y luego muestra la pantalla grande)
②El dióxido de carbono reacciona con el agua para formar ácido carbónico inestable
CO2+ H2O=H2CO3
H2CO3=H2O+CO2 ↑
(El ácido carbónico es inestable y fácil de descomponer, y se descompone más rápido después del calentamiento)
p>(Guía a los estudiantes para que analicen Responde las preguntas en la animación previa a la clase)
Los estudiantes continúan realizando experimentos exploratorios.
Experimento estudiantil 4: consulte el Apéndice 3 para obtener más detalles
Libro de texto [Experimento 6-6]
Después de que los estudiantes completen la investigación, informe.
Los alumnos analizan los problemas de la animación antes de clase.
Cultivar el espíritu cooperativo de los estudiantes y aprender a sacar conclusiones de los experimentos.
Desarrollar las habilidades de expresión oral de los estudiantes.
Revise las preguntas formuladas antes de la clase para mantener el interés de los alumnos.
[narración] La producción de bebidas carbonatadas (como los refrescos) aprovecha el hecho de que el dióxido de carbono es fácilmente soluble en agua. (Muestra una botella de Sprite) ¿Puedes diseñar un experimento para demostrar que la bebida contiene gas dióxido de carbono?
(Organiza una discusión estudiantil y pide a un estudiante que suba al escenario para hacer una demostración)
[Cuéntame] El principio de esta reacción es que el dióxido de carbono reacciona con el agua de cal para formar una precipitado de carbonato de calcio blanco. (Pantalla grande)
③Reacción del dióxido de carbono y el agua de cal
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O
Comúnmente utilizado para inspección o identificación del dióxido de carbono en esta reacción.
① Los estudiantes piensan y participan en discusiones y evaluaciones en clase.
② Piensa positivamente, haz suposiciones audaces y expresa tus propias opiniones.
③Sube al escenario para demostrar el experimento y probar tu conjetura.
Guíe a los estudiantes para que participen activamente, diseñen experimentos de forma independiente y cultiven las habilidades de investigación experimental de los estudiantes.
Brinde rápidamente estímulo y evaluación científica a los estudiantes para que puedan obtener una buena experiencia emocional.
Experimentar la química está en nuestras vidas, y nuestras vidas son inseparables de la química.
[Reproducción multimedia] (ver anexo 4 para más detalles)
¿Qué es el hielo seco? ¿Qué tiene que ver el hielo seco con el dióxido de carbono? Lea el libro de texto P115
¿Cuáles son los otros usos del dióxido de carbono? Continúe leyendo el libro de texto P116 para obtener contenido relevante e informar después de leer.
(Pantalla grande) Los usos del dióxido de carbono
[Transición] El dióxido de carbono tiene un papel tan importante, ¿no es cuanto más dióxido de carbono, mejor?
Organiza a los alumnos para que lean el contenido sobre el "efecto invernadero" del libro de texto y piensen en cómo prevenir el "efecto invernadero".
Multimedia reproduce información sobre el "Efecto Invernadero".
(Ver Anexo 5)
[Discusión]: ¿Cómo prevenir el efecto invernadero? ¿Qué podemos hacer nosotros, como estudiantes, para frenar el efecto invernadero?
(Los estudiantes terminaron la discusión y la mostraron en la pantalla grande)
Los estudiantes leyeron el libro de texto
Los estudiantes leyeron el libro de texto
Los estudiantes leyeron y escuchado,
Pensar y participar en debates.
①Utilice la tecnología de la información moderna para aprovechar al máximo la función didáctica de los multimedia.
② Cultivar el hábito de los estudiantes de mirar imágenes y leer libros de texto.
③Permitir que los estudiantes sientan que los problemas ambientales nos rodean y están estrechamente relacionados con nosotros. Fortalecer la importancia de la protección del medio ambiente y mejorar la conciencia ambiental de los estudiantes.
[Resumen] Guíe a los estudiantes para que resuman el conocimiento aprendido en esta lección
(y luego muéstrelo en la pantalla grande)
(Consulte el archivo adjunto 1 para obtener más detalles )
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Dejar que los estudiantes aprendan a resumir, aprender a aprender y sistematizar los conocimientos aprendidos.
Deja que los estudiantes organicen el conocimiento y lo organicen.
[Ejercicio en el aula] (ver Apéndice 6 para más detalles)
Los estudiantes hacen conjeturas, las verifican con sus propias manos y
piensan y analizan las razones.
Amplíe los horizontes de los estudiantes, promueva la aplicación de conocimientos y fortalezca las conexiones temáticas.
[Asignar tarea] (ver anexo 7 para más detalles)
Completa los ejercicios después de clase.
Consolidar en el tiempo para potenciar la comprensión y la memoria.
Anexo 1
Diseño de pizarra: (se muestra en una pantalla grande)
Tema 3 Dióxido de carbono y monóxido de carbono
1. Propiedades y usos del dióxido de carbono
1. Propiedades físicas: Generalmente, el dióxido de carbono es un gas incoloro e inodoro, soluble en agua (1:1), y más denso que el aire.
2. Propiedades químicas: No puede arder, generalmente no soporta la combustión. (No proporciona respiración)
② Reacciona con el agua para formar ácido carbónico inestable.
CO2+H2O=H2CO3
El ácido carbónico es inestable y se descompone fácilmente, y se descompone más rápido cuando se calienta.
H2CO3=CO2 ↑+H2O
③Reacción con agua de cal
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O (esta reacción se puede utilizar para determinar es gas dióxido de carbono)
3. Uso: ① Materias primas para la fotosíntesis; ② Fertilizante gaseoso; ③ Extinción de incendios; ④ El "hielo seco" se utiliza como refrigerante y lluvia artificial;
4. Efecto invernadero
① Los gases que pueden producir el efecto invernadero incluyen: dióxido de carbono, ozono, metano, clorofluorocarbonos, etc.
(2) Medidas para frenar el efecto invernadero
① Cambiar la estructura energética, reducir el uso de combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, y hacer más uso de energías limpias como la energía solar y la energía eólica.
② Plantar árboles vigorosamente, prohibir la deforestación y proteger los espacios verdes.
③ Ahorra papel y no utilices palillos desechables.
Adjunto 2:
Adjunto 3: Experimento estudiantil 4
Adjunto 4: Utilización de hielo seco y lluvia artificial
Un estudio geológico En los Estados Unidos, cuando el equipo estaba explorando en busca de petróleo, utilizaron una máquina perforadora para perforar agujeros en el suelo y, de repente, una gran cantidad de material sólido como copos de nieve brotó del suelo. Los curiosos miembros del equipo se acercaron para hacer rodar la bola de nieve, pero sus palmas se llenaron de ampollas y se volvieron negras.
Resulta que esta "nieve blanca" no es nieve, sino una sustancia llamada "hielo seco".
El "hielo seco" no es hielo ni está condensado a partir de agua, sino que está hecho de un gas incoloro: dióxido de carbono que se enfría y presuriza. Por lo tanto, el hielo seco es dióxido de carbono sólido. Una vez que el hielo seco se sublima, absorbe una gran cantidad de calor, lo que reduce la temperatura del aire circundante y no queda líquido, por lo que puede usarse como refrigerante. Si usa un avión para esparcir hielo seco desde una gran altura, el vapor de agua en el aire se condensará rápidamente en gotas de agua debido a la sublimación y la absorción de calor por el hielo seco, y luego comenzará a llover. El secreto del uso del hielo seco para la lluvia artificial.
Apéndice 5 Efecto Invernadero
Hace más de 100 años, la concentración de dióxido de carbono en el aire se mantenía básicamente en un valor constante. Con el desarrollo de la industrialización, la combustión a gran escala de combustibles como el carbón, el petróleo y el gas natural produce grandes cantidades de dióxido de carbono. Junto con el repentino aumento de la población y la continua deforestación, el contenido de dióxido de carbono en la atmósfera sigue aumentando. Nuestras actividades humanas, por un lado, consumen una gran cantidad de oxígeno para producir dióxido de carbono y, por otro, debilitan los canales de conversión y absorción del dióxido de carbono, destruyendo así el equilibrio de oxígeno y dióxido de carbono en la naturaleza y produciendo la efecto invernadero. De 1860 a 1970, la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera aumentó del 0,028% al 0,032% y sigue aumentando. Las simulaciones por computadora predicen que en las próximas décadas, el dióxido de carbono se duplicará, la temperatura promedio de la Tierra aumentará de 2°C a 3°C a 5°C, y las regiones polares pueden aumentar 10°C. El aumento de las temperaturas hará que los glaciares se derritan y el nivel del mar aumente. Un tercio de las ciudades del mundo corren el riesgo de quedar sumergidas en agua de mar en la costa o en un radio de 60 kilómetros de la costa. Un estudio reciente de las autoridades taiwanesas afirmó que si el nivel del mar aumenta 1 metro, Taiwán perderá 272 kilómetros cuadrados de tierra y más de 500.000 personas en Taiwán se verán amenazadas. Se puede observar que el "efecto invernadero" provocado por los desastres es global.
Se hicieron muchos esfuerzos para evitar este desastre. Por supuesto, la mejor manera de lidiar con el dióxido de carbono es usarlo de manera efectiva. El Instituto de Investigación de Ingeniería Química del Carbón de la Universidad Tecnológica de Taiyuan en mi país se ha comprometido a investigar sobre el reformado de dióxido de carbono y metano, la síntesis de alcohol con dióxido de carbono y. síntesis de dióxido de carbono del ácido fórmico en los últimos años. Evidentemente, este es un tema digno de atención que supera la crisis energética y protege el medio ambiente y se complementa.
Anexo 6 Ejercicios en el aula
1 (Adivina y hazlo) Como se muestra en la imagen de la derecha, enciende las velas largas y cortas, luego llena un vaso grande, lo obtendrás. observar ¿Cuál es el fenómeno?
[Adivina, el fenómeno que predices es]
①Las dos velas se apagan en secuencia de menor a mayor [Tu base es]
②Las dos velas; se apagan en secuencia de mayor a menor [Haz el experimento y mira los resultados]
③Las dos velas se apagan al mismo tiempo. [Su explicación es]
2. Xiao Ming usó el dispositivo que se muestra en la imagen de la parte inferior derecha para realizar un experimento de investigación sobre "el contenido de CO2 en el aire exhalado del cuerpo humano es mayor que el del aire inhalado". aire". La operación experimental y los fenómenos observados se muestran en la figura:
(1) Basado en los fenómenos experimentales, Xiao Ming concluyó que.
(2) Escribe la ecuación química del cambio de agua de cal clarificada en el experimento: .
(3) Xiao Ming quería comprender mejor las razones de los cambios en el contenido de dióxido de carbono en el aire exhalado y el aire inhalado en el cuerpo humano. Al consultar la información, supo que era causado por el. intercambio entre los alvéolos y la sangre, y la sangre y las células de los tejidos del cuerpo.
Apéndice 7 Ejercicios de consolidación
1. Aplicar una cantidad adecuada de dióxido de carbono al invernadero de hortalizas con el fin de ()
A asfixiar las plagas. muerte y controlarlas eficazmente Plagas y enfermedades B. Evitar incendios
C. Promueve la fotosíntesis de las plantas D. Aumento constante de la temperatura del invernadero
2. Prueba si un determinado gas incoloro es dióxido de carbono. El método es ( )
2. eso dióxido de carbono. El método para producir dióxido de carbono es ( )
A. Pasar el gas a la solución de tornasol violeta B. Vierta el gas de un recipiente a otro recipiente.
Enciéndalo. Inserte el. palo de madera en la botella de gas D. Vierta el gas en el agua de cal clara
3. Cada uno de los dos tubos de ensayo contiene 5 ml de agua destilada con una solución de tornasol y luego vierta el gas de dióxido de carbono. Soporte de calefacción.
Espolvorea una pequeña cantidad de carbón activado en la otra barra y los cambios de color son (): rojo-púrpura-ninguno ② púrpura-rojo-púrpura ③ púrpura-rojo-ninguno ④ ninguno-rojo-ninguno; el correcto es ( )
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ①③
4. Las propiedades físicas de las sustancias se utilizan en las siguientes sustancias. Lo que también hace uso de las propiedades químicas de las sustancias es ( )
A. El dióxido de carbono se usa para extinguir incendios, B. El grafito se usa como electrodos, C. El hielo seco se usa para la lluvia artificial, D. El coque se utiliza en la industria metalúrgica
A. El dióxido de carbono se utiliza para extinguir incendios B. El grafito se utiliza como electrodos C. El hielo seco se utiliza para la lluvia artificial D. El coque se utiliza en la industria metalúrgica
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5. Para protegernos La tierra en la que vivimos los seres humanos debería limitar las emisiones de dióxido de carbono para controlar el cada vez más grave efecto invernadero.
(1) Los científicos utilizan la tecnología de "conversión de componentes" para mezclar CO2 y H2 en una cierta proporción y bajo ciertas condiciones para generar una importante materia prima química y agua. La ecuación química de la reacción es 2CO2 + 6H2 = ( ) + 4H2O, y las fórmulas químicas de materias primas químicas importantes entre paréntesis son.
(2) Para frenar el aumento de dióxido de carbono en la atmósfera, las siguientes sugerencias son factibles (rellene el número de serie)
① Plantar una gran cantidad de árboles y prohibir la deforestación
② Prohibir el uso de combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural
③ Hacer más uso de la energía nuclear, solar, eólica y geotérmica; energía, etc
En el siglo XVII, el famoso científico británico Priestley realizó el siguiente experimento para estudiar la composición del aire: usando una campana de vidrio para combinar una vela encendida y un ratón experimental. Después de un período de tiempo, la vela se extinguió gradualmente y el ratón comenzó a temblar hasta morir. Priestley estaba preocupado por este fenómeno. ¿Los ratones murieron a causa del aire contaminado? Entonces, repitió el experimento anterior y lo trató con aire limpio. ¡Los ratones blancos utilizados para el experimento no se salvaron!