2022年空气中二氧化碳含量测定实验 .pdf

空气中二氧化碳含量的测定实验教案化学一班 申伟静 郝冬丽 张冬冬 徐亚辉一，教案目标知识目标：1、了解测定二氧化碳含量的简单方法；2、掌握二氧化碳的基本性质和生活中的应用；3、通过老师讲解理解二氧化碳在整个环境中作用。技能目标：1、通过观看教师的演示实验提高对实验的观察、比较能力。2、学习掌握如何使用针筒和使用玻璃仪器要注意事项；3、感悟用分类、对比的学习方法来学习化学的重要作用。情感目标：1、通过实验探究来激发学生学习的积极性和主动性，2、实验初步养成严谨求实的科学态度。3、通过对课程的学习可以让同学认识到环境保护重要性。二，教材分析本节主要围绕探究测定空气中二氧化碳含量的实验，学习定量测定混合气体中某种气体含量的方法，认识空气中二氧化碳组成及表示方法，增进对二氧化碳的理解。增加学生爱护环境的意识。三，学情分析已知1、学生通过前面的学习，已了解和初步掌握了关于二氧化碳的基本性质。2、学生通过对实验前的预习掌握了空气中二氧化碳含量测定的基本原理和操作方法。3、学生在学习中，知道了二氧化碳在我们生活中的作用和在生活中应用。4、学生在生活中知道保护环境重要意义。未知1、学生在实际操作中会出现不规范操作，对实验的结果造成影响。还可能损坏仪器。2、学生在生活中虽然知道环保知识，但付诸实践上仍然不知如何做。3、学生缺少实验中观察实验现象变化能力。在实验过程中都需要一直观察严谨的态度。四，重点难点重点：空气中二氧化碳含量测定的实验步骤难点：实验的原理精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页五，教案过程实验教案过程实验环节教师活动预想学生活动设计意图空气中二氧化碳含量的测定空气【导入新课】：前一段时间日本的核辐射引起了一场轩然大波，中国的一些城市也依次检测到碘 -131 微量辐射。核安全检测局利用的是手势核素检测仪检测到的微量元素。同学们，设想一下如果让我们来测碘 -131 这种微量元素含量大家怎么测呢？这个问题放在实验室来进行实验是不是与以往的实验不一样了呢？这个实验我们提出的是一个问题。那是因为今天我们的实验即将进入一个新的转折点探究式实验【提问】同学们，我们已经做过很多验证性实验那什么是验证实验呢？【讲述】所谓验证性实验就是在学生既得知识经验基础上设计出程式化实验方案，再由学生通过观察和操作，验证并巩固习得知识同时培养实验技能的实验方式。【提问】：那什么是探究性实验？【讲述】：探究实验是指学生在生活实践和学习新知过程发现问题，为探索未知知识，通过自己设计并实施计划，以直接或间接的直观材料为研究对象，结合已有的知识结构进行观察，实验，讨论，总结出新观点，新规律的实验方式。【阐述】以往我们的实验注重的是实验结果，已知实验原理，实验步骤，用到的实验药品等进行实验的。那今天我们的实验目的是要测出空气中的二氧化碳含量，要自己设计实验方案来完成。通过这次实验我们要认识探究实验，会解决探究性实验问题。【设问】探究性实验怎么来解决呢？【讲述】我们要首先知道二氧化碳具有什么性质，这些我们也是学过的了，根据它的性质来设计可行的，现象明显的，实验操作简单的一套实验方案来进行实验。【讲述】明确了实验目的，来看下实验原理。我们都知道酚酞使溶液酸碱性的指示剂。齐声回答：是认 真 思 考 、 归 纳并 分 组 实 验 。 发言 ， 交 流 ， 回 答出问题记得，是8.2到10.0 创设情境，激发兴趣，引入新课。让学生通过自主、合作学习，了解探究实验步骤、方法和原理，培养学生阅读和解决问题的能力。让学生通过思考，感受探究性实验的与众不同让学生自己回忆前面所学知识。回顾旧的知识，温故而知新。合理运用所学知识精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页中二氧化碳含量的测定空气中二氧【提问】还记得酚酞的变色范围吗？【讲述】对，它的变色范围是8.2到10.0 ，在碱性溶液中酚酞呈红色，在酸性或中性溶液中现无色。【提问】氨水呈弱碱性，在稀氨水中滴入几滴酚酞，溶液会有怎样变化？【讲述】对，溶液呈红色，我们在向呈红色的氨水中通入CO2，会发生下列反应：【 讲述 】随着CO2气体的通入 ，生 成NH4HCO3的增加，溶液pH会降低，当降至8 左右的时候，溶液颜色会又红色突然变为无色，我们将这一点定为测试终点。【讲述】根据上述原理，向相同体积相同浓度的氨水中通入不同地点的空气。空气中 CO2浓度越大，使用的空气体积越少；空气中CO2浓度越小，使用的空气体积越多。我们已知空旷地段空气中二氧化碳体积分数为0.033，通过对比，根据公式便可以求的测定地点的空气中二氧化碳的体积含量。【讲述】通过讲述的实验原理，我们知道这次实验只是弱酸与弱碱的中和反应。通过这个实验原理我们同学可以知道本实验的大致步骤，就是在有酚酞的碱性溶液中通入空气直至中和完全为止。它完全的标志是什么呢？是有红色变成白色。首先我先介绍一下，这次我们实验的主要仪器：一个是注射器，另一个是为穿透的橡胶塞。这就是我们这次实验所需的实验装置。【提问】大家回忆一下，当你们制备气体时，连接装置后，我们第一步该做什么呢？【提问】是的，那我们这个装置应该怎么检查它的气密性呢？同学们讨论讨论【讲述】很好，该同学回答的很对，夸奖该同学下面我们就要装药品了，装药品的时候要注意了，使大使馆倾斜一些角度，然后收取一定量的液体，把注射器竖直，然后将空气排除，记下你吸取的量，当然也可以按照书上所讲的，将刻度调制10ml 【提问】下面我们就要抽气，老师说几个地方的空气，大家说说可不可以抽气？在化学工厂排水的上空？为什么？【讲述】这是因为那里的空气被污染了，含有酸性气体，根据我们的实验原理，影响实验。本次实验直接抽实验室外面的空气与抽实验室里面的空气。下面就要到摇成红色检查气密性正在细语讨论先 吸 取 一 定 量 的气 体 ， 然 后 用 塞子 堵 住 ， 然 后 用力 压 着 ， 若 无 漏气 ， 则 这 个 装 置气密性良好。不能，然后就默然同学无声回顾制备气体实验，让同学知道检查气体含量时还需要检查装置的气密性联系生活实际，开发学生思考，让学生知道实验和生活紧密相连精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页化碳含量的测定荡注射器了。我们怎么摇荡呢？是像这样温柔的摇，还是剧烈的摇呢？其实这两种都可以的，唯一一点要注意的是轻轻托住注射器，不可太用力，以防注射器液体喷出去。【提问】当我们剧烈摇动时，会发现注射器内壁出现气泡，我们该怎么消除呢？【讲述】有两种方法：第一，来回抽排气体；第二，用手指轻敲注射器外壁。重复几次，直至到达实验终点，然后到实验室外抽气。记录次数N。实验中还有哪些要注意的地方，下面请看注意事项。【讲述】 1、取气地段的选择：取其地点必须是除二氧化碳以外没有其他酸性气体如二氧化硫等排放的地方 。 因 此取 其 地 点可 以 是 学 校 操场、海边、山顶、学校通风较好的课室、刚下课后门窗紧闭的教室、通风不好的长时间开会的场所等；【提问】为什么取气地点要选择除二氧化碳以外没有其他酸性气体的地方呢？【讲述】根据实验原理可知，反应是按照酸碱中和反应来测定的，如有其它酸性气体存在，则其他酸性气体会参加反应，使得测量结果偏大2、以上各地点空气中二氧化碳的提及含量需测定者在同一取样时间段重复测定三次以上，取平均值（当然也可以是几个人同时测定，取平均值）；【提问】为什么要测三次以上呢？【讲述】测量三次是为了减少偶然误差3、实验中所用酚酞和氨水的混合物必须取自统一瓶中。【提问】为什么实验中所用酚酞和氨 水 的 混合 物 必 须取 自 统 一 瓶 中呢？【讲述】同一实验，为保证实验结果的准确性，必须要使氨水和酚酞的浓度相同。如取自不同瓶中的氨水和酚酞，实验滴定终点会改变，且氨水浓度也不同，测量结果不具备可比性。偏大减少误差不知开发学生思维精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页实验小结通过这节课的学习，我们了解到了如何测量空气中二氧化碳的含量，了解到测量空气中二氧化碳的原理、步骤以及注意事项等内容。并引导大家一起来回顾一下刚学的内容。另外介绍一下如何通过蜡烛火焰的颜色来粗略的确定空气中二氧化碳的含量。当二氧化碳含量超过2%时，火光为红色；超过8%时，烛焰熄灭。六，板书设计一、教案目标1、 让同学们通过实验学会测量空气中二氧化碳的含量2、 通过教案讲解实验操作知道测量二氧化碳含量的原理二，实验原理向滴有酚酞的氨水中通入CO2： CO2 + 2NH3H2O = (NH4)2CO3 CO2+ (NH4)2CO3+ H2O = 2NH4HCO3 pH=8 溶液红色无色计算公式 N1x =0.033 N2 三，实验步骤：1，,2，装药品： 10ml 带有酚酞的稀氨水溶液（已配好）3，抽气4，排气，重复操作，记录次数N，记录在下表内N1是实验室内抽气的次数N2是空旷地点抽气的次数取样地点取样时间次数空气中二氧化碳的含量（体积含量）空旷地点N2 0.33 实验室内N1四，注意事项：1、取气地段的选择：取其地点必须是除二氧化碳以外没有精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页其他酸性气体如二氧化硫等排放的地方。因此取其地点可以是学校操场、海边、山顶、学校通风较好的课室、刚下课后门窗紧闭的教室、通风不好的长时间开会的场所等；2、以上各地点空气中二氧化碳的提及含量需测定者在同一取样时间段重复测定三次以上，取平均值（当然也可以是几个人同时测定，取平均值）。3、实验中所用酚酞和氨水的混合物必须取自统一瓶中。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页