内容正文:
碳酸饮料里的化学
主讲教师:于庆松
情景导入
大家有没有思考过两个问题:
1、汽水里源源不断的气泡,究竟
是什么气体?2、为什么超市买的汽水,气泡忽快忽慢,很容易“跑气没味”?
在实验室制取纯净、平稳、可控的二氧化碳,研制一杯“标准科学汽水”。
1. 宏观辨识与微观探析:通过反应现象认
识固液反应特点,理解反应发生的宏观规律。
2. 证据推理与模型认知:根据实验现象推理最佳药品、最优装置,建立气体制备思维模型。
3. 科学探究与创新意识:能规范完成全套制取实验,能分析装置优缺点,初步学会装置优化。
4. 科学态度与社会责任:遵守实验安全规范,树立节约药品、绿色实验、规范操作的实验素养。
核心素养目标
核心任务
2、选择装置
3、优化装置
1、药品筛选
4、质检气体
任务一:药品筛选
一杯合格的科学汽水,最核心
的要求就是:气泡匀速、持续、稳定,不喷涌、不中断。
接下来请各小组完成微型对比实验,观察反应快慢、是否持续、是否可控,为我们的汽水筛选最优原料。
编号 药品 实验现象 实验分析
1 Na2CO3粉末和稀盐酸
2 块状大理石与稀盐酸
3 块状大理石和浓盐酸
4 块状大理石和稀硫酸
碳酸钠粉末与稀盐酸反应速率过快,不便于收集产生的气体
剧烈反应,迅速产生大量气泡
产生气泡,速率适中
反应速率适中,便于气体收集
浓盐酸有挥发性,使制得的CO2中混有氯化氢气体
反应产生微溶于水的硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进行
剧烈反应,产生大量气泡,伴有白雾
开始有气泡产生,后来速率减慢并逐渐停止
定原料
原料:块状大理石与稀盐酸
反应原理
CaCO3+ 2HCl=CaCl2+ H2O+ CO2↑
任务二:选择装置
类型:固液常温型
依据反应物的状态和反应条件
任务二:选择装置
排水法
向上排空气法
向下排空气法
依据气体的溶解性、气体的密度
定装置
缺点:
反应一旦开始,无法停止
任务三:优化装置
随用随开,随关随停
任务四:质检气体
第一步,所有装置先查气密性,
杜绝漏气跑气。
第二步,加药顺序:先固后液,先加大理石,后加稀盐酸。
第三步,向上排空气法收集气体。
任务四:质检气体
验收两大标准:
1、气体检验:通入澄清石灰水,变浑浊,证明是纯正二氧化碳。
2、气体验满:燃着木条放瓶口,木条熄灭,证明气体集满。
科学汽水研发
1. 水处理
原水经过过滤、杀菌、软化、除杂,得到纯净软水。
2. 调配糖浆
按比例将辅料加入纯净水中,制成调味糖浆。
3. 混合冷却
糖浆与纯净水按配比混合冷却。
4. 充入二氧化碳(核心工序)
在高压下,向冷却料液压入CO₂,形成碳酸水溶液。
5. 灌装密封(高压状态)
6. 检验、贴标、成品
未来我们继续加油
主讲教师:于庆松
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