内容正文:
第三节 二氧化碳的吸收(第一课时)导学案
北京版九年级化学上册 · 第六章 开展低碳行动
一、四维核心素养
通过认识自然界吸收二氧化碳的主要途径,建立物质循环与物质变化的化学观念;借助对实验现象的对比与推理发展科学思维;经历“二氧化碳能否与水发生反应”的探究过程,提升控制变量、获取证据、得出结论的科学探究能力;结合碳循环与温室效应,体会低碳行动的现实意义,增强爱护环境、参与社会治理的科学态度与责任。
二、学习重难点
重点:自然界吸收二氧化碳的两条主要途径,即绿色植物的光合作用和海洋等水体的吸收;认识二氧化碳能溶于水并与水反应生成碳酸。难点:通过干燥纸花与湿润纸花的对比,推理出使紫色石蕊变红的是生成的碳酸而不是二氧化碳本身;初步理解碳循环中二氧化碳吸收与释放的相对平衡。
三、课前预习案
【任务一】知识回顾与教材填空
1. 大气中二氧化碳的主要来源有:含碳燃料的大量燃烧、动植物的________作用、微生物对动植物遗体的分解等。
2. 通常状况下,二氧化碳是一种无色、无味的气体,密度比空气________,________溶于水;实验室里常用________来检验二氧化碳。
3. 自然界中消耗二氧化碳的主要途径是绿色植物的________作用,该过程吸收二氧化碳,同时释放________。
4. 海洋吸收二氧化碳主要有两种方式:一种是海洋中________对二氧化碳的吸收,另一种是海洋中的________对二氧化碳的吸收。
5. 二氧化碳溶于水后,有一部分会与水反应生成________,因此汽水、可乐等被称为________饮料;大气中二氧化碳含量能够长期保持相对稳定,是因为自然界中存在________循环。
6. 二氧化碳在水中溶解的量并不很大,生产汽水时通常采用增大________的方法,使更多的二氧化碳溶解在水中;打开瓶盖后压强减小,溶解的量又会随之________。
【任务二】预习自测(每题只有一个选项符合题意)
7. 下列过程中,能够吸收大气中二氧化碳的是( )
A. 煤的燃烧 B. 动植物的呼吸
C. 绿色植物的光合作用 D. 动植物遗体的腐烂
8. 下列关于海洋吸收二氧化碳的说法中,错误的是( )
A. 海洋生物可以吸收二氧化碳,其作用与陆地绿色植物类似
B. 海水可以溶解一部分二氧化碳
C. 海水温度升高时,所能溶解的二氧化碳会增多
D. 海洋是地球上重要的碳吸收库
9. 关于二氧化碳的叙述,正确的是( )
A. 二氧化碳难溶于水
B. 二氧化碳能使被紫色石蕊染成的干燥纸花直接变红
C. 二氧化碳能溶于水,并能与水反应生成碳酸
D. 有二氧化碳存在的环境中,植物都不能生长
10. 打开汽水瓶盖时会有大量气泡冒出,这一现象主要说明( )
A. 二氧化碳能溶于水,压强减小时其在水中溶解的量减小
B. 二氧化碳的密度比空气大
C. 二氧化碳有刺激性气味
D. 二氧化碳是白色的气体
11. 下列关于二氧化碳与水反应的说法,正确的是( )
A. 二氧化碳通入紫色石蕊试液后试液变红,说明二氧化碳本身是一种酸
B. 该反应生成了碳酸这种新物质,属于化学变化
C. 碳酸很稳定,加热也不会分解
D. 水中只能溶解二氧化碳,不能与它发生反应
12. 下列做法中,有利于增加自然界对二氧化碳吸收的是( )
A. 毁林开荒 B. 植树造林、保护湿地
C. 大量焚烧秸秆 D. 把海洋垃圾倒入海中
【任务三】预习存疑
13. 通过预习,你已经知道二氧化碳能溶于水,但“溶解”和“与水反应”是不是同一回事?你打算用什么实验来证明二氧化碳确实与水发生了反应?把你的猜想写在下面。
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四、课中探究案
探究活动一:二氧化碳能否溶于水
14. 向一个充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入约半瓶水,立即旋紧瓶盖,轻轻振荡,观察塑料瓶外形的变化。
(1)观察到的现象是:软塑料瓶变________。
(2)塑料瓶变瘪的原因是:二氧化碳________水中,使瓶内气体减少,瓶内压强小于外界大气压,瓶子被压瘪。
(3)该实验说明二氧化碳具有的物理性质是:________。
(4)如果把水换成等量的空气重复上述实验,塑料瓶几乎不变瘪,设计这一对比的作用是________。
(5)反思:仅由“瓶子变瘪”能否证明二氧化碳与水发生了化学反应?为什么?
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探究活动二:到底是谁使紫色石蕊变红
15. 取四朵用紫色石蕊溶液染成并干燥的纸花,分别进行如下操作:①向第一朵纸花上喷稀醋酸;②向第二朵纸花上喷水;③把第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的干燥集气瓶中;④把第四朵纸花喷上水后,再放入盛满二氧化碳的集气瓶中;之后把第四朵纸花取出,小心烘烤。
(1)操作①中纸花变红,说明酸性物质能使紫色石蕊变________。
(2)操作②中纸花不变色,说明________不能使紫色石蕊变红。
(3)操作③中纸花不变色,说明________不能使紫色石蕊变红。
(4)操作④中纸花变红,说明喷水后的纸花遇到二氧化碳后生成了一种呈________性的新物质,这种物质是________。
(5)烘烤后,第四朵纸花又由红色变回紫色,说明碳酸________(填“稳定”或“不稳定”),容易重新分解为________和________。
(6)实验中设计②③两步的目的是作________,通过控制变量说明:使石蕊变红的既不是水,也不是二氧化碳,而是二氧化碳与水反应的产物。
探究活动三:认识自然界的碳循环
16. 阅读下列关于自然界碳循环的描述,回答问题。大气中的二氧化碳一方面通过绿色植物的光合作用被吸收并释放氧气,一方面又被海洋等水体溶解和海洋生物吸收;另一方面,含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸、微生物的分解又不断向大气中释放二氧化碳。
(1)大气中二氧化碳的“去向”主要有:________________________________。
(2)大气中二氧化碳的“来源”主要有:________________________________。
(3)正是由于吸收与释放两个过程长期保持相对平衡,大气中二氧化碳的含量才能长期________。
(4)如果森林被大量砍伐、海洋受到污染,上述平衡可能被打破,大气中二氧化碳含量上升,可能导致的后果是________加剧,全球气候变暖。
(5)结合本节知识,请你写出两条能够增加二氧化碳吸收的可行做法:________________;________________。
(6)有同学说:“既然海洋能吸收二氧化碳,我们就不必担心过量排放。”你是否同意这一说法?请简述理由。
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探究活动四:学以致用
17. 下列变化中,只属于物理变化的是________,属于化学变化的是________(填序号)。
①二氧化碳溶于水 ②二氧化碳与水反应生成碳酸 ③碳酸受热分解 ④从汽水中逸出二氧化碳气泡
18. 判断正误(在括号内画“√”或“×”):
(1)二氧化碳能溶于水,所以可用排水法在实验室收集二氧化碳。( )
(2)二氧化碳使紫色石蕊变红,是因为二氧化碳本身具有酸性。( )
(3)绿色植物的光合作用是自然界吸收二氧化碳的重要途径。( )
(4)碳酸饮料放置一段时间后气泡减少,与碳酸不稳定有关。( )
19. 简答:炎热的夏天,喝冰镇汽水时会感到凉爽,打开瓶盖又有大量气泡冒出。请用本节所学知识解释“打开瓶盖有大量气泡冒出”这一现象。
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20. 拓展思考:有同学提出,既然水能吸收二氧化碳,是不是在房间里放一盆水就能吸收室内的二氧化碳?请结合本实验结论谈谈你的看法。
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【课堂小结】
21. 用适当的内容填空,梳理本节知识:大气中的二氧化碳主要通过绿色植物的________作用和海洋等水体的________两条途径被吸收;二氧化碳能________于水,并与水反应生成________,碳酸不稳定,容易分解;正是由于吸收与释放保持相对平衡,自然界形成了稳定的________循环,人类应通过植树造林等方式增加吸收、减少排放,践行________生活。
22. 本节你还有哪些没有弄懂的问题?写在下面,下课后与老师、同学继续交流。
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五、参考答案
1. 呼吸。
2. 大;能;澄清石灰水。
3. 光合;氧气。
4. 生物;水(海水)。
5. 碳酸;碳酸;碳。
6. 压强;减小。
7. C。
8. C。
9. C。
10. A。
11. B。
12. B。
13. 参考要点:“溶解”是物理过程,二氧化碳仍以原来的物质存在于水中;“与水反应”是生成了碳酸这种新物质。可借助紫色石蕊纸花对比实验证明:干燥纸花遇二氧化碳不变色,喷水后再遇二氧化碳变红,说明有新物质生成,即发生了反应。
14.(1)瘪。(2)溶解在。(3)二氧化碳能溶于水。(4)作对照,排除瓶内气体本身遇水减少造成变瘪的可能。(5)不能。因为瓶子变瘪只能说明瓶内气体减少、压强减小,可能仅仅是二氧化碳溶解在水中这一物理过程造成的,还需要借助石蕊纸花等证据证明有新物质碳酸生成,才能说明发生了化学反应。
15.(1)红。(2)水。(3)二氧化碳。(4)酸;碳酸。(5)不稳定;二氧化碳;水。(6)对照(对比)。
16.(1)绿色植物的光合作用、海洋等水体的溶解吸收和海洋生物的吸收。(2)含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸、微生物对遗体的分解。(3)保持相对稳定。(4)温室效应。(5)植树造林、保护森林;保护海洋、防止水体污染(合理即可)。(6)不同意。海洋的吸收能力有限且速度较慢,过量排放会打破吸收与释放的平衡,引起海水酸化和气候变暖,仍需从源头减排并保护植被和海洋。
17. 物理变化:①④;化学变化:②③。
18.(1)×;(2)×;(3)√;(4)√。
19. 参考要点:汽水中溶有较多二氧化碳并生成了碳酸。打开瓶盖后瓶内压强减小,二氧化碳在水中溶解的量减小,同时不稳定的碳酸重新分解释放出二氧化碳,因此有大量气泡冒出。
20. 参考要点:水虽然能溶解少量二氧化碳,但常温下溶解量有限,且溶解速度较慢,一盆水无法像绿色植物或海洋那样持续、大量地吸收二氧化碳;真正增加二氧化碳吸收要靠植被和海洋等自然碳库,并从源头减少排放。
21. 光合;吸收;溶解;碳酸;碳;低碳。
22. 为开放性问题,由学生根据实际情况填写,教师课后针对性辅导。
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