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1、红与紫变化的奥秘一、 实验教学目标1.认识压强和温度对气体溶解度的影响。2.知道二氧化碳和碳酸之间能相互转化。3.通过对二氧化碳和碳酸之间转化的分析，初步建立变化的观念与平衡思想。4.通过对实验中二氧化碳浓度变化的数据分析，初步形成证据推理的意识。二、 实验方案设计【实验仪器】铁架台、铁夹、100mL大试管、单孔橡胶塞、导管、乳胶管、300mL注射器、酒精灯、胶头滴管、智能数字实验盘、便携式气泡水机。【实验药品】蒸馏水、紫色石蕊试剂、二氧化碳气弹【实验步骤及设计意图】实验步骤设计意图1.连接装置依据实验原理设计实验装置。2.检查装置的气密性：拉动注射器活塞，松手后可以回到初始位置，说明气密性良
2、好。防止装置漏气。3.自制气泡水（碳酸水）创设学习情境，激发学生的学习兴趣。4.探究碳酸和二氧化碳转化过程中石蕊颜色的改变和二氧化碳浓度的变化取约10mL碳酸水于试管中，加入几滴紫色石蕊试剂。1.引导学生通过对石蕊颜色变化的分析，认识到改变温度等条件可以实现二氧化碳和碳酸之间的相互转化，初步建立变化的观念。2.利用二氧化碳传感器测定二氧化碳和碳酸转化过程中，气态体系中二氧化碳浓度的变化。引导学生通过对实验中二氧化碳浓度变化的数据分析，体会温度和压强对二氧化碳在水中的溶解及二氧化碳和碳酸之间转化的影响，初步形成证据推理的意识，体验二氧化碳和碳酸之间的转化平衡。塞紧橡胶塞，按下数字检测仪开始按钮。
3、当曲线稳定后，用酒精灯加热试管，当石蕊试剂由红变紫时停止加热。连续缓慢推动注射器活塞后，立刻振荡试管。再次加热试管，当石蕊试剂由红变紫时停止加热。等待冷却至室温。三、实验操作要领1.二氧化碳传感器需先在空气中校准后再开始实验。2.实验装置不能漏气。3.气泡水制作完成，先按下排气键，释放瓶内压力后，再拆卸水瓶。4.推动注射器活塞要连续、缓慢。当感觉阻力较大时，停止推动，防止试管塞被顶出，装置漏气，实验失败。四、实验数据处理线段现 象图 片OA用酒精灯加热约80秒，试管中液体显红色。装置内气态体系中二氧化碳的浓度变化不明显。AB继续加热约40秒，试管中液体由红色渐变为紫色。装置内气态体系中二氧化碳
4、的浓度迅速升高。BC停止加热约40秒，试管中液体不变色，依然是紫色。装置内气态体系中二氧化碳的浓度略有降低。CD连续缓慢均匀推动大注射器活塞到感觉阻力明显停止推动，试管中液体颜色观察不到明显比变化，依然是紫色。装置内气态体系中二氧化碳的浓度迅速升高。DE振荡试管，试管中液体颜色由紫色渐变为红色。（与OA中红色不同）装置内气态体系中二氧化碳的浓度迅速降低。EF等待约40秒，试管中液体颜色观察不到明显变化，依然是红色。装置内气态体系中二氧化碳的浓度略有降低。FG再次加热约40秒，试管中液体由红色渐变为紫色。装置内气态体系中二氧化碳的浓度迅速升高。GH冷却至室温，试管中液体颜色观察不到明显变化。装置
5、内气态体系中二氧化碳的浓度无明显变化。数据分析目的;引导学生不仅看出升高温度时碳酸向二氧化碳的转化，也能看出降低温度时二氧化碳向碳酸的转化。不仅看出能看出减小压强和升高温度对二氧化碳溶解的影响。也能看出降低温度或增大压强时的变化。实验中石蕊颜色变化是突然的，不利于学生了解碳酸和二氧化碳的转化过程，我的创新实验中利用数字化传感器测定体系中二氧化碳浓度的变化，帮助学生基于证据，通过对数据的分析推理，进一步证实温度、压强对碳酸和二氧化碳的转化及二氧化碳溶解的影响。五、实验教学评价学生评价方式1. 小组竞赛和活动表现两种评价方式相结合，实验过程中采用小组竞赛的方式，实验结束后采用活动表现评价。2. 自
6、评、组评、师评相结合。（一）小组竞赛（将学生分为10组，每组4人）第一部分：必答题（组内每个同学在课堂练习本上完成，组间交换批改，取小组内各成员得分之和，共12分）评价内容分值自评组评师评1.影响气体在水中溶解度的因素有哪些？1分2.石蕊在中性和酸性条件下分别呈什么颜色？1分3.写出二氧化碳和水反应的化学方程式。1分4.怎样检查该装置的气密性？10分5.分析图像中AB、CD、DE、FG、GH段二氧化碳浓度变化的原因，每一段由两个小组负责。AB段2分CD段2分DE段2分FG段2分GH段2分（二）活动表现评价评价内容组评师评用描述方法说出你对气体溶解度及二氧化碳与碳酸之间转化的认识。（5分）评价标
7、准：5分。内容无科学性错误；语言表述准确；逻辑思维较为严密；有自己整合的内容；问题有一定深度。4分。内容无科学性错误；语言表述准确；逻辑思维相对严密；有自己的困惑。3分。内容无科学性错误；语言表述清楚；虽未自己整合但有一定的参考价值。六、实验教学反思1. 实验创新点：（1）用气泡水机制作碳酸：创设学习情境，激发学生的学习兴趣。操作方便、实验速度较快，无气体杂质。该装置通过加压的方法使水中溶解更多的二氧化碳，使后续实验现象更加明显。（2）利用数字化设备：从定性到定量，进一步帮助学生认识二氧化碳与碳酸的转化。将不能观察的实验现象显性化、把微小的现象放大化，呈现连续性过程，多角度、动态地分析化学变化，促进知识理解促进学生对知识的理解。基于数据，进行证据推理，体会溶解平衡和化学反应平衡，为高中的学习打下基础。2.实验有待优化方面:酒精灯火焰温度无法控制，可以用水浴加热来解决这个问题，但是此法用时较长，不利于课堂演示。如何找到一个两全其美的方法是我努力的方向。第 页
