10.探究二氧化碳与水的反应
二氧化碳和水反应实验的创新设计
二氧化碳和水反应实验的创新设计作者：胡海铭来源：《中学教学参考·理科版》2014年第03期二氧化碳和水反应实验是初中化学教材的一个重要实验。
人教版教材利用4朵染有紫色石蕊的干燥纸花探究干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊变红，而二氧化碳与水反应生成的碳酸能使紫色石蕊变红。
实验过程如下图。
该实验设计很有说服力，也能激发学生兴趣，但在实际教学中教师真正去做这个实验的并不多，原因主要有两点：一是编织4朵漂亮纸花不容易，染色就更麻烦，耗时太长；二是4朵纸花的放置和固定等要多人参与方能较好完成实验。
为此我对人教版所示的实验装置进行了如下改进。
一、实验用品Y型三通管、锥形瓶、带导管的单孔橡皮塞、大理石、稀盐酸、稀醋酸、紫色石蕊染过的干燥滤纸（2片）、蒸馏水、喷壶。
二、实验装置及过程（如图2-1、2-2、2-3、2-4、2-5、2-6、2-7所示）图2-1图2-2图2-3图2-4图2-5图2-6三、实验操作及现象1.将紫色石蕊染过的两片干燥滤纸分别放入三通管两支管中（如图2-1）。
2.向锥形瓶中加入大理石和稀盐酸，观察到三通管两支管中染过紫色石蕊的干燥滤纸均无明显变化，说明二氧化碳不能使紫色石蕊变红。
3.取下Y型三通管用食指堵住三通管一放有染过紫色石蕊的干燥滤纸的支管，再用喷壶向另一放有干燥染过紫色石蕊的干燥滤纸的支管喷水（如图2-2）。
观察两支管滤纸颜色无明显变化（如图2-3），说明水也不能使紫色石蕊变红。
4.再用连接Y型三通管的橡皮塞塞紧锥形瓶（如图2-4），湿润的染过紫色石蕊的滤纸很快就变红了。
说明二氧化碳与水反应的生成物能使紫色石蕊变红。
5.然后取下Y型三通管，用食指堵住三通管中已经变红的石蕊滤纸的支管，再用另一喷壶向另一支管喷稀醋酸（如图2-5）。
喷稀醋酸的滤纸立即显红色，说明醋酸能使紫色石蕊变红。
6.用电风机吹两支管（如图2-6）。
观察滤纸颜色变化，喷稀醋酸的滤纸仍显红色，而另一支管从红色又变回紫色。
2019年全国中考化学真题分类解析 考点6 二氧化碳制取和性质
2019年全国中考化学真题分类解析考点6 二氧化碳制取和性质一、选择题10．（2019·北京）下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法不正确的是（）A.制CO2的药品B．发生装置C．收集装置D．比较CO2与空气的密度【答案】A【解析】A.实验室中用石灰石或大理石和稀盐酸发生复分解反应，制取二氧化碳，用稀硫酸来制取时会产生微溶于水的硫酸钙阻碍了反应进行，故错误；B.反应物为固体和液体，且不需要加热，常使用固液常温型，使用长颈漏斗要伸到液面以下造成液封，故正确；C.二氧化碳的密度比空气大，常采用向上排空气法收集，导管要伸到液面以下，故正确；D.将二氧化碳倒入两种高低不同的燃着蜡烛时，蜡烛的火焰从低到高依次熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，故正确；选A。
7．（2019·山东德州）下面是某同学在制取二氧化碳时选用的实验装置或操作方法，正确的是（）A．发生装置B．收集C．干燥D．验满【答案】D【解析】实验室中常用大理石或石灰石与稀盐酸反应来制取二氧化碳，反应物的状态和反应条件属于固液常温型，故发生装置A错误；二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，B错误；干燥二氧化碳气体时，进气管与出气管的方向是“长进短出”，C错误；检验二氧化碳是否集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，D正确。
18．（2019•江苏苏州）下列有关CO2实验的图示正确的是（）A．制取CO2B．收集CO2C．验证CO2已集满D．验证CO2能与水反应【答案】D【解析】实验室制到二氧化碳所用装置为固液常温型，如图A装置，长颈漏斗需要将下端插入液面以下才可以，否则装置漏气，收集不到足量的二氧化碳气体；二氧化碳能溶于水，不宜用排水法收集，即使二氧化碳能用排水法收集，也应该采取“短进气，长出水”的原则进行；验满时应该将燃着的木条放在集气瓶口，而不是伸入集气瓶内部，二氧化碳与水反应生成碳酸，能使紫色石蕊溶液变红，采用如图装置，长进短出，二氧化碳从滴有石蕊溶液的水中通过时，与水反应生成碳酸，然后溶液会变红，现象比较明显，所以综上所述，本题的正确答案是D。
《二氧化碳和水反应的探究》教学设计
《二氧化碳与水反应的探究》教学设计一、教学总体设计本节课采取目标导向式教学设计，它是是一种从教学目标出发并以目标为核心的教学设计模式，最早由皮连生教授在其《智育心理学》中提出。
根据相关课题的研究，先制定教学目标，一切教学策略的设计、教学流程的编排、教学评价的实施围绕教学目标，以达到教学目标的程度为终点。
而教学目标的制定和实施又是基于过程的，即通过对课标要求、教材内容、学生情况的分析，在知识与技能、过程与方法与情感态度与价值观目标之间建立起直接、必然的联系。
课标对接教材分析学情分析教学背景分析教学目标教学内容实施教学绩效评价策略设计流程编排即时评价达标测验二、教学背景分析（一）课标对接“身边的化学物质”贯穿于整个初中化学教学中，初中化学课程标准指出，通过引导学生认识和探究身边的化学物质，了解化学变化的奥秘，是化学启蒙教育的重要内容。
初中化学课程标准对二氧化碳知识的学习做出如下要求：知道二氧化碳的主要性质和用途，以及对人类生活的影响，并了解自然界中的碳循环。
（二）教材分析本节课选自义务教育课程标准实验教科书《化学》九年级上册中的第六单元课题3《二氧化碳和一氧化碳》。
从学科内容看，二氧化碳是初中元素化合物的核心，本节课具有承前启后的纽带作用。
从研究方法看，对二氧化碳与水反应的探究过程中蕴含了丰富的科学思维方法，这对学生以后研究其他物质具有指导意义。
从社会价值看，二氧化碳与自然界生命活动、地球生态平衡有关。
目前，引起的温室效应、海洋酸化的问题已引起人们的共同关注，全面系统的研究CO2的性质更具有现实意义。
本节课能帮助学生正确认识化学与社会发展的关系，有利于提高学生的综合素质。
（三）学情分析1．思维特点（1）优势：初三学生的言语、感知觉、记忆、想象和思维能力都有了进一步的提高，思维过程和认知结构也产生了具体的变化，能够熟练将假设、抽象概念、逻辑法则以及逻辑推理等手段运用到化学学习中，并且仍在不断的发展之中，提高了问题解决的精确性和成功率。
二氧化碳和水生成碳酸的化学方程式
二氧化碳和水生成碳酸的化学方程式二氧化碳和水生成碳酸的化学方程式为：CO2 + H2O → H2CO3在化学方程式中，CO2代表二氧化碳，H2O代表水，H2CO3代表碳酸。
二氧化碳和水生成碳酸的反应是一种酸碱中和反应。
二氧化碳溶解在水中会发生反应，生成碳酸。
这个反应是一个重要的过程，不仅在化学行业中有应用，也在自然界中发生。
当二氧化碳气体溶解到水中时，发生以下反应：CO2 + H2O → H2CO3在这个反应中，二氧化碳分子和水分子发生相互作用，形成了碳酸分子。
二氧化碳分子中的一个氧原子与水分子中的氢原子结合，形成了一个碳酸分子。
这个反应是一个可逆反应，也就是说，碳酸分子可以分解成二氧化碳和水。
碳酸是一种弱酸，它在水中会部分解离，生成氢离子和碳酸根离子：H2CO3 ⇌ H+ + HCO3-在这个平衡反应中，碳酸分子分解成氢离子和碳酸根离子。
氢离子是酸性的，而碳酸根离子是碱性的。
这个反应的速率受到温度、压力和二氧化碳浓度的影响。
在高温下，二氧化碳溶解度较低，反应速率较慢。
而在低温下，二氧化碳溶解度较高，反应速率较快。
此外，增加压力和二氧化碳浓度也会加快反应速率。
二氧化碳和水生成碳酸的反应在自然界中具有重要的意义。
大气中的二氧化碳和水蒸汽会反应生成碳酸，这是大气中酸雨的主要成因之一。
此外，二氧化碳和水也可以反应生成碳酸盐矿物，如方解石和大理石，这些矿物在地壳中广泛存在。
这个反应还与生物体的新陈代谢有关，人体内的呼吸作用产生的二氧化碳会溶解在血液中，形成碳酸。
总结起来，二氧化碳和水生成碳酸的化学方程式为CO2 + H2O → H2CO3。
这个反应是一种酸碱中和反应，二氧化碳溶解在水中生成碳酸。
这个反应在化学工业中有应用，也在自然界中发生，具有重要的意义。
二氧化碳和水发生化学反应的实验探究
二氧化碳和水发生化学反应的实验探究实验目的：1. 理解化学反应的发生原因和过程。
2. 掌握二氧化碳和水化学反应的实验方法和原理。
3. 掌握测量反应产物物质的方法和技巧。
实验步骤：1. 准备试验用品：干燥的二氧化碳气体、蒸馏水、烧杯、实验管、实验管夹、Bunsen燃气灯等。
2. 在烧杯中加入一定量的蒸馏水，然后将烧杯放在实验管架上。
3. 将实验管倒置，并在实验管中加入一定量的干燥的二氧化碳气体。
4. 将实验管夹固定在实验管口处，然后将实验管放置在烧杯中的蒸馏水中。
5. 打开燃气灯，在火焰上方升起一定高度，用火焰预热实验管底部一段时间（约30秒至1分钟），然后将实验管竖直放置到烧杯中的蒸馏水中。
6. 观察实验现象，记录实验结果。
实验原理：二氧化碳分子是由一个碳原子和两个氧原子组成的。
当二氧化碳和水混合时，二氧化碳分子中的氧原子呈负离子态，与水分子中的氢原子形成氢氧根离子。
因此，二氧化碳和水的化学反应方程式为：CO2 + H2O → HCO3- + H+。
实验结果：在实验管中加入干燥的二氧化碳气体后，观察到实验管底部气泡的产生。
将实验管放置在蒸馏水中，观察到气泡不断产生，并在实验器皿底部不断上升。
经过一段时间的反应后，气泡逐渐停止产生，实验现象消失。
观察到实验管内产生了白色的沉淀，说明反应产物为碳酸。
实验结论：当二氧化碳和水混合时，二氧化碳分子中的氧原子呈负离子态，与水分子中的氢原子形成氢氧根离子，从而产生了碳酸。
实验结果证实了二氧化碳和水之间的化学反应，也表明了这种反应可以产生新的物质，并通过观察反应结束后的产物来确认反应已经完成。
鲁教版九年级化学例题解析：解读电解水实验
解读电解水实验电解水实验是初中化学中的一个重点实验，该实验通过定性分析的方法来探究物质的宏观组成。
下面就对电解水实验作一个全面的解读。
实验目的：通过电解水实验来探索水的宏观组成。
实验装置：水电解器。
实验步骤：（1）水电解器里加满水（其中加有少量烧碱或硫酸），连接直流电源的电极。
观察并记录两个电极和玻璃管内发生的现象。
（2）一段时间后，停止电解。
用带火星的木条检验连接电源正极刻度管内的气体；用点燃的木条检验连接电源负极刻度管内的气体。
实验现象：（1）通直流电后，观察到两个电极表面均有气泡产生。
通电一段时间后，两端玻璃管内汇集了一些气体，连接电源正、负极刻度管内的气体体积比约为1︰2。
（2）连接电源正极刻度管内的气体能使带火星的木条复燃，是氧气；连接电源负极刻度管内的气体能够燃烧，火焰呈淡蓝色，是氢气。
实验结论：（宏观）水在通电的条件下，生成氢气和氧气；水由氢、氧两种元素组成；化学反应前后，元素种类不变。
（微观）化学反应中，分子可分，而原子不可分。
实验分析：（1）由于纯水的导电能力很弱，所以向水中加入少量烧碱或硫酸，可以增强水的导电性。
（2）电解水的电源必须用直流电源，不可用交流电源，因为只有直流电源才能使水中的带电微粒定向移动。
（3）实验前，必须把两个管内充满水，否则实验得不到正确的结论，并且还可能发生危险。
电解水反应的实质：水分子通电分解为氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多个氧分子聚集成氧气。
实验拓展：由氢气和氧气的体积比为1︰2，结合氢气和氧气的密度，可得出水中氢氧两种元素的质量比为1︰8[通过水的化学式（H2O）也可计算得出此结论]。
2020年中考化学模拟试卷一、选择题1．逻辑推理是一种重要的化学思维方法．以下推理合理的是（）A．在同一化合物中，金属元素显正价，则非金属元素一定显负价B．碳酸盐能与酸反应产生气体，则能与酸反应产生气体的物质一定是碳酸盐C．H2O和H2O2的分子构成不同，则化学性质不同D．中和反应一定有盐和水生成，则有盐和水生成的反应一定是中和反应2．吸入汞蒸气或者食用被汞污染的食品等易引起汞中毒，因此，汞的生产、使用等环节应严格控制。
实验9 二氧化碳与水反应 初中化学实验报告
实验类型：
验证性实验
二氧化碳与水反应
实验目的：
1.认识二氧化碳与水的反应； 2.学会对比、控制变量法等方法。
实验用品：
集气瓶、玻璃片、镊子、吹风机； 石蕊浸泡的干燥的纸花、稀醋酸。
实验过程：
实验步骤 实验现象 1.取第一朵纸花，喷上稀醋酸。 紫色纸花变 色。 2.取第二朵纸花，喷上水。 3. 将第三朵纸花直接放入盛满二 氧化碳的集气瓶中。 4.将第四朵纸花先喷上水， 然后放 入盛满二氧化碳的集气瓶中。 5.将第四朵纸花从集气瓶中取出， 纸花由 色变 色。 用吹风机小心烘干。 结论、解释和化学方程式 紫色石蕊试液与酸变 色。
结论 化学方程式： 说明碳酸 化学方程式：
。 。
问题与讨论：
1.本实验如果只证明“二氧化碳与水是否发生反应” ，哪个实验步骤是多余 的？为什么？
2.碳酸能像盐酸和硫酸那样存放于实验室里吗？为什么？
2020 年中考化学 《基础实验与实验探究》综合试题(解析版)(word版有答案)
2020 年中考化学《基础实验与实验探究》综合试题（解析版）基础实验部分1.(2019·河北)根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲为蒸发溶液的实验。
加热时若不搅拌，造成的后果是__液体飞溅__；当观察到__蒸发皿中出现较多固体____时，停止加热。
(2)乙为通过红磷燃烧前后质量的测定验证质量守恒定律的实验。
用红热的玻璃管引燃红磷，实验现象是：红磷燃烧，产生__白烟__，放出大量热。
实验中气球的作用除了使装置密闭之外，还可以防止__瓶塞弹出__；实验时若取用红磷的量不足，对实验的结果__没有__(填“有”或“没有”)影响。
2.．(2018·河北)根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲装置中仪器a的名称是__锥形瓶__；该装置作为气体发生装置对反应物状态和反应条件的要求是__固体和液体，不需要加热__。
(2)乙是探究影响铁锈蚀快慢因素的实验，为探究氯化钠是否可以加快铁的锈蚀，试管①中的物质X和试管②中的物质Y分别是__氧气和氯化钠溶液__。
(3)丙是粗盐提纯实验中的过滤操作。
过滤时，最好先将上层液体倒入过滤器，然后再倒入混有沉淀的液体，以免__沉淀先进入过滤器堵塞滤纸__，使过滤速度过慢。
在粗盐提纯实验中，若倾倒液体时液面高于滤纸边缘(其他操作均正确)，则得到的精盐质量会__偏大__(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
3.．(2019·唐山古冶区一模)根据图示实验回答下列问题：甲乙(1)图甲是丽丽同学设计的氢氧化钠与硫酸反应的实验，当观察到__溶液恰好由红色变为无色__时，说明酸碱恰好完全反应，发生反应的化学方程式为__2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O__。
实验中玻璃棒的作用是__使反应更充分__。
(2)某同学用图乙所示装置检验混在O2中的CO2并将其除去，A、B中盛放的试剂分别是__石灰水和NaOH溶液__，B中没有与A使用相同的试剂，是因为__Ca(OH)2微溶于水，其溶液的溶质质量分数很小，不易除去(或吸收)大量的二氧化碳__。
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学校报名号姓名成绩
四川省二〇一五年初中毕业生升学考试
化学学科实验操作试题（十）
探究二氧化碳与水的反应
（考试时间：10分钟）
一、实验目的：探究二氧化碳与水的反应，并通过实验证明碳酸不
稳定，受热易分解。
二、实验用品：
试管（Ф15 mm×150 mm）2支、试管架、试管夹、酒精
灯、饮料管、火柴（放表面皿上）、试管刷、盛放废弃物
的大烧杯、抹布。
蒸馏水（盛于烧杯中，贴标签)、石蕊溶液（盛于滴瓶
中）、稀盐酸（盛于细口瓶中）。
三、实验步骤：
1.检查仪器、药品。
2.向两支试管中分别加入5 mL蒸馏水，再分别滴加几滴石蕊
溶液，振荡。
3.向一只试管加入1～2 mL稀盐酸，另一只试管吹入呼出的二
氧化碳气体，观察实验现象。
4.将通入二氧化碳气体的试管中的液体加热至沸腾，观察实
验现象。
5.向监考教师报告实验现象，并得出实验结论。
6.清洗仪器，整理复位。
学校报名号姓名成绩
四川省二〇一五年初中毕业生升学考试
化学学科实验操作试题（十）
探究二氧化碳与水的反应
一、实验目的：探究二氧化碳与水的反应，并通过实验证明碳酸不
稳定，受热易分解。
二、实验用品：
试管（Ф15 mm×150 mm）2支、试管架、试管夹、酒精
灯、饮料管、火柴（放表面皿上）、试管刷、盛放废弃物
的大烧杯、抹布。
蒸馏水（盛于烧杯中，贴标签)、石蕊溶液（盛于滴瓶
中）、稀盐酸（盛于细口瓶中）。
三、实验步骤及评分标准：
实验步骤操作要求及评分标准分值得分
1.检查仪器、药品按实验用品清单清点、检查实验用
品(1分)
1分A.每次均正确启开试剂瓶，瓶塞倒
2.向两只试管中分别加入约5 mL 蒸馏水，再分别滴加几滴石蕊溶液，振荡放于桌面上。
倾倒完毕马上盖好瓶
塞（0.5分）
B.手持试剂瓶、试管操作均正确
（1分）
C.倾倒液体操作正确，且适量（取
量超过试管容积1/3以上不得分）
（0.5分）
D.胶头滴管吸取和滴加液体操作正
确，且无明显超量（1分）
E.振荡动作正确（0.5分）
3.5分
3.向一只试管加入1～2 mL稀盐酸，另一只试管吹入呼出的二氧化碳气体启开试剂瓶，瓶塞倒放于桌面上。
倾倒液体操作正确，且适量，倾倒完毕，立即盖好瓶塞
(操作错误扣第二步相应分,未按要求吹入二氧化碳，后继4、5步骤最多得2分）
4.将吹入过二氧化碳气体的试管中的液体加热至沸腾A．试管夹从试管底部套入，夹在
离试管口约1/3处(1分)
B.先预热，试管倾斜约45°（1分）
C．加热时用外焰。
试管口不向着
自己和别人。
加热到液体沸腾,且
有防止液体爆沸的移动动作。
加热
完毕，用灯帽盖灭酒精灯（1.5
分）
3.5分
5．向监考教师
报告实验现象，并得出实验结论能正确地描述实验现象，得出正确
的实验结论(1分)
1分
6．清洗仪器，整理复位洗净仪器、整理复位，擦净桌面
（1分）
1分合计10分
监考教师确认成绩学生签字。