A. 模擬大氣溫室效應的實驗過程
4．溫室效應演示實驗
概述：溫室效應是近年來頻繁出現的一種環境現象，是因為溫室氣體（例如CO2）有較好的吸熱，散
熱功能，所以溫室氣體可對環境溫度的變化產生影響，我們可以用實驗來說明。 試劑與材料：紅外輻
射燈 測溫熱電偶 溫度計 燒杯燒瓶 滴管 黑面圓板 簡易啟普發生器裝置鹽酸 大理石
步驟：
實驗(一)：取兩個250ml的燒杯，底部放置消光黑面圓板，在燒杯上用均勻而適當的強光照明(紅外輻
射燈)，用Ni-Cr同軸熱電偶置於燒杯中心距底2厘米處測溫，並記錄。用玻璃片遮蓋一個燒杯，用啟普
發生器制CO2通入其中，用燃燒的火柴檢驗是否集滿，集滿後取出導管和玻璃片，燈光均勻持續照射，
每30秒讀兩燒杯溫度值，並記錄，取10組數據(共計5min)。
實驗(二)：（如下圖准備裝置）在兩只燒杯里分別充滿CO2和空氣，塞緊帶有溫度計和膠頭滴管的橡皮
塞。再把兩只燒瓶放在紅外線下照射，觀察溫度升高的情況。調節兩瓶的溫度，均達30℃時，在相同
環境下，觀察溫度下降的情況。
圖1 溫室效應實驗裝置圖
結果與討論：
實驗(一):未通CO2時，兩燒杯存在0±2℃的溫度差異，通入CO2後，裝有CO2的燒杯溫度高於鄰杯，1分
鍾左右達最大值10℃左右，而後溫度差逐漸縮小。為什麼？
實驗(二):兩瓶在相同光線照射下，裝CO2的溫度較鄰瓶高，最大可達4℃， CO2降溫速度較慢。比較兩
種方法，為什麼實驗(一)的溫差較大，效果明顯?
B. 如圖是某興趣小組設計的模擬生物圈「溫室效應」的實驗裝置．請回答：（1）A和B是一組對照實驗，其中對照
（1）通過分析比較A、B兩裝置，發現惟一不同就是二氧化碳的濃度不一樣，所以兩實驗裝置為對照實驗組，惟一變數為二氧化碳濃度；本實驗探究的是高二氧化碳濃度對溫度的影響，所以實驗組為B組，起對照作用的是A組；作為模擬「溫室效應」的一組對照實驗，要保證變數的惟一性，盡量減少其他因素對實驗結果的干擾，所以除了二氧化碳的濃度不同外，兩個生態瓶中各種成分的量、大小等應盡量保持相同，這爛仿唯樣得出的結論也令人信服．
（2）生態系統是指在一定的地域內，生物與環境所形成的統一的整體，生態系統包括非生部分和生物部分．裝置中既有非生物部分：河水、泥沙、光等，又有生物部分：水草、小魚、微生物等，符合生態系統的概念．
（3）實驗一段時間後，如果B內的溫度比A內高，說明含有高濃度二氧化碳的氣體，能夠導致氣溫的升高，則可證明「溫大冊室效應」會導致氣溫上升．
（4）為了減緩「溫室效應」，人類應倡導低碳生活．作為一個中學生，應當從自身做起．一、做「節能減排」的宣傳者；二、做「節能減排的實踐者」：①購買簡單包裝的商品，用布袋代替飢培塑料袋②減少喝瓶裝水和飲料 ③隨手關燈，使用節能電器 ④重復使用紙張，雙面列印⑤外出時步行或乘坐公共交通工具 ⑥親近大自然，參加植樹造林活動．
故答案為：（1）A；一致（相同）；
（2）生態系統；（3）高；
（4）隨手關燈、外出時步行或乘坐公共交通工具等（其他答案合理也可）．
C. 設計一個實驗,證明二氧化碳能產生溫室效應
【實驗用品】
集氣瓶、玻璃片、燒杯、梯形鐵片、噴霧瓶、酒精燈、橡皮塞（帶導管）。
雪碧、礦泉水瓶（質地較軟）、蠟燭枝陪（長短各幾支）、石蕊染色的乾燥小花、澄清石灰水。
【教學過程】
教師活動
學生活動
設計意圖
一、引入新課
（課件演示動畫）有人牽著一條狗走進爪哇的毒谷，狗暈倒了，人卻安然無恙；當人彎腰欲救狗時，人也暈倒了。這是為什麼呢？
[講述]這是二氧化碳所致。那麼二氧化碳具有哪些性質呢？本節課我們一起來探究一下。並板書課題。
[板書]二氧化碳的性質和用途。
學生觀看動畫。
學生回憶有關二氧化碳的知識，
並思考動畫中提出的問題。
①通過動畫這種形式激發學生的學習興趣。
②通過動畫提出問題，作為後面探究活動的切入點，激發學生的探究興趣。
二、學生實驗探究
教師安排學生實驗的內容，同時提醒操作的注意事項並巡查和指導學生進行探究實驗。
（學生探究完，匯報交流後用大屏幕展示。）
1、物理性質：通常情況下，二氧化碳是一種無色、無味的氣體，可溶於水（1:1），密度比空氣大。
2、化學性質：
①不能燃燒，一般也不支持燃燒。
學生在老師的指導下分組實驗：
（學生探究內容詳見附件2）
學生實驗1
觀察一瓶二氧化碳的顏色、狀態並聞其氣味。
學生實驗2 教材[實驗6-4]
學生實驗3 教材[實驗6-5]
（學生探究完畢，填好相關《實驗報告》並匯報交流，得出二氧化碳的有關性質。）
學習科學實驗方法，進行觀察記錄，並初步學習分析實驗現象。
[過渡]二氧化碳溶於水的過程中，有沒有發生化學變化呢？
（指導學生繼續探究，探究結束後匯報交流，再用大屏幕展示）
②二氧化碳與水反應生成不穩定的碳酸
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3=H2O+CO2↑
（碳酸不穩定，易分解加熱時分解更快）
（引導學生分析回答課前動畫中的問題）
學生繼續進行探究實驗活動。
學生實驗4：詳見附件3
教材[實驗6-6]
學生探究結束後，匯報交流。
學生分析課前動畫中的問題。
培養學生的合作精神，學會從實驗中得出結論。
培養學生的口頭表達能力。
與課前所提問題猛消蠢相呼應，讓學生興趣持續保持。
[講述]生產汽水等碳酸飲料，就是利用二氧化碳能溶於水這一性質。（展示一瓶雪碧）你們能否設計一個實驗證明飲料中含有二氧化碳氣體呢？
（組織學生討論並請一位同學上台演示）
[講述]發生這一反應的原理就是二氧化碳與石灰水反應生成了白色的碳酸鈣沉澱的緣故。（用大屏幕展示）
③二氧化碳與石灰水的反應
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
常用此反應來檢驗或鑒定二氧化碳。
①學生思考，參與班級的討論與評價。
②積極思維，大膽設想，各抒己見。
③上台演示實驗，證明自己的猜想。
引導學生主動參與，自己設計實驗，培養學生實驗探究能力。
及時科學地鼓勵評價學生，讓學生產生良好的情感情緒體驗。
體會化學就在我們生活中間，我們的生活離不開化學。
[多媒體播放]（詳見附件4）
乾冰是什麼？乾冰與二氧化碳是什麼關系？請同學們閱讀教材P115
二氧化碳還有哪些用途？繼續閱讀教材P116有關內容，看完後匯報交流。
（大屏幕展示）二氧化碳的用途
[過渡]二氧化碳有如此重要作用，是不是二氧化碳越多越好呢？
組織學生閱讀教材有關「溫室效應」內容，並思考如何防止「溫室效應」。
多媒體播放有關「溫室效應」的資料。
（詳見附件5）
[討論]：如何防止溫室效應？為了減緩溫室效應，作為學生我們該做些什麼？
（學生討論完畢，用大屏幕展示）
學生閱讀教材
學生閱讀教材
學生觀看、聆聽，
並思考和參與討論。
①運用現代信息技術，發揮多媒體的教學功能。
②培養學生看圖說文和閱讀教材的習慣。
③使學生感到環境問題就在我們身邊，與我們息息相關。強化環保的重要性和學生的環保意識。
[小結]引導學生對本課所學知識
進行小結（再用大屏幕展示）
（詳見附件1）
學生學會歸納，學會學習，使所學知識系統化。
使學生對知識進行整理使其條理化。
[課堂練習]（詳見附件6）
學生猜想、動手驗證，
並思考分析原因。
開拓學生視野，促進知識運用，加強學科間的聯系。
[布置作業]（詳見附件7）
課後完成本課練習。
及時鞏固，加強理解和記憶。
附件1
【板書設計】：（用大屏幕展示）
課題3 二氧化碳和一氧化碳
一、二氧化碳的性質及用途
1.物理性質：通常情況下，二氧化碳是一種沒有顏色、沒橋衫有氣味的氣體，能溶於水（1:1），密度比空氣大。
2.化學性質：①不能燃燒，一般也不支持燃燒。（不供給呼吸）
②與水反應生成不穩定的碳酸。
CO2+H2O=H2CO3
碳酸不穩定，易分解，加熱時分解更快。
H2CO3=CO2↑+H2O
③與石灰水的反應
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O(利用此反應可鑒定二氧化碳氣體)
3.用途：①光合作用的原料；②氣體肥料；③滅火；④「乾冰」用作製冷劑和用於人工降雨；⑤化工原料。
4.溫室效應
⑴能產生溫室效應的氣體有：二氧化碳、臭氧、甲烷、氟氯代烷等。
⑵減緩溫室效應的措施
①改變能源結構，減少使用煤、石油、天然氣等化石燃料，更多地利用太陽能、風能等清潔能源。
②大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐，保護綠地等。
③節約紙張，不使用一次性的筷子等。
附件2：
附件3：學生實驗4
附件4：乾冰的利用及人工降雨
美國某地質勘探隊，有一次在勘探油礦時，他們用鑽探機往地下打孔，忽然從地下噴出一大堆像雪花一樣的固體。好奇的隊員上前滾雪球，結果手上起泡變黑。原來那「白雪」不是雪，而是一種名叫「乾冰」的物質。
「乾冰」不是冰，不是水凝結而成的，而是由無色氣體——二氧化碳通過降溫加壓變成的，所以，乾冰就是固態二氧化碳。乾冰升華時，吸收大量的熱，使周圍空氣溫度降低，而且沒有液體留下，因此可作製冷劑。如果用飛機從高空撒播乾冰，由於乾冰升華吸熱，空氣中的水蒸氣迅速冷凝變成水滴，於是就開始下雨了，這就是乾冰用於人工降雨的秘密。
附件5 溫室效應
在100多年前，空氣中的二氧化碳濃度基本保持在一個不變的值上。隨著工業化的發展，煤、石油、天然氣等燃料的大量燃燒，產生了大量的二氧化碳。再加上人口驟增，森林的不斷被砍伐，就使大氣中的二氧化碳含量不斷增加。我們人類的活動一方面大量消耗氧氣產生二氧化碳，另一方面又削弱轉化吸收二氧化碳的渠道，則自然界中氧氣和二氧化碳的平衡受到破壞，從而產生溫室效應。從1860年到1970年，大氣中二氧化碳的含量由0.028%增加到0.032%，且仍在繼續增加。根據電腦模擬預測，今後數十年中，二氧化碳將增加一倍，地球平均氣溫由原來的2 ℃，將升高3～5 ℃，兩極地區有可能升高10 ℃。氣溫升高將會使冰川融化，海平面升高。全世界的城市1/3在沿海，或離沿海60公里之內，有被海水吞沒的危險。台灣有關部門日前的一項研究報告指出，如果海平面上升1米，台灣將損失272平方公里的土地，台灣將有超過50萬人面臨威脅。可見「溫室效應」帶來的災難是全球性的。
為避免這一災難，人們動了很多腦筋。當然，對付二氧化碳的最好辦法莫過於有效地利用它，我國太原工業大學煤化工研究所近年來一直致力二氧化碳與甲烷重整，二氧化碳合成醇、二氧化碳合成甲酸等課題的研究。顯然，這是一個值得重視的克服能源危機和保護環境兩全其美、相得益彰的方法。
附件6 【課堂練習】
1、（猜猜看，做做看）如右上圖所示，點燃長短兩支蠟燭，再用一個大燒杯扣住，將觀察到的現象是：
[猜猜看，你預測的現象是]
①兩支蠟燭由低到高依次熄滅；[你的依據是]
②兩支蠟燭由高到低依次熄滅；[做做看，實驗結果看到]
③兩支蠟燭同時熄滅。[你的解釋是]
2、小明用如右下圖所示裝置進行「人體呼出的氣體中CO2是否比吸入的空氣中CO2含量多」的探究實驗。實驗操作及觀察到的現象如圖所示：
（1）根據實驗現象，小明得出的結論是 。
（2）寫出該實驗中澄清石灰水發生變化的化學方程式： 。
（3）小明想進一步了解人體呼出和吸入氣體中CO2含量變化的原因，通過查閱資料，知道這是由於在體內肺泡與血液、血液與組織細胞之間發生了 交換。
附件7 【鞏固練習】
1、向蔬菜溫室大棚里施放適量的二氧化碳，其目的是（ ）
A、使害蟲窒息死亡，有效防治病蟲害 B、避免發生火災
C、促進植物的光合作用 D、使溫室內的溫度穩中有升
2、檢驗某無色氣體是否是二氧化碳的方法是（ ）
A、將氣體通入紫色石蕊溶液中 B、將氣體從一個容器倒入另一容器中
C、將點燃的木條伸入集氣瓶中 D、將氣體通入澄清的石灰水中
3、兩支試管中各注入5 mL滴有石蕊試液的蒸餾水，通入二氧化碳氣體，然後一支加熱，另一支撒入少量的活性炭，其顏色變化為：①紅—紫—無②紫—紅—紫③紫—紅—無④無—紅—無；其中正確的是（ ）
A、①② B、②④ C、②③ D、①③
4、下列物質的用途中既利用了物質的物理性質，又利用物質的化學性質的是（ ）
A、二氧化碳用於滅火 B、石墨用作電極 C、乾冰用於人工降雨 D、焦炭用於冶金工業
5、為了保護我們人類賴以生存的地球，應該限制二氧化碳的排放量，以控制日趨嚴重的溫室效應。
（1）科學家採用「組分轉化」技術，將CO2和H2以一定比例混合在一定條件下反應，生成一種重要化工原料和水。反應的化學方程式為2CO2+6H2 =（ ）+4H2O，括弧內重要化工原料的化學式為 。
（2）為了減緩大氣中二氧化碳含量的增加，以下建議可行的是（填序號）
①大量植樹造林，禁止亂砍濫伐；
②禁止使用煤、石油、天然氣等化石燃料；
③更多地利用核能、太陽能、風能、地熱等。
6、17世紀，英國著名科學家普利斯特里為研究空氣的成分時，做了下列的實驗：用一個玻璃鍾罩將一根燃著的蠟燭和一隻實驗用的小老鼠一同扣上，一段時間後，蠟燭漸漸熄滅，小老鼠也開始抽搐；直至死亡。普利斯特里被這種現象所困擾，老鼠是否死於被污染的空氣？於是，他用處理後潔凈空氣重復了上述實驗，用來實驗的小老鼠同樣未能倖免於難！