九年级化学下册：实验活动六《探究酸与碱的化学性质》教案

九年级化学下册：实验活动六《探究酸与碱的化学性质》教案

一、教材与学情深度剖析

（一）教材内容解析与定位

本节课内容选自人教版九年级《化学》下册第十单元“酸和碱”中的“实验活动6：酸、碱的化学性质”。该单元是初中化学“身边的化学物质”主题板块的核心内容之一，也是学生系统学习化合物性质、认识物质分类与反应规律的关键节点。

从知识结构上看，本课具有承上启下的枢纽作用。“承上”在于，学生已经学习了常见的酸（盐酸、硫酸）和碱（氢氧化钠、氢氧化钙）的物理性质、部分化学性质（如与指示剂反应）以及酸碱中和反应。“启下”在于，通过本实验活动对酸、碱化学性质的系统探究与归纳，将为后续学习盐的化学性质、复分解反应的发生条件以及高中阶段更深层次的离子反应、电解质理论奠定坚实的实验基础和认知模型。教材安排的实验活动，旨在将分散的知识点通过实验探究进行整合、系统化和深化，引导学生从单一事实性知识的学习转向对“酸类”、“碱类”物质通性的规律性认识，初步建立基于物质类别预测其化学性质的思维方法。

本实验活动包含了对酸的五条主要化学性质和碱的四条主要化学性质的验证，内容密度高，实验操作种类多，是对学生前阶段所学知识的综合检验与应用，也是培养学生科学探究能力、证据推理能力和规范操作能力的绝佳载体。

（二）核心素养发展聚焦

基于《义务教育化学课程标准（2022年版）》的核心理念，本节课旨在发展学生以下化学学科核心素养：

1.宏观辨识与微观探析：通过观察酸、碱与不同物质反应产生的宏观现象（气泡、沉淀、颜色变化、温度变化等），引导学生从微观粒子（H⁺、OH⁻）的角度理解反应的本质，建立“宏观-微观-符号”三重表征之间的联系。

2.变化观念与平衡思想：认识酸和碱的化学变化是有条件的、多样的，理解化学反应伴随着能量变化和物质转化，初步体会物质性质与用途之间的关系。

3.证据推理与模型认知：通过设计实验方案、收集实验证据、分析实验现象，归纳推理出酸、碱的化学通性，初步构建“酸（H⁺）”、“碱（OH⁻）”的性质认知模型，并运用模型解释和预测一些简单的化学问题。

4.科学探究与创新意识：经历完整的探究过程（提出问题、设计实验、进行实验、收集证据、解释结论、反思评价），在规范操作的基础上，鼓励对实验装置、步骤进行合理化改进，培养严谨求实的科学态度和勇于探索的创新精神。

5.科学态度与社会责任：认识酸和碱在日常生活、工农业生产和环境保护中的广泛应用及不当使用的危害，增强安全意识和合理使用化学品的社會责任感。

（三）学情现状精细诊断

授课对象为九年级下学期学生，其认知与能力特点如下：

已有知识与经验：

1.已经掌握了盐酸、硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙等具体酸碱物质的初步知识。

2.知道了石蕊、酚酞指示剂在酸、碱溶液中的变色情况。

3.学习了金属活动性顺序，了解部分金属与酸的反应。

4.具备了固体、液体药品取用、试管操作、酒精灯使用等基本实验技能。

5.在生活中对食醋、柠檬酸、石灰水、肥皂等物质的酸碱性有感性认识。

认知障碍与困难预判：

1.知识整合困难：学生习惯于学习单一物质的性质，对从具体物质（盐酸、硫酸）上升到类别通性（酸的通性）的抽象概括存在思维跨度。

2.微观理解薄弱：难以自发地将宏观反应现象与H⁺或OH⁻的微观作用联系起来，对反应本质的理解停留在表面。

3.实验设计能力不足：缺乏系统设计一组实验来验证某一类物质通性的经验，对实验方案的逻辑性、对照性、安全性考虑不周。

4.现象分析与描述不准：对反应中产生的细微现象（如缓慢产生气泡、放热不明显）观察不仔细，描述不规范。

5.安全与环保意识待强化：对浓酸、强碱的腐蚀性有概念性认识，但在具体实验操作中容易忽视细节防护和废液处理。

学习心理与动机：学生对化学实验抱有浓厚兴趣，渴望动手操作，但可能因实验内容较多而忙于操作、疏于思考。需要引导他们将“好玩”的好奇心转化为“探究”的求知欲。

二、教学目标与重难点

（一）教学目标

基于以上分析，确立以下三维融合的教学目标：

1.知识与技能

1.通过实验探究，系统归纳并掌握酸的五条主要化学性质（与指示剂、活泼金属、金属氧化物、碱、某些盐反应）和碱的四条主要化学性质（与指示剂、非金属氧化物、酸、某些盐反应）。

2.能用化学方程式正确表示典型的酸、碱化学性质反应。

3.能基于酸、碱的化学性质，解释一些相关的日常生活现象和简单实际问题。

4.进一步熟练药品取用、试管操作、加热、气体检验等基本实验操作，掌握实验废弃物的规范处理方法。

2.过程与方法

1.经历“提出猜想—设计实验—动手操作—观察记录—分析归纳—得出结论”的完整科学探究过程。

2.学习运用控制变量、对比实验等方法设计验证物质通性的实验方案。

3.发展通过宏观现象推测微观本质，并运用化学符号进行表征的思维能力。

4.学会在合作学习中清晰表达自己的观点，倾听并评价他人的方案与结论。

3.情感·态度·价值观

1.通过成功的探究体验，增强学习化学的兴趣和自信心，感受化学实验的严谨性与趣味性。

2.形成严谨求实、细致观察、合作交流的科学态度。

3.深刻认识酸、碱的腐蚀性，树立牢固的实验室安全意识和环境保护意识。

4.体会化学知识在改善人类生活、促进社会发展中的积极作用，增强社会责任感。

（二）教学重点与难点

教学重点：

1.通过实验探究归纳酸、碱的化学通性。

2.相关化学方程式的书写。

3.科学探究能力的培养与规范实验操作的落实。

教学难点：

1.从具体物质性质到类别通性的抽象概括与模型建立。

2.理解酸、碱化学性质的微观本质（H⁺和OH⁻的特性）。

3.综合运用知识设计完整的探究方案，并对异常现象进行分析与解释。

突破策略：采用“宏观现象感知→微观本质剖析→符号表征巩固”的螺旋上升式教学设计。通过搭建“知识结构化”表格、呈现离子反应微观动画、设计具有驱动性的核心问题链，引导学生在实验证据的支持下自主构建认知模型。

三、教学资源与前置准备

（一）实验仪器与药品（按4人小组准备）

1.仪器：试管架、试管若干、胶头滴管、药匙、镊子、玻璃片、点滴板、酒精灯、试管夹、火柴（或打火机）、烧杯（盛放废弃物）、卫生纸、护目镜、橡胶手套。

2.酸及其相关药品：稀盐酸（1:4）、稀硫酸（1:5）、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、镁条、锌粒、生锈铁钉（或氧化铁粉末）、氧化铜粉末、氢氧化钠稀溶液、氢氧化钙粉末、碳酸钠粉末、碳酸钙颗粒（或鸡蛋壳）、pH试纸及比色卡。

3.碱及其相关药品：氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液（澄清石灰水）、紫色石蕊试液、无色酚酞试液、硫酸铜溶液、氯化铁溶液、二氧化碳发生装置（或新制二氧化碳气体）、导管、集气瓶。

4.安全与环保：稀碳酸钠溶液（用于处理酸液）、稀醋酸溶液（用于处理碱液）、大量清水、抹布。

（二）数字化与多媒体资源

1.交互式课件：包含学习目标导航、实验任务清单、现象记录表格、核心问题提示、微观反应动画链接、当堂反馈练习等。

2.微观模拟动画：展示酸中H⁺与金属、金属氧化物、碱、碳酸盐反应的微观过程；展示碱中OH⁻与非金属氧化物、酸、某些盐反应的微观过程。

3.实验演示视频：录制关键操作（如浓酸稀释、强碱取用）和危险实验（如金属钠与酸反应）的规范操作视频，以及可能出现的错误操作后果视频。

4.传感器技术：可选配pH传感器和温度传感器，实时监测反应过程中溶液pH和温度的变化，将化学变化以数据流和曲线的形式直观呈现。

5.实物投影仪：用于放大展示实验现象，特别是颜色变化和少量沉淀。

（三）学生前置任务

1.知识回顾：自主复习第十单元已学内容，列出你所知道的酸和碱的化学性质，每条性质各举一例化学方程式。

2.预习学案：阅读教材实验活动内容，初步了解实验步骤，思考“为什么通过这些实验可以证明酸（或碱）的通性？”

3.安全承诺：与家长共同阅读实验室安全须知，签字承诺将严格遵守实验纪律。

4.问题搜集：记录1-2个关于酸或碱在生活中应用的疑问或感兴趣的现象。

四、教学方法与过程设计（两课时连排，共90分钟）

第一课时：酸的化学性质探究（45分钟）

环节一：情境激疑，目标定向（预计时间：5分钟）

教师活动：

1.播放短视频：①胃酸（主要成分盐酸）过多导致不适，服用含氢氧化铝或碳酸氢钠的胃药缓解；②用醋（含醋酸）除去水壶中的水垢（主要成分碳酸钙和氢氧化镁）；③工厂用稀硫酸清洗钢铁表面的铁锈。

2.提出问题链：“这些生活、生产现象背后蕴含了哪些化学原理？”“盐酸、醋酸、硫酸，它们是不同的物质，但在这些应用中却表现出相似的行为，这可能意味着什么？”“我们能否通过一系列实验，像科学家一样，系统地揭示并验证酸类物质的共同‘性格’？”

3.明确本节课核心任务：化身“化学侦探”，通过实验收集证据，揭秘“酸”的化学通性，并构建其性质模型。

学生活动：

观看视频，联系已有知识进行思考，针对教师提问发表初步看法，明确探究主题与目标。

设计意图：

从STSE（科学、技术、社会、环境）情境切入，展现化学的实用价值，激发探究动机。通过问题链将具体应用引向对物质通性的思考，直指本课核心，使学生带着明确的任务和疑问进入探究环节。

环节二：方案研讨，聚焦本质（预计时间：8分钟）

教师活动：

1.引导学生回顾已学的酸的具体性质，在黑板上以思维导图形式初步罗列（如：与指示剂变色、与活泼金属反应、与碱中和等）。

2.提出核心组织性问题：“如果我们要证明这些是‘酸’这一类物质的通性，而不仅仅是盐酸或硫酸的特性，实验设计上需要注意什么？”引导学生得出关键点：需要用至少两种不同的酸（如稀盐酸和稀硫酸）进行相同的实验，观察是否产生相似的现象。

3.分发《实验探究任务单（酸的部分）》。任务单以表格形式呈现，包含“预测性质”、“实验操作”、“所选酸（√）”、“实验现象”、“结论与解释（化学方程式）”等栏目。性质预测已列出五项，学生需小组讨论，完善实验操作的具体步骤和药品用量。

4.巡视指导，重点关注学生方案中酸的选择（强调用两种酸对照）、操作的可行性及安全性（如金属与酸反应的速度控制、氢气的验纯提醒）。

学生活动：

1.小组讨论，回顾并梳理酸的已知性质。

2.理解“验证通性”的实验设计原则——对比实验。

3.小组合作，研读任务单，结合教材和已有知识，设计、完善每一项性质验证的具体实验步骤，形成本组实施方案。

设计意图：

将实验的“执行”层面提升到“设计”层面，培养学生的实验设计能力和控制变量的科学思维。任务单提供了结构化支架，降低了设计难度，同时保留了关键点的思考空间。强调“两种酸”的对比，是形成“通性”概念的关键逻辑支撑。

环节三：实验探究，收集证据（预计时间：20分钟）

教师活动：

1.强调安全规范：佩戴护目镜和手套；提醒浓酸稀释的正确操作（酸入水）；演示镁条与酸剧烈反应的规范操作（试管口不对人，远离明火直至反应平稳）；明确废液倒入指定回收杯。

2.宣布开始实验，各小组按审定后的方案进行操作。教师进行全场巡视，扮演多重角色：

1.3.安全员：及时纠正不安全操作。

2.4.协作者：对遇到困难的小组给予提示性指导（如：“试试看将生锈铁钉放入酸中，观察颜色变化，并与另一支只加酸的试管对比”）。

3.5.追问者：针对现象进行深度提问（如：“你看到气泡了，这气体可能是什么？如何简单验证？”“两支试管都变红，这说明什么？如果换成稀醋酸，你预测会怎样？”）。

4.6.资源提供者：为需要的小组提供pH传感器或温度传感器，引导他们获取更多维度的证据。

7.利用实物投影仪，适时展示各组的典型现象或“异常”现象，引导全班共同观察分析。

学生活动：

1.检查仪器药品，做好个人防护。

2.小组分工合作（操作员、记录员、观察员、汇报员角色可轮换），严格按照规范操作和本组方案进行实验。

3.认真观察每一个实验现象，并如实、详细地记录在《实验探究任务单》上。对于“异常”现象（如铁与酸反应速度很慢、氧化铜与酸反应后溶液颜色变化）要特别标注。

4.尝试用已学知识对现象进行初步解释，并书写相关的化学方程式。

设计意图：

这是培养科学探究技能和科学态度的核心环节。充分的动手操作时间保证了每位学生的参与度。教师角色的转变（从传授者到支持者、促进者）体现了以学生为主体的理念。通过巡视中的个性化指导和追问，将探究引向深入，关注证据的收集与记录。

环节四：证据推理，模型初建（预计时间：10分钟）

教师活动：

1.组织各小组派代表，依据任务单记录，汇报本组的探究发现。汇报要求：说明验证了哪条性质，用了哪两种酸，观察到了什么共同现象，得出了什么结论。

2.将各组的汇报结果整合到黑板的思维导图上，逐步完善“酸的化学性质”体系。

3.播放微观动画，动态展示H⁺如何与金属原子、金属氧化物中的氧、碱中的OH⁻、碳酸盐中的CO₃²⁻作用。提问：“所有这些不同的反应，在微观层面上有什么共同点？”引导学生得出核心观点：酸的这些通性，本质上都是酸溶液中的H⁺所表现出来的性质。

4.引导学生用离子方程式简化表示某些反应（如：2H⁺+Zn=Zn²⁺+H₂↑；H⁺+OH⁻=H₂O），初步渗透离子反应观点。

5.针对探究中的“异常”进行集中讨论：例如，为什么铜不能与稀酸反应？为什么生锈铁钉与酸反应一段时间后才有气泡？引导学生结合金属活动性顺序和反应先后顺序（酸先与氧化铁反应，再与铁反应）进行解释，深化对反应规律的理解。

学生活动：

1.小组代表清晰汇报实验证据与结论。

2.倾听他组汇报，对比、补充自己的记录。

3.观看微观动画，将宏观现象与微观本质（H⁺）建立联系，形成“酸→溶液中含H⁺→H⁺具有……性质”的认知逻辑。

4.参与“异常”现象讨论，运用已有知识进行推理和解释。

设计意图：

这是实现知识升华和能力飞跃的关键。通过汇报交流，实现成果共享和思维碰撞。引入微观动画，破解教学难点，帮助学生建立“结构-性质-用途”的初步观念和“宏观-微观-符号”三重表征。对“异常”的讨论，培养了学生基于证据进行分析推理和批判性思维的能力，使认知更加全面和辩证。

环节五：小结迁移，悬疑衔接（预计时间：2分钟）

教师活动：

1.引导学生共同总结：酸的化学性质有五条，其微观本质是H⁺的性质。

2.展示结构化板书（酸的化学性质模型图）。

3.布置课后思考任务：“我们探究了酸的通性，那么与酸‘对立统一’的碱，是否也具有其类别的通性呢？请根据今天探究酸的方法论，预习并初步设计探究‘碱的化学性质’的方案。”

学生活动：

回顾本课收获，完成酸的化学性质知识结构图。接受课后任务，为下节课探究碱的性质进行方法论迁移准备。

设计意图：

及时总结，巩固模型。布置具有方法论迁移意义的预习任务，建立两课时的逻辑联系，使学习成为连贯的整体，同时培养学生的自主学习能力和规划能力。

第二课时：碱的化学性质探究及综合应用（45分钟）

环节一：方法迁移，方案再构（预计时间：7分钟）

教师活动：

1.简短回顾上节课探究酸的通性的“方法论”：提出猜想、设计对比实验（用至少两种碱）、操作观察、记录分析、归纳本质（OH⁻）。

2.引导学生类比酸的探究，提出对碱的化学性质的猜想（与指示剂、非金属氧化物、酸、某些盐反应）。

3.分发《实验探究任务单（碱的部分）》，结构与酸的类似。小组快速讨论，确定用于对照的两种碱（通常为NaOH和Ca(OH)₂），设计具体实验步骤。重点引导学生思考：如何设计实验验证碱与非金属氧化物（CO₂）的反应？如何清晰观察碱与某些盐（如CuSO₄、FeCl₃）反应生成的沉淀？

学生活动：

1.回顾探究方法，实现认知迁移。

2.小组讨论，基于猜想和任务单，快速设计出探究碱的化学性质的实验方案，特别关注与CO₂反应及产生沉淀的实验设计。

设计意图：

强化科学探究的“方法”学习，使学生不仅“学会”，更“会学”。通过快速的设计环节，检验并提升学生的方法迁移能力和协作效率。

环节二：合作探究，深化认知（预计时间：18分钟）

教师活动：

1.特别强调强碱（NaOH）的安全操作：避免皮肤直接接触，称取固体时使用药匙，若不慎沾到立即用大量水冲洗。

2.提醒学生注意澄清石灰水与CO₂反应的现象细节（澄清→浑浊）。

3.巡视指导，重点观察各组在验证碱与盐反应时的操作（是否滴加少量？是否观察到沉淀颜色？），并引导学生思考：“NaOH和Ca(OH)₂与同一种盐（如CuSO₄）反应，现象和产物有何异同？”

4.鼓励学生尝试用pH传感器监测碱与酸中和过程中pH的突变，或监测碱与CO₂反应过程中pH的渐变，感受定量化研究的精确性。

学生活动：

1.安全、规范地进行实验操作，尤其注意碱溶液的取用。

2.细致观察并记录现象，特别是沉淀的颜色、状态（如Cu(OH)₂蓝色絮状沉淀，Fe(OH)₃红褐色沉淀）。

3.对NaOH和Ca(OH)₂在与某些盐反应时表现的差异性进行记录和思考。

4.完成所有实验，整理仪器，处理废液。

设计意图：

继续深化实验探究，巩固操作技能。引导学生关注实验细节和差异性，培养观察的敏锐性和思维的深刻性。引入数字化实验，拓宽探究视野，感受科技手段对化学研究的促进作用。

环节三：归纳整合，构建体系（预计时间：12分钟）

教师活动：

1.组织汇报交流，整合得出碱的四条主要化学性质。

2.播放微观动画，揭示碱的通性本质是OH⁻的性质。

3.引导学生将酸和碱的性质进行对比和关联，构建“酸碱性质对比表”。提出高阶思维问题：

1.4.“酸和碱都能与某些盐反应，但它们发生反应的条件有何不同？（生成沉淀、气体或水）”

2.5.“酸和碱都能使指示剂变色，但效果‘相反’，这‘相反’的宏观表现，其微观根源是什么？（H⁺和OH⁻的不同）”

3.6.“从离子角度看，酸和碱的‘中和反应’本质是什么？（H⁺+OH⁻=H₂O）这个过程通常伴随着什么变化？（放热）”

7.展示完整的“酸和碱的化学性质”知识网络图，将具体物质、通性、微观本质、代表反应方程式、主要用途进行结构化呈现。

学生活动：

1.汇报交流，完善碱的性质认知。

2.观看动画，理解碱的通性源于OH⁻。

3.参与构建酸碱性质对比表，思考并回答教师的进阶问题，深化对酸碱对立统一关系的理解。

4.在笔记上整理完整的知识网络图，形成系统化认知。

设计意图：

实现从分项探究到整体建构的飞跃。通过对比、关联、本质追问，引导学生从更高维度审视酸碱知识，建立知识间的广泛联系，形成结构化的知识体系，发展系统思维。这是将探究成果固化为核心素养的关键步骤。

环节四：情境应用，素养评价（预计时间：6分钟）

教师活动：

1.呈现多层次应用问题情境，组织学生当堂解决：

1.2.基础应用：如何鉴别三瓶未贴标签的溶液：稀盐酸、氢氧化钠溶液和氯化钠溶液？请设计实验方案。

2.3.综合解释：解释“波尔多液”（硫酸铜和石灰乳混合）为什么不能用铁制容器盛放？写出相关的化学方程式。

3.4.创新设计：某工厂废水初步检测呈酸性，请根据所学知识，提出至少两种经济可行的处理方案，并简述原理。

4.5.STS挑战：为什么被蚊虫叮咬（分泌蚁酸）后涂抹肥皂水（碱性）可以止痒？而如果被黄蜂（毒液呈碱性）蜇伤，则应涂抹什么？（食醋）其化学原理是什么？

6.对学生的方案和解释进行即时点评，关注其是否准确运用了酸碱的性质，表述是否科学严谨。

学生活动：

独立思考或小组短暂讨论，运用本节课构建的酸碱性质模型解决实际问题，展示解决问题的思路和化学原理。

设计意图：

创设真实、复杂、多层次的问题情境，检验学生能否将所学的知识、方法、模型迁移应用于新情境中解决问题。这是对教学目标达成度的有效检测，也是培养学生综合素养和社會责任感的落脚点。从知识理解到实际应用，完成了学习的完整闭环。

环节五：总结延伸，展望未来（预计时间：2分钟）

教师活动：

1.引导学生总结本次探究活动的收获：不仅系统掌握了酸、碱的化学性质，更体验了科学探究的全过程，初步学会了基于类别研究物质性质的方法。

2.指出“酸碱中和反应”是连接酸和碱性质的桥梁，其应用极为广泛。而酸、碱与盐的反应，则为我们打开了通往下一单元“盐化肥”的大门。

3.布置分层作业。

学生活动：

反思学习历程，明确知识在学科体系中的位置，对接下来的学习产生期待。

设计意图：

进行整体性总结，强调方法论的收获和学科价值，提升学习成就感。建立单元间的联系，激发持续学习的兴趣。

五、板书设计（结构化呈现）

主标题：探究酸与碱的化学性质

一、酸（H⁺）的化学通性

1.与指示剂：使紫色石蕊变红，酚酞不变色。

2.与活泼金属：金属+酸→盐+氢气(条件：金属活动性顺序H前)

Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑

(微观：2H⁺+Zn=Zn²⁺+H₂↑)

3.与金属氧化物：金属氧化物+酸→盐+水

Fe₂O₃+6HCl=2FeCl₃+3H₂O

4.与碱：酸+碱→盐+水（中和反应，放热）

HCl+NaOH=NaCl+H₂O

(本质：H⁺+OH⁻=H₂O)

5.与某些盐：酸+盐→新酸+新盐(条件：生成沉淀、气体或水)

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

二、碱（OH⁻）的化学通性

1.与指示剂：使紫色石蕊变蓝，酚酞变红。

2.与非金属氧化物：碱+非金属氧化物→盐+水

Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O

3.与酸：碱+酸→盐+水（中和反应）

2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O

4.与某些盐：碱+盐→新碱+新盐(条件：反应物可溶，生成物有沉淀)

2NaOH+CuSO₄=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄

三、核心观念

1.通性本质：酸→H⁺；碱→OH⁻

2.研究方法：从个别到一般（对比实验）；宏微符三重表征

3.相互关系：对立统一，中和反应是桥梁。

六、分层作业设计

A层（基础巩固，必做）：

1.完成《实验探究任务单》的整理，将酸、碱的所有化学性质用表格进行归纳，并各写出两个代表性化学方程式。

2.教材课后习题中与本实验活动内容相关的基础练习题。

3.列举生活中3个应用酸或碱的化学性质的实例，并用化学语言简要说明原理。

B层（能力提升，选做）：

1.设计一个家庭小实验方案，利用厨房中的物质（如醋、鸡蛋壳、纯碱、肥皂水等）验证酸或碱的某一项化学性质。写出实验步骤、预测现象和安全注意事项。

2.查阅资料，了解“酸碱指示剂”的发现史（如波义耳的故事），并尝试用紫甘蓝、胡萝卜等自制一种酸碱指示剂，测试其在不同溶液中的颜色变化。

3.分析思考：为什么实验室通常用石灰水（氢氧化钙溶液）检验二氧化碳，而不用更便宜的氢氧化钠溶液？从化学性质的角度进行解释。

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