二氧化碳的性质及用途.docx

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二氧化碳的性质及用途

初中化学《二氧化碳的性质及用途》

一、教案背景

1、面向学生：

小学√中学高中

2、教材版本：

科教版九年级上册

3、学科：

化学

4、课时：

1课时

5、学生课前准备：

（1）课前复习，碳在氧气充足与不充足的条件下反应，生成物为什么不相同？

（2）课前预习，了解二氧化碳的物理性质和化学性质。

2、教学课题、

在传统的课堂教学中，教师和教材是学生获取知识及方法的主要途径。

本课题的教学完全可以采取教师演示、学生模仿操作的方法来进行，而且从知识与技能的掌握程度讲，采取这种教学方法效果也不错。

然而，在本节课中，除了教师和教材外，学生与学生间的讨论、学案、实验、多媒体课件及多媒体视频等也已成为学生获取知识的来源，特别是大胆地组织学生开展小组讨论，让学生在小组讨论与动手实践中不断发现问题、提出问题，积极主动地探索问题的答案。

不仅仅是知识的交流，更是思维方法的碰撞，课堂中所呈现的几处创新思维就是一个最好的明证。

在多媒体教学过程中也拓展了学生的知识面，同时也调动了学生学习化学的积极性与主动性。

例如，学生观看《死狗洞》的视频片段后，给学生以强烈的刺激，为学习CO2的性质制造了悬念，营造了求知氛围，引导学生进入了“愤”、“徘”的情境。

探究二氧化碳的物理性质与化学性质时，完全是学生结合已有的知识和学习经验，在教师的启发与引导下，通过小组合作讨论的方式自主解决了相关问题。

显然，这种课堂教学行为明显优于传统做法，学生的问题意识增强了，动手能力提高了。

从而充分的发挥了学生在课堂上的能动性，从突出教师的教转向注重学生的学。

教学过程中，教师再也不是简单的“传道者”，而是学生学习的引导者、组织者和合作者。

三、教学目标

（一）知识与技能：

1、了解CO2的物理性质以及二氧化碳对生活和环境的影响。

2、掌握二氧化碳的物理性质和化学性质。

3、能将二氧化碳性质用途与生产生活实际紧密相连，并且能够解决一些实际问题。

4、通过有关实验培养学生的观察能力，探究能力，思维能力及创造意识。

（二）过程与方法：

1、思考、交流、合作，训练学生初步的探究能力。

2、会对实验现象进行观察分析和归纳；有一定的发现问题、分析问题、解决问题及综合、概括能力。

3、培养实验操作能力，培养语言表达交流能力。

（3）情感态度与价值观：

1、了解生活中处处有化学，化学就在我们身边。

2、提高学习化学的兴趣，激发强烈的求知欲。

3、培养学生实事求是的科学态度，让学生认识掌握科学知识的重要性。

4、通过对CO2在自然界的循环、二氧化碳两重性的分析，对学生进行一分

为二、由量变引起质变等辩证唯物主义观点的教育，培养学生关心社会、关心环境、关心他人的情感。

四、教材分析：

《二氧化碳的性质及用途》这一课时属于科学教育出版社教材第五单元第三节《二氧化碳的性质和制法》（本节课可以按三个课时进行教学，第一课时为《二氧化碳的性质及用途》，第二课时为《二氧化碳的制取》，第三课时为《温室效应及自然界中的碳循环》）。

本节教材分别从二氧化碳的物理性质、化学性质及CO2用途等方面作了系统的介绍，本节教材实验多、联系实际生活多，又蕴含丰富的思想哲理教育因素（如一分为二，量变引起质变等观点），对于全面提高初中学生的素质有重要的作用。

而且在二氧化碳能与水反应及探究二氧化碳的密度大于空气的密度这一知识点上，设计了探究实验，有利于培养学生的探究意识和探究能力。

也使学生清楚的认识到探究一个实验的方法不是唯一的，只要我们打开思维的空间，解决任何一个问题都有很多种方法。

《二氧化碳的性质及用途》也是化学教材第一次较全面介绍的化合物。

按照单质——氧化物——酸碱盐这一由简到繁的顺序，CO2作为氧化物，是其中联系的桥梁，学习CO2的性质可为第八章学习酸碱盐打下良好的基础。

学生在小学科学课和初中生物课中对CO2的知识已有初步的了解。

而《二氧化碳的性质及用途》处在化学和生物的一个知识链接点上。

并且二氧化碳在化学第五章《燃料》这一单元中占有十分重要的地位，是碳和碳的化合物这一大家族中的重要成员之一，在这里起着承上启下的作用。

从教学内容上讲难度不大，本节课主要是通过探究活动，使学生知道二氧化碳的性质和用途，掌握科学的学习方法，进行分析问题和解决问题。

【教学重点】二氧化碳的化学性质

【教学难点】二氧化碳与水的反应的实验探究

5、教学方法

采用“引导——探究”的教学模式和学生互动合作的学习方式，在多媒体辅助下，通过情景创设→科学探究→概括整合→拓展运用→联系生活等环节，促成知识、技能和价值观的形成从学生已有的经验出发，激发兴趣，调动思维。

引导学生观察实验、分析现象、得出结论，再将结论回归到生产、生活当中。

培养学生的分析问题，解决问题和总结规律的能力，同时，还设计了训练学生自主探究CO2性质的教学过程，使学生具备一定的透过现象、探究本质的能力，树立科学的态度和世界观及价值观，从而增强学生学习化学的自信心。

六、教学准备

教师：

酒精灯，带导管的橡皮塞，试管、白铁皮架（有两个阶梯），蜡烛，火柴，烧杯，染上石蕊的小纸花（若干），装有二氧化碳的集气瓶5个，装有二氧化碳的软塑料瓶，装有稀醋酸、稀盐酸、水的喷壶各一个，澄清的石灰水，雪碧或啤酒一瓶。

学生：

4人一组，每组提供盛水的烧杯，装有二氧化碳的软塑料瓶2个，火柴，白铁皮架（有两个阶梯），蜡烛，玻璃片。

实验改进：

倾倒二氧化碳时，在烧杯口斜放块玻璃片，隔开蜡烛燃烧产生的热量，实验成功率更高；把二氧化碳与水的反应由教材上的验证性实验改为学生探究性实验。

七、教学过程

【故事引入】教师讲述一个关于意大利《死狗洞》的故事：

在意大利的阿尔卑斯山上有一个神秘的山谷，那里风景优美，许多游客带着他们的爱犬去那里游玩，可是途中他们的爱犬都莫名地死亡了。

为了揭开山谷神秘的面纱我们今天来学习二氧化碳的性质。

死狗洞视频_在线视频观看_土豆网视频二氧化碳性质

【创设情景】观看媒体资料《死狗洞》的片断，回答：

1、为什么山洞中狗会死去而人却安然无恙？

2、人们为什么没察觉到杀狗的“凶手”是二氧化碳的？

3、科学家玻曼尔用什么方法来检验二氧化碳的？

说明二氧化碳有什么性质？

4、除了这些性质外，二氧化碳还有哪些性质？

今天我们一起探究二氧化碳的性质。

【设计意图】《死狗洞》的故事，给学生以强烈的刺激，为学习CO2的性质制造了悬念，营造了求知氛围，引导学生进入了“愤”、“徘”的情境。

【学生分组实验一】

【创设情景】预先制取并收集两瓶二氧化碳。

观察一瓶二氧化碳气体，向纸筒里倾倒二氧化碳。

倒入CO2的纸筒的一端向下倾倒。

【教师提问】倒入二氧化碳的纸筒一端为什么向下倾斜?

那么另一端的纸筒中装的又是什么物质呢？

【学生讨论】学生讨论后，每组找一个代表发言，教师总结得出结论。

【结论】

（1）、通常情况下，二氧化碳是无色、无味的透明气体。

（2）、二氧化碳的密度大于空气的密度。

【学生分组实验二】

【创设情景】向预习准备装有二氧化碳的一个软塑料瓶中注入适量的蒸馏水（或凉开水），盖紧盖子，振荡后静置。

【观察现象】一段时间后可以观察到塑料瓶变瘪。

【学生讨论交流分析归纳】二氧化碳溶于水，使瓶内气压变小。

【教师补充演示】分别将一瓶雪碧或一瓶啤酒振荡，迅速打开瓶盖后，观察有大量气泡冒出。

并且用玻璃管把雪碧或啤酒中产生的气体导入到澄清的石灰水中。

【观察现象】澄清的石灰水变浑浊。

【结论】压强越大，二氧化碳的溶解度就越大。

【创设情景】观看视频

干冰的形成和升华—在线播放—优酷网，视频高清在线观看

【学生讨论】干冰是怎么样形成的？

并且有什么用途？

【教师引导总结】在一定的条件下，二氧化碳能凝固成固体，二氧化碳的固体叫做“干冰”。

【拓展】性质决定用途：

干冰易升华，从而干冰作为制冷剂，可用于人工降雨。

更奇妙的是，在许多影片和电视剧中那些云雾燎绕的景象也是干冰的功劳呢，因为干冰在空气中气化形成大量二氧化碳气体，呈现在观众面前的就是一片”白茫茫”的景象。

【学生讨论交流分析归纳】二氧化碳的物理性质：

【小结】①通常情况下，CO2是无色无味透明的气体；②CO2的密度比空气大；③CO2能溶于水，其溶解性随压强增大而增大；④在一定的条件下CO2（气）能够凝结CO2（液）凝固成CO2（固），CO2（固）俗称干冰。

【推广】有关物理性质的实验较为直观单一，可引导学生观察后，由他们自己直接得出结论，再启发学生与氧气的物理性质进行比较，并指导学生学习气体物理性质的一般方法，全面观察描述，与其它物质比较异同，概括其特点。

【学生创新】

【探究一】

还可以设计哪些实验证明二氧化碳能溶于水?

【学生分组讨论】设计实验方案

把一只装满二氧化碳的试管倒扣在水上过一段时间会发现试管里进了一部分水说明试管里的气体少了溶进水里了。

【探究二】

你还能用生活中的事实或设计实验说明二氧化碳密度比空气大吗？

【学生分组讨论】设计实验方案

学生先猜测实验可能会有的现象，观察实验，分析原因，得出结论，讨论、交流得出用二氧化碳充气球、二氧化碳灭火、向上排空气法收集二氧化碳等都能说明二氧化碳密度比空气大。

【设计意图】

通过实验猜测，培养学生探究意识，通过观察实验、分析原因，得出结论，使学生初步感受实验探究的方法。

同时也让学生了解到解决一个问题不仅仅有一种方法，只要我们打开智慧的大门，解决一个问题的方法有好多种。

2、二氧化碳的化学性质

【学生分组实验三】

【实验一】学生做P136[实验5～5]二氧化碳能使蜡烛火焰熄灭。

【现象】下层蜡烛火焰先熄，上层的后熄。

【结论】CO2既不能燃烧，也不支持燃烧。

（属化学性质）

又：

密度比空气大（属物理性质）

【提出问题】物质的性质决定用途，由这点性质决定二氧化碳有哪些用途？

【学生讨论并回答】可以用来灭火。

【实验点拨】是不是所有可燃物燃烧时都可以用二氧化碳灭火呢？

【原理拓展】

（1）二氧化碳在通常情况下是不能燃烧也不能支持燃烧，但是我们不能认为在所有情况下，二氧化碳都是不能支持燃烧的。

有一些活泼的金属就能在二氧化碳中燃烧，如金属镁，在空气中燃着的镁条可以在二氧化碳中继续燃烧，生成炭和氧化镁。

镁＋二氧化碳

碳＋氧化镁，

因此一些活泼金属的失火是不宜用二氧化碳来扑灭，需用其他的灭火剂。

【教师演示实验】镁条在二氧化碳中继续燃烧的实验。

说明二氧化碳在一般情况下既不燃烧也不支持燃烧。

【教师补充演示实验】如果条件具备。

二只小白鼠分别放在盛有CO2和空气的两个标本瓶中。

【现象】盛CO2标本瓶中的小白鼠死亡。

【提出问题】引导学生讨论，并很快回到课的开头《死狗洞》的故事，提问谁能解释死狗洞的原因？

【学生解释】山洞中的狗像小白鼠一样，因为有大量CO2，窒息而死。

【结论】CO2不供给呼吸。

【联系生活】在进入久未开启的菜窖、干涸的深井及深洞或溶洞之前应做点火试验。

【学生分组实验四】

学生分两组分别向蒸馏水和澄清石灰水中吹入CO2气体。

【现象】澄清石灰水变浑浊，蒸馏水无明显现象。

【结论】二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，化学反应方程式：

CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O，因此就用澄清的石灰水来鉴别二氧化碳。

【应用推广】

（1）此反应可用澄清石灰水来检验某气体是否是二氧化碳的特性反应，也可用二氧化碳检验某溶液是否是澄清石灰水。

（2）用石灰浆抹墙，刚开始时墙壁潮湿，逐渐变硬变白。

（3）长期盛放石灰水的瓶壁是有白膜。

（4）长期放置在空气中的石灰水会变质。

【拓展】在装满二氧化碳的软塑料瓶加入一些氢氧化钠，立即盖好瓶盖。

甲乙

【现象】甲：

软塑料瓶变瘪;乙：

去壳的熟鸡蛋掉到瓶中。

【结论】氢氧化钠溶液能与大量的二氧化碳能反应，因此除去二氧化碳可用氢氧化钠溶液。

化学反应方程式：

2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O

【学生分组实验五】

【创设问题情境】

【提出问题】二氧化碳溶于水后，有没有发生化学反应呢？

【提供信息】酸能使紫色石蕊试液变红

【学生按要求进行实验】取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花。

第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵花的颜色变化。

【实验示意图】

【实验现象】第一朵小花变红，第二朵小花不变色，第三朵小花不变色，第四朵小花变红。

【实验分析】石蕊是一种指示剂，遇酸变红色。

水和干燥的二氧化碳不能使紫色石蕊溶液变红，酸能使紫色石蕊溶液变红，二氧化碳溶于水能使紫色溶液变红，证明了二氧化碳能溶于水并与水反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的酸。

【结论】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸是酸能使紫色石蕊试液变红色，化学反应方程式是：

CO2+H2O=H2CO3；碳酸很不稳定，易分解。

化学反应方程式是：

H2CO3=CO2+H2O

【探究上述实验一与实验四】如果把试验一与实验四得到的红色小花小心的加热，试验一的小花的颜色不变，而实验四的小花的颜色又变为紫色。

其原因是碳酸很不稳定，易分解。

化学反应方程式是：

H2CO3=CO2+H2O

【设计意图】学生通过实验现象产生疑问，激起思维，教师及时的思维导向和点拨又不断诱导学生在实验中进行探索，最后教师指导学生归纳总结，学生头脑中便可形成对CO2性质的整体印象，同时根据CO2的性质又可推出其用途。

【二氧化碳是光合作用的原料】

【创设情景】观看媒体资料《光合作用》的片断，回答：

1、大气中的氧气会用完吗？

2、大气中的二氧化碳有什么作用？

【联系生活】冬暖棚用二氧化碳做气肥。

二氧化碳是植物的重要营养物质。

每一片叶子中的叶绿素在日光照射下都能完成一个很奇妙的变化，把叶子吸收的二氧化和根部输送来的水分转变为糖、淀粉以及氧气，光合作用：

6CO2＋6H2O=C6H12O6＋6O2其中C6H12O6就是葡萄糖，再经转化就生成淀粉等。

在这个过程中，日光中的能量被吸收了，变成储存在淀粉中的能量，成为地球上生命活动的能源，从而使得蔬菜长势良好。

3、二氧化碳的用途

【学生回忆】我们这节课观看了三个视频，第一个是《死狗洞》的片断;第二个是《干冰的形成和升华》；第三个是《光合作用》，通过以上三个视频我们就可以总结出一些二氧化碳的用途。

【结合“二氧化碳的用途”图片】从而帮助我们更全面的知道二氧化碳的用途。

学生通过观察自己讨论总结后，老师在引导。

XX图片搜索_二氧化碳的性质的搜索结果

【总结】二氧化碳的用途

①可用于灭火；②做制冷剂、人工降雨；③制汽水；④可用作温室肥料；⑤重要的化工原料，制纯碱、尿素等。

【阅读理解反思】

指导学生阅读课文，提出重点问题让学生回忆、复述、查补知识漏缺，进行补偿矫正。

8、板书设计

（1）、二氧化碳的物理性质：

1、二氧化碳常温下是无色无味透明的气体，固体叫干冰；

2、二氧化碳能溶于水；

3、二氧化碳的密度比空气密度大。

（二）、二氧化碳的化学性质：

1、在一般情况下，二氧化碳本身不燃烧，不支持燃烧、不供给呼吸。

2、二氧化碳与石灰水反应生成碳酸钙和水。

3、二氧化碳与水反应生成碳酸；

4、二氧化碳是光合作用的原料；

（三）、二氧化碳的用途

①可用于灭火；②做制冷剂、人工降雨；③制汽水；④可用作温室肥料；⑤重要的化工原料，制纯碱、尿素等。

8、训练反馈：

（一）、选择题

1、我市从去年秋季到今年春季持续干旱，政府组织实施了人工降雨。

下列可作为人工降雨的物质是

A.干冰B.食盐c.木炭D.酒精

2、下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是（）

A.自然界中二氧化碳处于循环状态B.二氧化碳可用于生产碳酸饮料

C.干冰可用于储藏食物和人工降雨D.可用氢氧化钠溶液检验CO2

二、填空简答题

3、实验室开放日，某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，设计了如下实验装置进行气体制取和性质的探究，请回答有关问题：

（1）请写出图中标有字母的仪器名称：

ab

（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气时，应选用的发生装置是

ABCDEF

（填写装置的字母代号，下同），请写出该反应的化学方程式：

，其中二氧化锰起作用。

（3）实验室制取二氧化碳气体时，应选择的发生装置和收集装置是。

请写出用澄清石灰水检验二氧化碳时发生反应的化学方程式：

。

（4）如图F所示，向烧杯中倾倒二氧化碳，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳具有的性质是、且密度比空气的大，因此，二氧化碳可用于。

9、作业布置：

（1）、5.3习题1、3、4、

（2）、写一篇科普小文章《二氧化碳漂流记》、《二氧化碳的“功”与“过”》、

《神奇的二氧化碳》、《二氧化碳的昨天、今天、明天》等为题。

十、教学反思

在教学中能够深入钻研教材，立足学生已有的知识和经验，创设问题情境，极大地激发了学生的求知欲望，教学中通过小组合作讨论学习的方式，大胆组织学生开展科学探究活动，使学生在师生合作、生生合作的探究氛围中始终保持着浓厚而积极的学习兴趣，积极主动地参与学习过程，真正体现了学生掌握知识与技能的过程，同时也是学会学习和形成正确价值观的过程。

本节课概括起来，主要有以下几个特色：

1、从生活走进化学、从化学走向社会。

化学来源于生活，又服务于生活，生活中处处有化学。

教学中，能巧妙地创设问题情景，把学生的思维有意引入本节课所要研究的主题，激发他们强烈的学习欲望和问题意识，又结合学生已有的知识经验（即对二氧化碳性质的认识），通过有关二氧化碳用途的归纳，使学生对学好本课题内容的重要性有了一个比较清晰的认识，在潜移默化中培养学生“学化学、用化学”的意识。

2、学生的情感、态度得到了充分尊重和发挥。

本节课中，学生已不再是一个被动接受知识的容器，而是一个具有鲜明个性特征和独特见解的“学习者”，同时也是问题的提出者、并且也是问题的解决者。

总之，本节课给了我们许多新的启迪，它使我们深切地感到：

新课程给课堂教学注入了新的活力与新的方法，教师的教学方式和学生的学习方式正在走向多元化。

当然，“人无完人，金无足金”，一节课再怎样完美，也总有其不足之处，我将不断完善，扬长避短，不断提高！

让我能在今后教学方法与方式上更上一层楼。

十一、教师个人介绍

省份：

甘肃省

学校：