资源简介

大自然中的二氧化碳
一、教学目标
1、知识与技能
(1) 了解自然界中二氧化碳的循环及其含量变化对环境可能造成的影响；
(2) 知道二氧化碳的主要的物理及其化学性质和用途；
(3) 提高和锻炼学生收集加工简单信息的能力，分析解决问题的能力。
2、过程与方法
(1) 通过观察演示实验的现象，培养学生分析和解决问题的能力；
(2) 通过让学生参与实验去探究及验证二氧化碳的性质，培养学生的实验能力；
3、情感态度与价值观
(1) 认识维持自然平衡、人与自然和谐相处的重要性，强化保护环境、解决环境问题的意识；
(2) 继续提高学生学习化学的好奇心和探究的欲望，激发和发展学生学习化学的兴趣；
(3) 通过探究活动，培养学生求实、创新、严谨、合作的科学品质，集体协作的团队精神。
二、教学重点
1、二氧化碳的物理性质、化学性质。
2、二氧化碳在生活、生产中的用途。
三、教学难点
1、二氧化碳的物理、化学性质。
2、理解二氧化碳在自然界中的产生途径及其对环境造成影响的原因。
四、教学方法
实验探究法、讲解分析法、启发法
五、课时安排
1课时
六、教学过程
< 导入> 在《空气的成分》一节中我们学过了空气的成分及其各自的含量，从中知道空气中的主要成分之一就是氧气，我们呼吸时吸入的有用气体就是它，而在它进入我们体内后就会在经历过一番变化之后就会变成另一种气体，他就是二氧化碳！我们今天这一节课就一起来研究学习二氧化碳的相关知识。
第一站： 二氧化碳在自然界中产生及其消耗的途径，减少CO2 的方法
<提问 > 在以前学习的基础上，大家用二分钟时间讨论下列问题，每一小组派一个代表作答：
1、 除了呼吸作用会产生二氧化碳之外，还有哪一些途径会产生二氧化碳？
2、 既然有产生二氧化碳的途径，为什么二氧化碳的含量却趋于一个相对固定的数值而未直线陡增？
<学生 >讨论，并回答
<小结> 1、总结二氧化碳在自然界中产生及其消耗的途径
2、结合产生CO2 的途径分析出减少CO2 的方法
二氧化碳的产生途径 二氧化碳的消耗途径 减少CO2 的方法
① 动植物的呼吸作用 ；② 煤、石油、天然气等化石燃料大量使用； ③ 微生物的分解作用 。 绿色植物的光合作用 ① 减少化石燃料的燃烧；② 开发、研究清洁能源；③ 多植树造林 。
<讨论 > 二氧化碳的含量对环境的影响。
<引导 > 教师结合学习氧气的方法引导学生从性质（物理性质、化学性质）、用途方面逐次引导学生由实验探究二氧化碳的性质。
第二站：二氧化碳的物理性质
<实验探究>教师通过实验引导学生观察盛有二氧化碳的集气瓶。
<实验视频>如视频材料中，将二氧化碳倒入事先已经调节平衡的其中一只纸袋中。
< 讨论 > 教师引导学生观察并分析观察到的现象。
< 小结 > 无色无味的气体，密度为1.977g/L,比空气大（可像液体那样倾倒）。能溶于水（通常1体积水约能溶解1体积二氧化碳，增大压强还会溶解得更多些）。
在加压和降温冷却的情况下，二氧化碳会变成固体，称为“干冰”。干冰可以升华，直接变成气体。
第三站：二氧化碳的化学性质
< 师生互动>教师学生由生活经验得出二氧化碳的常见的化学性质：
< 小结 >（1）二氧化碳不能供给呼吸。
（2）二氧化碳能参与绿色植物的光合作用
文字表达式： 化学方程式：
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧气 CO2 + H2O C6H12O6 + O2
<实验探究> 如图:向放有燃着的高地不同的蜡烛的烧杯中倒入事先收集好的二氧化碳气体，观察
现象。—— 教师演示
< 小结 >（3）一般情况,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧。
<资料介绍> 结合第一节课中“氢氧化钠溶液能使无色酚酞变红的现象”等相关问题讲解紫色石蕊试液的性能遇到酸性液体会变红，遇到碱性液体会变成蓝色。
第四站：二氧化碳与水的反应
<实验探究1> 将二氧化碳通入到装有滴加有紫色石蕊试液的试管之中 —— 学生完成
< 讨论 > 教师引导学生观察并分析观察到的现象。
< 小结 >（4）能与水反应
实验：将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中。
现象：液体由紫色变为红色。
原因：CO2 与H2O 反应生成H2CO3, H2CO3具有酸性，能使紫色石蕊试液变红。
文字表达式：二氧化碳 + 水 — 碳酸 化学方程式：CO2 + H2O = H2CO3
<提问> 若我们对上述变红的液体进行加热又会观察到什么现象呢？
<实验探究2 >加热上述变红的试液。—— 学生完成
< 讨论 > 教师引导学生观察并分析观察到的现象。
<小结 >现象：液体中冒出气泡；试液由红色变为紫色。
原因：H2CO3不稳定，受热分解为CO2 与H2O，酸性物质不复存在，故而变回原来的颜色。
文字表达式： 碳酸 加热 水 + 二氧化碳 化学方程式： H2CO3 △ H2O + CO2↑
第五站：二氧化碳与氢氧化钙反应
<实验探究>将二氧化碳气体通入澄清石灰水Ca(OH)2的水溶液中。—— 学生完成
< 讨论 > 教师引导学生观察并分析观察到的现象。
< 小结 >现象：澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：二氧化碳 + 氢氧化钙— 碳酸钙 + 水 化学方程式：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3 ↓ + H2O
< 讨论 >为了使用石灰浆[Ca(OH)2的悬浊液]抹的墙壁快点干燥，为什么常常需在室内生一个炭火盆？
为什么开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿？
< 小结 >注意：上述反应常用于检验CO2的方法及其解释石灰水不能敞口放置及敞口放置一段时间后会出现一层白膜。
※实验1：继续向上述变浑浊的体系内通入二氧化碳气体。（酌情补充实验并引导学生分析）
现象：变浑浊的体系变得澄清。
文字表达式：二氧化碳 + 水 + 碳酸钙 —碳酸氢钙 化学方程式： CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3 )2
※实验2：加热上述变澄清的体系。
现象：变澄清的体系变得浑浊。
文字表达式：碳酸氢钙 加热 二氧化碳+水+ 碳酸钙
化学方程式: Ca(HCO3)2 △ CO2 ↑+ CaCO3↓+ H2O
第六站：二氧化碳的用途
<讲解> 物质的性质决定用途，带动学生从二氧化碳的性质分析其应用
< 讨论> 学生讨论
<小结>1、CO2 可以用作 灭火剂 。（原因：①不能燃烧，也不支持燃烧 ； ②密度大于空气的密度 。 ）
2、固态CO2可作为 致冷剂 ， 用作人工降雨及布置舞台场景。（原因：“干冰”易升华吸收热量。）
3、CO2 是重要的化工原料， 可以制成汽水，纯碱等。
4、CO2 是重要的 气体肥料 ，
原因：能参与并促进植物的光合作用。
<课堂总结> 教师引导学生回顾本节课所学的内容
<随堂练习>
七、板书设计
大自然中的二氧化碳
一、自然界中二氧化碳的循环
1、二氧化碳在自然界的产生及消耗途径
二氧化碳的产生途径 二氧化碳的消耗途径 减少CO2 的方法
① 动植物的呼吸作用 ；② 煤、石油、天然气等化石燃料大量使用； ③ 微生物的分解作用 。 绿色植物的光合作用 ① 减少化石燃料的燃烧；② 开发、研究清洁能源；③ 多植树造林 。
2、二氧化碳的含量对环境的影响
二、二氧化碳的性质
1、物理性质
无色无味的气体，密度为1.977g/L，比空气大。
能溶于水
在加压和降温冷却的情况下，二氧化碳会变成固体，称为“干冰”。干冰可以升华，直接变成气体。
2、化学性质
（1）二氧化碳不能供给呼吸。
（2）二氧化碳能参与绿色植物的光合作用
化学方程式：
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
（3）一般情况,二氧化碳不能燃烧,不支持燃烧。
（4）能与水反应
实验：将二氧化碳通入滴有紫色石蕊试液的水中。
现象：液体由紫色变为红色。
原因：CO2 与H2O 反应生成H2CO3, H2CO3具有酸性，能使紫色石蕊试液变红。
化学方程式：CO2 + H2O = H2CO3
实验：加热上述变红的试液。
现象：液体中冒出气泡；试液由红色变为紫色。
原因：H2CO3不稳定，受热分解为CO2 与H2O，酸性物质不复存在，故而变回原来的颜色。
化学方程式： H2CO3 △ H2O + CO2↑
（5）CO2 能与Ca(OH)2 反应：
现象：澄清石灰水变浑浊。
化学方程式：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O
※实验1：现象：变浑浊的体系变得澄清。 化学方程式： CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3 )2
※实验2：现象：变澄清的体系变得浑浊。 化学方程式: Ca(HCO3)2 △ CO2 ↑+ CaCO3↓+ H2O
三、二氧化碳的用途
1、CO2 可以用作 灭火剂 。
2、固态CO2可作为 致冷剂 ， 用作人工降雨及布置舞台场景。
3、CO2 是重要的化工原料， 可以制成汽水，纯碱等。
4、CO2 是重要的 气体肥料 。
光 照
叶绿素
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