资源简介

(共11张PPT)
2.3 大气中的二氧化碳
【第二单元 大气与气候变化】
八年级下册
二氧化碳在大气中含量不多，约占0.04%，对自然界的作用却不可小觑：植物生长、云雾美食、设备清洗......都有二氧化碳的身影。二氧化碳是一种怎样的物质？如何制取呢？
二氧化碳的结构：
二氧化碳气体是由大量二氧化碳分子（CO2）构成的。
每个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成。
物理性质 颜色 气味 状态 密度 溶解性 干冰
特性
二氧化碳
无色
气体
无味
比空气大
能溶于水
升华吸热
二、二氧化碳的性质
1、二氧化碳的物理性质：
做致冷剂人工降雨
可用向上排空气法收集
一般不用排水法收集
2、向烧杯里倾倒二氧化碳。注意观察蜡烛火焰的变化。
现象：二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭
说明：CO2不能燃烧也不能支持燃烧，且密度比空气大
作灭火剂
3、在一个充满二氧化碳的软塑料瓶里，迅速倒入少量水，立即将瓶塞塞紧振荡，观察有什么现象。
现象：瓶子会被压扁。
现象解释：CO2与水反应生成碳酸，使瓶内气压减小。
二氧化碳能溶于水中、通常1体积水中能溶解1体积的CO2，增大压强可使其溶解得更多。生产汽水等碳酸饮料就是利用了CO2这一性质。在加压降温的情况下，CO2能变成无色液体，甚至变成雪状固体。通常人们把固态CO2叫作“干冰”。
CO2溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？
1.如图，取3支试管均放入一张蓝色石蕊试纸（遇到酸性物质会变成红色）。然后、分别通入CO2、滴入少量蒸馏水及图中被压扁瓶中的液体。观察3支试管中蓝色石蕊试纸颜色的变化，将现象记录在表中并推测原因。
CO2 蒸馏水 被压扁瓶中的液体
颜色
不变色
不变色
红色
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3 = H2O+CO2↑
△
碳酸不稳定，易分解成二氧化碳和水
5、把二氧化碳通入澄清石灰水中:
CO2+Ca(OH)2=
CaCO3↓+H2O
向澄清石灰水[Ca(OH)2水溶液]里通人二氧化碳时，会生成白色的碳酸钙（CaCO3）沉淀，使石灰水变浑浊。这一反应常用来检验二氧化碳。
2.二氧化碳的化学性质：
(1) 不能燃烧也不支持燃烧 (2)不能供给呼吸
(3)能跟水反应生成碳酸（碳酸可以使紫色石蕊试液变成红色），碳酸不稳定，加热易分解
(4) 能跟澄清石灰水反应，生成白色的碳酸钙沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊。利用这一反应可以检验二氧化碳。
CO2+H2O=H2CO3
H2CO3 = H2O+CO2↑
△
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
三.CO2的用途 （性质决定用途）
1.灭火——(1)CO2不能燃烧 (2)不能支持燃烧
（3)CO2密度比空气大
2.CO2是一种工业原料和气体肥料，可用于制取纯碱（Na2CO3)，尿素和碳酸性饮料
3.固态CO2（干冰）是制冷剂，可用于保藏食品，用人工降雨
利用干冰升华吸热
如大棚蔬菜的种植，可适量冲入CO2，以提高产量
例题、如图所示，将盛有二氧化碳的试管插入盛有澄清石灰水的水槽中，可以观察到的现象是：
①____________________
②____________________
二氧化碳
澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
试管内面上升浙教版八下 《2.3.1大气中的二氧化碳》
一、教学内容确定
（一）核心科学概念
二氧化碳的组成与结构：知道二氧化碳由二氧化碳分子（）构成，每个分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子组成，大气中含量约 0.04%。
二氧化碳的物理性质：掌握无色无味气体、密度比空气大、能溶于水、固态为干冰且升华吸热的物理性质，理解性质对应的收集方法和初步应用。
二氧化碳的化学性质：理解并掌握其核心化学性质 —— 不能燃烧也不支持燃烧、不能供给呼吸、能与水反应生成不稳定的碳酸、能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，熟记相关化学方程式。
性质与用途的关联：建立 “性质决定用途” 的核心逻辑，知道二氧化碳的物理、化学性质对应的初步用途（灭火、制冷剂等）。
二氧化碳的检验方法：掌握用澄清石灰水检验二氧化碳的方法，理解其反应原理和现象特征。
（二）跨学科概念
实验与推理：通过倾倒二氧化碳、塑料瓶变瘪、石蕊试纸变色等实验，培养基于实验现象推导物质性质的科学推理能力。
性质与用途：体现 “结构决定性质，性质决定用途” 的化学核心思想，融合物理性质与实际应用的跨学科关联。
证据与结论：以实验现象为证据，得出二氧化碳的各类性质，培养基于证据得出科学结论的思维。
物质变化：区分二氧化碳溶于水的物理变化和与水反应的化学变化，理解物理变化与化学变化的本质区别。
科学与生活：结合干冰人工降雨、碳酸饮料制作、灭火等应用，体现二氧化碳性质与生活、生产的密切联系。
二、教学目标
（一）科学目标
能说出二氧化碳的分子构成和大气中的含量，知道其是自然界中重要的气体。
熟记二氧化碳的物理性质，能结合性质说明其收集方法（向上排空气法）的依据。
掌握二氧化碳的核心化学性质，能准确描述相关实验现象，熟记、、三个化学方程式。
掌握用澄清石灰水检验二氧化碳的方法，能解释检验的反应原理和现象。
初步建立 “性质决定用途” 的逻辑，能结合二氧化碳的性质说出其对应的简单用途。
（二）科学思维
通过分析倾倒二氧化碳灭蜡烛、塑料瓶变瘪等实验现象，培养现象分析与推理能力，能从实验现象推导物质的性质。
通过区分二氧化碳溶于水和与水反应的变化类型，培养对比辨析能力，理解物理变化和化学变化的本质差异。
通过梳理二氧化碳的性质与对应用途的关系，培养逻辑关联能力，建立 “性质决定用途” 的核心思维模型。
通过分析石蕊试纸变色的对比实验，培养控制变量思维，能从对比实验中提炼关键变量与实验结论的关系。
（三）探究实践
能参与倾倒二氧化碳、塑料瓶变瘪、石蕊试纸变色等分组实验，规范操作实验器材，准确观察并记录实验现象。
能通过对比实验分析二氧化碳与水的反应，提升对比实验设计与分析能力。
能自主完成二氧化碳通入澄清石灰水的实验，能根据实验现象验证二氧化碳的检验方法，提升实验验证与应用能力。
能小组讨论分析实验现象与物质性质的关联，提升合作探究与表达交流能力。
（四）态度责任
感受二氧化碳实验的趣味性和科学性，激发对大气中气体性质的探究兴趣，增强学习化学的主动性。
体会 “性质决定用途” 的科学规律，认识到物质性质与生活、生产的密切联系，树立 “科学源于生活、服务生活” 的意识。
在实验操作和小组探究中，培养严谨认真、实事求是的科学态度，养成规范操作、细致观察的实验习惯。
知道二氧化碳在大气中的重要作用，初步建立关注大气成分、保护大气环境的意识。
通过合作完成实验和讨论，培养互助协作的团队意识和交流表达能力。
三、教学重难点
重点
二氧化碳的物理性质和核心化学性质；二氧化碳与水、澄清石灰水的反应及相关化学方程式；
用澄清石灰水检验二氧化碳的方法；“性质决定用途” 的核心逻辑。
难点
理解二氧化碳能溶于水且与水发生化学反应的双重变化；
分析石蕊试纸变色对比实验的原理，推导碳酸的生成和不稳定性；
建立 “实验现象 — 物质性质 — 实际用途” 的逻辑链条。
四、教学准备
教具：二氧化碳制取装置（简易）、集气瓶（盛满）、烧杯、蜡烛、软塑料瓶、胶头滴管、试管、蓝色石蕊试纸、蒸馏水、澄清石灰水、干冰（模型 / 视频）；二氧化碳性质实验动画、碳酸饮料制作视频。
学具：每组一套实验器材（盛满的集气瓶、小烧杯、蜡烛、软塑料瓶、试管 3 支、蓝色石蕊试纸、蒸馏水、澄清石灰水、胶头滴管、玻璃管）、实验现象记录单、小组讨论任务卡。
素材：二氧化碳分子结构模型、大气中二氧化碳含量示意图、干冰人工降雨实景图。
五、教学环节
环节 1：情境导入，初识二氧化碳
生活情境设问：展示碳酸饮料、干冰人工降雨、灭火器的图片，提问：“碳酸饮料里的气泡是什么气体？干冰为什么能用于人工降雨？灭火器为什么能灭火？这些现象的主角都是我们今天要学习的气体 —— 大气中的二氧化碳。”
基础认知铺垫：讲解大气中二氧化碳的含量约 0.04%，含量虽少但对自然界和人类生活作用重大，引出课题：今天我们就来探究二氧化碳的物理性质和化学性质，揭开它的神秘面纱。
分子结构展示：出示二氧化碳分子结构模型，说明：二氧化碳由分子构成，每个分子由 1 个碳原子和 2 个氧原子组成，为后续性质学习做铺垫。
【设计意图】从学生熟悉的生活现象切入，激发探究兴趣，契合新课标 “从生活走向科学” 的理念；分子结构和大气含量的铺垫，让学生形成对二氧化碳的初步认知，构建知识基础。
环节 2：新知探究 1—— 二氧化碳的物理性质
直观观察初步感知：展示盛满二氧化碳的集气瓶，让学生观察并闻气味（规范操作：扇闻），得出无色、无味、气体的物理性质。
实验探究：倾倒二氧化碳灭蜡烛
教师演示实验：在烧杯中放置高低两根燃着的蜡烛，将集气瓶中的二氧化碳沿烧杯壁缓慢倾倒，引导学生观察现象：蜡烛火焰自下而上依次熄灭。
现象分析：蜡烛熄灭说明二氧化碳不支持燃烧，自下而上熄灭说明二氧化碳密度比空气大。
知识延伸：根据密度比空气大的性质，得出二氧化碳的收集方法 ——向上排空气法。
实验探究：软塑料瓶变瘪实验
学生分组实验：在盛满二氧化碳的软塑料瓶中迅速倒入少量蒸馏水，塞紧瓶塞振荡，观察现象：塑料瓶变瘪。
初步分析：瓶内压强减小，说明二氧化碳能溶于水（通常 1 体积水溶解 1 体积二氧化碳，加压可溶解更多）。
干冰的特性：讲解二氧化碳加压降温可变成无色液体，进一步凝华成雪状固体 ——干冰，强调干冰的核心特性：升华吸热（无液态过程，直接由固态变气态），并说明该性质的初步应用：制冷剂、人工降雨。
物理性质梳理：师生共同整理二氧化碳的物理性质，填写表格，强化记忆。
【设计意图】通过直观观察和分组实验，让学生自主探究得出二氧化碳的物理性质，落实 “做中学” 的新课标要求；实验现象与性质直接关联，降低理解难度，突破教学重点。
环节 3：新知探究 2—— 二氧化碳的化学性质
本环节以分组实验 + 对比分析为主，逐个探究化学性质，结合实验现象推导性质，熟记化学方程式，突破教学难点。
性质 1：不能燃烧，也不支持燃烧；不能供给呼吸
由倾倒二氧化碳灭蜡烛实验直接得出不能燃烧、不支持燃烧的性质；
知识延伸：结合生活常识（久未开启的菜窖会窒息），补充不能供给呼吸的性质，提醒进入久闭空间需做灯火实验。
性质 2：能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定易分解
提出问题：软塑料瓶变瘪说明二氧化碳能溶于水，溶于水的过程中是否发生了化学变化？
分组对比实验：取 3 支试管，各放一张蓝色石蕊试纸（遇酸性变红），分别进行操作：①通入二氧化碳；②滴加蒸馏水；③滴加塑料瓶中振荡后的液体，观察试纸颜色变化。
现象记录与分析：
①②中试纸不变色，说明二氧化碳、蒸馏水单独接触石蕊试纸无酸性；
③中试纸变红色，说明塑料瓶中的液体呈酸性，推导得出：二氧化碳与水发生化学反应，生成了酸性物质 ——碳酸，书写化学方程式。
碳酸的不稳定性：将变红的石蕊试纸放在酒精灯上微热，观察现象：试纸由红色变回蓝色，说明碳酸不稳定，加热易分解为二氧化碳和水，书写化学方程式。
变化区分：强调二氧化碳溶于水是物理变化，与水反应生成碳酸是化学变化，二者同时发生。
性质 3：能与澄清石灰水反应，用于检验二氧化碳
学生分组实验：用玻璃管向澄清石灰水中缓缓通入二氧化碳，观察现象：澄清石灰水变浑浊。
反应原理：讲解二氧化碳与氢氧化钙反应，生成白色碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式。
检验方法：明确该反应是检验二氧化碳的专属方法，能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳。
例题巩固：展示例题（二氧化碳试管插入澄清石灰水水槽），引导学生分析现象：①试管内液面上升；②澄清石灰水变浑浊，强化反应原理和现象的关联。
化学性质梳理：师生共同整理二氧化碳的 4 条化学性质，结合实验现象和化学方程式，强化记忆。
【设计意图】通过对比实验突破 “二氧化碳与水反应” 的难点，培养控制变量思维；分组实验让学生主动参与，提升实验操作和分析能力；化学方程式随实验推导逐步书写，让学生理解方程式的实验依据，避免死记硬背。
环节 4：新知探究 3—— 性质决定用途，初步梳理二氧化碳的用途
核心逻辑建立：提出 “物质的性质决定其用途”，引导学生结合二氧化碳的性质，推导对应的用途。
性质与用途对应梳理：
不能燃烧、不支持燃烧 + 密度比空气大→灭火；
干冰升华吸热→制冷剂、人工降雨、保藏食品；
能溶于水且与水反应生成碳酸→制作碳酸饮料；
参与植物光合作用→气体肥料（简单提及，为后续学习铺垫）。
生活应用拓展：播放碳酸饮料制作、干冰人工降雨的短视频，让学生直观感受二氧化碳性质的实际应用，强化 “性质决定用途” 的逻辑。
【设计意图】从性质推导用途，让学生建立核心逻辑链条，落实教学重点；短视频让抽象的用途变得直观，让学生体会化学知识与生活的密切联系。
环节 5：课堂小结与当堂检测
师生共同小结：用思维导图梳理本节课核心知识点：二氧化碳的分子结构→物理性质（无色无味、密度大、能溶于水、干冰升华吸热）→化学性质（不燃不助燃、与水反应、与澄清石灰水反应）→检验方法（澄清石灰水）→性质决定用途。
当堂检测
基础题：①二氧化碳的物理性质有哪些？②检验二氧化碳的方法是什么？③写出二氧化碳与水反应的化学方程式。
应用题：①为什么二氧化碳能用于灭火？②将二氧化碳通入澄清石灰水，会出现什么现象？写出反应方程式。
学生口头作答，教师即时点评，查缺补漏，强化核心知识。
【设计意图】思维导图帮助学生构建系统的知识框架，避免知识碎片化；当堂检测及时反馈学习效果，确保教学目标达成。
环节 6：布置作业
见本设计 “七、作业设计”，分层布置，兼顾基础、提升与实践，落实新课标 “做中学、用中学” 的要求。
六、板书设计
2.3.1 大气中的二氧化碳
一、基础认知
大气含量：约0.04%，含量少作用大
分子结构：分子构成，1个C+2个O组成
二、物理性质（无色、无味、气态）
密度比空气大→向上排空气法收集
能溶于水（1:1），加压溶解更多→制碳酸饮料
固态为干冰，特性：升华吸热→制冷剂、人工降雨
三、化学性质（核心）
不能燃烧，也不支持燃烧；不能供给呼吸→灭火、灯火实验
与水反应生成碳酸，碳酸不稳定易分解（碳酸使石蕊变红）（受热变回原色）
与澄清石灰水反应→检验二氧化碳的方法（现象：石灰水变浑浊）
四、核心逻辑：性质决定用途
不燃不助燃 + 密度大→灭火
干冰升华吸热→人工降雨、制冷剂
能溶于水 + 与水反应→碳酸饮料
参与光合作用→气体肥料（铺垫）
核心口诀
二氧无色无味气，密度比空气要大；能溶水来成干冰，升华吸热温度降；不燃不助不呼吸，遇水生碳易分解；澄清石灰来检验，变浑就是它出现；性质决定其用途，生活生产离不了。
七、作业设计
（一）基础作业（必做）
背诵二氧化碳的物理性质、化学性质，熟记三个核心化学方程式，熟记核心口诀；
完成教材相关练习，规范描述二氧化碳的检验方法和反应现象；
填写二氧化碳性质与用途对应表，强化 “性质决定用途” 的逻辑。
【设计意图】巩固本节课核心知识点，强化记忆和理解，夯实知识基础。
（二）提升作业（选做）
设计一个 “验证二氧化碳密度比空气大” 的简易小实验，写出实验器材、操作步骤和预期现象；
查阅资料，了解干冰人工降雨的详细过程，结合干冰升华吸热的性质，撰写一段 80 字左右的科学小笔记。
【设计意图】提升学生的实验设计和资料收集能力，培养创新思维和科学探究素养，拓展知识面。
（三）实践作业（全员参与）
在家中完成 “检验碳酸饮料中的二氧化碳” 实验：将碳酸饮料振荡后，用导管将冒出的气体通入澄清石灰水中，观察现象并记录，向家人讲解实验原理；
观察生活中二氧化碳的应用（如灭火器、碳酸饮料、冷链运输的干冰等），记录 2-3 个实例，分析其利用的二氧化碳的性质。
【设计意图】让学生在生活中践行化学知识，通过动手实验和观察，加深对 “性质决定用途” 的理解；提升表达能力，体现新课标 “从科学走向社会” 的理念。
教学反思
强化实验操作的规范指导，实验前明确操作要点和注意事项，发放实验操作步骤卡；实验中对操作不规范的学生进行个别指导，实验后让实验现象不明显的小组分析失败原因，培养严谨的实验态度和规范的操作习惯。
针对 “物理变化与化学变化区分” 的难点，制作动画演示二氧化碳溶于水并与水反应的过程，直观展示两种变化同时发生的现象；课堂上增加针对性提问，如 “如果二氧化碳只溶于水不反应，石蕊试纸会变红吗？”，强化学生对两种变化的理解。
对碳酸的不稳定性，增加补充实验：将塑料瓶中振荡后的液体加热，将产生的气体通入澄清石灰水，观察石灰水变浑浊，让学生直观感受碳酸分解生成的二氧化碳，加深对不稳定性的理解。
强化化学用语的规范书写，课堂上增加化学方程式的书写练习，强调条件、沉淀符号等细节，对书写不规范的学生及时纠正；课后布置化学方程式专项练习，夯实化学用语基础。
增加课堂拓展环节，简单介绍二氧化碳在自然界碳循环中的作用，让学生初步建立 “大气中二氧化碳的重要性” 的认知，为后续学习 “二氧化碳对气候的影响” 做好铺垫，同时培养学生关注大气环境的意识。
课后布置个性化作业，针对理解薄弱的学生，提供实验现象与性质对应表和动画链接，让学生课后自主复习，查漏补缺，确保全体学生都能掌握核心知识。

展开更多......

收起↑