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第六单元 碳和碳的氧化物
课题2 碳的氧化物
第1课时 二氧化碳 教学设计
课题 碳的氧化物 课时 1课时
设计者 课型 新授课 设计时间
学习 分析 1.课程要求 1.认识二氧化碳的性质，加深对控制变量、对比实验、分析推理、归纳总结等科学方法的认识。 2.了解二氧化碳的用途，强化对物质的性质与用途之间关系的认识。 3.了解二氧化碳对生活和环境的影响，通过参与低碳行动与可持续发展等社会性科学议题的讨论，发展辩证思维，形成绿色化学观念，体会化学与社会和环境的骨干西
2.教材解读 本课题主要介绍了二氧化碳、一氧化碳的性质和用途，以及温室效应、低碳行动与可持续发展等内容。 关于二氧化碳，教科书首先通过【实验6-3】【实验6-4】和【实验6-5】，分别介绍了二氧化碳的性质：密度比空气的大，不能燃烧，不支持燃烧；能溶于水；与水发生化学反应等。然后联系学生已有知识，介绍了二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的原因。最后介绍二氧化碳对生活和环境的影响。其中，二氧化碳与水的反应是本课题教学难点。 本课题的实验较多，目的是引导学生通过实验、观察，初步掌握对事实进行归纳概括、分析综合等科学方法，发展基于实验事实进行证据推理的思维能力，在此基础上建构认识物质性质的一般思路与方法。 本课题在介绍二氧化碳的性质时，注意密切联系其用途。例如：二氧化碳不燃烧、不支持燃烧的性质可用于灭火；二氧化碳能溶于水的性质可用于生产汽水等碳酸饮料；干冰升华吸热，因此干冰可作制冷剂和用于人工增雨等。这样编写的目的是，引导学生认识物质性质在生活、生产、科技发展等方面的广泛应用，进一步强化学生对物质的性质和用途之间关系的认识。
3.学情分析 二氧化碳是初中化学中继氧气之后的又一种重要气体。该气体与日常生活联系非常紧密，学生在前期的学习中就有所接触，但对二氧化碳的性质和用途未必有科学的认识。例如怎样认识二氧化碳的“功”与“过”？另外，学生科学探究意识较为缺乏，看问题多停留于表面，缺乏深思的习惯。例如，当看到二氧化碳通入石蕊溶液中，石蕊溶液变红，他们就会得出二氧化碳能使石蕊溶液变红的错误结论。还有，CO2与CO都会致人死亡，但其原因是不同的，学生对CO2不能供给呼吸的性质和CO的毒性易混淆。
学习 目标 1.通过实验探究，认识二氧化碳的性质。 2.认识二氧化碳的用途。 3.知道温室效应的危害及预防温室效应进一步增强应采取的措施。
达成 评价 1.能在课上独立思考并回答老师的问题。 2.能独立完成课后习题。
教学重 难点 重点：二氧化碳的化学性质和用途，低碳行动与可持续发展 难点:二氧化碳与水的反应
核心 素养 化学观念：通过对二氧化碳性质和用途的学习，加深理解物质的性质决定用途。通过对二氧化碳和一氧化碳分子构成的比较，认识物质的多样性。 科学思维：通过运用比较、分析等科学方法，基于实验事实进行证据推理，推测二氧化碳的性质和用途，并能运用二氧化碳的性质解释和解决真实问题。 科学探究与实践：通过实验认识二氧化碳的物理性质和化学性质，发展学生的科学探究能力及与他人分工协作、沟通交流的能力。 科学态度与责任：通过对二氧化碳的性质和用途的学习和认识，发展学生对物质世界的好奇心、想象力和探究欲，保持对化学学习的浓厚兴趣。
（二）教学过程
教学环节 时间安排 师生活动 设计意图
创设情景 引入新课 新课导入 【教师】同学们我们上课之前先来做一个小游戏，猜一猜：有一种物质，农民说它是“植物的粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们称它为——“粉刷匠”；环境学家却指责它是造成全球变暖的罪魁祸首。同学们知道它指的是什么吗？ 【学生】二氧化碳（CO2）。 　通过游戏，引入本节课主题，激发学生兴趣。
新课教学 构建新知 讲授新课 【板书】二氧化碳 【教师演示实验】实验6-3：倾倒二氧化碳 【学生】观看实验，观察并分析实验现象。 【总结】 现象烧杯中燃着的蜡烛自下而上依次先后熄灭分析二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，而且密度比空气大，倾倒时先聚集到烧杯底部，使下方的蜡烛首先接触到较多的二氧化碳而熄灭，上面的蜡烛后接触到二氧化碳后熄灭结论1.CO2密度比空气的大； 2. CO2不能燃烧，也不支持燃烧
由于以上性质，二氧化碳常用于灭火，常见的有手提式二氧化碳灭火器等。 【分组实验】实验6-4：请利用教师提前准备好的收集满二氧化碳气体的质地较软的塑料瓶进行实验，打开瓶盖，向瓶中加入适量水（约为塑料瓶容积的三分之一），立即盖好瓶塞，震荡，观察实验现象并解释原因。 【提问】那么减少的二氧化碳去哪里了？说明二氧化碳溶解性如何？ 【讲解】1 L水中约溶解1 L的二氧化碳，因此二氧化碳能溶于水。 【提问】结合前面的内容，请你总结出二氧化碳的物理性质。 【学生】概括出二氧化碳的物理性质：通常状态下，二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气的密度大，能溶于水。 【板书】1.CO2物理性质 【教师】实验6-5：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小纸花。第一朵纸花喷上水，第二朵纸花直接放入盛有二氧化碳的集气瓶中，第三朵纸花喷上水后，再放入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察三朵纸花的颜色变化。（资料：石蕊是一种色素。石蕊溶于水配制成的紫色石蕊溶液，遇酸变成红色。） 【学生活动】观看实验，观察并分析实验现象。 【总结】 实验ⅠⅡⅢ吹干第三朵纸花现象纸花不变色纸花不变色纸花由紫变红纸花由红变紫分析水不能使石蕊小花变红CO2不能使石蕊小花变红CO2与水反应生成碳酸使石蕊小花变红H2CO3不稳定，受热后容易分解
实验说明：CO2与水反应生成了酸性物质，即碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变成红色。 【板书】2.CO2的化学性质 能与水反应生成碳酸：H2O+CO2===H2CO3 用吹风机对变红的石蕊花吹风，你观察到了什么？ 【学生】观察实验现象并回答：石蕊花恢复紫色 【提问】这说明了什么呢？ 【思考并回答】可能是刚刚生成的碳酸被反应掉了 【板书】碳酸不稳定，容易分解成CO2和H2O。 H2CO3====CO2↑+H2O 【补充实验】CO2通入澄清石灰水中，观察现象。 实验现象：澄清石灰水变浑浊 因此可用澄清石灰水反应来检验二氧化碳。 【提问】为了使用石灰浆Ca(OH)2抹的墙壁快点干燥，为什么常常需在室内生炭火盆？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿？ 【回答】炭燃烧生成二氧化碳，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水。 C+O2CO2，Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O 【归纳总结】（1）一般情况下，二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，不能供给呼吸。 （2）二氧化碳能与水反应生成碳酸： CO2+H2O====H2CO3 （3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊：Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O （4）二氧化碳能与碳反应：C+CO22CO 【播放视频】请你观看“干冰的形成和升华”视频，更直观的了解干冰的形成和升华。 【板书并讲解】干冰的形成和升华 （1）在一定条件下，二氧化碳气体会变成液体或固体。固态二氧化碳叫“干冰”。 （2）干冰升华时，吸收大量的热，因此可作制冷剂，广泛用于食品的冷藏保鲜和冷藏运输、医疗上血液制品的储存和运输等方面。 【提问】了解了二氧化碳的性质之后，大家知道二氧化碳在生活中有哪些用途吗？ 【追问】这些用途都是运用了CO2的哪些性质呢？ 【学生】人工增雨、舞台烟雾效果、灭火器等。 【学生】人工增雨、舞台烟雾效果都运用了干冰升华吸热降温的物理性质。灭火器运用了CO2不能燃烧、不支持燃烧的化学性质和密度比空气大的物理性质；碳酸饮料运用了CO2能溶于水且与水反应的化学性质等等。 【教师】碳循环——CO2从何来，又到哪去？ 【提问】自然界中有哪些产生和消耗二氧化碳的途径呢？ 【学生】产生二氧化碳的途径有：动植物呼吸、煤炭燃烧等。消耗二氧化碳的途径有：植物进行光合作用。 【过渡】如今，由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油、天然气等化石燃料，打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中的CO2的含量迅速增加，进而导致全球气候变暖，形成“温室效应”。 【板书】3.二氧化碳对生活和环境的影响 【提问】请大家阅读教材139-140页，了解温室效应带来的危害。 【总结】温室效应的危害： （1）导致两极的冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市。 （2）使土地沙漠化，造成农业减产。 （3）使暴雨等极端天气事件发生的频率和强度增大，导致旱涝灾害加剧。 （4）影响自然生态系统，改变生物多样性。 【过渡】现在我们国家力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。那么什么是碳达峰和碳中和呢？ 【学生】碳达峰就是碳的排放量达到最大值，碳中和是碳的排放量和消耗量达到平衡状态。 【板书】4.低碳行动与可持续发展 防止温室效应进一步增强的措施： （1）世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约，并严格执行。 （2）减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源。 （3）促进节能产品和技术的进一步开发和普及。 （4）大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。 （5）采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 学生实地实验，体会实验的乐趣，从中学习到二氧化碳能溶于水的性质。 通过对实验现象的观察，培养观察能力和语言概括能力。 融入思政元素，帮助学生了解温室效应、碳达峰与碳中和的相关知识，辩证的看待全球气候变暖，知道低碳措施，进一步培养绿色理念，发展科学态度与责任的核心素养。 养成关注社会和人类生存环境的情感，形成绿色化学观念，并培养社会责任感。
小结 收获感悟 1、今天我学到了什么知识？ 2、我掌握了哪些研究方法？ 3、我还存在的疑惑是什么？ 通过这些问题让学生回顾本节课内容，对有疑惑的地方及时反馈。
课后作业 书面作业：完成教材课后习题 及时巩固所学知识
板书设计 课题2 碳的氧化物 第1课时 二氧化碳 1.物理性质：无色，无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固体——干冰 2.CO2的化学性质： （1）不燃烧，不支持燃烧，不能供给呼吸。 （2）能与水反应生成碳酸：H2O+CO2===H2CO3， 碳酸不稳定，受热易分解：H2CO3====CO2↑+H2O。 （3）能使澄清石灰水变浑浊：Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O 3.二氧化碳对生活和环境的影响 （1）温室效应加剧的原因。 （2）温室效应的危害。 4.低碳行动与可持续发展
教学反思 本节课采用反向推导的设计思路，从用途的角度通过设问认识物质的性质，所以课堂中的设问非常重要，要留有学生思考的时间。 实验是认识物质的重要手段，本节课的实验设计进一步验证了这个说法。课堂中的实验设计要从学生的角度出发，多让学生观察、思考、提出问题等，发挥实验的真正作用。

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