资源简介

教学设计
基本信息
课题 课题2碳的氧化物（第一课时）——探究汽水成分的秘密 第（1）课时
课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□
课标分析
【内容要求】 1.通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，认识二氧化碳的性质与用途的关系。 2.了解二氧化碳性质包括物理性质和化学性质，了解观察、实验，以及对事实进行归纳、分析解释等认识物质性质的基本方法。 3.认识二氧化碳性质在生活、生产、科技发展等方面的广泛应用，体会科学地利用物质性质对提高人们的生活质量具有重要作用。 【学业要求】 1.能通过实验说明二氧化碳的主要性质，并能用化学方程式表示；能举例说明二氧化碳性质的广泛应用及性质与用途的关系；能利用二氧化碳的性质、分析、解释一些简单的化学现象和事实；能设计简单实验检验二氧化碳。 2.能基于真实问题情境，依据常见物质的性质，初步分析和解决相关的综合问题。 【学业质量要求】 1.能举例说明二氧化碳性质与用途的关系，体会二氧化碳的性质及应用与日常生活、科技发展的密切联系，认识化学科学对解决实际问题的重要意义。 2.在实验探究情境活动中，能根据解决与化学相关的简单问题的需要，运用物质检验和性质探究等实验探究的一般思路与方法，设计简单的实验探究方案；能对观察、记录的实验现象进行分析、处理，得出合理的结论。 3.在常见的生产生活和社会情境中，能体会化学科学在应对环境、资源等人类面临的重大挑战中作出的创造性贡献。
教材分析
本节课是人教版九年级化学上册第六单元的课题2的第一课时，讲述二氧化碳的性质、用途以及与二氧化碳对生活和环境的影响。本章教材研究的是碳的单质及其碳的氧化物，其中学生最熟悉的是二氧化碳，二氧化碳是初中化学教学要求掌握的两种气体之一，也是与生活实际联系极其密切和广泛的一种重要物质。本节教材内容主要讲二氧化碳的物理性质和化学性质，最后与实际生活联系。呈现方式有以下几个特点：难度不大，实验较多，联系生活的实际内容也较多，有利于调动学生的学习积极性。 本节内容以实验活动为载体，构建“假设-设计-证据-解释”的完整探究链条，强化实验操作与分析能力。通过实验现象推理性质、性质决定用途的认知路径，发展基于证据的逻辑推理能力；自制汽水环节激发创新意识，在本节内容中融入健康议题，引导辩证看待化学与生活的关系，建立科学态度与责任意识；以二氧化碳为载体，帮助学生形成“性质决定用途”的化学观念，理解物质多样性与转化规律，为后续学习奠定基础。 本节课有承上启下的作用。学习二氧化碳与水反应生成碳酸，而碳酸不稳定分解产生二氧化碳和水，能为以后继续学习碳酸盐与酸反应做好准备，也是学生第一个接触的无明显现象反应的验证，为二氧化碳与氢氧化钠反应、酸碱中和反应的验证提供方法。
学情分析
已具备的素养：初步知晓二氧化碳的部分用途，例如灭火、制汽水、光合作用原料等，了解二氧化碳的检验方法，有一定的知识储备。通过氧气性质学习，掌握研究物质性质的一般思路，能观察描述实验现象并进行分析结论。具备基本实验操作技能，满足基础探究活动的操作需求。九年级学生好奇心强、探究欲望浓，偏好亲身体验类实验活动，发散思维活跃。 待发展的素养：需将零散的二氧化碳相关知识系统化，形成完整知识网络。明确二氧化碳性质与用途、检验方法背后的化学原理。提升实验探究的严谨性、高阶思维能力及知识迁移应用能力。并养成规范的实验习惯，建立“性质决定用途”的化学基本观念。 学习障碍点：对“性质决定用途”的逻辑关联理解不深入，易停留在低阶记忆层面。实验探究设计与操作的严谨性不足，知识迁移应用能力较弱。课程紧张、升学压力下，面对大容量课堂易产生畏难情绪，丧失学习兴趣。 拟解决措施：以趣味化、探究性实验为载体，强化体验式学习，吸引学生注意力。搭建思维支架：通过“现象-推理-原理-应用”的引导，帮助学生梳理知识逻辑，构建系统知识网络。合理控制课堂容量，拆解复杂问题，设计梯度化探究任务，降低学习难度。在实验过程中强调操作规范与细节观察，通过小组讨论、教师示范等方式，提升实验严谨性。
教学目标
根据课程标准设定如下教学目标： 1.通过实验探究认识二氧化碳的物理性质和化学性质，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。对应用途，能解释生活中的一些现象，培养证据推理与模型认知等核心素养。 2.通过对二氧化碳性质的认识，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.通过分析，正确看待碳酸饮料与健康的关系，培养辩证客观的化学价值观念。
教学重难点
教学重点：通过汽水探究二氧化碳的物理性质和化学性质 教学难点：1.探究二氧化碳与水反应使石蕊溶液变色的原理 2.二氧化碳与澄清石灰水反应
学习评价
评价 任务预设评价内容评价量规1能正确操作并解释澄清石灰水变浑浊的实验现象，证明汽水气体是二氧化碳。水平1：能完成基本实验操作，无法准确解释现象与气体的性质的关联；水平2：操作规范，能清晰说明石灰水变浑浊的原理，准确证明气体为二氧化碳；水平3：能全面准确描述二氧化碳能与氢氧化钙发生反应，精准关联实验现象，且能说明该性质的用途。2通过阶梯蜡烛实验，学生能准确描述二氧化碳的物理性质（密度大于空气）和化学性质（不燃烧、不支持燃烧）。水平1：能说出二氧化碳的1种性质，描述不够准确；水平2：能准确区分并完整描述二氧化碳的物理性质和化学性质，贴合实验现象；水平3：能精准阐述二氧化碳的物理性质、化学性质，且能举例说明用途。 3能通过溶解性实验和探究二氧化碳与水反应的实验，解释碳酸饮料生产原理以及碳酸的不稳定性，并联系生活实际，提升小组合作、实验探究、证据推理等能力。水平1：能初步说明实验的现象，无法解释分析，推理能力薄弱；水平2：能准确描述实验现象，清晰解释二氧化碳与水反应和碳酸不稳定性，具备基础的分析与推理能力； 水平3：能深入分析实验本质，以实验为主进行科学探究，能结合生活举例，小组合作高效，思维严谨，还能清晰说明制碳酸饮料的过程中利用了二氧化碳的什么性质。4能结合资料理性分析饮用汽水的利与弊，清晰表达对适量饮用碳酸饮料的看法，提升表达观点的能力。水平1：只能简单说出利或弊，观点模糊，表达不连贯； 水平2：能全面列出饮用汽水的利与弊，观点明确，表达逻辑清晰；水平3：能结合二氧化碳性质等知识深度分析利与弊，提出科学合理的饮用建议，表达有条理且有说服力。 5能总结二氧化碳的性质与用途，清晰的表达学习收获，整合信息并完成本课的课堂检测内容。水平1：能总结1-2点性质或用途，检测题正确率低于60%，表达不清晰； 水平2：能系统总结主要性质与用途，检测题正确率60%-89%，表达流畅； 水平3：能构建性质与用途的关联体系，全面梳理学习收获，检测题正确率90%及以上，表达精准且有深度。
教学策略
这节课采用“情境驱动+任务导向”的教学策略，以“探究汽水成分”为真实情境串联全程，具体策略如下： 1.实验探究为主线：用澄清石灰水等实验，让学生在动手操作中感知二氧化碳性质，体现“做中学”。 2.问题链引导思维：围绕“如何检验汽水中气体→汽水中气体的性质→汽水制备原理→饮用健康”的问题线，层层推进认知，培养逻辑思考。 3.生活联结促迁移：结合碳酸饮料生产、自制健康汽水等生活实例，让知识从课堂延伸到实际，提升应用能力。 4.多维度评价同步：把实验操作、现象描述、实验探究、方案设计等融入过程性评价，同步落实科学探究、证据推理等学科素养。
任务实施过程
学习任务 教学内容与教师活动 学习任务下学生活动 设计意图或学习评价
任务一：验证汽水中的气体成分 驱动性问题1如何检验汽水中的气体是二氧化碳？ 【教师活动1】 问题1：拧开桌上汽水瓶盖同学听到了什么声音，为什么，这是什么气体？ 问题2：如何检验汽水中的气体是二氧化碳？ 【教师活动2】 指导学生进行分组实验：用大试管取适量汽水，震荡，将气体通入盛有澄清石灰水（氢氧化钙溶液）的小试管中，观察现象。 指导学生书写化学方程式。 【教师活动3】 问题1：石灰水试剂瓶壁易形成白色固体，涉及的反应？ 问题2：粉刷工人为了使石灰浆抹的墙壁快点干燥，常常在室内生个炭火盆，为什么刚开始放炭火盆时，墙壁反而变得更加潮湿了？ 【学生活动1】 拧开瓶盖听到“嘶”的一声，说明会产生气体，依据生活经验、观看标签，猜测气体是二氧化碳。 回答用澄清石灰水验证该气体是否为二氧化碳。 【学生活动2】 分组完成实验，正确描述实验现象，并进行分析。 记录实验现象，完成化学方程式书写并记忆。 【学生活动3】 思考分析并回答二氧化碳你能与氢氧化钙发生反应生成白色的碳酸钙沉淀以及水，并解释相应的现象，明确用途。 能正确完成实验操作并解释澄清石灰水变浑浊的实验现象，证明汽水气体是二氧化碳。培养基于实验现象进行证据推理的科学思维， 以及提出解决实际问题初步方案的能力。
任务二：探究汽水中气体的性质 驱动性问题2汽水中的气体有哪些性质？ 【教师活动1】 展示二氧化碳实物，指导学生描述二氧化碳颜色、气味、状态。 【教师活动2】 完成演示实验【实验6-3】，将二氧化碳气体慢慢倒入烧杯中，观察现象并分析二氧化碳性质。 指导学生观看教材P137小字体材料①，学习比较气体密度大小的方法。追问是否有其他方法能证明二氧化碳密度大于空气？ 依据性质对应说出二氧化碳的用途。 【教师活动3】 问题1：为什么二氧化碳气体被誉为“灭火先锋”？ 以二氧化碳为载体，帮助学生形成“性质决定用途，用途反映性质”的化学观念。 【学生活动1】 回顾闻气体气味操作，描述而二氧化碳颜色、气味、状态。 【学生活动2】 描述现象下层的蜡烛先熄灭； 上层的后熄灭。并分析二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，二氧化碳密度比空气大。 思考并举例能验证二氧化碳的密度比空气大的方法。 二氧化碳能用来灭火。 【学生活动3】 回答二氧化碳不燃烧且不支持燃烧，二氧化碳密度大于空气。 通过阶梯蜡烛实验，学生能准确描述二氧化碳的物理性质（密度大于空气）和化学性质（不燃烧、不支持燃烧）。培养以实验为主的科学探究能力。
任务三：探究汽水的制备原理 【教师活动1】 引导学生观看汽水厂生产碳酸饮料流程图，关注二氧化碳罐装的步骤，引发思考，二氧化碳可能具备的性质。 【教师活动2】 模拟碳酸饮料生成，完成演示实验【实验6-4】向一个收集满二氧化碳气体的质软塑料瓶中注入约 1/3容积的水，立即旋紧瓶盖，充分振荡，观察现象并分析。 教师讲解在通常状况下，1体积水能溶解1体积CO2，增大压强会溶解得更多。所以二氧化碳能溶于水。 依据二氧化碳能溶于水，二氧化碳用来生产汽水等碳酸饮料。 驱动性问题3汽水为什么叫碳酸饮料，不叫二氧化碳饮料？ 【教师活动3】 完成演示实验取塑料瓶内液体数毫升于试管中，滴加紫色石蕊溶液，振荡，有什么现象？（石蕊是一种从地衣中提取的色素，石蕊溶于水配制成的紫色溶液，遇酸变成红色。） 问题1：塑料瓶中的哪种物质使石蕊溶液变红了呢？ 完成演示实验利用染制的石蕊小花验证二氧化碳与水反应。指导学生观察实验现象并做出分析。 指导学生书写化学方程式，并讲解溶于水中的二氧化碳只有约1%与水发生化学反应。追问溶有二氧化碳的水中含有哪些物质？ 问题2：制碳酸饮料的过程中都发生了那些变化？ 驱动性问题4为什么汽水敞口放置一段时间后气泡会减少，甚至消失？ 【教师活动4】 将二氧化碳与水反应实验的第三朵变红纸花吹干，指导学生描述实验现象。分析讲解碳酸很不稳定，容易分解生成二氧化碳和水 追问再将上述试管加热，又有什么现象？ 由此解释放置时间久的汽水便没有沙口的感觉。 课堂小结 根据三个关于二氧化碳性质的探究实验归纳研究物质的一般思路：依据事实提出问题，查阅资料大胆预测物质的成分可能的性质，通过设计实验进行实验验证，再依据现象证据推理得出结论，分析解释所提出的问题。 【学生活动1】 关注二氧化碳罐装的步骤，思考二氧化碳能够溶解在水中。 【学生活动2】 认真观察实验现象，描述现象软塑料瓶变瘪了，分析原因部分CO2溶于水，使瓶内气体减少，气压变小，大气压强使瓶子变瘪。 记忆二氧化碳的溶解性是能溶于水。 学生大胆猜测 【学生活动3】 认真观察实验现象描述紫色石蕊溶液变红。 并分析塑料瓶内液体中含酸，使紫色石蕊溶液变红。 作出假设 猜想一：水 猜想二：二氧化碳 猜想三：二氧化碳和水反应生成的物质 思考并分析二氧化碳与水发生反应能生成一种酸性物质使石蕊溶液变红。 回答水、二氧化碳、碳酸。 思考：用途反映物质的性质，既有物理变化二氧化碳你溶于水又有化学变化二氧化碳与水发生反应生成碳酸。 【学生活动4】 观察实验现象，描述纸花由红变紫。 预测溶液由红色变为紫色。 认真思考，明确研究物质的一般思路与方法。 学生能通过溶解性实验和探究二氧化碳与水反应的实验，解释碳酸饮料生产原理以及碳酸的不稳定性，并联系生活实际，提升小组合作、实验探究、证据推理等能力。形成能提出问题、设计实验、收集证据、分析解释等研究物质及其变化规律的思路与方法，培养创新意识。
任务四：自制汽水 驱动性问题4饮用汽水有好处吗？能否过度饮用？ 【教师活动1】 指导学生通过资料了解过量饮用碳酸饮料对健康的影响。出示自制简易汽水的配方，布置实践性作业。 【学生活动1】 能结合资料理性分析饮用汽水的利与弊，清晰表达对适量饮用碳酸饮料的看法，提升表达观点的能力。 引导学生关注化学与健康的关系。
归纳总结 【教师活动1】 引导学生阅读教材P138，二氧化碳在生产和生活中还有哪些应用 师生共同梳理本节内容，学习干冰的用途，以及二氧化碳能作为光合作用的原料、作气体肥料，是化工产品的原料。 【学生活动1】 学生能总结二氧化碳的性质与用途，清晰的表达学习收获，整合信息并完成本课的课堂检测内容。 对化学促进社会可持续发展的重要价值具有积极的认识，以二氧化碳为载体，帮助学生形成“性质决定用途，用途反映性质”的化学观念。
板书设计
课题2 碳的氧化物 一、二氧化碳
特色学习资源分析、技术手段应用说明
无
作业与拓展学习设计
一、基础性作业 1.下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A.冰水混合物、五氧化二磷 B.矿泉水、蒸馏水 C.二氧化碳、澄清石灰水 D.洁净的空气、碳酸饮料 2.下列有关二氧化碳的性质、检验和用途的说法中正确的是 A.二氧化碳既可以用于气体肥料，又可以作气体燃料 B.加热已通入了二氧化碳气体的紫色石蕊试液，溶液变为红色 C.将燃着的木条伸入集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体一定是二氧化碳 D.常用澄清石灰水来验证二氧化碳气体 3.利用下图验证二氧化碳的性质 （1）图1中，观察到气球 (填“上浮”或“下沉”)，说明CO2密度大于空气。 （2）图2实验1，向盛有CO2的软塑料瓶中倒入三分之一体积的水，迅速旋紧瓶盖后振荡，观察到的现象是 ，实验2中发生反应的化学方程式为 ，实验3，加热后发生的现象为 。 4.某兴趣小组用如图所示装置探究二氧化碳的某些性质。下列说法正确的是 A.右侧上端木条先熄灭 B.干燥的紫色石蕊小花变红 C.该实验不能证明二氧化碳密度大于空气 D.该实验可证明二氧化碳与水反应生成新物质 二、拓展性作业 5.研究二氧化碳的性质，用如图装置进行实验。 （1）实验1中观察到蜡烛 ，由此得出二氧化碳的化学性质是 ；物理性质是 。 （2）实验2要证明二氧化碳能与水反应，需在B处放置 。C处的石蕊溶液变 ，发生反应的化学方程式为 。 6.学习了二氧化碳的性质后，化学兴趣小组的同学对“二氧化碳溶于水”的性质产生了兴趣，在通常条件下，1体积的水究竟能溶解多少体积的二氧化碳呢？同学们带着问题进行了如下实验。 实验1：室温下，用一支100mL的注射器，抽取60mL干燥的二氧化碳气体，再迅速抽入40mL水，立即密封注射器，静置。 （1）一段时间后，观察到气体的体积减小，发现剩余气体的体积约为 mL，由此可知，在通常状况下，1体积水能溶解约1体积的二氧化碳。 实验2：为了能更加直接地观察到二氧化碳溶于水，同学们设计了图1所示实验，用注射器将新制蒸馏水全部注入盛满二氧化碳气体的烧瓶中，用压强传感器测得实验过程中容器内压强的变化曲线如图2所示。 （2）实验中使用新制蒸馏水的目的是 。 （3）D点进行的操作可能是 。 （4）最终F点压强大于B点，你认为原因是 。 三、实践性作业 7.拓展性作业：自制简易汽水 （1）准备材料：饮用水500mL、白糖30-50g（或代糖）、柠檬汁20mL（或柠檬酸2g）、小苏打3g、密封瓶（提前洗净晾干）。 （2）调配甜酸液：温水中溶解白糖，放凉后加入柠檬汁/柠檬酸，搅拌均匀。 （3） 产生气泡：快速向液体中加入小苏打，立即搅拌至部分溶解，无需完全溶，溶解时会释放CO 。 （4）密封冷藏：马上拧紧瓶盖，放入冰箱冷藏1-2小时，让气泡更稳定。 小贴士：小苏打和酸的比例要适中，过多易有碱味；开封后尽快饮用，避免气泡流失。

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