5.1二氧化碳的性质与用途 (1)教学设计--2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

该初中化学教学设计聚焦二氧化碳的性质与用途，以“迷雾仙境－蜡烛幻灭－紫红魅变”实验情境导入，通过干冰实验衔接物质状态变化知识，串联性质探究与化学方程式书写，为用途学习搭建递进式支架。 资料亮点在于融合科学探究与科学思维，如干冰使澄清石灰水变浑浊实验、高低蜡烛对比实验，运用控制变量法（石蕊小花验证CO₂与水反应），结合视频增强直观性，培养学生证据推理能力，为教师提供情境化教学范例，提升课堂互动效率。

教学设计 课程基本信息 学科 化学 年级 九年级 学期 秋季 课题 二氧化碳的性质与用途 教学目标 1. 通过创设以干冰为载体的“迷雾仙境－蜡烛幻灭－紫红魅变”实验情境，学生基于实验探究认识二氧化碳的主要性质，并能用化学方程式表示，加深对控制变量、对比试验、分析推理、归纳总结等科学方法的认识。 2. 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；能用二氧化碳的性质分析、解释简单的化学现象和事实。 3. 对化学学科促进人类文明和社会可持续发展的重要价值具有积极的认识。 教学重难点 教学重点： 1. 基于实验探究认识二氧化碳的主要性质，并能用化学方程式表示。 2. 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。 教学难点： 1. 二氧化碳的性质与用途。 2. 二氧化碳与水的反应。 教学过程 【实验探索一】迷雾仙境，“白色固体”是什么物质？ 【问题】老师将图中所示的白色固体放入水中，请观察并描述实验现象，请猜测该白色固体是什么物质呢？ 【学生】观察并描述实验现象，做出猜想，设计实验。 【学生实验1】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可以尝试将“白色云雾”与澄清石灰水接触。比如直接将含有澄清石灰水的玻璃片放在云雾中；观察现象，澄清石灰水变浑浊。 【学生实验2】“白色云雾”一直往下走，可以尝试将云雾“倒”入装有澄清石灰水的烧杯中； 少量的“云雾”倒入装有澄清石灰水的试管，振荡，观察现象，澄清石灰水变浑浊，得出结论：白色固体为固态二氧化碳——干冰。 【教师】澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，实验中，通入二氧化碳后变浑浊，有难溶于水的物质碳酸钙生成，请大家根据质量守恒定律尝试写出方程式。 【教师】生活中的碳酸饮料是非常常见的一种饮品，有同学取来实验室久置的澄清石灰水，将汽水中的二氧化碳通入澄清石灰水，你看到了什么现象？ 【学生】无明显变化，这瓶澄清石灰水已经变质了，所以澄清石灰水一定要密封保存或使用现配的溶液最佳。 【总结1】二氧化碳遇使澄清石灰水生成碳酸钙和水。 【教师】那靠近该云雾，为什么会有凉凉的感觉？ 【学生】尝试解说“干冰升华”吸热的过程。 【教师】干冰升华导致低温，能使空气中的水蒸气凝结成小液滴，这也是人工增雨的主要原理。 【总结2】通常状况下，二氧化碳是无色无气味的气体，改变外界条件，可实现二氧化碳不同状态的改变，故在描述性质时要注明条件。 【实验探索二】蜡烛幻灭，二氧化碳有哪些性质？ 【问题】你认为燃烧的蜡烛为什么熄灭了？如何验证你的猜想呢？ 【学生】由此实验现象可推测二氧化碳不可燃不助燃。 【教师】老师将一只装有空气的小气球置于烧杯中，向烧杯中慢慢通入二氧化碳气体，发现气球漂浮起来，这个现象又说明了二氧化碳有怎样的性质呢？ 【学生】通常状况下，二氧化碳的密度比空气中的大。 【教师】你可以设计实验，将二氧化碳密度比空气大、不可燃不助燃的性质同时体现出来吗？ 【学生】设计方案，采用高低不同的蜡烛设计对照。 【教师】当然，我们也可以借用信息化的技术让不可视的实验现象可视化，这是纹影装置拍摄倾倒二氧化碳的可视化气流。让我们用肉眼看到了二氧化碳的密度比空气大。 【总结3】二氧化碳具有比不可燃不助燃，且密度比空气大的性质。 【探索实验三】紫红魅变，二氧化碳还有哪些性质？ 【问题】你认为紫色溶液变为红色溶液的原因是什么？ 【学生】可能发生了化学变化。 【查阅资料】“紫色溶液”为紫色石蕊的水溶液，石蕊是一种色素，遇酸变成红色。 【教师】你能提出什么猜想呢？如何设计实验？这里老师为大家提供了用紫色石蕊浸泡的滤纸小花，装有二氧化碳的集气瓶、水，请设计实验验证你的猜想。 【学生】二氧化碳和水能反应产生酸。 【学生】设计实验并完成实验。 【学生】放入二氧化碳的干燥的小花无明显变化，湿润的小花放入装有二氧化碳的集气瓶中，小花变红了。说明二氧化碳和水同时存在，反应产生了酸才使石蕊变红。 【教师】你设计实验的思想是什么？尝试写出二氧化碳与水反应的化学方程式 【学生】是控制变量的思想。 【教师】将红色的溶液放在酒精灯上加热，片刻后，红色的溶液又变回了紫色，这是为什么呢？尝试写出反应方程式。 【总结3】二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定受热易分解。 【实验】向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入一定量的水，振荡，会有什么现象呢？观看视频。 【问题】软塑料瓶变瘪了，说明了什么呢？二氧化碳遇水只是发生化学反应吗？它能否溶于水呢？ 【查阅资料】根据查阅资料可知，有研究者取自来水、河水、地下水样品，用传感器测出水中溶有不同含量的二氧化碳，由此可知，二氧化碳不仅能和水反应，还能溶于水。 【学生】对以上性质进行简单地分类，并依照这些性质列举二氧化碳的用途。 【总结】以上列举都充分验证了“物质的性质决定物质的用途”的化学学习思想。二氧化碳是生活中常见的一种物质，是人类不可或缺的自然资源，借用哲学的三大终极问题“我是谁”“从哪里来”“到哪里去”——为指导框架，可对物质二氧化碳的多角度认识进行分类梳理，形成系统化认识化学物质的思路和方法。也为下节课二氧化碳的实验室制法提供了化学物质“从哪里来”的学习视角。 【交流讨论】这是我国明代诗人于谦在《石灰吟》中有关石灰石变化的描述，其中蕴含了丰富的化学变化，请尝试从化学变化的视角解读《石灰吟》。可参考学习任务单进行讨论学习。 学科网（北京）股份有限公司 $