5.1 二氧化碳的性质与用途（第一课时）导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

九年级

科目

化学

周次

设计者

序号

班级

主题与课时

二氧化碳的性质与用途（第一课时）

课型

新授

审核人

学校审核

姓名

课标要求

依据初中化学新课标要求，学生需认识二氧化碳的核心物理、化学性质，掌握二氧化碳的检验方法，熟记相关化学反应方程式。能结合实验现象分析物质性质，建立“性质决定用途”的化学认知逻辑，能列举二氧化碳在生活、生产中的常见用途，初步学会通过实验探究气体物质性质的基本方法，树立科学探究与化学应用的基本观念。

学习目标

化学观念：构建二氧化碳的物质认知模型，明确性质与用途的对应关系。

科学思维：通过实验对比、现象推理，培养证据推理与归纳总结能力。

科学探究与创新意识：参与二氧化碳性质探究实验，掌握基础实验操作与探究流程。

科学态度与社会责任：认识二氧化碳的双面性，树立低碳环保、合理利用化学物质的绿色化学理念。

重难点

教学重点为二氧化碳的物理、化学性质，二氧化碳的检验方法，以及性质对应的各类用途，熟练书写相关化学方程式。

教学难点是理解二氧化碳与水反应生成碳酸的可逆变化，区分二氧化碳直接作用与碳酸的变色效果，突破宏观现象与微观反应本质的认知壁垒，厘清性质与用途的内在逻辑关联。

资源与

建议

教学资源：准备集气瓶、烧杯、阶梯蜡烛、紫色石蕊试液、澄清石灰水、蒸馏水、干冰等实验器材；搭配课本插图、二氧化碳循环动画、生活应用短视频等多媒体资源。教学建议：以实验探究为核心，遵循“观察现象—分析推理—总结性质—关联用途”的学习逻辑。课前引导学生结合生活经验预习，课中以分组实验、问题探究为主，鼓励学生自主观察、记录、归纳。课后结合生活实例巩固知识，区分易混淆知识点，落实宏观辨识与微观探析的素养培养，贴合新教材探究式学习要求。

学习过程

（一）课前预习案

预习目标：结合沪教版九年级上册新教材内容，初步认知二氧化碳的常见存在形式、基础物理性质、生活用途，简单了解二氧化碳的核心化学性质，为课中实验探究奠定基础，培养自主预习与知识梳理能力。

预习重难点：初步识记二氧化碳的基础性质，区分二氧化碳的常见用途，初步感知化学性质对应的实验现象。

预习习题（基础填空+选择+简答）

1. 基础填空题

（1）二氧化碳的化学式为________，是空气的重要组成成分，空气中二氧化碳的体积分数约为________。

（2）常温常压下，二氧化碳是一种________色、________味的气体，密度比空气________，________溶于水。

（3）固态二氧化碳俗称________，升华时会________大量的热，因此可用于人工降雨、制冷保鲜。

（4）二氧化碳本身________燃烧，也________支持大多数可燃物的燃烧，可用于灭火。

（5）绿色植物的________作用需要消耗二氧化碳，该过程是自然界碳循环的重要环节。

（6）二氧化碳能使________变浑浊，该现象是检验二氧化碳气体的专属方法。

2. 单项选择题

（1）下列关于二氧化碳物理性质的说法，正确的是（）

A. 二氧化碳是无色无味的气体，难溶于水

B. 二氧化碳密度比空气小，可用向下排空气法收集

C. 干冰升华吸热，属于物理变化

D. 二氧化碳常温下是液态，易凝固

（2）下列不属于二氧化碳用途的是（）

A. 灭火 B. 作气体肥料 C. 供给呼吸 D. 人工降雨

（3）检验二氧化碳气体的试剂是（）

A. 蒸馏水 B. 澄清石灰水 C. 紫色石蕊试液 D. 燃着的木条

3. 简单简答题

（1）结合生活经验，列举3个生活中利用二氧化碳的实例。

（2）为什么干涸的深井、久未开启的菜窖不能直接进入？请结合二氧化碳的性质简要说明。

（3）初步猜想：将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液颜色会发生什么变化？简单说明猜想理由。

预习疑问记录

请结合预习内容，记录自己的疑惑：________________________________

________________________________________________________________

（二）课中探究案

课堂探究目标：通过分组实验探究，精准掌握二氧化碳的物理、化学性质，厘清实验现象与化学反应的对应关系，熟练书写相关化学方程式，深度理解“性质决定用途”的核心逻辑，突破本节课重难点知识，提升实验探究、证据推理与归纳总结能力。

探究一：二氧化碳的物理性质探究

实验1：观察集气瓶中的二氧化碳气体，结合课本知识完成下列问题。

1. 观察集气瓶内二氧化碳的颜色、状态、气味，常温常压下，二氧化碳为________、________的气体。

2. 闻气体气味的正确操作方法是________________________________，通过操作可确定二氧化碳无气味。

实验2：二氧化碳密度探究实验（阶梯蜡烛实验前置认知）

结合课本实验设计思考：将二氧化碳气体慢慢倒入放有高低不同燃着蜡烛的烧杯中，会观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。

1. 该实验现象说明二氧化碳的密度比空气________。

2. 结合该性质分析，二氧化碳能否用向上排空气法收集？________，原因是________________。

实验3：二氧化碳溶解性探究

向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量蒸馏水，迅速拧紧瓶盖，振荡，观察现象。

1. 实验现象：软塑料瓶________。

2. 现象分析：瓶内二氧化碳气体________溶于水，使瓶内气压________，外界大气压将瓶子压瘪。

3. 结论：二氧化碳________溶于水，因此实验室________（填“能”或“不能”）用排水法收集二氧化碳。

4. 拓展思考：生活中汽水、碳酸饮料的制作利用了二氧化碳的什么性质？________________。

课堂探究习题1（基础巩固）

1. 下列关于二氧化碳物理性质的归纳，完全正确的是（）

A. 无色、无味、密度比空气大、易溶于水

B. 无色、有味、密度比空气小、难溶于水

C. 无色、无味、密度比空气大、能溶于水

D. 有色、无味、密度比空气大、能溶于水

2. 干冰常用于人工降雨，其原理是干冰________（填物态变化名称），________热量，使周围水蒸气凝结成雨滴，该变化属于________变化。

探究二：二氧化碳的化学性质探究（核心重难点）

实验1：二氧化碳的燃烧性与助燃性探究（阶梯蜡烛完整实验）

实验操作：在烧杯中放置高低两支燃着的蜡烛，将集气瓶中的二氧化碳缓缓沿烧杯内壁倒入烧杯中，观察实验现象。

1. 实验现象：________蜡烛先熄灭，________蜡烛后熄灭。

2. 实验结论：①二氧化碳________燃烧；②二氧化碳________支持燃烧；③二氧化碳密度比空气大。

3. 知识应用：结合该性质，分析二氧化碳可用于________，灭火的核心原理是________________。

4. 深度思考：所有物质燃烧都能用二氧化碳灭火吗？请举例说明________________。

实验2：二氧化碳与水的反应探究（难点突破实验）

实验操作：取三支试管，分别编号A、B、C。A试管加入蒸馏水，滴加紫色石蕊试液；B试管将二氧化碳通入盛有蒸馏水的试管后，再滴加紫色石蕊试液；C试管将B试管中变色后的溶液加热，观察现象。

1. 实验现象：A试管溶液________；B试管溶液________；C试管加热后溶液________。

2. 现象分析：蒸馏水________（填“能”或“不能”）使石蕊变色；二氧化碳与水反应生成了________（填物质名称），该物质显酸性，能使紫色石蕊试液变红；该物质不稳定，受热易分解。

3. 化学反应方程式：二氧化碳与水反应________________；碳酸受热分解________________。

4. 易错辨析：使石蕊试液变红的物质是二氧化碳吗？________，理由是________________。

实验3：二氧化碳与澄清石灰水的反应（二氧化碳的检验）

实验操作：将二氧化碳气体通入澄清石灰水中，观察实验现象。

1. 实验现象：澄清石灰水________。

2. 实验原理：二氧化碳与氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀和水。

3. 化学反应方程式：________________。

4. 知识应用：该反应是________二氧化碳的专属方法，可用于鉴别二氧化碳气体。

5. 拓展思考：久置的澄清石灰水表面会出现一层白膜，白膜的成分是什么？如何除去白膜？________________。

课堂探究习题2（重难点突破）

1. 下列关于二氧化碳化学性质的说法错误的是（）

A. 二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧

B. 二氧化碳能与水反应生成碳酸

C. 二氧化碳能使紫色石蕊试液直接变红

D. 二氧化碳能与澄清石灰水反应生成沉淀

2. 将二氧化碳通入紫色石蕊试液，溶液变红，加热后红色褪去，下列说法正确的是（）

A. 二氧化碳具有酸性 B. 碳酸不稳定，受热易分解

C. 石蕊试液变质 D. 二氧化碳受热分解

3. 写出检验二氧化碳的化学方程式：________________。

探究三：二氧化碳的性质与用途对应关系

结合以上探究的二氧化碳物理、化学性质，匹配对应用途，构建“性质决定用途，用途体现性质”的化学思维，完成下列表格与习