3.2 氧气和二氧化碳的性质 第2课时（教学设计）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学教学设计聚焦二氧化碳的性质，涵盖物理性质（色味态、密度、溶解性、干冰升华）与化学性质（不燃不助燃、与水反应、与石灰水反应），通过生活场景导入，衔接氧气性质学习，构建“性质决定用途”逻辑链，为碳循环等内容铺垫。 资料亮点在于实验现象与性质推导紧密结合，如倾倒蜡烛实验同时体现密度大（物理）和不燃不助燃（化学）性质，融入化学史与生活实例，培养科学思维（证据推理）和科学态度（辩证看待物质），提升学生探究能力，助力教师落实核心素养。

专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题2 氧气和二氧化碳的性质 第2课时 二氧化碳的性质 年级 八年级 学科 化学 课型 新授课 教材 化学新教材沪科版八年级全一册 专题3 课题2 第2课时 教学目标 1.通过观察和记录与二氧化碳相关的实验现象，归纳二氧化碳的化学性质，初步形成通过实验现象推断物质性质的科学思维。 2.通过分析干冰升华吸热、灭火、制碳酸饮料等用途与其性质的对应关系，理解性质决定用途的化学观念，并能用文字表达式表示二氧化碳与水、与石灰水的化学反应，提升归纳与表达能力。 3.通过了解二氧化碳在大棚种植、食品保鲜等方面的重要作用，辩证认识二氧化碳的利与弊，树立合理利用化学物质、关注环境问题的社会责任感。 教学重点 二氧化碳的化学性质及相关实验现象。 教学难点 引导学生建立实验现象与物质性质之间的逻辑关联。 教材分析 本节教学内容源于沪科版五四学制八年级全一册主题二《常见的物质（上）》专题3 课题2 氧气和二氧化碳的性质 第3课时，是学生系统学习氧气性质后接触的又一类典型气态非金属氧化物，属于初中元素化合物知识体系的核心内容，具有承前启后的作用：既承接了此前“从实验现象推断物质性质”的探究思路，也为后续学习碳循环、酸碱盐性质、温室效应等内容奠定知识基础，同时渗透“性质决定用途”的化学核心观念。 教材编排贴合八年级学生的认知规律：开篇以二氧化碳在大棚种植、灭火、制碳酸饮料等生活用途创设问题情境，引导学生建立“用途反映性质”的初步认知；物理性质板块结合化学史与2组探究实验，直观呈现二氧化碳的色态、密度、溶解性、三态变化等特点；化学性质板块结合碳酸饮料、澄清石灰水检验、教室通风等熟悉场景，通过3组递进式探究实验，逐一落实二氧化碳不燃不助燃、与水反应、与澄清石灰水反应3个核心性质，最终回扣性质与用途的关联。 学情分析 授课对象为八年级五四学制学生，已经具备一定的化学学习基础：此前学习了空气组成、氧气的性质，掌握了“从物理性质、化学性质两个维度研究物质”的基本思路，能够独立完成简单的实验操作与现象观察。生活中对二氧化碳有丰富的感性认知，知道碳酸饮料、灭火、光合作用等相关实例，但知识较为碎片化，尚未形成系统的性质体系。 思维层面学生仍以具象思维为主，抽象逻辑思维正在发展，对实验现象的深度推理能力不足：例如容易混淆“二氧化碳溶于水”和“二氧化碳与水反应”两个变化，也容易忽略倾倒蜡烛实验中体现的化学性质，部分学生还存在“二氧化碳有毒”等错误认知。学生对与生活关联的化学实验兴趣较高，教学中可借助探究实验与生活情境，引导学生逐步建立“现象—性质—用途”的逻辑关联。 教学过程 教学内容 设计意图 环节一 情境导入 【引入】同学们，我们先来看大屏幕上的六个场景——大棚蔬菜种植需要用二氧化碳做“气体肥料”；生产碳酸饮料的主要原料之一就是二氧化碳；二氧化碳可用于灭火；二氧化碳是重要的化工原料，常用于生产纯碱、化肥等；固体二氧化碳还可用于冷藏食物、人工降雨和制造舞台云雾。 【教师提问】同学们，这些场景大家都熟悉吗？谁能来说说，二氧化碳的这些用途分别是什么？ 【学生回答预设1】大棚里通二氧化碳可以增产，因为植物光合作用需要二氧化碳。 【学生回答预设2】汽水里有二氧化碳，打开瓶盖会冒气泡。 【学生回答预设3】灭火器里面装的是二氧化碳，可以用来灭火。 【教师回应】大家的生活经验很丰富！这些用途大家都见过、听说过，但大家有没有深入想过：为什么同一种物质——二氧化碳，能有这么多截然不同的用途？灭火、做饮料、人工降雨、帮助植物生长——这些五花八门的用途背后，究竟藏着二氧化碳的哪些特殊性质？ 【教师强调】化学里有一条非常重要的规律——物质的性质决定了物质的用途。研究物质的性质，有助于人类更好地利用物质服务于生产和生活。今天我们就从物理性质和化学性质两个维度，系统学习二氧化碳的性质，理解其用途背后的原理。 【教师板书】专题3 第3课时 二氧化碳的性质 以课件中大棚气体肥料、碳酸饮料、灭火、化工原料、干冰冷藏等六个生活场景引入，紧扣“性质决定用途”的核心逻辑；通过“同一种物质为何有多种用途”的追问，激发探究欲望，让学生带着问题进入新课学习。 环节二 二氧化碳的物理性质 化学史料——二氧化碳的发现史 【过渡】我们现在对二氧化碳的性质已经非常熟悉了，但人类认识这种气体经历了上千年的历程。大家知道古人是如何发现二氧化碳的吗？ 【教师讲解】公元300年以前，我国西晋时期的博物学家张华，在他编著的《博物志》中记载了这样一段文字：“烧白石作白灰，既讫，积着地，经日都冷，遇雨及水浇即更燃，烟焰起。”意思是说：煅烧石灰石制作氧化钙的过程中，会产生一种气体。这种气体实际上就是我们今天所说的二氧化碳——当时工业上生产二氧化碳的石灰窑气。但是，当时的人们并没有意识到这是一种区别于空气的独立气体。 【教师提问】大家想想看，古人虽然观察到了这种气体，为什么没有意识到它是一种新物质？ 【学生思考后回答】因为古代没有系统的化学研究方法，只是凭感觉观察现象。 【教师回应】对！科学探究需要系统的方法和严谨的实验。 【教师讲解】到了17世纪初，比利时化学家范·海尔蒙特发现：木炭燃烧时会产生一种让蜡烛熄灭的气体，而且麦子及葡萄发酵时也会产生该气体。他将这种气体命名为“gas sylvestris”（森林之精）。但是，海尔蒙特并不清楚这种气体的组成，也不知道它和空气有什么区别。 【教师总结】从张华到海尔蒙特，人类对二氧化碳的认识经历了从“观察到现象”到“初步命名”的跨越，但真正揭示它的性质，还要等后来的科学家用实验来解答。科学探究是一个逐步深入的过程。 问题一——二氧化碳具有怎样的物理性质呢？ 【过渡】从张华到海尔蒙特，人类对二氧化碳的认识经历了漫长的探索。现在我们已经可以用精确的实验来测定二氧化碳的各项物理参数了。 【教师讲解】我们先从色、味、态入手。请同学们观察讲台上这瓶二氧化碳气体——大家看到了什么颜色？闻到了什么气味？ 【学生观察后回答】无色，没有气味。 【教师肯定】对！通常状况下，二氧化碳是无色、无味的气体。 【教师提问】那二氧化碳有没有三态变化呢？请大家看课件上的图片。 （呈现课件图片：二氧化碳的三态变化示意图） 【学生阅读后回答】二氧化碳可以加压降温变成液体，进一步加压降温变成固体。固体二氧化碳在常压下，温度高于-78.5℃时会升华，直接变成气态。 【教师讲解】对！固体二氧化碳有一个特殊的名字——干冰。为什么叫“干冰”？因为它升华时直接从固态变成气态，不会经过液态，所以是“干”的，没有液体残留。干冰升华时会吸收大量热量，这个特性非常有用。 【教师活动】展示课件第9页“实验探究——二氧化碳的密度”。 【教师讲解】接下来我们通过实验来验证二氧化碳的密度和空气相比谁更大。请同学们观看实验视频。 【教师活动】播放《倾倒二氧化碳》实验视频（约1分钟）。 【观看前提示】请大家观察两个关键现象：①哪支蜡烛先熄灭？②蜡烛是燃烧更旺还是熄灭了？ 【视频播放后提问1】你观察到了什么现象？ 【学生回答】下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭。 【教师追问】这个现象说明了什么？为什么下面的蜡烛先灭？ 【学生思考后回答】说明二氧化碳从烧杯底部开始积累，先到达下面的蜡烛——所以二氧化碳的密度比空气大。 【教师讲解】非常好！我们来看课件上的数据：0℃、101kPa时，二氧化碳的密度是1.977 g/L，空气的密度是1.293 g/L。二氧化碳的密度约为空气的1.5倍。所以倾倒二氧化碳时，它会像倒液体一样“沉”在烧杯底部，下面的蜡烛先接触到二氧化碳，先熄灭。 【教师活动】展示课件第10页“实验探究——二氧化碳的溶解性”。 【教师讲解】接下来我们看第二个实验——二氧化碳的溶解性。 【教师活动】播放《二氧化碳溶于水》实验视频（约1分钟）。 【视频播放后提问】你观察到了什么现象？ 【学生回答】软塑料瓶变瘪了！ 【教师追问】瓶子变瘪说明什么？ 【学生思考后回答】说明瓶内的气体减少了，压强减小了，外面的大气压把瓶子压瘪了。 【教师追问】那气体为什么会减少？ 【学生回答】二氧化碳溶解到水里了！ 【教师肯定】非常准确！这个实验证明了二氧化碳能溶于水。课件上的数据告诉我们：常温常压下，1体积水大约能溶解1体积二氧化碳。这就是制作碳酸饮料的原理——在加压条件下，可以溶解更多的二氧化碳。 【教师总结】我们完整梳理一下二氧化碳的物理性质： 物理性质类别 具体内容 色、味、态 通常状况下，无色、无味的气体 密度 比空气大（1.977 g/L > 1.293 g/L，约1.5倍） 溶解性 能溶于水（1体积水溶解约1体积CO₂） 三态变化 固态CO₂俗称干冰，易升华吸热 【例1】将干冰投放到云层中时，云层会迅速降温，云层中的一些水蒸气和小水滴遇冷凝成小冰晶或大的水滴，从而达到人工降雨的效果。下列说法不正确的是 A．将干冰投放到云层中时，干冰会升华吸热 B．小水滴凝成小冰晶时，水分子不再运动 C．水蒸气凝成小水滴时，水分子间的间隔缩小 D．干冰和冰都是纯净物 【答案】B 【解析】A、干冰是固态二氧化碳，将干冰投放到云层中，干冰会从固态直接变为气态，即升华，升华过程吸热，使云层迅速降温，该选项说法正确，不符合题意； B、分子总是在不断运动的，小水滴凝成小冰晶时，水分子依然在运动，只是运动速率减慢，该选项说法错误，符合题意； C、水蒸气是气态，小水滴是液态，气态变为液态时，水分子间的间隔缩小，该选项说法正确，不符合题意； D、干冰是固态二氧化碳，冰是固态水，它们都由一种物质组成，都是纯净物，该选项说法正确，不符合题意。 故选B。 【变式】下列有关二氧化碳性质的实验，无明显现象的是． A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、二氧化碳密度大于空气，不燃烧也不支持燃烧，可观察到的现象是下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，不符合题意； B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，但是无明显现象，符合题意； C、二氧化碳的密度比空气大，可观察到的现象是空气球上浮，不符合题意； D、二氧化碳能与澄清的石灰水反应生成碳酸钙，可观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊，不符合题意。 故选B。 通过张华和海尔蒙特两则化学史料的引入，让学生了解人类认识二氧化碳的漫长历程，体会科学探究的渐进性和发展性，培养尊重科学史实、理解科学本质的学科态度。 通过三态变化图片、密度数据对比、两个实验视频的逐层观察，全面覆盖二氧化碳的物理性质；通过“下面的蜡烛先熄灭”的现象追问，引导学生从现象推导“密度比空气大”的结论；配合两个对应训练，强化干冰升华、溶解性等易错点的辨析。 环节三 二氧化碳的化学性质 问题二——该实验能体现二氧化碳具有怎样的化学性质呢？ 【过渡】刚才我们通过倾倒二氧化碳实验得出了密度比空气大的物理性质。但大家注意到没有——蜡烛熄灭这个现象，还能告诉我们二氧化碳的什么性质呢？ 【教师提问】请大家回顾刚才的实验：蜡烛遇到二氧化碳后，是燃烧更旺了还是熄灭了？ 【学生回答】熄灭了。 【教师追问】这说明二氧化碳具有什么化学性质？ 【学生思考后回答】二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧。 【教师肯定】非常准确！我们来分析一下： 现象 推理出的性质 下面的蜡烛先熄灭 CO₂密度比空气大，先沉积在底部（物理性质） 上面的蜡烛后熄灭 CO₂从底部逐渐向上聚集 蜡烛熄灭而非燃烧更旺 CO₂不能燃烧，也不支持燃烧（化学性质） 【教师强调】这个实验同时验证了二氧化碳的两个性质——物理性质（密度比空气大）和化学性质（不能燃烧、不支持燃烧）。这也提醒我们：同一个实验，可能从不同角度得到不同的结论。我们要学会从现象中提取多方面的信息。 【教师讲解】二氧化碳用于灭火，正是利用了这两个性质：①密度比空气大——覆盖在燃烧物表面，隔绝空气；②不支持燃烧——使火焰因缺氧而熄灭。 【教师板书】CO₂的化学性质①：一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 问题三——为什么汽水被称为“碳酸饮料”？ 【过渡】同学们都喝过汽水、可乐。打开瓶盖时会有气泡冒出，喝下去会有“刺激”的口感——这些现象都与二氧化碳有关。但大家有没有想过：为什么这类饮料叫“碳酸饮料”，而不是“二氧化碳饮料”呢？ 【教师提问】“碳酸”是什么？它是怎么来的？我们先通过一个实验来探究。 【教师活动】播放《CO₂溶于水只是物理变化吗？》实验视频（约1.5分钟）。 【观看前提示】请大家观察两个现象：①瓶子发生了什么变化？②紫色石蕊试液的颜色发生了什么变化？ 【视频播放后提问1】瓶子发生了什么变化？ 【学生回答】瓶子变瘪了。 【教师追问】这说明了什么？ 【学生回答】二氧化碳能溶于水，瓶内气体减少，压强减小。 【教师肯定】对！这是物理变化——二氧化碳溶解在水里，没有生成新物质。 【视频播放后提问2】紫色石蕊试液的颜色发生了什么变化？ 【学生回答】紫色石蕊试液变红了！ 【教师追问】紫色石蕊试液有什么特性？变红说明什么？ 【学生思考后回答】紫色石蕊试液遇酸会变红色，说明有酸性物质生成。 【教师讲解】非常准确！紫色石蕊试液是一种酸碱指示剂——遇酸性物质会变红。现在紫色石蕊试液变红了，说明有酸性物质生成了。 【教师板书】CO₂ + H₂O → H₂CO₃（碳酸） 【教师讲解】二氧化碳和水反应生成了碳酸（H₂CO₃）。这就是为什么汽水叫“碳酸饮料”——因为里面含有碳酸，而不是因为含有二氧化碳。碳酸是酸性的，喝起来有刺激的口感。 【教师强调】这里要特别注意区分两个概念：二氧化碳溶于水是物理变化（CO₂分子分散在水中，没有变成新物质）；二氧化碳与水反应生成碳酸是化学变化（生成了新物质——碳酸）。两者同时发生，但本质不同。 问题四——为什么碳酸饮料不能做成热饮？ 【过渡】碳酸饮料的口感来自碳酸，但碳酸这种物质稳定吗？细心的同学可能注意到，碳酸饮料的包装上往往写着“请置于阴凉干燥处保存，避免阳光直射”，有些甚至标注“不宜加热饮用”。这是为什么呢？ 【教师提问】大家想一想，如果给碳酸饮料加热，会发生什么变化呢？我们先看一个实验。 【教师活动】播放《加热碳酸会发生什么变化？》实验视频。 【观看前提示】请大家观察：加热后溶液的颜色发生了什么变化？试管中有什么现象？ 【视频播放后提问】你观察到了什么现象？ 【学生回答】溶液由红色逐渐变回紫色，试管中有气泡冒出。 【教师追问】溶液变回紫色说明什么？气泡是什么气体？ 【学生思考后回答】变回紫色说明酸性消失了；气泡应该是二氧化碳。 【教师讲解】非常准确！碳酸不稳定，受热易分解： H₂CO₃ CO₂↑ + H₂O 碳酸分解后，酸性消失，所以石蕊变回紫色；二氧化碳逸出，形成气泡。 【教师总结】这就是为什么碳酸饮料不能做成热饮——加热后碳酸分解，酸性口感消失，二氧化碳逸出，饮料就变成了“糖水”，没有刺激口感了。所以碳酸饮料要“置于阴凉处保存”。 【教师强调】这个性质我们还可以用一句话概括：碳酸不稳定，受热易分解。 【教师板书】CO₂的化学性质②：CO₂ + H₂O → H₂CO₃（碳酸）；碳酸不稳定，受热易分解 问题五——木炭在氧气燃烧实验结束后，为何向瓶中倒入澄清石灰水呢？ 【过渡】我们在之前学习氧气性质时，木炭燃烧实验结束后，向集气瓶中倒入澄清石灰水，观察到石灰水变浑浊，从而证明木炭燃烧生成了二氧化碳。那为什么澄清石灰水可以用来检验二氧化碳呢？ 【教师提问】同学们回忆一下：木炭在氧气中燃烧生成了什么气体？ 【学生回答】二氧化碳。 【教师追问】二氧化碳是无色无味的气体，看不见摸不着。我们是怎么知道它存在的？ 【学生回答】通过澄清石灰水变浑浊来判断。 【教师讲解】对！这是因为二氧化碳有一个特征反应——能使澄清石灰水变浑浊。 【教师活动】播放《二氧化碳与石灰水的反应》实验视频（约1分钟）。 【视频播放后提问】你观察到了什么现象？ 【学生回答】澄清石灰水变浑浊了！ 【教师追问】变浑浊的物质是什么？它是什么颜色的？ 【学生阅读课件后回答】生成的是碳酸钙（CaCO₃），是白色沉淀。 【教师板书】CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O 【教师讲解】反应的文字表达式： 二氧化碳 + 氢氧化钙 → 碳酸钙 ↓ + 水 符号表达式：CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O 【教师强调】这个反应有两个重要用途： 第一，检验二氧化碳——这是实验室检验CO₂的特征方法。因为反应现象非常明显——澄清石灰水变浑浊。 第二，理解原理——碳酸钙是难溶于水的白色固体，所以以白色沉淀形式析出，石灰水变浑浊。 【教师总结】CO₂的化学性质③：能使澄清石灰水变浑浊（特征检验反应） 问题六——教室为何要时常保持通风呢？ 【过渡】二氧化碳有这么多性质，大家有没有想过——我们每天呼吸都会产生二氧化碳。在密闭的教室里待久了，会有什么感觉？ 【教师提问】大家在冬天门窗紧闭的教室里待了一节课后，有什么感受？ 【学生回答预设1】会觉得很闷、昏昏欲睡。 【学生回答预设2】头有点晕，注意力不集中。 【教师引导】这些感受和空气中二氧化碳的浓度有直接关系。请大家看课件上的表格： 浓度范围（ppm） 人体反应 350 - 450 自然环境（正常大气浓度） 350 - 1000 空气清新，呼吸顺畅 1000 - 2000 空气浑浊，昏昏欲睡 2000 - 5000 嗜睡、呆滞、头痛、心跳加速、恶心 大于5000 严重缺氧，可导致脑损伤、昏迷甚至死亡 【教师提问】从表格数据可以得出什么结论？生活中我们需要注意什么？ 【学生思考后回答】二氧化碳浓度过高会对人体健康造成危害，所以密闭空间要经常开窗通风。 【教师讲解】同学们说得很好！但这里老师要特别强调一点——二氧化碳本身没有毒性！它是空气的正常组成成分，也是植物光合作用必需的原料。但是，当二氧化碳浓度过高时，会挤占空气中的氧气，导致人体缺氧。所以密闭空间要经常通风换气。 【教师提问】那如果我们要进入久未开启的菜窖、枯井，应该怎么做？ 【学生思考后回答】要先做灯火实验——把点燃的蜡烛放进去，如果蜡烛熄灭，说明二氧化碳浓度太高，不能进去。 【教师肯定】非常正确！这就是“灯火实验”的原理——利用二氧化碳不支持燃烧的性质，检测密闭空间中CO₂浓度是否过高。 【教师总结】我们要辩证看待二氧化碳——浓度正常时是空气的组成部分，浓度过高时会对人体有害。合理利用，趋利避害，这才是科学的态度。 问题七——CO₂的性质决定了哪些用途？ 【过渡】我们刚才系统学习了二氧化碳的各种性质。现在回到课堂一开始的问题：这些五花八门的用途，分别对应了二氧化碳的什么性质呢？ 【教师提问】请同学们结合今天所学的知识，完成下面的“性质→用途”对应分析。我们先看第一个用途——灭火。 用途一：灭火 CO₂的性质 对应的灭火原理 不能燃烧，也不支持燃烧（化学性质） CO₂能隔绝氧气，使可燃物因缺氧而熄灭 密度大于空气（物理性质） CO₂会覆盖在燃烧物表面，隔绝空气 【教师讲解】二氧化碳灭火器喷出的CO₂气体密度大于空气，会覆盖在燃烧物表面，同时CO₂本身不支持燃烧，从而使火焰熄灭。这就是“性质决定用途”的完整体现——一个用途往往需要多种性质的协同作用。 用途二：碳酸饮料 【教师提问】碳酸饮料的生产利用了二氧化碳的什么性质？ CO₂的性质 对应的用途 能溶于水（物理性质） 将CO₂加压溶解在水中，制成碳酸饮料 与水反应生成碳酸（化学性质） 碳酸饮料有酸性口感；碳酸受热分解产生CO₂气体，形成气泡 【教师讲解】注意：碳酸饮料的“刺激口感”来源于碳酸，而气泡来源于碳酸分解产生的CO₂气体。两个性质共同作用，才有了我们喜欢喝的碳酸饮料。 用途三：制冷剂（干冰） 【教师提问】干冰为什么能用于冷藏食品、人工降雨和制造舞台云雾？ CO₂的性质 对应的用途 干冰升华吸热（物理性质） ①冷藏食品（降温快、无残留）；②人工降雨（使水蒸气凝结）；③制造舞台云雾（使水蒸气冷凝成小水滴） 【教师强调】干冰升华吸收大量热量，使周围温度急剧降低，水蒸气冷凝成小水滴——舞台上的“仙雾”就是这么来的！但使用干冰时要注意安全：不能直接用手拿取干冰、不能把干冰放进密闭容器内、人不能和大量干冰长时间同处密闭空间。 用途四：气体肥料 【教师提问】为什么二氧化碳可以作为大棚蔬菜种植中的“气体肥料”？ CO₂的性质 对应的用途 植物光合作用的原料（化学性质） 大棚蔬菜种植中的“气体肥料”——CO₂ + H₂O → 有机物 + O₂ 与多种物质反应的化学性质 重要的化工原料：生产纯碱、化肥、淀粉等 【教师总结】我们来完整梳理“性质↔用途”的对应关系： 性质 用途 密度比空气大 + 不燃不助燃 灭火 能溶于水 + 与水反应生成碳酸 碳酸饮料 干冰升华吸热 制冷剂、人工降雨、舞台云雾 光合作用原料 气体肥料 与多种物质反应 化工原料 【例2】下列关于性质的实验中，能同时验证的化学性质和物理性质的是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A 、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，只体现了二氧化碳的化学性质（与氢氧化钙反应），不符合题意； B 、石灰石与盐酸反应生成二氧化碳，蜡烛自低到高依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大（物理性质），同时也证明二氧化碳不支持燃烧也不可燃烧（化学性质），能同时验证二氧化碳的化学性质和物理性质，符合题意； C 、二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，主要体现了二氧化碳能与水反应生成碳酸（化学性质），没有体现物理性质，不符合题意。 D 、杠杆左高右低，说明二氧化碳密度比空气大（物理性质），没有体现化学性质，不符合题意。 故选B。 【变式】收集一瓶干燥的，放入蓝色石蕊试纸，试纸不变色；再加入蒸馏水振荡，试纸变红；倒置后玻璃片没有掉下来（如图）。由此能得出的结论是 A．振荡后试纸变红，证明与石蕊发生了反应 B．振荡后试纸变红，证明与水反应产生了酸性物质 C．玻璃片没有掉下，证明瓶内气压大于大气压 D．玻璃片没有掉下，证明与水发生了反应 【答案】B 【解析】A、注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，说明CO2不能与石蕊反应，故选项说法不正确； B、蓝色石蕊试纸遇酸变红，注入水之前CO2与石蕊试纸接触，但不能使石蕊试纸变红，倒置且振荡后CO2与水充分接触，而此时石蕊试纸变红，说明CO2与水反应产生了酸性物质，酸性物质使蓝色石蕊试纸变红，故选项说法正确； C、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，故选项说法不正确； D、玻璃片没有掉下，证明瓶内气压小于大气压，不能证明CO2与水发生了反应，可能是CO2溶于水导致的，故选项说法不正确。 故选B。 通过同一实验的现象拆分，引导学生区分物理性质和化学性质；通过“下面的蜡烛先熄灭→密度大”“蜡烛熄灭→不燃不助燃”的双层推理，帮助学生建立完整的“现象→性质”推导逻辑。 通过紫色石蕊试液变红的实验现象，引导学生区分“溶于水”和“与水反应”两个不同概念；通过“为什么叫碳酸饮料而不是二氧化碳饮料”的追问，帮助学生理解化学变化中生成新物质的本质；配合对应训练，强化证据推理能力。 通过“加热碳酸饮料会怎样”的生活问题引入，引导学生从实验现象理解碳酸不稳定的性质；通过“溶液变红→加热变紫→气泡逸出”的完整实验链条，帮助学生建立“碳酸生成→碳酸分解”的完整认知；联系生活实际，体现化学知识的实用价值。 通过回顾木炭燃烧实验，自然引出“如何检验二氧化碳”的问题；通过实验视频和化学方程式的讲解，帮助学生掌握CO₂的检验方法；强调“特征反应”的概念——石灰水变浑浊是CO₂特有的反应现象。 通过“教室为何要通风”的生活问题引入，引导学生关注二氧化碳浓度与人体健康的关系；通过数据表格的分析，让学生直观认识高浓度CO₂的危害；纠正“CO₂有毒”的错误认知，培养学生辩证看待物质的科学态度和合理利用化学物质的社会责任感。 通过“性质→用途”的四个维度系统梳理，帮助学生建立完整的“性质决定用途”逻辑链；强调“一个用途往往需要多种性质协同作用”的观念；配合对应训练，强化物理性质和化学性质的区分能力。 知识总结 【教师讲解】同学们，今天我们围绕“二氧化碳的性质”这一主题，从两大模块展开了学习。 · 在物理性质模块，我们学习了通常状况下二氧化碳是无色无味气体，密度比空气大（约为空气的1.5倍），能溶于水（1体积水溶解约1体积CO₂），固态CO₂俗称干冰、易升华吸热。 · 在化学性质模块，我们通过三个核心实验掌握了：①一般情况下，CO₂不能燃烧、不支持燃烧（灭火原理）；②CO₂能与水反应生成碳酸（H₂CO₃），碳酸不稳定、受热易分解（碳酸饮料的原理）；③CO₂能使澄清石灰水变浑浊（检验CO₂的特征反应）。 · 最后，我们通过“性质→用途”的对应分析，落实了“性质决定用途，用途反映性质”的核心观念——灭火、碳酸饮料、制冷剂、气体肥料、化工原料，每一种用途背后都有对应的性质支撑。 【教师寄语】“性质决定用途”——这是化学学习中最核心的观念之一。希望大家在今后的学习中，每遇到一种新物质，都要从性质出发去理解它的用途，从用途反推它的性质。同时，要辩证看待物质——二氧化碳既造福人类，也可能带来环境问题，我们要学会趋利避害，合理利用化学物质！ 【课后任务】请同学们完成对应分层作业，并完成以下实践任务： 观察家中的碳酸饮料（如可乐、雪碧），打开瓶盖后记录现象，分析背后的化学原理； 查阅资料，了解干冰在日常生活中的应用（如舞台效果、食品保鲜等），下节课交流分享。 通过总结强化“物理性质→化学性质→用途”的完整认知体系；通过课后实践任务将课堂知识延伸到生活中，让学生感受化学知识的实用价值，培养学以致用的意识和辩证看待物质的科学态度。 课堂小结 七、板书设计 专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题2 氧气和二氧化碳的性质 第2课时 二氧化碳的性质 一、二氧化碳的物理性质 1. 色、味、态：通常状况下，无色、无味的气体 2. 密度：比空气大（1.977 g/L > 1.293 g/L，约1.5倍） 3. 溶解性：能溶于水（1体积水溶解约1体积CO₂） 4. 三态变化：固态CO₂俗称干冰，易升华吸热 二、二氧化碳的化学性质 1. 一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 → 用于灭火（覆盖燃烧物表面，隔绝氧气） 2. 与水反应生成碳酸； 碳酸不稳定，受热易分解CO₂ + H₂O → H₂CO₃（碳酸使石蕊变红） H₂CO₃ CO₂↑ + H₂O→ 碳酸饮料的原理 3.能使澄清石灰水变浑浊（检验CO₂的特征反应） CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O → 实验室检验CO₂的方法 三、性质与用途的关系 ★ 性质决定用途，用途反映性质 不燃不助燃 + 密度大→灭火 能溶于水 + 与水反应→碳酸饮料 干冰升华吸热→制冷剂、人工降雨、舞台云雾 光合作用原料→气体肥料 与多种物质反应→化工原料 | 随堂练习 1．如图所示实验能够说明二氧化碳具有的性质有 ①不能燃烧      ②不支持燃烧      ③有还原性      ④密度比空气大      ⑤密度比空气小 A．①②③ B．①②③ C．①②④ D．①②⑤ 【答案】C 【解析】实验中观察到的现象时蜡烛由低到高依次熄灭。蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，下方蜡烛先熄灭，说明密度比空气的大。 故选C。 2．用题图装置验证CO2的性质。在塑料瓶上打3个孔，在一根细铁丝上粘2张用石蕊溶液染成紫色的纸条（一干、一湿）放入塑料瓶中，通入CO2。下列说法错误的是 A．干的纸条先变红，湿的纸条后变红 B．低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭 C．实验结束后取出湿的纸条用吹风机吹干，纸条由红变紫 D．该装置既能验证CO2的物理性质又能验证化学性质 【答案】A 【解析】A、二氧化碳本身不能使紫色石蕊变红，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，所以是湿的纸条变红，干的纸条不变红，A错误； B、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，所以通入二氧化碳后，低处蜡烛先熄灭，高处蜡烛后熄灭，B正确； C、实验结束后，取出湿的纸条用吹风机吹干，碳酸分解生成二氧化碳和水，纸条又恢复到原来的紫色，C正确； D、该实验中，通过蜡烛熄灭可以验证二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的化学性质，通过低处蜡烛先熄灭可以验证二氧化碳密度比空气大的物理性质，D正确； 故选：A。 3．完善下图所示的方案。 （1）完善方案中的内容（各补写一条）：a. ；b ；c. 。 （2）物理利用 （填“能”或“不能”）从总量上减少。 【答案】（1）乘坐公共交通出行（合理即可） 人工降雨（合理即可） 尿素（合理即可） （2）不能 【解析】（1）低碳生活的方案有光盘行动、减纸减塑、乘坐公共交通出行、减少一次性餐具的使用等；CO2物理利用的方案有将CO2用于冷藏保鲜、人工降雨等；CO2化学利用的方案有将CO2转化成含碳元素的物质如甲醇、尿素等； 故填：乘坐公共交通出行（合理即可）；人工降雨（合理即可）；尿素（合理即可）； （2）CO2物理利用只是二氧化碳的状态发生了改变，没有转化为新物质，不能从总量上减少二氧化碳，故填：不能。 4．用下图所示实验验证二氧化碳的性质。 实验一中②处的实验现象是 ，若要证明②处与水发生了反应，就在①试管里放 ；③处烧杯中低处蜡烛先熄灭，说明具有的化学性质是 。 【答案】湿润的紫色石蕊试纸变红 干燥的紫色石蕊试纸 不能燃烧，也不支持燃烧 【解析】二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试纸变红； 在①试管里放干燥的紫色石蕊试纸，通入二氧化碳，试纸不变色，与②处湿润石蕊试纸变红对比，可证明二氧化碳与水发生了反应； ③处烧杯中低处蜡烛先熄灭，说明二氧化碳在有氧气的环境中自身不能燃烧，也不能支持蜡烛燃烧。 5．用下图所示实验验证二氧化碳的性质。 实验二中，向盛有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，观察到软塑料瓶变瘪。如把这个现象作为二氧化碳与水发生了反应的证据，你认为是否严密？请说明理由。 。 【答案】不严密，二氧化碳溶于水也会使软塑料瓶变瘪 【解析】二氧化碳既能溶于水，又能与水反应，软塑料瓶变瘪可能是二氧化碳溶于水使瓶内压强减小导致的，所以该证据不严密。 教学反思 本节课以生活中二氧化碳的常见用途为切入点导入，贴合学生已有生活经验，有效降低了新知学习的陌生感。 本节课最大的特点是实验现象与性质推导紧密结合。在物理性质教学中，通过“倾倒二氧化碳→蜡烛熄灭”“软塑料瓶变瘪→CO₂能溶于水”两个经典实验，引导学生从现象推导性质；在化学性质教学中，通过“石蕊试液变红→CO₂与水反应生成碳酸”“加热变回紫色→碳酸不稳定”“石灰水变浑浊→CO₂的检验方法”三个递进实验，帮助学生建立完整的“现象→性质→用途”推导链条。在问题二的教学中，特别强调了同一个实验可以同时体现物理性质和化学性质——蜡烛熄灭，既说明了密度比空气大（物理性质），又说明了不燃不助燃（化学性质），培养了学生多角度分析问题的能力。 本节课注重联系生活实际：从碳酸饮料到灭火器，从干冰人工降雨到大棚气体肥料，每一个知识点都与学生的生活经验或科技前沿紧密相连。在“教室为何要通风”环节，通过二氧化碳浓度与人体反应的数据表格，引导学生关注身边的化学问题，培养学生合理利用化学物质、关注环境与健康的社会责任感。 本节课的不足与改进方向：第一，本节课演示实验占比偏高，部分动手能力强的学生参与感不足，后续可增设小组微型实验（如用澄清石灰水检验呼出气体中的CO₂），提升学生的参与度；第二，部分学生对“CO₂溶于水”和“CO₂与水反应”两个概念容易混淆，需在教学中通过对比分析强化区分；第三，两个化学反应（CO₂+H₂O→H₂CO₃、CO₂+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+H₂O）的文字表达式和符号表达式书写，部分基础薄弱学生掌握不够熟练，后续可设计分层巩固任务；第四，本节课的情感态度目标聚焦“辩证认识CO₂的利与弊”，可在总结环节适当延伸至温室效应话题，为后续学习做好铺垫。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $