6.3二氧化碳的吸收第2课时教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

第三节 二氧化碳的吸收（第二课时） 北京版初中化学 九年级上册 一、教材分析 本节内容选自北京版初中化学九年级上册第三节“二氧化碳的吸收”第二课时，是在学生初步认识二氧化碳物理性质与化学性质基础上的延伸与应用。教材以“二氧化碳被吸收”为核心线索，引导学生从物质变化的角度认识二氧化碳与水、与碱溶液的作用，并联系温室效应、碳捕捉等社会热点议题，体现化学与生活、环境的密切联系，同时为后续系统学习酸碱盐知识奠定认知基础。 二、四维核心素养 通过实验探究二氧化碳的吸收过程，形成“物质在一定条件下可以发生转化”的化学观念；在对比实验中发展控制变量、证据推理与模型认知的科学思维；通过设计吸收装置、分析影响因素，提升科学探究与实践能力；结合碳中和、碳捕捉等真实议题，树立保护环境、合理利用化学物质的科学态度与社会责任。 三、教学重难点 教学重点：认识二氧化碳能被碱溶液吸收的现象与原理，了解影响吸收效果的主要因素。教学难点：从微观粒子变化的角度理解二氧化碳被吸收的本质原因，运用控制变量法设计对比实验探究影响因素，并将所学知识迁移应用于解释生活和生产中的实际问题。 四、新课导入 教师出示一个事先收集满二氧化碳气体的软塑料瓶，向其中倒入少量氢氧化钠溶液，迅速旋紧瓶盖并充分振荡。学生观察到原本鼓鼓的塑料瓶很快变瘪，瓶身向内凹陷。教师提问：瓶子为什么会变瘪？瓶中的二氧化碳去哪里了？由此引发学生对“二氧化碳被吸收”这一现象的好奇与思考，自然引入本节课的探究主题。 五、设计意图 以趣味演示实验制造认知冲突，用强烈的视觉反差激发学生探究欲望，用直观现象引出核心问题，为后续分组实验探究做好情境与思维铺垫。 六、上课过程设计意图 本节课采用任务驱动式教学，围绕“如何高效吸收二氧化碳”这一核心问题，设计层层递进的探究任务链。首先通过趣味实验引发认知冲突，激活学生已有经验；其次引导学生通过对比实验自主探究不同吸收剂的吸收效果，在“做中学”中建构知识；再通过变量探究深化对吸收规律的理解；最后回归真实情境，让学生设计简易碳捕捉装置并联系自然界中的碳循环，实现知识的迁移应用与社会责任的培育。整个过程以学生为主体，教师作为引导者和支持者，让学生在解决真实问题的过程中发展化学核心素养，体会化学学科的应用价值。 七、教学过程 任务一：观察演示实验，提出可探究的问题 【教师活动】教师重新演示“变瘪的塑料瓶”实验，并逐步引导学生描述实验现象。教师将一个收集满二氧化碳气体的软塑料瓶放置在讲台上，瓶身平整、微鼓。教师向瓶中缓缓倒入适量氢氧化钠溶液，立即旋紧瓶盖，用手握住瓶身充分振荡。请学生仔细观察瓶身的变化，并将观察到的现象用自己的语言描述出来。 【学生活动】学生分组观察，轮流描述现象。有学生说瓶子发出声响向内凹陷；有学生描述瓶身从外向内收缩，发出塑料形变的咯吱声；还有学生注意到瓶壁上出现了细小的液珠。教师将学生的描述记录在黑板一侧，引导学生从现象走向问题。 【教师提问】瓶子变瘪，说明瓶内的气体压强发生了怎样的变化？瓶内气体压强为什么会减小？二氧化碳气体是以什么方式“消失”的？它真的消失了吗？ 【学生讨论】学生小组讨论后初步形成猜想：瓶子变瘪说明瓶内气体变少了，压强变小，外界大气压把瓶子压瘪了；二氧化碳可能被溶液“吸走”了，而不是真正消失，它可能变成了别的物质留在溶液中。 【教师引导】大家的猜想很有道理。二氧化碳并没有凭空消失，而是被溶液“吸收”了，从气体形式转化成了新的物质进入溶液。那么，是不是所有液体都能吸收二氧化碳？不同液体吸收二氧化碳的效果一样吗？这就是我们今天要探究的核心问题。 任务二：实验探究——哪种液体吸收二氧化碳的效果更好 【任务呈现】教师向各小组提供三组等体积、等压强的二氧化碳气体软塑料瓶，同时提供三种待测试剂：蒸馏水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液。请各组设计实验，比较这三种液体吸收二氧化碳的效果。 【方案讨论】教师引导学生思考：要比较吸收效果，需要控制哪些条件保持一致？学生经过讨论后明确：塑料瓶的大小要相同，瓶内二氧化碳的量要相同，加入液体的体积要相同，旋紧瓶盖后振荡的程度要相同。只有这些条件一致，才能通过瓶身变瘪的程度来比较吸收效果。 【学生实验】各小组按照方案进行实验。第一组向盛有二氧化碳的塑料瓶中倒入蒸馏水，迅速旋紧瓶盖并振荡；第二组倒入等量澄清石灰水，同样操作；第三组倒入等量氢氧化钠溶液，同样操作。学生仔细观察三个瓶子变瘪的程度，并将现象记录在任务单上。 【现象记录】倒入蒸馏水的瓶子略微变瘪，瓶身只是轻微内凹；倒入澄清石灰水的瓶子明显变瘪，同时瓶内液体由澄清变浑浊；倒入氢氧化钠溶液的瓶子变瘪程度最大，瓶身几乎被完全压瘪，而液体仍然保持澄清。 【学生汇报】各小组汇报实验结果。学生发现：三种液体都能使瓶子变瘪，说明它们都在不同程度上吸收了二氧化碳；其中蒸馏水吸收得最少，澄清石灰水吸收较多，氢氧化钠溶液吸收得最多。 【教师追问】为什么澄清石灰水在吸收二氧化碳的同时会变浑浊，而氢氧化钠溶液吸收得多却仍然澄清？浑浊的物质是什么？它和二氧化碳之间发生了什么？ 【微观分析】教师借助动画或示意图展示：二氧化碳气体进入澄清石灰水后，与其中的氢氧化钙发生作用，生成了一种难溶于水的白色固体小颗粒，这些小颗粒悬浮在液体中，使液体看起来变浑浊；而二氧化碳与氢氧化钠作用后，生成的产物能够溶解在水中，没有不溶性固体出现，所以液体仍然澄清。 【归纳小结】师生共同归纳：二氧化碳不仅能溶于水，还能与某些物质发生作用而被大量吸收。澄清石灰水和氢氧化钠溶液都能吸收二氧化碳，其中氢氧化钠溶液吸收能力更强。工业上常利用这一性质来吸收和捕获二氧化碳。 任务三：深入探究——哪些因素会影响二氧化碳的吸收效果 【提出问题】教师引导：既然二氧化碳的吸收效果与液体种类有关，那么同一种吸收剂，在不同条件下吸收效果会不会不同？请大家结合生活经验和已学知识，大胆猜想影响吸收效果的因素。 【猜想假设】学生分组讨论后提出多种猜想：吸收剂的浓度越大，吸收效果可能越好；温度越高，吸收效果可能越差；二氧化碳与液体接触的面积越大，吸收效果可能越好；振荡越充分，吸收效果可能越快越好。教师将学生的猜想一一列出。 【设计实验——探究浓度的影响】教师引导学生选择其中一个因素进行研究。以“吸收剂浓度是否影响吸收效果”为例，学生讨论实验方案：取两个相同的、充满二氧化碳的塑料瓶，分别倒入等体积的浓氢氧化钠溶液和稀氢氧化钠溶液，保持其他条件一致，振荡后比较两个瓶子变瘪的程度。 【学生实验一】学生分组操作，观察到倒入浓氢氧化钠溶液的瓶子变瘪更快、更彻底；倒入稀氢氧化钠溶液的瓶子变瘪较慢、程度较小。学生得出结论：在其他条件相同时，吸收剂浓度越大，吸收二氧化碳的效果越好。 【设计实验——探究接触面积的影响】教师继续引导：如果把氢氧化钠溶液喷成雾状，和直接倒入瓶中相比，吸收效果会有什么不同？学生思考后意识到，喷成雾状大大增加了溶液与二氧化碳气体接触的表面积，吸收会更充分、更迅速。 【演示或视频辅助】教师播放工业尾气处理装置的视频或图片，展示工厂中如何让含有二氧化碳的尾气通过喷淋着碱液的吸收塔，气体从塔底上升，液体从塔顶喷淋而下，二者逆流接触，从而高效吸收二氧化碳。学生直观感受增大接触面积在实际生产中的应用。 【设计实验——探究温度的影响】教师提出问题：如果把氢氧化钠溶液加热后再倒入二氧化碳瓶中，吸收效果会怎样？学生结合气体溶解的经验进行猜想：温度升高，气体在液体中的溶解能力下降，吸收效果可能变差。教师引导学生课后用控制变量法进一步验证这一猜想，并提示学生注意对比实验中除了温度不同，其他所有条件都必须保持一致，这样得出的结论才可靠。学生在任务单上写下自己的实验设计思路，包括如何控制变量、如何观察和比较现象。 【归纳影响因素】师生共同梳理：影响二氧化碳吸收效果的主要因素包括吸收剂的种类、吸收剂的浓度、气体与液体的接触面积、温度等。在实际应用中，人们常常通过选择合适的吸收剂、提高吸收剂浓度、增大接触面积、控制适宜温度等方法来提高吸收效率。 任务四：学以致用——设计一个简易“碳捕捉”装置 【任务情境】教师展示一组关于温室效应和碳中和的图片与文字资料：人类活动排放的二氧化碳过多，导致全球气候变暖；科学家正在研究如何从工业尾气中捕获并封存二氧化碳，这就是“碳捕捉”技术。现在请你化身小小工程师，利用本节课所学知识，设计一个简易的二氧化碳捕捉装置。 【小组设计】各小组领取设计任务单，讨论并绘制装置草图。教师巡视指导，提示学生思考以下问题：用什么作为吸收剂？为什么选择这种吸收剂？怎样增大气液接触面积？装置需要包含哪些部分？ 【学生方案举例】有的小组设计了一个洗气瓶方案：瓶中装入浓氢氧化钠溶液，含有二氧化碳的气体从长导管进入液面以下，从短导管排出，气体在通过液体时二氧化碳被吸收；有的小组设计了喷雾方案：用小喷壶将氢氧化钠溶液喷入盛有二氧化碳的密闭容器中，利用雾化液滴增大接触面积；还有的小组设计了串联装置：让气体依次通过装有碱液的多个瓶子，提高吸收的彻底程度。 【展示交流】各小组派代表上台展示自己的设计方案，讲解设计思路和选择依据。其他小组进行提问和点评，指出方案中的优点和可以改进的地方。例如有学生提出：如果只通过一次碱液洗涤，可能有部分二氧化碳没有被完全吸收，可以增加洗涤瓶数量或延长气体与液体接触的时间。 【教师点评】教师肯定各小组的设计思路，强调评价一个碳捕捉装置是否高效，关键在于吸收剂选择是否合理、气液接触是否充分、操作是否简便。同时指出，真实的工业碳捕捉装置还要考虑吸收剂的成本、腐蚀性、能否循环利用等因素，体现化学技术在服务社会时需要综合权衡。 任务五：联系生活——自然界和身边的二氧化碳吸收 【教师引导】除了实验室和工厂中用碱液吸收二氧化碳，自然界本身也在默默地吸收二氧化碳。请同学们结合已有知识和生活经验，说一说自然界中有哪些途径在吸收二氧化碳。 【学生交流】学生纷纷发言：绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气；海洋中的海水能够溶解和吸收大量二氧化碳；土壤中的某些物质也能与二氧化碳发生作用。教师将学生的回答整理成一张“自然界碳吸收途径”示意图。 【深入讨论】教师追问：如果全球气候变暖，海水温度升高，对海水吸收二氧化碳的能力会产生什么影响？学生结合任务三得出的“温度升高气体吸收能力下降”的结论进行推理：海水升温后，海水吸收二氧化碳的能力会减弱，这可能导致更多二氧化碳留在大气中，进一步加剧温室效应，形成恶性循环。学生对这一正反馈关系表现出强烈的关注，有学生提出疑问：那我们是不是应该想办法给海水降温？教师引导学生认识到，解决问题的根本途径还是减少二氧化碳排放，同时通过植树造林等方式增强自然界的吸收能力。 【联系生活实例】教师继续引导：在我们身边，还有哪些地方利用了二氧化碳被吸收或被释放的原理？学生举例：打开汽水瓶盖时冒出大量气泡，是因为压强减小后二氧化碳从水中释放出来；大棚种植中有时会补充二氧化碳作为气体肥料；人们利用二氧化碳不燃烧也不支持燃烧的性质制作灭火器。教师将这些实例与本节课所学知识相互呼应。 【价值升华】教师总结：二氧化碳是一种与人类生产生活密切相关的物质。它过多会导致温室效应，但合理利用它、高效吸收它，又能为人类服务。作为新时代的青少年，我们既要学好化学知识，又要关注环境问题，思考如何用科学的方法实现“碳中和”，为守护地球家园贡献自己的力量。 任务六：课堂小结与学习反思 【知识梳理】教师引导学生共同回顾本节课的学习内容：通过实验我们发现，二氧化碳能够被水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液等液体吸收；其中氢氧化钠溶液吸收能力最强；吸收效果受吸收剂种类、浓度、接触面积、温度等因素影响；自然界通过植物光合作用和海水吸收等途径调节大气中的二氧化碳。 【方法提炼】教师引导学生反思本节课用到的科学方法：在比较不同吸收剂效果时，我们使用了控制变量的方法；在分析瓶身变瘪现象时，我们从宏观现象推理出微观粒子的变化；在设计碳捕捉装置时，我们将所学知识迁移到真实问题的解决中。 【自我反思】请学生在任务单上用一两句话写下：本节课我最大的收获是什么？还有哪些疑问没有解决？我还想进一步探究什么问题？学生写完后自愿分享，教师对学生的疑问进行记录，并作为后续教学或课后探究的延伸素材。 八、板书设计 二氧化碳的吸收（第二课时） 一、现象 二、探究 三、应用 塑料瓶变瘪 ——瓶内压强减小 对比实验： 水 / 石灰水 / 氢氧化钠溶液 氢氧化钠吸收效果最佳 工业：碳捕捉 农业：大棚气肥 生活：灭火器、汽水 影响因素： 吸收剂种类、浓度 接触面积、温度 自然界： 植物光合作用 海水吸收 本质：二氧化碳与液体中的物质发生作用 转化为新物质进入溶液 碳中和：减少排放 + 增加吸收 学科网（北京）股份有限公司 $