二氧化碳的性质与用途（第二课时）教学设计--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

沪教版九年级化学上册 第1节 二氧化碳的性质与用途（第二课时）教学设计 学科：化学 年级：九年级 教材版本：沪教版 课时：第二课时 一、教材分析 本节内容选自沪教版九年级化学上册相关章节，是继氧气性质学习后又一重要身边化学物质的系统探究。教材以二氧化碳为载体，引导学生从实验现象入手，认识物质化学性质与用途之间的内在联系，既承接前章物质组成与变化的初步知识，又为后续化学方程式及碳及其化合物的系统学习奠定感性基础，在教材中具有承上启下的关键地位。 二、四维核心素养 化学观念：建立“物质性质决定用途、用途反映性质”的基本化学观念，认识二氧化碳在自然界中的循环与价值。 科学思维：通过对照实验、现象分析与推理归纳，发展从宏观现象到微观本质的逻辑思维与证据推理能力。 科学探究：经历“提出问题—设计实验—观察记录—得出结论”的完整探究过程，提升动手实践与合作交流能力。 科学态度与责任：辩证认识二氧化碳与人类生活及环境的关系，树立低碳环保、合理利用资源的可持续发展意识。 三、教学重难点 教学重点：二氧化碳与水、与澄清石灰水的作用，二氧化碳的灭火性，以及二氧化碳在生产生活中的主要用途。 教学难点：通过对照实验现象推理二氧化碳化学性质，理解物质性质与用途之间的对应关系，初步建立结构决定性质、性质决定用途的思维模型。 四、设计意图 本节课以“生活情境—任务驱动—实验探究—归纳应用”为主线设计教学。第一课时学生已初步认识二氧化碳的物理性质，本课时在此基础上转向化学性质与用途的深度探究。设计意图体现在三方面：其一，以学生熟悉的汽水瓶、石灰水、灭火器等生活素材创设真实问题情境，激发探究内驱力；其二，将教学内容分解为若干递进式任务，每个任务遵循“观察现象—提出猜想—设计对照—分析推理—归纳结论”的探究路径，让学生在做中学、思中悟；其三，通过性质与用途的双向追溯，帮助学生建构化学学科核心观念，并在讨论温室效应、低碳生活等话题中渗透科学态度与社会责任的培养，实现知识、能力与价值引领的统一。 五、教学过程 （一）情境导入：从一瓶汽水说起 教师活动：教师取出一瓶冰镇汽水，轻轻摇晃后缓缓拧开瓶盖，让学生观察瓶口涌出的大量气泡。提问：这些气泡是什么气体？它为什么会从汽水中跑出来？你还知道哪些关于二氧化碳的现象？ 学生活动：学生观察现象，结合生活经验自由发言，提到碳酸饮料、灭火器、人工降雨、植物光合作用、温室效应等关键词。教师将学生提到的关键词板书于一侧，形成“二氧化碳用途资源库”。 教师追问：上节课我们已经认识了二氧化碳的颜色、状态、气味、溶解性等物理性质。那么，二氧化碳为什么能用于制汽水、灭火、做温室肥料？这些用途背后又隐藏着它怎样的化学性质？今天我们就通过几个探究任务，继续走进二氧化碳的世界。 设计意图：从学生最熟悉的汽水切入，用真实情境制造认知冲突，唤起已有经验，同时自然过渡到本课核心问题——性质与用途的关系。板书“用途资源库”为后续任务四的归纳应用埋下伏笔。 （二）任务一：揭秘“变色的小花”——探究二氧化碳与水的作用 任务情境：教师取出一朵用紫色石蕊试液染成紫色的干燥纸花，向纸花上喷水，纸花不变色；再将纸花放入盛满二氧化碳的集气瓶中，纸花由紫色变为红色。这一现象引发学生好奇：究竟是什么让紫色纸花变红了？ 教师引导：教师提出驱动性问题——集气瓶中有二氧化碳、有水蒸气，也可能有二者混合后产生的新物质。请同学们大胆猜想，并设计对照实验加以验证。 学生活动：学生以小组为单位展开讨论，提出以下猜想：猜想一，是水使紫色纸花变红；猜想二，是二氧化碳使紫色纸花变红；猜想三，是二氧化碳与水作用后生成的新物质使紫色纸花变红。各组利用教师提供的干燥紫色纸花、水、二氧化碳集气瓶等器材，设计并实施三组对照实验：第一组，向干燥紫色纸花上直接喷水；第二组，将干燥紫色纸花直接放入二氧化碳集气瓶中；第三组，先喷水再放入二氧化碳集气瓶中。学生观察并记录三组纸花的颜色变化。 汇报交流：各小组汇报实验现象——喷水的纸花不变色，放入二氧化碳中的干燥纸花不变色，而喷水后再放入二氧化碳的纸花变为红色。由此推理：单独的水和单独的二氧化碳都不能使紫色石蕊变红，是二氧化碳与水作用后生成了一种新的物质，这种物质呈酸性，使紫色石蕊变红。 教师追问：这种使纸花变红的物质稳定吗？教师取出变红的纸花，用吹风机小心烘烤，纸花又由红色恢复为紫色。学生观察后讨论：烘烤后红色褪去，说明这种新物质不稳定，受热容易分解为二氧化碳和水，二氧化碳逸散到空气中，纸花又恢复原来的颜色。 归纳小结：教师引导学生用自己的语言归纳：二氧化碳能与水发生作用，生成一种呈酸性的新物质；这种新物质不稳定，受热容易分解。这就是二氧化碳能够被制成碳酸饮料的原理——工厂通过加压把大量二氧化碳溶解在饮料中，与水作用生成酸性物质，喝起来才有酸爽的口感；打开瓶盖后压强减小，二氧化碳逸出，于是看到大量气泡。 设计意图：以“变色纸花”这一经典趣味实验为载体，将抽象的化学变化转化为直观的颜色变化。通过三组对照实验，引导学生学习控制变量的科学方法，理解“不是水、不是二氧化碳、而是二者作用的产物”这一关键推理。烘烤纸花的补充实验则为后续学习物质稳定性埋下伏笔，并自然回扣导入环节的汽水情境。 （三）任务二：吹气“变牛奶”——探究二氧化碳与澄清石灰水的作用 任务情境：教师出示两支盛有无色透明液体的试管，告知学生其中一支是澄清石灰水。邀请一位学生用吸管向石灰水中缓缓吹气，学生观察到澄清石灰水逐渐变浑浊，像牛奶一样。 教师引导：这一现象说明二氧化碳与澄清石灰水发生了作用。教师介绍：石灰水是氢氧化钙的水溶液，二氧化碳与它作用后生成了难溶于水的白色固体，悬浮在水中，于是液体变浑浊。 学生活动：学生分组实验，向澄清石灰水中吹气，观察浑浊现象；再继续吹气，发现浑浊液体又逐渐变清。教师引导学生讨论：为什么继续吹气浑浊又消失？教师点拨：当继续通入更多二氧化碳时，原来生成的难溶物质又与二氧化碳、水作用，生成了可溶于水的新物质，因此浑浊消失。 应用讨论：教师出示长期存放石灰水的试剂瓶，内壁有一层白色薄膜。提问：这层白膜是怎么来的？如何清洗掉？学生结合本课知识讨论：空气中的二氧化碳与石灰水作用，生成了难溶的白色物质附着在瓶壁；清洗时可以先用稀盐酸溶解，再用水冲洗。 归纳小结：教师引导学生归纳——二氧化碳能与澄清石灰水作用，生成难溶于水的白色物质，使溶液变浑浊。这一特征反应是实验室检验二氧化碳气体的重要方法：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，即可证明该气体是二氧化碳。 设计意图：“吹气变牛奶”现象直观有趣，学生参与感强。通过“变浑浊—再变清”的连续现象，让学生认识到同一物质在不同条件下可能发生不同作用，培养辩证思维。试剂瓶白膜的讨论将化学知识引向实验室实际问题，体现化学学以致用。 （四）任务三：蜡烛“自下而上”熄灭——探究二氧化碳的灭火性 任务情境：教师在烧杯中放置一高一矮两支点燃的蜡烛，将一瓶二氧化碳像倒水一样缓缓倒入烧杯中。学生观察到：矮蜡烛先熄灭，高蜡烛后熄灭。 教师引导：为什么蜡烛会熄灭？为什么是自下而上依次熄灭？这两个现象分别说明二氧化碳具有什么性质？ 学生活动：学生分组讨论并汇报。第一问——蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，也不支持蜡烛的燃烧；第二问——矮蜡烛先灭，说明二氧化碳先聚集在烧杯底部，进而推理出二氧化碳的密度比空气大，像液体一样可以“倾倒”，因此先包围低处的火焰。 联系生活：教师出示常见灭火器图片，介绍液态二氧化碳灭火器的工作原理——喷出的二氧化碳覆盖在燃烧物表面，既隔绝氧气，又因气化吸热降低温度，从而达到灭火目的。教师补充：图书馆、精密仪器室常用二氧化碳灭火器，因为它灭火后无残留，不会损坏书籍和设备。 归纳小结：二氧化碳既不能燃烧，也不支持一般可燃物的燃烧，且密度比空气大，能够覆盖在燃烧物表面，隔绝氧气，因此可用于灭火。 设计意图：“倾倒二氧化碳使蜡烛自下而上熄灭”是一个经典的综合性实验，一个现象同时承载多个性质结论。通过追问“为什么熄灭”“为什么自下而上”，引导学生将现象分解为多个推理点，发展基于证据的逻辑推理能力。灭火器的应用讨论将性质与用途紧密对接。 （五）任务四：用途大推演——性质与用途的双向追溯 任务情境：教师回到板书左侧的“二氧化碳用途资源库”，将其整理为：制汽水、灭火、人工降雨、舞台云雾、温室肥料、光合作用原料。要求学生以小组为单位，对照本课及上节课所学性质，完成“性质—用途”对应连线，并说明理由。 学生活动：学生小组合作，将每项用途与对应的性质建立联系：制汽水——二氧化碳能溶于水并与水作用；灭火——二氧化碳不燃烧、不支持燃烧、密度比空气大；人工降雨与舞台云雾——干冰（固态二氧化碳）升华时吸收大量热，使周围温度降低，水蒸气凝结成小水滴；温室肥料——二氧化碳是植物光合作用的原料，大棚中适当补充二氧化碳可以促进蔬菜生长；光合作用原料——绿色植物在光照下吸收二氧化碳合成有机物并释放氧气。 全班交流：各组汇报连线结果，其他组补充质疑。教师强调：物质的用途是由性质决定的，反过来，知道了用途也可以推测其性质。这是化学学科认识物质的基本思维方法。 辩证讨论：教师抛出问题——二氧化碳是“功臣”还是“罪魁祸首”？学生结合光合作用、灭火、汽水等用途，与温室效应、全球变暖等环境问题展开辩论。教师引导：二氧化碳本身没有好坏之分，关键在于人类如何合理利用与控制。大气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应，但合理利用又能造福人类。倡导学生从自身做起，践行低碳生活，如绿色出行、节约用电、植树造林等。 设计意图：本任务是全课的归纳升华环节。通过“由性质推用途”和“由用途反推性质”的双向追溯，帮助学生建构“性质决定用途”的化学思维模型。辩证讨论环节培养学生全面、客观看待化学物质的态度，渗透科学态度与社会责任素养。 （六）课堂小结与拓展延伸 教师引导学生回顾本课所学，师生共同梳理知识脉络：二氧化碳能与水作用生成酸性物质，该物质不稳定受热易分解；二氧化碳能与澄清石灰水作用生成难溶物，可用于检验二氧化碳；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火；固态二氧化碳俗称干冰，升华吸热可用于人工降雨和舞台造雾；二氧化碳是光合作用的原料，可作温室肥料。 拓展作业：观察家中或超市中碳酸饮料的标签，记录配料表中与二氧化碳相关的信息；查阅资料了解“低碳生活”的具体做法，下节课与同学分享。 设计意图：结构化小结帮助学生形成完整的知识网络，拓展作业将课堂学习延伸到生活观察与社会议题，体现化学与生活、社会的紧密联系。 六、板书设计 主板书（居中）： 第1节 二氧化碳的性质与用途（第二课时） 一、化学性质 1. 与水作用，生成酸性物质（使紫色石蕊变红）；该物质不稳定，受热易分解 2. 与澄清石灰水作用，溶液变浑浊（检验二氧化碳的方法） 3. 不燃烧、不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火 二、主要用途 制汽水 ｜ 灭火 ｜ 人工降雨（干冰） ｜ 舞台云雾 ｜ 温室肥料 三、核心观念：性质决定用途，用途反映性质 副板书（左侧）：用途资源库；（右侧）探究方法——控制变量、对照实验、证据推理 学科网（北京）股份有限公司 $