3.2氧气和二氧化碳的性质（第二课时）教学设计--2026-2027学年八年级化学沪科版（五四学制）全一册

课题2 氧气和二氧化碳的性质（第二课时）教学设计 沪科版（五四学制）初中化学八年级全一册 专题3 空气、氧气、二氧化碳 一、教材分析 本课时选自沪科版（五四学制）初中化学八年级全一册专题3“空气、氧气、二氧化碳”课题2的第二课时。教材以实验探究为基本手段，引导学生在第一课时认识空气组成和氧气制取方法的基础上，进一步系统学习氧气与二氧化碳的化学性质。教材编排注重从实验事实出发，通过对比观察、归纳推理，帮助学生建立“物质的性质决定用途”的化学基本观念，为后续学习燃烧与灭火、碳及其化合物等内容奠定基础。 二、四维核心素养 化学观念：认识氧气和二氧化碳的主要性质，初步形成“物质的性质决定物质用途”的基本观念，体会化学研究物质的视角。 科学思维：通过对比实验和归纳推理，发展比较、分析、概括的思维能力，能从实验现象中推理物质的性质。 科学探究：经历提出问题、设计实验、观察记录、分析结论的完整探究过程，提升动手操作与合作探究能力。 科学态度与责任：养成严谨求实的科学态度，认识氧气和二氧化碳与生命活动、环境保护的密切联系，增强社会责任感。 三、教学重难点 教学重点：氧气和二氧化碳的化学性质，以及两种气体性质的对比归纳；通过实验现象认识气体的性质。 教学难点：从实验现象分析推理气体的性质，理解“性质决定用途”的内在逻辑；以及如何从对比实验中抽象出物质性质的一般规律。 四、设计意图 本课时以“如何鉴别两瓶失去标签的无色气体”为驱动性问题，将氧气和二氧化碳的性质探究融入真实任务情境中。设计意图体现在三个方面：其一，以任务驱动激发学生的探究动机，让学生在解决实际问题的过程中主动建构知识，而非被动接受结论；其二，通过对比实验培养学生控制条件、观察现象、分析归纳的科学思维方法，让学生体会化学实验是研究物质性质的基本手段；其三，将知识学习与生活应用紧密结合，从医疗急救、灭火、温室效应等真实场景出发，让学生体会化学知识的实用价值，发展科学态度与社会责任感。 五、教学过程 环节一 情境创设——提出驱动任务 教师活动：教师展示两瓶无色气体，告知学生这两瓶气体分别是氧气和二氧化碳，但标签已经脱落。教师提出问题：“实验台上有两瓶失去标签的无色气体，已知它们分别是氧气和二氧化碳，你能想办法把它们区分开吗？”教师将学生提出的初步想法记录在黑板一侧，如“用燃着的木条试试”“倒入澄清石灰水看看”等。教师引导：“要准确鉴别这两种气体，我们首先要系统地了解它们各自有哪些性质。今天这节课，我们就通过一系列探究任务，来认识氧气和二氧化碳的性质。” 学生活动：学生观察两瓶气体，结合生活经验和已有知识进行讨论，提出自己的鉴别思路。学生可能会提出用燃着的木条、用吸管吹气、用小动物等方法，在小组内交流各自想法的合理性。 设计意图：以真实的鉴别任务导入，激发学生的探究兴趣，让学生带着问题进入新课。学生提出的各种猜想自然引出本课时需要解决的核心问题——氧气和二氧化碳各有什么性质，为后续的实验探究提供方向和动力。 环节二 任务一——观察比较，认识物理性质 任务描述：请各小组观察桌上的氧气和二氧化碳样品（或观看多媒体展示），结合生活经验，从颜色、状态、气味、密度与空气的相对大小、在水中的溶解情况等方面，比较两种气体的物理性质，并完成对比记录表。 教师活动：教师分发观察记录表，引导学生按照“一看、二闻、三推想”的顺序进行观察。教师演示正确的闻气体气味的方法——用手轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔。在学生观察密度时，教师补充演示：将一瓶二氧化碳像倒水一样缓缓倾倒在放有高低两支蜡烛的烧杯中，观察下层蜡烛先熄灭的现象，引导学生推断二氧化碳密度比空气大。在学生讨论溶解性时，教师联系生活中喝碳酸饮料的体验，说明二氧化碳能溶于水；同时说明动植物呼吸需要氧气，氧气不易溶于水但仍有少量溶解在水中供水生生物呼吸。 学生活动：学生分组观察气体样品，按照教师指导的方法闻气味，记录颜色和状态。学生根据教师演示的倾倒实验和生活经验，讨论并填写密度和溶解性的对比。学生完成物理性质对比表：两种气体在通常状况下都是无色无味的气体；氧气的密度比空气略大，二氧化碳的密度比空气大；氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水。 设计意图：通过直接观察和教师演示相结合，让学生建立对两种气体物理性质的感性认识。倾倒二氧化碳熄灭蜡烛的实验既直观又有趣，能让学生在惊讶中记住二氧化碳密度比空气大这一事实。联系碳酸饮料和水生生物，帮助学生将物理性质与生活经验挂钩。 环节三 任务二——实验探究氧气的化学性质 任务描述：以小组为单位，按照实验操作规范完成以下三个实验，仔细观察并记录实验现象，思考每个现象说明了氧气具有什么性质。 实验一：将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，观察现象。学生观察到带火星的木条复燃，木条重新燃烧起来，发出白光。教师引导：“这说明氧气有什么性质？”学生得出结论：氧气能支持燃烧，具有助燃性。教师补充：这一性质常用来检验氧气。 实验二：将少量硫放入燃烧匙中，先在空气中点燃，观察火焰颜色；再将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中，观察火焰颜色和现象。学生观察到：硫在空气中燃烧时发出微弱的淡蓝色火焰；伸入氧气中后燃烧更旺，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。教师引导学生对比两种环境中的现象差异，分析原因：物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越高，燃烧越剧烈。 实验三：将细铁丝绕成螺旋状，下端系一根火柴梗，点燃火柴梗待其临近燃尽时，缓缓伸入盛有氧气的集气瓶中（瓶底预先留有少量水）。学生观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体。教师引导学生思考：“为什么铁丝在空气中不能燃烧，而在氧气中却能剧烈燃烧？”学生讨论后认识到：空气中氧气含量较低，铁丝在空气中只能发生缓慢氧化；而在纯氧中，氧气浓度高，铁丝能剧烈燃烧。教师补充瓶底留水的作用——防止生成物溅落炸裂瓶底。 归纳提升：教师引导学生综合三个实验，归纳氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在燃烧反应中提供氧，具有氧化性。许多物质都可以在氧气中燃烧，且燃烧在氧气中比在空气中更剧烈。 设计意图：三个实验由浅入深，从检验氧气的特征现象到不同物质在氧气中燃烧的对比，让学生在动手操作中亲身感受氧气的助燃性。空气中与氧气中现象的对比设计，帮助学生理解氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响，培养学生控制变量、对比分析的科学思维。 环节四 任务三——实验探究二氧化碳的化学性质 任务描述：继续以小组为单位完成以下四个实验，观察并记录二氧化碳的化学性质。 实验一：将燃着的木条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中，观察现象。学生观察到木条立即熄灭。教师引导：“这说明二氧化碳有什么性质？”学生得出结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持一般可燃物的燃烧。教师联系生活：这就是二氧化碳可以用于灭火的原因。 实验二：向一个充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，立即旋紧瓶盖，充分振荡。学生观察到塑料瓶变瘪了。教师引导学生分析：瓶内二氧化碳溶于水后，瓶内气体减少，压强减小，外界大气压将瓶子压瘪。这一实验再次证明二氧化碳能溶于水。 实验三：从变瘪的塑料瓶中取出少量液体于试管中，向其中滴加紫色石蕊溶液，振荡观察。学生观察到紫色石蕊溶液变成了红色。教师提出问题：“是什么使紫色石蕊变红了？是水，还是二氧化碳，还是它们反应后的新物质？”教师引导学生设计对比实验：将干燥的紫色石蕊纸花直接放入二氧化碳中，纸花不变色；将纸花喷水后放入二氧化碳中，纸花变红。学生通过对比认识到：二氧化碳与水发生了化学反应，生成了一种新的酸性物质，正是这种酸性物质使紫色石蕊变红。 实验四：将二氧化碳气体通入盛有澄清石灰水的试管中，观察现象。学生观察到澄清石灰水逐渐变浑浊。教师说明：这是检验二氧化碳气体的常用方法，二氧化碳能与澄清石灰水中的物质发生反应，生成不溶于水的白色固体，使溶液变浑浊。 归纳提升：教师引导学生归纳二氧化碳的化学性质：二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧；能溶于水并与水发生化学反应生成酸性物质；能使澄清石灰水变浑浊。此外，教师补充二氧化碳还能参与绿色植物的光合作用，是植物生长不可或缺的气体。 设计意图：四个实验层层递进，从二氧化碳不支持燃烧这一最直观的性质，到溶于水后的反应，再到与澄清石灰水的反应，逐步丰富学生对二氧化碳化学性质的认识。紫色石蕊变红的探究采用对比实验设计，让学生经历“提出问题—设计方案—对比验证—得出结论”的完整探究过程，培养科学思维。 环节五 任务四——对比归纳，构建知识网络 任务描述：请各小组将本节课所认识的氧气和二氧化碳的性质进行系统对比，填写对比表格，归纳两种气体性质的相同点和不同点，并思考性质与用途之间有什么联系。 学生活动：学生分组整理本节课的实验现象和结论，完成对比表格。从物理性质看，两种气体在通常状况下都是无色无味的气体，密度都比空气大；不同之处在于氧气不易溶于水，而二氧化碳能溶于水。从化学性质看，氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃，化学性质比较活泼；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，能使澄清石灰水变浑浊，能与水反应生成酸性物质。 教师引导：教师引导学生思考：“物质的性质决定了它在生产生活中有哪些用途？”学生结合性质讨论用途：氧气能支持燃烧、能供给呼吸，因此可用于炼钢、气焊、医疗急救、潜水等；二氧化碳不支持燃烧且密度比空气大，可用于灭火；二氧化碳能溶于水，可用于制作碳酸饮料；二氧化碳是光合作用的原料，可作温室气体肥料；固态二氧化碳（干冰）升华吸热，可用于人工降雨和冷藏运输。 设计意图：通过对比归纳，帮助学生将零散的实验事实系统化，构建清晰的知识结构。从性质到用途的推理，让学生深刻体会“性质决定用途”的化学基本观念，实现知识的迁移与应用。 环节六 任务五——学以致用，解决导入问题 任务描述：回到本节课开始时提出的问题——实验台上两瓶失去标签的气体，哪瓶是氧气，哪瓶是二氧化碳？请各小组设计鉴别方案，并用实验验证。 学生活动：学生根据本节课所学性质，设计出多种鉴别方案。方案一：将燃着的木条分别伸入两瓶气体中，木条燃烧更旺的是氧气，木条立即熄灭的是二氧化碳。方案二：分别向两瓶气体中倒入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化的是氧气。方案三：分别向两瓶气体中加入少量紫色石蕊溶液，振荡，石蕊溶液变红的是二氧化碳，不变色的是氧气。学生分组按照方案一进行实验验证，观察现象并得出结论。 教师评价：教师肯定学生设计的多种方案，引导学生比较各种方案的优劣。学生讨论后认为：方案一操作简便、现象明显，是最常用的鉴别方法；方案二现象直观，也很可靠；方案三需要较多试剂，操作稍繁琐。教师总结：鉴别物质的基本思路是利用物质的特征性质差异，选择操作简便、现象明显的方法。 设计意图：首尾呼应，用导入时的真实问题收束全课。学生在解决问题的过程中，将本节课所学的性质知识转化为解决实际问题的能力，体会化学学习的价值。多种方案的设计与比较，培养了学生的发散思维和评价能力。 环节七 联系生活，拓展延伸 教师活动：教师引导学生思考氧气和二氧化碳在生活中的意义。教师提出问题：“医院抢救危重病人时为什么要吸氧？”“食品包装袋里为什么常常充入氮气而不是空气？”“大气中二氧化碳含量增多会带来什么环境问题？”学生讨论后认识到：氧气能供给呼吸，危重病人吸氧可以维持呼吸功能；氧气会加速食品氧化变质，所以食品包装袋里充入化学性质不活泼的氮气来防腐；大气中二氧化碳含量过多会导致温室效应加剧，引起全球气候变暖、冰川融化、海平面上升等环境问题。 学生活动：学生结合生活实例交流自己知道的氧气和二氧化碳的应用。学生提到：潜水员下水时要携带氧气瓶；炼钢炉中鼓入富氧空气可以提高炉温；灭火器有二氧化碳灭火器；温室大棚里适当增加二氧化碳浓度可以提高蔬菜产量；冬天在菜窖里存放蔬菜前要先通风，因为蔬菜呼吸消耗氧气、释放二氧化碳，菜窖中二氧化碳浓度过高会危及人体安全。 教师引导：教师进一步引导学生讨论：“作为中学生，我们可以为减少二氧化碳排放、减缓温室效应做些什么？”学生从节约用电、绿色出行、植树造林、减少一次性用品使用等方面交流自己的做法。 设计意图：将化学知识与生命健康、环境保护、社会发展紧密联系，让学生认识到化学与生活息息相关。从知识学习上升到社会责任，引导学生关注环境问题，形成低碳生活的意识和行动自觉。 环节八 课堂小结 教师活动：教师引导学生共同回顾本节课的学习历程：我们从鉴别气体的任务出发，通过观察认识了氧气和二氧化碳的物理性质；通过实验探究了它们的化学性质——氧气能支持燃烧，化学性质比较活泼；二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，能与水反应，能使澄清石灰水变浑浊；通过对比归纳，我们发现物质的性质决定了它们的用途；最后用所学知识解决了导入时的鉴别问题。教师总结：认识物质性质的一般方法是“观察—实验—对比—归纳—应用”，希望同学们在今后的学习中继续用这样的方法去认识更多的物质。 学生活动：学生跟随教师的引导回顾本节课的主要内容，在笔记本上整理氧气和二氧化碳的性质对比框架图。学生提出仍然存在的疑问，教师当堂解答或留作课后探究。 设计意图：通过结构化的回顾，帮助学生梳理本节课的知识脉络和方法脉络，巩固核心知识。总结认识物质性质的一般方法，为后续学习其他物质提供方法论指导。 六、板书设计 【板书设计】 课题2 氧气和二氧化碳的性质（第二课时） 一、物理性质对比 氧气 二氧化碳 颜色状态 无色气体 无色气体 气味 无味 无味 密度 比空气略大 比空气大 溶解性 不易溶于水 能溶于水 二、化学性质对比 氧气：支持燃烧（助燃性）——带火星木条复燃 化学性质比较活泼，燃烧在氧气中更剧烈 二氧化碳：不能燃烧，也不支持燃烧 能与水反应——使紫色石蕊变红 能使澄清石灰水变浑浊 三、性质决定用途 氧气：炼钢、气焊、医疗急救、潜水 二氧化碳：灭火、制碳酸饮料、气体肥料、人工降雨 四、鉴别方法 燃着的木条 / 澄清石灰水 / 紫色石蕊溶液 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