6.2碳的氧化物第一课时教学设计--2026-2027学年九年级化学人教版上册

人教版《化学》九年级上册 第六单元 碳和碳的氧化物 课题2 碳的氧化物（第一课时）教学设计 —— 二氧化碳的性质和用途 一、课标分析 依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》，碳和碳的氧化物属于“身边的化学物质”主题，本课要求学生认识二氧化碳的主要性质，并能用“性质决定用途”的观念解释生产、生活中的相关现象。课标倡导在真实情境中通过科学探究获取知识、形成证据推理的思维。本课以实验为主线，引导学生观察现象、分析原理、得出结论，契合“做中学、用中学”理念；同时借助温室效应与低碳生活议题，落实“科学探究与实践”“科学态度与责任”素养，使化学学习与社会责任相融合。 二、四维核心素养 化学观念：认识二氧化碳的组成、性质与用途，建立“性质决定用途”的物质观。科学思维：基于实验现象证据推理，归纳二氧化碳性质。科学探究：经历对比实验，探究二氧化碳与水的反应。科学态度与责任：关注温室效应，树立低碳环保意识。 三、教学重难点 教学重点：二氧化碳的物理性质与化学性质，建立性质与用途的对应关系。教学难点：运用控制变量的对比实验，探究二氧化碳与水的反应本质，理清二氧化碳、水与碳酸三种物质的区别，突破“二氧化碳本身不能使紫色石蕊变色”的认知误区。 四、设计思路 本课以“生活中的二氧化碳”为情境主线，从碳酸饮料、呼吸作用、灭火器等身边现象切入，激发学习兴趣。采用任务驱动组织教学：先认识二氧化碳的存在与组成，再通过倾倒蜡烛、塑料瓶、石蕊纸花、澄清石灰水等系列实验由浅入深探究其物理、化学性质，进而归纳用途，最后上升到温室效应与低碳生活。全程以“性质决定用途”观念贯穿，引导学生在观察、猜想、验证、归纳中经历完整的科学探究过程，落实核心素养，体现化学与生活的紧密联系。 五、任务式具体教学过程设计 环节一　情境导入，聚焦问题 【教师活动】上课伊始，教师出示一瓶刚开启的碳酸饮料，请学生观察瓶内不断上涌的气泡并猜测气体的成分，随即追问：我们呼吸时呼出的气体中，含量仅次于氮气的是哪种气体？它与植物生长有什么关系？灭火器里盛装的又是什么气体？在学生各抒己见的基础上，教师揭示课题：这节课，我们围绕“二氧化碳”这一常见而重要的气体，系统探究它的性质，并由此认识它的用途、了解它对环境的影响。 【学生活动】学生观察气泡现象，联系生活与呼吸作用回答问题，主动提出“二氧化碳有哪些性质”“为什么能灭火”等问题，带着好奇进入学习。 【设计意图】以碳酸饮料、呼吸作用、灭火器等身边现象创设真实情境，使新知识与学生已有经验对接，激发探究欲望；同时借助学生的疑问，自然聚焦“二氧化碳的性质与用途”这一核心问题，为整节课的任务探究定下方向。 环节二　任务一　认识二氧化碳的存在与组成 【教师活动】教师先以文字梳理自然界的碳循环：动植物呼吸、化石燃料燃烧、微生物分解都会产生二氧化碳，而植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，维持着大气中二氧化碳的相对稳定。随后引导学生在观察二氧化碳分子的基础上回答两个问题：二氧化碳由哪几种元素组成？每个二氧化碳分子由几个原子构成？并进一步追问：二氧化碳是一种什么类别的化合物？判断的依据是什么？ 【学生活动】学生联系所学，说出二氧化碳的产生与消耗途径；观察分子图示，指出二氧化碳由碳、氧两种元素组成，每个分子含一个碳原子和两个氧原子；结合氧化物的定义判断二氧化碳属于氧化物。 【设计意图】从“存在”与“组成”两个层面认识二氧化碳，既复习元素、原子、氧化物等基本概念，又为后续“由组成到性质再到用途”的认识路径奠基，帮助学生建立从宏观到微观看物质的视角。 环节三　任务二　探究二氧化碳的物理性质 【教师活动】教师分四个层次组织探究。第一层次，观察与描述：出示一瓶收集好的二氧化碳气体，请学生从颜色、气味、状态三个方面观察并描述。第二层次，探究密度：教师演示“倾倒二氧化碳”实验，将盛有二氧化碳的烧杯沿烧杯内壁缓缓倒下，使气体倾入放有两支高低不同、燃着蜡烛的烧杯中，请学生重点观察两支蜡烛熄灭的先后顺序，并思考顺序背后的原因。第三层次，探究溶解性：在装满二氧化碳气体的软塑料瓶中注入少量蒸馏水，迅速拧紧瓶盖并用力振荡，请学生观察塑料瓶形态的变化，并联系压强知识分析原因。第四层次，认识干冰：结合生活与舞台造景实例，介绍固态二氧化碳（干冰）升华时吸收大量热、使周围温度降低的性质，并请学生列举干冰的应用。 【学生活动】学生分别记录：二氧化碳无色无味；蜡烛自下而上依次熄灭，据此推断二氧化碳密度比空气大，且不能燃烧、不支持燃烧；塑料瓶变瘪，据此推断二氧化碳能溶于水；理解干冰升华吸热可用于制冷与人工降雨。 【设计意图】物理性质的认识通过“观察—实验—生活实例”多途径达成：观察描述训练科学观察能力；倾倒二氧化碳实验以鲜明的对比现象直观呈现密度大、不燃不助燃的性质；塑料瓶实验促使学生从压强变化角度理解溶解性，实现跨学科思维迁移；干冰实例则体现化学与生活的联系。 环节四　任务三　探究二氧化碳的化学性质 【教师活动】化学性质是本课重点，教师围绕三个方面组织探究。其一，不能燃烧、不支持燃烧、不能供给呼吸：承接倾倒实验的结论，教师提问——二氧化碳之所以能用于灭火，依靠的是它的哪些性质？进入久未开启的菜窖、深井之前，为什么要先做灯火实验？引导学生认识到二氧化碳不能供给呼吸、不助燃，浓度过高会使人窒息。其二，与水的反应（本课难点）：教师演示四组对比实验，第一组，将干燥的紫色石蕊纸花直接放入盛有干燥二氧化碳的集气瓶中，观察纸花颜色是否变化；第二组，用蒸馏水润湿纸花后观察颜色；第三组，将润湿的纸花放入二氧化碳中，观察颜色变化；第四组，对变红的纸花进行加热，观察颜色是否恢复。教师引导学生在四组现象的对比中推理：干燥的二氧化碳与蒸馏水都不能使石蕊变色，说明二者都不是变色原因；只有二氧化碳与水共同作用生成的酸性物质才能使石蕊变红，且该物质不稳定、受热易分解。其三，与澄清石灰水的反应：向盛有二氧化碳的塑料瓶中倒入澄清石灰水并振荡，请学生观察澄清石灰水变浑浊的现象，明确该现象可用于检验二氧化碳气体。 【学生活动】学生依据现象归纳：二氧化碳不能供给呼吸、不支持燃烧；通过对比实验逐项排除干扰因素，得出“二氧化碳与水反应生成不稳定的酸性物质，酸性物质使石蕊变红”的结论，并理解受热后酸性物质分解、纸花恢复原色；观察石灰水变浑浊，掌握检验二氧化碳的方法。 【设计意图】化学性质是本课重点，二氧化碳与水的反应是难点。教师以控制变量的对比实验为主线，引导学生逐一排除二氧化碳、水的干扰，使“生成的新物质使石蕊变色”的结论建立在充分证据之上，突破认知误区；同时渗透“证据推理与模型认知”的科学思维，让学生体验从现象到本质的探究过程，掌握认识物质化学性质的一般方法。 环节五　任务四　认识二氧化碳的用途 【教师活动】教师以“性质决定用途、用途反映性质”为线索，组织学生将二氧化碳的性质与用途一一对应：基于不能燃烧、不支持燃烧且密度比空气大，可用于灭火；基于干冰升华吸热，可用于人工降雨、冷藏食品与舞台造景；基于能溶于水并与水作用，可用于制作碳酸饮料；基于参与光合作用，可在大棚中作气体肥料促进作物生长；此外还可作化工原料。教师补充说明二氧化碳灭火器适用于精密仪器、图书档案等不宜用水扑救的火灾，并请学生联系生活，再补充二氧化碳的其他用途。 【学生活动】学生开展连线活动，将用途与对应性质匹配；讨论交流二氧化碳灭火器的适用场景，说明为什么扑救精密设备火灾更宜用二氧化碳灭火器；体会性质与用途的双向关系。 【设计意图】将性质与用途建立对应关系，帮助学生形成“性质决定用途”的核心观念，认识到化学知识在生产生活中的广泛应用价值，实现知识的迁移应用。 环节六　任务五　关注二氧化碳与生态环境 【教师活动】教师结合温室效应与“碳达峰、碳中和”目标，引导学生思考三个问题：空气中二氧化碳含量过高会对环境产生哪些影响？自然界消耗二氧化碳的主要途径是什么？作为中学生，我们可以为降低碳排放做些什么？教师引导从“减排”与“吸收”两个角度梳理措施，并联系本课所学，思考如何检测空气中二氧化碳的含量、如何促进碳循环。 【学生活动】学生认识到温室效应会导致全球变暖、冰川融化、海平面上升等影响；指出植物光合作用是消耗二氧化碳的主要途径；提出植树造林、绿色出行、节约用电、减少一次性用品等低碳举措，并意识到人类活动对碳循环的干预。 【设计意图】将化学知识与社会热点议题结合，引导学生辩证认识二氧化碳对环境的双重影响，树立低碳生活与可持续发展的责任意识，落实“科学态度与责任”素养，体现学科育人价值。 环节七　课堂小结，深化认识 【教师活动】教师引导学生回顾本课认识二氧化碳的完整路径：由存在与组成，到物理性质、化学性质，再到用途与环境影响；再次强调“性质决定用途”的学科观念。教师请学生代表用结构化的语言归纳二氧化碳的性质与用途，并给予点评与补充，指出各小组在实验探究中的亮点与不足。 【学生活动】学生系统梳理二氧化碳的物理性质（无色无味、密度比空气大、能溶于水、干冰升华吸热）、化学性质（不燃不助燃、不供给呼吸、与水作用、使石灰水变浑浊）及相应用途，交流学习收获与疑问。 【设计意图】帮助学生建构完整、结构化的知识框架，深化观念与方法，为下一课时认识一氧化碳及其与二氧化碳的转化奠定基础；同时培养归纳总结与自我反思的能力。 六、板书设计 二氧化碳（第一课时） 一、组成：由碳、氧两种元素组成，属于氧化物 二、物理性质：无色无味气体　密度比空气大　能溶于水　固态（干冰）升华吸热 三、化学性质：不能燃烧、不支持燃烧、不能供给呼吸　与水作用生成不稳定的酸性物质　使澄清石灰水变浑浊（检验方法） 四、用途：灭火　人工降雨与制冷　制作碳酸饮料　作气体肥料 五、环境影响：温室效应 → 低碳生活、碳达峰碳中和 核心线索：性质决定用途 学科网（北京）股份有限公司 $