5.3 二氧化碳教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

5.3 二氧化碳 1、 基础信息 （一）核心基础信息 项目 内容 课题 科粤版（2024）初中化学九年级上册 5.3 二氧化碳 课时 1课时（45分钟） 授课年级 九年级 课型 新授课 授课教师 授课时间 （二）课标要求 《义务教育化学课程标准》要求：通过实验探究认识二氧化碳的主要性质，初步学习二氧化碳的实验室制取方法；初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工；能结合实例说明二氧化碳对环境和自然循环的影响，体会化学与可持续发展的密切关系，增强社会责任感。 二、教学设计依据 （一）教材分析 本节课是科粤版（2024）九年级上册第五章第三节，在学生已认识碳的单质的基础上，系统学习二氧化碳。教材内容主要分为三大板块：一是二氧化碳的性质，通过蜡烛熄灭、塑料瓶变瘪、紫色石蕊变色、澄清石灰水变浑浊等实验建立“性质决定用途”的化学观念；二是实验室制取二氧化碳，从药品选择、装置选择、操作步骤到检验验满，归纳气体制取的一般思路；三是二氧化碳对人类生活和环境的影响，涵盖用途、对人体健康的影响、温室效应、碳达峰与碳中和以及自然界中的碳循环和氧循环。教材以实验探究为主线，贯穿碳循环与碳中和的可持续发展理念。 （二）学情分析 · 知识基础：学生已学习碳的单质以及氧气等气体的相关性质，具备基本的实验操作技能，但对二氧化碳化学性质的系统认识以及气体制取装置的选择依据尚不清晰。 · 能力特点：九年级学生具备一定的观察、归纳和对比能力，能够完成分组实验，但对二氧化碳与水反应生成碳酸的探究推理、气体制取装置选择思路的迁移应用仍需教师引导。 · 认知规律：学生更容易接受与生活实例、时事热点紧密结合的知识。教学中应充分利用“屠狗洞之谜”、汽水实验、“双碳”话题等情境，将抽象的性质与具体的宏观现象相联系，引导学生自主探究、归纳总结。 三、教学目标与重难点 （一）教学目标 1.化学观念：建立物质结构决定性质、性质决定用途的观念；区分一氧化碳与二氧化碳在组成、性质上的差异，认识碳元素的转化规律，理解自然界碳氧循环的平衡。 2.科学思维：依托实验现象与证据推理二氧化碳的性质；运用对比、归纳的方法分析气体制取装置；能辩证地分析二氧化碳的利与弊。 3.科学探究与实践：独立完成二氧化碳性质与制取的分组实验，规范操作、准确描述现象、设计对照实验，掌握气体检验与验满的操作技能。 4.科学态度与责任：认识温室效应的危害，树立低碳环保意识；理解碳达峰、碳中和的意义，主动践行绿色低碳生活，建立可持续发展观念。 （二）教学重难点 教学重点 1.二氧化碳的物理性质和化学性质（一般情况下不可燃、不助燃，能与水反应、能与澄清石灰水反应）。 2.实验室制取二氧化碳的原理、装置、检验与验满。 3.“性质决定用途”的化学逻辑。 教学难点 1.二氧化碳与水反应生成碳酸的探究实验推理。 2.实验室气体制取装置选择思路的迁移应用。 3.辩证看待二氧化碳的利弊，理解碳循环与碳中和。 四、教学准备 · 多媒体资源：本节课PPT课件、“屠狗洞之谜”趣味动画、二氧化碳性质与制取实验视频、碳达峰碳中和相关图片资料。 · 教具与药品：集气瓶、烧杯、蜡烛、软塑料瓶、试管、酒精灯、大理石（或石灰石）、稀盐酸、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、干冰等。 · 学习资料：课堂练习题单、分组实验记录单。 五、教学过程设计 （一）新课导入（约5分钟） 情境创设：播放“屠狗洞之谜”动画设疑——人安全走入而小狗倒地、火把靠近地面即熄灭，引导学生猜想洞中看不见的“屠狗妖”是什么；再演示摇晃汽水涌出大量气泡、将气体通入澄清石灰水瞬间变浑浊，并展示冰川融化与“碳达峰、碳中和”话题，辩证设问“二氧化碳究竟是敌是友”，从而引出本节课课题，系统探究二氧化碳的性质、制取与用途。 （二）二氧化碳的性质（约20分钟） 1.物理性质：向烧杯中倾倒二氧化碳，观察到下层蜡烛先熄灭、上层蜡烛后熄灭，说明二氧化碳密度比空气大、一般情况下不燃烧也不支持燃烧；向充满二氧化碳的软塑料瓶中加水振荡，塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能溶于水。固态二氧化碳叫“干冰”，干冰易升华、升华时吸收大量热，可用作制冷剂。 2.化学性质：①一般情况下，二氧化碳不可燃，也不支持燃烧；②二氧化碳能与水反应生成碳酸（CO₂+H₂O=H₂CO₃），碳酸使紫色石蕊溶液变红，碳酸不稳定、受热易分解，红色溶液又变回紫色；③二氧化碳与氢氧化钙反应生成白色碳酸钙沉淀（CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+H₂O），该反应用于检验二氧化碳。 3.一氧化碳与二氧化碳的比较：从色味态、密度、溶解性、可燃性、还原性、毒性及碳元素化合价（CO为+2价、CO₂为+4价）等方面对比二者差异，并明确在一定条件下CO与CO₂可以相互转化。 （三）实验室制取二氧化碳（约15分钟） 1.药品选择：通过对比稀盐酸与块状大理石、浓盐酸、稀硫酸、碳酸钠等组合的实验现象，确定最理想的药品为大理石（或石灰石）和稀盐酸，反应原理为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O。 2.装置选择：反应物为固体和液体、反应条件为常温，发生装置选择固液常温型；二氧化碳密度比空气大、能溶于水且与水反应，收集方法选择向上排空气法。 3.操作步骤：连接仪器→检查装置气密性→装入大理石→从长颈漏斗加入稀盐酸至浸没漏斗下端形成液封→收集气体→验满。检验气密性的方法是：用弹簧夹夹住橡皮管，从长颈漏斗加水形成一段稳定水柱，则气密性良好。 4.检验与验满：检验将气体通入澄清石灰水，若变浑浊则证明是二氧化碳；验满将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭则证明已收集满。 5.归纳实验室制取气体的一般思路：确定反应原理→确定实验装置→确定检验方法。 （四）二氧化碳对人类生活和环境的影响（约10分钟） 1.用途与健康：二氧化碳可用于灭火、制汽水、作大棚气体肥料、干冰制冷等；二氧化碳本身没有毒性，但不能供给呼吸，当空气中二氧化碳含量过高时会影响人体健康，人群密集处应注意通风换气。 2.温室效应：大气中的二氧化碳像温室的玻璃或塑料薄膜一样使地面吸收的热量不易散失，造成全球变暖；温室气体除二氧化碳外还有臭氧、甲烷、一氧化二氮等。温室效应会导致两极冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、气候反常等危害。 3.碳达峰碳中和：碳达峰指二氧化碳排放量达到峰值后逐渐减少；碳中和指人为排放的二氧化碳通过植树造林、节能减排等方式加以吸收抵消，达到相对“零排放”。结合自然界中的碳循环与氧循环，认识空气中二氧化碳和氧气含量几乎保持恒定，树立绿色低碳、可持续发展的观念。 （五）课堂小结与练习（约10分钟） 师生共同梳理本节课主线——二氧化碳的性质、实验室制取的一般思路及其对环境的影响；完成随堂练习题。 六、板书设计 5.3 二氧化碳 项目 性质／内容要点 物理性质 无色无味气体，密度比空气大，能溶于水；干冰升华吸热 化学性质 一般不燃不助燃；与水生成碳酸；与石灰水反应（检验CO₂） 实验室制取 大理石＋稀盐酸，固液常温，向上排空气法 1、 二氧化碳的性质 2、 二、实验室制取二氧化碳 3、 CO与CO₂的比较 4、 四、二氧化碳对环境的影响（温室效应·碳达峰、碳中和） 七、教学评价与反思 （一）教学评价 · 过程性评价：通过课堂提问、分组实验（蜡烛熄灭、塑料瓶变瘪、紫色石蕊变色、澄清石灰水检验、制取装置操作）和小组讨论等方式，评价学生对二氧化碳性质与制取方法的理解程度、实验操作的规范性以及课堂参与度。 · 终结性评价：通过随堂练习题，检测学生对密度与不助燃推断、干冰升华、药品与装置选择、检验满、碳达峰碳中和等知识点的掌握情况。 （二）教学反思 · 成功之处：以“性质决定用途”为主线贯穿教学，逻辑清晰；通过“屠狗洞之谜”、汽水实验、“双碳”话题等真实情境激发兴趣，借助分组实验和对比归纳，将性质、制取与环境影响有机串联，有效落实核心素养与可持续发展观念。 · 不足之处：二氧化碳与水反应生成碳酸的探究推理、气体制取装置选择思路的迁移，对部分学生仍较抽象；课堂时间较为紧凑，实验操作与讨论的深入程度可能不够充分。 · 改进措施：借助多媒体动画和对照实验增强探究推理的直观性，将装置选择思路做成结构化图表反复迁移应用；提前布置学生收集本地低碳行动案例，在课堂分享讨论，深化对碳达峰、碳中和的理解。 学科网（北京）股份有限公司 $