内容正文:
5.3 二氧化碳 教学设计科粤版九年级化学上册 第五单元 燃料与二氧化碳
课时:2 课时
课型:新授课(实验探究课)
一、教学基本信息
表格
项目
内容
课题
5.3 二氧化碳
教材版本
科粤版九年级化学上册
单元
第五单元 燃料与二氧化碳
授课对象
九年级学生
课时
2 课时
课型
新授课(气体制备与性质探究)
二、教材与学情分析
教材分析
本节承接 5.2 碳单质,是本单元重点内容。本节课分为三大板块:二氧化碳物理性质与化学性质;二氧化碳实验室制取;二氧化碳用途、温室效应与碳循环。
学生将系统学习气体研究思路:性质→制取→用途→环境影响,同时对比氧气制取,归纳实验室制取气体的一般思路,巩固化学方程式书写。二氧化碳与水、澄清石灰水的反应,是初中核心化学反应;温室效应、碳中和落实科学态度与责任素养,为后面酸碱知识埋下伏笔。
学情分析
已有基础:学习了 O₂、H₂、碳单质,掌握基本实验操作、化学方程式书写;知道燃烧条件。
认知障碍:
混淆 “二氧化碳溶于水” 和 “二氧化碳与水反应”,误认为是 CO₂直接使石蕊变红;
实验室制 CO₂药品选择易错:不知道不能用稀硫酸、碳酸钠;
分不清检验 CO₂(澄清石灰水)和验满(燃着木条放瓶口);
对温室效应辩证认识不足,只知道危害,不清楚碳循环的正面意义。
学习特点:实验现象丰富,学生探究兴趣强,适合分组实验任务驱动,通过对比实验突破难点。
三、学习目标(教 - 学 - 评一体化)
化学观念
掌握 CO₂物理、化学性质;记住实验室制取 CO₂的药品、原理、装置、收集、检验与验满;了解 CO₂用途;认识温室效应,理解自然界碳循环,建立性质决定用途观念。
科学思维
依据实验现象推理二氧化碳性质;对比氧气制取,归纳气体制备一般思路;区分物理溶解与化学反应,辩证看待二氧化碳对环境的影响。
科学探究与实践
完成阶梯蜡烛、塑料瓶变瘪、石蕊变色、石灰水变浑浊等实验;小组组装制取装置,规范完成气体制取、检验操作,完成任务单记录。
科学态度与责任
认识二氧化碳在自然界碳循环的重要作用;客观看待温室效应,树立低碳生活、碳中和理念;养成规范实验操作、严谨观察记录的习惯。
四、重难点
重点:CO₂化学性质;实验室制取二氧化碳原理、装置、检验验满;二氧化碳用途。
难点:CO₂与水反应的探究;检验与验满区分;实验室制气思路构建;碳酸不稳定易分解。
五、教学资源准备
集气瓶、烧杯、阶梯蜡烛、软塑料瓶、试管、长颈漏斗、锥形瓶;大理石、稀盐酸、紫色石蕊溶液、澄清石灰水;多媒体动画、任务单、课堂评价量表
教学策略:任务链驱动、对比实验探究、小组合作、成果互评、当堂评价
六、教学过程(双线设计:任务线 + 知识线)
第 1 课时 二氧化碳的性质
任务导入:情境任务 —— 汽水之谜(5min)
展示汽水,打开瓶盖冒出大量气泡。
驱动问题:汽水里释放的是什么气体?该气体有哪些性质?如何检验?引出课题《二氧化碳》。
任务一:探究二氧化碳物理性质(12min)
分组观察 + 演示实验
通常状况:无色、无气味气体,密度比空气大
演示倾倒二氧化碳,阶梯蜡烛由下而上依次熄灭。
能溶于水:向充满 CO₂软塑料瓶加水振荡,瓶子变瘪。
拓展:固态二氧化碳叫干冰,干冰升华吸热,用于人工降雨、制冷剂。
任务二:探究二氧化碳化学性质(23min)
任务驱动,分组完成系列对比实验
一般情况下,不能燃烧,不支持燃烧,不能供给呼吸(阶梯蜡烛实验证明)
拓展:地窖、深井进入前,做灯火试验。
CO₂和水反应
将 CO₂通入紫色石蕊溶液,溶液变红。
辨析任务:是谁使石蕊变红?(不是 CO₂,是生成的碳酸)
方程式:
碳酸不稳定,受热易分解:,加热后溶液变回紫色。
二氧化碳与澄清石灰水反应(检验 CO₂)
现象:澄清石灰水变白色浑浊。
此反应是检验二氧化碳特征反应。
课堂小结(3min)
CO₂物理性质;三条核心化学性质,对应方程式。
当堂达标检测(2min)
任务单习题,同桌互评。
作业
整理二氧化碳性质;预习实验室制取二氧化碳。
第 2 课时 二氧化碳的实验室制法、用途与温室效应
复习任务(5min)
抽测:CO₂通入紫色石蕊、澄清石灰水的现象与方程式。
过渡:实验室如何制取一瓶二氧化碳?对比氧气制取思路。
任务三:探究实验室制取 CO₂(18min)
药品:大理石(石灰石,主要成分 CaCO₃)与稀盐酸
反应原理:
小组讨论辨析任务:
①不用稀硫酸:生成硫酸钙微溶,包裹大理石,反应停止;
②不用碳酸钠:反应太快,不易收集;
③不用浓盐酸:挥发出氯化氢,气体不纯。
发生装置:固液不加热型(和过氧化氢制氧气相同)
收集方法:向上排空气法,二氧化碳溶于水,不能排水收集。
检验:通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明是 CO₂。
验满:将燃着木条放在集气瓶口,木条熄灭,证明已满。
小组任务:选择仪器组装装置,制取并检验二氧化碳,小组互评装置合理性。
任务四:二氧化碳用途与温室效应(12min)
用途(性质决定用途)
①灭火:不可燃、不助燃、密度大于空气;
②气体肥料,光合作用原料;
③制汽水;干冰用于人工降雨、冷藏。
小组讨论:温室效应
CO₂是温室气体,适量温室效应保障地表温度;过量排放,加剧全球变暖。
措施:低碳生活、植树造林、减少化石燃料,碳达峰、碳中和。
成果互评(5min)
评价要点:装置组装、气体检验、方程式书写。
课堂小结(3min)
实验室制 CO₂整套流程;用途;温室效应。
当堂练习(2min)
作业
书写本节课化学方程式;预习 5.4 古生物的 “遗产”—— 化石燃料。
七、板书(结构化思维导图式板书)
5.3 二氧化碳
一、)性质
物理:无色无味气体,密度大于空气,可溶于水;干冰(固态 CO₂)升华吸热
化学:不可燃、不支持燃烧,不能供给呼吸;
检验:
二、)实验室制取 CO₂
药品:大理石 + 稀盐酸
装置:固液不加热;收集:向上排空气法
检验:澄清石灰水;验满:燃着木条放瓶口
三、)用途:灭火、肥料、汽水、干冰人工降雨
温室效应:过量 CO₂→全球变暖;践行低碳
八、课堂评价设计(教 - 学 - 评一体化)
表格
评价任务
评价方式
评价要点
二氧化碳性质探究实验观察 任务单填写 + 口头表达
能区分 CO₂溶于水和与水反应,说出石蕊变色本质
实验室制取装置选择与组装
小组实操互评
装置选择合理,检验、验满操作区分清楚
化学方程式书写
纸笔练习
方程式配平、沉淀符号书写规范
温室效应与低碳讨论
小组展示
辩证看待 CO₂,理解碳循环,说出低碳措施
九、教学反思
本节课实验多,课堂以学生分组探究为主,核心易错点:学生普遍认为二氧化碳直接使紫色石蕊变红,一定要利用对比实验突破,强调是碳酸起作用。
检验与验满极易混淆,要反复对比:检验是证明瓶内气体是 CO₂;验满判断瓶口气体是否收集满。
实验室制气板块,引导学生对比氧气制取,总结 “反应物状态 + 反应条件选发生装置;气体密度、溶解性选收集装置”,形成气体制备通用思路。
环境部分避免片面妖魔化二氧化碳,强调二氧化碳是生命必需物质,过量排放才带来问题,建立辩证思维,落实低碳社会责任。
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