5.3二氧化碳第一课时教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

二氧化碳（第一课时）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 第3节 一、课标分析 依据《义务教育化学课程标准（2022年版）》，本节课隶属于“物质的性质与应用”学习主题中“身边的化学物质”内容。课标要求学生通过实验认识二氧化碳的主要性质，初步建立“组成与结构决定性质、性质决定用途”的基本观念，能举例说明二氧化碳在生产生活中的应用及其对环境的影响。本节课承接空气、氧气等已有知识，是学生系统认识气态非金属氧化物的关键一课，也为后续学习燃料燃烧、自然界中的碳循环及环境保护奠定基础。教学应紧密联系温室效应、低碳生活等真实议题，引导学生在实验探究中发展核心素养。 二、四维核心素养 化学观念：认识二氧化碳的主要性质，建立“性质决定用途、用途反映性质”的物质观。 科学思维：基于实验现象进行归纳、推理与论证，形成由现象到本质的思维路径。 科学探究：经历提出问题、设计实验、观察记录、交流解释的完整探究过程。 科学态度与责任：关注温室效应等环境问题，树立节能环保、低碳生活的责任意识。 三、教学重难点 教学重点：二氧化碳的主要物理性质与化学性质。教学难点：通过实验探究二氧化碳与水、与澄清石灰水的作用，由实验现象归纳对应性质；理解性质与用途之间的内在联系。 四、设计思路 本节课以“为灭火表演寻找神秘气体”为总任务驱动，设计四个环环相扣的子任务：观察描述气体、比较密度与溶解性、检验燃烧行为、探究气体与水及石灰水的作用。学生在真实任务中先观察后归纳、先实验后概括，教师以追问、演示和小组组织搭建脚手架。结尾回扣总任务，让学生用所学性质解释灭火、制汽水、人工降雨、大棚气肥等用途，并自然引出温室效应与低碳行动。整节课突出“从生活走进化学、从化学走向社会”的课程理念。 五、教学过程 环节一 情境导入：神秘气体“现身” 教师活动：教师手持一集气瓶无色气体进入课堂，告知学生这是今天要探究的“主角”。教师提问：在生活中，你在哪里见过它？它可能有哪些用途？随后教师演示向盛有阶梯蜡烛的烧杯中缓缓倒入该气体，蜡烛由下而上依次熄灭。教师追问：蜡烛为什么会熄灭？为什么下面的蜡烛先灭？由此引发学生认知冲突，引出本节课的探究任务。 学生活动：学生结合生活经验发言，如呼出的气体中有它、碳酸饮料里有它、灭火用它、植物光合作用需要它等。学生观察演示实验，描述现象：蜡烛熄灭，且下层先灭、上层后灭。学生围绕教师提出的问题展开猜想。 设计意图：以真实实验制造悬念，用“蜡烛由下而上熄灭”这一反常现象激活学生已有经验，暴露前概念中的误区，自然引出本节课的总任务——弄清这种气体究竟有哪些性质。 环节二 任务一：看一看、闻一闻——二氧化碳的颜色、状态与气味 教师活动：教师出示预先收集好的二氧化碳集气瓶，请学生代表上台观察气体的颜色和状态，并按照正确的闻气味方法，用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔。教师引导学生归纳：二氧化碳在通常状况下是一种什么样的气体？教师补充：在一定条件下，二氧化碳气体会变成液体甚至固体；固体二氧化碳俗称“干冰”，干冰不经过熔化直接变成气体，同时吸收大量的热。 学生活动：学生代表上台观察并汇报：气体没有颜色、没有气味。其他学生补充判断其为气态。学生听讲、记录，并结合生活经验解释：舞台上的云雾、人工降雨、食品冷藏保鲜都与干冰有关。 设计意图：让学生通过亲身观察建立对二氧化碳最直观的感性认识，规范闻气味的实验操作；通过干冰的介绍，为后续理解“性质决定用途”积累素材。 环节三 任务二：称一称、溶一溶——二氧化碳的密度与溶解性 教师活动：教师提出问题：二氧化碳和空气相比，谁“轻”谁“重”？教师演示：在一架调好的天平两端分别挂一只纸袋，向其中一只纸袋中缓缓倒入二氧化碳，引导学生观察天平指针的偏转方向。教师追问：这个现象说明二氧化碳具有什么性质？随后教师演示：向一只充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约半瓶水，迅速旋紧瓶塞，振荡，请学生观察塑料瓶外形的变化。教师引导分析：瓶子变瘪说明瓶内气体减少、压强减小，由此可推出二氧化碳能溶于水。教师补充：生产汽水、啤酒等碳酸饮料正是利用了二氧化碳能溶于水的性质。 学生活动：学生观察天平指针倒向倒入二氧化碳的一侧，得出结论：二氧化碳的密度比空气大。学生观察软塑料瓶变瘪，小组讨论原因，代表汇报：二氧化碳溶于水后瓶内压强变小，外界大气压把瓶子压瘪。学生联系生活：打开汽水瓶盖时冒出大量气泡，就是溶解在水中的二氧化碳逸出。 设计意图：借助天平与软塑料瓶两个简易实验，把看不见的密度大小和溶解多少转化为看得见的指针偏转和瓶身形变，帮助学生用证据推理的方式归纳物理性质，渗透“实验是化学研究的基本方法”。 环节四 任务三：灭一灭——二氧化碳能否燃烧、能否支持燃烧 教师活动：教师回到导入环节的蜡烛实验，组织学生讨论：蜡烛熄灭说明二氧化碳能不能像木柴那样自己燃烧？能不能支持蜡烛继续燃烧？教师引导学生概括：二氧化碳一般情况下既不能燃烧，也不能支持一般可燃物的燃烧。教师进一步追问：既然它能灭火，为什么进入久未开启的菜窖、干涸的深井之前要做灯火试验？教师组织学生阅读教材相关内容，引导学生认识二氧化碳不能供给呼吸这一性质，并澄清“二氧化碳是否有毒”这一常见误区。 学生活动：学生讨论后归纳出两条结论：二氧化碳自身不能燃烧，也不支持燃烧。学生阅读教材，理解灯火试验的原理：若蜡烛燃烧不旺或熄灭，说明窖内二氧化碳浓度过高，不能贸然进入。学生交流看法，达成共识：二氧化碳本身没有毒性，但浓度过高会使人因缺氧而感到不适甚至窒息。 设计意图：回扣导入实验，让学生在讨论中完成从现象到结论的思维飞跃；灯火试验把化学知识与生命安全紧密结合，培养学生运用化学知识解决真实问题的能力。 环节五 任务四：变一变——二氧化碳与水的作用 教师活动：教师取四朵用紫色石蕊溶液染成的干燥纸花，依次进行对照实验：第一朵直接喷稀醋酸，观察颜色；第二朵喷水，观察颜色；第三朵直接放入充满二氧化碳的干燥集气瓶中，观察颜色；第四朵先喷水再放入二氧化碳集气瓶中，观察颜色。教师引导学生对比四组现象，思考：单独的水不能使纸花变色，单独的二氧化碳也不能使干燥纸花变色，为什么喷水后的纸花放入二氧化碳中就变红了？教师点拨：二氧化碳与水接触会发生作用，生成一种新的物质——碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红。教师再取出变红的纸花小心加热，引导学生观察纸花又变回紫色，说明碳酸不稳定，容易分解。 学生活动：学生分组记录四朵纸花的颜色变化：第一朵变红，第二朵不变色，第三朵不变色，第四朵变红。学生小组讨论对照实验设计的妙处，代表汇报：通过两两对照，排除了水和二氧化碳单独使石蕊变色的可能，证明是二氧化碳与水共同作用产生的新物质使石蕊变红。学生观察加热后纸花由红变紫，理解碳酸不稳定的性质。 设计意图：本环节采用对照实验方法，让学生体验“控制变量”在科学探究中的价值；通过加热纸花这一补充操作，把碳酸的不稳定性一并呈现，为后续学习埋下伏笔。 环节六 任务五：浑一浑——二氧化碳与澄清石灰水的作用 教师活动：教师提出问题：实验室里用什么方法检验二氧化碳？教师向澄清石灰水中通入二氧化碳，请学生观察澄清石灰水发生的变化。教师引导：澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙发生作用，生成了难溶于水的白色物质——碳酸钙。教师联系生活：用石灰浆粉刷墙壁后墙面变硬、久放的石灰水瓶内壁出现白膜，都是这一性质的体现。教师强调：能使澄清石灰水变浑浊，是检验二氧化碳的特征依据。 学生活动：学生观察石灰水由澄清逐渐变浑浊，描述现象并记录。学生联系生活实例解释原理：刚粉刷的墙面逐渐变硬变白，就是石灰浆与空气中的二氧化碳作用的结果。学生讨论归纳：检验二氧化碳的方法就是把气体通入澄清石灰水，若变浑浊即可证明。 设计意图：让学生掌握检验二氧化碳的特征方法，并把课堂知识与生活中的石灰墙、白膜等现象对接，体现化学在生活中的广泛存在。 环节七 任务六：分一分——为二氧化碳“安排工作” 教师活动：教师引导学生回头梳理本节课得出的二氧化碳性质，组织小组讨论：根据这些性质，二氧化碳可以在生产生活中承担哪些工作？教师在学生汇报基础上进行梳理提升：密度比空气大且不支持燃烧——用于灭火；能溶于水并与水作用——制造碳酸饮料；干冰升华吸热——人工降雨、冷藏食品、舞台云雾；能参与植物光合作用——作温室气体肥料。教师板书“性质决定用途，用途反映性质”的关系。 学生活动：小组合作完成“性质—用途”配对，代表上台汇报：因为二氧化碳不燃烧也不支持燃烧且密度比空气大，所以可用于灭火；因为干冰升华吸热，所以可用于人工降雨；因为二氧化碳是光合作用的原料，所以大棚里适当补充它能提高农作物产量。学生互相补充，完善关系网络。 设计意图：通过“为二氧化碳找工作”的活动，让学生主动建构性质与用途的对应关系，深化“组成结构决定性质、性质决定用途”的化学基本观念。 环节八 任务七：想一想——我们身边的二氧化碳与低碳行动 教师活动：教师出示资料：近百年来大气中二氧化碳含量持续上升，温室效应加剧，全球气候变暖，冰川融化、海平面上升、极端天气增多。教师组织辩论式讨论：二氧化碳是不是“坏东西”？教师引导学生全面认识：二氧化碳本身没有好坏之分，它是植物光合作用的原料、是灭火的功臣，但若排放过多则会带来环境问题。教师发出倡议：作为中学生，我们可以从哪些小事做起，践行低碳生活？ 学生活动：学生分组讨论并列举低碳行动：绿色出行、随手关灯、节约用纸、双面打印、爱护花草树木、少用一次性物品、积极参加植树造林等。学生交流学习感悟，认识到化学既可以造福人类，使用不当也会带来环境问题，合理利用与控制排放才是关键。 设计意图：把化学课堂延伸到社会议题，培养学生的辩证思维与社会责任感，落实科学态度与责任素养目标。 环节九 课堂小结与课后延伸 教师活动：教师引导学生以“今天我认识了一位新朋友——二氧化碳”为线索，用一句话总结它的颜色、状态、气味、密度、溶解性、燃烧行为、与水作用、与石灰水作用以及主要用途。教师布置课后任务：观察家中开水瓶、石灰墙或汽水，用今天所学知识向家人解释其中的化学道理。 学生活动：学生自我梳理，代表发言小结，形成知识网络。学生记录课后任务，准备回家完成家庭小调查。 设计意图：用拟人化的小结帮助学生整合零散知识，家庭小调查把课堂学习延伸到课外，实现“从化学走向生活”。 六、板书设计 5.3 二氧化碳（第一课时） 一、物理性质 通常状况：无色、无味的气体 密度：比空气大 溶解性：能溶于水 固体二氧化碳——干冰（升华吸热） 二、化学性质 1. 一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧 2. 不能供给呼吸（进入地窖前要做灯火试验） 3. 与水作用生成碳酸（碳酸使紫色石蕊变红；碳酸不稳定，受热易分解） 4. 与澄清石灰水作用使石灰水变浑浊（检验二氧化碳的特征方法） 三、性质决定用途 灭火 ｜ 碳酸饮料 ｜ 人工降雨 ｜ 冷藏保鲜 ｜ 舞台云雾 ｜ 气体肥料 学科网（北京）股份有限公司 $