5.3二氧化碳第二课时教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

5.3 二氧化碳（第二课时）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 一、课标分析 《义务教育化学课程标准（2022年版）》要求，学生应初步学习运用简单装置和方法制取某些气体，知道二氧化碳的主要性质和用途，认识用途与性质的关系；能结合实例说明二氧化碳对人类生活和环境的影响。本课时承接第一课时对二氧化碳性质的学习，以“实验室如何制取二氧化碳”为核心任务，引导学生经历药品选择、装置设计、收集、检验与验满的完整探究，并联系碳循环与温室效应讨论其环境影响，落实物质制备与化学社会议题相关要求，发展认识和解决实际问题的能力。 二、四维核心素养目标 化学观念：建立性质决定制备的转化观，认识二氧化碳在碳循环中的位置。科学思维：对比氧气与二氧化碳制取，归纳气体制取一般思路。科学探究与实践：完成二氧化碳制取、检验与验满。科学态度与责任：辩证认识二氧化碳与环境，践行低碳生活。 三、教学重难点 重点：实验室制取二氧化碳的药品选择、发生与收集装置的确定、检验与验满方法，以及二氧化碳的主要用途。难点：形成实验室制取气体的一般思路；依据反应原理和气体性质合理选择装置；辩证认识二氧化碳对环境的双重影响。 四、设计思路 本课时以“为校园科技节制取一瓶二氧化碳并完成用途展示”为总任务情境，按照“提出任务—探究解决—迁移建构—责任升华”的主线展开。先由氧气制法出发，通过对比讨论确定制取二氧化碳的药品与装置；再分组实验完成制取、收集、检验与验满，在做中学建构气体制取的一般思路；随后联系生活梳理二氧化碳的用途，并借助碳循环与温室效应的讨论，引导学生辩证认识二氧化碳与环境的关系。全程以任务驱动，把知识学习嵌入真实问题解决，实现从知识到能力再到观念的进阶。 五、任务式教学过程设计 环节一 任务情境导入：科技节展台上的“神秘气体” 【任务情境】校园科技节展台筹备组向同学们求助：展台上要演示一组与二氧化碳有关的趣味实验——向燃着的蜡烛缓缓倾倒气体使其熄灭、用干冰制造云雾缭绕的效果、把气体通入澄清石灰水使其变浑浊。筹备组希望同学们先在实验室里制取一瓶纯净的二氧化碳，再为展台写一份“二氧化碳使用说明书”，讲清楚这种气体从哪里来、有什么用、和我们的环境是什么关系。 【师生活动】教师引导学生回顾第一课时所学的二氧化碳性质：密度比空气大、能溶于水、不燃烧也不支持燃烧、能使澄清石灰水变浑浊。学生据此明确完成总任务要解决的几个子问题：用什么药品制取、选什么装置、怎样收集和检验、它有哪些用途、它与环境是什么关系。教师把学生提出的子问题依次板书在黑板一侧，作为本课时的任务清单。 【设计意图】以校园科技节这一贴近学生生活的真实情境统领全课，把零散知识的学习转化为完成一项具体任务，让学生明确“为什么学”；同时引导学生把性质与制取、用途主动联系起来，为后续探究埋下伏笔。 任务一 选择药品：实验室里用什么制取二氧化碳 【任务情境】要完成总任务，第一步是找到合适的制取途径。生活中哪些途径可以得到二氧化碳？这些途径能不能直接搬进实验室，用来制取一瓶比较纯净的二氧化碳？ 【师生活动】教师引导学生先列举已知的途径：蜡烛燃烧、木炭燃烧、动植物呼吸、把大理石与稀盐酸放在一起等。师生共同分析——燃烧和呼吸得到的气体里混有氮气、水蒸气等多种成分，不便于收集和检验；而把大理石（或石灰石）与稀盐酸放在一起，在常温下就能平稳地产生二氧化碳，原料易得、操作简便，适合实验室制取。 【师生活动】教师再组织对比讨论：如果把稀盐酸换成稀硫酸，或者把大理石换成碳酸钠粉末，会怎样？师生共同分析——大理石与稀硫酸接触后，固体表面很快会生成一层微溶物覆盖在表面，使反应逐渐变慢、难以持续；碳酸钠粉末与酸接触后反应非常剧烈，瞬间产生大量气泡，不便于控制和收集。由此引导学生归纳：实验室制取气体选择药品，要综合考虑反应是否易于发生、速率是否便于控制、原料是否易得、得到的气体是否便于收集等因素，最终确定用大理石（或石灰石）与稀盐酸作为制取二氧化碳的药品。学生以小组为单位完成“药品选择分析表”，从反应条件、反应速率、气体纯度、原料来源四个角度比较不同方案，并汇报本组的选择及理由。 【设计意图】药品选择不是由教师直接给出结论，而是让学生在分析、比较、评价中经历“为什么选它”的思维过程，初步建立实验室制取气体要综合考虑多方面因素的意识，发展科学思维。 任务二 选择装置：用怎样的装置制取和收集二氧化碳 【任务情境】药品确定之后，下一步要搭一套合适的装置。这套装置应该包括哪两部分？分别依据什么来选？ 【师生活动】教师引导学生回顾制取氧气的经历，明确装置要从发生装置和收集装置两方面考虑。在发生装置上，师生分析：制取二氧化碳时反应物是固体和液体，反应在常温下就能进行、不需要加热，发生装置应与制取氧气时用过氧化氢溶液和二氧化锰的那一套固液常温型装置相似；而需要酒精灯加热的那套发生装置不适合本反应。在收集装置上，教师引导学生回到第一课时的性质：二氧化碳密度比空气大，且能溶于水并与水发生作用，因此宜用向上排空气法收集，不宜用排水法收集。教师进一步追问：用向上排空气法收集时，导管口应伸到集气瓶的什么位置？学生讨论后明确：为把瓶内空气排尽，导管应伸到接近集气瓶底部，瓶口盖上玻璃片。 【师生活动】教师出示几套备选装置方案，请学生辨析哪一套组合最合适并说明理由。学生在辨析中巩固：发生装置选固液常温型，收集装置选向上排空气法；整套装置的安装顺序遵循从下到上、从左到右的原则。小组合作圈出所选装置组合，并向全班说明选择依据。 【设计意图】把装置选择建立在“反应物状态与反应条件决定发生装置、气体性质决定收集装置”的逻辑之上，通过与氧气制法的对比，让学生体会气体制取思路的一致性，为后面归纳实验室制取气体的一般思路打下基础。 任务三 动手实验：制取、检验并验满一瓶二氧化碳 【任务情境】装置搭好之后，就要真正动手收集一瓶二氧化碳。怎样操作才能顺利收集到气体？又怎样证明瓶里装的确实是二氧化碳、并且已经集满？ 【师生活动】教师先组织学生明确实验步骤的先后顺序：检查装置气密性，装入大理石，由长颈漏斗加入稀盐酸，用向上排空气法收集，再进行检验和验满。教师重点示范操作要点：加入固体药品时容器应横放，把药品放在管口再慢慢竖起；酸液从长颈漏斗加入，漏斗下端管口要伸入液面以下形成液封，防止生成的气体从漏斗口逸出；收集时瓶口向上、导管伸到瓶底。 【师生活动】在检验环节，教师引导学生思考：怎样证明集气瓶里收集到的气体确实是二氧化碳？学生联系第一课时的实验得出：把气体通入澄清石灰水，若石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳。在验满环节，教师追问：收集片刻之后，怎样知道瓶内已经集满？学生讨论得出：把燃着的木条放在集气瓶口，若木条火焰熄灭，说明瓶口已被二氧化碳充满，即已集满。教师特别提醒学生区分检验与验满：检验是把气体通入澄清石灰水，验满是把燃着的木条放在瓶口，两者位置和方法都不同，不能混淆。 【师生活动】学生分组实验，组内分工：一人加药品、一人收集、一人检验与验满、一人记录现象。实验结束后各组汇报：大理石表面持续产生气泡，导管口有气体导出；通入澄清石灰水后液体变浑浊；燃着的木条放在瓶口后火焰熄灭。小组再讨论：如果始终收集不满气体，可能是什么原因？学生分析出装置漏气、长颈漏斗下端未液封、药品量不足、导管未伸到瓶底等可能原因。 【设计意图】让学生在真实动手实验中把装置选择、操作要点、检验与验满统一起来；通过检验与验满的对比、收集不满的原因分析，促使学生把操作与原理联系起来，发展科学探究与实践能力和严谨求实的实验态度。 任务四 联系实际：二氧化碳有哪些用途 【任务情境】科技节展台上的几个演示背后，对应着二氧化碳在生活中的哪些用途？物质的用途和性质之间是什么关系？ 【师生活动】教师引导学生从性质出发推用途：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可以覆盖在燃烧物表面隔绝空气，因此可以用来灭火；固态二氧化碳俗称干冰，升华时吸收大量的热，使周围温度迅速降低，可用于人工降雨、作制冷剂，还能在舞台上制造云雾缭绕的效果；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料之一，可以作温室里的气体肥料，促进植物生长；二氧化碳还可以用来制造碳酸饮料，也是重要的化工原料，用于制纯碱、尿素等产品。教师补充介绍：液态二氧化碳灭火器用于图书、档案、精密仪器失火的场合，灭火后不留痕迹，不会损坏物品。学生完成“性质—用途”对应小结，体会性质决定用途、用途反映性质。 【设计意图】用途不靠机械记忆罗列，而是让学生从性质推导出来，把第一课时的性质知识与本课时的用途知识打通，深化对物质性质与用途之间关系的认识。 任务五 辩证认识：二氧化碳与人类生活和环境 【任务情境】二氧化碳对人类只有好处吗？为什么新闻里常说二氧化碳过多会引起温室效应？我们应该如何看待身边无处不在的二氧化碳？ 【师生活动】教师组织学生讨论：二氧化碳不能供给呼吸，在人群密集的地方要注意通风；当空气中二氧化碳含量升高时，会增强温室效应，导致全球气候变暖。教师引导学生阅读教材中关于自然界碳循环的内容，思考两个问题：自然界中二氧化碳主要通过哪些途径进入大气？又通过哪些途径被消耗？学生讨论后归纳：含碳燃料的燃烧、动植物的呼吸、微生物的分解等向大气中释放二氧化碳；绿色植物的光合作用、海水的吸收等则消耗二氧化碳，二者在正常情况下保持相对平衡。 【师生活动】教师进一步引导：如果人类大量燃烧煤、石油、天然气等含碳燃料，又乱砍滥伐使森林减少，会发生什么？学生分析：释放的二氧化碳增多、消耗的减少，大气中二氧化碳含量上升，温室效应增强，引发冰川融化、海平面上升、气候异常等一系列环境问题。教师追问：那么二氧化碳是不是一无是处的“坏气体”？引导学生辩证认识：二氧化碳本身无毒，也是光合作用的原料，问题的关键在于大气中二氧化碳含量的相对平衡被打破。学生据此讨论个人和社会可以采取的行动：绿色出行、节约用电、植树造林、开发利用清洁能源等，从身边小事做起践行低碳生活。 【设计意图】把化学学习从实验室延伸到社会生活与环境议题，让学生认识化学在应对全球气候变化中的价值，形成科学态度与责任，避免对二氧化碳形成片面认识。 环节六 总结提升：建构实验室制取气体的一般思路 【任务情境】今天我们制取了二氧化碳，以后还会接触其他气体的制取。能不能从这次经历中提炼出一套可以迁移的通用方法？ 【师生活动】教师引导学生把本课时与制取氧气的经历放在一起比较，师生共同归纳实验室制取气体的一般思路：先根据反应原理，由反应物状态和反应条件选择发生装置；再根据气体的密度和溶解性选择收集装置；然后按顺序完成气密性检查、装药品、收集、检验和验满。教师点明：今后学习其他气体时，都可以沿着这条思路去思考。学生以小组为单位用自己的话复述这套思路，并完善课后“二氧化碳使用说明书”的框架：制取药品、发生装置、收集方法、检验方法、验满方法、主要用途、环境影响。 【设计意图】从一种具体气体的制取上升到一类气体制取的思路方法，实现知识的结构化与迁移，让学生带着可带走的方法离开课堂。 六、板书设计 5.3 二氧化碳（第二课时） 一、实验室制取二氧化碳 1. 药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸 2. 发生装置：固体与液体常温反应型 3. 收集方法：向上排空气法（密度比空气大、能溶于水） 4. 检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊 5. 验满：燃着的木条放在瓶口，火焰熄灭 6. 一般思路：选药品—选发生装置—选收集装置—检验、验满 二、二氧化碳的用途 灭火；干冰作制冷剂、人工降雨；气体肥料；化工原料；制碳酸饮料 三、二氧化碳与环境 碳循环：含碳燃料燃烧与呼吸作用释放；光合作用与海水吸收消耗 温室效应增强，导致全球变暖；倡导低碳生活 学科网（北京）股份有限公司 $