5.3 二氧化碳的性质和制法教学设计-2026-2027学年九年级化学科粤版上册

5.3 二氧化碳的性质和制法 教学设计 教材版本：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（45min / 课时） 课型：新授课，实验探究课 一、教材分析 本节是第五单元重点，承接碳单质知识，完整学习CO2性质、用途、实验室制法，建立碳、一氧化碳、二氧化碳转化网络，同时巩固气体制备的一般思路（反应原理、发生装置、收集、检验验满），为后面气体学习建立范式。 第 1 课时：二氧化碳物理性质、化学性质、用途；干冰、温室效应与低碳。 第 2 课时：实验室制取二氧化碳；药品选择、反应原理、装置选择、操作步骤、检验、验满；对比氧气制取，归纳气体制取一般思路。 核心实验：阶梯蜡烛、二氧化碳溶于水、二氧化碳与水反应、澄清石灰水检验CO2；实验室制CO2分组实验。 二、学情分析 学生已经掌握氧气的实验室制取、碳单质化学性质，会基本实验操作，会书写化学方程式。 典型认知误区： 1.认为二氧化碳有毒；二氧化碳可以使紫色石蕊变红（实际是碳酸）； 2.混淆检验CO2（澄清石灰水）和验满（燃着木条放瓶口）； 3.实验室制CO2药品选错：用稀硫酸、碳酸钠；不知道为什么不用； 4.认为二氧化碳溶于水等于和水反应；分不清物理变化和化学变化； 5.干冰是冰（水），错误；干冰是固态二氧化碳。 三、教学目标（核心素养） 第 1 课时 二氧化碳性质与用途 1.化学观念：掌握CO2物理性质；掌握三条核心化学方程式；理解性质决定用途；知道二氧化碳不能供给呼吸，无毒；了解干冰升华、温室效应。 2.科学思维：通过阶梯蜡烛实验，推理CO2密度、不可燃不助燃；对比实验探究二氧化碳和水反应；区分二氧化碳本身不能使石蕊变红。 3.科学探究与实践：观察阶梯蜡烛、二氧化碳溶于水、石蕊小花对比实验；会用澄清石灰水检验二氧化碳。 4.科学态度与责任：辩证认识二氧化碳，过多会温室效应，是光合作用原料；树立低碳环保意识。 第 2 课时 二氧化碳实验室制法 1.化学观念：记住实验室制CO2药品、反应方程式；理解固液不加热型发生装置；向上排空气法收集；掌握检验、验满操作；知道药品选择禁忌。 2.科学思维：对比氧气制取，归纳气体制备思路：反应原理→发生装置（反应物状态、条件）→收集装置（密度、溶解性）→检验、验满。 3.科学探究与实践：小组组装装置，制取、收集二氧化碳，完成检验验满。 4.科学态度与责任：规范实验操作，节约药品，体会实验室制取气体的设计思想。 四、教学重难点 第 1 课时 重点：CO2化学性质；二氧化碳检验；性质对应的用途。 难点：二氧化碳与水反应的对比实验；理解是碳酸使石蕊变红，不是二氧化碳。 第 2 课时 重点：实验室制取二氧化碳原理、装置、检验与验满。 难点：药品选择原因；气体制取一般思路；长颈漏斗使用要点。 五、教学准备 教具 第 1 课时：集气瓶、阶梯蜡烛、烧杯、塑料软瓶、紫色石蕊小花、喷壶、澄清石灰水；PPT、干冰图片。 第 2 课时：锥形瓶、长颈漏斗、双孔橡胶塞、导管、集气瓶；大理石、稀盐酸；碳酸钠、稀硫酸（对比演示）。 学具：任务单、随堂练习。 六、教学方法 实验探究、对比实验、小组合作、归纳法、讲练结合 七、教学过程 第 1 课时：二氧化碳性质与用途（45min） （一）情境导入（4min） 展示图片：汽水、灭火器、温室大棚。提问：汽水里面气体是什么？灭火器喷出什么物质灭火？引出课题5.3 二氧化碳，板书。 （二）二氧化碳物理性质（9min） 通常状况：无色、无气味气体；密度比空气大；能溶于水（1 体积水约溶解 1 体积CO2）。 演示：塑料瓶充CO2加水振荡，瓶子变瘪，证明二氧化碳溶于水。 加压降温：变成液态、固态；固态CO2叫干冰；干冰易升华（固态直接变成气体，吸热，物理变化）。 用途：人工降雨、舞台云雾、制冷剂。 （三）二氧化碳化学性质（22min） 实验 1：阶梯蜡烛实验 现象：下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。 结论：①二氧化碳不能燃烧，一般不支持燃烧；②密度大于空气。 用途：灭火。 补充：二氧化碳无毒，但不能供给呼吸，地窖、溶洞二氧化碳浓度高，会窒息；进入地窖做灯火试验。 实验 2：二氧化碳与水反应（四朵石蕊小花对比实验） ①干燥石蕊小花喷醋酸 → 变红（酸可以使紫色石蕊变红） ②干燥石蕊小花放CO2瓶内 → 不变红（CO2不能使石蕊变红） ③小花喷水 → 不变红（水不能使石蕊变红） ④喷水后放入二氧化碳瓶 → 变红。 结论：二氧化碳和水反应生成碳酸。 加热变红小花，红色褪去：碳酸不稳定，易分解。 实验 3：二氧化碳和澄清石灰水反应（二氧化碳检验） 现象：澄清石灰水变白色浑浊。 用途：检验二氧化碳；石灰浆抹墙变硬。 （四）二氧化碳用途与温室效应（7min） ✅用途：灭火；制汽水；干冰人工降雨、制冷剂；气体肥料（光合作用）；化工原料。 ⚠温室效应：大气中CO2含量升高，气温上升。 来源：化石燃料燃烧；对策：低碳生活、植树造林、开发新能源。 （五）小结 + 练习（3min） 小结：CO2密度大、能溶于水；不燃不助燃；和水生成碳酸；使石灰水变浑浊。 练习：二氧化碳通入紫色石蕊，石蕊变红原因：二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸使石蕊变红。 作业 书写本节 3 条方程式；预习二氧化碳实验室制法。 第 2 课时：实验室制取二氧化碳（45min） （一）复习导入（4min） 复习：二氧化碳可以用澄清石灰水检验。提问：实验室如何制备一瓶二氧化碳气体？回忆氧气制取思路，迁移学习。 （二）反应原理与药品选择（12min） 药品：大理石（石灰石，主要CaCO3）和稀盐酸 对比演示，解释不选的药品： 不用稀硫酸：生成硫酸钙微溶，覆盖固体表面，阻止反应持续进行； 不用碳酸钠：反应太快，不易收集； 不用浓盐酸：挥发性强，挥发出 HCl 杂质，气体不纯。 （三）发生装置、收集装置（13min） 反应物状态：固体 + 液体；反应条件：不需要加热 → 固液不加热型（长颈漏斗 / 分液漏斗 + 锥形瓶） 长颈漏斗下端管口必须伸入液面以下，液封，防止气体从漏斗逸出。 收集：CO2密度大于空气、能溶于水且与水反应，所以只用向上排空气法，不能排水法。 （四）操作步骤、检验、验满（11min） 步骤：查气密性 → 装固体大理石 → 加稀盐酸 → 收集气体 ✅检验：通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明是CO2。 ✅验满：燃着木条放在集气瓶口，木条熄灭，已满。 辨析：检验看瓶内；验满放在瓶口。 （五）气体制取一般思路（3min） 总结：①反应原理；②发生装置由反应物状态、反应条件决定；③收集由密度、溶解性；④检验、验满。 课堂练习 + 作业（2min） 练习：实验室制取CO2，收集方法____。答案：向上排空气法。 作业：整理实验室制二氧化碳整套知识点，完成课后习题。 八、板书设计 5.3 二氧化碳 第 1 课时 二氧化碳性质、用途 物理性质 无色无味气体，密度＞空气；能溶于水；干冰（固态CO2），升华吸热，物理变化 化学性质 1. 一般不可燃、不支持燃烧；不能供给呼吸，无毒 2.（检验二氧化碳） 用途：灭火、汽水、干冰降雨、气体肥料 温室效应：过多；低碳行动 第 2 课时 实验室制取二氧化碳 药品：大理石（石灰石）+ 稀盐酸 装置：固液不加热型；向上排空气法收集 长颈漏斗：下端必须液封 检验：通入澄清石灰水变浑浊 验满：燃着木条放在瓶口，木条熄灭 药品禁忌：不用稀硫酸、碳酸钠、浓盐酸 九、教学反思（课后填写） 石蕊对比实验是突破难点的关键，学生极易误以为二氧化碳直接使石蕊变红，必须分层对比，落实逻辑推理。 区分检验和验满是高频考点，课堂反复对比。 药品选择的对比演示，帮助学生理解为什么实验室只用大理石和稀盐酸，不要死记硬背。 长颈漏斗液封要点重点强调，画图展示漏气情况。 本节课方程式多，结合第四单元化学方程式书写训练，巩固配平。 学科网（北京）股份有限公司 $