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

文本解读

本节课选自科粤版《义务教育教科书·化学》九年级上册第五单元“燃料”课题5.3《二氧化碳的性质和制法》。二氧化碳是初中化学阶段系统研究的第二种化合物，是学生在学习了氧气的性质和制取、物质的构成、化学方程式等知识之后接触到的核心气体物质，也是联系自然与生活最紧密的气体之一。本节内容以“性质—制法—检验”为主线，既是对氧气制取方法的迁移应用，又为后续学习更多物质及其变化的知识奠定基础。二氧化碳的温室效应、“双碳”目标、干冰人工降雨等素材贴近时代与生活，是培养学生科学探究与实践、科学态度与社会责任等化学核心素养的优质载体。

教学目标

1. 【化学观念】 认识二氧化碳的物理性质和化学性质，知道二氧化碳与水反应生成碳酸、能使澄清石灰水变浑浊；能从物质性质决定用途的角度，说明干冰制冷、光合作用、灭火等常见现象，建立“性质决定用途”的化学观念。

2. 【科学思维】 通过对比氧气与二氧化碳的制取，归纳实验室制取气体的一般思路（反应原理—发生装置—收集装置—验满与检验），发展比较、归纳与迁移的思维能力。

3. 【科学探究与实践】 通过探究二氧化碳的密度、溶解性及其与水、澄清石灰水的反应，经历“提出问题—猜想假设—设计方案—实验验证—得出结论”的完整探究过程，初步学会实验室制取并收集一瓶二氧化碳。

4. 【科学态度与社会责任】 结合我国“碳达峰、碳中和”目标与温室效应治理，认识二氧化碳对环境的影响，增强绿色低碳意识和社会责任感。

重点难点

教学重点：二氧化碳的化学性质（与水、澄清石灰水的反应）；实验室制取二氧化碳的反应原理、装置选择、收集与验满方法。

教学难点：二氧化碳与水反应的实验探究设计；根据反应物状态和反应条件选择发生装置、根据气体性质选择收集装置的一般思路。

课时安排

1课时

教学过程

新课导入

（一）情境创设

同学们，2026年春天，我国“碳达峰、碳中和”标准化建设又迈出新的步伐：二氧化碳捕集、利用与封存（CCUS）示范工程在多个省市落地，捕集下来的二氧化碳被注入油田驱油、制成干冰保鲜、甚至“变成”可乐里的气泡。一种曾经让人头疼的“温室气体”，正在悄悄变成宝贵的资源。

（教师展示干冰烟雾演示视频或碳酸饮料开瓶冒泡的动图）

（二）问题激趣

师：汽水开盖时涌出的气泡是什么气体？舞台上的“云海”是怎样制造的？灭火器喷出的物质为什么能压住火苗？

（学生自由回答，教师引导）

师：这些现象背后都指向同一种物质——二氧化碳。它看不见、摸不着，却时刻影响着我们的生活和地球环境。今天，就让我们像化学家一样，通过实验揭开二氧化碳的“性格密码”，并亲手制取一瓶二氧化碳。

（学生齐读课题，教师板书：5.3 二氧化碳的性质和制法）

探究新知

任务一：探性质——认识二氧化碳的“性格”

1. 物理性质的探究

（1）观察一瓶二氧化碳，描述其颜色、气味、状态。

【要点点拨】通常状况下，二氧化碳是无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。加压降温时二氧化碳变为液体，进一步变成雪状固体——“干冰”；干冰易升华吸热，可用于人工降雨和舞台云海。

（2）倾倒二氧化碳实验：向烧杯中燃着的高低两支蜡烛倒入二氧化碳，观察现象。

【实验现象】下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。

【分析归纳】蜡烛熄灭说明二氧化碳一般不燃烧、也不支持燃烧；下层先灭说明二氧化碳密度比空气大。正是“密度大＋不燃烧＋不支持燃烧”三个性质叠加，二氧化碳才能覆盖在火焰表面隔绝氧气而灭火。

2. 二氧化碳与水反应的探究

（1）向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入约三分之一体积的水，旋紧瓶盖振荡，观察现象。

【实验现象】塑料瓶变瘪。说明二氧化碳能溶于水（这也是可乐带气的原因）。

（2）取四朵用紫色石蕊溶液染成的小花，进行对比实验：A喷稀醋酸、B喷水、C直接放入二氧化碳中、D喷水后放入二氧化碳中。

【实验现象】A变红，B、C不变色，D变红。

【分析归纳】使石蕊变红的不是水、也不是二氧化碳本身，而是二氧化碳与水反应生成的碳酸。碳酸不稳定，受热易分解。

化学方程式：CO2 + H2O = H2CO3

H2CO3 = H2O + CO2↑（加热时）

3. 二氧化碳与澄清石灰水反应

向盛有澄清石灰水的试管中通入二氧化碳，石灰水变浑浊。这一反应是检验二氧化碳的常用方法。

化学方程式：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O

【生活链接】长期盛放石灰水的试剂瓶内壁出现的白色薄膜、粉刷墙壁后石灰浆变硬“出汗”，都与这一反应有关。