二氧化碳的性質(zhì)

教學(xué)目標(biāo) 

知識目標(biāo)
聯(lián)系自然界的生命活動，認(rèn)識二氧化碳的重要性；

通過課堂演示實驗，了解二氧化碳的物理性質(zhì)和用途；

通過實驗及實驗分析，掌握二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)；

聯(lián)系生活實際，了解石灰石的用途。

能力目標(biāo)
學(xué)習(xí)通過實驗認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的方法；

提高實驗探究能力。

情感目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生從生活視角觀察二氧化碳的存在及用途，再從社會視角分析其使用，體會化學(xué)與社會的關(guān)系；

聯(lián)系生命活動，認(rèn)識二氧化碳的重要性；

通過對溫室氣體之一的二氧化碳的介紹，增強環(huán)境保護意識。

教學(xué)建議

知識講解指導(dǎo)
1.二氧化碳的物理性質(zhì)，建議以探索式學(xué)習(xí)為主，讓學(xué)生根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出，而不是教師先講，然后做實驗驗證給學(xué)生看。

2.講授方法上，建議以談話法為主，引導(dǎo)學(xué)生觀察，與學(xué)生討論每一點二氧化碳的具體性質(zhì)。

3.對二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，在強調(diào)不可燃性和與水反應(yīng)生成碳酸的同時，單獨列出二氧化碳的不可燃性和一般情況下不支持燃燒的性質(zhì)，有利于學(xué)生理解滅火這一二氧化碳重要用途。

4.二氧化碳與澄清石灰水的反應(yīng)，學(xué)生并不陌生。但不宜一次就講到二氧化碳與碳酸鈣反應(yīng)得到碳酸氫鈣，這樣只會使難點集中，增加學(xué)生學(xué)習(xí)難度。

課堂引入指導(dǎo)
方法一：近來地球上氣溫正在逐漸升高，什么原因使能地球氣溫如此變化呢？這就是二氧化碳在作怪。今天我們就來學(xué)習(xí)。

方法二：據(jù)紙報道，某農(nóng)村一戶農(nóng)民挖了一口井，約十四、五米，因民工施工時在井下燒火照明，而家人不知。一日，其大女兒想看看井下是否有水，于是沿梯而下，結(jié)果很久不見動靜，上面的二女兒及鄰居一男孩亦跟下去，結(jié)果三人身亡于井中，為什么會出現(xiàn)這種悲

關(guān)于二氧化碳性質(zhì)的教材分析：
二氧化碳作為氣態(tài)化合物對于學(xué)生而言并不陌生。無論呼入的新鮮空氣還是呼出的濁氣中都含有二氧化碳。雖然學(xué)生在現(xiàn)實生活中有了一些二氧化碳的知識，但都是零散的、不成系統(tǒng)的。通過這節(jié)教學(xué)，將學(xué)生頭腦中已有的知識系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化。與前面的物質(zhì)學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，織成知識網(wǎng)。通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，完善并提高學(xué)生對二氧化碳在自然界、在生命活動中作用的認(rèn)識。

在氧氣、氫氣后學(xué)習(xí)二氧化碳，從學(xué)習(xí)程序來說對學(xué)生并不陌生。如學(xué)習(xí)物質(zhì)從物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)入手，到物質(zhì)的用途學(xué)習(xí)。物理性質(zhì)主要學(xué)習(xí)色、味、態(tài)、溶解性、密度、熔沸點等內(nèi)容。二氧化碳是學(xué)生比較熟悉的物質(zhì)。教學(xué)中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體作用，利用其熟悉的知識激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)習(xí)信心，挖掘?qū)W生的主動性進(jìn)行學(xué)習(xí)。

此節(jié)教學(xué)的重點是知識的教學(xué)。教學(xué)中應(yīng)充分利用化學(xué)實驗對學(xué)生形成知識的重要作用。實驗探究對激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力均有重要作用。
本節(jié)知識的教學(xué)難度不大，多數(shù)內(nèi)容都為學(xué)生比較熟悉的內(nèi)容，或在小學(xué)自然、初中生物學(xué)科中已經(jīng)接觸過的知識。教學(xué)中應(yīng)充分意識到這一點選擇教學(xué)模式和教學(xué)方法。

關(guān)于二氧化碳性質(zhì)的教學(xué)建議：
充分利用化學(xué)實驗在學(xué)生學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)、形成化學(xué)知識的重要作用。利用實驗探究式教學(xué)模式。

根據(jù)學(xué)校情況（生源、實驗條件）不同，采用開放程度不同的實驗探究法學(xué)習(xí)。

采取小組討論式學(xué)習(xí)模式。

聯(lián)系實際生活、生產(chǎn)學(xué)習(xí)二氧化碳。

課程結(jié)束指導(dǎo)
引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)，學(xué)習(xí)二氧化碳的用途從用途復(fù)習(xí)。

課外實驗指導(dǎo)
二氧化碳性質(zhì)實驗有條件時可以用干冰來制備，這樣能避免用鹽酸與石灰石制它的氯化氫氣的干擾，使學(xué)生對二氧化碳的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)認(rèn)識更清楚。建議補充二氧化碳溶解性實驗，用U型管做，并為講二氧化碳與水反應(yīng)打下良好基礎(chǔ)且過渡自然。

教學(xué)設(shè)計方案1

教學(xué)過程 ：

【引言】

在某農(nóng)村，曾經(jīng)發(fā)生過這樣一件事：一家挖了一口井，很深，大約有十四、五米，因為施工人員在施工時曾在井內(nèi)燒火，而家人不知。一日，其大女兒想看看井下是否有水，于是沿梯而下，結(jié)果很久不見動靜，上面的二女兒及鄰居一男孩亦跟了下去，結(jié)果三人身亡于井中。為什么會出現(xiàn)這種悲劇呢？是誰在作案呢？

原來是二氧化碳在作怪。今天我們來學(xué)習(xí)二氧化碳。

在空氣中，二氧化碳占0.03%，如果超過1%，就對人類有害處，4%～5%人會感到氣喘頭痛眩暈，10%的含量人就會窒息死亡。

【板書】第三節(jié) 

  一  二氧化碳的物理性質(zhì)

【展示】一瓶二氧化碳的氣體。

【演示】

如圖：兩只紙口袋保持平衡，向其中一直口袋中倒入二氧化碳?xì)怏w，觀察現(xiàn)象。

【講解】二氧化碳是一種無色無味比空氣重的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度是1.977克/升。比空氣重。剛才我們介紹的致人死亡的井的底部有較大量的二氧化碳，引起密度大，因此，難于擴散。

【提問】二氧化碳在水中的溶解性如何？舉例說明。

【小結(jié)】通常狀況下，1體積水中能溶解1體積的二氧化碳?xì)怏w，壓強越大，溶解得就越多，如：汽水、啤酒就是高壓溶入較多的二氧化碳所形成的。如果將溫度降低至－78.5℃（101千帕），氣體二氧化碳就變成固體二氧化碳，俗稱“干冰”，其含義是“外形似冰，熔化無水”直接變成二氧化碳?xì)怏w。

【板書】二 、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)：

【演示】

兩支燃著的蠟燭都熄滅，且下面的火焰先滅。

【提問】由此實驗可得出什么結(jié)論？

（學(xué)生回答后，老師歸納）

【板書】1.一般情況下，二氧化碳不能燃燒，不支持燃燒，不供給呼吸。

（進(jìn)一步解釋上述事故的發(fā)生及蠟燭熄滅的原因）

【講解】在久未開啟的菜窖，干涸的深井等處一定要防止二氧化碳含量過高而危及生命。

【提問】怎樣測試菜窖里二氧化碳的含量過高？

（學(xué)生討論后歸納）

【講解】在菜窖里做一個燈火實驗，如果燈火熄滅或燃燒不旺，說明二氧化碳含量高，人不要進(jìn)去。

【演示】

【現(xiàn)象】紫色石蕊試液通入二氧化碳?xì)怏w后顏色變紅，加熱后紅色褪去，又恢復(fù)紫色。

【講解】二氧化碳溶解在水里生成碳酸（H₂CO₃），紫色石蕊試液遇酸液變紅。碳酸不穩(wěn)定，加熱分解生成水和二氧化碳。

【板書】2.和水反應(yīng)：

              H₂O+CO₂==H₂CO₃

【演示】

澄清石灰水中吹二氧化碳?xì)怏w，觀察現(xiàn)象。    

【現(xiàn)象】澄清石灰水變渾濁。

【板書】3.二氧化碳使澄清石灰水變渾濁

          Ca(OH)₂+CO₂====CaCO₃↓+H₂O

【講解】碳酸鈣為白色不溶于水的固體，通入過量的二氧化碳?xì)怏w，碳酸鈣溶解變成溶于水的碳酸氫鈣

       CaCO₃+H₂O+CO₂====Ca(HCO₃)₂

碳酸氫鈣溶液加熱后，又變成碳酸鈣

廣西桂林著名的蘆笛巖內(nèi)的石柱、石筍或溶洞都是長年累月發(fā)生上述反應(yīng)所致。

二氧化碳使澄清石灰水變渾濁是二氧化碳的重要性質(zhì)，可用之檢驗二氧化碳的存在。

【講解】物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的用途，二氧化碳也有許多重要的用途。

【板書】

三  二氧化碳的用途

1.二氧化碳不支持燃燒，不能燃燒，且比空氣重，可用它來滅火。（簡介滅火器原理）

2.干冰升華時吸收大量熱，可用它做致冷劑或用于人工降雨。

3.工業(yè)制純堿和尿素等。

4.植物光合作用。

【小結(jié)】二氧化碳是碳的一種重要化合物，掌握它的性質(zhì)后合理利用它。

教學(xué)設(shè)計方案 2

教學(xué)重點：二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，既二氧化碳與水、與石灰水的反應(yīng)

教學(xué)過程 ：

【引入】

找有關(guān)溫室效應(yīng)或植物的光合作用的錄像放1~2分鐘。

提出問題：

1、空氣中二氧化碳的含量是多少？

2、多些行否？

3、沒有行否？

4、二氧化碳有什么重要性質(zhì)？

【展開】

教師組織學(xué)生實驗。

根據(jù)學(xué)校條件不同，采取不同方案。

方案一：學(xué)生以小組形式活動。教師將實驗內(nèi)容提前印成學(xué)案發(fā)給學(xué)生。課堂上簡單講解實驗注意事項。而后又學(xué)生一小組為單位實驗，邊實驗邊填表分析每個實驗的現(xiàn)象與結(jié)論。最后通過師生共同討論，板書填表來認(rèn)識CO2的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途。

方案二：學(xué)生以組為單位活動。教師將實驗內(nèi)容提前印成學(xué)案發(fā)給學(xué)生。教師講一個實驗學(xué)生做一個實驗，總結(jié)一個實驗。最后通過師生共同討論，板書填表來認(rèn)識CO2的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及用途。

方案三：學(xué)生邊講邊實驗。

方案四：教師演示實驗，學(xué)生與教師共同討論，逐步得出結(jié)論——二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。

學(xué)生實驗：

實驗1：觀察氣體實驗

利用簡易氣體發(fā)生裝置制取一集氣瓶二氧化碳，觀察。再將一根燃著的火柴伸到瓶口，觀察火柴燃燒的情況。（用小型塑料瓶裝）

實驗2：溶解性實驗

向集滿二氧化碳的塑料瓶中加入約一半的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩，觀察。

實驗3：滅火實驗

將二氧化碳?xì)怏w慢慢倒入放有燃著蠟燭的燒杯中，觀察

實驗 4：密度實驗

在自制杠桿天平的兩端掛上質(zhì)量相同的兩個紙盒或一次性水杯。杠桿平衡后將集氣瓶中的二氧化碳象倒水一樣倒入其中一個紙盒或杯子里。觀察。

實驗5：與水反應(yīng)實驗

在試管中加入少量蒸餾水，滴入2滴紫色試蕊試液，通入二氧化碳（氣體發(fā)生裝置）一段時間，觀察。加熱試管，使試管內(nèi)液體沸騰，觀察水溶液顏色。

實驗6：與石灰水的反應(yīng)

試管中取少量石灰水，通入二氧化碳（氣體發(fā)生裝置）一段時間，觀察石灰水變化。與水反應(yīng)實驗

實驗7：趣味實驗

打開一瓶汽水瓶蓋，立即塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，另一端伸入一支裝有澄清石灰水的試管中，觀察。
學(xué)案表

總結(jié)：

一、二氧化碳的物理性質(zhì)

二、二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)

1.  不支持燃燒，不供給呼吸。（燈火試驗）

2.  與水反應(yīng)

CO2+H2O===H2CO3  (使紫色石蕊試液變紅)

H2CO3====CO2+H2O  （碳酸飲料）

3.  與石灰水反應(yīng)

CO2+Ca(OH)2===CaCO3¯+H2O(澄清的石灰水變混濁)

                          （抹墻）

三、二氧化碳的用途

1.  滅火：Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2­

2.  化工產(chǎn)品的原料

3.  制冷劑

4.  植物光合作用

四、石灰是的用途

石灰石、大理石、白堊的主要成分都是：CaCO3

主要用途：

1.  建筑材料

2.  制生石灰：CaCO3=====CaO+CO2 ­

3.制水泥

結(jié)束：

討論：為了使用石灰漿（氫氧化鈣）抹的墻壁快點干燥，為什么常常在室內(nèi)生個炭火盆？為什么開始時，墻壁反而潮濕？

小組討論，代表發(fā)言

生炭火盆是為了生成CO2

C+O2====CO2

CO2+Ca(OH)2===CaCO3¯+H2O

生成的CaCO3會比較堅硬。但引有水生成，反而開始墻壁會潮濕。

探究活動

1.試設(shè)計家庭化學(xué)實驗證明碳酸飲料中的二氧化碳存在。

2.人體吸入的空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約占0.03%，而呼出的氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約占4%。怎樣用實驗證明呼出氣體中的二氧化碳含量比吸入空氣中的二氧化碳含量高。

3.調(diào)查報告：結(jié)合生活經(jīng)驗，查閱資料，試寫出氧氣和二氧化碳在自然界中的循環(huán)報告。

4.討論：二氧化碳是如何造成溫室效應(yīng)的？

提示：
1.將碳酸飲料中的二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入  到盛有石灰水的容器中，以檢驗二氧化碳的存在。
2.略。 3.略。 4.略。