2024秋初中化学九年级上册教学设计（教案）第1课时 二氧化碳

PAGEPAGE9课题2二氧化碳和一氧化碳本课题主要介绍了二氧化碳和一氧化碳的性质。在介绍二氧化碳时，联系学生已有的知识，介绍了二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的原因。其中二氧化碳与水、石灰水的反应是本课题教学难点。关于一氧化碳，教材主要介绍了它的可燃性、毒性和还原性。本课题注意紧密联系生活实际。例如，教材介绍了干冰用于人工增雨的奥秘，以讨论的形式提出“煤气厂为什么常在家用煤气(含有一氧化碳)中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏应当怎么办？”等一些实际问题。另外，本课题还注意培养学生关注社会和人类生存环境的情感态度，教材中的“调查与研究”要求学生通过收集有关资料，进一步加强对温室效应的认识，充分认识学习化学的重要价值。第1课时二氧化碳课题二氧化碳课型新授课素养目标1.了解二氧化碳的物理性质和化学性质。2.了解二氧化碳的用途。3.了解并关注温室效应,并提倡“低碳”生活4.通过对二氧化碳的性质、用途等有关知识的探究学习，使学生体会获得知识的过程，学会科学探究的方法，培养学生的科学素养。5.培养学生能灵活地应用CO2性质的有关知识解决实际问题的能力。6.了解生活中处处有化学，化学就在我们身边。强化保护环境、解决环境问题的意识。教学重点通过二氧化碳的探究实验，认识二氧化碳的性质，并对探究的结果进行总结，学会应用。教学难点培养学生对实验的观察能力和分析能力。教具准备仪器：实验室制取CO2的装置一套，铁架台，烧杯，试管，药匙，试管夹，集气瓶，玻璃管，酒精灯，玻璃片。药品：稀盐酸，石蕊溶液，稀醋酸，石灰水，水，大理石。其他：塑料矿泉水瓶，蜡烛，纸袋，火柴，投影或多媒体电脑平台。备课笔记课前预习1.二氧化碳的物理性质：二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。固体二氧化碳叫干冰。2.二氧化碳的化学性质：（1）CO2不能燃烧也不能支持燃烧；（2）与水反应CO2+H2OH2CO3；（3）与氢氧化钙反应CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O。3.温室效应：（1）温室气体有CO2、O3、CH4和氟氯代烷等；（2）防止温室效应的措施：减少使用煤、石油和天然气等化石燃料的使用，更多地利用清洁能源等。新课导入［课件展示］“屠狗妖之谜”：在意大利那不勒斯的深山峡谷中，有一个闻名的屠狗洞，洞里有个屠狗妖，当人牵着狗进入洞时，人安然无恙，狗却昏倒，甚至死亡。科学家波尔曼决定探索此洞的秘密。他一手牵着狗，一手拿着火把走进洞里，没走多远，狗昏倒在地，他马上蹲下查看究竟，这时他感到呼吸困难，并看到手中火把的火焰飘忽不定，波尔曼抱着狗，跑出洞外，放声大笑：“这屠狗妖原来是……”［讲解］古代在科学并不发达的时候，人们往往将自己不能理解的事情，归结到妖魔鬼怪之上，并由此引发了各种猜想，“屠狗妖之谜”中的“屠狗妖”其实是一种常见的气体，二氧化碳。下面我们就来学习一下“它”的奇妙之处。进行新课知识点一、二氧化碳的物理性质［教师活动］指导学生自主完成教材P136【实验6-3】【实验6-4】，探索有关二氧化碳的性质。［学生活动］（1）根据课题2中所学的CO2的制法，完成教材【实验6-3】，制备下面实验需要的CO2。（2）取一瓶CO2，观察、记录现象。（3）实验探究：结合教材实验内容及插图，完成教材P136【实验6-3】、【实验6-4】，叙述现象，并分析原因。备课笔记小组问题讨论：我们平时打开汽水或啤酒盖时，常有大量的气体产生，这是什么气体呢？（二氧化碳）进行新课［共同分析］【实验6-3】中发现烧杯中下层的蜡烛先熄灭，上层的蜡烛后熄灭。说明CO2不能燃烧，也不支持燃烧（此性质属于CO2的化学性质）且密度比空气大，可以像水一样从一个容器倒入另一个容器。【实验6-4】中发现塑料瓶瘪了。说明CO2能溶于水，使瓶内压强减小。［教师设疑］在实验室内，大家还可以设计怎样的实验方案来比较一下CO2与空气密度的大小？学生讨论,共同交流。［共同分析］选用一种类似于天平的简易装置（如下图），做实验：从而发现：左边纸筒上升，右边的纸筒下降。证明CO2的密度比空气的密度大。［学生活动］交流、讨论、总结二氧化碳的性质，填表：［引导分析］前面我们分析了气态二氧化碳的性质，在一定条件下，二氧化碳气体会变成固体，固体二氧化碳叫“干冰”。下面我们了解干冰的性质。［课件展示］干冰［拓展介绍］干冰是一种半透明的白色固体。在常压和－78.5℃时升华，升华时从周围环境中吸收热量，使环境温度降低，水蒸气冷凝为水滴聚集在一起形成雾。影视舞台上经常见到的云雾缭绕、使人如入仙境的景象就是这样形成的。［小结］CO2的物理性质：（1）CO2通常为无色无味的气体；（2）密度比空气大；（3）能溶于水；（4）干冰(固体CO2)易升华。知识点二、二氧化碳的化学性质［教师活动］思考讨论：（1）CO2是否有毒？请解释“屠狗妖之谜”。（2）进入久未开启的菜窖或深井、深洞的底部时，应采取怎样的措施？［学生活动］（1）交流讨论。（2）实验探究：一学生演示模拟菜窖。备课笔记课堂拓展：CO2在一般情况下，不支持燃烧。但对有些物质也有助燃性，例如镁带可以在二氧化碳中燃烧。因此,金属镁引起的火灾，不能用CO2来灭火。易错提示：二氧化碳能溶于水，不能说成二氧化碳易溶于水。知识归纳：二氧化碳的物理性质：①在通常状况下，二氧化碳是一种无色气体。在标准状况下，二氧化碳的密度是1.977g/L，约是空气密度的1.5倍。因此可以像倾倒液体那样，把二氧化碳从一个容器倾倒到另一个容器里。②CO2能溶于水，1体积水约能溶解1体积CO2，加大压强会溶解得更多。③CO2在一定条件下有三态变化，经过压缩的CO2固体叫干冰。［讲解］二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响。屠狗洞中由于特殊的地理环境，导致洞中下层二氧化碳的含量较高，而上层二氧化碳的含量较低，所以狗死亡而人无恙。因此，在进入久未开启的洞窖底部时应注意安全，一般先做灯火实验；在人群密集的地方应该注意通风换气。［知识延伸］根据二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧的性质，能否利用二氧化碳来灭火？（回答：能。）［教师活动］（1）介绍紫色石蕊溶液。（2）安排实验，指导学生自主完成教材P137【实验6-5】及补充实验，探索有关二氧化碳另外的化学性质。［学生活动］（1）实验探究：分组完成教材【实验6-5】。（2）叙述现象并讨论分析原因，填写下表。［共同分析］二氧化碳跟水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红。H2O＋CO2H2CO3碳酸很不稳定，易分解成二氧化碳和水。H2CO3H2O＋CO2↑注意：这里使紫色石蕊溶液变红的不是二氧化碳，而是二氧化碳与水反应后生成的碳酸，我们不能说成“二氧化碳使紫色石蕊溶液变红”；此外，盐酸、稀硫酸等也能使紫色石蕊溶液变红，相关内容将在后面学习。［学生实验］向澄清石灰水中吹CO2（如下图），叙述现象，并讨论分析原因。备课笔记方法点拨：二氧化碳溶于水发生的是物理变化，二氧化碳与水反应发生的是化学变化，二者本质不同。［分析］［思考讨论］实验室久置的石灰水瓶内壁，会有一层白色物质，白色物质是什么？它是怎样形成的？［学生活动］思考、讨论、解答。［共同分析］白色物质是CaCO3，因为石灰水与空气接触，吸收其中的CO2发生如下反应：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O［教师讲解］因此，我们做完实验后，不能将盛石灰水的试剂瓶敞口放置，否则石灰水会与二氧化碳反应而变质。［思考讨论］石灰浆［主要成分是Ca(OH)2］抹墙一段时间后会变硬变白，为什么？要使石灰浆抹的墙迅速变硬，通常在室内生一盆炭火，为什么墙壁反而会“冒汗”呢？［学生活动］思考、讨论、解答。［共同分析］石灰浆的主要成分是Ca(OH)2，可以与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，碳酸钙是白色固体物质并且较坚硬：Ca(OH)2＋CO2CaCO3↓＋H2O炭火燃烧时生成大量二氧化碳，可以促进反应迅速进行，但同时又生成大量的水，所以看起来“冒汗”。知识点三、二氧化碳对生活和环境的影响［学生活动］阅读教材P119“二氧化碳对生活和环境的影响”此部分内容，交流讨论：（1）二氧化碳有哪些用途？（2）什么是“温室效应”？是什么原因造成的？有什么后果？（3）为了防止“温室效应”的增强，应该采取哪些措施？（4）如何传播“低碳”理念?［小结］（1）二氧化碳的用途：①灭火②化工产品的原料③作制冷剂(干冰)④光合作用原料⑤温室气体肥料。备课笔记特别注意：由于二氧化化碳与澄清石灰水反应现象明显，因此常用澄清石灰水检验二氧化碳。（2）温室效应：大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一样，既能让阳光透过，又能吸收地面散发的热量，起到了使地球升温的作用，这种现象叫作温室效应。正是因为有了温室效应，地球表层温度才能适合人类生存。能产生温室效应的气体除了二氧化碳，还有臭氧(O3)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氟氯代烷(商品名为氟利昂)等。造成原因：一方面，随着工业的高速发展和人们生活水平的不断提高，人类消耗的化石燃料急剧增加，排入大气中的二氧化碳越来越多；另一方面，能够吸收二氧化碳的森林却因为人类的乱砍滥伐和天灾等因素不断减少，结果大气中二氧化碳的含量不断上升，导致温室效应增强，全球变暖。危害：全球变暖已使人类的生存环境遭受严重的威胁。例如:导致两极的冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；使土地沙漠化，造成农业减产；使暴雨等极端天气事件发生的频率和强度增大，导致旱涝灾害加剧；影响自然生态系统，改变生物多样性；等等。（3）应该采取的措施：减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源；促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳；等等。（4）为应对全球变暖这一重大挑战，实现人类社会可持续发展，国际社会倡导采取低碳行动，控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强。法在这一行动中，我国明确提出了减排目标：二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。教学板书课题3二氧化碳和一氧化碳第1课时二氧化碳1.CO2的物理性质（1）CO2通常为无色无味的气体；（2）密度比空气大；（3）能溶于水；（4）干冰(固体CO2)易升华。2.CO2的化学性质（1）一般情况下，不能燃烧，也不支持燃烧。（2）不能供给呼吸。（3）与水反应：H2O+CO2H2CO3；H2CO3不稳定：H2CO3H2O＋CO2↑。（4）与Ca(OH)2反应：CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(根据这一性质来检验CO2)。3.二氧化碳的用途：（1）灭火（2）化工产品的原料（3）作制冷剂(干冰)（4）光合作用的原料（5）温室气体肥料。备课笔记课堂延伸：碳在自然界中的循环（1）大气中二氧化碳的产生途径有：人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧，动植物体腐烂等。（2）大气中二氧化碳的消耗途径有：植物的光合作用、被海水吸收。植物的光合作用在大气循环中起着重要作用，它是消耗二氧化碳的主要途径，对大气中氧气和二氧化碳含量保持不变及人类的生存、生活有着重大影响。方法点拨：低碳就是较低的二氧化碳排放,要求我们减少能源消耗。例如节约纸张，少开私家车等都是我们可以做到的“低碳”生活方式。教学板书4.减少温室效应对环境的影响，倡导“低碳”生活课堂小结本节课我们探究了二氧化碳的性质，并能用有关性质解决实际问题，又分析了二氧化碳的功与过，了解了温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。教材习题解答练习与应用（P143-144）1.C4.X：CO2①CaCO3高温CO2↑+CaO②H2O+CaO==Ca(OH)2③CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O低碳行动具体措施减少二氧化碳排放乘坐公共交通工具出行、随手关灯、纸张双面使用、使用清洁能源等增加二氧化碳吸收积极植树、种草等5..6.实验目的比较空气和人体呼出的气体中二氧化碳含量的大小比较空气和人体呼出的气体中氧气含量的大小实验方案收集一瓶空气，用排水法收集一瓶呼出的气体，向两瓶气体中分别滴加相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察现象收集一瓶空气，用排水法收集一瓶呼出的气体，将燃着的小木条分别插入两瓶气体中，观察现象实验现象空气中无明显现象，呼出的气体中澄清石灰水变浑浊空气中小木条无明显现象，呼出的气体中小木条熄灭实验结论人体呼出的气体中，二氧化碳的含量比空气中的大人体呼出的气体中，氧气的含量比空气中的小备课笔记教材习题解答(2)略。结论：呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的大，氧气的含量比空气中的小。科学方法：控制变量法、对比法。7.原理：二氧化碳制冰技术，即二氧化碳跨临界直接蒸发制冷制冰技术，是以二氧化碳为制冷剂的一种制冰技术。二氧化碳在常温常压下是气态，但在施加一定高压后,会变为临界状态的流体；这些流体随后被送到需要制冷的区域，在其蒸发过程中会大量吸热，进而达到降温制冷的目的。