2025-2026学年干冰课教案

2025-2026学年干冰课教案科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）课程基本信息一、课程基本信息1.课程名称：干冰的性质与应用。2.教学年级和班级：九年级（1）班。3.授课时间：2025年10月15日上午第二节。4.教学时数：1课时（45分钟）。核心素养目标二、核心素养目标通过干冰升华现象的观察与分析，发展宏观辨识与微观探析能力；探究干冰与水、澄清石灰水的反应，建立证据推理与模型认知；联系干冰在人工降雨、食品保鲜中的应用，体会化学与生活的联系，增强科学态度与社会责任意识。学情分析三、学情分析九年级学生已掌握物质状态变化的基础知识，如升华、凝华概念，但对干冰（固体二氧化碳）的特性和应用理解较浅。学生具备基本观察和简单实验操作能力，但安全意识不足，易因好奇而忽视规范。行为习惯上，部分学生依赖教师引导，主动探究意识薄弱，需激发学习兴趣。知识层面，课本中涉及二氧化碳性质，但干冰的升华现象和应用（如人工降雨）关联性不强，影响深度理解。素质方面，学生好奇心强，但缺乏严谨的科学态度，可能导致实验操作随意。总体而言，学生层次参差不齐，需结合课本实例，强化安全教育和探究能力培养，以提升学习效果。教学资源干冰样品；烧杯；镊子；澄清石灰水；热水；玻璃片；实验报告单；九年级化学课本（人教版）相关章节；干冰应用视频片段；化学实验安全手册；小组探究记录表。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对干冰的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们在舞台上看过云雾缭绕的表演效果吗？或者在夏天吃冰淇淋时，见过冰淇淋周围冒出的‘白烟’吗？这些神奇的现象背后，都藏着一种特殊的物质，它就是干冰。”

展示视频片段：播放人工降雨、舞台云雾效果、食品保鲜中干冰应用的短视频，让学生直观感受干冰在不同场景下的作用。

简短介绍：“干冰其实就是固体二氧化碳，它有一个独特的性质——升华，也就是直接从固态变成气态，同时吸收大量热量。今天我们就来探索干冰的奥秘，了解它为什么能‘制造云雾’，又有哪些神奇的应用。”

2.干冰基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解干冰的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解定义：“干冰是固态的二氧化碳，化学式为CO₂，在常温常压下，它会直接由固态变为气态，这个过程叫做升华，不会变成液态。”

详细介绍原理：“干冰升华时会吸收周围环境的热量，导致温度迅速降低，可达到-78.5℃。这就是它能够制冷、制造低温环境的原因。”

实例联系：“课本中我们学习过二氧化碳的性质，干冰作为固态二氧化碳，同样不支持燃烧，也不能供给呼吸。比如，在密闭空间使用干冰，会导致二氧化碳浓度升高，使人窒息，所以使用时要注意通风。”

3.干冰案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解干冰的特性和重要性。

过程：

案例1：人工降雨

背景：“我国西北地区经常干旱，科学家利用干冰进行人工降雨。”

特点：“干冰被撒入云层后，升华吸热使云层温度降低，周围的水蒸气会凝华成小冰晶，冰晶增大到一定程度就会降落，形成降雨。”

意义：“人工降雨能有效缓解旱情，保障农业用水，课本中提到二氧化碳的用途之一就是人工降雨，这正是干冰的实际应用。”

案例2：食品保鲜

背景：“生鲜食品在运输过程中容易变质，需要低温保鲜。”

特点：“干冰升华吸热，能营造低温环境，同时升华产生的二氧化碳气体可以抑制细菌繁殖，延长食品保质期。”

意义：“比如我们吃的冰淇淋、海鲜，常用干冰包装，既保鲜又安全，这体现了化学在生活中的重要作用。”

案例3：舞台特效

背景：“演唱会、话剧等舞台需要营造云雾缭绕的效果。”

特点：“干冰升华产生的二氧化碳气体遇到冷空气，会液化形成小液滴，看起来像云雾，效果逼真且无毒无害。”

意义：“舞台特效让表演更生动，而干冰因为安全、环保，成为舞台特效的首选材料。”

引导学生思考：“这些案例中，干冰的哪些特性起到了关键作用？比如人工降雨利用了升华吸热和凝华现象，食品保鲜利用了低温和抑菌作用。”

小组讨论：“请同学们分组讨论，除了课本中提到的应用，干冰还可以在哪些领域有创新应用？比如医疗、环保等，并提出具体想法。”

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

分组：将学生分成4-5人一组，每组选定一个讨论主题（如“干冰在医疗领域的应用”“干冰与环境保护”“干冰的替代品研发”）。

讨论要求：

（1）分析所选主题的现状：比如医疗领域，干冰可用于保存疫苗、生物样本，目前存在哪些问题（如储存成本高、运输难度大）。

（2）探讨挑战：如干冰储存需要低温设备，增加了成本；升华速度快，使用效率低等。

（3）提出解决方案：如研发新型保温材料降低运输成本；开发干冰缓释技术提高使用效率等。

每组推选一名代表，准备3分钟展示。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对干冰的认识和理解。

过程：

第一组展示（主题：干冰在医疗领域的应用）：“我们组认为干冰可用于疫苗运输，但当前储存温度要求严格。建议研发智能保温箱，通过温度传感器实时调节，保持干冰升华速率稳定。”

教师点评：“想法很有创意，结合了课本中二氧化碳的物理性质，同时联系了实际需求，但要注意智能保温箱的成本是否可行。”

第二组展示（主题：干冰与环境保护）：“干冰升华产生的二氧化碳可用于植物光合作用，建议在温室大棚中利用干冰补充二氧化碳，提高作物产量，同时减少工业碳排放。”

学生提问：“干冰升华速率如何控制？如果二氧化碳浓度过高，会不会对植物造成伤害？”

展示小组回应：“可以通过控制干冰的用量和放置位置来调节浓度，课本中提到植物需要适宜的二氧化碳浓度，所以需科学控制。”

教师点评：“联系了课本中光合作用的知识，体现了化学与环境的结合，考虑问题很全面。”

第三组展示（主题：干冰的替代品研发）：“我们建议研发新型环保制冷剂，如固态氮，因为它升华温度更低（-210℃），且氮气是空气的主要成分，更环保。”

教师点评：“思路开阔，但固态氮的制备成本和技术难度较高，目前可能难以推广，不过创新精神值得肯定。”

教师总结：“各组的展示都很有亮点，不仅巩固了课本中干冰的知识，还提出了创新想法。希望大家能继续保持这种探究精神，将化学知识应用到生活中。”

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调干冰的重要性和意义。

过程：

回顾内容：“今天我们学习了干冰的定义（固态二氧化碳）、升华现象（吸热）、特性（低温、不支持燃烧）以及应用（人工降雨、食品保鲜、舞台特效）。”

强调意义：“干冰虽然看起来普通，但它在农业、生活、艺术等领域发挥着重要作用，这体现了化学‘源于生活，用于生活’的特点。”

布置作业：“请同学们撰写一篇短文，题目为《干冰在我身边》，结合生活实例，说明干冰的应用及其原理，字数不少于300字。”知识点梳理1.干冰的定义与组成

-干冰是固态二氧化碳的俗称，化学式为CO₂，由碳元素和氧元素组成。

-在常温常压下，干冰可直接由固态变为气态，此过程称为升华。

2.干冰的物理性质

-**状态与温度**：干冰为白色固体，温度低至-78.5℃，易升华吸热。

-**密度**：密度比空气大，不溶于水。

-**升华现象**：升华时吸收大量热量，使周围环境温度急剧降低。

3.干冰的化学性质

-**与水的反应**：干冰投入水中，升华吸热使水蒸气冷凝，形成白雾（小液滴）。

-**与澄清石灰水的反应**：干冰升华产生的CO₂通入澄清石灰水，生成碳酸钙白色沉淀，使石灰水变浑浊（反应原理：CO₂+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+H₂O）。

-**不支持燃烧**：干冰中的CO₂不可燃，也不助燃，可隔绝氧气。

4.干冰的核心特性

-**升华吸热**：升华过程中吸收热量，用于制冷、制造低温环境。

-**无残留**：升华后无液态残留，避免污染环境。

-**抑菌作用**：低温和高浓度CO₂抑制微生物生长，延长食品保质期。

5.干冰的应用场景

-**人工降雨**：干冰撒入云层，升华吸热使水蒸气凝华成冰晶，冰晶增大后形成降雨（课本链接：二氧化碳的物理性质应用）。

-**食品保鲜**：利用低温和抑菌特性，运输生鲜食品（如冰淇淋、海鲜）。

-**舞台特效**：干冰升华产生的气体遇冷液化，形成云雾效果（安全无毒）。

-**工业清洗**：干冰升华时体积膨胀，冲击污垢，用于精密仪器清洗。

6.干冰的安全使用规范

-**通风要求**：在密闭空间使用时需保持通风，避免CO₂浓度过高导致窒息。

-**防护措施**：操作时佩戴防冻手套，防止低温冻伤皮肤。

-**储存条件**：存放在专用保温容器中，避免直接接触金属或易燃物。

7.干冰与生活现象的联系

-**舞台云雾**：干冰升华吸热使空气中的水蒸气液化成小液滴，形成白雾。

-**冰淇淋冒“白烟”**：干冰升华吸热使周围水蒸气冷凝，形成可见雾气。

-**灭火原理**：CO₂覆盖燃烧物表面，隔绝氧气且降温。

8.干冰与二氧化碳性质的关联

-**物理性质继承**：干冰作为固态CO₂，具备气态CO₂的物理特性（如密度、溶解性）。

-**化学性质一致性**：干冰升华产生的CO₂与气态CO₂化学性质相同（如与石灰水反应、不支持燃烧）。

9.实验操作中的关键点

-**取用方法**：用镊子夹取干冰，避免直接接触皮肤。

-**实验现象观察**：

-干冰投入水中：剧烈冒泡，水面出现白雾。

-通入澄清石灰水：溶液变浑浊。

-**实验结论**：验证干冰升华吸热及CO₂的化学性质。

10.干冰的局限性

-**成本较高**：制备和储存需低温设备，经济成本较高。

-**使用时效短**：升华速度快，需及时补充。

-**应用限制**：高温环境或需液态CO₂的场合不适用。

11.课本知识拓展

-**二氧化碳的循环**：干冰升华释放CO₂，参与自然界碳循环（光合作用吸收CO₂）。

-**温室效应关联**：CO₂是温室气体，过量排放加剧全球变暖，合理使用干冰需控制排放量。

12.知识应用延伸

-**创新方向**：干冰在医疗（生物样本保存）、环保（工业废气处理）领域的潜在应用。

-**替代品探索**：液氮、干冰复合制冷剂等技术的比较（课本链接：物质状态变化的应用）。

13.常见误区辨析

-**误区1**：干冰融化成液态水。

**正解**：干冰直接升华成气态CO₂，无液态中间产物。

-**误区2**：干冰可用于人工降雨是因其易液化。

**正解**：利用升华吸热使水蒸气凝华，而非液化。

14.核心概念图示（文字描述）

```

干冰（固态CO₂）

├──物理性质：升华吸热、低温、无残留

├──化学性质：与水/石灰水反应、不支持燃烧

├──应用：人工降雨、保鲜、特效、清洗

└──安全：通风、防护、储存

```

15.课后巩固要点

-辨析干冰与冰（固态水）在状态变化中的差异。

-设计实验验证干冰升华吸热现象（如用温度计测量水温变化）。

-调查生活中干冰的应用实例，分析其原理。板书设计①核心概念

-干冰：固态二氧化碳，化学式CO₂

-状态变化：升华（固态→气态，吸热）

-关键数据：温度-78.5℃，无液态残留

②性质总结

-物理性质：升华吸热、低温、密度比空气大

-化学性质：

-与水反应：产生白雾（水蒸气液化）

-与澄清石灰水反应：变浑浊（CO₂+Ca(OH)₂→CaCO₃↓+H₂O）

-不支持燃烧，不供给呼吸

③应用与安全

-应用场景：

-人工降雨（升华吸热，水蒸气凝华成冰晶）

-食品保鲜（低温抑菌）

-舞台特效（气体遇冷液化成雾）

-工业清洗（体积膨胀冲击污垢）

-安全规范：

-密闭空间需通风（防CO₂窒息）

-操作戴防冻手套（防低温冻伤）

-专用保温容器储存（避免接触金属/易燃物）课堂1.课堂评价：通过提问“干冰升华吸热原理”“澄清石灰水变浑浊的原因”