2025-2026学年干冰用途教案

2025-2026学年干冰用途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）2025-2026学年干冰用途教案设计思路一、设计思路：基于九年级化学“二氧化碳和一氧化碳”章节，以干冰为载体，通过实验探究其升华吸热特性，联系人工降雨、食品保鲜等生活实例，深化对二氧化碳物理性质的理解与应用，培养学生“性质决定用途”的化学思维，体现从课本知识到实际生活的迁移。核心素养目标二、核心素养目标：通过干冰升华实验，发展“宏观辨识与微观探析”，从现象认识分子运动；深化“变化观念与平衡思想”，理解升华是物理变化；运用“证据推理与模型认知”，基于实验数据推理干冰吸热性质，建立“性质决定用途”模型；培养“科学探究与创新意识”，设计实验验证干冰用途；体会“科学态度与社会责任”，联系人工降雨等实例，认识化学对生活的价值。重点难点及解决办法三、重点难点及解决办法：重点为干冰升华吸热特性与用途的关联，源于课本“二氧化碳物理性质”及“性质决定用途”的核心观点，解决方法是通过演示干冰升华使棉花着火、人工降雨模拟实验，直观体现吸热作用；难点为理解升华吸热原理在实际应用中的体现，突破策略为对比干冰与冰块冷却效果差异实验，结合食品保鲜、舞台烟雾等生活实例，引导学生从微观分子运动角度分析物理变化，建立“性质—用途”逻辑链。教学资源软硬件资源：干冰样品、烧杯、温度计、投影仪、安全护具。

课程平台：化学实验模拟软件、在线学习管理系统。

信息化资源：干冰升华实验视频、人工降雨动画PPT、分子运动动画。

教学手段：演示实验、小组讨论、案例分析。教学过程**环节一：情境导入，激发兴趣（5分钟）**

（教师手持干冰盒走进教室，学生好奇观察）

教师：同学们，今天老师带来一个神奇的"冰"，它不融化却能冒出白雾，还能让棉花瞬间着火。你们猜这是什么？（学生猜测：冰？盐？）

教师：没错，这就是干冰——固态二氧化碳。它藏在课本第XX页的"二氧化碳的用途"里，今天我们就通过实验揭开它的秘密。请戴上护目镜，注意安全，我们开始探究！

**环节二：实验探究一——干冰的"隐身术"（10分钟）**

（教师将干冰放入烧杯，学生观察白雾现象）

教师：大家看到了什么？（学生：白雾像云一样上升）

教师：这白雾是干冰吗？请用课本知识分析。（学生翻书讨论）

学生1：课本说干冰升华吸热，白雾可能是空气中的水蒸气遇冷凝结的小水珠！

教师：完全正确！现在请用温度计测量烧杯外壁温度变化。（学生测量后汇报：温度骤降）

教师：这说明干冰升华时吸收了周围的热量，这就是它"制造白雾"的原理。

**环节三：实验探究二——干冰的"魔法火焰"（15分钟）**

（教师将棉花蘸少量酒精，放在干冰上，棉花复燃）

学生2：老师！棉花明明没火，怎么突然着了？（学生惊讶）

教师：这正是干冰的神奇之处！请对比课本第XX页"冰块融化吸热"的图片，思考干冰和冰块降温效果差异。（小组讨论）

学生3：冰块融化是液态，吸热慢；干冰直接变气体，吸热更快，导致温度骤降使酒精达到燃点！

教师：精准！现在请设计实验验证干冰比冰块降温更显著。（学生分组实验：温度计显示干冰周围温度-78℃，冰块0℃）

**环节四：原理深化——微观解密（10分钟）**

（播放分子运动动画）

教师：干冰升华是物理变化，分子间距增大但分子不变。请用"宏观-微观-符号"三重表征描述。（学生画图标注）

学生4：宏观：干冰变白雾；微观：CO₂分子从有序排列到自由运动；符号：CO₂(s)→CO₂(g)

教师：这就是课本强调的"物理变化本质"！现在解决难点：为什么干冰能人工降雨？

**环节五：应用拓展——性质决定用途（15分钟）**

（展示人工降雨、食品保鲜、舞台烟雾案例）

教师：请结合实验结论分析这些用途的原理。（小组合作填写表格）

学生5组：人工降雨——干冰升华吸热，高空水蒸气凝华成冰晶；食品保鲜——低温抑制细菌；舞台烟雾——白雾视觉效果。

教师：很好！但干冰也有危险，请用课本安全提示设计防护措施。（学生补充：避免直接接触，通风操作）

**环节六：迁移创新——生活中的化学（10分钟）**

（提出开放性问题）

教师：如果用干冰制作"无火冷饮"，需要解决什么问题？（学生思考）

学生6：防止冻伤！可以用隔热手套操作，控制干冰用量。

教师：这正是科学探究的价值！课后请用干冰设计一个创意实验，下节课分享方案。

**环节七：总结升华（5分钟）**

教师：今天我们通过干冰实验，掌握了"升华吸热"的性质，理解了"性质决定用途"的化学思维。请用一句话总结收获。（学生自由发言）

学生7：化学就在身边，干冰的用途藏着物理变化的奥秘！

教师：没错！带着这份探究精神，继续探索课本中的化学世界！下课！教学资源拓展拓展资源：

1.深化物理性质认知

-升华特性与环境因素：干冰升华速率与温度正相关（0℃时升华速率约1kg/h，-20℃时约0.3kg/h），压强降低（如高原地区）会加速升华，解释课本“干冰需低温保存”的原因；升华时体积膨胀约785倍（1kg干冰升华成530L气体），说明分子间距显著增大，关联课本“分子运动与物质状态”。

-热力学数据对比：干冰升华热571kJ/kg，冰融化热334kJ/kg，相同质量下干冰吸热能力更强，解释课本“干冰比冰块降温效果显著”的微观本质。

-白雾形成机制：干冰升华吸热使周围空气温度骤降，空气中水蒸气达到露点凝结成小水珠，结合课本“水蒸气液化”知识，分析白雾下沉（因二氧化碳密度1.56g/L大于空气1.29g/L）。

2.拓展应用场景

-农业领域：干冰在果蔬催熟中的作用，释放的二氧化碳提高呼吸作用强度，促进乙烯合成（如香蕉运输中用1-2kg干冰催熟50kg香蕉），关联课本“二氧化碳的生理功能”。

-工业领域：干冰清洗技术，利用干冰颗粒（-78.5℃）高速冲击模具表面，使污垢脆化脱落并升华无残留，替代化学清洗剂，体现课本“绿色化学”理念。

-医疗领域：冷冻治疗，干冰低温使病变组织细胞内冰晶形成、破裂坏死，用于疣体去除，关联课本“温度对生物组织的影响”。

-科研领域：超导实验中，干冰冷却液氮至-196℃，提供低温环境，验证课本“物质状态变化与温度的关系”。

3.安全与环保知识

-安全操作规范：直接接触干冰会导致皮肤冻伤（-78.5℃），需戴防冻手套；密闭空间使用时，二氧化碳浓度超过1%会导致窒息，需保持通风，强化课本“实验安全”要求。

-环保优势：干冰升华后无残留，不产生臭氧层破坏物质（如氟利昂），替代传统制冷剂，符合课本“环境保护”主题。

-储存方法：采用保温箱（聚苯乙烯材质）加透气孔，防止压力过大爆炸（1kg干冰在密闭容器内压力可达10个大气压），关联课本“气体压强与体积关系”。

拓展建议：

1.生活观察实验

-家庭实验：取50g干冰放入保温杯，每分钟记录杯壁温度变化，绘制温度-时间曲线，验证升华吸热特性；对比同质量冰块降温速率，计算干冰吸热效率，深化课本“物理变化中的能量转化”。

-现象分析：用透明塑料袋装干冰，观察体积膨胀与白雾形成，用手轻压袋子感受气体逸出，结合课本“分子运动与压强关系”解释现象。

2.跨学科探究

-物理关联：利用理想气体状态方程（PV=nRT），计算1kg干冰在标准状况下（0℃，1atm）升华后的体积，验证课本“气体摩尔体积”知识；设计实验测量干冰升华速率与温度的关系，绘制函数图像。

-生物关联：用干冰模拟高海拔环境（低温低氧），探究不同浓度二氧化碳对绿豆芽生长的影响（设置0.03%、5%、10%CO₂浓度组），记录发芽率、株高，关联课本“二氧化碳的生理作用”。

3.社会实践

-调研活动：走访本地生鲜超市，记录干冰在冷链运输中的应用（如海鲜包装用量、成本），分析其与普通冰的优劣，撰写报告，体现课本“化学与生活”的联系。

-安全宣传：以“干冰安全使用”为主题，制作图文手册（含储存、操作、应急处理流程），在校园展示，强化安全意识，对应课本“实验安全规范”。

4.创新设计

-实验改进：设计“干冰人工降雨模拟装置”，用干冰碎屑上方放置湿棉花，观察水蒸气凝华成冰晶的过程，对比课本“人工降雨原理”示意图，理解凝华与液化的区别。

-生活应用：结合干冰升华吸热和密度大于空气的特性，设计“下沉式烟雾机”，用于舞台效果，计算干冰用量与烟雾扩散范围，培养创新思维，关联课本“物质的性质决定用途”。板书设计①干冰的核心性质

固态二氧化碳（CO₂(s)）、升华（物理变化，无新物质生成）、吸热（升华热571kJ/kg）、密度＞空气（1.56g/L＞1.29g/L）

②性质与用途的关联

人工降雨——升华吸热→高空水蒸气凝华成冰晶；食品保鲜——低温（-78.5℃）→抑制微生物繁殖；舞台烟雾——白雾（空气水蒸气液化）→视觉效果

③安全与环保

安全——直接接触致冻伤（-78.5℃）、密闭空间窒息（CO₂浓度＞1%需通风）；环保——升华无残留、替代氟利昂（保护臭氧层）反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验驱动探究，通过干冰升华、棉花复火等可视化实验，让学生直观感受“物理变化吸热”的抽象概念，紧扣课本“二氧化碳性质”核心。

2.生活实例贯穿，用人工降雨、食品保鲜等案例，将课本知识与实际应用结合，强化“性质决定用途”的化学思维。

（二）存在主要问题

1.实验操作时间把控不足，部分小组观察现象记录不完整，影响数据严谨性。

2.微观解释环节学生理