一、教學目標
1.通過實驗探究分析，掌握CO2的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
2.能結(jié)合實例說明二氧化碳的主要性質(zhì)和用途。
3.通過對二氧化碳與水反應(yīng)的探究，學會用對比的方法設(shè)計實驗來研究物質(zhì)的性質(zhì)。
二、教學重難點
重點：二氧化碳的性質(zhì)
難點：二氧化碳與水的反應(yīng)
三、教學準備
教學PPT及相關(guān)視頻。
試劑和器材：盛滿二氧化碳的集氣瓶、裝滿二氧化碳的塑料瓶、石蕊溶液、紙花、噴壺、蠟燭、燒杯、吹風機、火柴。
四、教學過程
五、板書設(shè)計
課題2 碳的氧化物
第1課時
一、二氧化碳的性質(zhì)和用途
1．物理性質(zhì)：無色無臭的氣體，密度比空氣大，能溶于水
2．化學性質(zhì)
（1）不能燃燒，也不支持燃燒。
（2）CO2與水反應(yīng)生成碳酸：CO2 + H2O＝H2CO3
碳酸很不穩(wěn)定，易分解：H2CO3＝CO2↑ + H2O
（3）CO2與澄清石灰水反應(yīng)：CO2 + Ca(OH)2＝CaCO3↓ + H2O
（常用此性質(zhì)，來檢驗二氧化碳氣體。）
3．用途
（1）干冰，可用作①制冷劑；②形成人工云霧（舞臺上）；③人工增雨。
（2）二氧化碳氣體可用于滅火、制碳酸飲料、作氣體肥料、化工產(chǎn)品的原料等。教學環(huán)節(jié)
教師活動
學生活動
設(shè)計意圖
環(huán)節(jié)一
創(chuàng)設(shè)情境
引入新課
【導入】2022年北京冬奧會中，國家速滑館、首都體育館等冰上競賽場館，采用了冬奧會歷史上首次使用的二氧化碳制冰技術(shù)。你知道這些場館利用二氧化碳制冰的原理嗎？
【過渡】學完今天的課程你就知道答案了。
傾聽，思考。
通過生活實例引入新課，激發(fā)學生求知的欲望。
環(huán)節(jié)二
新課講解
【過渡】常見的碳的氧化物有二氧化碳和一氧化碳，它們不僅分子構(gòu)成不同，性質(zhì)也有很大不同。接下來我們通過實驗探究來認識二氧化碳的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。
【實驗探究】將二氧化碳氣體慢慢倒入放有高低不同位置的兩支燃著的蠟燭的燒杯中，觀察現(xiàn)象并分析。
【總結(jié)與交流】
現(xiàn)象
下層蠟燭先熄滅，上層蠟燭后熄滅。
分析
蠟燭熄滅說明二氧化碳既不能燃燒，也不能支持燃燒；下層先熄滅上層后熄滅說明二氧化碳的密度比空氣的大。
結(jié)論
CO2密度比空氣大，一般情況下，CO2不能燃燒，也不支持燃燒
【提問】你還能想到其他方法來驗證二氧化碳的密度比空氣大嗎？
【總結(jié)】
方法一：
方法二：
方法三：利用相對分子質(zhì)量比較密度大小
二氧化碳相對分子質(zhì)量：44，空氣的相對分子質(zhì)量可看作29，由此可知：二氧化碳密度大于空氣。
提示：空氣的平均相對分子質(zhì)量為29。如果某氣體的相對分子質(zhì)量大于29，則這種氣體的密度比相同狀況下空氣的大；如果小于29，則其密度比相同狀況下空氣的小。
【實驗探究】向一個收集滿二氧化碳氣體的質(zhì)地較軟的塑料瓶中加入約1/3容積的水，立即旋緊瓶蓋，振蕩。觀察現(xiàn)象并分析。
【總結(jié)與交流】
現(xiàn)象
塑料瓶變癟了。
結(jié)論
CO2能溶于水。
分析
二氧化碳能溶于水，使瓶內(nèi)氣壓減小，所以瓶會變癟。
【總結(jié)】二氧化碳的性質(zhì)
物質(zhì)
顏色
狀態(tài)
氣味
密度
溶解性
是否支持燃燒
CO2
無色
氣體
無臭
比空氣大
能溶于水
不支持
注意：通常狀況下，1體積的水能溶解約1體積的二氧化碳，增大壓強會溶解得更多。生產(chǎn)汽水等碳酸飲料就是利用了二氧化碳的這一性質(zhì)。
【提問】汽水的生產(chǎn)原理我們已經(jīng)知道，那為什么雪碧、可樂等飲料統(tǒng)稱為“碳酸飲料”？“碳酸”是什么呢？CO2溶于水會發(fā)生化學反應(yīng)嗎？
【過渡】我們通過實驗來探究一下。
【實驗探究】實驗探究：二氧化碳與水的反應(yīng)
教師演示實驗：取三朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的紙花。向第一朵紙花噴上水；將第二朵紙花放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中；將第三朵紙花噴上水后，再放入盛滿二氧化碳的集氣瓶中。觀察三朵紙花的顏色變化。（提示：石蕊是一種色素，遇酸變成紅色）
【總結(jié)與交流】
實驗內(nèi)容
Ⅰ 噴水
Ⅱ 直接放入二氧化碳
Ⅲ 噴水后放入二氧化碳
現(xiàn)象
紙花不變色
紙花不變色
紙花由紫色變?yōu)榧t色
分析
水不能使石蕊變紅
CO2不能使石蕊變紅
CO2與水發(fā)生化學反應(yīng)生成的酸性物質(zhì)能使石蕊
變紅
結(jié)論：CO2與水反應(yīng)生成了酸性物質(zhì)即碳酸，碳酸能使紫色石蕊試液變成紅色。
CO2 + H2O = H2CO3
【繼續(xù)實驗探究】將上述實驗的第Ⅲ步得到的變紅的紙花，小心地用吹風機烘干，看到紅色的紙花又變成了紫色。
這說明了碳酸很不穩(wěn)定，受熱易分解，即H2CO3＝CO2↑ + H2O。
【提問】在炎熱的夏季，打開瓶蓋后碳酸飲料容易噴出來，喝下后，又容易打嗝。這是為什么呢？
【總結(jié)】二氧化碳的溶解能力隨溫度的升高而減小，隨壓強的增大而增大；打開瓶塞的過程是瓶內(nèi)壓強變小的過程，壓強的改變導致氣體溶解能力變小，所以瓶蓋打開后氣體會噴出來；喝了碳酸飲料以后容易打嗝，是由于胃內(nèi)的溫度高，二氧化碳的溶解能力變小而導致的。
【講解】將二氧化碳氣體通入到澄清的石灰水中，可以觀察到石灰水變渾濁了，這是因為二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)，生成了白色的碳酸鈣沉淀。
CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + H2O
這個反應(yīng)可以用來檢驗二氧化碳。
【提問】工人師傅用石灰漿粉刷墻壁后，剛開始的一段時間內(nèi)墻壁會“出汗”，你知道是什么原因嗎？
【總結(jié)】原因是：CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O。
【講解】在加壓和降溫條件下，二氧化碳氣體還可轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)、進而凝固為固態(tài)——“干冰”。干冰升華時，吸收大量的熱。
【過渡】學完了二氧化碳的性質(zhì)，它又有哪些用途呢？
【展示】系列圖片展示
【講解】通過學習知道，二氧化碳在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途，除了制作飲料，干冰因為升華時，吸收大量的熱，可作制冷劑，廣泛用于食品的冷藏保鮮和運輸、醫(yī)療上血液制品和疫苗的儲存和運輸?shù)确矫?。除了用于低溫保存食品外，還可用于營造舞臺環(huán)境。另外還用于人工降雨，如果用飛機向云層中撒布干冰，由于干冰升華吸熱，空氣中的水蒸氣迅速冷凝變成水滴，形成降雨。這就是干冰用于人工增雨的奧秘。除此外，二氧化碳還有如下用途：光合作用的原料、滅火、化工產(chǎn)品的原料、氣體肥料等。
觀看教師演示實驗，觀察現(xiàn)象并分析。
傾聽，思考
分組討論，由小組回答問題。
記錄筆記。
從班級分組學生中抽出一組學生來做這個實驗，其他同學觀察現(xiàn)象并分析。
傾聽，記錄筆記。
傾聽，思考，回答問題。
觀看教師演示實驗，觀察實驗中紙花顏色的變化。
思考并根據(jù)生活經(jīng)驗回答問題。
回顧舊知。
思考并根據(jù)已有知識和生活經(jīng)驗回答問題。
傾聽。
閱讀課本P138頁，找出“干冰”用于人工降雨的原理。
傾聽，記憶。
通過觀看教師演示該實驗，觀察現(xiàn)象并分析，得出二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)。
培養(yǎng)學生團隊協(xié)作的能力。
培養(yǎng)學生的動手能力。觀察現(xiàn)象并分析，得出二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)。
記錄二氧化碳的性質(zhì)。
從生活中常見的例子提出問題，讓學生能夠?qū)W以致用。
通過教師演示實驗，讓學生體會二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸以及碳酸的不穩(wěn)定性。通過對二氧化碳與水反應(yīng)的探究，學會用對比的方法設(shè)計實驗來研究物質(zhì)的性質(zhì)。
從生活中的實際例子引出問題，讓學生根據(jù)生活經(jīng)驗和學科知識解決問題達到學以致用的目的。
通過講解，讓學生了解干冰的相關(guān)知識。
通過講解，幫助學生歸納總結(jié)二氧化碳的用途，加強學生的學科素養(yǎng)。
環(huán)節(jié)三
拓展延伸
【播放視頻】【教學實驗】人體吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同
觀看。
拓展學生的視野。
隨堂作業(yè)
PPT展示。
做題。
通過習題鞏固本節(jié)所學知識。
環(huán)節(jié)四
課堂小結(jié)
展示PPT第21頁。
傾聽并理解。
幫助學生梳理本節(jié)知識，便于學生記憶。

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