5.3二氧化碳的性質教學設計1教學目標 (一)知識與技能1. 知道二氧化碳的物理性質;2. 掌握二氧化碳的化學性質。(二)過程與方法1. 通過對二氧化碳性質的探究,學生經歷體驗科學探究的基本過程,掌握科學探究的基本方法;2. 能夠體會合理猜想的重要性,能根據自己的猜想設計簡單的實驗方案,能進行簡單的科學探究活動。(三)情感態度與價值觀1. 通過探究式的學習方式,使學生理解科學探究在學習中重要性;2. 學生學習時逐步建立起學科知識與實際生活之間的聯系,意識到理論的學習與應用的重要性,認識到實際生活與化學學科密不可分,對學科價值也有新的認識。2學情分析二氧化碳是中學化學中的又一種重要氣體。該氣體與日常生活聯系非常緊密,學生在前期的學習中就有所接觸,但對二氧化碳的性質未必有科學的認識。由于之前在氧氣的學習中已形成了一定的學習方法,教材中關于二氧化碳的知識,學生大都能通過預習來掌握。然而學生習慣于接受式學習,科學探究意識較為缺乏,看問題多停留于表面,缺乏深思的習慣。例如,當看到二氧化碳通入石蕊溶液中,石蕊溶液變紅,他們就會得出二氧化碳能使石蕊變紅的錯誤結論。因此,二氧化碳與水的反應是本節課的難點,在教學中通過設計實驗和設置問題,引導學生探究石蕊溶液變紅的真正原因。3重點難點.（一)教學重點二氧化碳的化學性質(二)教學難點二氧化碳與水的反應教學過程 .5.3 第一學時 5.3教學活動 .新課導入【引入】同學們,你們有看過名偵探柯南嗎?相信看過的同學一定都被里面扣人心弦的故事情節所吸引,同時也被柯南以及其他少年偵探團成員的智慧所折服。那我們今天也來當一回偵探,破解一起神秘的案件。這起案件叫做“殺狗洞事件”,事件的經過大概是這樣的:【播放視頻43s】。【聆聽】從“殺狗洞”的故事引入,激發興趣,引起學生關注,引出本節課的“主角”二氧化碳。活動2【講授】二氧化碳的物理性質（密度比空氣大）【講述】為了尋找殺狗兇手,我們先請了幾位當地的村民做了筆錄,我們一一來分析一下。 通過所給信息，組內討論，至狗死亡的這種物質具有哪些性質？【講述】 村民A:狗死前,我并沒有看見什么奇怪的東西,也沒有聞到什么奇怪的味道,不知道為什么狗就出事了。【提問】 從“沒有看見什么奇怪的東西,沒有聞到什么奇怪的味道”你們可以推測導致狗死亡的這種物質有什么性質?【回答】 它是一種無色、無氣味的氣體。【講述】村民B:狗的死因是呼吸困難。【提問】這又說明了什么?【回答】 這種物質不能供給呼吸,狗窒息身亡。【講述】 村民C:狗狗雖然死了,但是人并沒有什么問題不過我彎下腰抱狗的時候好像有點氣悶和頭痛。【提問】“彎下腰抱狗的時候有點氣悶和頭痛”說明了什么?【回答】 這種氣體密度比空氣大,沉在下面。【講述】村民D:對了,偵探先生,還有一件事,進洞調查的時候,不知道為什么,火把特別容易熄滅。【提問】“火把熄滅”說明了什么?【回答】這種氣體不能燃燒【追問】本身呢?【回答】 也不支持燃燒。【回應】 沒錯,可以想象,如果這種氣體能燃燒,點著火把進去該有多可怕。【講述】 根據以上的分析,人們推測導致狗死亡的可能是一種叫做二氧化碳的物質。【展示】一瓶二氧化碳。【提問】這是實驗室中收集到的一瓶二氧化碳。請你們認真觀察并結合生活經驗,試著描述一下二氧化碳的物理性質? 【觀察】【回答】 無色、無氣味的氣體,密度比空氣大【提問】怎么通過觀察知道它的密度比空氣大? 。【回答】 集氣瓶正放。【回應】 是的,裝有密度比空氣大的氣體的容器在放置的時候都要正放,防止氣體逸出。【過渡】 那有沒有可能是我拿反了呢？下面就讓我們通過一個實驗進一步來證明這一點。實驗一：點燃一高一矮階梯狀蠟燭,將二氧化碳氣體慢慢倒入燒杯中。請同學們觀察燒杯中的現象,推測一下二氧化碳具有哪些性質?【提問】你們觀察到了什么?【回答】蠟燭熄滅。【追問】 蠟燭熄滅說明什么【回答】二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒。【再追問】那么兩支蠟燭是同時熄滅的嗎?【回答】下面的蠟燭先熄滅,上面的蠟燭后熄滅。【提問】為什么會出現這樣的現象呢?【回答】因為二氧化碳密度比空氣大,所以二氧化碳沉在燒杯底部,下面的蠟燭先接觸到二氧化碳,二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒,所以下面的蠟燭先熄滅。隨著二氧化碳的量慢慢增多,上面的蠟燭也接觸到二氧化碳,所以上面的蠟燭隨后也熄滅了。【講述】對比二氧化碳的性質與之前做的筆錄分析,我們可以基本確定二氧化碳就是殺狗元兇。【提問】但是滿足這些性質的氣體可能不止二氧化碳一種,我想證明這瓶氣體就是二氧化碳,該怎么做?請同學們開動腦筋，都能用哪些方法來證明？【回答】澄清石灰水變渾濁。【回應】對了,通過之前的學習我們已經知道二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁。實驗二：方案一：往集氣瓶中倒入少量澄清石灰水,振蕩,你們觀察到什么?方案二：通過碳酸飲料往石灰水里通入二氧化碳，你們觀察到了什么？方案三：通過導管往石灰水中吹氣【講述】我們通過不同的方法都證明了二氧化碳的這一性質，就是能使澄清石灰水變渾濁,說明這瓶氣體確實是二氧化碳,它就是殺狗兇手。在這一反應中，就是澄清石灰水是氫氧化鈣與水的混合物,二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁是因為二氧化碳能與其中的氫氧化鈣發生反應生成不溶于水的白色沉淀碳酸鈣和水,所以我們視覺上能看到澄清石灰水變渾濁。那么你們能根據描述寫出這個反應的化學方程式嗎?（學生自主完成）化學方程式:CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O這個反應是二氧化碳的特征反應,常用于檢驗CO2。【提問】好了,通過檢驗,我們確定了這一瓶無色的氣體確實是二氧化碳,它就是殺狗兇手。 那你們現在能來說一說,為什么殺狗洞殺狗卻不傷人呢?【回答】山洞中空氣不流通,二氧化碳的密度比空氣大,就會沉下來,聚集在地面附近,形成一定高度的二氧化碳層。當人牽著狗走進洞里,二氧化碳層大約淹沒到人的膝蓋,而處在低處的狗,完全淹沒在二氧化碳中,二氧化碳不能供給呼吸,所以狗就因缺氧而窒息死亡了。 從現象到本質,解釋二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的原因。實驗三：【講授】二氧化碳的物理性質（可溶于水）；化學性質（與澄清石灰水反應） 評論 .【過渡】我們已經了解了二氧化碳的這些性質，那么我們在研究一種氣體的物理性質是，除了從顏色、氣味、狀態氣味方面研究外，還要研究它的溶解性，所以下面我們來看看二氧化碳的溶解性。【學生實驗】 我給大家一瓶裝有二氧化碳的礦泉水瓶還有一瓶水。你們能不能設計一個實驗來探究一下二氧化碳在水中的溶解性?有沒有同學愿意上來做一下這個實驗?【提問】你想怎么做? 【回答】 往裝滿二氧化碳的塑料瓶中加入適量的水。【回應】很好,我們想探究二氧化碳在水中的溶解性,最直接也最簡單的方法就是把水倒進裝有二氧化碳的集氣瓶里。【提問】那么在操作的時候有沒有要注意的呢?你們想,我一旦打開瓶蓋,二氧化碳是不是就擴散到空氣中了?所以操作的時候要注意什么？【回答】 快點倒水。【回應】對了,還有最好用蓋子稍微掩一下。【講述】好了,水倒進去了,可是好像并沒有明顯的變化。【提問】好,搖一搖,可是手就直接捏著瓶子搖嗎?我們要觀察瓶子自然的變化,手要拿在哪里? 【回答】 瓶口。【回應】對了,那我們搖一搖看看。【提問】你們看到了什么? 【觀察】塑料瓶變癟。【提問】為什么塑料瓶會變癟? 【回答】 因為二氧化碳溶于水,使瓶內壓強減小,所以塑料瓶變癟。【追問】 所以這個實驗說明了什么? 【回答】 二氧化碳可溶于水【講述】通常情況下,1體積的水大約能夠溶解1體積的二氧化碳。實驗四：二氧化碳與水的反應 評論 .【過渡】那么同學們思考一個問題,剛剛我們往塑料瓶中加的是水,那么振蕩完之后,這里面的液體還是水嗎?下面我們通過實驗來探究塑料瓶中的液體到底是什么。【講述】這里先要給同學們介紹一種試劑:紫色石蕊溶液,石蕊是一種從植物中提取得到的色素,溶于水得到的溶液呈紫色,所以稱為紫色石蕊溶液。取少量紫色石蕊溶液于試管1中,作為參照。【設問】那么我們往塑料瓶中的液體中加入紫色石蕊溶液,會有什么現象呢? 取少量塑料瓶中的液體于試管2中,加入紫色石蕊溶液,觀察現象。【觀察】紫色石蕊溶液變紅【提問】那是什么物質導致石蕊變紅呢？猜想一：水使石蕊變紅猜想二：二氧化碳使石蕊變紅猜想三：二氧化碳和水的混合物使水變紅【提問】 所以我們猜想液體中有一種物質能使石蕊變色。既然是二氧化碳溶于水,所以液體中一定存在兩種物質:二氧化碳和水。【講述】可能是水嗎?猜想可能是水的同學,你們忘了紫色石蕊溶液中也有水,然而它本身是紫色的,所以變紅不是因水而導致。【提問】可能是二氧化碳嗎?可能是二氧化碳和水的混合物嗎？【講述】其實在常溫下，酸性的物質會使紫色的石蕊變紅，而在該反應中，這種酸性的物質就是二氧化碳和水反應生成的碳酸。例如,這是一瓶醋酸,它是我們日常調味用的食醋的主要成分。往醋酸(試管3)中加入紫色石蕊溶液,觀察到變紅。所以二氧化碳與水反應生成的新物質也是一種酸,叫做碳酸(H2CO3)。下面讓我們嘗試寫出該反應的化學方程式化學方程式:CO2 + H2O H2CO3【講述】其實碳酸你們生活中也接觸過,像可樂、雪碧這些飲料,它們在生產的時候是在加壓條件下將二氧化碳充入其中,二氧化碳溶于水的同時,還能與水反應生成碳酸,所以把這類飲料稱為碳酸飲料。【提問】不知你們有沒有這樣的生活體會,就是碳酸飲料開封后如果沒有馬上喝完,而是放置了好多天再喝,你們會發現口感不一樣了,而且打開瓶蓋的時候沒有或者極少有氣泡冒出,就是說它“沒汽了”,這是為什么呢? 【回答】 二氧化碳跑走了。【回應】這是因為瓶蓋一旦打開就沒法保證完全密封,所以二氧化碳會逸出,這是原因之一。還有嗎? 【回答】 二氧化碳反應掉了。【回應】有人說二氧化碳反應掉了,可是原來沒開封的時候里面的二氧化碳不也能跟水反應生成碳酸嗎?可是打開沒開封的雪碧照樣有氣啊。【講述】所以另一個原因是,碳酸很不穩定,常溫下就會分解,加熱可以加快它的分解。實驗五：將剛才使紫色石蕊變紅的碳酸溶液倒一半到另一試管中,加熱,觀察現象。【觀察】 紅色溶液又變回紫色。【講述】 之前溶液呈紅色是因為有酸存在,酸能使紫色石蕊溶液變紅。溶液恢復紫色,說明溶液中沒有酸,也就是說碳酸發生了分解:H2CO3 H2O + CO2。這個反應常溫下就能進行,加熱只是讓它進行得更快,所以沒必要寫加熱符號。 讓學生感知科學探究的一般過程,先猜想,后假設,進而實驗,推出結論,培養學生對科學探究的情感。【講授】課堂小結 評論 .【總結】這節課我們主要學習了二氧化碳的性質,物質的性質可以分為物理性質和化學性質。物理性質方面,它是一種無色、無氣味的氣體,密度比空氣大,可溶于水。二氧化碳溶于水不僅是個物理變化的過程,還與水發生了化學反應,生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊溶液變紅。化學性質方面,首先,二氧化碳不能燃燒,也不支持燃燒。以前我們只是知道二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁,但是學完今天的課,我們能正確寫出二氧化碳與澄清石灰水反應的化學方程式。將二氧化碳通入澄清石灰水,實際上是