实验活动2二氧化碳的实验室制取与性质教学内容

地区： 湖南省 - 永州市 - 新田县

学校：新田县陶岭中学

实验活动2　二氧化碳的实… 初中化学       人教2011课标版

1．让学生通过实验探究、讨论交流，认识二氧化碳气体的物理性质、化学性质、用途。学会使用实验方法获取信息，并用比较、归纳等方法对获取的信息进行整理总结。

2．让学生了解二氧化碳的物理性质和化学性质；了解二氧化碳在自然界中的作用及对人类生活、生产的意义。

3．激发学生的好奇心和探究欲；发扬善于合作、勤于思考、勇于创新和实践的精神；培养学生合作意识以及勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。

学生对二氧化碳并不陌生：在小学自然课及初中生物课上曾接触过；在第一单元的课题3《走进化学实验室》中又对二氧化碳的性质进行了探究；在本单元课题2《二氧化碳制取的研究》中又对其物理性质有了更深入的了解；因此本节课重在让学生将二氧化碳的性质系统起来。

    针对学生的实际情况，本节教学内容的突破方法：充分运用实验，让学生自主开展探究实验、观察实验现象、分析讨论、得出结论。

 1．知识与技能：让学生了解二氧化碳的物理性质、化学性质和用途。

 2．过程和方法：学会使用实验方法获取信息，并用比较、归纳等方法对获取的信息进行整理总结。

 3．情感、态度与价值观：培养学生辨证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习科学的兴趣。

学生对二氧化碳并不陌生：在小学自然课及初中生物课上曾接触过；在第一单元的课题3《走进化学实验室》中又对二氧化碳的性质进行了探究；在本单元课题2《二氧化碳制取的研究》中又对其物理性质有了更深入的了解；因此本节课重在让学生将二氧化碳的性质系统起来。

    针对学生的实际情况，本节教学内容的突破方法：充分运用实验，让学生自主开展探究实验、观察实验现象、分析讨论、得出结论。

教学重点：二氧化碳的性质及其应用。

 教学难点：引导学生自主探究，总结归纳二氧化碳的性质和用途。

实验探究法、问题探究法、讨论法、归纳法、演示法、练习法等教学方法。

大理石、稀盐酸、醋酸、石灰水、胶头滴管、试管、烧杯、水槽、集气瓶、铁皮架、玻片、塑料瓶、铁架台、纸袋、蜡烛等。

1．知识与技能：让学生了解二氧化碳的物理性质、化学性质和用途。

 2．过程和方法：学会使用实验方法获取信息，并用比较、归纳等方法对获取的信息进行整理总结。

 3．情感、态度与价值观：培养学生辨证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习科学的兴趣。

二氧化碳的性质及其应用。

引导学生自主探究，总结归纳二氧化碳的性质和用途。

1.复习提问（投影）

   （1）空气中有哪些成分？按体积计算，各成分的含量各为多少？

   （2）自然界存在的碳的单质主要有那些？它们的化学性质怎样？

2. 引入新课

    碳元素在自然界不仅能以单质形式存在，还能以化合物形式存在。在碳的

化合物中，二氧化碳是最常见也是最重要的一种。

    二氧化碳在空气中仅占0.03%，如果把这0.03%的二氧化碳从空气中除去，自然界的生命活动还能持续下去吗？根据生物课的知识就知道：不能。二氧化碳对生命活动如此重要，那么它有哪些重要性质呢？

板书：二氧化碳的性质

一、物理性质

展示：一瓶二氧化碳气体。

观察：二氧化碳的颜色、气味、状态。

提问（投影）：

   （3）从我们暂时存放二氧化碳的方法来看，你认为二氧化碳的密度比空气

大还是小？

   （4）你能设计实验证明二氧化碳的密度比空气大还是小吗？二氧化碳能否溶于水呢？

 动画演示：向保持平衡的天平一端的纸筒里倾倒二氧化碳气体。（得到二氧化碳密度比空气大）

 学生活动：实验6-4 在充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，振荡，观察实验现象并解释其原理？

 板书：CO2物理性质：（1）无色、无味的气体；（2）能溶于水；（3）密度比空气大。

讲解（投影）：材料 1

    在通常状态下，1体积水可溶解1 体积的二氧化碳. 压强增大，二氧化碳就溶解得更多。汽水、啤酒就是在加压情况下使水中溶入较多的二氧化碳。二氧化碳从水中挥发出来要吸收较多的热量，所以喝过汽水、啤酒后，人有清凉感。

如果我们给二氧化碳气体加压并降温冷却，则二氧化碳气体能变成无色的液体，甚至变成雪状的固体。

    通常把固体二氧化碳叫“干冰”，意即“干的冰”。这是因为干冰外形象冰，但它在标准大气压下和-78.5℃时能直接变成气体而没有液体留下。

板书：干冰一固态二氧化碳

过渡：我们已了解了二氧化碳的物理性质，接下来我们继续探究二氧化碳具有哪些化学性质？

板书：二、化学性质

演示：实验6-3

观察：蜡烛的燃烧情况。引导学生分析现象，得出结论。

结论：（1）二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，因此蜡烛要熄灭。

     （2）二氧化碳密度比空气大，因此下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭。

板书：（1） 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。

讲解（投影）：材料 2

    生物知识告诉我们：二氧化碳不能供给生物体呼吸。当空气中二氧化碳含量达1%时，对人就有害处；达到4%--5% 时，会使人感到气喘、头痛；达到10%时，人就不省人事，呼吸逐渐停止以致死亡。

材料 3

1994年12月8日，克拉玛依事件使320余名中小学生和教师丧身友谊馆大

火中，人员死亡的重要原因之一就是馆内二氧化碳的浓度过大。

材料 4

    据报道：我国北方农村曾有一农民，一次到一个久未开启的白菜窖里去干

活，不久就窒息在窖里，其儿子下窖救父亲，也同样发生窒息。

    请问这是怎么一回事？我们通过做一个什么实验，就能保证下去干活的人

不会发生窒息呢？

提示：根据刚才所学知识和植物的呼吸作用有关知识来思考。

    （因为红薯、白菜等进行呼吸作用，释放出二氧化碳，使窖内二氧化碳含量

不断增多；氧气含量不足，人就可能发生窒息。）

    （做“灯火实验”。即：把燃着的蜡烛送入窖中，如果火焰熄灭或燃烧不旺，

证明窖内二氧化碳含量过大，人就不能立即进去。）

演示：“菜窖模拟实验”。

    用两个集气瓶代替菜窖，其中一瓶充满二氧化碳，另

一瓶充满空气。用燃着的蜡烛分别伸入两瓶气体中，看它们的燃烧情况。确定那一个菜窖可以进入。

过渡：CO2能否与水反应，你能设计实验探究证明吗？

演示：实验6-5

    取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，观察现象。

讲解：第一朵纸花喷上稀醋酸后，变成红色。第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，也变成红色。这是因为二氧化碳溶于水，与水发生反应，并生成了与醋酸有相似性质（使石蕊变红）的一种新物质，这种新物质就是碳酸。

板书：(2) 与水反应

       CO2+ H2O =H2CO3

演示：将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，观察颜色变化情况。

现象：当第四朵纸花用吹风机烘干后，又变为紫色。

结论：碳酸不稳定，受热时分解成二氧化碳和水。

板书：H2CO3 =CO2↑+H2O

讲解（投影）：材料 5

    二氧化碳溶于水后，只有1%与水结合生成碳酸，其余部分仍以二氧化碳分子形式溶于水中。碳酸不稳定，它只能存在于水溶液里，事实上从来也没有以纯净的形式分离出来过。

材料 6

    CO2+ H2O =H2CO3

       H2CO3 =CO2↑+H2O

    上述两反应在我们体内不断地发生。当血液里碳酸浓度过小时，部分二氧

化碳溶于血液中生成碳酸；当碳酸浓度过大时，一部分碳酸又分解为二氧化碳

和水，释放二氧化碳于体外从而维持正常的碳酸浓度。

    根据刚才所学及资料思考：二氧化碳溶于水和与水反应是不是一回事呢？

演示：向澄清的石灰水中吹入二氧化碳。

现象：石灰水变浑浊。

讲解：这白色的浑浊物是碳酸钙。

板书：（3） 与石灰水反应

           CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

说明：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，这个反应很重要，它是检验二氧化碳的方法。

讲解（投影）：材料 7

    为了使墙壁快点变干变硬，常常有人在新房内生一个炭火盆。

    请问这是为什么？为什么刚开始生火盛时，墙壁反而变得更潮湿呢？

（因为炭燃烧放出二氧化碳，并产生大量的热。这些热使石灰浆里的水分蒸发，同时生成的二氧化碳又与石灰水即氢氧化钙发生如下反应：

           CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

    生成的碳酸钙覆盖在墙壁表面使墙变硬。由于该反应有水生成，故开始放

火盆时，墙壁反而变潮湿。）

小结：

讲解：本节课我们学习了二氧化碳的物理性质和化学性质。现在让我们一起来回

忆一下本节课的主要内容。

    提问：（1）二氧化碳有哪些主要的物理性质？实验室用什么方法来收集二氧化碳？

   （2）二氧化碳有哪些主要的化学性质？

   （教师用彩色笔划出黑板上的三点化学性质）

（投影练习题）

    设问：我们已经知道了二氧化碳的主要物理性质和化学性质，性质决定用途，二氧化碳的这些性质究竟决定二氧化碳有那些用途呢？这就是我们下节课

将要学习的内容。请同学们课后预习本节课文余下部分。

课本P123  6、7、8题

实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质

实验活动2　二氧化碳的实验室制取与性质

1．知识与技能：让学生了解二氧化碳的物理性质、化学性质和用途。

 2．过程和方法：学会使用实验方法获取信息，并用比较、归纳等方法对获取的信息进行整理总结。

 3．情感、态度与价值观：培养学生辨证唯物主义观点，保持和增强对化学现象的好奇心和探究欲，激发学习科学的兴趣。

二氧化碳的性质及其应用。

引导学生自主探究，总结归纳二氧化碳的性质和用途。

1.复习提问（投影）

   （1）空气中有哪些成分？按体积计算，各成分的含量各为多少？

   （2）自然界存在的碳的单质主要有那些？它们的化学性质怎样？

2. 引入新课

    碳元素在自然界不仅能以单质形式存在，还能以化合物形式存在。在碳的

化合物中，二氧化碳是最常见也是最重要的一种。

    二氧化碳在空气中仅占0.03%，如果把这0.03%的二氧化碳从空气中除去，自然界的生命活动还能持续下去吗？根据生物课的知识就知道：不能。二氧化碳对生命活动如此重要，那么它有哪些重要性质呢？

板书：二氧化碳的性质

一、物理性质

展示：一瓶二氧化碳气体。

观察：二氧化碳的颜色、气味、状态。

提问（投影）：

   （3）从我们暂时存放二氧化碳的方法来看，你认为二氧化碳的密度比空气

大还是小？

   （4）你能设计实验证明二氧化碳的密度比空气大还是小吗？二氧化碳能否溶于水呢？

 动画演示：向保持平衡的天平一端的纸筒里倾倒二氧化碳气体。（得到二氧化碳密度比空气大）

 学生活动：实验6-4 在充满二氧化碳的软塑料瓶中倒入水，振荡，观察实验现象并解释其原理？

 板书：CO2物理性质：（1）无色、无味的气体；（2）能溶于水；（3）密度比空气大。

讲解（投影）：材料 1

    在通常状态下，1体积水可溶解1 体积的二氧化碳. 压强增大，二氧化碳就溶解得更多。汽水、啤酒就是在加压情况下使水中溶入较多的二氧化碳。二氧化碳从水中挥发出来要吸收较多的热量，所以喝过汽水、啤酒后，人有清凉感。

如果我们给二氧化碳气体加压并降温冷却，则二氧化碳气体能变成无色的液体，甚至变成雪状的固体。

    通常把固体二氧化碳叫“干冰”，意即“干的冰”。这是因为干冰外形象冰，但它在标准大气压下和-78.5℃时能直接变成气体而没有液体留下。

板书：干冰一固态二氧化碳

过渡：我们已了解了二氧化碳的物理性质，接下来我们继续探究二氧化碳具有哪些化学性质？

板书：二、化学性质

演示：实验6-3

观察：蜡烛的燃烧情况。引导学生分析现象，得出结论。

结论：（1）二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，因此蜡烛要熄灭。

     （2）二氧化碳密度比空气大，因此下层蜡烛先熄灭，上层后熄灭。

板书：（1） 二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。

讲解（投影）：材料 2

    生物知识告诉我们：二氧化碳不能供给生物体呼吸。当空气中二氧化碳含量达1%时，对人就有害处；达到4%--5% 时，会使人感到气喘、头痛；达到10%时，人就不省人事，呼吸逐渐停止以致死亡。

材料 3

1994年12月8日，克拉玛依事件使320余名中小学生和教师丧身友谊馆大

火中，人员死亡的重要原因之一就是馆内二氧化碳的浓度过大。

材料 4

    据报道：我国北方农村曾有一农民，一次到一个久未开启的白菜窖里去干

活，不久就窒息在窖里，其儿子下窖救父亲，也同样发生窒息。

    请问这是怎么一回事？我们通过做一个什么实验，就能保证下去干活的人

不会发生窒息呢？

提示：根据刚才所学知识和植物的呼吸作用有关知识来思考。

    （因为红薯、白菜等进行呼吸作用，释放出二氧化碳，使窖内二氧化碳含量

不断增多；氧气含量不足，人就可能发生窒息。）

    （做“灯火实验”。即：把燃着的蜡烛送入窖中，如果火焰熄灭或燃烧不旺，

证明窖内二氧化碳含量过大，人就不能立即进去。）

演示：“菜窖模拟实验”。

    用两个集气瓶代替菜窖，其中一瓶充满二氧化碳，另

一瓶充满空气。用燃着的蜡烛分别伸入两瓶气体中，看它们的燃烧情况。确定那一个菜窖可以进入。

过渡：CO2能否与水反应，你能设计实验探究证明吗？

演示：实验6-5

    取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的纸花。第一朵纸花喷上稀醋酸，第二朵纸花喷上水，第三朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵纸花的颜色变化。然后将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，观察现象。

讲解：第一朵纸花喷上稀醋酸后，变成红色。第四朵纸花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，也变成红色。这是因为二氧化碳溶于水，与水发生反应，并生成了与醋酸有相似性质（使石蕊变红）的一种新物质，这种新物质就是碳酸。

板书：(2) 与水反应

       CO2+ H2O =H2CO3

演示：将第四朵纸花取出，小心地用吹风机烘干，观察颜色变化情况。

现象：当第四朵纸花用吹风机烘干后，又变为紫色。

结论：碳酸不稳定，受热时分解成二氧化碳和水。

板书：H2CO3 =CO2↑+H2O

讲解（投影）：材料 5

    二氧化碳溶于水后，只有1%与水结合生成碳酸，其余部分仍以二氧化碳分子形式溶于水中。碳酸不稳定，它只能存在于水溶液里，事实上从来也没有以纯净的形式分离出来过。

材料 6

    CO2+ H2O =H2CO3

       H2CO3 =CO2↑+H2O

    上述两反应在我们体内不断地发生。当血液里碳酸浓度过小时，部分二氧

化碳溶于血液中生成碳酸；当碳酸浓度过大时，一部分碳酸又分解为二氧化碳

和水，释放二氧化碳于体外从而维持正常的碳酸浓度。

    根据刚才所学及资料思考：二氧化碳溶于水和与水反应是不是一回事呢？

演示：向澄清的石灰水中吹入二氧化碳。

现象：石灰水变浑浊。

讲解：这白色的浑浊物是碳酸钙。

板书：（3） 与石灰水反应

           CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

说明：二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，这个反应很重要，它是检验二氧化碳的方法。

讲解（投影）：材料 7

    为了使墙壁快点变干变硬，常常有人在新房内生一个炭火盆。

    请问这是为什么？为什么刚开始生火盛时，墙壁反而变得更潮湿呢？

（因为炭燃烧放出二氧化碳，并产生大量的热。这些热使石灰浆里的水分蒸发，同时生成的二氧化碳又与石灰水即氢氧化钙发生如下反应：

           CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

    生成的碳酸钙覆盖在墙壁表面使墙变硬。由于该反应有水生成，故开始放

火盆时，墙壁反而变潮湿。）

小结：

讲解：本节课我们学习了二氧化碳的物理性质和化学性质。现在让我们一起来回

忆一下本节课的主要内容。

    提问：（1）二氧化碳有哪些主要的物理性质？实验室用什么方法来收集二氧化碳？

   （2）二氧化碳有哪些主要的化学性质？

   （教师用彩色笔划出黑板上的三点化学性质）

（投影练习题）

    设问：我们已经知道了二氧化碳的主要物理性质和化学性质，性质决定用途，二氧化碳的这些性质究竟决定二氧化碳有那些用途呢？这就是我们下节课

将要学习的内容。请同学们课后预习本节课文余下部分。

课本P123  6、7、8题

• 优点:

  让学生在具体的操作活动中获得知识，体验知识的形成过程，获得学习的主动权

• 缺点:

  课堂练习设计没有层次