【轻松备课】人教版化学九年级上册第六单元课题3 二氧化碳和一氧化碳 教学详案

第六单元　碳和碳的氧化物
课题3 二氧化碳和一氧化碳
设计说明 本课题共有两部分探究内容：第一部分是“二氧化碳的性质、用途以及对环境的影响”，第二部分是“一氧化碳的性质与用途”。 对于二氧化碳，主要是从学生比较熟悉的知识和事物着手，通过几个有趣的实验探究，让学生参与学习、探究知识，系统掌握二氧化碳的性质；通过几个典型事件的讨论，让学生自主学习，合作学习，了解二氧化碳对生活和环境的影响。 对于一氧化碳，教材主要介绍了一氧化碳的毒性、可燃性以及还原性。在教学设计中主要从问题入手引出课题，联系实际，推断一氧化碳的物理性质，并与二氧化碳的物理性质进行比较。最后，通过探究实验完成一氧化碳的可燃性和还原性的学习。 在教学过程中，综合运用多种教学手段，努力营造轻松、和谐的学习氛围，充分体现化学学科的特点，通过温故知新→科学探究→概括整合→拓展提升等学习环节，培养学生的科学素养，提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，让学生树立关心社会、热爱生活并尝试解决社会问题的意识。 教学目标 【知识与技能】 1.了解二氧化碳的性质和用途。 2.掌握二氧化碳的化学性质，并学会用化学方程式表示这些化学性质。 3.了解一氧化碳的性质与用途。 【过程与方法】 1.通过探究二氧化碳的化学性质，使学生经历科学探究的基本过程。 2.体验对实验现象进行分析、推理，得出结论的过程。 3.通过分组实验，形成合作、表达与探究的能力。 【情感、态度和价值观】 1.通过对生活中与二氧化碳有关问题的解决，培养运用已学知识解决实际问题的能力。 2.通过学习一氧化碳的知识，进一步树立生活中处处有科学，掌握科学知识既能服务于社会也能避免危险的意识。 3.通过实验、问题的讨论，培养学生求实、创新、合作的科学品质。 重点难点 教学重点 1.二氧化碳的性质与用途以及对环境的影响。 2.一氧化碳的性质与用途。 教学难点 二氧化碳与水的反应探究，一氧化碳的还原性研究。 教学方法 探究法：通过学生的自我探究与合作探究，完成对二氧化碳性质、一氧化碳性质的掌握。 归纳法：通过对比学习，归纳整合，系统掌握二氧化碳与一氧化碳的性质。 讨论法：通过上网查阅资料，小组讨论，完成二氧化碳、一氧化碳对环境影响的深化学习。 教具、学具 1.计算机多媒体教学系统、CAI课件等。 2.仪器：制取二氧化碳装置一套、装有阶梯蜡烛的烧杯、充满二氧化碳的透明软塑料瓶1个、充满二氧化碳的集气瓶、用滤纸制作的紫色石蕊小花4朵、试管、酒精灯、试管夹、镊子、火柴等。 3.药品：稀醋酸、水、石灰水、石蕊试液等。 授课时数 2课时 第一课时 二氧化碳 教学过程 导入新课 【引入】谜语：有一种物质，消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们称它为“天然粉刷匠”；农民伯伯说它是“植物的粮仓”；环境学家则认为它是造成全球变暖的“罪魁祸首”，它是什么？ 【学生回答】学生争先恐后回答——二氧化碳 讲授新课 探究一：塑料瓶“瘦身”。 【教师展示】一瓶二氧化碳气体，请同学们观察其颜色、状态。 【教师讲解】把二氧化碳的溶解性实验编成塑料瓶“减肥”故事讲解，中间穿插以下提问： 可以用什么方法收集二氧化碳？为什么？ 你看到二氧化碳有没有颜色？ 闻过吗？有没有气味？ 如何验证是否收集满？ 【实验6-4】 看到什么现象？ 得出什么结论？ 探究二：灭火先锋 【教师提问】为什么把二氧化碳称为“灭火先锋”？ 【演示实验】向盛有燃着的阶梯蜡烛的烧杯中，缓缓倾倒二氧化碳。 【教师提问】根据实验，总结二氧化碳有哪些性质？ 【板书】 一、二氧化碳的物理性质 1.通常状况下是无色、无味的气体。 2.密度比空气大。 3.能溶于水。 【教师讲解】二氧化碳也有三态变化，在加压、降温的情况下能变成液体和固体。看书上的图片，固体二氧化碳叫干冰，易升华，升华时吸收大量热。 【板书】 4.干冰（固体CO2）易升华。 【过渡】学习了二氧化碳的物理性质，二氧化碳有什么化学性质？ 【教师提问】二氧化碳的倾倒实验，说明二氧化碳有什么化学性质。 【教师提问】进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，应怎样操作来检验二氧化碳含量对人生命构成威胁？ 【教师点拨】根据二氧化碳的性质。 【教师总结】做一个灯火实验。 【板书】 二、二氧化碳的化学性质 1.二氧化碳不燃烧，一般也不支持燃烧，不能供给呼吸。 【教师提问】除此外，二氧化碳还有哪些化学性质？二氧化碳溶于水的过程中，是否与水发生了反应呢？ 简单介绍汽水。 【过渡】二氧化碳溶于水的过程中，有没有发生化学变化呢？先来看一个魔术 探究三：紫花变红。 紫花变红的魔术并揭密。 请四名学生到前面做二氧化碳是否与水反应的实验。 课件：出示实验6-5的表格，配合学生的实验。 （Ⅰ）喷稀醋酸 （Ⅱ）喷水 （Ⅲ）直接放入二氧化碳中 （Ⅳ）喷水后放入二氧化碳中 想知道这种酸是什么酸吗？ 碳酸，所以有很多饮料也称为碳酸饮料。 二氧化碳与水反应生成了碳酸。 做红花变紫的实验。 这紫花上还有碳酸吗？说明碳酸稳定吗？ 碳酸容易分解生成二氧化碳和水。 强调：二氧化碳能与水反应生成碳酸。 【板书】 2.二氧化碳与水反应 CO2+H2OH2CO3 H2CO3H2O+CO2↑ 探究四：“清水” 变“牛奶” 拿一杯澄清石灰水，问：这是一杯什么？ 然后倒在一瓶装有二氧化碳的集气瓶中，振荡，看到了什么现象？ 这是真的牛奶吗？ 刚才杯里装的是纯净的水吗？ 集气瓶里装的是什么？ 介绍化学反应原理，并写在黑板上。 【板书】 3.二氧化碳与石灰水反应 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓+ H2O 【课堂练习】二氧化碳与澄清石灰水反应的应用 【教师提问】建筑师们把二氧化碳称为天然的粉刷匠，那你们知道农民伯伯为什么把它称为植物的粮仓吗？ 【多媒体展示】植物光合作用的图片 【教师总结】二氧化碳的化学性质 【过渡】学习了二氧化碳的性质，那么二氧化碳有什么用途，结合生活实际说一下。 【多媒体展示】二氧化碳的用途 【板书】三、二氧化碳的用途 1.灭火 2.制冷剂，人工降雨 3.化工原料 4.气体肥料，光合作用 【教师提问】二氧化碳很有用，是不是空气中二氧化碳越多越好？ 【板书】四、二氧化碳对环境的影响 【多媒体展示】温室效应 【小组讨论】什么是温室效应？温室效应产生的原因是什么？可能带来哪些后果？ 怎样防止温室效应的发生？ 【教师讲解】温室效应产生的原因、危害及防治 【强调】干旱与全球变暖有关，全球变暖与温室效应有关。 从二氧化碳的作用、不能供给呼吸、温室效应等方面可以得出：二氧化碳对生活和环境的影响很大。 课堂小结 本节课我们探究了二氧化碳的性质，并能用有关性质解决实际问题，了解温室效应及防止温室效应增强应采取的措施。 当堂达标 1.下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是（ ） A B C D 答案：D 2.一定条件下，能与二氧化碳反应的是（　　） A.木炭 B.一氧化碳 C.氧化铜 D.氧气 答案：A 3.长期盛放石灰水的试剂瓶，瓶子的内壁常有一层白色固体，该固体的主要成分是碳酸钙。若要清洗这层白色物质，最好选择（ ） A.水 B.肥皂水 C.稀盐酸 D.稀硫酸 答案：C 4.为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成如图四个实验。实验Ⅰ、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是（　　） 　　　　　　　 Ⅰ.喷稀醋酸 　　　　　　 Ⅱ.喷水 　　　　 Ⅲ.直接放入二氧化碳中 Ⅳ.喷水后放入二氧化碳中 A.实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红 B.实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红 C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应 D.上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质 答案：D 5.下图是某同学设计的实验室制取二氧化碳并验证其性质的实验装置图。请回答下列问题： A B C D E （1）将A、E装置连接时，应将A装置的导管a与E装置的导管 （填“b”或“c”）相连接。检验E装置中二氧化碳已收集满的方法是____________________________________。 （2）将A、B装置连接，观察到B中的现象是 ， 可验证二氧化碳的性质是 。 （3）将A、C装置连接，可验证二氧化碳与氢氧化钙反应，该反应的化学方程式为 。 （4）用E装置收集满一瓶二氧化碳气体，取下双孔橡皮塞，将瓶中的气体沿D装置烧杯右侧内壁缓慢倒入，现象是 ，该现象说明二氧化碳具有的物理性质是 ，化学性质是 。 答案：（1）c 用燃着的木条靠近E瓶b导管口，木条火焰熄灭 （2）溶液由紫色变为红色 二氧化碳能与水反应 （3）Ca(OH)2+CO2CaCO3↓+H2O （4）燃着的蜡烛由下至上依次熄灭 密度比空气大 不能燃烧，不支持燃烧 板书设计 第六单元　碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳和一氧化碳 第一课时　二氧化碳 一、二氧化碳的物理性质 1.通常状况下是无色、无味的气体 2.密度比空气大 3.能溶于水 4.干冰（固体CO2）易升华 二、二氧化碳的化学性质 1.二氧化碳不燃烧，一般也不支持燃烧，不能供给呼吸 2.二氧化碳与水反应 CO2+H2OH2CO3 H2CO3H2O + CO2↑ 3.二氧化碳与石灰水反应 CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+ H2O 三、二氧化碳的用途 四、二氧化碳对环境的影响 第二课时 一氧化碳 教学过程 回顾思考 实验现象与结论现象： 下 层蜡烛先熄灭， 上 层蜡烛后熄灭。 物理性质： 二氧化碳密度比空气大 性质 化学性质： 二氧化碳不燃烧，不支持燃烧
　　 实验现象与结论现象： 试管中液面上升 性质： 二氧化碳能溶于水现象： 紫色石蕊溶液变红 性质： 二氧化碳与水反应生成碳酸 化学方程式： CO2+H2O H2CO3
导入新课 【引入】冬天到了，有的地区要用煤炉烧煤取暖，如果通风不畅，容易发生煤气中毒事件。你知道什么是煤气中毒吗？煤气中毒是如何发生的？如何预防煤气中毒？ 科学研究表明。煤气中毒实质是一氧化碳中毒。接下来，让我们走近这种神秘的气体——一氧化碳。 讲授新课 【引入】 碳元素有+2和+4价，所以碳的氧化物有一氧化碳和二氧化碳两种。前面我们已经学习过二氧化碳的性质和制法，今天开始学习有关一氧化碳的知识。 一、一氧化碳的物理性质 【学生思考】刚才说了，煤气中毒就是一氧化碳中毒。一氧化碳有没有颜色？有没有气味？能否溶于水？ 【观察】展示盛满一氧化碳气体的集气瓶，观察气体的颜色和状态。 【实验探究】 （1）把两支分别盛满一氧化碳和二氧化碳的试管倒置在水槽中，让学生观察水面是否上升。 （2）用拇指按住盛有一氧化碳的试管口，从水槽中取出试管，松开手指让一位学生闻气体气味（提示用正确的操作方法闻气味）。 （3）按（2）同样操作从水槽中取出另一支试管，滴入2～3滴石蕊试液。 【教师分析】把两支盛满气体的试管倒置在水槽中。如果气体能溶于水，试管内的压强减小，大气压会把水压入管内，引起液面上升。如果气体不溶于水，液面不会有明显变化。 【教师总结】一氧化碳不溶于水，无气味。二氧化碳能溶于水，二氧化碳溶于水后，跟水反应生成碳酸，使石蕊试液变红。 【教师讲解】因为一氧化碳无气味，所以一旦发生煤气中毒不易察觉。由此说明，平时闻到的煤气味不是一氧化碳的气味。 【教师总结】一氧化碳和二氧化碳的物理性质 颜色气味状态溶解性密度（与空气比较）CO无色无味气态难溶于水比空气略小（1.250 g/L）CO2无色无味气态能溶于水比空气大（1.977 g/L）
【教师提问】根据一氧化碳的物理性质，我们在实验室应怎样收集它呢？ 【学生回答】排水集气法。 【学考思考】用向下排空气法行不行？ 【学生回答】不行，因为一氧化碳密度跟空气接近，且一氧化碳无色无味，无法知道气体是否集满，而且一氧化碳有毒，长时间收集可能对实验者或环境有害。 二、一氧化碳的化学性质 （1）可燃性 【学生思考】CO与CO2在分子组成上相差一个氧原子，物理性质略有差异，它们的化学性质是否不同？ 【演示实验】在集气瓶中点燃一氧化碳，提问如何检验产物，追问哪里看见过这样的蓝色火焰。 【学生活动】学生设计检验产物方法，认真观察，描述实验现象，并根据实验现象写出反应的化学方程式。 【教师总结】一氧化碳能燃烧，发出蓝色火焰，放出大量的热，生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊。燃烧的化学方程式为2CO+O22CO2。 【注意】一氧化碳与空气（或氧气）混合时，遇明火可能发生爆炸，所以点燃前必须检验它的纯度。 【小组讨论】煤炉中可能发生的反应。 【学生回答】上方：2CO+O2 2CO2 中部：C+CO2 2CO 下方：C+O2 CO2 （2）毒性 【演示实验】 一氧化碳的毒性实验 【学生活动】阅读教材P121，交流、讨论： ①煤气中毒的生理过程是怎样的？ ②在什么条件下容易发生煤气中毒？ ③有人用煤火取暖，又担心煤气中毒，临睡前在煤炉上和地面上放两大盆冷水，这样做能预防煤气中毒吗？ ④用煤火取暖时，怎样预防煤气中毒？ 【教师分析】①引起煤气中毒的原因是一氧化碳被吸入肺中与血液里的血红蛋白结合。一氧化碳与血红蛋白结合的能力比氧气大200～300倍，造成机体急性缺氧。当一氧化碳在空气中占到总体积的0.02％时，人在2～3 h后就会出现头晕恶心的症状。特别注意：一氧化碳有剧毒。 ②火炉通风不良，氧气供给不足；当炉火快熄灭或刚加煤时，火炉里中下层煤炭燃烧产生的二氧化碳向上通过灼热煤炭会产生较多的一氧化碳。因此，我们不宜长时间在密闭房间里使用炭火取暖。 ③这种说法不正确。因为一氧化碳难溶于水，也不与水发生化学反应。 ④打开门窗通风，烟囱畅通等。 【学生讨论】煤气厂为什么常在家用煤气（主要成分是一氧化碳）中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄漏，应该怎么办？ 【教师分析】因为一氧化碳是无色无味的气体，而一氧化碳有剧毒，所以有必要加入微量具有难闻气味的气体来提醒人们煤气泄漏。如果发生煤气泄漏，应该立即开窗通风并关闭煤气阀门。此时千万不能开灯检查泄漏源，因为开灯时会产生电火花引爆煤气。若有人中毒，应立即送医院抢救。 （3）还原性 【演示实验】教师在通风橱中演示一氧化碳还原氧化铜的实验，学生认真观察现象、思考。 【学生活动】观察黑色氧化铜的变化和澄清石灰水的变化，根据实验现象，判断有什么物质生成？写出化学方程式。 【小结】①实验步骤：在玻璃管中放入CuO，先通入纯净的CO排净玻璃管中的空气，加热。实验完毕后先停止加热，继续通CO至冷却。 ②实验现象：黑色粉末变成光亮的红色，澄清石灰水变浑浊。 ③化学方程式：CO+CuOCu+CO2 【教师分析】一氧化碳在反应中夺取了氧化铜中的氧，使氧化铜还原成铜，同时生成二氧化碳。说明一氧化碳具有还原性，是该反应的还原剂。这与碳单质的化学性质相似。从得氧、失氧的角度分析： 氧化铜失去氧，被还原（成铜），发生还原反应；氧化铜是氧化剂——具有氧化性。 CO得到氧，被氧化（成CO2）， 发生氧化反应；CO是还原剂——具有还原性。 【小组讨论】 ①做实验时，要注意尾气中一氧化碳的处理和综合利用，为什么不能直接排入空气？ ②应该怎样处理尾气中的一氧化碳，防止对空气的污染？（可以用气球收集或直接点燃尾气，使其燃烧） ③前面我们已学过木炭还原氧化铜的实验装置。这套装置是否适用于一氧化碳还原氧化铜呢？为什么？（投影木炭还原氧化铜的实验装置图，学生讨论后回答：用碳还原氧化铜的装置不行，因为不能把一氧化碳气体先装在试管里跟氧化铜反应。） ④在用一氧化碳还原氧化铜实验中，我们必须注意“两先两后”，即“先通气后点燃，先熄灯后停气”。请叙述理由。（学生讨论回答：先通入一氧化碳，赶出试管内的空气，避免一氧化碳跟管内的空气混合，受热而引起爆炸。停止反应后，先熄灭酒精灯，仍继续通一氧化碳，防止灼热的铜遇到进入管内的空气又生成氧化铜） 三、一氧化碳的用途 【教师提问】物质的性质决定物质的用途。根据一氧化碳的化学性质讨论分析它有什么用途，并分别说明这些用途利用了一氧化碳的哪些化学性质。 【学生回答】（1）作气体燃料（可燃性） （2）冶炼金属（还原性） 【教师分析】工业上利用一氧化碳的还原性，在炼铁厂把铁矿石还原成铁。一氧化碳跟氧化铁反应的化学方程式：Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 四、典例剖析 例1 下列关于CO和CO2的说法正确的是（　　） A.干冰用于人工降雨和制冷剂，是利用了CO2的化学性质 B.空气中CO2含量的升高会导致温室效应 C.用闻气味的方法能够区别CO2和CO D.CO2和CO都可用于制碳酸饮料 解析：干冰用于人工降雨和制冷剂，是利用了CO2的物理性质， A错误；空气中CO2含量的升高会导致温室效应加强， B正确；CO2和CO都是无味的气体，用闻气味的方法不能区别CO2和CO， C错误；CO2能与水化合生成碳酸，能用于制碳酸饮料，CO不可用于制碳酸饮料， D错误。 答案：B 例2 草酸亚铁晶体（FeC2O4 2H2O） 受热分解的化学方程式为FeC2O4 2H2OFeO+CO↑+CO2↑+2H2O。通过如图装置吸收或验证该反应得到的气体产物，下列说法错误的是（　　） ① ② ③ A.①中装有氧化钙固体，可吸收气体产物中的水蒸气 B.②中固体由黑色变为红色，可验证原气体产物中有一氧化碳 C.③中石灰水变浑浊，可验证原气体产物中有二氧化碳 D.③中尾气进行点燃，可防止尾气造成污染 解析：氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，①中装有氧化钙固体，可吸收气体产物中的水蒸气，A正确；②中固体由黑色变为红色，即氧化铜和一氧化碳发生还原反应生成铜，B正确；③中澄清石灰水变浑浊无法确定是一氧化碳和氧化铜反应生成的二氧化碳引起的还是原混合气体中的二氧化碳引起的，C错误；一氧化碳具有可燃性和毒性，③中尾气点燃，可防止尾气造成污染， D正确。 答案：C 课堂小结 本节课主要学习了一氧化碳的三大性质：可燃性、毒性、还原性。通过本节学习，我们了解了一氧化碳的各种性质，它既能危害人类，又能造福于人类。我们只有掌握物质的性质，才能合理利用资源，防止污染，保护环境。 当堂达标 1.下列有关CO的性质中，不属于物理性质的是（　　） A.无色 B.无味 C.可燃烧 D.不溶于水 答案：C 2. 关于C、CO、CO2三种物质，有下列说法： ①三种物质都含有碳元素，都具有还原性 ②CO、CO2都是没有颜色、没有气味的气体 ③CO2可用于光合作用，CO可用于人工降雨 ④CO2能产生温室效应，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒 ⑤CO2可用来灭火，CO可用作燃料 上述说法中正确的是（　　） A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.①③⑤ 答案：C 3.一氧化碳与氧化铜反应的实验装置如图所示，下列说法不正确的是（　　） A B C A.先点燃A处酒精灯再通一氧化碳 B.玻璃管中黑色固体变红 C.B处石灰水变浑浊说明反应生成二氧化碳 D.C处酒精灯作用是处理尾气 答案：A 4. “归纳与比较”是化学学习的常用方法。关于CO2与CO的归纳和比较不正确的是（　　） A.构成：一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子 B.性质：CO2能溶于水，不能燃烧；CO难溶于水，能燃烧 C.用途：CO2可用于光合作用、灭火等；CO可做气体燃料 D.危害：CO2能引起酸雨；CO与血液中的血红蛋白结合引起中毒 答案：D 5.某同学设计如图所示的实验装置进行一氧化碳还原氧化铜的实验。试回答： （1）该装置存在的一个主要问题是_________________________，写出你的改进方法： 。 （2）实验开始时，是先给氧化铜加热，还是先通入一氧化碳 。 （3）实验过程中，A处能观察到的实验现象是 ，发生反应的化学方程式为 ，B处观察到的实验现象是 。 答案：（1）缺少尾气处理装置　在出气口处添加一盏燃着的酒精灯，把未反应的一氧化碳燃烧掉 （2）先通入一氧化碳 （3）黑色的固体逐渐变成光亮的红色固体　CuO+CO Cu+CO2　澄清石灰水变浑浊 板书设计 第六单元　碳和碳的氧化物 课题3 二氧化碳和一氧化碳 第二课时 一氧化碳 一、CO的物理性质 1.无色无味的气体 2.难溶于水 3.密度比空气略小 二、CO的化学性质 1.可燃性：2CO + O22CO2 2.毒性：易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧 3.还原性：CO + CuOCu + CO2 三、CO的用途 1.作气体燃料（可燃性） 2.冶炼金属（还原性） 教学反思