第2章 身边的化学物质
第2节 奇妙的二氧化碳
第1课时 二氧化碳的奇妙变化
教
材
解
读
二氧化碳在整个知识系统中的地位和作用是很重要的，安排在空气、氧气之后，水之前，起着承上启下的作用。对今后学习气体的性质、用途和制法有着重要的指导意义。选取我们身边最熟悉的物质二氧化碳作为教学素材，让学生学会怎样探究二氧化碳的性质，这样学生学起来感觉到很亲切，易于接受和理解。通过对二氧化碳的性质的学习，能使学生真切地体验到化学是生动有趣、富有魅力的，不仅可以解释身边的一些现象和实际问题，提高学生的科学素养，同时，可为后面的学习打下一定的基础。
教
学
目
标
知识与技能
1.认识二氧化碳主要的物理性质和化学性质。
2.了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用以及对人类生活和生产的意义。
3.认识化合反应和分解反应。
过程与方法
1.通过学习，培养学生的观察能力，激发学生的学习兴趣，提高学习效率。
2.培养学生归纳、比较、分析等方面的能力，掌握从特殊到一般的认识规律。
3.通过对二氧化碳与水反应的探究，增强问题意识及提高设计实验的能力。
情感、态度
与价值观
1.通过对二氧化碳的学习，体验到二氧化碳与人类生产、生活关系密切，从而体会到学习化学可以指导我们安全健康地生活。
2.逐步确立“性质决定用途，用途体现性质”的辩证关系。
教学重点
教学难点
重点：二氧化碳的化学性质，化合反应和分解反应的特点。
难点：二氧化碳与水反应的实验探究。
探究点一 二氧化碳的性质
[情景展示1] 在北方，人们在进入久未开启的菜窖前，如何检验其中的二氧化碳含量是否会对人的生命构成危害呢？最常用的方法是做灯火试验。
在进入菜窖之前先用长棍或者竹竿将一支点燃的蜡烛送进菜窖(底部)，若蜡烛正常燃烧，则可以进入；若蜡烛熄灭，则说明其中的二氧化碳含量过高，应该通风换气后再进入。
[问题探究] 通过以上内容，你能归纳出二氧化碳有哪些性质吗？
[归纳提升] 气体的物理性质一般从颜色、状态、气味、密度和溶解性等几方面描述。通常状况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，密度比空气的大，能溶于水。二氧化碳能使燃着的蜡烛熄灭，说明二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧，这是二氧化碳的化学性质。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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[继续探究] 向烧杯中缓慢倒入二氧化碳，观察到什么现象？
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，这是因为二氧化碳的密度比空气的大且不能燃烧也不能支持燃烧，下层蜡烛先接触到二氧化碳，所以先熄灭。
[课堂速记] __________________________________________________________
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[情景展示2]
[问题探究] 向紫色石蕊试液中通入二氧化碳气体，观察到什么现象？
[思考交流] ___________________________________________________________
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[归纳提升] 溶液由紫色变为红色，这是因为二氧化碳与水反应生成了碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红。
[继续探究] 将变红的试管进行加热，又能观察到什么现象？
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 碳酸性质不稳定，受热时易分解为二氧化碳和水，当碳酸完全分解后，溶液会由红色又变为紫色。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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[情景展示3]
[问题探究] 向澄清石灰水中通入二氧化碳，观察到什么现象？
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 澄清石灰水变浑浊，这是因为二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙发生化学反应，生成了不溶性的碳酸钙，这个反应可以用来检验二氧化碳。
[课堂速记] __________________________________________________________
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探究点二 二氧化碳的用途
[情景展示]
[问题探究] 你知道二氧化碳有哪些用途吗？
[思考交流] ________________________________________________________
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[归纳提升] 二氧化碳的用途主要有：
1．灭火；
2．作温室中的气体肥料；
3．制汽水等碳酸饮料；
4．作制冷剂(人工降雨、食品冷藏等)。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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探究点三 化合反应和分解反应
[情景展示] 观察下列甲、乙两组的化学反应，仔细分析反应物、生成物的物质种类：
甲组
乙组
A
碳＋氧气二氧化碳
碱式碳酸铜氧化铜＋二氧化碳＋水
B
硫＋氧气二氧化硫
碳酸氢铵氨气＋二氧化碳＋水
C
磷＋氧气五氧化二磷
碳酸二氧化碳＋水
D
石蜡＋氧气水＋二氧化碳
铁＋氧气四氧化三铁
[问题探究] 请从甲组、乙组中分别选出一个与其他三个反应不同的反应，并找出其他三个反应的相同点。
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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[课后反思点]
1．矿泉水瓶变瘪的原因，除了二氧化碳能溶于水之外，还有没有其他原因？
2．使紫色石蕊试液变红的物质都有什么？如何通过实验证明你的说法？
3．学生对如何检验二氧化碳，与如何区别氧气和二氧化碳之间能否区分？
第2章 身边的化学物质
第2节 奇妙的二氧化碳
第2课时 二氧化碳的制备
教
材
解
读
本节课主要研究在实验室中如何制取二氧化碳，二氧化碳的制取是九年级化学学习的第二种气体的制取。在此之前，学生学习了氧气的实验室制法，但未形成体系，未形成制取气体的一般思路和方法。通过本节课的探究学习，希望在学生的知识体系中形成实验室制取气体的一般思路。上好此节课对学生今后研究其他气体的制法、提高实验技能及实验探究能力都有深远的影响。
教
学
目
标
知识与技能
1.了解实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。
2.利用设计的装置制取二氧化碳。
3.通过探究实验室制取二氧化碳，认识实验室制取气体的一般思路和方法。
过程与方法
1.通过探究过程，领会科学探究的方法和意义。
2.通过参与科学探究活动，会拟定简单的探究计划和实验方案。
3.会灵活运用现有仪器自主设计实验装置。
情感、态度
与价值观
1.通过实验探究，培养学生自主、求实、合作、创新的学习品质。
2.让学生体验科学探究的乐趣，激发学生学习化学的兴趣。
教学重点
教学难点
重点：实验室制取二氧化碳的反应原理和实验装置。
难点：确定实验室制取气体的发生装置和收集装置的一般方法。
探究点一 实验室制取二氧化碳药品的选择
[情景展示] 下列三个反应都能生成二氧化碳，观察现象。
[问题探究] 哪组药品更适合在实验室中制取二氧化碳呢？
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 选择实验室制取气体的药品及反应，一般要考虑：原料是否廉价易得、操作是否简便、反应速率是否适中、气流是否持续而平稳、产生的气体是否纯净等因素。如块状石灰石或大理石和稀盐酸反应符合上述要求，一般用作实验室中制取二氧化碳。不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在石灰石或大理石表面阻碍反应的进行；不能用纯碳酸钙或碳酸钠代替大理石或石灰石，因为它们与稀盐酸反应速率过快，不易控制。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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探究点二 实验室制取二氧化碳装置的选择
[情景展示1] 现提供如下装置：
[问题探究] 你会选择怎样的发生装置和收集装置来制取二氧化碳呢？
[思考交流] ___________________________________________________
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[归纳提升] 实验室制取气体的发生装置的选择，要根据制取该气体的反应原理来确定，需要考虑反应物的状态和反应条件。如制取二氧化碳，是固体与液体作为反应物，反应在常温下即可发生，不需要加热；若需要制取少量气体，可选用试管，但需要固定试管的装置；若需要制取较多量气体，可选用锥形瓶或广口瓶。确定气体收集装置应考虑的因素是气体的密度和溶解性，如收集二氧化碳一般用向上排空气法，是因为二氧化碳能溶于水、密度比空气的大。
[课堂速记] __________________________________________________________
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[情景展示2]
[问题探究] 上述三套装置均可用于固液常温下制取气体，它们的优点是什么？
[思考交流] _______________________________________________________
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[归纳提升] 装置1的特点是装置简单，易操作；装置2的特点是便于随时添加液体；装置3的特点是可以控制液体的滴加速率来控制气体的逸出速率。
[课堂速记] _________________________________________________________
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[情景展示3]
[问题探究] 收集气体通常有以上三种方法，能选择相应装置的气体有哪些性质？三种装置的优缺点是什么？
[思考交流] __________________________________________________________
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[归纳提升] 收集密度比空气的大且不与空气成分反应的气体选择a；收集密度比空气的小且不与空气成分反应的气体选择b；收集难溶于水且不与水反应的气体可选择c。排水法的特点是收集较纯，但收集气体不干燥；排空气法的特点是收集不纯，但收集气体较干燥。二氧化碳的密度比空气的大，可用向上排空气法收集。
[课堂速记] _________________________________________________________
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[情景展示4] 学习了氧气和二氧化碳的实验室制法以后，小江同学想自己在实验室中制取一些氢气，他通过查阅资料得知，金属锌和稀硫酸反应可以生成氢气，反应的文字表达式为：锌＋稀硫酸―→硫酸锌＋氢气。
[问题探究] 我们如何利用所学知识在实验室中制取氢气呢？
[思考交流] _________________________________________________________
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[归纳提升] 实验室制取气体的一般思路和方法：
(1)确定实验室制取气体的化学反应原理。
(2)需要研究制取气体应采用的实验装置(包括发生装置和收集装置)。
(3)需要研究如何验证制得的气体是所要制取的气体。选择陌生气体的制取装置，首先要熟悉“固体加热型”和“固液不加热型”这两种气体的发生装置，并根据气体的密度和溶解性来选择收集装置。再根据所制气体的制取原理和性质，与上面的知识对照迁移，找出共同点，再选择仪器的组合。
[课堂速记] ___________________________________________________________
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[课后反思点]
1．实验室制取气体的思路是否讲解清楚？
2．学生在氧气制取实验的基础上如何来理解二氧化碳的发生装置的变化？
3．通过对实验室制取气体的思路的学习，学生对实验室制取二氧化碳装置是否能按要求合理地选择？
4．实验室制取二氧化碳的教学中有没有必要同时进行二氧化碳性质的检验？
