第2节奇妙的二氧化碳
第1课时
自然界中的二氧化碳二氧化碳的奇妙变化
教材分析
本节是常见气体二氧化碳性质与变化的实验探究课，教材通过自然界中的二氧化碳、二氧化碳的奇妙变化、二氧化碳的制备与利用、二氧化碳与人体健康四个版块，由浅到深、由易到难对二氧化碳的性质和一些变化进行了探究。在二氧化碳的奇妙变化的重点版块中，对知识点进行了合理分散探究。安排了二氧化碳的状态变化、二氧化碳与水的反应、二氧化碳与石灰水反应、二氧化碳不能燃烧，也不支持一般可燃物燃烧的性质内容。在对二氧化碳的性质与变化重点探究的基础上，教材中还通过碳酸的形成和分解两个反应引入了化合反应和分解反应的学习。
课标要求
【教学目标】
1.知识与技能
（1）认识二氧化碳的主要物理性质和化学性质。
（2）学会观察和描述有关二氧化碳的实验现象，从中归纳有关二氧化碳的某些性质。
（3）认识化合反应和分解反应的特点。
（4）了解二氧化碳在自然界中的循环。
2.过程与方法
通过有关二氧化碳性质的实验，培养学生设计、观察、描述实验的能力，初步了解科学探究的方法，初步学会归纳、概括、对比的科学方法。
3.情感、态度与价值观
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，培养学生对环境的关注意识及理论联系实际的方法。
【教学重点】
二氧化碳的化学性质。
【教学难点】
二氧化碳与水反应的实验探究。
【教学准备】
雪碧、酒精灯、石蕊试液、试管夹、火柴、空饮料瓶两个、二氧化碳两集气瓶。
教学过程
【引入新课】
一种物质，农民说它是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师们却称它为“粉刷匠”；环境学家却指责它是造成全球变暖的“罪魁祸首”。你一定猜到这种物质是二氧化碳。今天我们就来研究让人欢喜让人忧的二氧化碳。
【板书】第2节奇妙的二氧化碳
【过渡】奇妙的二氧化碳，它奇妙在哪里，你知道CO2有哪些不同于其他气体的特殊性质？空气中有CO2，你的嘴里呼出的也是CO2，说明它有什么性质？
【板书】一、自然界中的二氧化碳（奇妙的动态循环）
【设问】二氧化碳在空气中含量只占0.03%，那么我们把空气中的二氧化碳去掉行不行呢？
【投影】二氧化碳在自然界的循环（40页图2－11）
【讨论】空气中的二氧化碳有哪些来源？怎么样被消耗？你认为空气中的二氧化碳含量会发生很大的变化吗？二氧化碳对人的活动有什么影响？
【交流】
【学生自学】教材40页“拓展视野——二氧化碳与温室效应”。
【思考问题】1.温室效应的产生原因、危害及防止措施各是什么？
2.结合我们的生活谈谈减缓温室效应如何从身边的事做起？
【视频播放】干冰的形成以及升华。
【板书】二、二氧化碳的奇妙变化
1.二氧化碳的状态变化（奇妙的洒雨喷雾）
【展示】教师出示一集气瓶二氧化碳，让学生观察其颜色、状态。
【交流】通常情况下，二氧化碳是无色、无气味的气体。
【补充实验1】将二氧化碳倒入平衡杆上的右边袋子中，观察是否还保持平衡。
【交流】
现象：不平衡，右边向下倾斜。
结论：二氧化碳的密度比空气密度大
【补充实验2】向充满二氧化碳的塑料瓶中灌适量的水，盖紧瓶盖后振荡，观察现象。
【交流】
现象：塑料瓶瘪了。
结论：二氧化碳能溶于水。
【学生自学】41页“二氧化碳的状态变化”，了解二氧化碳的三态变化及其应用。
二氧化碳有三态变化。二氧化碳灭火器中装的是液态二氧化碳，人工降雨和制造舞台人造云雾的是固态二氧化碳。固态二氧化碳就是人们常说的“干冰”，雪花状的二氧化碳不经过液态而直接变成气态二氧化碳。
【板书】三态变化：气态
→
液态
→
固态（干冰）
【小结】常温下二氧化碳是无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水。二氧化碳能用于灭火、制碳酸饮料等，干冰可用于人工降雨、制造舞台云雾等。
【过渡】喝碳酸饮料，感觉很清凉，一会儿会打嗝，气体从体内出来带走热量，感觉凉爽。气体哪里来的？
【板书】2.二氧化碳与水的反应（奇妙的正合逆分）
【演示】42页“观察与思考”
【交流】紫色的石蕊试液变红色，加热后红色又变成紫色。
【提问】二氧化碳为何能使紫色石蕊试液变红？加热后又为何变成紫色？
【板演】写出两个变化的文字表达式：
（1）二氧化碳+水
→碳酸（2）碳酸
→
二氧化碳+水
【小结】二氧化碳溶解于水中时生成了酸性物质——碳酸，碳酸不稳定，受热易分解，又生成二氧化碳和水。
【设问】类似（1）的反应前面还学过哪些？它们仅从形式上观察有何共同点？类似（2）的反应前面还学过哪些？它们仅从形式上观察有何共同点？
【交流】化合反应：“多变一”的化学反应（定义见教材42页）。
分解反应：“一变多”的化学反应。
化合反应：由两种或两种以上物质生成一种新物质的反应叫做化合反应。
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应叫做分解反应。
【提问】学过的反应中有既不属于分解反应，也不属于化合反应的吗？
【过渡】在碳酸氢铵、铜绿受热分解；蜡烛、木炭燃烧等反应中都有二氧化碳生成，我们是如何知道的？
【课堂小结】
本节课二氧化碳是一种重要物质，我们可用歌诀掌握它的性质和合理利用它。
二氧化碳不简单,
不会燃烧不助燃；
密度要比空气大,
可来灭火能制碱；
它在水中能溶解,
石蕊加入红色显；
通入澄清石灰水,
先变浑浊后沉淀；
这是咱的特殊性,
用它鉴别最灵验。
我的形体有三态,
雪花干冰就是咱,
干冰撒入云层中,
呼风唤雨“活神仙”；
广泛用作制冷剂,
确保食物不腐烂；
移山填海显神威，光合作用做贡献。
板书设计
一、自然界中的二氧化碳
二、二氧化碳的奇妙变化
教学反思
本节课教学过程中，不仅采用了独立、小组或团体的形式，通过观察、记录和分析、反思，评价学生在活动过程中的表现和活动成果；更在学习结束后，自我反思探究过程的活动表现，对自己的参与意识、合作精神、实验操作技能、探究能力、分析问题的思路、知识的理解和认知水平以及表达交流技能等方面是否在原有基础上得到了尽可能大的进步与发展，以达到学生自我激励发展的目的。第2课时
二氧化碳的制备与利用二氧化碳与人体健康
课标要求
【教学目标】
1.知识与技能
（1）掌握实验室制取二氧化碳的原理、装置及收集和检验方法。
（2）了解二氧化碳灭火的原因。
（3）知道二氧化碳与人体健康的关系。
2.过程与方法
（1）学会观察和描述有关二氧化碳的性质实验，并从实验事实归纳二氧化碳的某些性质特点。
（2）实验室制取气体的设计思路。
3.情感、态度与价值观
运用设计装置、动手实验等方法，激发学生参与问题探究的积极性。
【教学重点】
实验室制取二氧化碳原理和装置的探究。
【教学难点】
实验室制取二氧化碳装置的设计。
【教具准备】
实验仪器:
铁架台、锥形瓶、分液漏斗、带导管的双孔塞、集气瓶、玻璃片、导气管、大烧杯、试管、镊子、药匙、止水夹等。
药品：碳酸钠、稀盐酸、大理石、澄清石灰水等。
教学过程
【引入新课】
打开雪碧、可乐、啤酒等饮料的封口，我们会发现大量的气泡，这些气泡是什么气体的气泡？（二氧化碳的气泡）怎样验证呢？（将气体通入澄清的石灰水）好，让我们来试一试（教师用可乐饮料做演示实验），我们看到——澄清的石灰水变浑了。由澄清的石灰水变浑浊这一现象，可推出可乐饮料中逸出的气体的确是二氧化碳。在实验室里，二氧化碳气体究竟是怎样制取的呢？本节课我们将一起来研究。
【板书】二氧化碳的制备与利用
1.二氧化碳的实验室制法（接上节课顺序：3.奇妙的身份鉴定）
活动与探究
探究活动1：探究实验室制取二氧化碳的反应原理
【板书】一、反应原理
【知识回顾】在第1节，我们曾研究过实验室制取氧气的方法，请同学们观看大屏幕，回忆相关知识。
（1）学生回顾（实验室用高锰酸钾或过氧化氢溶液来制取氧气，其反应原理分别是……）
表1：实验室制取氧气的知识回顾
（2）教师总结：由刚才的知识回顾，我们可以得出，反应原理、制取装置、验证验满方法，是研究实验室制取气体的主要内容，具体的研究思路是，确定制备气体的反应原理，也就是确定反应物及反应的化学方程式→确定气体的制取装置，气体制取的装置包括发生装置和收集装置两部分，发生装置确定的依据是？（反应物的状态和反应发生的条件）收集装置确定的依据是？（气体的密度、溶解性以及气体是否与水反应等）→确定气体验证、验满方法，一般而言，气体验证、验满利用的是气体的化学性质。接下来，我们就沿着这一思路来研究二氧化碳气体的实验室制取。
【演示】教材43页“活动与探究”
【交流】现象：试管B中出现气泡，固体逐渐消失，试管A出现白色浑浊。
文字表达式：
碳酸钙+盐酸
氯化钙+水+二氧化碳
(CaCO3?)(HCl)
(CaCl?2)(H2?O)
(CO2?)
氢氧化钙+二氧化碳
碳酸钙
+
水
Ca(OH)2
CO2
CaCO3
H2O
【小结】稀盐酸和石灰石的反应速率适中，适用于实验室制取二氧化碳气体。
验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳。
应用：
2的检验。
探究活动2：探究实验室制取二氧化碳的装置。
【板书】二、制取装置
【提问】确定二氧化碳的发生装置时要考虑哪些因素？（反应物的状态和反应发生的条件）请一位同学说一说这两个方面的情况（固体和液体；不需要加热）。
【板书】发生—固液；不加热。
【交流】由此可推知，实验室制取二氧化碳的发生装置和哪一个反应的发生装置相似（过氧化氢溶液的分解）。
【提问】确定二氧化碳的收集装置时要考虑的因素又有哪些？（密度、溶解性、能否与水反应）。虽然二氧化碳的性质是本单元第三课题的学习内容，但相信同学们对此已经有了一定的了解。
【交流】（学生表述，老师补充：密度比空气大；能溶于水；能和水发生反应）。由此可推知，收集二氧化碳气体应该采用——向上排空气法（板书：收集—向上排空气）。
【过渡】带着刚才的思考结果，我们来做一回选择。
【投影】——相信你会选择
现提供如下装置，你会选择怎样的发生和收集装置来制取二氧化碳呢？
【学生选择】（注意提醒学生：分液漏斗的下端不需要插入液面以下）。
【过渡】刚才的活动情况表明，同学们对实验室制取二氧化碳装置的认识已经到了能选择、会变通的地步，如果给出若干种实验仪器，相信同学们也一定能够设计出富有个性的实验装置来。愿意试一试吗？（愿意）好，现在有请几位同学到台前来点击屏幕上的仪器，设计组接装置，要求每位同学设计的装置不得完全雷同。
【投影】学生设计实验装置（媒体呈现仪器，学生点击组装）。
探究活动3：探究二氧化碳的验满。
【过渡】一开始，我们呈现了一条实验室制取二氧化碳的研究路线，现在走到哪里了？（装置的研究）下一步该研究什么呢？（二氧化碳的验满）
【板书】三、二氧化碳的验满（接前面：4.奇妙的灭火勇士）
【讲述】验证和验满是两个容易混淆的问题，请同学们运用对比的方式，对此加以思考。
【投影】——相信你会对比
验证：将气体通入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，则表明气体是二氧化碳；
验满：用燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则表明气体已经集满。
【强调】通过对比，我们找到了两者的不同，验证二氧化碳用的是澄清的石灰水，验满二氧化碳用的是燃着的木条。
【板书】澄清的石灰水；燃着的木条。
【过渡】解决了实验室制取二氧化碳的三个主要问题，接下来，同学们该做什么了？（动手实验，制备二氧化碳气体）对！为了使实验进行得规范有序，实验前，我们还必须明确两个问题，一是实验的步骤，二是操作的要点。
探究活动4：制取一瓶二氧化碳气体。
【回忆】学生回忆操作步骤，指导学生完成44页“活动与探究”。
【板书】——相信你会操作
a.按要求连接好仪器
b.检查装置的气密性
c.装入药品（先加固体，后加液体）
d.收集并验满气体
【板书】四、实验步骤：连、查、装、收
【交流】①石灰石表面产生气泡，燃着的木条熄灭。②向烧杯中倾倒二氧化碳时，下面的蜡烛先熄灭，上面蜡烛后熄灭。这说明二氧化碳不能燃烧，也不能支持燃烧，同时密度比空气大，常用于灭火。
【过渡】早上头脑较清醒，到放学时却感到气闷，头昏，为什么？二氧化碳有毒吗？
【板书】五、二氧化碳与人体健康
【交流】人群密集的地方产生二氧化碳较多，较多的二氧化碳会对人体产生有害的影响，教室应该经常开窗通风。二氧化碳无毒，但空气中含量过多会使人窒息死亡。
【联想与启示】进入久未开启的菜窖之前，人们如何检验菜窖中二氧化碳的含量是否会对进入菜窖的人的生命构成威胁。
【交流】要先做灯火试验。
【课堂小结】
（1）过渡：本节课的学习任务已经基本完成了，请同学们回头看看，盘点一下自己的收获。
（2）学生回答本节课所学到的知识，所运用的方法。
（3）结束语：从刚才的发言中不难看出，本节课，同学们不仅学到了一些新知，也感悟了不少方法，有了知识垫底，有了方法引路，今后，同学们必将在科学学习的道路上一路探索，一路高歌，一路欢笑！
【布置作业】
完成课时对应练习，并提醒学生预习下一节的内容。
板书设计
一、反应原理：
石灰石（大理石）和稀盐酸反应
CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑
二、制取装置：
发生—固、液；不加热。
收集—向上排空气。
三、验证和验满：澄清石灰水；燃着木条。
四、实验步骤：连、查、装、收。
五、二氧化碳与人体健康
教学反思
本课题的重点是指导学生掌握制取气体时实验仪器和收集方法的选择。学生在第1节已经学过氧气的制法，具备一些制取气体的简单知识，教师可以选择在实际操作中让学生理解实验装置的选取，使学生尽快地从简单模仿到有目的地选择。
教学中教师先引导学生复习实验室制取氧气的实验装置，分析制取二氧化碳与制取氧气所用反应物的状态、反应条件及生成物的性质，让学生在小组之间进行交流，并从中选出正确的和最佳的设计装置，使学生通过比较加深对实验的认识和理解。
在最后再引导学生总结并比较实验室制取氧气、二氧化碳气体的异同点，使学生能逐渐把握实验室制取气体的设计思路。
