5.3 二氧化碳教学设计 九年级化学上册（科粤版2024）.docVIP

5．3二氧化碳

素养目标

1.通过探究活动了解二氧化碳的性质。

2.了解实验室制取二氧化碳的方法。

3.认识实验室制取气体的方法。

4.了解二氧化碳对人类生活的影响。

5.了解自然界的碳循环和氧循环。

教学重点

1.二氧化碳的性质。

2.实验室制取气体的方法。

教学难点

二氧化碳性质的探究过程和方法。

教学用具

仪器：集气瓶、玻璃片、烧杯、试管、导管、铁架台（带铁夹）、酒精灯、火柴、橡胶塞、蜡烛、塑料瓶、滴管、试管夹、注射器。

试剂：石灰石、稀盐酸、石蕊溶液、澄清石灰水、水、碳酸钠、浓盐酸、稀硫酸。

教学过程

[新课引入]大多数燃料都含有碳元素，含碳燃料在燃烧时都会产生二氧化碳。二氧化碳对生态环境具有重要影响。

[教师讲解]通常情况下，二氧化碳是无色、无气味的气体。在加压和降温条件下，二氧化碳可以转变为液体，还可以进一步凝固为俗称干冰的白色固体，二氧化碳的三态变化过程可表示如下：

[学生实验]组织学生分组进行课本【实验5-5】“倾倒二氧化碳”实验,教师注意巡查指导。

现象：蜡烛自下向上依次熄灭。

[推断]（1）二氧化碳密度比空气大。

（2）二氧化碳不燃烧，不支持燃烧。

[学生实验]组织学生进行课本P153-154【实验5-6】,指导学生进行观察并根据现象推测二氧化碳具有的性质。

[实现记录]

步骤

现象（证据）

（1）往集满二氧化碳的软质塑料瓶中注入约1/3的蒸馏水，立即旋紧瓶盖，手拿塑料瓶上方（瓶盖处），充分振荡

塑料瓶变瘪

（2）取瓶内液体数毫升于试管中，滴加紫色石蕊溶液，振荡

溶液由紫色变为红色

（3）加热上述试管

溶液由红色变为紫色

[交流讨论]组织学生分组讨论，推测该实验现象与二氧化碳的哪些性质有关。

[分析解释]根据步骤（1）中塑料瓶变瘪，可推测CO2能溶于水或能与水反应。

根据步骤（2）中溶液由紫色变为红色，可推测CO2能与水反应。

根据步骤（3）中溶液由红色变为紫色，可推测二氧化碳与水反应生成的物质不稳定。

[教师讲解]紫色石蕊溶液在酸性条件下显红色，在反应中，紫色石蕊溶液变红，是因为有酸性物质生成，二氧化碳与水反应生成的物质叫作碳酸，碳酸在水溶液中显酸性，因此可用紫色石蕊溶液检验碳酸。

[学生实验]组织学生进行课本P154【实验5-7】,指导学生进行观察并根据现象推测二氧化碳具有的性质。

现象：澄清石灰水变浑浊。

推测：二氧化碳能与澄清石灰水反应，生成不溶于水的物质。

[教师讲解]二氧化碳能与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成白色的碳酸钙(CaCO3)沉淀,此反应的现象明显，因此常用来检验二氧化碳气体。

[交流讨论]组织学生分析上述实验与证据，讨论那些与CO2的物理性质有关。那些与CO2的化学性质有关。

[总结]1.CO2的物理性质

(１)通常情况下是无色、无气味的气体。

(２)密度大于空气。

(３)能溶于水。

2.CO2的化学性质

(１)一般情况下，二氧化碳不可燃，且不支持燃烧。

(２)二氧化碳无毒，但不能供给呼吸。

(３)二氧化碳能与水反应生成碳酸（H2CO3）,碳酸能使紫色石蕊溶液变红（CO2+H2O==H2CO3）。

碳酸不稳定，容易分解成水和二氧化碳（H2CO3==CO2+H2O）。

二氧化碳能与氢氧化钙[Ca(OH)2]反应生成白色的碳酸钙(CaCO3)沉淀。

[学生练习]人吸入空气，排出CO2等气体。为了证明人呼出的气体中含有CO2且能有效排除空气中CO2的干扰，某学生设计了下图所示的实验装置，为了除去空气中的CO2和检验人呼出的气体中含有CO2，则锥形瓶Ⅰ、Ⅱ中加入的试剂为（B）

瓶Ⅰ

瓶Ⅱ

A

Ca(OH)2

NaOH

B

NaOH

Ca(OH)2

C

石蕊

酚酞

D

Na2SO4

CaCl2

[过渡]碳燃烧可以得到二氧化碳，但是这种方法难以收集到纯净的二氧化碳，所以实验室常用稀盐酸和大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）在常温下反应来制取二氧化碳。反应原理可以用化学方程式表示：CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑。

[教师讲解]这个反应实际包含了连续发生的两个反应。首先，碳酸钙与盐酸发生

反应生成氯化钙和碳酸，然后，碳酸不稳定分解产生二氧化碳。

[思考]实验室还有其他可以发生反应产生二氧化碳的试剂吗？如果用这些试剂来制取二氧化碳会有什么效果呢？

[学生阅读]阅读课本P155-156“观察活动”内容，思考以上内容。

[学生活动]按照课本P155-156“观察活动”内容进行【实验5-8】,教师注意巡查指导实验操作。

[实验记录]

试剂

现象

（1）浓盐酸与块状大理石

剧烈反应，迅速产生大量气泡，并伴有白雾

（2）稀硫酸与块状大理石

刚开始时产生气泡，后面反应速率逐渐减慢直至停止

（3）稀盐酸与碳酸钠(或碳酸钙粉末)

剧烈反应，迅速