(新)沪教版化学《奇妙的二氧化碳》公开课(教案)word版

2.2奇妙的二氧化碳
第一课时
教学目标
【知识与能力】
1.了解二氧化碳在自然界碳循环中的地位、作用，知道二氧化碳对人类生活、生产的作用。

2.了解化合反响与分解反响，并能进行判别。

【过程与方法】
1.通过实验探究，了解二氧化碳的状态变化以及与水的反响。

2.通过二氧化碳性质的探究实验，培养学生的思维能力、观察能力以及学的学习方法和学的学习态度。

【情感态度价值观】
通过学习大气中CO2含量的多少对环境和人体健康的影响，使学生关注环境，逐步树立保护环境、合理使用化学物质的观念，倡导“低碳〞生活方式。

教学重难点
【教学重点】
二氧化碳的物理性质和化学性质。

【教学难点】
二氧化碳的化学性质。

课前准备
仪器：软质矿泉水瓶、各种橡皮塞、导管、试管、酒精灯、锥形瓶、试管夹等。

药品：二氧化碳、紫色石蕊试液、澄清石灰水等。

教学过程
【情景引入】有一种物质，农民伯伯说它是“植物粮食〞；消防官兵赞美它是“灭火先锋〞；建筑师们称它为“粉刷匠〞；环境学家却指责它是造成全球变暖的“罪魁祸首〞。

你们猜一猜这种物质是什么呢？
答案要点：二氧化碳。

【教师引导】展示一幅幅绿水青山的图片。

二氧化碳是人类生存不可缺少的物质，离开了二氧化碳，绿色植物就无法进行光合作用，也就无法为人类及其他生物提供食物和充足的氧气。

那么，大自然中的二氧化碳是如何循环的呢？
一、自然界中的二氧化碳
1.
【过渡】二氧化碳气体在自然界中不断循环，那它的含量会不会大幅度的变化？如果二氧化碳增多，会有什么危害？
2.空气中CO2增多的原因及危害
人口增多、大量使用化石燃料、大量森林遭到破坏，导致大气中CO2含量不断上升，引起温室效应。

3.控制温室效应的措施
减少化石燃料的使用；开发新能源或清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐等。

二、二氧化碳的奇妙变化
实验探究：观察一瓶二氧化碳气体，描述二氧化碳的物理性质。

1.二氧化碳的物理性质
在通常情况下，二氧化碳以气态存在，是一种无色、无气味的气体。

CO2的密度比空气大。

【提问】人工降雨、制造舞台云雾时所使用的干冰就是固态二氧化碳，那你知道二氧化碳气体是怎样变为固态二氧化碳的呢？
〔1〕二氧化碳的状态变化
在加压、降温条件下将二氧化碳液化，可得到液态二氧化碳。

进一步加压、降温即可得到固态二氧化碳。

二氧化碳灭火器中装的是液态二氧化碳，用于人工降雨和制造舞台云雾的是固态二氧化碳。

〔2〕干冰
在常压下，当温度高于－78℃时，雪花状的固态二氧化碳就会升华，不经过液态而直接变成气态二氧化碳。

因此，固态二氧化碳常被称为“干冰〞。

“干冰〞升华时需从周围环境中吸收大量的热量，使得周围的温度明显降低，空气中的水蒸气就会凝结成小水滴。

当小水滴继续聚集，就可以形成降水。

2.二氧化碳的化学性质
〔1〕二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
〔2〕二氧化碳与澄清石灰水的反响
【提问】各种“可乐〞“雪碧〞等里面含有二氧化碳气体吗？我们如何进行验证呢？
【活动与探究】二氧化碳气体的检验
将课本P42的【观察与思考】改成学生实验：用带导管的橡皮塞塞紧汽水瓶口，把导管通入澄清的石灰水中，振荡汽水瓶。

现象：澄清石灰水变浑浊。

结论：汽水中的气体是二氧化碳。

反响的文字表达式：
二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+ 水
CO2 Ca(OH)2 CaCO3 H2O
〔3〕二氧化碳与水的反响
【活动与探究】二氧化碳与水反响
【总结】二氧化碳能溶于水，增大压强，会溶解得更多。

生产汽水时就利用了二氧化碳的这一性质。

3.化合反响和分解反响
【提问】观察二氧化碳与水、碳酸分解的反响表达式，看看它们的反响表达式各有什么特点？
〔1〕化合反响
由两种或两种以上物质生成一种新物质的反响叫做化合反响。

例如：木炭在氧气中燃烧、二氧化碳与水的反响等。

〔2〕分解反响
由一种物质生成两种或两种以上新物质的反响叫做分解反响。

例如：加热高锰酸钾生成氧气的反响等。

化合反响、分解反响是初中化学常见的两类根本反响。

【交流与讨论】回忆学过的一些反响，举例说明哪些反响属于化合反响；哪些反响属于分解反响；哪些反响既不属于化合反响，也不属于分解反响。

答案要点：化合反响：加热碳酸氢铵、红磷的燃烧、镁条燃烧、铁与氧气反响等；
分解反响：“铜绿〞的热分解、加热高锰酸钾或氯酸钾制氧气、双氧水分解制氧气等；“铜绿〞与稀盐酸反响、葡萄糖燃烧等反响既不属于化合反响，也不属于分解反响。

三、板书
〔一〕自然界中的二氧化碳
〔二〕二氧化碳的奇妙变化
1.二氧化碳的物理性质
二氧化碳的状态变化
2.二氧化碳的化学性质
二氧化碳不能燃烧也不能支持燃烧
二氧化碳与澄清石灰水的反响
二氧化碳与水的反响
3.化合反响和分解反响
四、课堂练习
1.CO2约占空气总体积的0.03%，正常情况下能维持这个含量根本不变是因为自然界存在如以以下图的循环过程，图中A处不包含以下哪项()
A.人和动物的呼吸
B.植物的呼吸作用
C.用氢气作燃料驱动火箭
D.含碳燃料的燃烧
2.“低碳生活〞倡导我们在生活中所耗用的能量、材料要尽量减少，从而减少二氧化碳排放量。

以下做法符合“低碳生活〞理念的是()
A.教书循环使用
B.使用一次性筷子，减少疾病传染
C.大量使用私家汽车出行，节约时间
D.大量建设钢铁冶炼厂，促进经济开展
3.将干冰放在空气中，其周围就会产生大量的白雾，因而舞台上常用其制造云雾缭绕的幻境。

干冰能产生白雾是因为〔〕
A.干冰升华产生大量的水蒸气
B.干冰升华产生大量的白色CO2气体
C.干冰升华时吸收大量的热，使周围温度降低，大量的水蒸气凝结成了小液滴
D.干冰被空气中的氧气氧化成大量的白色气体
4.利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在低温下转化为CO2。

以下关于该反响的说法中，正确的选项是()
A.反响物和生成物都是化合物，该反响属于化合反响
B.反响前后四氧化三钴纳米棒的化学性质发生了变化
C.可有效降低汽车尾气对大气的污染
D.该反响的文字表达式为：一氧化碳+氧气→二氧化碳
2.2奇妙的二氧化碳
第二课时
教学目标
【知识与能力】
1.了解实验室中制取二氧化碳的反响原理、装置及操作方法。

2.了解实验室制取气体的思路和方法。

【过程与方法】
1.能合理使用课堂资料，并会利用这些资料设计实验方案。

2.通过二氧化碳的实验室制法，形成实验室制取气体的思路和方法。

【情感态度价值观】
培养学生求实、合作、创新的品质，体会实验探究是学习化学的一种重要方法。

教学重难点
【教学重点】
实验室制取二氧化碳的原理、装置、制取方法。

【教学难点】
实验室制取二氧化碳的设计思路。

课前准备
仪器：试管、药匙、锥形瓶、集气瓶、导管、烧杯、玻璃片等。

药品：碳酸钙、澄清石灰水、稀盐酸、二氧化碳、蜡烛、木条等。

教学过程
【情景引入】我们已经学过氧气的实验室制法，请回忆一下实验室制取氧气有哪几种？除氧气外，二氧化碳也是一种与生活密切相关的气体。

〔展示“冰川融化〞“地球变暖〞“温室效应〞的图片及资料。

〕那么，在实验室里是如何制备二氧化碳的呢？
【提问】二氧化碳是一种有广泛用途的气体。

想一想到目前为止，你知道多少种能制得二氧化碳的方法？
答案要点：①蜡烛燃烧，②碳充分燃烧，③碳酸受热分解，④人或动物的呼吸，⑤大理石和盐酸……
【教师引导】还有许多反响可以得到CO2，但并不是所有的反响都适合用于实验室制取CO2。

那么，我们首先学习实验室制取气体的思路和方法。

一、二氧化碳的实验室制法
1.实验室制取气体的思路和方法
〔1〕了解在实验室的条件下，用什么药品，通过什么化学反响制取这种气体。

〔2〕根据反响物的状态、反响条件和生成气体的物理性质，来设计实验装置，决定采用什么方法收集。

〔3〕需要通过什么实验来验证制得的气体就是所要制的气体。

【过渡】根据以上思路，我们来学习二氧化碳的实验室制法。

2.探究实验室制备二氧化碳的药品和反响原理
〔1〕药品：稀盐酸和大理石〔或石灰石〕
〔2〕实验室制取二氧化碳的反响原理
碳酸钙+ 盐酸→氯化钙+ 水+ 二氧化碳
CaCO3 HCl CaCl2H2O CO2
【交流讨论】讨论实验室制取CO2时，能否将稀盐酸换成稀硫酸或浓盐酸？能否将碳酸钙换成碳酸钠？
答案要点：①不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为硫酸与碳酸钙反响生成的硫酸钙微溶于水，覆盖在大理石或石灰石外表，阻止了碳酸钙与酸接触，使反响不能持续进行；
②不能用浓盐酸。

这是因为浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢气体使制得的二氧化碳气体中混入氯化氢杂质；
③不能用碳酸钠代替大理石或石灰石。

因为碳酸钠是粉末状固体，与盐酸反响速率太快，不便于控制。

【过渡】根据实验室制取二氧化碳的反响原理，确定制取二氧化碳可采用什么装置？
2.实验室制取二氧化碳的装置
〔1〕实验室制取CO2的装置〔固—液不加热型〕
〔2〕CO2的收集
CO2的密度比空气大，能溶于水且与水反响生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。

收集气体时，导气管应伸入集气瓶底部以排尽集气瓶中的空气，使收集到的气体纯度较高。

【提问】①如何检验生成的气体是二氧化碳？
②如何证明集气瓶中充满了二氧化碳？
〔3〕CO2气体的验证
①检验方法：将生成的无色、无味的气体通入到澄清的石灰水中，假设澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。

反响的化学方程式为：氢氧化钙+二氧化碳→碳酸钙+水。

②验满的方法：将一根燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内)，如果木条立即熄灭，则CO2气体已满。

〔4〕实验室制取二氧化碳的操作步骤
①按要求连接好仪器；②检查装置的气密性；③装入药品；④收集气体；⑤验满。

二、二氧化碳的用途
【过渡】上节课我们学习了二氧化碳的性质，我们又知道物质的性质决定物质的用途。

那么，二氧化碳的用途有哪些？它们所依据的性质是什么？
1.灭火〔利用二氧化碳具有密度比空气大以及不支持燃烧的性质〕
【活动与探究】演示阶梯蜡烛实验
现象：下层的蜡烛火焰先熄灭，上层的蜡烛火焰后熄灭。

分析：二氧化碳不支持燃烧，可使燃烧的蜡烛熄灭，又由于二氧化碳的密度比空气大，在空气中易下沉，因而低处燃烧的蜡烛先熄灭，高处燃烧的蜡烛后熄灭。

提醒：二氧化碳不能支持一般可燃物的燃烧，但不是所有物质，有些物质如金属镁能在二氧化碳中燃烧。

2.制碳酸饮料〔利用二氧化碳能与水反响生成碳酸，碳酸又易分解〕
3.干冰用于人工降雨，制冷剂〔利用干冰升华吸收大量热〕
4.温室肥料〔植物的光合作用需要二氧化碳〕
三、二氧化碳与人体健康
二氧化碳本身没有毒，但是当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害影响，所以在人群密集的地方应该注意通风换气。

在进入可能含有较多二氧化碳气体的地方之前，应检验那里的二氧化碳含量。

四、板书
〔一〕二氧化碳的实验室制法
实验室制取二氧化碳的反响原理
碳酸钙+ 盐酸→氯化钙+ 水+ 二氧化碳
CaCO3 HCl CaCl2H2O CO2
〔二〕二氧化碳的用途
1.灭火
2.制碳酸饮料
3.干冰用于人工降雨，制冷剂
4.温室肥料
〔三〕二氧化碳与人体健康
五、课堂练习
1.实验室制取二氧化碳气体是用〔〕
A.石灰石与稀硫酸反响
B.木炭在氧气中点燃
C.大理石与稀盐酸反响
D.高温分解石灰石
2.某同学在确定一种气体的实验室制法时，不需要考虑的是〔〕
A.反响所需条件和样品和状态
B.实验装置原理
C.气体的验证
D.气体的用途
3.区别盛满氧气和二氧化碳〔〕
A.在托盘天平上称量
B.观察两种气体的颜色
C.分别闻两种气体的气味
D.参加少量澄清的石灰水，振荡后观察
4.下面是某同学设计的制取并收集二氧化碳的装置。

〔1〕写出仪器名称：a. b. c.
〔2〕指出装置中出现的错误：
①；
②；
③。

〔3〕将装置中的错误改正后，如要用它制取二氧化碳，应如何检查装置的气密性？。

第二课时
教学目标
【知识与能力】
1.知道物质是由微粒构成的，认识微粒的性质：微粒是在不停地运动的，微粒之间有空隙。

2.知道分子、原子、离子都是构成物质的微粒。

3.知道在化学反响中分子可以分解为原子，原子可以结合成分子。

【过程与方法】
1.能用微粒的观点解释简单的生活中的常见现象。

2.初步认识物质结构学习中的模型方法。

【情感态度价值观】
1.激发对物质的微观世界的探究欲，初步体验学的物质观，物质的微粒观。

2.通过学习构成物质的微粒，建立物质无限可分的观点。

教学重难点
【教学重点】
1.用微粒的观点解释简单的生活中的常见现象。

2.原子的构成。

【教学难点】
1.形成物质的微粒性的观点。

2.知道分子、原子、离子的联系与区别。

课前准备
多媒体课件、烧杯、细玻璃管、胶头滴管、医用注射器、酚酞试液、蒸馏水、浓氨水、酒精等。

教学过程
【情景引入】我们都知道，世界是由物质组成的。

那么，物质又是由什么构成的呢？
一、微粒的性质
1.微粒是在不停地运动的
【观察与思考】探究微粒运动的实验
【实验1】向烧杯A中参加20 mL蒸馏水，滴入2~3滴酚酞试液，得到溶液甲。

向溶液甲中滴加1～2滴浓氨水，观察现象。

实验现象：滴加浓氨水后，酚酞试液变红。

结论与解释：蒸馏水不能使酚酞试液变红，浓氨水能使酚酞试液变红。

【实验2】在烧杯C中重新配制甲溶液。

在烧杯B中参加3~5 mL浓氨水，用一个大烧杯把两个烧杯罩在一起，观察实验现象。

实验现象：C烧杯中酚酞试液变红。

结论与解释：浓氨水中挥发出来的氨气微粒不断运动，并进入滴有酚酞试液的蒸馏水中，使溶液变红。

实验说明：构成物质的微粒是在不停地运动的。

生活中能说明这个结论的事例还有：走近鲜花盛开的花园时，闻到花的香味；翻开酒精瓶时，嗅到酒精的气味。

此外，微粒的运动速率还与温度等外界因素有关。

微粒的运动速率随温度升高而增大，随温度降低而减小。

【过渡】物质是由微粒构成的，微粒是不停地运动的，那么微粒之间存在空隙吗？
2.微粒之间有空隙
【活动与探究】微粒之间有空隙
【实验1】取一根约30 cm长一端封口的细玻璃管，先往玻璃管中参加滴有红墨水的水至玻璃管容积的1/2，再滴入无水酒精，使其充满玻璃管。

用手指堵紧开口的一端，颠倒数次。

观察体积变化。

现象：混合后液体总体积小于整管。

结论：构成物质的微粒之间有一定的空隙。

【实验2】取两支大小相同的医用注射器，将栓塞向外拉，分别吸入等体积的空气和水，用手指顶住注射器末端的小孔，将栓塞慢慢推入。

观察哪一支注射器内的物质容易被压缩。

现象：空气容易被压缩，水不容易被压缩。

结论：〔1〕构成物质的微粒之间具有空隙。

〔2〕构成水的微粒空隙很小，构成空气的微粒很大。

归纳总结：〔1〕构成物质的微粒间具有空隙。

〔2〕不同种物质的微粒空隙有所不同。

〔3〕同种物质时，通常微粒间的空隙大小：气体物质>液体物质>固体物质。

【交流与讨论】你能用微粒的观点解释日常生活中的“热胀冷缩〞现象吗？
答案要点：微粒之间的空隙遇热增大，遇冷减小。

二、分子
【情景引入】投影展示干冰、金属铜、氯化钠、金刚石等物质的微粒构成示意图。

【教师引导】物质是由微粒构成的，有些物质由分子构成，如水、二氧化碳等是由分子构成的；有些物质由原子构成，如常见的金属〔铁、铜、铝、汞等〕，稀有气体和金刚石、石墨、硅等都是由原子构成的；有些物质由离子构成，如氯化钠就是由钠离子和氯离子构成的。

1.定义：分子是保持物质化学性质的最小微粒。

〔补充〕
2.分子的根本性质
〔1〕分子是真实存在的。

〔2〕分子是构成物质的一种微粒。

〔3〕分子保持物质的化学性质。

〔4〕分子的根本特征：①分子的体积很小；②分子的质量非常小；③分子在不停地运动，温度越高，分子运动速度越快；④分子之间有空隙；⑤同种物质的分子化学性质相同，不同种物质的分子化学性质不同。

三、原子
【情景引入】电解水的微观过程。

1.化学反响的本质
化学反响的本质是原子间的重新组合，分子在化学变化过程中能分为原子，各原子经过重新组合又能形成新的分子，即发生了化学变化。

【过渡】通过前面的学习，我们已经知道了分子在化学变化中可分为原子，那么原子能不能再分成更小的微粒呢？
注意：在化学变化中，分子可以再分，分成原子，而原子不能再分。

2.原子的构成
对于原子而言：〔1〕原子核带的正电荷数=核外电子带的负电荷数，原子呈电中性；
〔2〕核电荷数=质子数=核外电子数；〔3〕原子的质量主要集中在原子核上；〔4〕原子核内的质子数不一定等于中子数。

【过渡】原子核外电子是如何排布的呢？
3.原子核外电子排布
原子核外的电子在核外空间做高速运动。

原子核外电子离原子核越近，电子能量越小，离原子核越远电子能量越大。

即原子核外的电子按照能量由低到高的顺序由里往外依次排布的。

表示方法：原子结构示意图
4.原子的质量
原子有一定的质量，但原子的质量很小，使用起来极不方便。

为此，国际上规定采用相对原子质量来表示原子的质量。

〔1〕相对原子质量：以一种碳原子的质量的1/12作为基准，其他原子的质量与这一基准的比，称为这种原子的相对原子质量。

〔2〕相对分子质量〔M r〕：相对分子质量等于构成分子的各原子的相对原子质量〔A r〕的总和。

四、离子
1.概念：带电荷的微粒，也是构成物质的一种微粒。

2.分类
阳离子：带正电荷的微粒。

阴离子：带负电荷的微粒。

3.离子的形成
〔1〕在化学变化中，原子失去电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷少，使原子带上正电荷，就变成了阳离子；〔核电荷数＝质子数＞核外电子数〕
〔2〕在化学变化中，原子得到电子，使原子核外电子所带的负电荷比原子核带的正电荷多，使原子带上负电荷，就变成了阴离子。

〔核电荷数＝质子数＜核外电子数〕
4.分子、原子、离子间的转化
原子、离子和分子都是构成物质的微粒。

在化学反响中，原子可以通过得到或失去电子形成离子，离子也可以通过失去或得到电子转变成原子。

原子、离子和分子在化学变化中的转化关系如以以下图。

五、板书
〔一〕微粒的性质
1.微粒是在不停地运动的
2.微粒之间有空隙
〔二〕分子
〔三〕原子
1.化学反响的本质
2.原子的构成
3.原子核外电子排布
4.原子的质量
〔四〕离子
阳离子、阴离子
分子、原子、离子间的转化关系
六、课堂练习
1.“墙脚数枝梅，凌寒单独开。

遥知不是雪，为有暗香来。

〞〔王安石《梅花》〕诗人在远处就能闻到淡淡的梅花香味的原因是〔〕
A．构成物质的微粒是有质量的B．微粒之间有空隙
C．微粒在不断的运动D．微粒是可以分割的
2.以下关于分子和原子的表达正确的选项是〔〕
A. 分子是保持物质性质的最小微粒
B. 分子大、原子小
C. 物质都是由分子构成的
D. 原子是化学变化中的最小微粒
3.由我国著名学家、中国学院院士张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值，其中他测定核电荷数为63的铕元素的相对原子质量的新值为152。

则以下说法正确的选项是( )
A. 铕元素的原子质子数为63
B. 铕元素的原子中子数为63
C. 铕元素的原子核外电子数为152
D. 铕元素的原子的质量为152。