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| 二氧化碳的性质
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作者： b x
发表时间： 2005-12-24 文章出处： 中国学习联盟
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教学目标
知识目标
联系自然界的生命活动，认识二氧化碳的重要性；
通过课堂演示实验，了解二氧化碳的物理性质和用途；
通过实验及实验分析，掌握二氧化碳的化学性质；
联系生活实际，了解石灰石的用途。
能力目标
学习通过实验认识物质性质的方法；
提高实验探究能力。
情感目标
培养学生从生活视角观察二氧化碳的存在及用途，再从社会视角分析其使用，体会化学与社会的关系；
联系生命活动，认识二氧化碳的重要性；
通过对温室气体之一的二氧化碳的介绍，增强环境保护意识。
教学建议
知识讲解指导
1.二氧化碳的物理性质，建议以探索式学习为主，让学生根据实验现象，得出二氧化碳的性质，而不是教师先讲二氧化碳的性质，然后做实验验证给学生看。
2.讲授方法上，建议以谈话法为主，引导学生观察，与学生讨论每一点二氧化碳的具体性质。
3.对二氧化碳的化学性质，在强调不可燃性和与水反应生成碳酸的同时，单独列出二氧化碳的不可燃性和一般情况下不支持燃烧的性质，有利于学生理解灭火这一二氧化碳重要用途。
4.二氧化碳与澄清石灰水的反应，学生并不陌生。但不宜一次就讲到二氧化碳与碳酸钙反应得到碳酸氢钙，这样只会使难点集中，增加学生学习难度。
课堂引入指导
方法一：近来地球上气温正在逐渐升高，什么原因使能地球气温如此变化呢？这就是二氧化碳在作怪。今天我们就来学习二氧化碳的性质。
方法二：据纸报道，某农村一户农民挖了一口井，约十四、五米，因民工施工时在井下烧火照明，而家人不知。一日，其大女儿想看看井下是否有水，于是沿梯而下，结果很久不见动静，上面的二女儿及邻居一男孩亦跟下去，结果三人身亡于井中，为什么会出现这种悲
关于二氧化碳性质的教材分析：
二氧化碳作为气态化合物对于学生而言并不陌生。无论呼入的新鲜空气还是呼出的浊气中都含有二氧化碳。虽然学生在现实生活中有了一些二氧化碳的知识，但都是零散的、不成系统的。通过这节教学，将学生头脑中已有的知识系统化、网络化。与前面的物质学习联系起来，织成知识网。通过本节的学习，完善并提高学生对二氧化碳在自然界、在生命活动中作用的认识。
在氧气、氢气后学习二氧化碳，从学习程序来说对学生并不陌生。如学习物质从物质的物理性质、化学性质入手，到物质的用途学习。物理性质主要学习色、味、态、溶解性、密度、熔沸点等内容。二氧化碳是学生比较熟悉的物质。教学中应发挥学生的主体作用，利用其熟悉的知识激发学习兴趣、提高学习信心，挖掘学生的主动性进行学习。
此节教学的重点是二氧化碳的性质知识的教学。教学中应充分利用化学实验对学生形成知识的重要作用。实验探究对激发学生学习兴趣、提高学生学习能力均有重要作用。
本节知识的教学难度不大，多数内容都为学生比较熟悉的内容，或在小学自然、初中生物学科中已经接触过的知识。教学中应充分意识到这一点选择教学模式和教学方法。
关于二氧化碳性质的教学建议：
充分利用化学实验在学生学习物质性质、形成化学知识的重要作用。利用实验探究式教学模式。
根据学校情况（生源、实验条件）不同，采用开放程度不同的实验探究法学习二氧化碳的性质。
采取小组讨论式学习模式。
联系实际生活、生产学习二氧化碳。
课程结束指导
引导学生依据二氧化碳的性质，学习二氧化碳的用途从用途复习二氧化碳的性质。
课外实验指导
二氧化碳性质实验有条件时可以用干冰来制备，这样能避免用盐酸与石灰石制它的氯化氢气的干扰，使学生对二氧化碳的物理性质、化学性质认识更清楚。建议补充二氧化碳溶解性实验，用U型管做，并为讲二氧化碳与水反应打下良好基础且过渡自然。
教学设计方案１
教学过程：
【引言】
在某农村，曾经发生过这样一件事：一家挖了一口井，很深，大约有十四、五米，因为施工人员在施工时曾在井内烧火，而家人不知。一日，其大女儿想看看井下是否有水，于是沿梯而下，结果很久不见动静，上面的二女儿及邻居一男孩亦跟了下去，结果三人身亡于井中。为什么会出现这种悲剧呢？是谁在作案呢？
原来是二氧化碳在作怪。今天我们来学习二氧化碳。
在空气中，二氧化碳占0.03%，如果超过1%，就对人类有害处，4%～5%人会感到气喘头痛眩晕，10%的含量人就会窒息死亡。
【板书】第三节 二氧化碳的性质
一 二氧化碳的物理性质
【展示】一瓶二氧化碳的气体。
【演示】
如图：两只纸口袋保持平衡，向其中一直口袋中倒入二氧化碳气体，观察现象。
【讲解】二氧化碳是一种无色无味比空气重的气体，在标准状况下，密度是1.977克／升。比空气重。刚才我们介绍的致人死亡的井的底部有较大量的二氧化碳，引起密度大，因此，难于扩散。
【提问】二氧化碳在水中的溶解性如何？举例说明。
【小结】通常状况下，1体积水中能溶解1体积的二氧化碳气体，压强越大，溶解得就越多，如：汽水、啤酒就是高压溶入较多的二氧化碳所形成的。如果将温度降低至－78.5℃（101千帕），气体二氧化碳就变成固体二氧化碳，俗称“干冰”，其含义是“外形似冰，熔化无水”直接变成二氧化碳气体。
【板书】二 、二氧化碳的化学性质：
【演示】
两支燃着的蜡烛都熄灭，且下面的火焰先灭。
【提问】由此实验可得出什么结论？
（学生回答后，老师归纳）
【板书】1.一般情况下，二氧化碳不能燃烧，不支持燃烧，不供给呼吸。
（进一步解释上述事故的发生及蜡烛熄灭的原因）
【讲解】在久未开启的菜窖，干涸的深井等处一定要防止二氧化碳含量过高而危及生命。
【提问】怎样测试菜窖里二氧化碳的含量过高？
（学生讨论后归纳）
【讲解】在菜窖里做一个灯火实验，如果灯火熄灭或燃烧不旺，说明二氧化碳含量高，人不要进去。
【演示】
 
【现象】紫色石蕊试液通入二氧化碳气体后颜色变红，加热后红色褪去，又恢复紫色。
【讲解】二氧化碳溶解在水里生成碳酸（H2CO3），紫色石蕊试液遇酸液变红。碳酸不稳定，加热分解生成水和二氧化碳。
【板书】2.和水反应：
H2O+CO2==H2CO3
【演示】
澄清石灰水中吹二氧化碳气体，观察现象。
【现象】澄清石灰水变浑浊。
【板书】3.二氧化碳使澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2====CaCO3↓+H2O
【讲解】碳酸钙为白色不溶于水的固体，通入过量的二氧化碳气体，碳酸钙溶解变成溶于水的碳酸氢钙
CaCO3+H2O+CO2====Ca(HCO3)2
碳酸氢钙溶液加热后，又变成碳酸钙
广西桂林著名的芦笛岩内的石柱、石笋或溶洞都是长年累月发生上述反应所致。
二氧化碳使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的重要性质，可用之检验二氧化碳的存在。
【讲解】物质的性质决定物质的用途，二氧化碳也有许多重要的用途。
【板书】
三 二氧化碳的用途
1.二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，且比空气重，可用它来灭火。（简介灭火器原理）
2.干冰升华时吸收大量热，可用它做致冷剂或用于人工降雨。
3.工业制纯碱和尿素等。
4.植物光合作用。
【小结】二氧化碳是碳的一种重要化合物，掌握它的性质后合理利用它。
教学设计方案 2
教学重点：二氧化碳的化学性质，既二氧化碳与水、与石灰水的反应
教学过程：
【引入】
找有关温室效应或植物的光合作用的录像放1~2分钟。
提出问题：
1、空气中二氧化碳的含量是多少？
2、多些行否？
3、没有行否？
4、二氧化碳有什么重要性质？
【展开】
教师组织学生实验。
根据学校条件不同，采取不同方案。
方案一：学生以小组形式活动。教师将实验内容提前印成学案发给学生。课堂上简单讲解实验注意事项。而后又学生一小组为单位实验，边实验边填表分析每个实验的现象与结论。最后通过师生共同讨论，板书填表来认识CO2的物理性质、化学性质及用途。
方案二：学生以组为单位活动。教师将实验内容提前印成学案发给学生。教师讲一个实验学生做一个实验，总结一个实验。最后通过师生共同讨论，板书填表来认识CO2的物理性质、化学性质及用途。
方案三：学生边讲边实验。
方案四：教师演示实验，学生与教师共同讨论，逐步得出结论——二氧化碳的物理性质和化学性质。
学生实验：
实验1：观察气体实验
利用简易气体发生装置制取一集气瓶二氧化碳，观察。再将一根燃着的火柴伸到瓶口，观察火柴燃烧的情况。（用小型塑料瓶装）
实验2：溶解性实验
向集满二氧化碳的塑料瓶中加入约一半的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察。
实验3：灭火实验
将二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中，观察
实验 4：密度实验
在自制杠杆天平的两端挂上质量相同的两个纸盒或一次性水杯。杠杆平衡后将集气瓶中的二氧化碳象倒水一样倒入其中一个纸盒或杯子里。观察。
实验5：与水反应实验
在试管中加入少量蒸馏水，滴入2滴紫色试蕊试液，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察。加热试管，使试管内液体沸腾，观察水溶液颜色。
实验6：与石灰水的反应
试管中取少量石灰水，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察石灰水变化。与水反应实验
实验7：趣味实验
打开一瓶汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，另一端伸入一支装有澄清石灰水的试管中，观察。
学案表
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实验名称 |
实验步骤 |
结论 |
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实验1
观察气体实验 |
利用简易气体发生装置制取一集气瓶二氧化碳，观察。再将一根燃着的火柴伸到瓶口，观察火柴燃烧的情况。（用小型塑料瓶装） |
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实验2
溶解性试验 |
向集满二氧化碳的塑料瓶中加入约一半的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察。 |
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实验3
灭火实验 |
将二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中，观察。 |
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实验4
密度实验 |
在自制杠杆天平的两端挂上质量相同的两个纸盒或一次性水杯。杠杆平衡后将集气瓶中的二氧化碳象倒水一样倒入其中一个纸盒或杯子里 |
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实验5
与水反应实验 |
在试管中加入少量蒸馏水，滴入2滴紫色石蕊试液，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察。加热试管，使试管内液体沸腾，观察水溶液颜色。 |
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实验6
与石灰水的反应 |
试管中取少量石灰水，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察石灰水变化。 |
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实验7
趣味实验 |
打开一瓶汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，另一端伸入一支装有澄清石灰水的试管中，观察。 |
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实验名称
实验步骤
结论
实验1
观察气体实验
利用简易气体发生装置制取一集气瓶二氧化碳，观察。再将一根燃着的火柴伸到瓶口，观察火柴燃烧的情况。（用小型塑料瓶装）
实验2
溶解性试验
向集满二氧化碳的塑料瓶中加入约一半的水，立即旋紧瓶盖，振荡，观察。
实验3
灭火实验
将二氧化碳气体慢慢倒入放有燃着蜡烛的烧杯中，观察。
实验4
密度实验
在自制杠杆天平的两端挂上质量相同的两个纸盒或一次性水杯。杠杆平衡后将集气瓶中的二氧化碳象倒水一样倒入其中一个纸盒或杯子里
实验5
与水反应实验
在试管中加入少量蒸馏水，滴入2滴紫色石蕊试液，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察。加热试管，使试管内液体沸腾，观察水溶液颜色。
实验6
与石灰水的反应
试管中取少量石灰水，通入二氧化碳（气体发生装置）一段时间，观察石灰水变化。
实验7
趣味实验
打开一瓶汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，另一端伸入一支装有澄清石灰水的试管中，观察。
总结：
一、二氧化碳的物理性质
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色 |
味 |
态 |
密度 |
溶解性 |
熔沸点 |
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无色 |
无味 |
气体 |
比空气大（1.5倍） |
能溶于水（1：1） |
无色液体、雪状固体“干冰” |
色
味
态
密度
溶解性
熔沸点
无色
无味
气体
比空气大（1.5倍）
能溶于水（1：1）
无色液体、雪状固体“干冰”
二、二氧化碳的化学性质
1． 不支持燃烧，不供给呼吸。（灯火试验）
2． 与水反应
CO2+H2O===H2CO3 (使紫色石蕊试液变红)
H2CO3====CO2+H2O （碳酸饮料）
3． 与石灰水反应
CO2+Ca(OH)2===CaCO3¯+H2O(澄清的石灰水变混浊)
（抹墙）
三、二氧化碳的用途
1． 灭火：Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2
2． 化工产品的原料
3． 制冷剂
4． 植物光合作用
四、石灰是的用途
石灰石、大理石、白垩的主要成分都是：CaCO3
主要用途：
1． 建筑材料
2． 制生石灰：CaCO3=====CaO+CO2
3．制水泥
结束：
讨论：为了使用石灰浆（氢氧化钙）抹的墙壁快点干燥，为什么常常在室内生个炭火盆？为什么开始时，墙壁反而潮湿？
小组讨论，代表发言
生炭火盆是为了生成CO2
C+O2==== CO2
CO2+Ca(OH)2===CaCO3¯+H2O
生成的CaCO3会比较坚硬。但引有水生成，反而开始墙壁会潮湿。
探究活动
1．试设计家庭化学实验证明碳酸饮料中的二氧化碳存在。
2．人体吸入的空气中二氧化碳的体积分数约占0.03%，而呼出的气体中二氧化碳的体积分数约占4%。怎样用实验证明呼出气体中的二氧化碳含量比吸入空气中的二氧化碳含量高。
3．调查报告：结合生活经验，查阅资料，试写出氧气和二氧化碳在自然界中的循环报告。
4．讨论：二氧化碳是如何造成温室效应的？
提示：
1．将碳酸饮料中的二氧化碳气体导入到盛有石灰水的容器中，以检验二氧化碳的存在。
2．略。 3．略。 4．略。
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