資源簡(jiǎn)介

《二氧化碳的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析
（一）教材的地位和作用
二氧化碳是“物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用”學(xué)習(xí)主題中繼氧氣、水之后又一個(gè)重要的教學(xué)對(duì)象。本課是通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)二氧化碳的重要性質(zhì)，進(jìn)一步建立認(rèn)識(shí)物質(zhì)的一般思路、方法同時(shí)提升探究能力，進(jìn)一步完善元素、化合物的知識(shí)，發(fā)展物質(zhì)觀。也為酸堿鹽的學(xué)習(xí)打下必要的基礎(chǔ)。
（二）學(xué)情分析
學(xué)生已有來自生活經(jīng)驗(yàn)，課程學(xué)習(xí)中獲取的對(duì)二氧化碳部分性質(zhì)、用途的感性認(rèn)知，缺乏從化學(xué)學(xué)科的角度，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)分析、推理等方法獲取對(duì)物質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)。他們也具備一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ骄磕芰€需進(jìn)一步培養(yǎng)。
2022版化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本課的內(nèi)容及學(xué)業(yè)要求也分別給出了說明：認(rèn)識(shí)二氧化碳的主要性質(zhì)及與用途的關(guān)系；能通過實(shí)驗(yàn)說明二氧化碳的性質(zhì)，并能用化學(xué)方程式表示；能進(jìn)行證據(jù)推理，初步分析和解決相關(guān)綜合問題，從辯證角度評(píng)價(jià)二氧化碳等 。
因此，結(jié)合上述分析和依據(jù)，我從化學(xué)觀念、科學(xué)探究與實(shí)踐、科學(xué)思維、知識(shí)遷移四個(gè)維度確立了以下教學(xué)目標(biāo)
（三）教學(xué)目標(biāo)
（1）通過實(shí)驗(yàn)探究與實(shí)踐，掌握CO2的主要性質(zhì)。建立與用途的關(guān)系。
（2）能初步正確書寫CO2與水、石灰水反應(yīng)的方程式。
（3）能初步通過自主探究獲取知識(shí)，并嘗試分析具體問題。
（4）能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行描述、分析，歸納。體會(huì)化學(xué)研究物質(zhì)的方法，發(fā)展學(xué)生思維能力。
（5）能解釋生活中的一些實(shí)際問題，正確認(rèn)識(shí)CO2。保持對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣。
（四）教學(xué)重難點(diǎn)
根據(jù)本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)和學(xué)生特點(diǎn)，我將二氧化碳的主要性質(zhì)及探究過程確立為本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)，而難點(diǎn)是控制變量法探究二氧化碳與水反應(yīng)，進(jìn)一步形成科學(xué)探究的思想與方法。
二、教法、學(xué)法分析
為達(dá)成以上學(xué)習(xí)目標(biāo)和重難點(diǎn)有效突破，我將以問題啟發(fā)、驅(qū)動(dòng)學(xué)生積極參與多組實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，適當(dāng)、適度的引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納。學(xué)生也在合作與探究中勇于動(dòng)手實(shí)踐，敢于提出自己的觀點(diǎn)，通過做中學(xué)，學(xué)中做完成知識(shí)的自我構(gòu)建和能力提升。
三、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的依據(jù)和意義
這張思維導(dǎo)圖充分說明實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)本課知識(shí)呈現(xiàn)和學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要性。為此，我結(jié)合實(shí)際教學(xué)和學(xué)生目前的能力水平我對(duì)本課兩個(gè)實(shí)驗(yàn)做了相應(yīng)改進(jìn)。
（一）教材中提供了“階梯蠟燭”實(shí)驗(yàn)（如圖一）教學(xué)二氧化碳密度大于空氣、不燃燒也不支持燃燒的性質(zhì)。從而發(fā)展證據(jù)推理、預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)的思維能力。
實(shí)際教學(xué)中階梯蠟燭的實(shí)驗(yàn)操作會(huì)因二氧化碳傾倒方式和速率干擾導(dǎo)致高的蠟燭先滅,影響學(xué)生的判斷。所以我用一個(gè)小T型管解決了這個(gè)不必要的意外（如圖二）。將T型管固定在高、低不同的兩只蠟燭的對(duì)面，點(diǎn)燃蠟燭后緩慢按壓充有CO2的氣囊，使得氣流較緩得從T型管兩側(cè)均等流出，學(xué)生能詳實(shí)的觀察到蠟燭由低到高依次熄滅。提高實(shí)驗(yàn)成功率，更有助于學(xué)生在看到氣流與蠟燭接觸相對(duì)公平的環(huán)境下做出對(duì)現(xiàn)象的正確描述和性質(zhì)歸納。
（二）教材以一組“誰使紫色石蕊小花變紅” 的探究活動(dòng)（如圖三）教學(xué)二氧化碳能與水反應(yīng)，同時(shí)初步體驗(yàn)“控制單一因素”的科學(xué)探究，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)和興趣。
但該實(shí)驗(yàn)步驟一便告訴學(xué)生酸能使石蕊變紅，這會(huì)限制他們的思考，而且需要多瓶二氧化碳。因此也有這樣改進(jìn)的——將濕潤(rùn)的和干燥的石蕊試紙串在一起，通入CO2 一段時(shí)間后多個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一同呈現(xiàn)，再對(duì)比分析，耗時(shí)短效率高。但整合到一起，涉及實(shí)驗(yàn)因素多，信息量大。在新課教學(xué)環(huán)節(jié)中初次通過“控制變量” 的思想展開實(shí)驗(yàn)探究，對(duì) “喝碳酸飲料而不知其因” 的學(xué)生是有一定難度的，并且缺失了學(xué)生由逐步猜想到實(shí)驗(yàn)結(jié)論過程中的思維碰撞。所以我本著實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易操作，節(jié)約藥品的同時(shí)又尊重學(xué)生目前的思維能力，給與學(xué)生體驗(yàn)空間，幫助學(xué)生知識(shí)高點(diǎn)自我推動(dòng)的原則，做了一個(gè)靈感來自廚房中調(diào)味盒的“盲盒實(shí)驗(yàn)”（如圖四）。一號(hào)盒和二號(hào)盒之間有一個(gè)活動(dòng)的隔板，使得二氧化碳可二次利用，三號(hào)盒可避免噴灑的酸污染桌面。具體的呈現(xiàn)請(qǐng)看接下來的教學(xué)過程。
四、教學(xué)過程
我以“學(xué)生為主體”的原則，通過“創(chuàng)設(shè)情景、引入新課——師生互動(dòng)、探索新知——課堂小結(jié)、整理新知——課堂練習(xí)、鞏固提升”四個(gè)環(huán)節(jié)展開教學(xué)，
（一）創(chuàng)設(shè)情景、引入新課
學(xué)生通過觀看的一組圖片信息知道本節(jié)課學(xué)習(xí)對(duì)象——二氧化碳并說一說判斷理由、依據(jù)。營(yíng)造課堂氛圍同時(shí)也了解學(xué)生基礎(chǔ)。
（二）師生互動(dòng)、探索新知
1.活動(dòng)1：階梯蠟燭實(shí)驗(yàn)——二氧化碳密度大于空氣、不燃燒也不支持燃燒
通過學(xué)生已有的認(rèn)知猜一猜 “階梯蠟燭實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生參與探究。再通過“二氧化碳滅火利用什么性質(zhì)”的問題解答，幫助學(xué)生樹立性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)的物質(zhì)觀。
2.活動(dòng)2：軟塑料瓶變癟——二氧化碳能溶于水
在已學(xué)的二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取的基礎(chǔ)上以問題驅(qū)動(dòng)學(xué)生分組進(jìn)行“軟塑料瓶變癟”的實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)到二氧化碳能溶于水，故一般不用排水法收集。
3.活動(dòng)3：探究“誰使紫色石蕊小花變色”——二氧化碳能與水發(fā)應(yīng)
（1）初階思維——認(rèn)為二氧化碳或水使其變色
首先以“紫色石蕊試液中通入二氧化碳而變紅的實(shí)驗(yàn)”引出探究問題—— “誰使紫色石蕊變色”，以學(xué)生目前的認(rèn)知，能給出的猜想就是“二氧化碳或水”。我們就順著學(xué)生給出的想法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生觀察、歸納出二者都不能使紫色石蕊干花變色。 “你猜對(duì)了嗎”足可以激起學(xué)生的勝負(fù)欲，推動(dòng)學(xué)生的思維第一次提升——大膽猜測(cè)是水和二氧化碳的共同作用。
（2）思維一次發(fā)展——二氧化碳和水的共同作用
“事實(shí)真如我們所想嗎”，調(diào)足學(xué)生的好奇心。此時(shí)便只需拉開二氧化碳和水之間的隔板，當(dāng)學(xué)生看到2號(hào)盒中濕潤(rùn)的紫花變紅后成就感十足。但學(xué)生多半還未能聯(lián)想到二者發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的事實(shí)以及究竟是哪種物質(zhì)使其變色。
（3）思維二次提升——知道二氧化碳與水發(fā)應(yīng)生成碳酸使其變色
在這恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)給學(xué)生補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)，推動(dòng)學(xué)生的思維二次提升——往另外兩朵紫色石蕊干花上分別噴灑和稀鹽酸白醋，打開學(xué)生的思維——知道酸能使紫色石蕊變紅，自然就聯(lián)想到二氧化碳與水發(fā)生反應(yīng)也生成了酸。
學(xué)生再根助我給出的提示——該反應(yīng)屬于化合反應(yīng)，嘗試自己寫出該反應(yīng)方程式。借此也診斷并發(fā)展學(xué)生用化學(xué)符號(hào)表征物質(zhì)變化的水平。最后通過紅色小花又變回紫色，學(xué)生推斷歸納出——碳酸不穩(wěn)定易分解，樹立物質(zhì)間可相互轉(zhuǎn)換的觀念，也為下一個(gè)知識(shí)點(diǎn)教學(xué)做準(zhǔn)備。
（4）實(shí)例分析，體會(huì)化學(xué)與生活的密切關(guān)系
通過“雪碧、可樂為何叫碳酸型飲料？”的實(shí)例分析，體會(huì)化學(xué)與生活的密切關(guān)系。再次建立性質(zhì)決定用途、用途體現(xiàn)性質(zhì)的思想。
4.活動(dòng)4：學(xué)中做、做中學(xué)——二氧化碳能與氫氧化鈣反應(yīng)
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：雪碧中含有二氧化碳?xì)怏w。
鑒于學(xué)生對(duì)“二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁”的事實(shí)及檢驗(yàn)二氧化碳非常熟悉，教材中沒有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。我便順勢(shì)接著上一環(huán)節(jié)的“雪碧”話題，創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案動(dòng)手實(shí)踐證明——雪碧中含有二氧化碳?xì)怏w，避免知識(shí)點(diǎn)的枯燥說教也發(fā)展了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平和操作能力。
（2）學(xué)生溫故知新，體現(xiàn)大概念教學(xué)
讓學(xué)生在已有的氧化物知識(shí)基礎(chǔ)上，補(bǔ)全二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)的方程式，進(jìn)一步落實(shí)用反應(yīng)原理建立物質(zhì)觀和知識(shí)遷移應(yīng)用能力的教學(xué)目標(biāo)。
5.活動(dòng)5：認(rèn)識(shí)干冰及用途
觀看視頻，知道干冰，豐富對(duì)二氧化碳的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣。
（三）課堂小結(jié)、整理新知
學(xué)生推動(dòng)我將本節(jié)課二氧化碳的性質(zhì)分類填入我畫的瓢蟲的合適位置里，再與學(xué)生共同梳理其主要性質(zhì)與用途的對(duì)應(yīng)關(guān)系。再次體現(xiàn)學(xué)生的主體性。
（四）課堂練習(xí)、鞏固提升
1.將雞蛋在石灰水中浸泡后取出可保鮮很久，為什么？
2.你怎么看待二氧化碳的功與過？你是怎么看待溫室效應(yīng)的？
通過上述兩個(gè)由基礎(chǔ)到開放性問題的解答，鞏固本課重點(diǎn)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的同時(shí)形成正確看待二氧化碳的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

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