資源簡介

《二氧化碳和一氧化碳》重難點突破（第1課時）
一、教材分析
本課題的主要內容是二氧化碳的性質和用途、一氧化碳的性質和用途、二氧化碳對生活環境的影響等。在本節課內容中再次充分體現“結構──性質──用途”三者間的密切關系，還蘊含了“對比”的學科思想，教師在教學中應特別注意學科思想的滲透。
二、重難點突破
1．二氧化碳的物理性質
通常情況下，二氧化碳是無色、無味的氣體，密度比空氣大（或“二氧化碳比空氣重），可溶于水（1體積水約能溶解1體積二氧化碳氣體，加壓溶解更多些）。
在一定條件下，二氧化碳氣體會變成液體或固體。固態二氧化碳叫做“干冰”。干冰升華時，吸收大量的熱。因此干冰常用作“制冷劑”，還可用來“人工降雨”。
在教學中應該注意：
（1）二氧化碳是繼氧氣之后，學生能夠相對系統學習的又一種身邊的化學物質，應該關注讓學生進一步建構“物理性質”的知識體系包括“顏色、狀態、氣味、密度、溶解性、熔沸點、硬度”等內容，從而為學生在后續（乃至高中）物質的學習奠定基礎。
（2）在認識二氧化碳狀態的時候，幫助學生建構起“物質存在的狀態與外界條件有關”的意識。
（3）對于物理性質的獲取途徑，應該幫助學生建立如下學科方法：物質的顏色、狀態可通過觀察獲取（觀察法）；氣味可通過鼻聞獲取（實驗法）；密度即可通過對“存放時瓶口方向的觀察”獲?。ㄓ^察法），還可通過實驗的方法（實驗法）；溶解性則要通過實驗的方法（實驗法），或者查閱數據的方法來判斷（文獻法）。所以在教學中要注意發揮“高低蠟燭”、“瓶癟”、“干冰升華”等幾個看似簡單的實驗的教學功能，不要忽視幾個簡單實驗對學生學科思想方法建構所產生的影響。
（4）對于“升華”（指固態物質不經液態直接變為氣態的現象）的概念，不僅需要學生清楚概念的含義，同時強調化學用語的正確書寫，不要寫成“升化”、“生化”、“生華”等錯誤寫法，化學用語是化學的語言，不能正確使用化學語言也是缺少化學素養的一種體現。
2．二氧化碳的化學性質
（1）二氧化碳本身無毒，但是二氧化碳不能支持呼吸（空氣中含量達到一定值時，能使人窒息死亡）。
（2）一般情況下，二氧化碳不燃燒，也不支持燃燒。
（3）二氧化碳能與水反應生成碳酸，反應的化學方程式為：
CO2?+
H2O?═?H2CO3
碳酸很不穩定，容易分解成二氧化碳和水（受熱分解會更快）：
H2CO3?═?CO2↑＋?H2O
（4）二氧化碳與氫氧化鈣溶液（澄清石灰水）等堿溶液反應：
CO2?＋?Ca(OH)2?═?CaCO3↓＋?H2O
（現象：石灰水變渾濁，常用來檢驗二氧化碳）
CO2?＋?2NaOH?═?Na2CO3?＋?H2O
（5）二氧化碳高溫下與碳反應（第六單元課題1所學）：
CO2?＋?C???2CO
（6）能與水在光照條件下發生光合作用：
H2O
+
CO2??有機物?+
O2
在教學中應該注意：
（1）對于二氧化碳的化學性質，學生通過前面的學習和生活經驗，已經有所認識，本節課的教學任務應該加深學生對這些性質的認識。在二氧化碳是否“與水發生反應”的探究活動中，教師應該尊重學生的思維邏輯，給學生充分提供探究的空間。切忌用教師的思維替代學生的思維，或用教師的方案替代學生的方案，讓學生按照教師的方案進行操作。這些都不是真實的探究活動，都只能說是“戴著探究帽子”的虛假探究活動。同時，這個探究活動需要的儀器較少，操作也簡單，也沒有危險，所以建議在有條件的情況下，盡量給學生提供親自動手探究的機會，有效培養學生的實驗探究能力。
（2）即便有“二氧化碳是否與水發生反應”的探究活動作為基礎，學生在學習本課題的時候，仍然對于“二氧化碳是否與氫氧化鈉溶液發生反應”的探究活動感到困難。建議教師在教學中不要急于求成，應避免提前增加學生學習的內容，人為造成學習的困難，增加學生學習的畏懼感。
（3）在學習二氧化碳“不支持燃燒”這一性質時，教師要注意強調“一般情況下”，不要將問題絕對化，一是以免產生知識性錯誤，二是也為學生未來的學習留有發展的空間。
（4）不要忽視二氧化碳的光合作用，這個反應本身為人類作出了極大貢獻，也是扭轉人們“誤解”二氧化碳的證據之一。同時，這一知識點能夠幫助學生搭建化學學科與生物學科的橋梁，能夠幫助學生將已有的知識活學活用，構建自身的知識體系。
3．二氧化碳對生活和環境的影響
（1）二氧化碳的用途
用途
利用的性質
性質類別
滅火
不燃燒，也不支持燃燒
化學性質
氣體肥料
促進光合作用
化學性質
光合作用
在光照條件下，與水反應生成氧氣
化學性質
制冷劑
（冷藏、保鮮）
干冰升華吸收大量熱
物理性質
人工降雨
干冰升華吸熱，空氣中的水蒸氣迅速冷凝變成水滴
物理性質
制作碳酸飲料
二氧化碳溶于水，并部分與水反應
化學性質
學性質
氣體肥料
促進光合作用
化學性質
光合作用
在光照條件下，與水反應生成氧氣
化學性質
制冷劑
（冷藏、保鮮）
干冰升華吸收大量熱
物理性質
人工降雨
干冰升華吸熱，空氣中的水蒸氣迅速冷凝變成水滴
物理性質
制作碳酸飲料
二氧化碳溶于水，并部分與水反應
化學性質
（2）溫室效應
溫室效應產生的原因（略）。
產生溫室效應的氣體除二氧化碳外，還有臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷（商品名為氟利昂）等。
控制溫室效應的主要措施有：①減少使用煤、石油和天然氣等化石燃料，更多地利用太陽能、風能、地熱等清潔能源；②促進節能產品和技術的進一步開發和普及，提高能源的生產效率和使用效率；③大力植樹造林，嚴禁亂砍濫伐森林；④采用物理或化學方法，人工吸收二氧化碳等等。
在教學中應該注意：
（1）要將二氧化碳的性質與用途結合起來進行教學，要體現“性質決定用途，用途體現性質”的學科思想。
（2）引導學生辯證的認識“溫室效應”的利與弊，培養學生辯證地看待問題的意識。
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教學片斷　“兩只蝴蝶”引發的探究活動
環節一、創設學習情境，引發學生探究欲望
上課前的課間幾分鐘，教師在教室中播放著《兩只蝴蝶》，引得很多學生也在小聲或大聲的跟唱，課堂觀察組的幾位老師，既被歌聲感染者，也在心中猜忌著“老師播放《兩只蝴蝶》的用意是什么呢？”很快上課鈴聲響了，我們心中的疑惑也有了答案。
【師】龐龍的《兩只蝴蝶》好不好聽？
【生齊】好聽！
【師】老師這兒也有幾只蝴蝶，（老師拿出兩支紫色的蝴蝶），你們知道老師的兩支蝴蝶是什么紙作成的嗎？
【生齊】紫色的紙。
【師】（笑了）是紫色的紙，可是，這紫色是我自己染的色，你們想知道我用什么染的色嗎？
【生齊】想。
【師】紫色石蕊。
【生1】老師，紫色石蕊是什么東西??？
【師】問得好！紫色石蕊是一種色素，遇到某些物質能夠變色，有時候變成紅色，有時候變成藍色，那要看它遇到什么物質了，我們在第十單元還會更詳細地學習有關它的知識。下面我先請紫蝴蝶們給大家表演一個短劇。請大家欣賞：
劇情一：教師在一盛有少許熱水的盤子中（很少的溫水即可，目的是讓后面的現象更明顯），然后再盤子中加入幾塊干冰，立即產生大量的云霧。
劇情二：（教師畫外音）有兩只紫色蝴蝶飛呀飛（學生自動給老師伴唱“飛過叢林，飛過小溪水”），飛著去看人間仙境（指剛才制作的干冰云霧）。
劇情三：（教師畫外音）忽然，天降小雨（同學幫忙用噴壺噴水），趕緊跑，可惜其中的一只蝴蝶沒躲開，被淋了個“落湯蝶”（老師故意讓其中一只蝴蝶被噴水）（學生哄堂大笑）。
劇情四：（教師畫外音）趕緊躲一躲呀，兩只蝴蝶分別飛進了兩只集氣瓶（里面均盛有二氧化碳氣體）。
劇情五：（教師畫外音）外面的雨停了，紫蝴蝶們出來吧。咦！同學們，你們發現了什么？”
【生】被雨淋濕的“紫蝴蝶”變成了“紅蝴蝶”（學生們睜大眼睛，困惑不已）。
【師】同學們看完剛才的“蝴蝶劇”有什么問題嗎？
學生提出的問題主要有：（1）“云霧”是怎么產生的？（2）集氣瓶中的氣體是什么？（3）“紫蝴蝶”為什么會變成“紅蝴蝶”？
環節二、探究二氧化碳的物理性質
問題1：有沒有同學猜出來老師是用什么物質制造出來的“云霧”呢？
有學生能夠說出“干冰”，并能夠說出“干冰是二氧化碳固體”；教師追問“干冰是怎么形成云霧的？”，并引導學生分析得出：干冰能夠升華，升華時吸收熱量，使周圍空氣溫度降低，水蒸氣冷凝產生“云霧”。
問題2：集氣瓶中盛的是二氧化碳氣體，通過對剛才老師表演“蝴蝶劇”的觀察，你發現了二氧化碳有哪些物理性質呢？并說明判斷的依據。
【生1】直接觀察得知二氧化碳是一種無色無味氣體。
【師追問】“氣味”你是怎么觀察到的？（眾生笑）
【生1】（不好意思笑笑）應該聞一聞。并按照老師要求到講臺前聞二氧化碳氣味，證明“無味”。
【師追問】二氧化碳一定是“氣體”嗎？
【生1】是。
【生2】不一定，剛才老師表演時用的干冰就是二氧化碳的固體。
【師】很好，你觀察非常細致。應該說“通常情況下，二氧化碳是氣體”，一定條件下，二氧化碳也可以轉化為液體、固體，比如生活中有“液體二氧化碳滅火器”，剛才大家也看到了固體二氧化碳——干冰。
【生3】根據集氣瓶口向上，推測“二氧化碳密度比空氣大”。
【師追問】你的推測很有道理。那么大家現在可以討論一下，可以設計一個實驗更科學、更直觀的證明二氧化碳的密度比空氣大嗎？
學生提出的方法有：（1）書上的“二氧化碳熄滅階梯型的蠟燭”方法（如圖1所示）；（2）利用簡易天平傾倒二氧化碳（如圖2所示）。
圖1　　　
　　　　圖2
教師演示了方法（1），即圖1所示實驗，其他均留給學生課下繼續自主探究。
【生4】根據“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”說明二氧化碳能夠溶于水。
【師追問】同學們同意他的觀點嗎？
學生們意見不一致，認為使“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”的原因可能有如下幾個：（1）是二氧化碳使“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”；（2）是水使“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”；（3）是二氧化碳和水發生生成了新物質使“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”。
環節三、探究“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”的原因（即二氧化碳與水的反應）
問題3：請同學們利用桌上的儀器藥品探究“紫蝴蝶”變“紅蝴蝶”的原因到底是什么？
學生利用教師提供的二氧化碳氣體、水、紫色紙蝴蝶進行實驗探究活動，教師引導學生在探究觀察中要注意通過對比實驗，并注意控制變量。
圖3
通過探究活動，學生得出二氧化碳能夠與水反應，生成的新物質能夠使石蕊變成紅色。生成的新物質叫作“碳酸”，反應的化學方程式為：CO2?+
H2O?═?H2CO3。
【師】再給大家表演一個小魔術（即教材實驗6-4）。
圖4
問題4：描述你觀察到的現象，并解釋產生現象的原因。
【生5】現象是：塑料瓶變癟；原因是：二氧化碳與水反應，瓶內壓強變小，所以塑料瓶變癟。
【師追問】有不同意這位同學觀點的嗎？
【生6】也有可能是二氧化碳溶于水使瓶內壓強變小，塑料瓶才變癟的。
【師再次追問】你同意哪位同學的觀點呢？
教師引導學生對兩位同學的觀點對比分析，得出：二氧化碳能溶于水，通常情況下1體積水能溶解1體積二氧化碳；溶于水的二氧化碳一部分和水發生了反應。
【師繼續演示實驗】打開塑料瓶蓋，劇烈振蕩塑料瓶。
問題5：描述你觀察到的現象，并解釋產生現象的原因。
教師引導學生根據實驗現象分析得出：碳酸不穩定，容易分解，受熱分解的速率會更快。碳酸分解的化學方程式為：H2CO3?═?CO2↑?+
H2O。
環節四、討論二氧化碳的其他化學性質
問題6：根據前面的學習和生活經驗，你還知道二氧化碳有哪些化學性質？
教師引導學生分析得出：二氧化碳能與氫氧化鈣溶液（澄清石灰水）等堿溶液反應：CO2?＋Ca(OH)2?═?CaCO3↓＋?H2O?（現象：石灰水變渾濁，常用來檢驗二氧化碳）；二氧化碳高溫下與碳反應：CO2?＋?C???2CO；能與水在光照條件下發生光合作用：H2O
+
CO2?有機物+
O2等。
環節五、二氧化碳對生活和環境的影響（略）

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