基于主題情境的初中化學教學設計

一、教材分析

二氧化碳性質和用途涵蓋二氧化碳的基本性質、化學反應以及其在日常生活中的應用。本課內容與學生的日常生活密切相關，有助于培養學生的實踐能力和科學素養。

二、學情分析

九年級的新生對化學知識的學習有著強烈的好奇心，在這節課之前他們已經學習了氧氣的性質和制備，對化學方程式的書寫已不再陌生，不過教學的重難點并沒有改變，從學生的知識儲備方面來看，在日常的生活中他們對CO2的知識也有很多接觸，比如喝汽水、植物光合作用的原料等；從學生的身心發展特點來看，他們往往喜歡通過探究或者化學實驗來得到某一物質的化學活動規律，因此，在教學中，教師可以通過創設主題情境有意識地培養學生的化學探究能力，提升學生的化學學習興趣。

三、教學目標

1.了解二氧化碳的性質，包括物理性質和化學性質。

2.掌握二氧化碳的用途和環境影響。

3.培養實驗探究能力、觀察能力和分析能力。

4.培養科學素養和環保意識。

四、教學重難點

教學重點：二氧化碳的性質和用途。

教學難點：二氧化碳與環境的關系。

五、設計思路

本節課以二氧化碳的性質和用途為主題，通過實驗探究和實際應用案例，引導學生了解二氧化碳的基本性質、用途和環境影響，培養學生的科學素養和探究能力。同時，通過主題情境的創設，激發學生的學習興趣和積極性，提高學生課堂參與度和教學效果。

六、教具和多媒體資源

1.投影儀及課件PPT。

2.實驗器材：二氧化碳的發生裝置、收集裝置、燃燒的酒精燈及澄清石灰水等。

3.視頻材料：二氧化碳在生活中的用途及環境影響的相關視頻。

七、教學方法及學法指導

本課采用主題情境教學法，結合生活實例，引導學生探究二氧化碳的性質和用途。通過實驗、討論、歸納等方式，讓學生深入理解二氧化碳的性質及其在生活中的應用。

八、教學過程

（一）創設情境，導入話題

師：同學們，在《西游記》電視劇中我們會看到天宮云霧繚繞的場景，你們想知道這是怎么來的嗎？（借助多媒體出示相關圖片、視頻）

生（齊）：想。

師：實際上，老師在實驗室也可以為大家創造出這樣的一個情境。我們先來取出適量的冰塊放入大燒杯中，然后向其中倒入熱水，我們看到云霧從這個燒杯中很快涌現出來了，大家知道這是為什么呢？其中這個氣體又有什么用呢？這就與我們今天所要學習的內容——二氧化碳的性質和用途有很大的關系。

師：在學習二氧化碳之前，老師想請大家回顧一下我們上節課學習制取它的一個過程，那么制取它的原理和實驗裝置是什么呢？我們采用了CaCO3和HCl發生化學反應產生CO2的過程，同時使用了固液不加熱型的發生裝置以及向上排空氣法的收集裝置，那這種方法制取二氧化碳大家認為它純凈嗎？為什么？

生：不純凈。因為可能會有空氣或者氯化氫氣體的存在，那好，今天我們就采用一種新型的方式來制取二氧化碳，探討一下它的性質和用途。

（設計意圖：以復習舊知為基礎，創設真實情境，激發學生好奇心，提高課堂效率。）

（二）展示情景，探究實驗

師：我們在保鮮袋中放入適量的冰塊，然后將它壓扁密封，大家過一段時間可以觀察一下保鮮袋的變化情況，為了節約課堂時間，老師在上課之前已經用相同的保鮮袋放入了相同的冰塊，大家對比一下兩個保鮮袋有什么差別呢？

生；保鮮袋變鼓了。

師：這是什么原因造成的呢？變鼓是因為有什么樣的氣體存在？剛才放入的冰塊真的是冰塊嗎？接下來就進行我們的實驗。首先，我們取出適量的澄清石灰水倒入小燒杯中，然后將氣體傾倒在澄清石灰水上方，同學們來觀察一下，現在又產生了什么變化？

生：石灰水變渾濁了。

師：那為什么石灰水會變渾濁呢？是什么樣的氣體使它變渾濁了呢？

生：二氧化碳。

師：這個過程實際上是干冰升華產生的二氧化碳氣體，那這個冰塊是真的冰塊嗎？

生：不是。它是固態的二氧化碳。

師：非常棒！CO2可以由固體直接變為氣體，而我們知道，如果日常中的冰塊變成氣體的話要經歷液態的一個過程？那通過這樣的實驗實際上就明確了我們保鮮袋中收集到的氣體就是二氧化碳。接下來，利用這個氣體進行相關的二氧化碳性質實驗。首先，將蒸餾水倒入保鮮袋中，密封后振蕩，我們觀察有什么變化呢？

生：袋子變癟了，沒有剛才鼓了。

師：那為什么沒有剛才鼓了呢？小組討論，共同猜想。

生：氣體被吸收了。

師：在這個時候，我們就可以提出問題1：二氧化碳是否溶于水呢？問題2：保鮮袋變癟僅僅是因為二氧化碳溶于水這一個原因嗎？

生：不是。

師：那再進行另外一個實驗，探究一下這個過程。探究之前老師將為大家引入另外一個物質——石蕊，它是一種色素，通常情況下，會呈現為紫色，遇見酸會呈現紅色，遇見堿會呈現藍色。在實驗室常采用這個藍色的石蕊試紙去檢驗物質具有一定的酸性，請大家注意觀察實驗現象，老師將二氧化碳分別傾倒在這個藍色石蕊試紙上（兩個試紙一個是濕潤的，一個是干燥的）。

生：濕潤的石蕊試紙變成紅色了，而干燥的試紙沒有變化。

師：通過這個實驗，我們發現CO2是可以和H2O發生反應生成酸性的碳酸。以上兩個實驗說明CO2接觸水既有物理變化過程，也有化學變化過程。那么在我們日常生活中，二氧化碳有什么作用呢？

生：可以滅火。

師：大家是否知道CO2還可以進行光合作用？

生：是的。

師：那接下來針對滅火進行一個探究，首先展示利用CO2滅火的過程。首先，將CO2氣體傾倒進燒杯中，接下來，點燃提前浸泡在硫酸銅溶液以及酒精中的酒精燈的棉線，大家注意觀察現象，發現了什么呢？

生：當酒精燈棉線伸到CO2中時滅掉了，當它拉出來的時候又復燃了。

師：通過這個實驗說明CO2既不燃燒也不支持燃燒，同時，燒杯下方的熄滅說明CO2的密度是大于空氣的，其中硫酸銅溶液的作用是使火焰呈現顏色更加便于觀察，CO2是不是對所有的物質著火都可以進行滅火呢？

生：不是。

師：有同學提出疑問。我們來驗證一下，先取出兩塊干冰，然后取適量的鎂條，放在干冰的上方再取出一個長的鎂條將它在酒精燈上點燃，將其放在干冰上方，蓋上冰塊會發現什么？

生：發光發亮。

師：沒錯，我們看到鎂條在干冰中燃燒。實際上說CO2也可以作為某些物體燃燒的一個條件。觀察一下發生反應之后產生的物質有什么？

生：有白色的氧化鎂和黑色的碳。

（設計意圖：培養學生分析問題的能力。）

（三）融入情境，鞏固練習

（教師出示幾道題目，讓學生回答）

題目1：下列氣體中不能用來滅火的是（? ）

A.氮氣 B.二氧化碳 C.氧氣

生：老師，氧氣不能用來滅火。

師：是的，氧氣是助燃劑，不能用來滅火。所以正確答案是C.氧氣。

題目2：下列反應不產生CO2的是（? ）

A.天然氣燃燒

B.大理石和稀鹽酸反應

C.氫氣的燃燒

D.蠟燭燃燒

生：老師，我選C。因為2H2+O2→2H2O，氫氣和氧氣在一定條件下生成了水。

師：非常好。A.天然氣的主要成分是甲烷，燃燒生成的是二氧化碳和水，所以不選。B.大理石和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，不選。C.氫氣燃燒生成水，不產生CO2，所以正確。D.蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，所以也是錯誤的。

（設計意圖：幫助學生加深對二氧化碳相關性質和用途的理解，培養學生解決和分析問題的能力。）

（四）拓展情境，歸納小結

師：課后請大家對CO2這一部分內容進行進一步探究，請同學們在學案上完成對CO2性質和用途的總結。我們請一位同學為我們總結一下CO2的性質和用途。

生：CO2的物理性質：CO2是可以溶于水的，密度比空氣大。

生：CO2能夠使得澄清石灰水變渾濁，使紫色石蕊試紙變紅色，還能使火焰熄滅，與鎂條產生劇烈的化學反應。

師：很棒！這節課我們學習了利用干冰升華制取CO2，同時也學習了CO2的相關性質和用途，二氧化碳的密度比空氣大，可以滅火；還能與水反應生成碳酸；同時也可以用來制作碳酸飲料和干冰等。在日常生活中，CO2與我們的生活息息相關，CO2過量會導致全球變暖，造成溫室效應，需要辯證地認識這個物質。好，同學們，這節課我們就上到這里，我們下節課再見！

（設計意圖：通過總結評價，幫助學生梳理知識體系，鞏固學習成果。）

九、教學反思

（一）成功之處

1.主題情境設置巧妙

通過將二氧化碳的性質和用途融入實際生活情境，讓學生更容易產生興趣，也更容易理解。

2.實驗教學設計生動有趣

通過實驗探究二氧化碳的性質，讓學生親身體驗，加深學生對知識的理解。

3.教學內容豐富多樣

通過講解、實驗、小組討論等多種形式，讓學生在輕松愉快的氛圍中掌握知識。

（二）不足之處

1.實驗操作難度較大

部分實驗操作較為復雜，需要學生具備一定的實驗技能，對于一些學生來說可能存在困難。

2.部分內容較為抽象

二氧化碳的性質和用途涉及一些較為抽象的概念，對于一些學生來說可能難以理解。

（作者單位：吳江區青云實驗中學）

編輯：溫雪蓮

作者簡介：蘇瑞（1994—），女，漢族，江蘇淮安人，中小學二級，本科，研究方向：初中化學。