資源簡介

大自然中的二氧化碳
一、教學目標
1、知識與技能
(1) 了解自然界中二氧化碳的循環及其含量變化對環境可能造成的影響；
(2) 知道二氧化碳的主要的物理及其化學性質和用途；
(3) 提高和鍛煉學生收集加工簡單信息的能力，分析解決問題的能力。
2、過程與方法
(1) 通過觀察演示實驗的現象，培養學生分析和解決問題的能力；
(2) 通過讓學生參與實驗去探究及驗證二氧化碳的性質，培養學生的實驗能力；
3、情感態度與價值觀
(1) 認識維持自然平衡、人與自然和諧相處的重要性，強化保護環境、解決環境問題的意識；
(2) 繼續提高學生學習化學的好奇心和探究的欲望，激發和發展學生學習化學的興趣；
(3) 通過探究活動，培養學生求實、創新、嚴謹、合作的科學品質，集體協作的團隊精神。
二、教學重點
1、二氧化碳的物理性質、化學性質。
2、二氧化碳在生活、生產中的用途。
三、教學難點
1、二氧化碳的物理、化學性質。
2、理解二氧化碳在自然界中的產生途徑及其對環境造成影響的原因。
四、教學方法
實驗探究法、講解分析法、啟發法
五、課時安排
1課時
六、教學過程
< 導入> 在《空氣的成分》一節中我們學過了空氣的成分及其各自的含量，從中知道空氣中的主要成分之一就是氧氣，我們呼吸時吸入的有用氣體就是它，而在它進入我們體內后就會在經歷過一番變化之后就會變成另一種氣體，他就是二氧化碳！我們今天這一節課就一起來研究學習二氧化碳的相關知識。
第一站： 二氧化碳在自然界中產生及其消耗的途徑，減少CO2 的方法
<提問 > 在以前學習的基礎上，大家用二分鐘時間討論下列問題，每一小組派一個代表作答：
1、 除了呼吸作用會產生二氧化碳之外，還有哪一些途徑會產生二氧化碳？
2、 既然有產生二氧化碳的途徑，為什么二氧化碳的含量卻趨于一個相對固定的數值而未直線陡增？
<學生 >討論，并回答
<小結> 1、總結二氧化碳在自然界中產生及其消耗的途徑
2、結合產生CO2 的途徑分析出減少CO2 的方法
二氧化碳的產生途徑 二氧化碳的消耗途徑 減少CO2 的方法
① 動植物的呼吸作用 ；② 煤、石油、天然氣等化石燃料大量使用； ③ 微生物的分解作用 。 綠色植物的光合作用 ① 減少化石燃料的燃燒；② 開發、研究清潔能源；③ 多植樹造林 。
<討論 > 二氧化碳的含量對環境的影響。
<引導 > 教師結合學習氧氣的方法引導學生從性質（物理性質、化學性質）、用途方面逐次引導學生由實驗探究二氧化碳的性質。
第二站：二氧化碳的物理性質
<實驗探究>教師通過實驗引導學生觀察盛有二氧化碳的集氣瓶。
<實驗視頻>如視頻材料中，將二氧化碳倒入事先已經調節平衡的其中一只紙袋中。
< 討論 > 教師引導學生觀察并分析觀察到的現象。
< 小結 > 無色無味的氣體，密度為1.977g/L,比空氣大（可像液體那樣傾倒）。能溶于水（通常1體積水約能溶解1體積二氧化碳，增大壓強還會溶解得更多些）。
在加壓和降溫冷卻的情況下，二氧化碳會變成固體，稱為“干冰”。干冰可以升華，直接變成氣體。
第三站：二氧化碳的化學性質
< 師生互動>教師學生由生活經驗得出二氧化碳的常見的化學性質：
< 小結 >（1）二氧化碳不能供給呼吸。
（2）二氧化碳能參與綠色植物的光合作用
文字表達式： 化學方程式：
二氧化碳 + 水 葡萄糖 + 氧氣 CO2 + H2O C6H12O6 + O2
<實驗探究> 如圖:向放有燃著的高地不同的蠟燭的燒杯中倒入事先收集好的二氧化碳氣體，觀察
現象。—— 教師演示
< 小結 >（3）一般情況,二氧化碳不能燃燒,不支持燃燒。
<資料介紹> 結合第一節課中“氫氧化鈉溶液能使無色酚酞變紅的現象”等相關問題講解紫色石蕊試液的性能遇到酸性液體會變紅，遇到堿性液體會變成藍色。
第四站：二氧化碳與水的反應
<實驗探究1> 將二氧化碳通入到裝有滴加有紫色石蕊試液的試管之中 —— 學生完成
< 討論 > 教師引導學生觀察并分析觀察到的現象。
< 小結 >（4）能與水反應
實驗：將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的水中。
現象：液體由紫色變為紅色。
原因：CO2 與H2O 反應生成H2CO3, H2CO3具有酸性，能使紫色石蕊試液變紅。
文字表達式：二氧化碳 + 水 — 碳酸 化學方程式：CO2 + H2O = H2CO3
<提問> 若我們對上述變紅的液體進行加熱又會觀察到什么現象呢？
<實驗探究2 >加熱上述變紅的試液。—— 學生完成
< 討論 > 教師引導學生觀察并分析觀察到的現象。
<小結 >現象：液體中冒出氣泡；試液由紅色變為紫色。
原因：H2CO3不穩定，受熱分解為CO2 與H2O，酸性物質不復存在，故而變回原來的顏色。
文字表達式： 碳酸 加熱 水 + 二氧化碳 化學方程式： H2CO3 △ H2O + CO2↑
第五站：二氧化碳與氫氧化鈣反應
<實驗探究>將二氧化碳氣體通入澄清石灰水Ca(OH)2的水溶液中。—— 學生完成
< 討論 > 教師引導學生觀察并分析觀察到的現象。
< 小結 >現象：澄清石灰水變渾濁。
文字表達式：二氧化碳 + 氫氧化鈣— 碳酸鈣 + 水 化學方程式：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3 ↓ + H2O
< 討論 >為了使用石灰漿[Ca(OH)2的懸濁液]抹的墻壁快點干燥，為什么常常需在室內生一個炭火盆？
為什么開始放炭火盆時，墻壁反而潮濕？
< 小結 >注意：上述反應常用于檢驗CO2的方法及其解釋石灰水不能敞口放置及敞口放置一段時間后會出現一層白膜。
※實驗1：繼續向上述變渾濁的體系內通入二氧化碳氣體。（酌情補充實驗并引導學生分析）
現象：變渾濁的體系變得澄清。
文字表達式：二氧化碳 + 水 + 碳酸鈣 —碳酸氫鈣 化學方程式： CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3 )2
※實驗2：加熱上述變澄清的體系。
現象：變澄清的體系變得渾濁。
文字表達式：碳酸氫鈣 加熱 二氧化碳+水+ 碳酸鈣
化學方程式: Ca(HCO3)2 △ CO2 ↑+ CaCO3↓+ H2O
第六站：二氧化碳的用途
<講解> 物質的性質決定用途，帶動學生從二氧化碳的性質分析其應用
< 討論> 學生討論
<小結>1、CO2 可以用作 滅火劑 。（原因：①不能燃燒，也不支持燃燒 ； ②密度大于空氣的密度 。 ）
2、固態CO2可作為 致冷劑 ， 用作人工降雨及布置舞臺場景。（原因：“干冰”易升華吸收熱量。）
3、CO2 是重要的化工原料， 可以制成汽水，純堿等。
4、CO2 是重要的 氣體肥料 ，
原因：能參與并促進植物的光合作用。
<課堂總結> 教師引導學生回顧本節課所學的內容
<隨堂練習>
七、板書設計
大自然中的二氧化碳
一、自然界中二氧化碳的循環
1、二氧化碳在自然界的產生及消耗途徑
二氧化碳的產生途徑 二氧化碳的消耗途徑 減少CO2 的方法
① 動植物的呼吸作用 ；② 煤、石油、天然氣等化石燃料大量使用； ③ 微生物的分解作用 。 綠色植物的光合作用 ① 減少化石燃料的燃燒；② 開發、研究清潔能源；③ 多植樹造林 。
2、二氧化碳的含量對環境的影響
二、二氧化碳的性質
1、物理性質
無色無味的氣體，密度為1.977g/L，比空氣大。
能溶于水
在加壓和降溫冷卻的情況下，二氧化碳會變成固體，稱為“干冰”。干冰可以升華，直接變成氣體。
2、化學性質
（1）二氧化碳不能供給呼吸。
（2）二氧化碳能參與綠色植物的光合作用
化學方程式：
CO2 + H2O C6H12O6 + O2
（3）一般情況,二氧化碳不能燃燒,不支持燃燒。
（4）能與水反應
實驗：將二氧化碳通入滴有紫色石蕊試液的水中。
現象：液體由紫色變為紅色。
原因：CO2 與H2O 反應生成H2CO3, H2CO3具有酸性，能使紫色石蕊試液變紅。
化學方程式：CO2 + H2O = H2CO3
實驗：加熱上述變紅的試液。
現象：液體中冒出氣泡；試液由紅色變為紫色。
原因：H2CO3不穩定，受熱分解為CO2 與H2O，酸性物質不復存在，故而變回原來的顏色。
化學方程式： H2CO3 △ H2O + CO2↑
（5）CO2 能與Ca(OH)2 反應：
現象：澄清石灰水變渾濁。
化學方程式：CO2 + Ca(OH)2= CaCO3↓ + H2O
※實驗1：現象：變渾濁的體系變得澄清。 化學方程式： CO2 + H2O + CaCO3 = Ca(HCO3 )2
※實驗2：現象：變澄清的體系變得渾濁。 化學方程式: Ca(HCO3)2 △ CO2 ↑+ CaCO3↓+ H2O
三、二氧化碳的用途
1、CO2 可以用作 滅火劑 。
2、固態CO2可作為 致冷劑 ， 用作人工降雨及布置舞臺場景。
3、CO2 是重要的化工原料， 可以制成汽水，純堿等。
4、CO2 是重要的 氣體肥料 。
光 照
葉綠素
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