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1、碳中和探究二氧化碳的性质(六安市裕安区单王乡张湾学校教师姓名：梁琪指导教师：薛礼然杨俊叶)一、课标呈现L内容要求：通过实验探究了解二氧化碳的性质。2.学业要求：(1)能通过实验说明二氧化碳的主要性质，并能用化学方程式表示；能设计简单实验验证二氧化碳与水的反应。(2)能说明二氧化碳对环境的影响，能运用所学的知识寻求实现碳中和的途径。二、教学内容分析1,内容分析本节课选自人教版九年级上册第六单元课题3第一课时的内容,属于“课程标准”中的一级主题一一身边的化学物质的主要内容。义务教育化学课程标准对本节课的要求是：能结合实例说明二氧化碳的主要性质，了解自然界中的碳循环；活动探究建议：进行二氧化碳的性质
2、实验。二氧化碳是义务教育阶段继氧气之后学生重点学习的气体之一，也是非金属氧化物的代表和碳循环中的重要物质之一;对碳单质、二氧化碳的制取起到了巩固作用，为今后学习酸、碱、盐起到了铺垫作用。2素养呈现(1)通过实验探究，培养学生探究能力和创新意识，实现能力发展与核心素养发展的融合。(2)通过比较、分析、综合等科学方法，在探究二氧化碳中形成批判能力与创新意识，进一步构建可持续发展等学科大概念。(3)通过探究碳中和，让学生对化学学科促进人类文明和社会可持续发展的重要价值具有积极的认识，在理解科学、技术、社会、环境相互关系的基础上，逐步形成的对化学促进社会可持续发展的正确认识，以及所表现的责任担当。三、
3、学情分析在此之前，学生已经学习了氧气、碳的几种单质的性质，认识了一些含碳的物质。了解了学习物质性质的一般方法，比如，学习气体的物理性质通常要了解颜色、气味、状态、密度、溶解性等，学习化学性质要利用化学反应进行探究。在此基础上，引导学生主动探究,积极参与，可以较好地提高学习效果。四、教学目标1 .通过实验探究，了解二氧化碳的性质，培养学生探究能力和创新意识。2 .了解碳中和的本质及方法。3 .使学生置身真实情境中，引导学生形成国际化视野和构建人类命运共同体的意识，强化社会责任、国家认同和国际理解，促进知、情、意、行的统一。五、教学方法情境引入法、实验探究法、问题讨论法六、实验用品雪碧、曼妥思软糖
4、、带导管的单孔塞、软塑料瓶、试管、石蕊小花、烧杯、阶梯蜡烛、火柴、酒精灯、澄清石灰水、稀醋酸、水、紫色石蕊溶液。七、教学重点、难点重点：二氧化碳与水、石灰水的反应。难点：二氧化碳与水反应生成碳酸的探究方法及探究过程中学生思维能力的培养。八、教学流程九、教学过程课前任务：预习资料卡片课堂教学：创设情境：实现碳中和是我国向世界作出的庄严承诺，今天这节课,让我们利用化学知识，寻找实现碳中和的途径。请大家带着这两个问题观看视频“碳中和”。活动一：二氧化碳的来源问题1-1：碳中和是通过植树造林，节能减排等形式，抵消排出的二氧化碳，实现二氧化碳的相对零排放。那么生活中有哪些途径能产生二氧化碳？活动1-1：
5、学生讨论交流二氧化碳的产生途径。分析：化石燃料的燃烧，森林大火，工业废气的排放等，这些含碳物质的充分燃烧会产生二氧化碳，此外，动植物尸体腐烂，发酵，动植物的呼吸等都会产生二氧化碳。活动二：如何实现碳中和？问题2-1：生活中有这么多产生二氧化碳的途径，我们如何实现碳中和？活动2-1：学生思考讨论交流如何实现碳中和，教师展示思路从碳转化、碳封存、碳替代三个方面考虑。1 .碳转化问题2-2：你知道有哪些含碳元素的物质？想一想根据碳元素守恒,我们能否将二氧化碳转化为这些物质？活动2-2：学生思考含碳物质讨论交流表达。分析：在第八单元我们将会学习高炉炼铁，需要将二氧化碳转化为一氧化碳，但在实际生活中，一
6、氧化碳有毒，我们不会将无毒的物质转化为有毒的物质。二氧化碳转化为甲烷，此反应条件苛刻，就目前的化学水平来说不现实，期待你们在未来用一些简单的方法，将二氧化碳转化成燃料甲烷。问题2-3：其实二氧化碳在我们生活中也有广泛的用途，这瓶汽水中就含大量二氧化碳，我们该如何证明某种气体是二氧化碳？活动2-3：学生回顾二氧化碳与澄清石灰水的反应现象，分析原因、表达交流。尝试写出反应的化学方程式。分析：二氧化碳与氢氧化钙反应生成了白色的碳酸钙沉淀，Ca(OH)2+2=Ca3L+H2O石灰水的制备耗能大，利用石灰水来进行二氧化碳的转化不可行，需要寻找其他碳转化途径，即植物的光合作用。利用光合作用将二氧化碳转化为
7、有机物，通过碳循环维持二氧化碳的平衡。为了解决我国人民的温饱问题，在天宫课堂第三课中，我国宇航员成功实现了在太空培育水稻。我国科学家成功利用二氧化碳人工合成淀粉，虽然此项技术处于起步阶段，但为解决粮食危机带来了希望。G3辿人工含IaM大实Mfi:大核心突破实现人工合成淀粉*， y * 4%58H公种t方大吁三人工合成iI淀粉途径,MG,d4ap设计意图：通过小组合作，培养学生适应个人终身发展和社会发展所需要的合作能力与探究能力。2 .碳封存问题2-4：雪碧中溶解了大量二氧化碳气体，请你们利用老师提供的器材将雪碧中的二氧化碳收集到软塑料瓶中，思考用向上排空气法收集气体说明二氧化碳的密度是怎样的？
8、燃烧的小木条熄灭说明二氧化碳有什么性质？活动2-4：收集二氧化碳气体，讨论交流二氧化碳的性质。分析：二氧化碳密度比空气大、不燃烧也不支持燃烧。设计意图：学生初步建立物质及其变化的相关模型，能根据物质的信息提示预测其性质，并能解释一些简单的化学问题。创设情境：下面老师来用一个实验验证二氧化碳不燃烧也不支持燃烧、密度比空气大的性质，请你们仔细观察。教师演示二氧化碳倾倒阶梯蜡烛实验，学生讨论交流分析。学生分析：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，两支蜡烛都熄灭了；二氧化碳密度比空气大，又出现了下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭的现象。问题2-5：每组都收集了满满一瓶二氧化碳气体，那么二氧化碳在水中的溶解性是
9、怎样的？请你们将烧杯中的水快速倒入软塑料瓶中并迅速摇晃进行探究。活动2-5：将烧杯中的水快速倒入软塑料瓶中,拧紧瓶盖并迅速摇晃。观察现象并分析原因。分析：二氧化碳能溶于水。问题2-6：塑料瓶变瘪是瓶内气体减少，瓶内气体减少只是二氧化碳溶于水吗？此过程有没有发生化学反应？如何证明发生了化学反应？活动2-6：学生思考、交流、表达。创设情境：老师给大家带来了新试剂紫色石蕊溶液，取适量软塑料瓶中的液体于试管中，滴加紫色石蕊溶液后变红。问题2-7：什么物质让紫色石蕊溶液变红的？请你们利用老师提供的器材设计实验方案并进行试验。活动2-7：学生猜想假设，设计实验方案并进行创新实验。尝试写出反应的化学方程式。
10、猜想一：CO2猜想二：H2O猜想三：CO?和反应生成的新物质(I)喷稀醋酸(H)喷水(川)直接放入二氧化碳(IV)喷水后放入二氧化碳现象变为红色不变色不变色变为红色分析醋酸显酸性水不显酸性Co2不显酸性显酸性分析：二氧化碳与水反应生成了碳酸，H2O+CO2=H2CO3问题2-8：红色的小花有什么变化？红色的小花又变回成了紫色，请大家大胆猜测可能是什么原因？活动2-8：请123组汇报员汇报放在空气中的红色小花有什么变化？小组讨论红色小花又变成紫色的原因？观察二氧化碳和水反应生成碳酸与碳酸分解成二氧化碳和水的反应有什么特别之处？分析：红色的小花又变紫，说明碳酸消失了，这是因为碳酸不稳定,容易分解成
11、二氧化碳和水，二氧化碳逸散到空气中去了。H2CO3=H2O+CO2科学研究表明在同一条件下，既能向正反应方向进行，同时又能向逆反应方向进行的反应叫做可逆反应。这个概念在高中会详细地学习，在这里我们就简单地了解一下。创设情境：这是一瓶充满二氧化碳的集气瓶，将其倒扣在滴加红墨水的水槽中，水倒吸进入集气瓶。课堂练习：左图表示集气瓶内存在C02分子的微观示意图，请你们参照左图，在右图的方框中，预测并在导学案上画出集气瓶中的微观分子示意图。分析：将充满二氧化碳的集气瓶倒扣在水槽中，二氧化碳能溶于水，所以水进入集气瓶内，一部分溶于水的二氧化碳与水发生了化学反应生成了碳酸，此时集气瓶下部有水、二氧化碳、碳酸
12、。集气瓶上部有二氧化碳分子，是否还有少量别的分子？问题2-9：二氧化碳能溶于水且能和水发生反应，我们可以利用这一性质将二氧化碳封存在海水中，那么海洋封存对海洋生物有什么影响呢？活动2-9：观看视频并思考问题。分析：海洋酸化对海洋生物的生存造成威胁，其实人类也是一样的，如果长期饮用这类碳酸饮料会造成钙流失，危害我们的身体，所以平时要尽量少喝碳酸饮料。二氧化碳在水中溶解度小，溶于水的反应又是可逆的，将二氧化碳注入海洋实际操作比较困难，且溶于水后造成海洋酸化影响海洋生物，因此海洋封存不是完美的方案。资料卡片：目前使用最广泛的CO2封存技术是地质封存，将超临界CO?注入特定地质条件（包含旧油气田、难开
13、采煤层、深层地下水层等）特殊地质环境及特定深度（750米）的地层中，从而长久封存。虽然此项技术处于起步阶段，但老师期待在未来你们能将这项技术市场化。3.碳替代问题2-10：了解了碳封存技术，我们能否换一种思路，继续探究碳中和之旅，寻找碳的替代品，用不含碳的清洁能源代替传统的化石能源？活动2T0：学生思考有哪些清洁能源、交流、表达。活动三：我们该怎样做？问题3-1：为了早日达到碳中和，我们该怎么做？活动3T：学生分别从个人、国家、社会三个层次进行思考。设计意图：引导学生形成国际化视野和构建人类命运共同体的意识,强化社会责任、国家认同和国际理解。课堂小结：同学们真了不起，通过小组合作探究碳中和，了
14、解了二氧化碳的性质，请你们分享一下本节课的收获。实践作业：课下寻找碳中和的有关信息，做一幅手抄报。板书设计一、物理性质：1、密度比空气大2、能溶于水二、化学性质：1、二氧化碳与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2=CaCO3UH2O2、二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。3 .二氧化碳和水反应：CO2+H2O=H2CO34 .碳酸分解：H2CO3=H2O+CO2十、教学反思本节课以什么是碳中和设置教学情境，在探究碳中和的过程中渗透二氧化碳的性质，根据科学探究的一般过程设置教学环节，环环相扣，引导学生经历“发现问题、进行猜想、设计方案、实验探究、获得结论、解释交流”这一探究过程，从而培养学生科学探究的意
15、识和形成科学探究的方法。在内容上涉及多学科融合：二氧化碳的性质与转化是化学学科“物质的性质与应用”学习主题的核心知识；绿色植物可以通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，属于生物学学科的重要内容；认识人类活动对环境产生影响并造成气候变化，属于地理学科的内容；运用语文文字表达功底，与美育相结合设计碳中和主题手抄报，属于语文与美术的内容；了解关于节能减排的信息，关注与温室效应有关的新闻，理解碳中和的意义等，和道德与法治课程的内容相关。十一、教学评价1 .创设情境导入，激发学生主动探究欲望在化学课堂中合理引入真实生活情境，创设合适的问题情境，有利于发挥学生的主体地位和教师的主导作用。在教师引导下，置身真实情境中的学生很容易产生探究的欲望和解决问题的热情及责任感，这些学习的动力是学生主动寻找、评价、开发信息的要素，自主构建认知的路径。2 .构建探究模型，促进学生思维发展本节课采用“问题情境一分组讨论一设计方案一实验探究一得出结论”科学探究模式，着重体现了以学生为本的教育理念。通过活动提高学生的参与度和科学探究的积极性，让学生学会思考、学会分析、学会创新。通过观察、思考、讨论、交流、操作等多样化
