第二节 二氧化碳的性质和用途教学目标

第六单元

碳和碳的氧化物

课题3 二氧化碳和一氧化碳（需2课时）

第一课时

【教学目标】

1、

通过倾倒CO2使蜡烛从下至上熄灭的实验现象分析出CO2具有不可燃、不助燃以及密度比空气的大的性质；通过往装满CO2的软塑料瓶中倾倒近半瓶蒸馏水盖紧振荡瓶变瘪的实验现象分析出CO2能溶于水；

2、

结合相关实验小结二氧化碳的主要性质（色、味、态、密度、水溶性、不可燃、不助燃等）

3、

对紫色石蕊小花放入塑料瓶的水中变红的原因进行猜测，并设计对比实验观察到石蕊小花遇酸变红、遇水和CO2均不变色的现象，从而分析出CO2能与水反应生成碳酸。通过变红的小花烘干颜色变回紫色了解碳酸具有不稳定易分解的性质，同时学会书写有关反应的化学方程式。从中学会根据所要研究的具体问题作出合理的猜想，设计简单的实验方案，培养控制实验条件的意识。

4、

分析二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的原因，掌握反应的化学方程式。

5、

阅读教材了解二氧化碳有三态的变化，二氧化碳固体俗称干冰以及干冰的用途。

6、

结合生活常识和所学知识归纳二氧化碳中生产生活中的广泛用途，认识二氧化碳在空气中超过正常含量时对人体的不良影响以及引发的温室效应增强问题，学会从辩证的角度认识CO2的利与弊。

7、

交流归纳二氧化碳的性质，并分析其用途，增强物质的性质决定物质的用途的化学思维。

【教学重难点】重点：二氧化碳的性质和用途。

难点：二氧化碳与水、石灰水的反应。

【教学模式】实验探究式

【教学准备】仪器用品：CO2(每班一大三小的集气瓶和一质地较软的塑料瓶)、

铁皮阶

梯

蜡烛、火柴、装有水的

烧杯、用石蕊试纸制成的小花（每班4朵）、装有水的喷壶、澄清石灰水、紫色石蕊溶液、稀盐酸、稀醋酸（喷壶装）、酒精灯、火柴、两支高低蜡烛、大烧杯等。

【教学过程】

教师活动

【引入】碳的氧化物有CO和CO2两种，二者在分子构成上相差一个氧原子，导致它们的性质有很大的不同。今天我们就先来认识与人类社会关系密切的CO2。

【演示】实验6—3如右图装置，向烧杯中倾倒一大瓶CO2气体，观察实验现象。

【提问】

1. 实验现象？

2．该现象说明CO2具有

哪些性质？

【播放】动画，帮助学生更好地理解

学生活动

观察、描述现象并

分析原因

预设答案：

两支蜡烛由下至上

依次熄灭，说明CO2

密度比空气的大，

不支持燃烧，也不

能燃烧

设计意图

引导学生学

会观察描述

实验并分析

得出可靠结

论

由实验现象

归纳出二氧

化碳的性质，

能激发学生

的学习兴趣

培养学生利

【探究二】如何设计一个简单的实验来证明CO2能溶于设计简单实验，

水？提供一瓶CO2和一杯蒸馏水。

并动手操作

实验

方案

实验现象

将水倒入集满二氧化碳且质地较软的塑料瓶中（约1/3瓶），旋

紧

瓶

塞

，振荡，观察现象。

塑料瓶变瘪

振荡，塑料瓶变瘪

CO2能溶于水(使瓶内气压减小，

结论

所以瓶会变瘪)

【强调】“能溶”“不易溶”与“易溶”的不同。1体积的水中约溶0.03体积氧气，可溶解的氯化氢为500体积，氨气则可达700体积。

【解释】夏天许多人常喝的雪碧等饮料都是将CO2加压溶解在水中制成的。

【探究三】CO2溶于水，只是单纯的二氧化碳分子扩散到水分子中吗？

【讲述】在做探究实验“变色的小花”之前，先给同学们介绍一位新朋友——紫色石蕊，这是一种色素，在不同环境中可显示不同的颜色。

【演示】把石蕊小花投入探究二的塑料瓶中，振荡，可见小花变红。

【投影】图片

【提问】是什么物质使紫色石蕊小花变红的呢？【猜想】

1、CO2使紫色石蕊变红？

2、H2O使紫色石蕊变红？

3、CO2和H2O反应生成新物质使紫色石蕊变红？

【设计实验】提供三朵石蕊小花、一瓶水、两瓶干燥CO2

操作

1、往小花上喷水

2、把小花放入干燥CO2

3、往小花上喷水后放入CO2

现象

石蕊不变色

石蕊不变色

石蕊变红

【笔记】结论

1、水不能使石蕊变红

2、CO2不能使石蕊变红

3、水和CO2反应生成了新物质，使石蕊变红

观察现象，

分析得出结论

倾听

用实验解决

疑问的意识

倾听

通过实验设

计培养控制

变量研究问

题的思想

培养学生重

视通过科学

探究的方法

学习化学

【结论】4、紫色石蕊遇酸变红（或酸使石蕊变红），说明CO2与水反应生成的新物质是酸。

【板书】

4、CO2能与水反应生成碳酸(使紫色石蕊变红)

CO2+H2O===H2CO3

【设问】将变成红色的小花取出后加热，有何现象？

【演示】手拿小花在酒精灯火焰上烘烤一会，发现小花由红色变成紫色。

【讲述】石蕊变成紫色，说明碳酸已经不存在，碳酸不稳定，常温即可分解，受热时分解更快。

【板书】（H2CO3===H2O+CO2↑）

对问题提出多种猜

想，

并设计实验方

案寻找答案

记录、观看

【提问】检验二氧化碳用什么方法？这说明二氧化碳有什么性质？

【小结】二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊

【讨论】为了使用石灰浆[Ca(OH)2]抹的墙壁快点干燥硬化，为什么常常需在室内生炭火盆？为什么开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿？

【讲述】象氧气一样，CO2也有三态的变化，在降温条件下，CO2形成的固体外观像冰，易升华为气体，没有液体留下，俗称“干冰”，易升华吸热，可做制冷剂和用于人工降雨。

澄清石灰水

学习书写反应的

化学方程式

用所学知识

解释生活现

象，让学生感

受化学的实

用性

【过渡】CO2的诸多有用性质决定了它在生产和生活中的

广泛应用。

【投影图片】应用广泛的二氧化碳

观看图片，了解

【小结】CO2能促进光合作用

【讲述】然而，凡事皆有利弊，二氧化碳在空气中超过正常含量会对人类产生威胁。我们来看一个生活案例：小明同学到久未开启的地窖去帮妈妈拿菜,结果晕倒在了地窖中。

【分析】白菜呼吸产生CO2，地窖中空气对流不好，且CO2密度比空气大，地势越低含量越高。CO2本身虽无毒，但在空气中含量过高对人体健康会产生不良影响。因此进入地窖、深井等CO2

含量可能较高的地方应先做“灯火实验”。

【投影】资料

空气中CO2的体积分数（%）

1 4~5 10 对人体健康的影响

使人感到气闷、头昏、心悸

使人感到气闷、头痛、眩晕

使人神志不清、呼吸停止、以致死亡

【讲述】CO2虽然无毒，但却不能供给呼吸，因此在教室里学习，一定要注意通风（在不通风的教室里，CO2含量过多，会对人体有不良影响）

【提问】什么是温室效应？其利弊何在？哪些气体能产生温室效应？如何防止温室效应的增强

【课堂小结】结合本节课所学知识，你能说出二氧化碳有哪些主要的物理性质和化学性质？并推测出其相应的用途？

【课堂检测】

【布置作业】

【板书设计】第六单元

碳和碳的氧化物

课题3

二氧化碳和一氧化碳

阅读课本120—

121页，讨论回答

回忆回答

辩证地认识

事物的利弊

对所学知识

形成系统性

认识

一、CO2的性质

（1）物理性质

1、通常CO2是无色无味的气体，ρ(CO2)>ρ(空气)

2、能溶于水（体积比约为1：1）

3、有三态变化，CO2固体俗称“干冰”，干冰易升华吸热

（2）化学性质

1、一般不能燃烧，也不支持燃烧(灭火) 2、不能供给呼吸（食物填充气，防腐保鲜）

3、CO2能与水反应生成碳酸（使紫色石蕊变红）（制碳酸饮料）

CO2+H2O===H2CO3

（H2CO3===H2O+CO2↑）

4、能与澄清石灰水反应生成白色沉淀（检验CO2）抹石灰浆的墙壁快些干燥

CO2 + Ca(OH)2

=== CaCO3↓ + H2O 5、能促进光合作用（做气体肥料）

6、能和碳反应

CO2

＋

C

第六单元

碳和碳的氧化物

课题3

二氧化碳和一氧化碳

第二课时

【教学目标】

1、

通过阅读教材描述出CO主要的物理性质

2、

观察CO燃烧的实验视频，描述CO的燃烧现象并写出反应的化学方程式，认识CO的可燃性；

3、

分析燃烧的煤炉中各部分所发生的化学反应，了解不充分燃烧产生的CO对环境的危害和对生命的威胁，认识CO的有毒性和使人中毒的机理；

4、

通过CO还原CuO的实验分析认识CO的还原性，并通过与C还原CuO的反应条件的对比认识CO的还原性强于C。

5、

通过表格对比，认识CO与CO2的性质、用途迥然不同的原因是分子构成不同。

6、

通过对CO毒性、可燃性、还原性的探究，加深对CO毒性的认识，关注与CO有关的社会问题，加强安全意识；并懂得一分为二地看待问题。

【教学重难点】重点：CO的可燃性、还原性和毒性，引导学生辩证地看待问题。

难点：CO的还原性。

【教学准备】有关CO的教学动画视频，Cu片、坩埚钳、酒精灯、火柴。

【教学模式】讨论与讲授结合

【教学过程】

教师活动

学生活动

设计意图

高温

2CO（获取还原剂CO）

【导入】CO2能用于灭火，CO是它的孪生兄弟，是否具有和它相似的性质呢？本节课我们就来认识碳的另外一种氧化物CO。

【板书】二、CO（121页）

（1）CO的物理性质

1、是无色无味的气体，密度比空气的略小，2、难溶于水

【投影】让学生观察CO的燃烧现象并描述。【板书】（2）CO的化学性质：

1、可燃性——燃烧现象：发出蓝色火焰，放热，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

化学方程式：2CO+O2点燃

2CO2

倾听

阅读课本，填空

观察并描述现象

书写化学方程式

思考，

阅读教材、讨论交流CO的使人中毒的机理。

尝试书写

开门见山

直接引入

学习内容

认识物质

的物理性

质

学习规范

地描述实

验现象并

掌握反应

的化学方

程式

联系生活实际，认识煤炉中各部分发生的化学反应

【设问】在燃烧的煤炉上方，常常可以看到蓝色火焰出现，这其实是CO燃烧的现象。你知道煤炉的CO是怎么产生的吗？

【副板书】燃烧的煤炉

煤炉下方：C+O2（充足）点燃

CO2；

2CO

2C + O2（不充足）

中部：CO2+C高温

点燃

2CO 2CO2（产生蓝色火焰）

上方：2CO+O2点燃

【小结】煤气的主要成分是CO，煤气泄漏易使人中毒！

【讲述】由于CO燃烧可放出热量，可作为燃料为人们服务。管道煤气的主要成分是CO，但是使用不当很容易造成严重的后果。

【投影】

【讨论】（1）煤气使人中毒的生理过程是怎

样的？

【投影】煤气中毒机理

【板书】2、毒性

【讨论】（2）什么条件下容易发生煤气中毒？

（3）有人用炉火取暖，又担心煤气中毒，

临睡觉前在火炉旁和地上放两盆冷水，

这样做能防止煤气中毒吗？

（4）怎样预防煤气中毒？

课本122页讨论题：煤气厂为什么常在家用煤气（含有CO）中掺入微量具有难闻气味的气体？如发生煤气泄露应当怎么办？

（当发生煤气泄露时可随之逸出被人们迅速察觉。发生煤气泄露时，应注意开窗通风并关紧阀门，且不可开灯、开抽油烟机等。）

【过渡】氢气、木炭都能使氧化铜还原成铜，体现了它们的还原性，CO也能还原CuO ，体现出还原性。

【投影】CO还原CuO的实验。

【实验改进】把绕成螺旋状的粗铜丝在酒精灯上加热至变黑，给学生观看，再灼热后迅速插入CO中，观察现象。【2Cu+O2

△

（煤气中的CO与血红

蛋白结合，阻碍O2与

血红蛋白结合，CO与血

红蛋白Hb结合的能力

是O2与血红蛋白结合能

力的200—300倍，使人

体缺氧而中毒死亡）

（空气不流通、氧气不充足）

（不能，因为CO难溶于水）

（保证燃气设施良好，防止泄露；注意通风）

因为CO无色无味，掺入有难闻气味的气体，

联系生活

实际，学以

致用

2CuO】

【播放动画】

【板书】3、还原性

实验现象：黑色的CuO变红，澄清石灰水变浑浊。

△

化学方程式：

CuO+CO

Cu+CO2 观看实验，描述现象

实验要点：先通CO后加热，目的是排尽装置内空

气防止爆炸；

结束时先停止加热后撤CO,目的是防止Cu重新氧

化

尾气处理：点燃CO防止污染大气

【提问】上述反应中，什么物质是还原剂，什么倾听讲解，领悟

物质是氧化剂？

【讲述】CO的还原性可用于冶金工业。如炼铁就

利用了CO的还原性。

【投影】CO、C还原CuO

同：实验现象相同，产物相同

异：反应条件不同，尾气处理不同

从反应条件的难易可判断还原性：

CO

>

C

【投影归纳】CO和CO2的比较

物理性质：色味态；密度、水溶性

对比分析，回答

化学性质：可燃性、还原性、氧化性、与水反应、与石灰水反应、毒性

主要用途

相互转化：2CO+O2

CO2+ C

认识CO还

原CuO的

实验要点

及原理

点燃

2CO2

观看，比较，记录

思考讨论回答：

1、

通入足量的澄清石灰水

2、

通过足量灼热CuO

通过对比

认识CO与

CO2的异同

高温

2CO 【小结】CO和CO2性质不同的原因：分子构成不同（每一个分子中氧原子的个数不同）

【思考】1、如何除去CO中混有的CO2？

2、如何除去CO2中混有的CO？

（解决问题的思路：根据气体性质的不同选择合适的方法来除去杂质。）

【课堂小结及布置课后任务】

【板书设计】二、CO

（1）CO的物理性质

1、是无色无味的气体，密度比空气的略小，

2、难溶于水

（2）CO的化学性质

1、可燃性

燃烧现象：发出蓝色火焰，放热，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体

化学方程式：2CO+O2点燃

2CO2

燃烧的煤炉【煤气的主要成分是CO，煤气泄漏易使人中毒！】

煤炉下方：C+O2（充足）

中部：CO2+C高温

点燃

CO2；2C + O2（不充足）点燃

2CO 2CO 2CO2（产生蓝色火焰）

上方：2CO+O2点燃

2、剧毒性：

CO中毒机理：CO与血红蛋白结合能力强，阻碍O2与血红蛋白结合，造成生物体缺氧

3、还原性

CuO+CO

△

Cu+CO2

实验现象：黑色的CuO变红，澄清石灰水变浑浊。

化学方程式：

CuO+CO

△

Cu+CO2 实验要点：先通CO后加热，目的是排尽装置内空气防止爆炸；

结束时先停止加热后撤CO,目的是防止Cu重新氧化

尾气处理：点燃CO防止污染大气

【教学反思】

本节课主要是通过演示并分析实验来学习二氧化碳与一氧化碳的性质，因此在教学过程中，教师应多注意对实验的剖析河对学生的组织、引导，使学生通过教师的帮助和自身的努力领悟知识要点。在教学过程中，教师应安排部分简单且安全的实验来让学生设计并完成，在实验的过程中应提醒学生注意操作步骤的顺序和，每一步操作要领，学生实验完后，教师要鼓励学生进行反思小结，使学生初步认识科学探究的基本过程，并进行初步的探究活动。教师的演示实验应着重引导，将分析实验的任务留给学生去完成，引导学生通过讨论等方式自主得出实验结果，这样不仅使学生掌握了知识，更重要的是他们学会了学习的方法。在授课过程中，教师可以多结合与学生密切联系的实际生活，通过举例的方式让学生较直观的了解二氧化碳和一氧化碳的物理性质和用途等。