基于主题情境的初中化学教学设计

2023-03-28苏瑞

新课程·上旬 2023年26期

一、教材分析

二氧化碳性质和用途涵盖二氧化碳的基本性质、化学反应以及其在日常生活中的应用。本课内容与学生的日常生活密切相关，有助于培养学生的实践能力和科学素养。

二、学情分析

九年级的新生对化学知识的学习有着强烈的好奇心，在这节课之前他们已经学习了氧气的性质和制备，对化学方程式的书写已不再陌生，不过教学的重难点并没有改变，从学生的知识储备方面来看，在日常的生活中他们对CO2的知识也有很多接触，比如喝汽水、植物光合作用的原料等；从学生的身心发展特点来看，他们往往喜欢通过探究或者化学实验来得到某一物质的化学活动规律，因此，在教学中，教师可以通过创设主题情境有意识地培养学生的化学探究能力，提升学生的化学学习兴趣。

三、教学目标

1.了解二氧化碳的性质，包括物理性质和化学性质。

2.掌握二氧化碳的用途和环境影响。

3.培养实验探究能力、观察能力和分析能力。

4.培养科学素养和环保意识。

四、教学重难点

教学重点：二氧化碳的性质和用途。

教学难点：二氧化碳与环境的关系。

五、设计思路

本节课以二氧化碳的性质和用途为主题，通过实验探究和实际应用案例，引导学生了解二氧化碳的基本性质、用途和环境影响，培养学生的科学素养和探究能力。同时，通过主题情境的创设，激发学生的学习兴趣和积极性，提高学生课堂参与度和教学效果。

六、教具和多媒体资源

1.投影仪及课件PPT。

2.实验器材：二氧化碳的发生装置、收集装置、燃烧的酒精灯及澄清石灰水等。

3.视频材料：二氧化碳在生活中的用途及环境影响的相关视频。

七、教学方法及学法指导

本课采用主题情境教学法，结合生活实例，引导学生探究二氧化碳的性质和用途。通过实验、讨论、归纳等方式，让学生深入理解二氧化碳的性质及其在生活中的应用。

八、教学过程

（一）创设情境，导入话题

师：同学们，在《西游记》电视剧中我们会看到天宫云雾缭绕的场景，你们想知道这是怎么来的吗？（借助多媒体出示相关图片、视频）

生（齐）：想。

师：实际上，老师在实验室也可以为大家创造出这样的一个情境。我们先来取出适量的冰块放入大烧杯中，然后向其中倒入热水，我们看到云雾从这个烧杯中很快涌现出来了，大家知道这是为什么呢？其中这个气体又有什么用呢？这就与我们今天所要学习的内容——二氧化碳的性质和用途有很大的关系。

师：在学习二氧化碳之前，老师想请大家回顾一下我们上节课学习制取它的一个过程，那么制取它的原理和实验装置是什么呢？我们采用了CaCO3和HCl发生化学反应产生CO2的过程，同时使用了固液不加热型的发生装置以及向上排空气法的收集装置，那这种方法制取二氧化碳大家认为它纯净吗？为什么？

生：不纯净。因为可能会有空气或者氯化氢气体的存在，那好，今天我们就采用一种新型的方式来制取二氧化碳，探讨一下它的性质和用途。

（设计意图：以复习旧知为基础，创设真实情境，激发学生好奇心，提高课堂效率。）

（二）展示情景，探究实验

师：我们在保鲜袋中放入适量的冰块，然后将它压扁密封，大家过一段时间可以观察一下保鲜袋的变化情况，为了节约课堂时间，老师在上课之前已经用相同的保鲜袋放入了相同的冰块，大家对比一下两个保鲜袋有什么差别呢？

生；保鲜袋变鼓了。

师：这是什么原因造成的呢？变鼓是因为有什么样的气体存在？刚才放入的冰块真的是冰块吗？接下来就进行我们的实验。首先，我们取出适量的澄清石灰水倒入小烧杯中，然后将气体倾倒在澄清石灰水上方，同学们来观察一下，现在又产生了什么变化？

生：石灰水变浑浊了。

师：那为什么石灰水会变浑浊呢？是什么样的气体使它变浑浊了呢？

生：二氧化碳。

师：这个过程实际上是干冰升华产生的二氧化碳气体，那这个冰块是真的冰块吗？

生：不是。它是固態的二氧化碳。

师：非常棒！CO2可以由固体直接变为气体，而我们知道，如果日常中的冰块变成气体的话要经历液态的一个过程？那通过这样的实验实际上就明确了我们保鲜袋中收集到的气体就是二氧化碳。接下来，利用这个气体进行相关的二氧化碳性质实验。首先，将蒸馏水倒入保鲜袋中，密封后振荡，我们观察有什么变化呢？

生：袋子变瘪了，没有刚才鼓了。

师：那为什么没有刚才鼓了呢？小组讨论，共同猜想。

生：气体被吸收了。

师：在这个时候，我们就可以提出问题1：二氧化碳是否溶于水呢？问题2：保鲜袋变瘪仅仅是因为二氧化碳溶于水这一个原因吗？

生：不是。

师：那再进行另外一个实验，探究一下这个过程。探究之前老师将为大家引入另外一个物质——石蕊，它是一种色素，通常情况下，会呈现为紫色，遇见酸会呈现红色，遇见碱会呈现蓝色。在实验室常采用这个蓝色的石蕊试纸去检验物质具有一定的酸性，请大家注意观察实验现象，老师将二氧化碳分别倾倒在这个蓝色石蕊试纸上（两个试纸一个是湿润的，一个是干燥的）。

生：湿润的石蕊试纸变成红色了，而干燥的试纸没有变化。

师：通过这个实验，我们发现CO2是可以和H2O发生反应生成酸性的碳酸。以上两个实验说明CO2接触水既有物理变化过程，也有化学变化过程。那么在我们日常生活中，二氧化碳有什么作用呢？

生：可以灭火。

师：大家是否知道CO2还可以进行光合作用？

生：是的。

师：那接下来针对灭火进行一个探究，首先展示利用CO2灭火的过程。首先，将CO2气体倾倒进烧杯中，接下来，点燃提前浸泡在硫酸铜溶液以及酒精中的酒精灯的棉线，大家注意观察现象，发现了什么呢？

生：当酒精灯棉线伸到CO2中时灭掉了，当它拉出来的時候又复燃了。

师：通过这个实验说明CO2既不燃烧也不支持燃烧，同时，烧杯下方的熄灭说明CO2的密度是大于空气的，其中硫酸铜溶液的作用是使火焰呈现颜色更加便于观察，CO2是不是对所有的物质着火都可以进行灭火呢？

生：不是。

师：有同学提出疑问。我们来验证一下，先取出两块干冰，然后取适量的镁条，放在干冰的上方再取出一个长的镁条将它在酒精灯上点燃，将其放在干冰上方，盖上冰块会发现什么？

生：发光发亮。

师：没错，我们看到镁条在干冰中燃烧。实际上说CO2也可以作为某些物体燃烧的一个条件。观察一下发生反应之后产生的物质有什么？

生：有白色的氧化镁和黑色的碳。

（设计意图：培养学生分析问题的能力。）

（三）融入情境，巩固练习

（教师出示几道题目，让学生回答）

题目1：下列气体中不能用来灭火的是（）

A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气

生：老师，氧气不能用来灭火。

师：是的，氧气是助燃剂，不能用来灭火。所以正确答案是C.氧气。

题目2：下列反应不产生CO2的是（）

A.天然气燃烧

B.大理石和稀盐酸反应

C.氢气的燃烧

D.蜡烛燃烧

生：老师，我选C。因为2H2+O2→2H2O，氢气和氧气在一定条件下生成了水。

师：非常好。A.天然气的主要成分是甲烷，燃烧生成的是二氧化碳和水，所以不选。B.大理石和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，不选。C.氢气燃烧生成水，不产生CO2，所以正确。D.蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，所以也是错误的。

（设计意图：帮助学生加深对二氧化碳相关性质和用途的理解，培养学生解决和分析问题的能力。）

（四）拓展情境，归纳小结

师：课后请大家对CO2这一部分内容进行进一步探究，请同学们在学案上完成对CO2性质和用途的总结。我们请一位同学为我们总结一下CO2的性质和用途。

生：CO2的物理性质：CO2是可以溶于水的，密度比空气大。

生：CO2能够使得澄清石灰水变浑浊，使紫色石蕊试纸变红色，还能使火焰熄灭，与镁条产生剧烈的化学反应。

师：很棒！这节课我们学习了利用干冰升华制取CO2，同时也学习了CO2的相关性质和用途，二氧化碳的密度比空气大，可以灭火；还能与水反应生成碳酸；同时也可以用来制作碳酸饮料和干冰等。在日常生活中，CO2与我们的生活息息相关，CO2过量会导致全球变暖，造成温室效应，需要辩证地认识这个物质。好，同学们，这节课我们就上到这里，我们下节课再见！

（设计意图：通过总结评价，帮助学生梳理知识体系，巩固学习成果。）

九、教学反思

（一）成功之处

1.主题情境设置巧妙

通过将二氧化碳的性质和用途融入实际生活情境，让学生更容易产生兴趣，也更容易理解。

2.实验教学设计生动有趣

通过实验探究二氧化碳的性质，让学生亲身体验，加深学生对知识的理解。

3.教学内容丰富多样

通过讲解、实验、小组讨论等多种形式，让学生在轻松愉快的氛围中掌握知识。

（二）不足之处

1.实验操作难度较大

部分实验操作较为复杂，需要学生具备一定的实验技能，对于一些学生来说可能存在困难。