《课题3 二氧化碳和一氧化碳》教学设计（附导学案）

《课题3二氧化碳和一氧化碳》教学设计第1课时二氧化碳【教学目标】知识要点课标要求1.二氧化碳的物理性质通过实验了解CO2的密度比空气大；知道CO2能溶于水2.二氧化碳的化学性质（重点）通过实验认识CO2的化学性质，CO2不能燃烧、能与水反应、能与石灰水反应；知道二氧化碳的鉴别方法3.二氧化碳对生活和环境的影响了解用途；了解二氧化碳循环；知道二氧化碳含量过高会造成温室效应；应采取措施控制二氧化碳的排放量，倡导低碳生活【教学过程】情景导入农民伯伯说它是“植物的粮仓”消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师称它为“天然的粉刷匠”；环境师则认为它是造成全球变暖的“罪魁祸首”。你们知道“他”是谁吗？合作探究探究点一二氧化碳的物理性质提出问题在久未开启的菜窖、干涸的深井里一定要防止二氧化碳含量过高而危及生命。开汽水、啤酒会有大量的二氧化碳冒出，以上两个生活现象说明了哪些问题？讨论交流讨论相关原因。探究实验探究CO2的密度CO2的溶解性实验实验装置图现象下层阶梯上的蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭塑料瓶变瘪了结论CO2的密度比空气大CO2能溶于水课堂讨论低处的蜡烛先熄灭说明CO2有什么样的性质？归纳总结CO2通常状况下为无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水。在一定条件下，CO2气体会变成固体——干冰，干冰升华时，吸收大量的热。知识拓展和氧气、氢气类似，在加压降温冷却的情况下，二氧化碳气体会冷却成无色液体、雪花状固体。二氧化碳固体俗称“干冰”，其含义“外形似冰，融化无水”，干冰在101KPa，-78.5℃升华。干冰易升华。探究点二二氧化碳的化学性质1.CO2不能燃烧，不能支持燃烧，也不能供给呼吸提出问题1.在探究CO2的密度实验时，两支蜡烛都熄灭说明CO2有什么样的性质？2.CO2能供给呼吸吗？讨论交流学生结合上述实验和生活讨论归纳。归纳总结（1）CO2一般情况下，不能燃烧，不能支持燃烧。但对有些物质也有助燃性，例如镁带可以在CO2中燃烧。因此金属镁引起的火灾，不能用CO2来灭火。（2）CO2不能供给呼吸，当空气中CO2含量达到1%时，对人体就有害处，达到4%～5%时，会使人感到气喘、头痛、眩晕，达到10%时，能使人呼吸停止、以致死亡。进入久未开启的菜窖、干涸的深井或溶洞，应进行灯火实验，以探明其中CO2含量是否过量。2.二氧化碳和水反应探究实验实验操作取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花，第一朵小花喷上稀醋酸，第二朵小花喷上水，第三朵小花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第四朵小花喷上水后，再放入盛满二氧化碳的集气瓶中，观察四朵小花的颜色变化。实验图示实验现象小花变红小花不变色小花不变色小花变红实验分析紫色石蕊是酸碱指示剂，遇酸变红色，醋酸是一种酸，因此小花变红；水不能使干燥的小花变红，CO2也不能使干燥的小花变红，却能使湿润的小花变红，说明CO2溶于水并与水反应生成了能使紫色石蕊溶液变红的一种酸。实验结论CO2与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊变红色，反应的化学方程式：CO2+H2O=H2CO3，把二氧化碳通入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液变为红色课堂讨论上述四个实验如果去掉其中任何一个，还能得出正确的结论吗，为什么？实验Ⅰ在探究二氧化与水的反应中起什么作用？归纳总结如果把Ⅳ中得到的红色小花小心加热，红色消失，小花又变为紫色。其原因是碳酸不稳定，震荡或加热时容易分解生成二氧化碳和水，H2CO3=H2O+CO2↑。3.二氧化碳与石灰水反应提出问题①如何验证反应中有二氧化碳生成？②如何检验你们呼出的气体中含有二氧化碳？讨论交流讨论检验的方法。实验活动向澄清石灰水中吹入二氧化碳二氧化碳与石灰水反应Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O①试设计家庭化学实验证明碳酸饮料中的二氧化碳存在。将碳酸饮料中的二氧化碳气体导入到盛有石灰水的容器中，以检验二氧化碳的存在。②二氧化碳最显著的特点（区别于其他气体）就是能够与澄清的石灰水反应。化学方程式为：Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O归纳总结以下三个问题都要根据这一反应原理来解释:①鉴定气体是二氧化碳；②盛放石灰水的烧杯壁上会生成一层白膜；③为了使石灰浆[Ca(OH)2]抹的墙快点干燥，常在室内生个炭火盆，开始放炭火盆时，墙壁反而潮湿。探究点三二氧化碳对生活和环境的影响⒈CO2对生活的影响提出问题CO2在生活中有哪些应用？交流讨论学生结合生活归纳。归纳总结（1）CO2不能燃烧，也不支持燃烧，可用来灭火。（2）干冰升华吸热，可用于致冷剂，可用于保存食物和人工降雨。（3）CO2能促进光合作用，可用于温室肥料（气肥）。（4）CO2能溶于水，可用于制汽水饮料。（5）CO2能与多种物质反应是化工原料，如制纯碱，尿素等。2.温室效应提出问题CO2和温室效应的关系？交流讨论学生结合生活讨论归纳。归纳总结（1）大气中的二氧化碳能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收到的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫温室效应。（2）能产生温室效应的气体二氧化碳（CO2）、臭氧（O3）、甲烷（CH4）、氟氯代烷（商品名为氟利昂）等。（3）危害：全球变暖可能导致两极冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等。（4）温室效应产生的原因和防治措施：产生的原因防治措施消耗的含碳燃料急剧增加，排放到大气中的二氧化碳的含量不断上升。减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源。人类的乱砍滥伐，使森林遭到破坏。大力植树造林，禁止乱砍滥伐，扩大绿化面积。【板书设计】第1课时二氧化碳一、CO2的物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水。二、CO2的化学性质：1.不燃烧，不支持燃烧，不能供给呼吸；2.能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，受热易分解；3.能使澄清石灰水变浑浊，能参与光合作用。三、CO2的用途：灭火，光合作用，化工产品的原料，气体肥料，干冰作用四、温室效应1.CO2的危害：2.产生的原因和防治措施：温室效应——保护环境，爱护地球【教学反思】成功之处本堂课实验较多，联系生活和生产实际也较多，内容趣味性强，学生获取知识积极主动，使学生真正成为了主动学习的参与者；充分体现了新课标的“从生活走进化学，从化学走向社会”的理念不足之处有些结论学生可以通过现象分析得出，部分问题教师代替学生总结回答；教材中二氧化碳对生活和环境的影响的资料偏少，缺少学生自主查询资料的环境第2课时一氧化碳【教学目标】知识要点课标要求1.一氧化碳的物理性质了解CO的物理性质2.一氧化碳的化学性质（重点）知道CO可燃性，还原性，毒性；3.一氧化碳的用途知道CO可作燃料、冶炼金属；防止CO中毒【教学过程】情景导入煤炉内的煤燃烧有时产生一氧化碳，会使煤气中毒，如何防止呢？一氧化碳又具有哪些性质和用途呢？合作探究探究点一一氧化碳的物理性质提出问题有人说我一闻到煤气的气味就把煤炉搬出屋外，不会发生一氧化碳中毒；还有人说临睡前在煤炉上和地面上放两盆水，就能防止一氧化碳中毒，以上两种说法真的能防止一氧化碳中毒吗？讨论交流阅读教材，讨论相关原因，了解CO的物理性质。归纳总结CO通常状况下为无色、无味的气体，难溶于水，密度比空气略小。知识拓展CO气体应有采用排水法收集，因其难溶于水、密度与空气非常接近且有毒，故不可以用向下排空气法收集。探究点二一氧化碳的化学性质CO的可燃性提出问题碳有两种氧化物，前面已经学过二氧化碳，它们都是有碳和氧二种元素组成的，它们的性质相同吗？为什么？讨论交流从CO和CO2的组成元素和一个分子中原子个数不同讨论相关原因。探究实验模拟实验因CO有毒视频播放模拟实验实验现象CO燃烧时放出大量的热，火焰呈蓝色，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。实验结论2CO+O22CO2知识拓展一氧化碳与氢气一样，不纯时点燃易发生爆炸。点燃前一定要检验纯度。2.CO的还原性探究实验实验原理一氧化碳和木炭一样具有还原性，能使氧化铜被还原成铜，同时生成二氧化碳：CO+CuOCu+CO2实验装置实验步骤①实验前先检验CO的纯度②先通入CO，排尽空气，点燃酒精灯，对有氧化铜的位置加热③管中的黑色粉末全部变成红色时，先停止加热，继续通入CO直到玻璃管冷却④尾气用酒精灯燃烧掉或用气球收集备用实验目的①防止CO不纯，点燃或加热后爆炸②排尽管中空气，避免CO与空气混合发生爆炸③防止生成的铜重新被氧气氧化成氧化铜④尾气中有未反应的CO，有剧毒，防止污染空气实验现象黑色粉末逐渐变成红色；澄清石灰水变浑浊；点燃尾气时，产生蓝色火焰注意事项一氧化碳是“早来晚走”，酒精灯是“迟到早退”。探究点三CO的毒性提出问题1.

煤气厂为什么常在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体？如煤气泄露怎么办？2.CO为什么能使人中毒？怎样防止煤气中毒？讨论交流讨论相关原因。了解CO中毒的生理过程和防止煤气中毒的措施。归纳总结1.中毒原因：一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，从而使血红蛋白不能很好地与氧气结合，造成生物体内缺氧，严重时会危及生命。2.中毒症状：人在一氧化碳达到总体积的0.02%的空气中，持续2～3小时即出现中毒症状；体积分数为0.08%时，2小时可昏迷；若体积分数再高，10min即可致死亡。3.解毒方法：如果发生一氧化碳中毒，轻度的应立即撤离中毒环境，呼吸大量新鲜空气或氧气，严重的应进行人工呼吸并立即到医院进行治疗。4.防止措施：①冬天用煤火取暖时一定要装烟囱，并且注意室内通风，防止一氧化碳中毒。②CO通常状况下为无色、无味的气体，煤气泄漏时不易被人察觉，所以煤气厂在家用煤气中掺入微量具有难闻气味的气体，使人在煤气泄漏时及早察觉。如果发现煤气泄漏，应立即关闭阀门，然后开窗通风。知识拓展CO2与CO都会使人和动物死亡，但两者的原理不同。二氧化碳无毒，空气中二氧化碳含量增多，氧气的含量相对减少时，人和动物呼吸不到足够的氧气而窒息死亡；而一氧化碳有毒，能与人体血液中的血红蛋白结合，使血红蛋白失去输氧能力，造成生物机体缺氧，以致危及生命。探究点四CO的用途提出问题CO在生产、生活中有哪些应用？交流讨论学生结合生产、生活归纳。归纳总结1.作燃料：如管道煤气2CO+O22CO2。2.冶炼金属：如炼铁等3CO+Fe2O32Fe+3CO2。【板书设计】第2课时一氧化碳【教学反思】成功之处本堂课生活实例和模拟实验对一氧化碳的性质和用途有了初步的了解。通过模拟实验激发学生的学习兴趣，培养学生观察能力和创新思维能力，同时升华学生的情感态度和价值观。不足之处教材中对一氧化碳的资料偏少，缺少学生自主查阅资料的环节。《课题3二氧化碳和一氧化碳》导学案第1课时二氧化碳一、学习目标：1.记住CO2的物理性质、化学性质，知道CO2的主要用途。2.了解并关注温室效应。【课前预习】1.将集满CO2的集气瓶正放在桌子上，可得出CO2的哪些性质？2.根据生活经验和已学知识你知道CO2还有哪些性质和用途？【情境导入】有一首诗“她营造了云雾缭绕的仙境，她躯散了炎炎夏日的暑气，她奋不顾身扑向烈火，她带给大地勃勃生机……”，诗中所赞美的是什么气体呢？二、自主探究：知识点一：二氧化碳【实验】教材P113实验6-3，检验CO2是否收集满时，木条应放在什么位置？______________。【观察】教材P113观察实验6-4，填写下表:现象分析与结论【交流讨论】一些久未开启的菜窖、干涸的深井、深洞，怎样判断其中CO2的含量是否对人造成威胁？你能设计一个简单实验么？【观察】教材P114观察实验6-5，填写下表:现象分析与结论【讨论】1.CO2的物理性质：颜色，状态，气味，密度比空气，溶解性2.CO2只是简单的溶于水吗？有没有发生化学变化？能通过实验来证明吗？【实验】教材P114观察实验6-6，填写下表：（石蕊是一种色素，与不同性质的物质发生反应时，能显示不同的颜色如变红、变蓝等）I喷稀醋酸II喷水III直接放入IV喷水放入现象分析与结论将经过第4次实验后的纸花放在酒精灯火焰上烘烤，能观察到什么现象？说明了什么问题？【思考】1.在小花上喷稀醋酸的目的是什么？2.干燥纸花接触水和干燥纸花接触水后又放入盛满CO2的集气瓶中现象为什么不同？说明了什么？【阅读】教材P115找出CO2有哪些化学性质？写出有关化学方程式。【自学】自学教材P115～P117，完成以下问题：1.农民它说是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师却称它为“粉刷匠”；化工专家称它“多才多艺”；饮料业师傅说它“够气够味”；环境学家却指责它是造成全球变暖的罪魁祸首。这些说法分别指CO2哪些用途？利用了它的哪些性质呢？2.什么原因使空气中的CO2含量越来越高？CO2过多会造成什么后果？根据CO2的来源，可以采用什么办法来防止温室效应的进一步增强？【归纳小结】一、二氧化碳1.CO2的性质物理性质颜色状态气味密度（与空气比较）溶解性固态CO2俗名⑴⑵化性:①一般情况下,______燃烧,也______燃烧，不能供给____________。②与水反应生成碳酸：CO2+H2O==H2CO3生成的碳酸能使紫色的石蕊试液变______H2CO3==H2O+CO2↑（碳酸不稳定,易分解）③能使澄清的石灰水______：CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O（用于检验二氧化碳）④与灼热的碳反应：C+CO2高温2CO（此反应吸热热量，既是化合反应又是氧化还原反应，CO2是氧化剂，C是还原剂）2.CO2的用途：⑴______（既利用其物理性质，又利用其化学性质。灭火器原理：Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑）⑵干冰用于____________、制冷剂⑶肥料，作用等3.CO2对环境的影响：过多排放引起____________。⑴定义：大气中的气体使地面吸收的太阳光的热量，从而使全球。⑵起因：①大量使用燃料；②面积急剧减少。能产生这种效应的气体：二氧化碳、、、氟氯代烷等。⑶危害：①全球变暖，冰川；②海平面，淹没城市；③土地，农业。⑷措施：①减少化石燃料的燃烧；②使用能源，如；③大力，严禁乱砍滥伐。【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？三、自我测评【课堂练习】课本P120.3～5，7～91.检验某种气体是否为CO2的最常用的方法是（

）A.将燃烧的木条放入气体中

B.将气体通入澄清石灰水中C.从一个容器倒入另一个容器

D.将气体通入紫色石蕊试液中2.下列选项中的两种物质，组成元素种类不相同的是（

）A．金刚石、石墨

B．水、双氧水

C．氧气、臭氧

D．冰、干冰3.下列有关CO2性质的实验，无明显现象的是（

）4.CO2的下列用途，既跟它的物理性质有关，又跟它的化学性质有关的是（）。A.灭火B.制干冰C.制化肥D.温室肥料5.下列说法不正确的是（）A.温室里施用CO2可提高农作物产量B.干冰用于人工降雨和制冷剂，是利用它的化学性质C.CO2属于氧化物，也属于化合物和纯净物D．CO2能溶于水6.下列过程只发生物理变化的是（）。A.CO2通入水中B.绿色植物吸收CO2发生光合作用C.刷过石灰浆的墙壁日久变硬D.将CO2加压、降温压缩成干冰7.在大气层中，因CO2含量不断增加而引起“温室效应”，造成大气中CO2含量增加的主要原因是

（

）A.由于动植物呼吸作用增加B.由于实验室中逸出CO2量增加C.由于森林面积递减，使得自然界吸收CO2的能力降低D.由于大量燃烧矿物燃料【中考直通车】8.下面O2和CO2的自述中，属于物理性质的是（）AABCDCO2光合作用中我作原料O2我使潮湿的钢铁锈蚀干冰我用作人工降雨O2我为可燃物助燃9.下列物质的用途主要是由其化学性质决定的是（）A．用干冰作制冷剂B．用金刚石切割玻璃C．用煤作燃料D．发烧病人用酒精擦身体降温10.下图分别二氧化碳的制取、干燥，收集和性质检验的装置图。其中错误的是（）11.全球气候变暖正成为人类关注的环境问题，引起温室效应的主要气体是（）A、N2 B、O2 C、H2 D、CO212.联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求限制CO2等温室气体排放量，以控制日趋严重的温室效应。⑴绿色植物通过作用吸收CO2，通过作用将CO2释放到大气中。⑵科学家采取“组合转化”技术，将CO2和H2以一定比例混合，在一定条件下反应，生成一种重要的化工原料和水。请在括号中填写该化工原料的化学式：2CO2+6H2==1（）+4H2O⑶为了减慢大气中CO2含量的增加，以下建议可行的是（填序号）。①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源；②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料；③大量植树造林，禁止乱砍滥伐。13.干粉灭火器是利用压缩的CO2吹出白色干粉来灭火。这种灭火器可用来扑灭油、气等燃烧引起的失火。其中干粉的主要成分是碳酸氢钠．它受热后生成苏打、水和一种参与植物光合作用的气体。请根据以上信息回答：(1)碳酸氢钠的性质有(2)灭火时碳酸氢钠发生反应的化学方程式为(3)该反应的基本反应类型是反应。14.下图是化学实验中常用的几种装置。请回答下列问题：⑴指出有编号的仪器名称：①，②。⑵利用上述A、D装置的组合可以制取的一种气体是，写出制取该气体化学反应方程式。⑶欲收集一种难溶性气体，有人认为E装置可以代替B装置。请简述应如何使用E装置？。【拓展延伸】15.用玻璃管向盛有紫色石蕊试液的试管里吹气，过一会儿再给试管加热，试管里溶液颜色变化情况是将盛满CO2的大试管倒插在澄清石灰水中，可观察的现象是：①____________________，②____________________，化学方程式为___________________________________________。16.按要求写出下列反应的化学方程式：⑴有CO2生成的化合反应：；⑵有CO2生成的置换反应：；⑶有CO2生成的分解反应：；⑷有CO2参加的化合反应：。第2课时一氧化碳一、学习目标：1.记住CO的性质和重要用途.2.知道CO使人中毒的原因及防护措施。【课前预习】【情境导入】2010年12月15日新华社消息：“赣州一家六口煤气中毒身亡，最小死者仅两个月”，煤气的主要成分是什么，为什么使人中毒呢？二、自主探究：知识点二：一氧化碳【阅读】自学课本P117下半部分和P118，思考并回答以下问题：1.CO有什么样的颜色和气味？有人用炉火取暖,为了防止煤气中毒,在炉火上放一盆水行吗?2.CO燃烧放出热量并产生色火焰，说明CO具有_性，它是煤气的主要成份。反应的化学方程式3.CO为什么能使人毒？怎样防止煤气中毒？【讨论】1.为什么家用煤气中掺入具有难闻气味的气体？如果发生煤气泄漏应当怎么办？2.煤炉中常发生哪些化学反应？请写出反应的化学方程式（参见书P118图6-19）。在燃烧很旺的煤炉中最不可能发生哪个反应？⑴；⑵；⑶；⑷。3.向一盆燃烧旺盛的炭火中洒少量的水，火焰更旺且为蓝色；但洒入较多的水，炭火熄灭，为什么？■实验发现碳在高温下可以跟水反应生成一氧化碳和氢气，此反应吸收热量。化学方程式。【观察】观看视频CO还原CuO的实验,思考交流以下问题：1.先通入一氧化碳，过一会儿再给氧化铜加热的原因是_________________________。2.根据实验事实填写下表：观察到的现象所发生现象的化学方程式A处（CuO处）B处（石灰水中）C处3.C处为什么要放一个点燃的酒精灯？【归纳小结】二、一氧化碳1.碳的氧化物有种，分别是，因CO2分子比CO分子多一个，所以二者性质有很大的__________。2.CO的性质：⑴物性：色气味的气体，溶于水，密度比空气略小，一般用法收集。⑵化性：①可燃性：纯净的CO在空气在中点燃时，能产生火焰，放出大量的热，化学方程式为：。②还原性：CO还原CuO反应的化学方程式为：。（_____的氧化铜逐渐变成光亮_____色，石灰水____）③剧毒性：CO极易与血液中的结合，从而使，造成生物体缺氧，甚至危及生命。■H2、CO、C共同的化学性质①可燃性：可燃性气体点燃前一定要检验______。H2和O2的燃烧火焰是：发出______色的火焰。CO和O2的燃烧火焰是：发出______色的火焰。CH4和O2的燃烧火焰是：发出明亮的______火焰。②还原性：如Fe2O3+3CO高温2Fe+3CO2（现象：红棕色粉末逐渐变成黑色，石灰水变浑浊。）应用：冶金工业★鉴别：H2、CO、CH4三种可燃性气体，检验燃烧产物（不可看火焰颜色）★水煤气：H2与CO的混合气体（制法C+H2O高温H2+CO）※除杂：CO[CO2]通入或溶液CO2[CO]通过CaO[CaCO3]Cu[CuO]CuO[Cu]3.CO的用途：因CO具有可燃性，可以用作；CO具有还原性，可用于。【课堂小结】通过本节课的学习，你收获了什么？【我的收获】【知识网络】碳单质及其化合物间的关系如下图所示，请写出其反应方程式。①；②；③；④；⑤；⑥；⑦；⑧。三、自我测评【课堂练习】课本P119.1和P120.2.61.将充满下列气体的试管，分别倒立于槽中，试管内水位上升最高的是（

）A.H2

B.CH4

C.CO

D.CO22.下列做法存在安全隐患的是

（

）A.在煤炉上放一壶水防止煤气中毒B.在应用泡沫灭火器时，应先检查出气孔是否被堵塞C.进入久未开启的菜窖前应先做灯火实验D.点燃CO气体前，应先检验其纯度3.要除去一氧化碳中的少量二氧化碳，可采用的最好措施为（）A.点火燃烧B.通过灼热的氧化铜粉末C.通入石灰水中D.通入石蕊试液中4.区别CO2、CO、O2三种气体，最简便的方法是（

）A.用带火星的木条B.用燃着的木条

C.用澄清石灰水

D.用灼热的氧化铜5.香烟燃烧产生的烟气中含有许多强致癌物和有害物质