二氧化碳大單元教學(xué)設(shè)計(jì)

《二氧化碳》大單元教學(xué)設(shè)計(jì)（淮南十中劉娟；指導(dǎo)教師：市教研室承長琴、淮南十中張科）單元學(xué)習(xí)基本信息學(xué)科化學(xué)實(shí)施年級(jí)九年級(jí)課程標(biāo)準(zhǔn)模塊2022年新版化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)習(xí)主題2物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用使用的教材人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)單元名稱第六單元二氧化碳單元課時(shí)3【單元學(xué)習(xí)主題的生成】隨著核心素養(yǎng)的提出和新課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，學(xué)生核心素養(yǎng)的培育已成為教師不斷為之而努力的長期目標(biāo)。課堂教學(xué)作為重要的實(shí)踐領(lǐng)域，在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)過程中發(fā)揮著重要的作用。在當(dāng)下的教學(xué)實(shí)踐中，教師往往困于知識(shí)的系統(tǒng)性重構(gòu)和學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性發(fā)生。為了在一定程度上改善學(xué)生學(xué)習(xí)碎片化、功利化的現(xiàn)狀，因此有必要從整體角度來優(yōu)化課堂教學(xué)。由于大概念能夠?qū)W(xué)科知識(shí)和內(nèi)容按照某種邏輯進(jìn)行組織和整合，避免知識(shí)和內(nèi)容的碎片化，它逐漸被廣泛接受并成為當(dāng)下指向核心素養(yǎng)課程改革的重要理念。基于大概念的整體單元教學(xué)設(shè)計(jì)方能適應(yīng)課標(biāo)新變化，是學(xué)科核心素養(yǎng)落實(shí)的關(guān)鍵路徑，是課程改革的必然要求?！读x務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”），要求化學(xué)教學(xué)擺脫知識(shí)和技能本位，在原有三維目標(biāo)理論的基礎(chǔ)上，更加重視學(xué)科觀念、學(xué)科思維、科學(xué)探究、責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)。新課標(biāo)立足大概念的整體單元教學(xué)設(shè)計(jì)，從更高、更整體、更系統(tǒng)的角度思考教學(xué)內(nèi)容，促使教師從關(guān)注知識(shí)到關(guān)注素養(yǎng)。新課標(biāo)指出建議構(gòu)建大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系，精心選擇促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的化學(xué)課程內(nèi)容，注重結(jié)合學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)，反映化學(xué)科學(xué)發(fā)展的新成就，體現(xiàn)化學(xué)課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性、時(shí)代性和實(shí)踐性，注重學(xué)科內(nèi)的融合及學(xué)科間的聯(lián)系，明確學(xué)習(xí)主題，凝練大概念。重視開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)，聚焦學(xué)科育人方式的轉(zhuǎn)變，深化化學(xué)教學(xué)改革?；诖蟾拍畹慕?gòu)，整體設(shè)計(jì)和合理實(shí)施單元教學(xué)，注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多樣化探究活動(dòng)；創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，重視跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)?；诖?，本單元設(shè)計(jì)了二氧化碳是什么，二氧化碳從哪里來，二氧化碳到哪里去的問題線，設(shè)計(jì)跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)，注重將問題解決線、知識(shí)邏輯線、素養(yǎng)發(fā)展線緊密結(jié)合，拆解復(fù)雜任務(wù)和設(shè)計(jì)系列活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)問題解決過程與核心知識(shí)的獲得、能力和素養(yǎng)的發(fā)展自然融合，讓學(xué)生經(jīng)歷自主思考，合作探究，深度互動(dòng)、交流，總結(jié)、反思等完整的問題解決過程，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，提升解決真實(shí)問題的能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的融合發(fā)展。本單元的主題是“二氧化碳的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)室制取、封存”，課標(biāo)中明確要求二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)為必做實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)二氧化碳的主要性質(zhì)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)與用途的關(guān)系；初步學(xué)習(xí)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路與方法；以自然界中的“碳循環(huán)”為例，認(rèn)識(shí)物質(zhì)在自然界中可以相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)維持人類生活與生態(tài)平衡的意義。二氧化碳的捕集與封存、轉(zhuǎn)化與利用，我國實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的措施。這些內(nèi)容依次分布在人教版九年級(jí)化學(xué)第六單元。在單元教學(xué)過程中，通過對(duì)二氧化碳性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的交流和點(diǎn)評(píng)，診斷并發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的水平；通過已學(xué)過的氧氣性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法來學(xué)習(xí)二氧化碳的性質(zhì)，逐漸深入對(duì)氣體性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法的掌握，評(píng)價(jià)學(xué)生證據(jù)推理能力；通過對(duì)二氧化碳在實(shí)際生活中應(yīng)用的討論和點(diǎn)評(píng)，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在促進(jìn)人類發(fā)展和社會(huì)中的價(jià)值，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平；通過實(shí)驗(yàn)探究以及化學(xué)方程式的書寫，診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究水平、證據(jù)推理能力和符號(hào)表征水平；通過合作拼接，儀器組裝，發(fā)展學(xué)生的模型認(rèn)知能力；通過激發(fā)學(xué)生設(shè)計(jì)潛能，討論并自主設(shè)計(jì)定量收集裝置，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新能力；通過利用生活中的廢棄物品（如注射器、廢棄飲料瓶、小藥瓶……）自制二氧化碳發(fā)生和收集裝置，學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生變廢為寶的環(huán)保意識(shí)，落實(shí)“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)；通過對(duì)二氧化碳與水、碳酸鈣等實(shí)驗(yàn)的觀察，診斷并發(fā)展學(xué)生的化學(xué)觀念，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論的科學(xué)探究與實(shí)踐的態(tài)度；通過觀看視頻、查閱資料，評(píng)價(jià)學(xué)生證據(jù)推理能力，獲取并提煉整合信息的能力，培養(yǎng)科學(xué)思維；通過對(duì)碳封存具體方法的討論和點(diǎn)評(píng)，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在促進(jìn)人類發(fā)展和社會(huì)中的價(jià)值，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。在整個(gè)大單元中堅(jiān)持創(chuàng)新導(dǎo)向，強(qiáng)化課程綜合性和實(shí)踐性，推動(dòng)育人方式變革，著力發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。凸顯學(xué)生主體地位，增強(qiáng)課程適宜性。堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，反映經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展新變化，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步新成果，更新課程內(nèi)容，體現(xiàn)課程時(shí)代性。讓學(xué)生“從生活走進(jìn)化學(xué)、用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)、從化學(xué)走向社會(huì)”，體會(huì)化學(xué)的真正價(jià)值。【單元學(xué)習(xí)內(nèi)容分析】本單元內(nèi)容主要包括：二氧化碳的性質(zhì)、二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取，二氧化碳的封存。以二氧化碳是什么？二氧化碳從哪里來？二氧化碳到哪里去？為一條線將二氧化碳的相關(guān)知識(shí)串聯(lián)起來。首先由干冰升華引起的云霧繚繞的舞臺(tái)效果引發(fā)學(xué)生對(duì)二氧化碳的極大興趣，由學(xué)生完成三個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，經(jīng)過小組討論，歸納出二氧化碳的物理性質(zhì)。然后由碳酸飲料中的氣泡推測(cè)二氧化碳的溶解性，然后引導(dǎo)學(xué)生提出問題二氧化碳溶于水只是簡單的溶解嗎？然后設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后討論、對(duì)比得出二氧化碳能溶于水且與水反應(yīng)的結(jié)論。接著聯(lián)系生活，推測(cè)二氧化碳的用途，學(xué)以致用，體會(huì)化學(xué)學(xué)習(xí)的意義和學(xué)習(xí)化學(xué)的社會(huì)責(zé)任；總結(jié)出一些常見的生成二氧化碳的方法，從反應(yīng)速率，條件難易和是否易于收集幾個(gè)方面選擇出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，然后對(duì)比氧氣得出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)裝置。提供幾套創(chuàng)新裝置，討論優(yōu)缺點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。討論實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳如何檢驗(yàn)和驗(yàn)滿，分享討論，學(xué)以致用；組織學(xué)生查閱資料，總結(jié)溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響，引入“碳達(dá)峰”和“碳中和”的概念，接著聯(lián)系實(shí)際討論如何從源頭上減少碳排放，增加對(duì)二氧化碳的吸收，組織觀看幾種碳封存的視頻，從視頻中提煉信息，教師演示傳感器測(cè)量二氧化碳的水溶液PH值后，組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)?zāi)M珊瑚礁和甲殼的溶解、二氧化碳驅(qū)油，鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究和實(shí)踐能力。最后由二氧化碳的用途升華到化學(xué)學(xué)習(xí)的意義，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感?！締卧诵闹R(shí)結(jié)構(gòu)化】二氧化碳是繼學(xué)生學(xué)習(xí)氧氣之后接觸的又一重要?dú)怏w，它的性質(zhì)以及制取是本單元的重點(diǎn)內(nèi)容，而二氧化碳的封存則是本單元的升華和精神所在。為了將零散片面的知識(shí)整合起來，構(gòu)建系統(tǒng)化的認(rèn)知模型，可以設(shè)計(jì)二氧化碳是什么，二氧化碳從哪里來，二氧化碳到哪里去的問題線，通過情景創(chuàng)設(shè)→科學(xué)探究→概括整合→拓展運(yùn)用等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在科學(xué)探究的一般過程中促成知識(shí)、技能和價(jià)值觀的形成。【學(xué)情分析】學(xué)生學(xué)習(xí)中可能存在的學(xué)習(xí)障礙有：1.知識(shí)層面：經(jīng)過前面幾單元的化學(xué)知識(shí)和方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步具備了系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的能力，具備了一定的提出問題、分析問題、解決問題的能力。但對(duì)于較為復(fù)雜的探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)仍缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和全局性的觀念。初中學(xué)生有較強(qiáng)的求知欲，具備初步的獨(dú)立思考和鉆研能力，但自學(xué)能力較差，往往缺乏科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。2.能力層面：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)是獲取化學(xué)知識(shí)和學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法的重要手段，義務(wù)教育階段的化學(xué)課程中的科學(xué)探究，是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí)，認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題的重要實(shí)踐活動(dòng)，義務(wù)教育階段的化學(xué)課程教學(xué)中滲透的素質(zhì)教育應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的三種能力，即觀察問題能力，分析問題能力和解決問題的能力。初三學(xué)生初步具備分析處理簡單問題的能力，合作和設(shè)計(jì)能力，具備基本實(shí)驗(yàn)操作能力，但分析問題碎片化，被動(dòng)按照實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。3.心理層面：無法估量的想象力和求知欲?？释麆?dòng)手實(shí)踐，充滿學(xué)習(xí)自信，探究欲望強(qiáng)烈，具備一定的設(shè)計(jì)潛能，但整合信息，多角度分析問題的能力存在不足，創(chuàng)新意識(shí)的匱乏，上臺(tái)交流的表現(xiàn)力不足。學(xué)生剛開始對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)還是充滿好奇心，但是時(shí)間久了新鮮感就不存在了，又面對(duì)許多學(xué)科造成的學(xué)習(xí)困難以及升學(xué)的壓力，還有化學(xué)學(xué)科的分?jǐn)?shù)不是很高，繼而對(duì)于化學(xué)的學(xué)習(xí)缺乏了興趣，沒有了學(xué)習(xí)的動(dòng)力相反的是，他們只會(huì)被動(dòng)地、形式化地去學(xué)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，一遇到困難就停滯不進(jìn)，喪失信心，因而學(xué)習(xí)得不到堅(jiān)持。興趣是最好的老師，有興趣才會(huì)好好學(xué)習(xí)?！厩榫硠?chuàng)設(shè)】本單元的3個(gè)課時(shí)都注重情境的創(chuàng)設(shè)，在具體情境中，激發(fā)學(xué)生對(duì)核心知識(shí)的探究。1.第1課時(shí)，創(chuàng)設(shè)了干冰升華、碳酸飲料中氣泡、自制汽水等的情境。2.第2課時(shí)，創(chuàng)設(shè)了自然界中的碳循環(huán)等情境。3.第3課時(shí)，創(chuàng)設(shè)了溫室效應(yīng)、“碳達(dá)峰”和“碳中和”、海洋酸化、碳封存方法的情境?！舅仞B(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)目標(biāo)】本單元整體設(shè)計(jì)以“物質(zhì)的性質(zhì)和運(yùn)用”這一學(xué)科大概念為統(tǒng)領(lǐng)，獨(dú)立貫穿于三個(gè)課時(shí)，著重引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)的方法探究二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，經(jīng)歷科學(xué)探究的一般過程，提升科學(xué)探究能力。學(xué)生在已有知識(shí)和能力的基礎(chǔ)上分析實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品、制取裝置、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿的方法、實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。對(duì)二氧化碳的用途和碳封存原理的探究，學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)在自然界中可以相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)維持人類生活與生態(tài)平衡的意義，學(xué)生逐步形成性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)的思想。在教學(xué)中融合物理、生物、地理等學(xué)科知識(shí)，加強(qiáng)學(xué)科間相互關(guān)聯(lián)，凸顯育人價(jià)值。學(xué)科核心素養(yǎng)二氧化碳單元教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)的素養(yǎng)A、化學(xué)觀念B、科學(xué)思維C、科學(xué)探究與實(shí)踐D、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（1）通過實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，提升科學(xué)探究的能力。能根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，分析二氧化碳的用途和對(duì)環(huán)境的影響，體會(huì)“從生活走進(jìn)化學(xué)、用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)、從化學(xué)走向社會(huì)”。A、B、C（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品的選擇、制取裝置的選擇及各種裝置的特點(diǎn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法，了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。將實(shí)驗(yàn)室中的藥品和儀器與生活中的物質(zhì)、物品建立聯(lián)系，提升遷移應(yīng)用能力。A、B、C（3）結(jié)合資料獲取二氧化碳封存的方式，準(zhǔn)確建立應(yīng)用（影響）、性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，認(rèn)識(shí)碳封存的本質(zhì)，了解物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化條件，充分體會(huì)到事物的兩面性。A、B、D單元教學(xué)目標(biāo)課時(shí)教學(xué)目標(biāo)對(duì)應(yīng)關(guān)系a通過實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，提升科學(xué)探究的能力。能根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，分析二氧化碳的用途和對(duì)環(huán)境的影響，體會(huì)“從生活走進(jìn)化學(xué)、用實(shí)驗(yàn)探究化學(xué)、從化學(xué)走向社會(huì)”。第1課時(shí)1.1了解二氧化碳的物理性質(zhì)。1.2通過實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，尤其是與水、澄清石灰水的反應(yīng)。1.3了解二氧化碳在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用。第2課時(shí)1.掌握實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳原理2.通過妙手拼接和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分析各種制取裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)過程中掌握檢驗(yàn)和驗(yàn)滿操作3.歸納實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置4.在生活中尋覓藥品和裝置，自制二氧化碳第3課時(shí)1、探究二氧化碳水溶液的酸堿度。2、探究二氧化碳與碳酸鈣的反應(yīng)。3、掌握碳封存的幾種常見方式。對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)a、b、c對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)a、b對(duì)應(yīng)教學(xué)目標(biāo)a、cb結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳藥品的選擇、制取裝置的選擇及各種裝置的特點(diǎn)、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法，了解實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路。將實(shí)驗(yàn)室中的藥品和儀器與生活中的物質(zhì)、物品建立聯(lián)系，提升遷移應(yīng)用能力。c結(jié)合資料獲取二氧化碳封存的方式，準(zhǔn)確建立應(yīng)用（影響）、性質(zhì)直接的關(guān)聯(lián)，認(rèn)識(shí)碳封存的本質(zhì)，了解物質(zhì)的變化與轉(zhuǎn)化條件，充分體會(huì)到事物的兩面性。解讀：依據(jù)創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境，將單元教學(xué)目標(biāo)拆解到每個(gè)課時(shí)中去，有利于目標(biāo)的具體落實(shí)。通過拆解，可將核心知識(shí)分散，從而降低教學(xué)難度，如單元教學(xué)目標(biāo)a探究二氧化碳的物理和化學(xué)性質(zhì)，分散到三個(gè)課時(shí)。單元教學(xué)目標(biāo)c結(jié)合碳中和目標(biāo)，了解碳中和的原理，再次鞏固二氧化碳的性質(zhì)，深刻理解性質(zhì)與用途（影響）之間的關(guān)系，發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。第一課時(shí)側(cè)重于二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，第二課時(shí)側(cè)重于二氧化碳的制取裝置，第三課時(shí)側(cè)重于碳封存的原理。

【單元教學(xué)整體規(guī)劃】3課時(shí)單元教學(xué)整體規(guī)劃二氧化碳二氧化碳是什么？單元教學(xué)整體規(guī)劃二氧化碳二氧化碳是什么？──二氧化碳的性質(zhì)二氧化碳從哪里來？──二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳到哪里去？──二氧化碳的封存1.1通過干冰升華現(xiàn)象，分析二氧化碳的物理性質(zhì)。1.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳能溶于水并且能和水反應(yīng)。1.3結(jié)合二氧化碳的性質(zhì)，了解其用途，設(shè)計(jì)出探究二氧化碳性質(zhì)的一體化實(shí)驗(yàn)。2.1從反應(yīng)速率、制取氣體是否純凈等角度，找到實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品，分析反應(yīng)原理。2.2拼接儀器，分析各種發(fā)生裝置的特點(diǎn)。2.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，定量收集二氧化碳。2.4結(jié)合氧氣和二氧化碳的制取，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路2.4學(xué)以致用，從生活中找到制取二氧化碳的藥品和裝置。3.1閱讀資料，了解二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響。3.2圍繞7個(gè)問題，通過查閱資料、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，分析各種碳封存方法的優(yōu)缺點(diǎn)。3.3設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，模擬海洋酸化對(duì)甲殼類生物的影響。3.4動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，模擬驅(qū)油封碳?，F(xiàn)實(shí)環(huán)境：（1）干冰升華實(shí)驗(yàn)（2）高低蠟燭實(shí)驗(yàn)（3）探究二氧化碳密度的肥皂泡實(shí)驗(yàn)、杠桿實(shí)驗(yàn)（4）二氧化碳溶于水實(shí)驗(yàn)、和水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（5）二氧化碳性質(zhì)的一體化實(shí)驗(yàn)（6）實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品選擇實(shí)驗(yàn)（7）簡易啟普發(fā)生器的展示實(shí)驗(yàn)（8）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)二氧化碳的純度（9）定量收集二氧化碳實(shí)驗(yàn)（10）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)測(cè)定二氧化碳溶液酸堿度（11）模擬驅(qū)油實(shí)驗(yàn)(12）二氧化碳和碳酸鈣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)虛擬環(huán)境：（1）四種碳封存方法的視頻（2）大氣中二氧化碳來源的視頻（3）海洋酸化及其危害的視頻【教學(xué)設(shè)計(jì)】1【教材分析】（一）相關(guān)內(nèi)容在教科書體系中的意義、地位和作用二氧化碳是初中化學(xué)課程中另一個(gè)需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)的物質(zhì)，其重要性和學(xué)習(xí)價(jià)值并不遜于氧氣。二氧化碳是酸性氧化物的代表物，與氧氣相比化學(xué)性質(zhì)更為復(fù)雜，可以與水反應(yīng)生成碳酸，可以與氫氧化鈉、氫氧化鈣發(fā)生反應(yīng)，二氧化碳的學(xué)習(xí)豐富了學(xué)生了解的物質(zhì)類別和物質(zhì)間的反應(yīng)關(guān)系。酸和堿是初中階段要求的基于物質(zhì)類別認(rèn)識(shí)的物質(zhì)，因此，在義務(wù)教育化學(xué)課程后期，學(xué)生對(duì)二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識(shí)不會(huì)局限在二氧化碳與氫氧化鈉或氫氧化鈣的一兩個(gè)反應(yīng)中，可能發(fā)展到二氧化碳能與堿這一類物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。二氧化碳對(duì)于動(dòng)植物的生存、生長具有重要意義，二氧化碳也是溫室效應(yīng)、碳排放等環(huán)境問題中的焦點(diǎn)物質(zhì)。另外，作為含有碳元素的物質(zhì)，二氧化碳又是自然界中碳循環(huán)的重要結(jié)點(diǎn)，因此合理使用二氧化碳，有效控制二氧化碳的生成和轉(zhuǎn)化，是化學(xué)科學(xué)界重要的研究課題，也是學(xué)生們應(yīng)該有意識(shí)的主動(dòng)關(guān)注的問題。（二）教科書對(duì)相關(guān)內(nèi)容的處理1．內(nèi)容選取各版本教材的二氧化碳性質(zhì)這部分教學(xué)都包括：二氧化碳的顏色、狀態(tài)、氣味，密度比空氣大、能溶于水、不能燃燒不支持燃燒、溶液能使紫色石蕊溶液變色、能使澄清石灰水變渾濁等內(nèi)容。以人教版教科書為例，二氧化碳的性質(zhì)在第六單元碳和碳的氧化物課題3中，其標(biāo)題和教學(xué)內(nèi)容見下圖。圖2-2-SEQ圖2-2-\*ARABIC1教科書中二氧化碳性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容2．組織特點(diǎn)不同版本教材安排二氧化碳的位置不同，選取二氧化碳教學(xué)的突破點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)也就不同，發(fā)揮的教學(xué)價(jià)值功能也就不同。上教版教材將二氧化碳與空氣、氧氣安排在同一章中，二氧化碳的學(xué)習(xí)過程是對(duì)學(xué)習(xí)氧氣時(shí)從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)的思路的應(yīng)用，也是對(duì)從氧氣學(xué)習(xí)中形成的氣體制備的思路方法的遷移應(yīng)用。另外，將二氧化碳與氧氣一起安排在初中化學(xué)課程的第二章，在分子、原子、元素、質(zhì)量守恒定律等概念原理學(xué)習(xí)前學(xué)生接觸了更多的物質(zhì)、更多的反應(yīng)，使概念原理學(xué)習(xí)的例證更豐富。魯教版教材和人教版教材中，二氧化碳性質(zhì)的學(xué)習(xí)都放在分子、原子、元素、質(zhì)量守恒定律等概念原理的學(xué)習(xí)之后，這些概念原理對(duì)二氧化碳的學(xué)習(xí)都可以起到指導(dǎo)作用。同時(shí)，在前面的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生發(fā)展了一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰?，在二氧化碳的學(xué)習(xí)中，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用實(shí)驗(yàn)探究能力，特別是嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，映證自己對(duì)二氧化碳的認(rèn)識(shí)，是二氧化碳教學(xué)的一個(gè)重要內(nèi)容。3．欄目分析以人教版教材為例，本部分教學(xué)內(nèi)容涉及的欄目主要是“實(shí)驗(yàn)”，欄目內(nèi)容和具體的功能價(jià)值見表2-2-4。表2-2-SEQ表2-2-\*ARABIC1二氧化碳的性質(zhì)教科書欄目分析欄目名稱欄目內(nèi)容欄目功能實(shí)驗(yàn)6-3實(shí)驗(yàn)：制取收集二氧化碳，驗(yàn)滿通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，獲得二氧化碳不支持燃燒、比空氣重、能溶于水等性質(zhì)。鞏固訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述、觀察能力，以及通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。實(shí)驗(yàn)6-4實(shí)驗(yàn)：向有不同高度的燃燒蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳實(shí)驗(yàn)6-5實(shí)驗(yàn)：向裝滿二氧化碳的塑料瓶中加入水實(shí)驗(yàn)6-6實(shí)驗(yàn)：二氧化碳溶于水有沒有發(fā)生化學(xué)變化這是一個(gè)探究活動(dòng)，將二氧化碳的水溶液可以使指示劑變色作為一個(gè)情景，引導(dǎo)學(xué)生通過控制變量和對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)明確是什么使指示劑變色。這個(gè)活動(dòng)的目的不僅僅是為了獲得二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸的知識(shí)，更重要的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)體會(huì)如何運(yùn)用控制變量、對(duì)比等科學(xué)方法，合理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，獲得完備準(zhǔn)確的證據(jù)資料，最終形成科學(xué)結(jié)論?！抖趸肌肥侨私贪婢拍昙?jí)化學(xué)上冊(cè)第六單元課題3的內(nèi)容，其中第一課時(shí)《二氧化碳是什么？》是學(xué)生繼學(xué)習(xí)氧氣之后接觸的又一重要?dú)怏w，該氣體與日常生活聯(lián)系非常緊密，它既承接氧氣和水的知識(shí)，又聯(lián)系了后面酸堿鹽的知識(shí)，起到承上啟下的作用，同時(shí)也為本單元后面兩個(gè)課時(shí)二氧化碳從哪里來、到哪里去起到鋪墊作用?！緦W(xué)情分析】在此之前,學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧氣的性質(zhì)及用途，形成了一定的學(xué)習(xí)方法，同時(shí)，經(jīng)過前面幾單元的的化學(xué)知識(shí)和方法的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)初步具備了系統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的能力，具備了一定的提出問題、分析問題、解決問題的能力。具體分析如下：（一）已有知識(shí)基礎(chǔ)學(xué)生對(duì)二氧化碳是十分熟悉的，碳酸飲料中有二氧化碳、二氧化碳可以滅火、二氧化碳可以使澄清石灰水變渾、二氧化碳參與光合作用、人呼出的氣體中含有高濃度二氧化碳、二氧化碳過度排放對(duì)環(huán)境的影響等。但是學(xué)生對(duì)自己已有的這些知識(shí)掌握的并不深入確切，比如如何證明碳酸飲料中確實(shí)有二氧化碳，碳酸飲料中有多少二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水便混得過程中發(fā)生了什么，二氧化碳為什么可以滅火……由于學(xué)生對(duì)二氧化碳的熟悉，以及基于這種熟悉可以自然而然產(chǎn)生問題，所以二氧化碳的教學(xué)可以考慮開放一些，以激發(fā)和滿足學(xué)生的好奇心為主線索，進(jìn)行問題解決是的探究教學(xué)，最后再通過對(duì)問題解決結(jié)果的梳理形成對(duì)二氧化碳從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)的全面認(rèn)識(shí)。同時(shí)，由于在前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)中學(xué)生已有了較為豐富的實(shí)驗(yàn)探究經(jīng)驗(yàn)，在二氧化碳的教學(xué)中可以進(jìn)一步增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的數(shù)量，并嘗試留給學(xué)生一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)空間。（二）學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)分析由于學(xué)生對(duì)二氧化碳十分熟悉，所以對(duì)于二氧化碳性質(zhì)的具體內(nèi)容學(xué)生較容易理解，不構(gòu)成學(xué)習(xí)障礙。對(duì)學(xué)生而言，這部分學(xué)習(xí)較為困難的是如何從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象獲得結(jié)論，如，為什么向燒杯中傾倒二氧化碳，燒杯中的蠟燭滅了，就說明二氧化碳不支持燃燒且密度比空氣大基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的推理，從而形成實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而不是想當(dāng)然的給出結(jié)論，是這部分學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生的挑戰(zhàn)。同時(shí)，在二氧化碳性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，對(duì)學(xué)生探究能力的要求也提高了，對(duì)“二氧化碳溶于水有沒有發(fā)生化學(xué)變化”的探究需要學(xué)生理解探究活動(dòng)方案與探究問題及預(yù)期假設(shè)間的關(guān)系，并能依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果形成探究活動(dòng)結(jié)論。如果在這部分教學(xué)中能引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)探究問題自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)就更好了?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1.了解二氧化碳的物理性質(zhì)。2.通過實(shí)驗(yàn)探究二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)，尤其是與水、澄清石灰水的反應(yīng)。3.了解二氧化碳在生產(chǎn)、生活中的實(shí)際應(yīng)用?！驹u(píng)價(jià)目標(biāo)】1.通過對(duì)二氧化碳性質(zhì)的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的交流和點(diǎn)評(píng)，診斷并發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的水平。2.通過與已學(xué)習(xí)過的氧氣的知識(shí)類比學(xué)習(xí)二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)，逐漸深入對(duì)氣體性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法的掌握，評(píng)價(jià)學(xué)生證據(jù)推理能力。3.通過對(duì)二氧化碳在實(shí)際生活中應(yīng)用的討論和點(diǎn)評(píng)，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在促進(jìn)人類發(fā)展和社會(huì)中的價(jià)值，發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】二氧化碳的性質(zhì)和檢驗(yàn)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】二氧化碳與水、石灰水的反應(yīng)?！窘虒W(xué)流程】【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課教師：例如《西游記》中就有不少孫悟空“駕云遠(yuǎn)去”的鏡頭，這是先拍攝出孫悟空在“云朵”上的鏡頭，再拍出天空上的白云、地上的山河湖泊的鏡頭，然后將兩組畫面放到“特技機(jī)”里迭合，迭合時(shí)迅速地移動(dòng)作為背景的白云和山河湖泊，看電視時(shí)，觀眾是以白云和山河湖泊做參照物的，認(rèn)為這些景物是靜止的，于是產(chǎn)生了孫悟空騰云駕霧遠(yuǎn)去的感覺。這種特技鏡頭在電影、電視中的運(yùn)用相當(dāng)廣泛。如拍攝飛行的飛機(jī)里或奔馳的火車車箱里的鏡頭，拍攝時(shí)只要演員在飛機(jī)或火車的模型里表演，迅速地拉動(dòng)背景上的藍(lán)天、白云、田野，就可以了。放映這樣拍下來的影片時(shí)，人們就會(huì)產(chǎn)生飛機(jī)或火車向前運(yùn)動(dòng)的感覺。那么今天呢在課堂上也能實(shí)現(xiàn)。師生合作演繹仙人騰云出現(xiàn)：每當(dāng)看到影視劇中仙人們騰云駕霧的場(chǎng)景，我就很向往自己也能騰云駕霧一回，同學(xué)們有沒有跟老師一樣的心愿，老師來幫助大家圓夢(mèng)一回。提出問題：白色冰塊狀物質(zhì)是什么？（設(shè)計(jì)意圖：通過呈現(xiàn)云霧繚繞的神奇景象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生思考，為大單元教學(xué)提供情境線。利用師生共同合作，加深師生之間的感情，為師生圓夢(mèng)，體會(huì)對(duì)美好生活的熱愛，同時(shí)體會(huì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)之美，引導(dǎo)學(xué)生熱愛科學(xué)、熱愛生活）環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，確定成分問題1：白色固體升華成的氣體是什么？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)？投屏：展示白色固體減少過程?；顒?dòng)1：學(xué)生觀察，聯(lián)系舊知回答評(píng)價(jià)1：教師根據(jù)學(xué)生的回答評(píng)價(jià)學(xué)生知識(shí)掌握情況及應(yīng)用能力（設(shè)計(jì)意圖：在《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出“義務(wù)教育化學(xué)課程對(duì)核心素養(yǎng)的要求，既要重視與小學(xué)科學(xué)課程和高中化學(xué)課程的銜接，又關(guān)注與義務(wù)教育階段其他有關(guān)課程的關(guān)聯(lián)”。學(xué)生在生物課上已經(jīng)知道二氧化碳的檢驗(yàn)方法，通過學(xué)科間聯(lián)系，建構(gòu)知識(shí)體系網(wǎng)絡(luò)，使知識(shí)掌握更加牢固，既強(qiáng)調(diào)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，又關(guān)注公民必備的共同性素養(yǎng)，有助于知識(shí)的建構(gòu)和遷移。）問題2：根據(jù)瓶中干冰升華后的現(xiàn)象，歸納CO2有哪些物理性質(zhì)？學(xué)生預(yù)測(cè)回答：二氧化碳通常情況下是一種無色無味的氣體，密度比空氣大，可以溶解在水中。（課外資料：臨界點(diǎn)是31.10℃，密度是1.816kg/m3，臨界溫度是31.06℃，臨界壓力是7.383MPa。臨界體積是10.6Kmol/m3，特別是當(dāng)CO2溫度高于臨界溫度條件下（31.1℃），不管有多高的壓力CO2都不會(huì)轉(zhuǎn)化成液體，只會(huì)在黏度上無限趨向于氣體，但是密度又和液體相近。萃取石油利用的就是二氧化碳這一性質(zhì)。）活動(dòng)2：學(xué)生觀察，歸納總結(jié)評(píng)價(jià)2：教師根據(jù)學(xué)生的回答評(píng)價(jià)學(xué)生歸納概括能力（設(shè)計(jì)意圖：注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，歸納總結(jié)物理性質(zhì)。真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)可從社會(huì)生活、科學(xué)和學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)等方面入手,圍繞教學(xué)任務(wù),選擇貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)、符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知加工特點(diǎn)的素材。重視設(shè)計(jì)合理問題。在真實(shí)情境中提出能引發(fā)學(xué)生思考的問題，也可以引導(dǎo)學(xué)生提出合理問題。）問題3：CO2的密度與空氣相比如何？活動(dòng)3-1：演示實(shí)驗(yàn)——高低蠟燭實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題二氧化碳慢慢倒入燒杯中現(xiàn)象是什么？由現(xiàn)象得出哪些結(jié)論？現(xiàn)象預(yù)測(cè)：燒杯中放置兩只高低不同的蠟燭。點(diǎn)燃后，傾倒二氧化碳?xì)怏w，會(huì)觀察到兩支蠟燭由下至上依次熄滅。這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明，二氧化碳密度比空氣大，不燃燒也不支持燃燒。類比演示實(shí)驗(yàn)，開拓思維設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CO2密度比空氣大?；顒?dòng)3-2：根據(jù)設(shè)計(jì)方案，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)（肥皂泡實(shí)驗(yàn)、杠桿實(shí)驗(yàn)）?！痉试砼輰?shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)原理：二氧化碳密度比空氣密度大。實(shí)驗(yàn)步驟：配置一定量的肥皂水，將二氧化碳通入肥皂水中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：二氧化碳吹出的肥皂泡不斷下沉。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化碳的密度比空氣大?！靖軛U實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)原理：二氧化碳密度比空氣密度大。實(shí)驗(yàn)步驟：如圖所示，搭建杠桿裝置，并向其中一邊傾倒二氧化碳?xì)怏w。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：傾倒二氧化碳的那一邊向下傾斜。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：二氧化碳的密度比空氣大。評(píng)價(jià)3：根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)方案，鼓勵(lì)學(xué)生分享與表達(dá)觀點(diǎn)。從學(xué)生思維發(fā)散能力角度評(píng)價(jià)學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生開動(dòng)腦筋、發(fā)散思維。學(xué)生描述觀點(diǎn)預(yù)測(cè)：在這次試驗(yàn)當(dāng)中，我學(xué)到了很多東西，加強(qiáng)了我的動(dòng)手能力，并且培養(yǎng)了我的獨(dú)立思考能力。以前做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，我都是大部分丟給同伴做的，現(xiàn)在自己也跟著一起做，感覺真的很不錯(cuò)，在實(shí)驗(yàn)過程中看著那些自己做的實(shí)驗(yàn)感覺很滿足，也很有成就感，里面有一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也很有趣。還有就是我覺得不管什么事還是多動(dòng)動(dòng)手好，你只會(huì)說不會(huì)做那不就等同于紙上談兵嗎。所以，我覺得這次實(shí)驗(yàn)非常有作用，及培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力有鍛煉了學(xué)生之間的合作精神。（設(shè)計(jì)意圖：證據(jù)逐步推進(jìn)，培養(yǎng)學(xué)生的類比學(xué)習(xí)能力，激活學(xué)生的發(fā)展思維區(qū)，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思考，強(qiáng)化學(xué)生證據(jù)推理素養(yǎng)的理念。同時(shí)在合作討論中，提升學(xué)生的溝通、合作與探究能力）環(huán)節(jié)三：科學(xué)探究，獲取新知問題4：能否根據(jù)雪碧中氣泡是二氧化碳推測(cè)二氧化碳的溶解性？設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證活動(dòng)4：學(xué)生結(jié)合生活情境，預(yù)測(cè)CO2能否溶于水。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)—CO2溶于水的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生利用物理學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋與分析，得出CO2能溶于水的結(jié)論。用廢棄的軟塑料瓶收集一瓶二氧化碳?xì)怏w，向其中倒入大約三分之一的水，蓋緊瓶蓋，不斷振蕩，可發(fā)現(xiàn)軟塑料瓶變癟。教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象分析塑料瓶變癟的原因，得出結(jié)論：二氧化碳溶于水導(dǎo)致塑料瓶內(nèi)壓強(qiáng)變小，從而外界大氣壓使塑料瓶變癟。再通過介紹汽水等碳酸飲料的生產(chǎn)過程，讓學(xué)生明白通常情況下，一體積的水可溶解大約一體積的二氧化碳，增大壓強(qiáng)二氧化碳會(huì)溶解的更多。評(píng)價(jià)4：根據(jù)學(xué)生回答問題的情況評(píng)價(jià)學(xué)生觀察能力、證據(jù)推理能力及定性到定量認(rèn)識(shí)事物的的素養(yǎng)。根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)合作情況，評(píng)價(jià)學(xué)生合作探究的能力。（設(shè)計(jì)意圖：通過觀察特征現(xiàn)象，結(jié)合學(xué)科間知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)由定性到定量研究問題的能力，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。）問題5：二氧化碳溶解過程有沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？活動(dòng)5：演示實(shí)驗(yàn)——向溶有CO2的水中滴加紫色石蕊溶液。觀察現(xiàn)象并猜想原因。通過資料卡片介紹石蕊，引導(dǎo)學(xué)生分析石蕊分別與哪些物質(zhì)接觸，進(jìn)而提出猜想，并根據(jù)猜想理清思路。評(píng)價(jià)5：根據(jù)學(xué)生回答問題的情況評(píng)價(jià)學(xué)生觀察能力、邏輯推理能力及分類歸納總結(jié)的能力素養(yǎng)。幫助學(xué)生學(xué)會(huì)簡單的科學(xué)探究的能力。（設(shè)計(jì)意圖：自然科學(xué)類學(xué)科的特點(diǎn)是基于證據(jù)的推理，結(jié)合資料卡片給出的新信息培養(yǎng)學(xué)生的分析能力和證據(jù)推理素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生勇于探究的熱情。）問題6：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證石蕊變紅的原因？活動(dòng)6：小組討論，匯報(bào)設(shè)計(jì)方案，最終確定最佳方案評(píng)價(jià)6：根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)方案，鼓勵(lì)學(xué)生分享與表達(dá)觀點(diǎn)。從學(xué)生思維發(fā)散能力角度評(píng)價(jià)學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出自己不同的觀點(diǎn)。（設(shè)計(jì)意圖：通過交流討論，確定實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神。通過對(duì)比、分析，培養(yǎng)學(xué)生提出創(chuàng)造性見解的能力。）問題7：如何利用二氧化碳自制碳酸飲料？活動(dòng)7：小組實(shí)驗(yàn)，自制汽水評(píng)價(jià)7：讓學(xué)生自己動(dòng)手自制汽水，獲取知識(shí)的同時(shí)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，體會(huì)到學(xué)習(xí)和勞動(dòng)的樂趣。（設(shè)計(jì)意圖：通過自制汽水，將所學(xué)化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活相聯(lián)系，學(xué)以致用，建立“化學(xué)來源于生活、服務(wù)于生活的理念。）問題8：如何確定自制汽水中的氣體究竟是不是二氧化碳？活動(dòng)8：將自制汽水中產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，觀察到澄清石灰水變渾濁，從而說明該氣體是二氧化碳。評(píng)價(jià)8：通過澄清石灰水來檢驗(yàn)二氧化碳，對(duì)前面所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。（設(shè)計(jì)意圖：在第一單元“對(duì)蠟燭及其燃燒”的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生就已經(jīng)接觸了澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳的知識(shí)，在此進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固。）環(huán)節(jié)四：結(jié)合性質(zhì)，走進(jìn)生活問題9：結(jié)合生活，由CO2的性質(zhì)，歸納其常見用途有哪些？活動(dòng)9：學(xué)生分組討論，匯報(bào)交流。學(xué)生預(yù)測(cè)回答：二氧化碳在通常情況下是一種無色無味的氣體，是空氣的組份之一，也是一種最常見的溫室氣體，能夠溶于水，能夠轉(zhuǎn)化為固態(tài)的干冰。二氧化碳的用途非常廣，它可以做為防腐劑、制冷劑、滅火劑，同時(shí)也是化學(xué)工業(yè)中的一種重要的原料。評(píng)價(jià)9：根據(jù)學(xué)生的互動(dòng)情況評(píng)價(jià)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任，引導(dǎo)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)與生活相結(jié)合。（設(shè)計(jì)意圖：深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互關(guān)系，贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，能運(yùn)用已有知識(shí)和方法綜合分析化學(xué)過程對(duì)自然可能帶來的各種影響，權(quán)衡利弊，勇于承擔(dān)責(zé)任，積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)決策。）環(huán)節(jié)五：歸納總結(jié)，知識(shí)升華問題10：一體化實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了CO2的哪些性質(zhì)？活動(dòng)10：學(xué)生回顧今天所學(xué)知識(shí)，回答問題。引出對(duì)制取裝置的思考。學(xué)生預(yù)測(cè)：1、操作連貫，效率提升：利用一體化實(shí)驗(yàn)裝置可以將教材中4個(gè)實(shí)驗(yàn)連成一體，操作連貫，一氣呵成，既減少了分開實(shí)驗(yàn)重復(fù)繁瑣的操作步驟，又大大節(jié)約了教學(xué)演示的時(shí)間，提高了課堂學(xué)習(xí)的效2、高度整合，發(fā)展思維：既將學(xué)科知識(shí)進(jìn)行了高度整合，又將制備和性質(zhì)的裝置進(jìn)行了適當(dāng)變型，促進(jìn)學(xué)生將教材中有關(guān)二氧化碳的知識(shí)體系和實(shí)驗(yàn)裝置在充分認(rèn)知的基礎(chǔ)上進(jìn)行遷移應(yīng)用，拓展和提升了學(xué)生的思維品質(zhì)。評(píng)價(jià)9：根據(jù)學(xué)生的互動(dòng)情況評(píng)價(jià)學(xué)生歸納整合能力，落實(shí)本節(jié)課的知識(shí)線和素養(yǎng)線。（設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)整合知識(shí)，體會(huì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。）【板書設(shè)計(jì)】【教學(xué)反思】《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確規(guī)定“義務(wù)教育化學(xué)課程對(duì)核心素養(yǎng)的要求，既重視與小學(xué)科學(xué)課程和高中化學(xué)課程的銜接，又關(guān)注與義務(wù)教育階段其他有關(guān)課程的關(guān)聯(lián)。”新課標(biāo)提出，“科學(xué)探究能力體現(xiàn)在：理解科學(xué)探究的一般過程和方法；提出科學(xué)問題，并針對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行合理猜想與假設(shè)；制訂計(jì)劃并搜集證據(jù)，分析證據(jù)并得出結(jié)論；對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋與評(píng)估；準(zhǔn)確表達(dá)觀點(diǎn)，反思探究過程與結(jié)果。”科學(xué)探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、結(jié)論四個(gè)基本要素，一般具有提出問題、猜想假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流和反思評(píng)價(jià)的八步基本流程。在探究教學(xué)過程中，要關(guān)注學(xué)生親歷探究解決問題，也要關(guān)注學(xué)生獲得對(duì)科學(xué)探究本身的理解。本節(jié)內(nèi)容在設(shè)置上注重實(shí)踐活動(dòng)，強(qiáng)化知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系的建構(gòu)，注重創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，獲取知識(shí)。整堂課設(shè)計(jì)了若干小組討論、分享和展示，主要是為了幫助那些思維能力和動(dòng)手能力相對(duì)薄弱的同學(xué)也能在課堂時(shí)間內(nèi)盡可能多的獲取知識(shí)。各方面能力強(qiáng)的同學(xué)也在互助中提升了自己的表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和領(lǐng)導(dǎo)力。本節(jié)內(nèi)容，聯(lián)系生活實(shí)際較多，內(nèi)容趣味性強(qiáng)，學(xué)生獲取知識(shí)積極主動(dòng)，充分體現(xiàn)了新課程“從生活走進(jìn)化學(xué)，從化學(xué)走向社會(huì)”的理念。一、課標(biāo)呈現(xiàn)【內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)】2.2.1空氣、氧氣和二氧化碳初步學(xué)習(xí)氧氣和二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制法，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路與方法。以自然界中碳循環(huán)為例，認(rèn)識(shí)物質(zhì)在自然界中可以相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)維持人類生活與生態(tài)平衡的意義。2.5學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)及實(shí)踐活動(dòng)（3）二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取與性質(zhì)。【學(xué)業(yè)要求】4.2能設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)，制備并檢驗(yàn)二氧化碳；4.5能基于物質(zhì)的性質(zhì)和用途，從辯證的角度，初步分析和評(píng)價(jià)物質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用，低碳行動(dòng)、資源回收、化學(xué)品合理使用等社會(huì)性科學(xué)議題展開討論，積極參與相關(guān)的綜合實(shí)踐活動(dòng)。二、教學(xué)內(nèi)容分析1.內(nèi)容分析二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取是初中化學(xué)人教版上冊(cè)第六單元課題2的內(nèi)容，是第二單元課題3制取氧氣的基礎(chǔ)上的延伸，也是二氧化碳大單元主題的第二課時(shí)。學(xué)習(xí)本節(jié)課，既對(duì)制取氧氣的知識(shí)起到鞏固和提高的作用，也為今后學(xué)習(xí)酸堿鹽等知識(shí)打下基礎(chǔ)，做好鋪墊，是整個(gè)初中化學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容，起著承前啟后的作用。本節(jié)課按照實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法，從“反應(yīng)原理、實(shí)驗(yàn)探究”“妙手組裝、發(fā)生裝置”“拓展認(rèn)知、收集裝置”“動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)驗(yàn)滿”四個(gè)環(huán)節(jié)逐步展開。用自然界中的碳循環(huán)視頻引入，引發(fā)學(xué)生對(duì)大氣中產(chǎn)生二氧化碳的方法是否適合實(shí)驗(yàn)室制取進(jìn)行思考。通過查閱資料，對(duì)碳酸鈉、石灰石、稀鹽酸和稀硫酸四種藥品進(jìn)行設(shè)計(jì)，并展開小組點(diǎn)滴板微量實(shí)驗(yàn)，探究出實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的反應(yīng)原理；小組合作，用給出的實(shí)驗(yàn)儀器組裝出不同的固液常溫型的發(fā)生裝置，動(dòng)手體驗(yàn)帶有多孔隔板的“隨關(guān)隨?！钡难b置并分析其優(yōu)點(diǎn)；思考二氧化碳用哪一種方法收集，分析二氧化碳可以用排水法收集的原因，通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)排飽和碳酸氫鈉溶液也可以收集二氧化碳，不僅能除去氯化氫氣體，還能產(chǎn)生新的二氧化碳；接著對(duì)用非揮發(fā)性酸如硫酸來制取二氧化碳時(shí)，排飽和碳酸氫鈉和排水哪個(gè)溶解損耗更大進(jìn)行數(shù)字化探究，需要學(xué)生對(duì)壓強(qiáng)曲線變化進(jìn)行分析；學(xué)生用教師設(shè)計(jì)的三通閥實(shí)驗(yàn)裝置制取并收集20ml的氣體，學(xué)以致用，實(shí)踐后對(duì)教師的三通閥實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，對(duì)制取的氣體進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)滿；結(jié)合氧氣的制取過程，歸納實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法；留下課后作業(yè)，在生活中尋找易拉罐，吸管等廢舊物品，變廢為寶，將其組裝成生活中制取二氧化碳的裝置。2.素養(yǎng)呈現(xiàn)通過小組實(shí)驗(yàn)探究，分析現(xiàn)象，診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究水平、證據(jù)推理能力和符號(hào)表征水平，落實(shí)學(xué)生的“宏觀辨識(shí)、證據(jù)推理”的核心素養(yǎng)。通過合作拼接，儀器組裝，發(fā)展學(xué)生的合作、交流、表達(dá)能力。通過查閱資料、分析數(shù)據(jù)，對(duì)二氧化碳可以用排水法收集引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行解釋,培養(yǎng)學(xué)生的“證據(jù)推理”素養(yǎng)。給出資料，拓展視野，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)排水和排飽和碳酸氫鈉收集進(jìn)行對(duì)比，落實(shí)學(xué)生的“科學(xué)探究”素養(yǎng)。通過布置生活中自制二氧化碳的課后作業(yè)，延伸課外,學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生變廢為寶的環(huán)保意識(shí)，落實(shí)“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng)。三、學(xué)情分析1.知識(shí)層面：學(xué)生已經(jīng)初步掌握了實(shí)驗(yàn)室制氧氣的反應(yīng)原理、裝置選擇以及二氧化碳的性質(zhì)與應(yīng)用，但對(duì)裝置的選擇仍停留在初步階段，沒接觸過隨關(guān)隨停的裝置類型；對(duì)收集方法的認(rèn)識(shí)較窄，認(rèn)為二氧化碳不能用排水法收集，缺乏實(shí)踐體驗(yàn)和深度思考。學(xué)生具有排水集氣法的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和儲(chǔ)備，能通過資料文獻(xiàn)和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)新的排飽和碳酸氫鈉集氣法。能通過氧氣的驗(yàn)滿方法延伸到二氧化碳的驗(yàn)滿，但對(duì)制取氣體的步驟碎片化，未形成實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路。2.能力層面：學(xué)生具備初步分析和處理簡單問題的能力、合作交流能力和推理能力，也具備基本實(shí)驗(yàn)操作能力，但分析問題碎片化，缺乏條理性，往往被動(dòng)的完成實(shí)驗(yàn)。3.心理層面：學(xué)生具有無法估量的想象力和求知欲，渴望動(dòng)手實(shí)踐，充滿學(xué)習(xí)自信，探究欲望強(qiáng)烈，但整合信息，多角度分析問題的能力存在不足，交流的表現(xiàn)力不足等。四、教學(xué)目標(biāo)1.會(huì)探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理，能正確描述觀察到的反應(yīng)現(xiàn)象，根據(jù)現(xiàn)象分析出反應(yīng)原理，進(jìn)行符號(hào)表征。2.能合作組裝出不同的發(fā)生裝置，并動(dòng)手體驗(yàn)帶孔隔板的裝置，會(huì)分析各種發(fā)生裝置的優(yōu)缺點(diǎn)。3.知道二氧化碳可以用排水法來收集，對(duì)排水收集二氧化碳進(jìn)行分析和解釋；通過查閱資料和數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究，會(huì)對(duì)排水和排飽和碳酸氫鈉溶液集氣做出對(duì)比，會(huì)比較不同收集方法的優(yōu)缺點(diǎn)。4.會(huì)用三通閥裝置制取并收集二氧化碳，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)三通閥進(jìn)行評(píng)價(jià)，知道二氧化碳的檢驗(yàn)和驗(yàn)滿的方法，能歸納出實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法。5.善于發(fā)現(xiàn)，在生活中能找到吸管、塑料瓶等物品代替玻璃儀器，組裝出生活中制取二氧化碳的裝置，自制二氧化碳。五、教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)法、討論法、問答法六、實(shí)驗(yàn)用品藥品：碳酸鈉、石灰石、蒸餾水、稀鹽酸、稀硫酸、飽和碳酸氫鈉溶液、壓強(qiáng)傳感器七、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理的探究；不同發(fā)生裝置的特點(diǎn)；二氧化碳的不同收集方法；檢驗(yàn)和驗(yàn)滿方法。教學(xué)難點(diǎn)：對(duì)制取裝置的理解與應(yīng)用；排水和排飽和碳酸氫鈉溶液收集二氧化碳的對(duì)比。八、教學(xué)流程九、教學(xué)過程環(huán)節(jié)（一）原理之謎，實(shí)驗(yàn)探究【情境導(dǎo)入】第一課時(shí)我們一起學(xué)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)“二氧化碳是什么？”，在最后的一體化實(shí)驗(yàn)中給大家留下了盲盒，盲盒里產(chǎn)生二氧化碳的物質(zhì)是什么呢？帶著這個(gè)問題開始今天的尋碳之旅吧！【視頻】自然界中的碳循環(huán)（學(xué)生觀看視頻，從中找出大氣中二氧化碳的主要來源）【問題1】這些來源都能產(chǎn)生CO2，適合在實(shí)驗(yàn)室制取嗎？【任務(wù)1】小組討論：大氣中產(chǎn)生二氧化碳的方法是否適合實(shí)驗(yàn)室制取，并完成下表。(學(xué)生逐一分析...)【查閱資料】含碳酸根離子的化合物和酸在常溫下可以生成二氧化碳【展示】碳酸鈉；石灰石；稀鹽酸；稀硫酸?！締栴}2-1】這四種藥品能設(shè)計(jì)出幾種實(shí)驗(yàn)方案？【介紹】教師介紹點(diǎn)滴板上裝有相同質(zhì)量的碳酸鈉和石灰石，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)酸的滴加位置，桌面上有兩瓶完全相同的稀鹽酸和兩瓶完全相同的稀硫酸，小組兩位同學(xué)吸取兩滴管稀鹽酸，另兩位同學(xué)吸取兩滴管稀硫酸，按白板展示的位置滴加，小組配合，數(shù)1、2到3時(shí)小組成員同時(shí)滴加。【任務(wù)2-1】學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)1、碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)2、碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)3、石灰石和稀鹽酸反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)4、石灰石和稀硫酸反應(yīng)【問題2-2】根據(jù)反應(yīng)現(xiàn)象，你認(rèn)為哪一組最便于收集？【任務(wù)2-2】學(xué)生觀察現(xiàn)象并分享：第一組碳酸鈉和稀鹽酸和第二組碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)速率很快，產(chǎn)生氣泡持續(xù)性不強(qiáng)；第四組石灰石和稀硫酸反應(yīng)剛開始有氣泡，一會(huì)兒就停止了，產(chǎn)生氣泡不持續(xù)；只有第三組石灰石和稀鹽酸反應(yīng)速率最適中，產(chǎn)生氣泡持續(xù)性最強(qiáng)，最便于收集，因此用石灰石和稀鹽酸來制取最適合?！拘〗Y(jié)】實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品及原理：藥品：大理石和稀鹽酸；原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+CO2↑+H2O（設(shè)計(jì)意圖：通過小組討論分析大氣中二氧化碳來源是否適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳，培養(yǎng)學(xué)生多方面思考問題的能力；通過實(shí)驗(yàn)探究，分析現(xiàn)象，發(fā)展學(xué)生的宏觀辨識(shí)能力；通過化學(xué)方程式的書寫，診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究水平、證據(jù)推理能力和符號(hào)表征水平。）環(huán)節(jié)（二）妙手組裝、發(fā)生裝置【回顧】實(shí)驗(yàn)室制氧氣的兩套裝置：加熱高錳酸鉀制氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置分解過氧化氫制氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置【引導(dǎo)】今天制取二氧化碳，選擇哪種類型的發(fā)生裝置？（學(xué)生：反應(yīng)條件并不需要加熱，石灰石是固體、稀鹽酸是液體，根據(jù)反應(yīng)條件和反應(yīng)物狀態(tài)選擇了固液常溫型的發(fā)生裝置）【問題3】固液常溫型發(fā)生裝置的儀器搭配有很多種，每組發(fā)生裝置分別有什么特點(diǎn)？【任務(wù)3-1】用桌面上準(zhǔn)備的錐形瓶、試管、長頸漏斗、分液漏斗、帶固體隔板的長頸漏斗，單孔塞、雙孔塞等儀器小組合作組裝?！救蝿?wù)3-2】各小組派一位代表上臺(tái)展示組裝的發(fā)生裝置成果，逐一介紹選擇的儀器和該裝置的優(yōu)點(diǎn)。各小組分別組裝了：1，長頸漏斗，雙孔膠塞和錐形瓶（可以隨時(shí)添加液體藥品）2，分液漏斗，雙孔膠塞和錐形瓶（可以控制反應(yīng)速率）3，試管和單孔膠塞（適用于少量化學(xué)反應(yīng)）4，帶多孔隔板的長頸漏斗，雙孔膠塞和試管...【問題3-3】帶孔隔板的裝置有何作用？【圖片】教師介紹實(shí)驗(yàn)步驟：首先取4-5粒石灰石于多孔隔板上，旋緊膠塞保證裝置的氣密性良好后，添加稀鹽酸至剛好淹沒石灰石，用彈簧夾夾緊膠皮管，等待一會(huì)兒，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，最后再打開彈簧夾，再觀察。【任務(wù)3-3】學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)帶孔隔板的發(fā)生裝置。（學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：打開彈簧夾后，產(chǎn)生了氣泡，反應(yīng)開始了；關(guān)閉彈簧夾，看到長頸漏斗內(nèi)形成一段液柱，不再產(chǎn)生氣泡，反應(yīng)結(jié)束了）（學(xué)生依據(jù)現(xiàn)象分析：帶孔隔板裝置可以控制反應(yīng)的發(fā)生和停止，開始與結(jié)束）【教師解釋】帶孔隔板裝置利用了物理上的氣壓知識(shí)，打開彈簧夾，內(nèi)外氣壓一致，固液接觸反應(yīng)發(fā)生；關(guān)閉彈簧夾，由于試管內(nèi)不斷產(chǎn)生著二氧化碳?xì)怏w，試管內(nèi)氣壓增大將液體壓回長頸漏斗中，固液分離，反應(yīng)停止。想何時(shí)反應(yīng)就何時(shí)反應(yīng)，充分利用藥品不造成浪費(fèi)。（設(shè)計(jì)意圖：通過合作交流，儀器組裝，上臺(tái)展示，發(fā)展學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，提高發(fā)散思維；通過交流點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)生生之間相互評(píng)價(jià)。通過動(dòng)手體驗(yàn)，直觀感受裝置特點(diǎn)，理論和實(shí)際相結(jié)合，分析氣壓式隨關(guān)隨停的原理，與物理學(xué)科的氣壓知識(shí)相聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)科間的滲透和融合，根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)判斷課時(shí)目標(biāo)2的達(dá)成水平）【小結(jié)】不同發(fā)生裝置的特點(diǎn)【過渡】這些裝置只是冰山一角，還有很多的發(fā)生裝置等你探索。不同優(yōu)點(diǎn)的發(fā)生裝置可以根據(jù)我們的需要進(jìn)行選擇，那收集裝置呢？環(huán)節(jié)（三）拓寬認(rèn)知、收集裝置【問題4-1】我們學(xué)過哪些收集方法？（學(xué)生：向上排空氣法；向下排空氣法；排水法）【問題4-2】收集密度比空氣大，能溶于水且與水反應(yīng)的CO2，選擇哪一種方法？（學(xué)生：根據(jù)二氧化碳的密度和水溶性選擇用向上排空氣法收集）【問題4-3】CO2可以用排水法收集嗎？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】現(xiàn)場(chǎng)用排水法成功收集一瓶二氧化碳【過渡】可見，二氧化碳不能用排水法收集是不準(zhǔn)確的，敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神是人類進(jìn)步的源泉，是發(fā)現(xiàn)缺陷，糾正錯(cuò)誤，澄清真相的必經(jīng)之路?！締栴}4-4】二氧化碳能溶于水為什么還可以用排水法收集？【引導(dǎo)】這是用排水法收集的100ml二氧化碳倒扣在水槽中，一段時(shí)間以后量筒內(nèi)剩余二氧化碳的體積如下表所示：【任務(wù)4-4】學(xué)生根據(jù)所給數(shù)據(jù)分析可以用排水法收集二氧化碳的原因：1體積水大約溶解1體積二氧化碳。1.5小時(shí)內(nèi)二氧化碳只溶解了1.5ml，而48小時(shí)后二氧化碳溶解了41ml，短時(shí)間內(nèi)溶解少，長時(shí)間后溶解多，說明二氧化碳的溶解速率十分緩慢，因此短時(shí)間內(nèi)二氧化碳溶解的體積忽略不計(jì)，可以用排水法收集?！镜贸鼋Y(jié)論】排水法可以收集二氧化碳（設(shè)計(jì)意圖：通過現(xiàn)場(chǎng)演示排水法收集二氧化碳，成功收集到了一瓶二氧化碳，與學(xué)生以往的二氧化碳溶于水且與水反應(yīng)，不能用排水法收集的認(rèn)知形成沖突，打破學(xué)生思維定勢(shì)，培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。通過數(shù)據(jù)分析，引導(dǎo)學(xué)生解釋可以用排水法收集二氧化碳的原因）【過渡】我們都知道用排水法收集的氣體很純凈，但剛才排水收集的二氧化碳仍然會(huì)摻雜著氯化氫氣體?！静殚嗁Y料】1、鹽酸具有揮發(fā)性，能揮發(fā)出具有刺激性氣味的氯化氫氣體摻雜在氣體中，導(dǎo)致二氧化碳不純。2、碳酸氫鈉溶液可以和氯化氫反應(yīng)生成二氧化碳【引導(dǎo)】我們可以用排飽和碳酸氫鈉溶液的方法來收集二氧化碳，不僅較好的除去了氯化氫氣體雜質(zhì)，而且還能生成二氧化碳?！镜贸鼋Y(jié)論】用鹽酸制取二氧化碳時(shí)，用排飽和碳酸氫鈉溶液收集二氧化碳更好?！具^渡】用鹽酸制取二氧化碳時(shí)，會(huì)有氯化氫氣體的干擾，那換成不具有揮發(fā)性的酸如硫酸來制取二氧化碳時(shí)，還是排飽和碳酸氫鈉溶液收集更好嗎？繼續(xù)探究的步伐?！舅伎肌坑孟×蛩岷吞妓徕c來制取二氧化碳，反應(yīng)速率很快，不便于收集，想想用哪種裝置可以控制反應(yīng)速率呢？（學(xué)生：分液漏斗）【展示】展示用分液漏斗控制速率后成功收集的兩瓶二氧化碳?xì)怏w【過渡】反應(yīng)原理和裝置并不唯一，只要根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件，選擇合適的裝置，就能達(dá)到想要的效果。無論排水法還是排飽和碳酸氫鈉溶液來收集二氧化碳，都無疑會(huì)有二氧化碳的溶解損耗。（設(shè)計(jì)意圖：制取二氧化碳的藥品絕不局限于石灰石和稀鹽酸，強(qiáng)化發(fā)生裝置的選擇依據(jù)，選擇控制反應(yīng)速率的分液漏斗應(yīng)用于粉末狀的藥品，達(dá)到想要的效果，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力）【問題5-1】二氧化碳在水中損耗多？還是在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗多？【過渡】二氧化碳的溶解損耗用肉眼是看不出來的，需要借助氣壓傳感器，教師介紹氣壓傳感器連接電腦可以將其測(cè)出的氣壓變化以圖像的形式展示出來。【說明】用碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)制取的兩瓶等體積二氧化碳?xì)怏w，一份注入20ml水，一份注入20ml飽和碳酸氫鈉溶液。通過加入液體后，瓶內(nèi)氣壓變化來反應(yīng)二氧化碳在兩種液體中的損耗情況?！救蝿?wù)5-1】學(xué)生預(yù)測(cè)加入水和飽和碳酸氫鈉后瓶內(nèi)氣壓如何變化（學(xué)生第一反應(yīng)是溶解損耗，因此預(yù)測(cè)：加入液體后，氣壓會(huì)變小。）【引導(dǎo)】減小的程度大，二氧化碳損耗多還是減小的程度小二氧化碳損耗多呢？（學(xué)生：減小的程度大，二氧化碳損耗多）（意圖：為了接下來學(xué)生分析對(duì)比數(shù)據(jù)做鋪墊）【數(shù)字化實(shí)驗(yàn)】連接壓強(qiáng)傳感器，請(qǐng)一位小助手上臺(tái)向一瓶二氧化碳?xì)怏w中添加20ml飽和碳酸氫鈉，和老師共同完成實(shí)驗(yàn)，采集瓶內(nèi)氣壓變化：【問題5-2】分析上圖，結(jié)合剛才的預(yù)測(cè)思考下列問題：1、從一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓開始，AB段氣壓為什么會(huì)迅速上升？2、與同學(xué)們預(yù)測(cè)的完全一致，最終BC段氣壓曲線下降了，是什么原因？3、曲線下降程度越？也就意味著二氧化碳損耗越？【任務(wù)5-2】學(xué)生分析，AB段氣壓迅速增大是由于向瓶內(nèi)注入了20ml的飽和碳酸氫鈉，壓強(qiáng)變大，BC段氣壓減少是由于瓶內(nèi)的二氧化碳溶解損耗在了注入的飽和碳酸氫鈉溶液中，曲線下降的程度越大，意味著二氧化碳溶解損耗越大?！具^渡】在向另一瓶等體積二氧化碳?xì)怏w中注入20ml水，測(cè)氣壓變化做對(duì)比，由于時(shí)間關(guān)系，看課前所做的對(duì)比數(shù)據(jù)?！緮?shù)據(jù)展示】【問題5-3】對(duì)比壓強(qiáng)變化的數(shù)據(jù)，說明了什么問題？【任務(wù)5-3】學(xué)生分析對(duì)比數(shù)據(jù)：二氧化碳在水中損耗小，在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗大?！镜贸鼋Y(jié)論】：用硫酸制取二氧化碳時(shí)，二氧化碳在水中比在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗少，排水法更好?！疚墨I(xiàn)顯示】（設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的實(shí)際情況，查閱資料，發(fā)現(xiàn)用排飽和碳酸氫鈉溶液來收集二氧化碳，不僅除去氯化氫氣體，還生成二氧化碳?xì)怏w，對(duì)排水法和排飽和碳酸氫鈉溶液法做對(duì)比，拓展學(xué)生思維。創(chuàng)設(shè)“用硫酸制取二氧化碳時(shí)，還是排飽和碳酸氫鈉收集更好嗎”的問題情境，進(jìn)行數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，診斷學(xué)生是否會(huì)分析數(shù)字化曲線變化，激發(fā)學(xué)生深度思考，落實(shí)學(xué)生的科學(xué)探究核心素養(yǎng)。根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)判斷課時(shí)目標(biāo)3的達(dá)成水平）環(huán)節(jié)（四）動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、檢驗(yàn)驗(yàn)滿【學(xué)以致用】教師展示自己設(shè)計(jì)的創(chuàng)新裝置------三通閥裝置教師介紹：三通閥連接兩支注射器，下方注射器A裝有石灰石，右側(cè)注射器B裝有稀鹽酸，三通閥上的藍(lán)色旋鈕控制ABC三個(gè)通口開關(guān)。如上面這幅圖，藍(lán)色旋鈕只指向AC不指向B，意味著只有AC相通，B端不通。【任務(wù)6-1】用教師設(shè)計(jì)的三通閥裝置制取并收集20ml氣體。具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：1、調(diào)節(jié)旋鈕至指向AB不指向C的位置2、將稀鹽酸推入A中與石灰石反應(yīng)3、將產(chǎn)生的氣體再推回B中4、待收集到20m的氣體，迅速調(diào)節(jié)旋鈕至指向AC不指向B的位置5、從C口推出廢液到燒杯中【問題6】體驗(yàn)了這套裝置，你認(rèn)為有什么特點(diǎn)？【任務(wù)6-2】實(shí)踐制取后，學(xué)生評(píng)價(jià)三通閥裝置的優(yōu)缺點(diǎn)：1、定量收集，可以收集到20ml的氣體2、微量實(shí)驗(yàn)，節(jié)約藥品3、組裝拆分方便，操作簡單，將產(chǎn)生的氣體推入B中收集時(shí)很可能將液體推過去4、調(diào)節(jié)活塞，通過注入液體藥品和推出液體藥品實(shí)現(xiàn)固液接觸和分離，控制反應(yīng)的發(fā)生和停止5、控制注射器推拉速度控制反應(yīng)速率（設(shè)計(jì)意圖：通過創(chuàng)設(shè)動(dòng)手實(shí)踐教師設(shè)計(jì)的三通閥實(shí)驗(yàn)裝置的情境，體驗(yàn)成功制取的快樂，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，學(xué)以致用。通過設(shè)置學(xué)習(xí)任務(wù)，分析創(chuàng)新裝置的特點(diǎn)，診斷學(xué)生是否運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)知識(shí)去評(píng)價(jià)教師設(shè)計(jì)的新裝置，感受創(chuàng)新的魅力，升華裝置選擇的主題。根據(jù)學(xué)生的表現(xiàn)判斷課時(shí)目標(biāo)4的達(dá)成水平。）【問題7-1】收集到的氣體怎么檢驗(yàn)是二氧化碳呢？想想上節(jié)課學(xué)的二氧化碳的性質(zhì)，二氧化碳有何特征現(xiàn)象？（學(xué)生：將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中）【問題7-2】用向上排空氣法收集的二氧化碳如何驗(yàn)滿？（想想氧氣是如何驗(yàn)滿的）（學(xué)生：用燃著的小木條放瓶口，木條熄滅證明集滿）【任務(wù)7】聯(lián)系氧氣的制取過程，總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體，首先要確定制取該氣體的反應(yīng)原理，然后選擇發(fā)生裝置，最后再進(jìn)行檢驗(yàn)和驗(yàn)滿?！究偨Y(jié)】實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。（設(shè)計(jì)意圖：通過聯(lián)系氧氣的制取，總結(jié)歸納出實(shí)驗(yàn)室制取氣體的一般思路和方法。形成歸納、總結(jié)的思維體系。）【過渡】制取的腳步不只停留在課堂之中，課下在生活中也能制取二氧化碳?！緢D片】藥品生活化：生活中熱水瓶內(nèi)膽水垢、雞蛋殼、食用純堿等（均含有碳酸根）都能和食醋(含有醋酸）反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w【引導(dǎo)】裝置也可以生活化，想想實(shí)驗(yàn)室的玻璃儀器如導(dǎo)管可以用什么代替？錐形瓶、集氣瓶等可以用什么代替？【作業(yè)】利用廢舊易拉罐、塑料瓶、吸管等生活用品，變廢為寶，在家里自制一套制取二氧化碳的裝置（設(shè)計(jì)意圖：通過引導(dǎo)學(xué)生回家自制二氧化碳，激發(fā)趣味性，走近生活中的化學(xué)，學(xué)以致用，將廢舊易拉罐、吸管等生活物品組裝出制取二氧化碳的裝置，培養(yǎng)學(xué)生變廢為寶的環(huán)保意識(shí)，激發(fā)學(xué)生“我是環(huán)保小衛(wèi)士”的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)，落實(shí)“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)。）【暢談收獲】學(xué)生分享本節(jié)課的學(xué)習(xí)收獲。（設(shè)計(jì)意圖：通過分享收獲，讓學(xué)生概括本節(jié)課的核心知識(shí)，再次點(diǎn)題。）【板書設(shè)計(jì)】十、教學(xué)反思本節(jié)課從實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的原理、發(fā)生裝置、收集裝置、檢驗(yàn)和驗(yàn)滿等方面進(jìn)行研究，一層層撥開實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的面紗?？紤]到了每位學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)有不同，設(shè)計(jì)了若干小組實(shí)驗(yàn)、合作組裝，介紹裝置，分享展示，促進(jìn)了學(xué)生們的表達(dá)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力。在裝置的選擇教學(xué)過程中，學(xué)生參與度較高，通過妙手組裝，動(dòng)手體驗(yàn)了固體隔板的發(fā)生裝置的特點(diǎn)，圍繞著排水法能不能收集二氧化碳進(jìn)行研究，打破了學(xué)生傳統(tǒng)思維，形成認(rèn)知沖突，培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑的精神。在探究排水法和排飽和碳酸氫鈉法收集二氧化碳哪個(gè)更好的過程中，拓寬了學(xué)生的視野，鍛煉了學(xué)生整合信息和分析數(shù)據(jù)的能力，落實(shí)了學(xué)生證據(jù)推理和科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。教學(xué)過程富有啟發(fā)性，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究精神和實(shí)踐能力，突出了實(shí)踐性、自主性和邏輯性。在動(dòng)手實(shí)踐創(chuàng)新裝置三通閥的實(shí)驗(yàn)過程中，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)裝置的理解，轉(zhuǎn)化為自己的內(nèi)在知識(shí)，并應(yīng)用于對(duì)裝置的評(píng)價(jià)中。最后引導(dǎo)學(xué)生在課后挖掘生活中制取二氧化碳的藥品和裝置，學(xué)以致用，進(jìn)行課堂的有效延伸，將易拉罐，吸管，塑料瓶等變廢為寶，肩負(fù)起“我是環(huán)保小衛(wèi)士”的責(zé)任擔(dān)當(dāng)，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感，落實(shí)“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)。鑒于課時(shí)內(nèi)容所限，本節(jié)課沒有對(duì)反應(yīng)原理做進(jìn)一步的探討。十一、教學(xué)評(píng)價(jià)1、設(shè)置問題情境，引發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。本節(jié)課遵循深度學(xué)習(xí)基本教學(xué)模式：情境—問題/任務(wù)—活動(dòng)—知識(shí)—素養(yǎng)。以若干問題為驅(qū)動(dòng)，層層撥開實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的面紗，深度學(xué)習(xí)源于問題情境，教學(xué)中創(chuàng)設(shè)了大氣中二氧化碳的來源是否適合實(shí)驗(yàn)室制取、最適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品是什么、組裝的發(fā)生裝置有何優(yōu)點(diǎn)、二氧化碳可以用排水法收集嗎、用硫酸制取二氧化碳時(shí)還是排飽和碳酸氫鈉收集更好嗎、實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳，如何檢驗(yàn)和驗(yàn)滿等大問題，也創(chuàng)設(shè)了若干小問題，立足于這些問題情境，設(shè)置進(jìn)階性問題啟迪學(xué)生全身心的投入學(xué)習(xí)，如二氧化碳能否用排水法收集，比較二氧化碳在水中損耗大還是在飽和碳酸氫鈉溶液中損耗大的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，引發(fā)學(xué)生的認(rèn)識(shí)沖突，引導(dǎo)學(xué)生深入思考、進(jìn)行解釋，體現(xiàn)了深度學(xué)習(xí)的活動(dòng)與體驗(yàn)、聯(lián)想與結(jié)構(gòu)、本質(zhì)與變式、遷移與應(yīng)用、價(jià)值與評(píng)價(jià)的特征。任務(wù)驅(qū)動(dòng)，要我學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槲乙獙W(xué)深度學(xué)習(xí)基本教學(xué)模式中活動(dòng)是最主要的，知識(shí)和素養(yǎng)都是在活動(dòng)中完成和體現(xiàn)的，是本節(jié)課的中心。活動(dòng)為學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、發(fā)展核心素養(yǎng)提供“場(chǎng)所”，促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變。本節(jié)課注重引導(dǎo)學(xué)生開展分析與討論、符號(hào)與表征、實(shí)驗(yàn)與探究、證據(jù)與推理、解釋與評(píng)價(jià)等形式多樣的活動(dòng)，在這些具體的活動(dòng)中建構(gòu)知識(shí)——認(rèn)識(shí)了實(shí)驗(yàn)室制氣體的一般思路和方法，在問題不斷被解決的過程中發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)——“宏觀辨識(shí)”“證據(jù)推理”“科學(xué)探究”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”。關(guān)注評(píng)價(jià)，共同進(jìn)步本節(jié)課的教學(xué)是將素養(yǎng)導(dǎo)向的學(xué)習(xí)任務(wù)嵌入到課堂教學(xué)過程中，通過師生活動(dòng)來外顯學(xué)生的思維過程，利于教師判斷學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成情況。在活動(dòng)過程中，有教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)，也有學(xué)生相互的評(píng)價(jià)，還有學(xué)生對(duì)老師的評(píng)價(jià)，如教師設(shè)計(jì)的三通閥實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生在動(dòng)手體驗(yàn)后對(duì)其評(píng)價(jià)。在師生互相評(píng)價(jià)的過程中，實(shí)現(xiàn)共同進(jìn)步。第3課時(shí)【教材分析】《二氧化碳》是人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六單元課題3的內(nèi)容，其中第三課時(shí)《二氧化碳到哪里去?》是前面兩個(gè)課時(shí)的延伸，它根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)，將二氧化碳的封存與生物、物理、地理等學(xué)科相融合，為學(xué)生利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題提供了良好的范例。從教育目的看，二氧化碳對(duì)自然界的生命活動(dòng)，對(duì)整個(gè)地球的生態(tài)平衡起著重要作用。目前，由于二氧化碳含量的增加造成的溫室效應(yīng)已引起了全人類的共同關(guān)注,全面系統(tǒng)的研究二氧化碳的性質(zhì)具有現(xiàn)實(shí)意義。二氧化碳作為氣態(tài)化合物對(duì)于學(xué)生并不陌生，無論吸入的新鮮氣體還是呼出的濁氣中都含有二氧化碳。雖然學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活中有了一些二氧化碳的知識(shí)，但都是零散的、不成系統(tǒng)的。通過這節(jié)課的教學(xué)，將學(xué)生頭腦中已有的知識(shí)系統(tǒng)化，網(wǎng)絡(luò)化，與前面的物質(zhì)學(xué)習(xí)聯(lián)系起來，織成知識(shí)網(wǎng)，完善并提高學(xué)生對(duì)二氧化碳在自然界、在生命活動(dòng)中作用的認(rèn)識(shí)?！緦W(xué)情分析】在本課題教學(xué)之前，學(xué)生已掌握了二氧化碳相關(guān)的一些知識(shí)，如：二氧化碳可用于滅火，會(huì)造成溫室效應(yīng)，可以促進(jìn)光合作用，可以與水反應(yīng)，可用澄清石灰水檢驗(yàn)等。通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生初步具備了基于實(shí)驗(yàn)來探究物質(zhì)性質(zhì)的能力，能夠有條件的設(shè)計(jì)出簡單的探究實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析結(jié)論，但對(duì)于較為復(fù)雜的探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)仍缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和全局性的觀念。【教學(xué)目標(biāo)】1、探究二氧化碳水溶液的酸堿度。2、探究二氧化碳與碳酸鈣的反應(yīng)。3、掌握碳封存的幾種常見方式。4、了解溫室效應(yīng)的危害、減緩措施，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)及社會(huì)責(zé)任感?！驹u(píng)價(jià)目標(biāo)】1、通過對(duì)二氧化碳與水、碳酸鈣等實(shí)驗(yàn)的觀察，診斷并發(fā)展學(xué)生的化學(xué)觀念，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論的科學(xué)探究與實(shí)踐的態(tài)度。2、通過觀看視頻、查閱資料，評(píng)價(jià)學(xué)生證據(jù)推理能力，獲取并提煉整合信息的能力，培養(yǎng)科學(xué)思維。3、通過對(duì)碳封存具體方法的討論和點(diǎn)評(píng)，體會(huì)化學(xué)學(xué)科在促進(jìn)人類發(fā)展和社會(huì)中的價(jià)值，診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平【教學(xué)重點(diǎn)】二氧化碳對(duì)環(huán)境的影響、碳封存的具體方法?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，解決實(shí)際問題的能力。【教學(xué)流程】【教學(xué)過程】環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課圖片展示：炎熱的夏天讓人記憶猶新，是什么原因?qū)е聹囟戎鹉昱噬吭斐蓽厥倚?yīng)的主要物質(zhì)是什么？溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境有哪些影響？介紹“碳達(dá)峰”和“碳中和”，（碳達(dá)峰是指我國在2030年前，實(shí)現(xiàn)二氧化碳排放總量達(dá)到一個(gè)歷史峰值后不再增長，在總體趨于平緩之后逐步降低。碳中和是指我國企業(yè)、團(tuán)體或個(gè)人在一個(gè)時(shí)間段內(nèi)直接或者間接產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w排放總量，通過能源替代、節(jié)能減排、產(chǎn)業(yè)調(diào)整和植樹造林等方法抵消掉，實(shí)現(xiàn)二氧化碳“零排放”。）（設(shè)計(jì)意圖：通過圖片展示讓學(xué)生直觀感受到溫室效應(yīng)帶來的影響，感受到減碳的迫在眉睫，再通過“碳達(dá)峰”和“碳中和”的介紹讓學(xué)生了解最新的環(huán)保理念，激發(fā)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任感。）環(huán)節(jié)二：結(jié)合實(shí)例，獲取新知問題1：什么是碳封存，碳封存的方式有哪些？（學(xué)生回答預(yù)測(cè)：地質(zhì)封存，把CO2送入海底鹽沼池、油氣層、煤井等不一樣的地質(zhì)體中。海洋封存，主要有溶解性和湖泊型兩種封存方式?；瘜W(xué)封存，通過一系列繁雜的化學(xué)反應(yīng)將CO2轉(zhuǎn)變成部分穩(wěn)定的碳酸鹽，實(shí)現(xiàn)長久封存CO2的目標(biāo)。）活動(dòng)1：學(xué)生觀看視頻，提煉信息，回答問題。（設(shè)計(jì)意圖：在一定的情境中學(xué)習(xí)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā)，有助于知識(shí)的構(gòu)建和遷移，這種構(gòu)建與遷移就是廣義上學(xué)生思維能力提升的具體表現(xiàn)之一。通過觀看視頻，拓展學(xué)生知識(shí)面，提升學(xué)生信息獲取與加工能力。）問題2：什么是自然封存，自然封存的原理是什么，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（學(xué)生回答預(yù)測(cè)：利用自然界現(xiàn)有的事物來吸收二氧化碳。）活動(dòng)2：學(xué)生觀看視頻，了解自然封存就是利用綠色植物進(jìn)行光合作用，再根據(jù)質(zhì)量守恒定律完成光合作用方程式的書寫，小組討論后回答自然封存的優(yōu)缺點(diǎn)。（設(shè)計(jì)意圖：通過視頻的觀看，培養(yǎng)學(xué)生獲取整合信息的能力，再將葡萄糖的化學(xué)式給出，學(xué)生根據(jù)葡萄糖的化學(xué)式，結(jié)合生物所學(xué)知識(shí)來推斷光合作用的反應(yīng)方程式，體現(xiàn)了學(xué)科間的融合，培養(yǎng)了學(xué)生證據(jù)推理的能力。）問題3：什么是海洋封存，海洋封存的原理是什么？（引導(dǎo)學(xué)生查閱資料：海洋封存的基本原理是利用海洋龐大的水體體積及CO2在水體中不低的溶解度，使海洋成為封存CO2的容器。海水中所含碳的總量約為大氣層的50倍，植物及土壤中總和的20倍。CO2海洋封存的潛在容量遠(yuǎn)大于化石燃料的含量，海水能自大氣層吸收CO2的潛在能力，取決于大氣層的CO2濃度和海水的化學(xué)性質(zhì)。而吸收速率的高低，則取決于表層及深層海水的混合速率。海洋每年要吸收大量的CO2，受限于表層及深層海水間的緩慢對(duì)流，僅在大約1000m深的海洋水體中發(fā)現(xiàn)了因人類活動(dòng)所排放CO2的證據(jù)。就阻隔CO2返回大氣層而言，灌注深度越深隔離效果越好。CO2的海洋封存都是把CO2灌注于海洋的斜溫層以下，以期獲得更好的封存效果。被灌注到深海中的CO2，可以是氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)或水合物形態(tài)，不同灌注形態(tài)CO2的溶解速率會(huì)有差別。增加海水中CO2的濃度，會(huì)對(duì)海洋生物造成不利的影響，例如降低生物鈣化、繁殖及成長速率、遷移能力等。雖然CO2海洋封存已歷經(jīng)近30年的理論發(fā)展、試驗(yàn)室試驗(yàn)和小規(guī)模現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及模式模擬研究，尚缺乏大規(guī)模CO2海洋封存的操作實(shí)例。）活動(dòng)3：學(xué)生回憶二氧化碳的相關(guān)性質(zhì)，根據(jù)性質(zhì)推導(dǎo)用途。（設(shè)計(jì)意圖：學(xué)以致用，將所學(xué)理論與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系，讓學(xué)生感受化學(xué)與生活密切相連，體會(huì)性質(zhì)決定用途的化學(xué)觀念）環(huán)節(jié)三：動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，拓展所學(xué)問題4：根據(jù)海洋封存的原理回答下面問題：1、海洋中溶解大量二氧化碳會(huì)對(duì)海洋造成什么影響？引導(dǎo)學(xué)生查閱資料：海洋酸化是由于大氣中二氧化碳的吸收導(dǎo)致海洋酸度的持續(xù)降低。當(dāng)二氧化碳溶解在海洋中時(shí)，就會(huì)形成碳酸。諸如二氧化碳之類的酸會(huì)增加氫離子的濃度。當(dāng)氫離子濃度較高時(shí)，PH下降。隨著時(shí)間的流逝，地表水中PH值的迅速下降逐漸混入深水中，從而影響了海水的化學(xué)成分。海水的范圍從堿性到堿性，海洋酸化涉及向酸性條件的轉(zhuǎn)變。由于海洋化學(xué)的快速變化，海洋生物沒有時(shí)間適應(yīng)PH值海水的變化。這會(huì)對(duì)海洋生物產(chǎn)生有害影響，影響化學(xué)通訊，繁殖和生長。當(dāng)空氣中的二氧化碳?xì)怏w溶解到海水中時(shí)，它會(huì)變得酸性增強(qiáng)。海洋生物的骨骼構(gòu)造對(duì)酸度特別敏感。這種較高的酸度對(duì)海洋生物造成了可怕的影響，例如，軟體動(dòng)物發(fā)現(xiàn)很難建造貝殼，微小的動(dòng)物和珊瑚礁死亡。2、二氧化碳能使海水酸到什么程度，是強(qiáng)酸性還是弱酸性？學(xué)生對(duì)酸堿性的判斷還停留在用紫色石蕊溶液的階段，而要想測(cè)出溶液的酸堿度僅僅依靠石蕊溶液是無法做出準(zhǔn)確判斷的。于是，老師給出資料卡片，再結(jié)合同學(xué)們自己查閱的資料，得出具體的方法：要測(cè)量二氧化碳水溶液的酸堿度，必須測(cè)量溶液的PH值。為了準(zhǔn)確的測(cè)出二氧化碳水溶液的PH值，老師引入數(shù)字化儀器——PH傳感器來測(cè)量二氧化碳水溶液的PH值。并利用生活中的廢棄物品（廢棄的飲料瓶，吸管，廢棄的口罩等）組裝了二氧化碳的發(fā)生、除雜裝置，與第二課時(shí)的內(nèi)容相呼應(yīng)。定量實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一目了然：二氧化碳可以使海水呈弱酸性，從而導(dǎo)致海洋酸化。3、海洋酸化有哪些危害？學(xué)生查閱資料：首先是生態(tài)危害，浮游植物：由于浮游植物構(gòu)成了海洋食物網(wǎng)的基礎(chǔ)和初級(jí)生產(chǎn)力，它們的“重新洗牌”很可能導(dǎo)致從小魚小蝦到鯊魚、巨鯨的眾多海洋動(dòng)物都面臨沖擊。此外，在PH值較低的海水中，營養(yǎng)鹽的餌料價(jià)值會(huì)有所下降，浮游植物吸收各種營養(yǎng)鹽的能力也會(huì)發(fā)生變化。而且，越來越酸的海水，還在腐蝕著海洋生物的身體，研究表明，鈣化藻類、珊瑚蟲類、貝類、甲殼類和棘皮動(dòng)物在酸化環(huán)境下形成碳酸鈣外殼、骨架效率明顯下降。由于全球變暖，從大氣中吸收CO2的海洋上表層也由于溫度上升而密度變小，從而減弱了表層與中深層海水的物質(zhì)交換，并使海洋上部混合層變薄，不利于浮游植物的生長?！睹绹鴩铱茖W(xué)院院刊》的最新報(bào)道：模擬了未來50～100年海水酸度后發(fā)現(xiàn)，在酸度最高的海水里，魚仔起初會(huì)本能地避開捕食者，但它們很快就會(huì)被捕食者的氣味所吸引──這是它們的嗅覺系統(tǒng)遭到了破壞。其次是氣候影響，暴雨侵害：海洋吸收溫室氣體造成的海水酸化，導(dǎo)致海中大陸架的珊瑚礁大量死亡，而這會(huì)造成低地島國，如基里巴斯和馬爾代夫更容易為暴雨所侵害。氣候變暖：通過減少生物源含硫化合物的產(chǎn)生的方式，海洋酸化具有潛在可能導(dǎo)致氣候變暖加劇。當(dāng)貝類生物消失時(shí)，以這類生物為食的其他生物將不得不尋找別的食物，事實(shí)上人類將會(huì)遭殃。聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計(jì)，全球有5億多人依靠捕魚和水產(chǎn)養(yǎng)殖作為蛋白質(zhì)攝入和經(jīng)濟(jì)收入的來源，對(duì)其中最貧窮的4億人來說，魚類提供了他們每日所需的大約一半動(dòng)物蛋白和微量元素。海水的酸化對(duì)海洋生物的影響必然危及這些人口的生計(jì)。最后是珊瑚或?qū)⑾В?013年3月，日本一個(gè)研究小組在新一期英國《自然·氣候變化》雜志上發(fā)表報(bào)告說，海水酸化越嚴(yán)重，擁有堅(jiān)硬骨骼并且能夠制造珊瑚礁的珊瑚就越少，而柔軟的海雞冠則會(huì)增加。如果酸化過于嚴(yán)重，珊瑚在21世紀(jì)末就有可能消失。研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)海水PH值平均為8.1的時(shí)候，珊瑚生長狀態(tài)最好。當(dāng)PH值為7.8時(shí)，就變?yōu)橐院ｋu冠為主。如果PH值降至7.6以下，兩者都無法生存。天然海水的PH值穩(wěn)定在7.9至8.4之間，而未受污染的海水PH值在8.0至8.3之間。海水的弱堿性有利于海洋生物利用碳酸鈣形成介殼。研究小組指出，海水PH值預(yù)計(jì)本世紀(jì)末將達(dá)7.8左右，酸度比正常狀態(tài)下大幅升高，所以屆時(shí)珊瑚有可能消失。4、海洋封存的優(yōu)缺點(diǎn)活動(dòng)4：學(xué)生通過觀察教師演示實(shí)驗(yàn)得知二氧化碳可以使海水呈弱酸性，再通過視頻的觀看得知海洋酸化的危害，分組實(shí)驗(yàn)?zāi)M珊瑚礁和甲殼的溶解，讓學(xué)生親自感受到海洋酸化的危害，更進(jìn)一步體會(huì)海洋酸化的優(yōu)缺點(diǎn)。海洋封存二氧化碳，是控制化石燃料燃燒導(dǎo)致氣候變化的有效手段。地球上三個(gè)主要的天然碳儲(chǔ)層中(海洋、陸地、大氣)，海洋碳儲(chǔ)層的儲(chǔ)量到目前為止是最大的。海洋碳儲(chǔ)層的儲(chǔ)量比陸地碳儲(chǔ)層要高出數(shù)倍，而陸地碳儲(chǔ)層的儲(chǔ)量要大于大氣碳儲(chǔ)層的儲(chǔ)量。因此，海洋的開發(fā)空間潛力巨大。（設(shè)計(jì)意圖：通過問題串的設(shè)置，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,根據(jù)學(xué)生回答情況評(píng)價(jià)學(xué)生觀察能力、證據(jù)推理能力。）問題5：什么是地質(zhì)封存，地質(zhì)封存需要什么樣的地質(zhì)條件，有什么優(yōu)缺點(diǎn)？（地質(zhì)封存的基本原理就是模仿自然界儲(chǔ)存化石燃料的機(jī)制，把CO2封存在地層中，CO2可經(jīng)由輸送管線或車船運(yùn)輸至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)后，注入特定地質(zhì)條件及特定深度的地層中。所提出適合作CO2地質(zhì)封存的地質(zhì)條件，包含舊油氣田、難開采煤層、深層地下水層等地質(zhì)環(huán)境。）活動(dòng)5：分組實(shí)驗(yàn)?zāi)M利用二氧化碳驅(qū)油的原理體會(huì)地質(zhì)封存的實(shí)際意義。（設(shè)計(jì)意圖：通過勝利油田的CCUS項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)二氧化碳驅(qū)油的事例，讓學(xué)生感受到學(xué)以致用實(shí)際意義，培養(yǎng)學(xué)生的自豪感，激發(fā)學(xué)生好好學(xué)習(xí)，報(bào)效祖國的社會(huì)責(zé)任感）問題6：什么是礦物封存，只有玄武巖可以用于礦物封存嗎？活動(dòng)6：通過資料和視頻了解玄武巖封存二氧化碳的原理并尋找玄武巖的替代。環(huán)節(jié)四：結(jié)合時(shí)事，走進(jìn)科學(xué)問題7：科技飛速發(fā)展的今天，二氧化碳還有哪些新的應(yīng)用？活動(dòng)7：分組交流，查閱資料了解與二氧化碳轉(zhuǎn)化有關(guān)的科技前沿。4月28日，《自然·催化》以封面文章的形式發(fā)表了一項(xiàng)最新研究成果。經(jīng)過一年半的努力，我國科研人員通過電催化結(jié)合生物合成的方式，將二氧化碳高效還原合成高濃度乙酸，并進(jìn)一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）。接下來，研究團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步研究電催化與生物發(fā)酵這兩個(gè)平臺(tái)的同配性和兼容性。未來，如果要合成淀粉、制造色素、生產(chǎn)藥物等，只需保持電催化設(shè)施不改變，更換發(fā)酵使用的微生物就能實(shí)現(xiàn)。（設(shè)計(jì)意圖：21世紀(jì)人類已步入信息社會(huì)，爆滿的信息通過各種媒體源源不斷傳播向世界各地，面對(duì)紛繁的信息，如何進(jìn)行搜集和處理，是人們?cè)诂F(xiàn)代工作生活中所必須具備的一項(xiàng)重要能力。《基礎(chǔ)教育課程改革綱要(試行)》指出:“倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力、獲取新知識(shí)的能力、分析和解決問題的能力以及交流與合作的能力?！边@是綜合性學(xué)習(xí)的價(jià)值所在?？梢?，培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力在綜合性學(xué)習(xí)中占有舉足輕重的作用，這種能力正越來越成為信息化社會(huì)每個(gè)人必須具備的素質(zhì)之一。我們教師應(yīng)努力培養(yǎng)學(xué)生搜集和處理信息的能力。）環(huán)節(jié)五：歸納總結(jié)，知識(shí)升華問題8：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲和感悟？活動(dòng)8：小組討論，暢談收獲預(yù)測(cè)學(xué)生回答：通過對(duì)這節(jié)課的學(xué)習(xí)我學(xué)到了很多實(shí)際生活中有意義有價(jià)值的知識(shí)。感受到了化學(xué)與人類、化學(xué)與生活之間的聯(lián)系……（設(shè)計(jì)意圖：通過學(xué)生之間的交流討論，概括本節(jié)課的內(nèi)容，升華環(huán)保主題，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生遷移能力，樹立嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、勤于思考的精神和創(chuàng)新意識(shí)。）【板書設(shè)計(jì)】【教學(xué)反思】基于課程標(biāo)準(zhǔn)，整合閱讀資料，選取“碳的封存”為項(xiàng)目進(jìn)行初三化學(xué)二氧化碳的拓展學(xué)習(xí)。在探究碳的封存的原理的過程中，學(xué)生興趣濃厚，參與度極高。通過資料收集、視頻觀看、實(shí)驗(yàn)探究，最終分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)碳封存的本質(zhì)，并能用化學(xué)用語（化學(xué)方程式）進(jìn)行精準(zhǔn)表達(dá)。學(xué)生結(jié)合資料獲取二氧化碳封存的方式，準(zhǔn)確建立應(yīng)用（影響）、性質(zhì)直接的關(guān)聯(lián)，充分體會(huì)到事物的兩面性。整個(gè)任務(wù)完成過程中，學(xué)生獲取信息、解決實(shí)際問題的能力得到提高，系統(tǒng)研究問題的思路和方法得以形成。課后以“我為二氧化碳代言”進(jìn)行教學(xué)效果的檢測(cè)，85%的學(xué)生能夠從二氧化碳的來源、應(yīng)用（影響）等方面進(jìn)行介紹，并關(guān)注到二氧化碳的性質(zhì)和應(yīng)用（影響）之間的關(guān)系，并從正反兩方面認(rèn)識(shí)二氧化碳，教學(xué)目標(biāo)基本完成?！締卧鳂I(yè)設(shè)計(jì)】1、設(shè)計(jì)思路：個(gè)性化作業(yè)的設(shè)計(jì)靈敏度高、形式多樣。本單元作業(yè)的設(shè)計(jì)通過將三節(jié)課的知識(shí)相融合，避免了重復(fù)性作業(yè)。題型選擇更具有針對(duì)性、多樣性和生活化，滲透化學(xué)核心素養(yǎng)。同時(shí)，教師在合計(jì)符合學(xué)生心理特征、切合作業(yè)實(shí)際、具有探究價(jià)值的生活問題的過程，也促進(jìn)了自身的專業(yè)成長。2、作業(yè)內(nèi)容：習(xí)題1、如圖，集氣瓶中充滿二氧化碳，大燒杯中燃著2支高低不等的蠟燭，實(shí)驗(yàn)時(shí)打開止水夾，移開玻璃片。下列說法正確的是（）A、將觀察到高的蠟燭先熄滅B、不移開玻璃片，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯C、蠟燭會(huì)熄滅，是因?yàn)槎趸冀档土讼灎T的著火點(diǎn)D、去掉燒杯中的1支蠟燭，也能得出同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論【教學(xué)目標(biāo)】1、掌握二氧化碳密度比空氣大的物理性質(zhì)；2、知道著火點(diǎn)的含義。3、能夠靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題?！敬鸢浮緿【解析】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃燒，所以集氣瓶中放出的二氧化碳會(huì)在重力作用下沉積在燒杯底部，逐漸上升，因此低處的蠟燭先熄滅，故A錯(cuò)誤；

B.如果不移開玻璃片，那么放出一部分二氧化碳后，瓶內(nèi)氣壓小于瓶外氣壓，二氧化碳就不會(huì)繼續(xù)排出，實(shí)驗(yàn)無法進(jìn)行，故B錯(cuò)誤；

C.蠟燭會(huì)熄滅，是因?yàn)槎趸甲钄嗔伺c氧氣的接觸，故C錯(cuò)誤；

D.實(shí)驗(yàn)中，如果去掉高處的蠟燭，照樣能夠得到二氧化碳密