一堂化学公开课的教学设计意图——“二氧化碳”教学设计

陈培培

（南通市启秀中学 江苏 南通 226001）

20世纪80年代，江苏省南通市启秀中学李庾南老师摘取了全国中小学教育改革的 “金钥匙”奖，从此这把“金钥匙”便开启了启秀教育科研的大门。2009年12月10日，在李庾南老师的主持下，学校举行了“建构高效课堂 促进学力发展”的大型对外课程教学研讨活动，活动宗旨之一是使教学过程真正成为学生自主探究、自主合作、自主生成、自主建构的过程。根据这样的指导思想，对“二氧化碳”的教学设计如下：

设计思路：本节课通过演示实验和学生实验，让学生知道二氧化碳的物理性质，了解二氧化碳的化学性质。设计两个探究活动，实验验证二氧化碳溶于水不仅发生物理变化，还发生化学变化生成碳酸，并进一步探究碳酸的不稳定性。学生在探究过程学生中发现问题、解决问题，归纳得出结论，培养学生获取知识的能力和科学实验的方法。通过小组实验培养合作精神，体验科学探究的乐趣，提高学生的实践能力。另外，通过一系列的视频、动画，启发学生关注日常生活中与所学知识相关的事物，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力，激发学生学习化学的兴趣。

【教学目标】

1.知道二氧化碳的物理性质，了解二氧化碳的化学性质。

2.通过探究二氧化碳的化学性质，体验实验探究的基本过程，同学互助合作，发展学力。

3.知道二氧化碳的用途及与温室效应的关系，培养环保意识。

【教学重点】

二氧化碳的化学性质。

【教学难点】

探究二氧化碳与水的化学反应。

【教学方法】实验探究法、多媒体辅助教学法等。

【教学用品】教学媒体、启普发生器、集气瓶、试管、镊子、表面皿、酒精灯、吸管、干冰、蜡烛、火柴、矿泉水瓶、蒸馏水、紫色石蕊小花、稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸、澄清石灰水等。

【教学过程】

一、新课导入

引导学生观看视频《北极孤岛》，思考视频中现象产生原因，引入课题。

设计意图：运用多媒体课件，创设情境，唤起学生对身边常见物质——二氧化碳的好奇心，激发学生的求知欲。

二、联系学生的生活经验，引导学生通过实验，探究二氧化碳的性质

（1）联系生活实际，分析二氧化碳的部分性质

①通常条件下，二氧化碳为无色无味的气体。

②在降温加压的条件下转变为无色液体，继续降温加压会变为雪状固体，实物展示干冰，并强调干冰的特点：易升华。

③提问：干冰是冰吗？

设计意图：引导学生从分子角度解释两者的不同，从根本上认识两者的区别，走出生活中的认识误区。

（2）通过实验，分析二氧化碳的部分性质

①演示实验：收集二氧化碳并验满、倾倒二氧化碳灭火

②学生实验：二氧化碳溶于水

向装满二氧化碳的塑料矿泉水瓶中加入水瓶一半体积的蒸馏水后，立即旋紧瓶盖震荡。

③学生观察实验现象，思考二氧化碳的性质：

实验现象 用向上排空法收集 燃着的木条熄灭 蜡烛从低到高依次熄灭 塑料瓶变瘪实验结论 CO2密度大于空气 CO2不助燃、不可燃 CO2密度大于空气，不助燃、不可燃 CO2能够溶于水

（3）探究活动1（二氧化碳与水的化学反应）

①学生实验：将紫色石蕊小花浸入溶有二氧化碳的水中，小花变红。

②引导学生思考：紫色石蕊变红的原因

学生分组讨论，设计验证方案，教师巡视指导，了解学生的设计思路

●作出猜想：

?

（1）水使紫色石蕊变红；

（2）二氧化碳使紫色石蕊变红；

（3）二氧化碳与水反应生成的物质，使紫色石蕊变红。

●实验验证：

学生自主设计实验方案进行验证，教师巡视指导，全班交流，共同分析。

●得出结论：猜想1、2不成立；猜想3成立。

（4）探究活动2（探究二氧化碳与水反应的生成物及该物质的性质）

①演示实验：向紫色石蕊小花上分别喷洒稀盐酸、稀硫酸、稀醋酸

②实验结论：紫色石蕊遇酸变红，二氧化碳溶于水生成一种酸。

实验操作 紫色石蕊＋稀盐酸 紫色石蕊＋稀盐酸 紫色石蕊＋稀醋酸实验现象 变红 变红 变红

③投影呈现：雪碧配料表、多种碳酸饮料，联系生活实际。

④学生实验：烘烤红色石蕊小花，得出碳酸的不稳定性。

设计意图：通过系列实验，训练学生实验观察能力和语言表达能力；通过实验探究活动中的亲身经历和体验，激发化学学习的兴趣，增进对科学的情感，感受科学的本质和实验探究的方法，初步形成实验探究能力，使学生学会中获得学力的发展。

（5）学生实验：二氧化碳气体的检验

用吸管向盛有澄清石灰水的试管中吹气，观察实验现象。

设计意图：让学生在没有二氧化碳气体发生装置的情况下，利用所提供的仪器和药品进行二氧化碳的检验，引导学生书写该反应的化学方程式。

三、教师提供素材，引导学生应用所学知识解决实际问题

①二氧化碳在下列变化中只发生物理变化的是（ ）

A.通入石灰水中 B.制成干冰

C.溶入水中 D.进行光合作用

②将CO2通入紫色石蕊试液（水中溶有石蕊）呈现______色，然后加热上述溶液呈现的＿＿＿＿＿＿＿色（ ）

A.紫色、蓝色 B.蓝色、紫色

C.紫色、红色 D.红色、紫色

③长期使用的盛放石灰水的试剂瓶壁会有一层白色物质，该白色物质是什么？如何形成？

④为了使刷过石灰浆 （其主要成分为氢氧化钙）的墙壁快点干燥，常在室内生个炭火盆。为什么刚开始墙壁反而变得更潮湿？

设计意图：通过设置问题情境，在巩固所学知识的同时，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。

四、在学生掌握二氧化碳性质的基础上，引导学生探讨二氧化碳的用途和对人类健康、环境产生危害

（1）引导学生根据已掌握的二氧化碳性质，思考并交流二氧化碳的用途

投影呈现：二氧化碳的用途及对应的性质

灭火：利用二氧化碳不可燃、不助燃、密度比空气大

人工降雨、冷藏食物：利用干冰升华吸热

化工原料（制汽水）：利用二氧化碳能够溶于水并生成碳酸

温室肥料：利用二氧化碳的光合作用

（2）引导学生学习二氧化碳对人体健康的影响及相关安全知识

①动画呈现：“死狗洞”（学生思考、交流现象产生的原因）

②投影呈现：二氧化碳对人体健康的影响

③联系实际：进入久未开启的菜窖或干涸的深井之前，如何检验其中的CO2含量是否会对生命构成威胁呢？（学生思考，全班交流）

（3）引导学生学习温室效应的相关知识

①动画呈现：温室效应原理

②视频呈现：温室效应的危害

③学生思考讨论：防止温室效应进一步增强的有效措施，全班交流

设计意图：从生活走进科学、从科学走向社会。科学来源于生活，又服务于生活，生活中处处有科学。教学中，利用他们对二氧化碳已有的认识（经验性常识）出发，带领学生深入学习科学知识，进而进一步思考生活中的常识性问题，树立起科学观念，培养学生“学科学、用科学”的意识。创设问题的情景，丰富学生的科学体验，通过大气中二氧化碳含量的增多对人体、气候的不良影响，来帮助学生辩证地认识二氧化碳，加强安全环保意识。

五、课堂小结

（1）引导学生回顾学习活动的过程，整体建构二氧化碳的性质。

（2）师生共同小结科学探究的基本方法：

提出问题—作出假设—收集资料—设计实验—实验验证—得出结论。

设计意图：通过对二氧化碳性质的探究实验，总结出科学探究的基本方法，从而引导学生学会从特殊到一般，再从一般到特殊的研究自然科学的一般方法，使学生的学力进一步获得发展。

六、拓展延伸

（1）介绍活泼金属镁在二氧化碳中燃烧的反应，让学生了解不是所有火灾都可以用二氧化碳灭火。

设计意图：在拓宽学生知识面的同时，让学生了解必备的消防知识，激发学生学习化学的兴趣。

（2）在学生已有知识：氧气→二氧化碳的基础上，反问：二氧化碳→氧气如何实现，进而给出光合作用的表达式。

设计意图：以脑筋急转弯的形式，充分调动学生的积极性，让学生了解氧气与二氧化碳两者之间的相互转化，同时也使学生形象地认识到反应条件对化学反应的影响。

［1］中华人民共和国教育部.全日制义务教育化学课程标准（实验稿）［S］.北京：北京师范大学出版社，2001