二氧化碳的性質(zhì)教學(xué)案例分析

1、.“二氧化碳的性質(zhì)”教學(xué)案例分析：一、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)課程中另一個需要重點學(xué)習(xí)的物質(zhì)，其重要性和學(xué)習(xí)價值并不遜于氧氣。 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)識的物質(zhì)，因此， 在義務(wù)教育化學(xué)課程后期， 學(xué)生對二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識不會局限在二氧化碳與氫氧化鈉或氫氧化鈣的一兩個反應(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)，不過不要求判斷反應(yīng)產(chǎn)物。二氧化碳對于動植物的

2、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，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)該有意識的主動關(guān)注的問題。（二）教科書對相關(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：二氧化碳的色、味、態(tài)，密度比空氣大、能溶于水、不支持燃燒、溶液能使指示劑變色、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- 1教科書中二氧化碳性質(zhì)的教學(xué)內(nèi)容2

3、組織特點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)的突破點和側(cè)重點也就不同，發(fā)揮的教學(xué)價值功能也就不同。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)過程是對學(xué)習(xí)氧氣時從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)的思路的應(yīng)用， 也是對從氧氣學(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， 這些概念原理對二氧化碳的學(xué)習(xí)都可以起到指

4、導(dǎo)作用。同時，在前面的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生發(fā)展了一定的實驗?zāi)芰吞骄磕芰Γ诙趸嫉膶W(xué)習(xí)中， 鼓勵學(xué)生應(yīng)用實驗探究能力， 特別是嘗試設(shè)計實驗探究方案，映證自己對二氧化碳的認(rèn)識，是二氧化碳教學(xué)的一個重要內(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“實驗”，欄目內(nèi)容和具體的功能價值見表2-2-4 。表 2-2- 1二氧化碳的性質(zhì)教科書欄目分析欄目欄目內(nèi)容欄目功能名稱實驗實驗：制取收通過對實驗現(xiàn)象的觀察和分析，獲得二氧化碳不支持燃燒、.6-3集二氧化碳，比空氣重、能溶于水等性質(zhì)驗滿鞏固訓(xùn)練學(xué)生實驗現(xiàn)象描述、觀察能力，以及通過實驗現(xiàn)象實驗實驗：向有不獲得實驗結(jié)論的能力6-4同高度的燃燒

5、蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳實驗實驗：向裝滿6-5二氧化碳的塑料瓶中加入水實驗實驗：二氧化這是一個探究活動， 將二氧化碳的水溶液可以使指示劑變色6-6碳溶于水有沒作為一個情景， 引導(dǎo)學(xué)生通過控制變量和對比實驗的設(shè)計明有發(fā)生化學(xué)變確是什么使指示劑變色。 這個活動的目的不僅僅是為了獲得化二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸的知識， 更重要的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)體會如何運(yùn)用控制變量、對比等科學(xué)方法，合理進(jìn)行實驗設(shè)計，獲得完備準(zhǔn)確的證據(jù)資料，最終形成科學(xué)結(jié)論。二、學(xué)情分析（一）已有知識基礎(chǔ)學(xué)生對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

6、體中含有高濃度二氧化碳、 二氧化碳過度排放對環(huán)境的影響等。 但是學(xué)生對自己已有的這些知識掌握的并不深入確切， 比如如何證明碳酸飲料中確實有二氧化碳， 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)， 最后再通過對問題解決結(jié)果的梳理形成對二氧化碳從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)的全面認(rèn)識。 同時，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驗探究經(jīng)驗， 在二氧化碳的教學(xué)中可以進(jìn)一步增加.學(xué)生實驗

7、操作的數(shù)量，并嘗試留給學(xué)生一定的實驗設(shè)計空間。（二）學(xué)習(xí)障礙點分析由于學(xué)生對二氧化碳十分熟悉， 所以對于二氧化碳性質(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。 對學(xué)生而言， 這部分學(xué)習(xí)較為困難的是如何從實驗現(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？基于實驗現(xiàn)象做出嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的推理， 從而形成實驗結(jié)論，而不是想當(dāng)然的給出結(jié)論，是這部分學(xué)習(xí)對學(xué)生的挑戰(zhàn)。同時，在二氧化碳性質(zhì)的學(xué)習(xí)中，對學(xué)生探究能力的要求也提高了，對“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)實驗結(jié)果形成探究活

8、動結(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)行實驗方案的設(shè)計就更好了。三、教學(xué)目標(biāo)的確定（一）課標(biāo)分析課程標(biāo)準(zhǔn)中對二氧化碳性質(zhì)部分的有關(guān)規(guī)定如下表所示：表 2-2- 2課程標(biāo)準(zhǔn)中對二氧化碳性質(zhì)教學(xué)的要求一級主題二級主題標(biāo)準(zhǔn)活動與探究建議身邊的化學(xué)物我們周圍的空能結(jié)合實例說實驗：氧氣和質(zhì)氣明二氧化碳的主要二 氧化 碳的 制取性質(zhì)和性質(zhì)。了解自然界中辯論：空氣中的碳循環(huán)的 二氧 化碳 會越來 越多 嗎？ 氧氣會耗盡嗎？小組協(xié)作設(shè)計并完成實驗：人呼出的氣體與空氣中二氧化碳相對含量的差異。從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個角度對課程標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān).要求進(jìn)行分析，可以看出（表2-2-

9、6 ）：表 2-2-3 從三維目標(biāo)分析課程標(biāo)準(zhǔn)中二氧化碳性質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容目標(biāo)維度知識與技能教學(xué)內(nèi)容二氧化碳的性質(zhì)二氧化碳性質(zhì)、用途的具體知識；了解自然界中的碳循環(huán)過程與方法情感態(tài)度與價值觀實驗探究二氧化從元素守恒的角碳性質(zhì)的方法；度理解自然界中檢驗二氧化碳的的碳循環(huán)，理解含方法；碳物質(zhì)在自然界根據(jù)探究問題初中的相互轉(zhuǎn)化；步設(shè)計實驗方案；能夠主動關(guān)注二設(shè)計實驗方案時氧化碳排放等環(huán)能夠運(yùn)用對比的境問題，從化學(xué)視方法和控制變量角分析解決社會的方法問題，理解處理好生產(chǎn)發(fā)展與保護(hù)環(huán)境相互關(guān)系的重要意義（二）教學(xué)價值分析1. 學(xué)科價值二氧化碳是非金屬氧化物， 是義務(wù)教育階段要求學(xué)生掌握的唯一的酸性氧化物。二

10、氧化碳性質(zhì)的學(xué)習(xí)為高中學(xué)生基于類別認(rèn)識酸性氧化物打下基礎(chǔ)。 二氧化碳可發(fā)生的化學(xué)變化較多， 實驗豐富，是培養(yǎng)和訓(xùn)練實驗操作技能和實驗探究能力的好素材。2. 應(yīng)用價值二氧化碳在空氣和海洋中的存在和循環(huán)對氣候，海洋環(huán)流，動植物生長的影響巨大。滅火、制作碳酸飲料、制冷劑、綠色植物氣體肥料、超臨界萃取劑和新型洗滌劑等用途與我們的生活息息相關(guān)。本課題實驗探究能力的發(fā)展，對今后的學(xué)習(xí)活動， 甚至生產(chǎn)生活中的問題解.決也會產(chǎn)生積極作用。3. 學(xué)生認(rèn)識發(fā)展價值通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，學(xué)生對二氧化碳的認(rèn)識從零散模糊到系統(tǒng)清晰；持有的認(rèn)識身邊化學(xué)物質(zhì)的一般思路更為完善穩(wěn)固；實驗探究能力得到發(fā)展， 能較好地理解探究問題

11、、提出假設(shè)、實驗方案、實驗結(jié)果、形成結(jié)論間的邏輯關(guān)系，并開始嘗試自主設(shè)計探究活動方案。（三）具體教學(xué)目標(biāo)結(jié)合上述課程標(biāo)準(zhǔn)分析、教材分析和學(xué)情分析，對二氧化碳性質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)可確定為：1. 知識與技能（1）知道二氧化碳的色、味、態(tài)、密度比空氣重、能溶于水等主要物理性質(zhì)。（2）知道二氧化碳不支持燃燒、能與水反應(yīng)、能與氫氧化鈣反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)，能用化學(xué)方程式表示二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)， 并能運(yùn)用二氧化碳的性質(zhì)解決簡單的實際問題。（3）能理解教師對二氧化碳不支持燃燒、二氧化碳能溶于水的實驗設(shè)計，能初步完成簡單的化學(xué)實驗，能比較準(zhǔn)確、 完整地對實驗現(xiàn)象進(jìn)行描述， 并根據(jù)實驗現(xiàn)象推出相關(guān)結(jié)論。2. 過程與方法（1

12、）能夠依據(jù)多個實驗的實驗現(xiàn)象、運(yùn)用分析、比較、歸納的方法梳理二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)。（2）嘗試運(yùn)用對比的實驗方法設(shè)計化學(xué)實驗，證明二氧化碳不支持燃燒。（3）完成二氧化碳與水的反應(yīng)的探究活動，體會控制變量方法的使用，提高發(fā)現(xiàn)和提出問題，形成假設(shè)，以及依據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗方案的能力。3. 情感態(tài)度與價值觀通過對二氧化碳廣泛用途的了解，體會二氧化碳與人類生產(chǎn)生活關(guān)系密切，體會二氧化碳性質(zhì)與用途間的關(guān)系，體會到學(xué)習(xí)化學(xué)可以指導(dǎo)我們安全、健康的生活。4. 教學(xué)重點和難點.教學(xué)重點：二氧化碳的性質(zhì)， 二氧化碳溶于水有沒有發(fā)生化學(xué)變化的實驗探究教學(xué)難點：實驗現(xiàn)象與實驗結(jié)論關(guān)系的建立， 二氧化碳與水反應(yīng)的探

13、究實驗方案設(shè)計四、教學(xué)內(nèi)容的選取和組織（一）教學(xué)內(nèi)容與教材內(nèi)容的關(guān)系二氧化碳是學(xué)生身邊的常見物質(zhì)， 但是教材中對這一點關(guān)注不夠， 教材只在“二氧化碳對生活和環(huán)境的影響” 標(biāo)題下介紹了二氧化碳對人體健康的影響以及二氧化碳和溫室效應(yīng)的關(guān)系，并簡要提及了二氧化碳的光合作用、作為滅火劑、氣體肥料和化工原料的作用。 本節(jié)教學(xué)特別注意將碳酸飲料中的二氧化碳作為研究對象，這使學(xué)生感受到自己確實在研究身邊的二氧化碳， 讓學(xué)生強(qiáng)烈的感受到了化學(xué)就在我身邊，引發(fā)了學(xué)生極強(qiáng)的探究欲望。（二）教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)的關(guān)系本節(jié)課的教學(xué)中用飲料中的二氧化碳引發(fā)學(xué)生對二氧化碳性質(zhì)的探究欲望；通過二氧化碳制備收集驗滿、向裝有不同

14、高度的燃燒蠟燭的燒杯中傾倒二氧化碳、向裝滿二氧化碳的塑料瓶中加水等實驗， 引導(dǎo)學(xué)生分析實驗現(xiàn)象， 形成實驗結(jié)論，梳理出二氧化碳的性質(zhì)； 通過二氧化碳溶于水有沒有發(fā)生化學(xué)變化的實驗探究，獲得二氧化碳與水反應(yīng)的知識、 體會控制變量和對比的實驗方法， 加強(qiáng)實驗設(shè)計能力，發(fā)展實驗探究思維。五、教學(xué)策略和方法的選擇通過多個實驗實現(xiàn)對二氧化碳性質(zhì)的認(rèn)識， 突出了實驗在認(rèn)識身邊化學(xué)物質(zhì)中的功能；通過認(rèn)識物質(zhì)的一般思路框架完成對二氧化碳性質(zhì)的梳理， 鞏固和發(fā)展了學(xué)生對化學(xué)物質(zhì)認(rèn)識的科學(xué)性、有序性、 全面性；通過二氧化碳與水是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的實驗探究，發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)探究能力，特別是探究思維能力。六、教學(xué)過程（

15、一）教學(xué)設(shè)計線索知識邏輯線認(rèn)識發(fā)展線驅(qū)動問題線情景素材線學(xué)生活動線.確認(rèn)飲料中有對二氧化碳為什么雪碧飲料中的二觀察和感受飲二氧化碳的模糊、零散（碳酸飲料）氧化碳料中的二氧化的認(rèn)識喝起來會有涼碳爽的感覺？通過實驗現(xiàn)象對二氧化碳完成實驗，根三個實驗：小組合作完成認(rèn)識二氧化碳的具體、確證據(jù)實驗現(xiàn)象你1. 制取并收實驗，不支持燃燒、比的認(rèn)識發(fā)現(xiàn)二氧化碳集二氧化碳，觀察實驗現(xiàn)空氣重、能溶于實驗探究能有哪些性質(zhì)驗滿。象，水等性質(zhì)力的發(fā)展：從呢？2. 向裝有不完成實驗記學(xué)習(xí)氧氣時同高度的燃錄，的理解實驗燒蠟燭的燒形成實驗結(jié)論現(xiàn)象與實驗杯中傾倒二結(jié)論間的關(guān)氧化碳。交流研討，說系到本節(jié)課3. 向裝滿二明從實驗現(xiàn)

16、象中自主構(gòu)建氧化碳的塑為什么可以獲實驗現(xiàn)象與料瓶中加水得自己表述的實驗結(jié)論間實驗結(jié)論的邏輯關(guān)系按照認(rèn)識物質(zhì)對二氧化碳二氧化碳有哪依據(jù)實驗現(xiàn)象的一般思路框的科學(xué)、有序些性質(zhì)？請做和結(jié)論，按照架梳理二氧化的認(rèn)識出全面、系統(tǒng)物理性質(zhì)、化碳的性質(zhì)的描述。學(xué)性質(zhì)梳理二氧化碳的性質(zhì)通過對二氧化對二氧化碳二氧化碳溶于一組實驗：小組合作探碳與水的反應(yīng)性質(zhì)認(rèn)識的水有沒有發(fā)生用石蕊試液究：的探究，獲得二進(jìn)一步完善化學(xué)變化呢？染成紫色的情境：二氧化氧化碳與水反干燥小花四碳的水溶液可應(yīng)的知識、體會實驗探究能朵，分別噴上以是指示劑變控制變量和對力的發(fā)展：從水、稀醋酸、色.比的實驗方法，自主構(gòu)建實二氧化碳的問題：二氧化加

17、強(qiáng)實驗設(shè)計驗現(xiàn)象和結(jié)水溶液，以及碳溶于水有沒能力，發(fā)展實驗論間的邏輯直接放入充有發(fā)生化學(xué)變探究思維關(guān)系到構(gòu)建滿干燥的二化呢？探究問題、提氧化碳的集小組活動：提出假設(shè)、實驗氣瓶中出多種假設(shè)，方案、實驗結(jié)根據(jù)不同的假果、形成結(jié)論設(shè)設(shè)計實驗方等多個探究案予以證明，環(huán)節(jié)間的整組間交流實驗體的邏輯關(guān)方案和結(jié)果系，發(fā)展探究思維生產(chǎn)生活中的應(yīng)用新知解生活中哪里有學(xué)生和教師提供自己知道二氧化碳（初步?jīng)Q問題二氧化碳？共同提供生的身邊的二氧認(rèn)識碳循環(huán)）活中二氧化化碳的來源或碳來源或用用途，途的素材分析與這些素材相關(guān)的化學(xué)問題（二）具體教學(xué)過程教學(xué)環(huán)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖分析點評節(jié)創(chuàng)設(shè)情指導(dǎo)學(xué)生：打開雪嘗試，好奇

18、用生活中的材料1. 課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立境碧，看到什么現(xiàn)創(chuàng)設(shè)問題情景，身邊的化學(xué)物質(zhì)引入新象？喝一口，有什充分調(diào)動學(xué)生學(xué)主題就是讓學(xué)生課么感覺？你想知習(xí)的積極性。從 生 活 走 進(jìn) 化道為什么嗎？學(xué)，看到化學(xué)與.日 常 生 活 的 關(guān)通過實講解：今天我們通完成實驗：培養(yǎng)學(xué)生的實驗系，看到化學(xué)對驗認(rèn)識過實驗來認(rèn)識二（1）設(shè)計方案，能力，通過小組人類的影響、對二氧化氧化碳。檢驗二氧化碳的合作，互相啟社 會 的 巨 大 貢碳的性指導(dǎo)學(xué)生完成三（2）傾倒二氧化迪、互相補(bǔ)充、獻(xiàn)。本節(jié)課教師質(zhì)個實驗。總結(jié)歸納碳并滅火并完善自己的結(jié)引導(dǎo)學(xué)生從碳酸二氧化碳的性質(zhì)。（3）二氧化碳的論。飲料中的二氧化巡視指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問溶解

19、性實驗碳入手，就是真題。記錄現(xiàn)象，分析真切切地帶領(lǐng)學(xué)結(jié)論。生研究身邊的化學(xué)物質(zhì)，看到身梳理二組織學(xué)生進(jìn)行交各組學(xué)生交流實邊物質(zhì)的變化，氧化碳流驗的現(xiàn)象，分析逐漸形成完整的讓學(xué)生學(xué)到親切的性質(zhì)注意引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)通過實驗認(rèn)識到知識體系。的化學(xué)、神奇的用認(rèn)識物質(zhì)的思的二氧化碳的性化學(xué)、有用的化路框架質(zhì)，并進(jìn)行歸納。學(xué)。板書：學(xué)生總結(jié)的按照認(rèn)識物質(zhì)的二氧化碳性質(zhì)思路框架總結(jié)梳2. 學(xué)生對二氧化知識梳理 ：理在筆記本上碳早已熟悉，對二氧化碳的性質(zhì)也能說出幾條，發(fā)現(xiàn)新提出問題 ：探究礦引 發(fā) 思 維 的 沖本節(jié)課教師給學(xué)問題泉水瓶變癟的原突，再次激發(fā)興生 自 主 實 驗 空因，我們知道了二趣。間，引導(dǎo)學(xué)生通氧

20、化碳能溶于水，觀察過實驗現(xiàn)象尋求那溶有二氧化碳思考演示實驗對后續(xù)證據(jù)證實自己對的水還與水一樣記錄實驗現(xiàn)象的探究活動實際二 氧 化 碳 的 認(rèn)嗎？上起到了信息支識，而后又引導(dǎo)再問：用什么方法持和方法導(dǎo)引的學(xué)生依據(jù)認(rèn)識物.來證實呢？作用：提示學(xué)生質(zhì)的一般框架進(jìn)演示實驗 ：對比實利用不同物質(zhì)遇行梳理，是學(xué)生驗：溶有二氧化碳到紫色石蕊試液對二氧化碳的認(rèn)的水使紫色石蕊顏色不同的性質(zhì)識從零散的、模試劑變紅，而水不提出自己的猜想進(jìn)行區(qū)分糊的到清晰的、會。和實驗方案系統(tǒng)的、經(jīng)過科全班交流實驗方學(xué)論證的，這是提出探究問題 ：是案，互相質(zhì)疑評通過學(xué)生親自設(shè)學(xué)生對二氧化碳實驗探什么物質(zhì)使紫色價，最終形成較計實驗方案，發(fā)認(rèn)識的發(fā)展，也究石蕊變紅？為合理的方案：展學(xué)生的實驗探是學(xué)生將來