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視頻標簽：二氧化碳的綜合利用
所屬欄目：初中化學優質課視頻
視頻課題：滬版九年級化學下冊第九章《二氧化碳的綜合利用》（復習課）江蘇省 - 蘇州
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化學與社會發展——
《二氧化碳的綜合利用》（復習課）
一、 設計前思考
在確定課題前思考了以下問題：
1.復習課在新課基礎上，學生無論在知識層面、認知能力還是思維能力都要有所提升。復習課不是簡單的新課的翻炒，不炒冷飯。但是怎么提升？提升到什么程度？需要反復思考。
2.化學是一門以實驗為基礎的學科，課堂要以實驗貫穿其中，那么做什么實驗，既能讓學生看到新課實驗的影子，又能在此基礎上有新的發現，沖破學生舊的認知，從而激發新的動力與熱情去學，讓學生學會質疑、敢于質疑、敢于創新，不斷完善知識體系
3.化學是一門有用的學科、美麗的學科，學習它不是僅為了考試，更多的是將學到的知識為社會作貢獻、創造價值，與此同時學會與自然和諧共處。
4.建立化學學習的一般思維，學會學習一個物質形成一個規律、一個方法。 二、設計思路
傳統的復習課教師往往采用講解示范及大量練習的方式促進學生掌握知識，提高學生的應試能力，但隨著時間的流逝，學生對所學知識幾乎會遺忘的一干二凈。其實學生所領悟的每一個知識點上所鐫刻著的學科觀念才能根植于學生思想之中，所以本節課想讓學生形成超課堂之外的持久價值。通過世界關注的環境問題，碳資源危機問題，引導學生思考如何有效利用二氧化碳從而來解決溫室效應，同時解決碳資源危機問題。課堂通過二氧化碳直接作為氣體肥料，合成碳酸鹽、合成有機物三個板塊再識二氧化碳。重點研究了二氧化碳合成碳酸鹽，通過學生熟悉的向澄清石灰水中持續吹二氧化碳變渾濁后竟然變澄清了引出課題，讓學生沖破舊的認知，獲得新知：二氧化碳通入澄清石灰水不僅可以引進碳酸根離子還能引進碳酸氫根離子。引發思考：那么二氧化碳持續通過氫氧化鈉溶液是否也有這個規律？通過軟塑料瓶驗證二氧化碳與碳酸鈉溶液的繼續反應。再引發思考：利用二氧化碳持續通入堿溶液能在溶液中引進碳酸根離子、碳酸氫根離子，利用這一原理，那么二氧化碳能否合成化學工業之母純堿呢？引導學生分析使用氫氧化鈣、氫氧化鈉溶液的不可行性后，尋找其他常見的堿溶液——氨水，又如何引進鈉元素等一系列問題的研究，將學科知識與認知過程、思維方法、社會生活相融合。讓學生將二氧化碳的化學性質內化，提高學生運用所學知識解決實際問題的能力。 三、教學目標
1.知識目標：復習二氧化碳的性質，學會根據信息書寫化學方程式。 2.能力目標：
2.1通過有趣的情境：發現問題——提出問題——結合所學知識或查閱資料設計實驗解決問題，學生學會研究性自主學習的一般思路。
2.2 通過元素守恒的思想，形成化學合成的一般思路。通過物質轉化內在規律，學會敢于預測未知反應。
2.3 通過動手實驗，提升學生的實踐能力，觀察能力，語言表述能力 3.情感目標：
3.1通過有趣的情境，激發學生的探究欲望，學生以“學習主人翁”的姿態融入課堂 3.2通過解決有趣情境中的問題，讓學生體會到生活中處處有化學，化學處處為人類做貢獻，從而激發學生學習化學的興趣。 四、教學過程
【教師】二氧化碳與人類的命運密切相關。我們說二氧化碳是天然的化肥，這是為什么？ 【學生】參與光合作用，促進植物生長。
【教師】是的，這一反應也是地球上一切生物的能源之源。但隨著現代工業的迅速發展，人類向大氣中排放的二氧化碳正以每年4%的速度增長，形成的溫室效應給人類生產、生活造成嚴重影響。一方面提倡低碳生活和生產，減少二氧化碳的排出，但是限制二氧化碳排放在很大程度上影響現代工業和世界經濟的發展，因此如何有效利用二氧化碳正引起世界的關注。我們來看看兩個小伙子是如何有效利用二氧化碳的？ 【播放視頻】捕捉二氧化碳轉化為氣體肥料。 【過渡】直接捕捉二氧化碳為人類所用是一個很好的想法，我們也可以思考利用二氧化碳合成有用的物質
【教師】根據你已有的知識你可以將二氧化碳合成哪些物質？ 【學生】討論思考
【教師】師生共同總結合成碳酸鹽、有機物（PPT播放）
【教師】我們首先來做一下大家熟悉的二氧化碳合成碳酸鹽實驗。大家仔細觀察，看現象有什么不同。
【學生實驗】向盛有等量等濃度的澄清石灰水中持續吹氣（一男一女，一壯一瘦，增強趣味性）；對比實驗：向盛有等量等濃度的氫氧化鈉溶液中持續吹氣（一男一女，一壯一瘦。）（實驗通過手機投屏到PPT大屏，學生可以清晰觀看） 【學生】觀察時，學生驚呼誰的試管溶液變渾濁了 【教師】強調快，兩個學生都變渾濁了喊停 【教師】澄清石灰水變渾濁，化學方程式 【學生】書寫
【教師】4位同學繼續吹
【學生】觀察時，學生驚呼誰的變澄清了 【教師】強調快，兩個學生都變澄清了喊停 【學生】突破新課認識，獲得新知
【教師】剛才大家兩次驚呼，先變渾濁，先變澄清為什么？ 【學生】可能會說肺活量大
【教師】引導肺活量大，其實是單位時間內，吹出的二氧化碳多，即什么影響了反應速率 【學生】二氧化碳濃度
【教師】竟然變澄清了，說明哪個物質沒有了？ 【學生】碳酸鈣
【教師】持續通二氧化碳，很有可能碳酸鈣和誰反應了？ 【學生】二氧化碳
【文獻】老師告訴大家生成的易溶于水的物質是碳酸氫鈣（PPT播放） 【教師】大家根據信息試著寫一寫化學方程式 【學生】書寫，一起討論正誤
【學生實驗】加熱剛才變澄清的溶液，觀察到又變渾濁
【教師】試管中這一神奇的變化如果發生在大自然中，會有怎樣的奇觀呢？
PPT展示溶洞、鐘乳石圖片，引導學生思考溶洞、鐘乳石形成與上述變化的關系 當然，自然界中發生這樣變化，據考證，1mm的鐘乳石的生成要花上百年的時間，
可見大自然造物神奇卻不是很容易，大家要注意保護。 【教師】結合你所學的知識，該如何保護呢？
【教師】引導：這些旅游景點經常會控制每天的旅游人數，除安全角度外，對溶洞的保護有
沒有意義呢？引導學生根據今天所學知識解釋
【教師】所以我們在享受自然界美麗、感嘆自然界的神奇之外，一定要學會保護自然，和自然和諧相處。
【過渡】剛才，在氫氧化鈉溶液中沒有明顯現象，那么它有沒有發生類似氫氧化鈣溶液中的反應呢？ 【學生】有
【教師】你怎么知道？
【學生】前面我們做過氫氧化鈣和氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的能力大小的比較實驗
已經知道2NaOH + CO2= Na2CO3 + H2O，
【設問】那么Na2CO3會不會與CO2和H2O繼續反應呢？
在前面學習沒有現象的中和反應，我們通過輔助實驗，證明了這種“無形”的反應在真正發生。我們思考可以增加哪些輔助實驗？
【教師】展示軟塑料瓶，熟悉吧，今天我們還是用軟塑料瓶來一展身手。
【設計實驗】向盛有二氧化碳的軟塑料瓶中倒入飽和碳酸鈉溶液，旋緊瓶塞振蕩。觀察現象 【激發思考】軟塑料瓶變癟，一定能證明碳酸鈉與二氧化碳反應嗎？有沒有其他想法？ 【學生】可能二氧化碳與水反應 【教師】那怎么辦？ 【學生】對比實驗 【教師】怎么設計
【學生】將等量的蒸餾水倒入盛滿二氧化碳的軟塑料瓶中。
【結論】根據現象，得出結論Na2CO3與CO2和H2O會反應，根據元素守恒觀推測應該是碳酸氫鈉，大家試著寫寫化學方程式。 【學生】書寫，一起討論訂正
【過渡】二氧化碳與氫氧化鈉的反應可生成兩種重要物質：碳酸鈉（蘇打）、碳酸氫鈉（小蘇打）
純堿在日常生活和化學工業中用途很廣，是工業生產一個非常重要的原料，被譽為“化工之母”，常用于硬水軟化、洗滌劑生產、食品加工、石油精煉、粗鹽精制、玻璃制造等領域。 【教師】那工業上如何制備純堿呢？ 【學生】思考，想可能的方法
復分解反應是否可行？
二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中是否可行？ 碳酸氫鈉加熱是否可行？
【教師】引導學生分析方案的可行性 【學生】討論思考
【教師】二氧化碳通入溶液，可以形成碳酸根，那么我們還有一個常見的堿？ 【學生】氨水。
【教師】那如何引進鈉元素？思考自然界什么物質可以提供豐富的鈉元素？ 【學生】思考、找到氯化鈉
【教師】老師也很好奇，二氧化碳通入飽和銨鹽水會發生反應嗎？ 【演示實驗】最終析出白色固體
【教師】PPT展示侯氏制堿工藝流程圖：
【教師】大家來根據框圖寫寫合成碳酸鈉的總化學方程式 【學生】書寫化學方程式 【教師】展示分步方程式
【教師】提出疑問：氯化鈉和碳酸氫銨反應生成氯化銨和碳酸氫鈉，基本反應類型是？為什么能反應？
【教師】提供氫氧化鈉、氯化銨、碳酸氫鈉溶解度數據 【學生】分析并闡述理由
侯德榜為了實現中國人自己制堿的夢想，揭開索爾維法生產的秘密，打破洋人的封鎖，全身心都投入到研究和改進制堿工藝上，經過5年艱苦的摸索，經過了500多次循環試驗，分析了2000多個樣品，每個實驗經過30多遍重復實驗，終于在1926年生產出合格的純堿并且使食鹽利用率從70%提高到96%，1939年首先提出并自行設計的新的聯合制堿法的連續過程，使純堿工業和氮肥工業得到發展。人類化學工業史上寫下了光輝的一頁,在學術界也獲得了相當高的評價。
【過渡】這是侯德榜先生對碳酸鹽工業的偉大貢獻，解決了二氧化碳轉化成碳酸鹽，現代科學家也在潛力研究二氧化碳合成有機物
【教師】PPT例舉（能找到圖片用圖片展示）：
二氧化碳合成甲烷
二氧化碳合成甲醇、乙醇 二氧化碳合成尿素
二氧化碳合成有機高分子
二氧化碳合成生產農藥、食品、塑料的中間體（丙酸C3H6O3）等等
分析這些反應的困難……科學研究的艱難之處在于不是尋找到一個反應就是一個發明，真正的發明還要各種因素要考慮。當然一旦這些研究能將實用地將自然界過多的二氧化碳轉化為有用的能源和化工產品，那不僅解決溫室效應問題，也會對緩解全球全球碳資源危機也有深遠的意義。盡管如此，我們依然面臨極大的挑戰，這個偉大事業需要同學們共同努力。 【回家作業】觀看視頻，總結侯氏制堿的優點。圍繞原料是否易得、價廉？物質是否可循環利用？工藝是否綠色環保？
五、教學后記
本節課以世界關注的如何有效利用二氧化碳著手，引導學生大膽思考，從捕捉二氧化碳直接利用到利用二氧化碳合成有用的碳酸鹽、有機物，用一條主線貫穿整個課堂，通過二氧化碳持續通入澄清石灰水、氫氧化鈉溶液兩個實驗的探究，得出二氧化碳通入堿溶液中可以在溶液中引進碳酸根離子、碳酸氫根離子的結論，從而激發學生思考如何由二氧化碳合成化工之母碳酸鈉，尋找合適的堿和如何引入鈉元素，激發學生大膽質疑、敢于創新、敢于突破，將二氧化碳轉化為有用的能源和化工產品，一方面解決自然界過多的二氧化碳引起的溫室效
應，另一方面解決碳資源危機。
現場評委總結本節課呈現四個特點：1.點亮新燈，體現化學特立獨行的美。2.明亮邏輯，用二氧化碳的三大運用貫穿課堂。3.照亮現實，化學是一門實用的科學。4.閃亮創意，用簡單方法呈現侯氏制堿工藝。
同時也有遺憾和繼續需要探討的問題：1.二氧化碳使澄清石灰水先變渾濁后變澄清，平時老師都會這么描述，在備課過程中發現實際是很難做到讓變渾濁的石灰水完全變澄清，本節課為了證明變澄清的溶液加熱能再次變渾濁，使得實驗不受干擾，是通過過濾得到了完全澄清的溶液。2.本節課還是用19世紀的眼光教19世紀的化學，正如趙華老師所說教師要善于用發展的眼光去教化學，要教20世紀、21世紀的化學，這樣才能培養學生用發展的眼光看化學、看世界。
視頻來源：優質課網 www.jixiangsibao.com
