纳米材料的性质和用途

第一篇：纳米材料的性质和用途

纳米材料的性质和用途

机电5班张忍

201202070226 摘要：本文介绍了纳米材料的一些常用性质以及在环境污染、医学等领域的应用。并对纳米材料的发展前景进行了展望，最后根据自己的理解对纳米材料在环境污染上的进一步使用作了预测

关键词：纳米材料；性质；用途

一、前言

纳米是一个物理学上的度量单位，1纳米是1米的十亿分之一，相当于万分之一头发丝粗细。当物质到纳米尺度以后，大约是在1-100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。这种既具不同于原来组成的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料即为纳米材料[1]。纳米材料处在原子簇和宏观物体交界的过渡区域，既非典型的微观系统亦非典型的宏观系统，是一种典型的介观系统，即接近于分子或原子的临界状态。在纳米材料中，纳米晶粒和由此而产生的高浓度晶界是它的两个重要特征。纳米晶粒中的原子排列已不能处理成无限长程有序，通常大晶体的连续能带分裂成接近分子轨道的能级，高浓度晶界及晶界原子的特殊结构导致材料的力学性能、磁性、介电性、超导性、光学乃至热力学性能的改变。纳米相材料跟普通的金属、陶瓷，和其他固体 材料都是由同样的原子组成，只不过这些原子排列成了纳米级的原子团，成为组成这些新材料的结构粒子或结构单元。由于纳米材料从根本上改变了材料的结构，使得它成为当今新材料研究领域最富有活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象[2]。

二、纳米材料的性质

纳米材料高度的弥散性和大量的界面为原子提供了短程扩散途径，导致了高扩散率，它对蠕变，超塑性有显著影响，并使有限固溶体的固溶性增强、烧结温度降低、化学活性增大、耐腐蚀性增强。因此纳米材料与同组成的微米晶体材料相比，在力、磁、电、热、光等方面有许多奇异的性能[3]，因而成为材料科学和凝聚态物理领域中的研究热点。2.1 力学性质

根据经典的Hall—Petch关系式，当晶粒减小到纳米级时，材料的强度和硬度随粒径的减小而增大。纳米材料的位错密度很低, 位错滑移和增殖符合Frank-Reed 模型, 其临界位错圈的直径比纳米晶粒粒径还要大, 增殖后位错塞积的平均间距一般比晶粒大, 所以纳迷材料中位错滑移和增殖不会发生。纳米材料的这个特性可以应用到韧性包装上面，以提高在以前韧性包装技术上出现的问题。例如纳米二氧化钛、纳米碳酸钙等纳米材料能使塑料改性。通过对塑料进行填充改性，可以提高塑料的力学性能，还可以开发各种功能塑料，如导电塑料、磁性塑料、抗降解塑料、抗紫外耐老化塑料等。在塑料中均匀分散无机纳米材料所制成的纳米塑料具有优异的物理力学性能、强度高、耐热性好、密度较低，良好的透明度和较高的光泽度。还有使用纳米技术制成的陶瓷、纤维广泛地应用于航空、航天、航海等。2.2 热学性质

纳米材料的比热和热膨胀系数都大于同类粗晶材料和非晶体材料的值, 这是由于界面原子排列较为混乱、原子密度低、界面原子耦合作用变弱的结果。因此在储热材料、纳米复合材料的机械耦合性能应用方面有其广泛的应用前景。2.3 光学性质

由于尺寸效应和表面效应使超微粒对光有极强的吸收能力，比如金属超微粒的反射能力显著下降, 一般低于1%, 因此金属超微粒通常呈黑色, 失去了各种美丽的特征颜色由超微粒构成的纳米固体材料也在较宽的范围内显示出对光的均匀吸收性。另外, 超微粒复合材料具有大的三阶光学非线性和快的响应时间。利用这个特性可以作为高效率的光热、光电等转换材料, 可以高效率地将太阳能转变为热能。此外由于量子尺寸效应, 纳米半导体微粒的吸收光谱一般存在蓝移现象, 其光吸收率很大, 所以可应用于红外线感测器材料。2.4 磁学性质

随着纳米晶粒尺寸变小, 与体积成正比的磁各项异性也降低, 当体积能与热能相当或更小时, 会呈现出超顺磁性。纳米多层膜系统的巨磁电阻效应高达50%, 可以用于信息存储的磁电阻读出磁头,具有相当高的灵敏度和低噪音。目前巨磁电阻效应的读出磁头可将磁盘的记录密度提高到1.71Gb/cm2。同时纳米巨磁电阻材料的磁电阻与外磁场间存在近似线性的关系, 所以也可以用作新型的磁传感材料。高分子复合纳米材料对可见光具有良好的透射率, 对可见光的吸收系数比传统粗晶材料低得多, 而且对红外波段的吸收系数至少比传统粗晶材料低3 个数量级, 磁性比FeBO3 和FeF3 透明体至少高1 个数量级。2.5 电学性质

由于纳米材料晶界上原子体积分数增大，纳米材料的电阻高于同类粗晶材料，甚至发生尺寸诱导，金属向绝缘体转变，在磁场中材料电阻的减小非常明显。常态下电阻较小的金属到了纳米级电阻会增大，电阻温度系数下降甚至出现负数；原来绝缘体的氧化物到了纳米级，电阻却反而下降，变成了半导体或导电 体。利用纳米粒子的隧道量子效应和库仑堵塞效应制成的纳米电子器件具有超高速、超容量、超微型低能耗的特点, 有可能在不久的将来全面取代目前的常规半导体器件。

三、纳米材料的应用

3.1纳米材料在环保方面的应用 随着人们环保意识的增强，越来越多的新型材料被用于处理各种污染物。尤其是纳米技术的进步，使得纳米材料在环保领域也有了很广泛的应用。其中应用最多的就是Ti02纳米材料。利用Ti02纳米材料光催化可降解其他的方法难以降解的物质，可用于燃料废水、农药废水、表面活性剂，氯代物、氟里昂等废水的处理，还可用以处理无机废水等。李田[16]将纳米Ti02固定于玻璃纤维网上形成催化膜，用于深度净化饮用水。结果显示，自来水中有机物总量去除率达6O％以上，19种优先污染物中有5种被完全去除，其他有机物的浓度也大多降至检测限以下，同时细菌总数明显减少，使水质达到了直接安全饮用的要求。Skubal等[18]用精氨酸改性胶体Ti02表面，然后光催化还原Hg，吸附和还原效率均提高到99.9％。用Ti02光催化法从Au(CN)-4中还原Au，同时氧化CN-为NH3和CO2的实验方法，并指出将该法用于电镀工业废水的处理，不仅能还原镀液中的贵金属，而且还能消除镀液中氰化物对环境的污染，是一种有实用价值的处理方法。纳米Ti02表面活性羟基等具有非常高的反应活性，它不但能矿化其表面附着的有机物，而且能与其表面附着的细菌的组成成分(也是有机物)进行剧烈的反应，从而具有杀菌能力。不但能杀死细菌，而且能彻底矿化细菌尸体，有效消除其残留(毒)物和细菌分泌物，本身又不夹带污染，无毒无害而且成本低[19]。纳米Ti02涂层还可以用于空气净化，[20]其在紫外线照射下可分解房问内的新建材、黏接剂等产生的甲醛，吸烟产生的乙醛，家庭灰尘产生的硫醇等有机异臭，还可分解油污及其它有机物等。

3.2纳米材料在生物工程上的应用 众所周知，分子是保持物质化学性质不变的最小单位。生物分子是很好的信息处理材料，每一个生物大分子本身就是一个微型处理器，分子在运动过程中以可预测方式进行状态变化，其原理类似于计算机的逻辑开关，利用该特性并结合纳米技术，可以此来设计量子计算机。该生物材料具有特异的热、光、化学物理特性和很好的稳定性，并且，其奇特的光学循环特性可用于储存信息，从而起到代替当今计算机信息处理和信息存储的作用。科学家们认为[14]：要想提高集成度，制造微型计算机，关键在于寻找具有开关功能的微型器件。纳米计算机的问世，将会使当今的信息时代发生质的飞跃。它将突破传统极限，使单位体积物质的储存和信息处理的能力提高上百万倍，从而实现电子学上的又一次革命。3.3纳米材料在医学上的应用 随着纳米技术的发展，在医学上该技术也开始崭露头脚。研究纳米技术在生命医学上的应用，可以在纳米尺度上了解生物大分子的精细结构及其与功能的关系，获取生命信息。科学家们设想利用纳米技术制造出分子机器人，在血液中循环，对身体各部位进行检测、诊断，并实施特殊治疗，疏通脑血管中的血栓，清除心脏动脉脂肪沉积物，甚至可以用其吞噬病毒，杀死癌细胞。这样，在不久的将来，被视为当今疑难病症的爱滋病、高血压、癌症等都将迎刃而解，从而将使医学研究发生一次革命。

3.4纳米材料在其它方面的应用

利用先进的纳米技术，在不久的将来，可制成含有纳米电脑的可人-机对话并具有自我复制能力的纳米装置，它能在几秒钟内完成数十亿个操作动作。在军事方面，利用昆虫作平台，把分子机器人植入昆虫的神经系统中控制昆虫飞向敌方收集情报，使目标丧失功能。利用纳米技术还可制成各种分子传感器和探测器。利用纳米羟基磷酸钙为原料，可制作人的牙齿、关节等仿生纳米材料。将药物储存在碳纳米管中，并通过一定的机制来激发药剂的释放，则可控药剂有希望变为现实。另外，还可利用碳纳米管来制作储氢材料[17]，用作燃料汽车的燃料“储备箱”。利用纳米颗粒膜的巨磁阻效应研制高灵敏度的磁传感器；利用具有强红外吸收能力的纳米复合体系来制备红外隐身材料，都是很具有应用前景的技术开发领域。

四、纳米材料的前景展望

纳米科学是一门将基础科学和应用科学集于一体的新兴科学，主要包括纳米电子学、纳米材料学和纳米生物学等。2l世纪是纳米技术的时代，纳米材料的应用涉及到各个领域，在机械、电子、光学、磁学、化学和生物学领域有着广泛的应用前景。纳米科学技术的诞生，将对人类社会产生深远的影响，并有可能从根本上解决人类面临的许多问题，特别是能源、人类健康和环境保护等重大问题。

五、结语

通过阅读多篇相关文献以及自己的了解和认识，我认为对于纳米材料在环保方面的应用将会越来越广泛，在21世纪的今天，环保问题已经成为人类迫切解决的重大问题，随着纳米科技和纳米材料的研究深入，特别是纳米科技与环境保护和环境治理的进一步有机结合，许多环保难题将会得到解决。有理由相信，纳米科技作为一门新兴科学，必将对环境保护产生深远的影响，利用纳米科技解决环境污染问题将成为未来环境保护发展的必然趋势。

参考文献

[1] 张立德．纳米材料[M]．北京：化学工业出版社，2000． [2] 王中林．纳米材料表征[M]．北京：化学工业出版社，2006． [3] 薛增泉．纳米科技探索[M]．北京：清华大学出版社，2002.[4] 覃爱苗, 廖雷.纳米技术及纳米材料在环境治理中的应用[J].中山大学学报（自然科学版）, 2004, 43(增刊): 225-228.[5] 杨健森.纳米环保技术的发展现状与前景[J].科技通报, 2002, 18(4): 340-343.[6] 马荣萱, 李继忠.纳米技术及其材料在环境保护中的应用[J].环境科学与技术, 2006, 29(7): 112-115.[7] Ando Y.Jpn J ApplPhys[J ] ,1998 ,37 :L61.[8] Zhao Y, Liu Y, Inoue S , et al.Phys Rev Lett [J ] ,2004 ,92 :125502.[9] LijimaS ,Ichihashi T.Nature[J ] ,1993 ,363 :603.

第二篇：氢氧化钠的性质和用途

《 氢氧化钠的性质和用途》微课 教师讲稿

同学们，大家好！

欢迎你来到初中化学微课。今天我们一起来学习初中化学中常见的一种碱，“氢氧化钠的性质和用途”。

你是否还记得在学习“物质的变化和性质”演示实验中，向硫酸铜溶液中滴加氢氧化钠溶液，发生的实验现象呢？

对了，“会产生蓝色沉淀，是因为硫酸铜与氢氧化钠反应生成了蓝色沉淀氢氧化铜和硫酸钠的缘故。”

那么，你是否还记得在探究“溶解时的吸热或放热现象”的实验中，氢氧化钠固体溶解时的现象呢？

你记得真准确，氢氧化钠溶解时温度显著升高，说明溶于水时有明显的放热现象。

同学们，在使用氢氧化钠时，我们还应注意那些方面呢？

你记得真准确，氢氧化钠有强烈的腐蚀性，使用时要十分小心。要防止氢氧化钠或其溶液沾在皮肤或衣服上，特别要防止氢氧化钠溶液溅入眼中。同时，还要注意：氢氧化钠等易潮解的药品，必须放在玻璃器皿（如小烧杯、表面皿）里称量。

那么，除了我们已学的这些知识以外，氢氧化钠还有那些其他的性质和用途呢？下面，请跟老师一起来学习吧！

插入“视频”：探究氢氧化钠的性质实验

通过实验我们知道：若氢氧化钠暴露在空气中，会吸收空气中的水分而发生潮解现象。它常做某些气体的干燥剂。它还会与空气中二氧化碳反应而变质，故氢氧化钠必须密封保存。

提醒大家：

不要将氢氧化钠液沾到皮肤上，因为氢氧化钠有强烈的腐蚀性。如果不小心将氢氧化钠液沾到皮肤上，可用较多水冲洗，再涂上硼酸溶液。

那么，NaOH在生产生活中有哪些用途呢？

他是一种重要的化工原料，常用于制取肥皂、石油、炉具清洁剂、造纸、印染等，生活中人们常常利用含氢氧化钠的物质来除去油污呢。不知你记住了么！

在探究氢氧化钠的的性质实验中，小红提出一个问题：怎样才能知道暴露在空气中一瓶氢氧化钠溶液是否变质呢？

小张说可用滴加无色酚酞溶液来证明是否变质，同学们，这个方案肯定不行！因为氢氧化钠与二氧化碳反应生成的碳酸钠也成碱性，也会使无色酚酞溶液变红色。

小明建议滴加稀盐酸，若有气泡相互产生，则氢氧化钠溶液已变质。小明同学真聪明，这个实验方案可

行。

同学们，你还其他的方法吗？请做个实验来验证吧！

在验证实验中，小红又提出一个问题：如何证明暴露在空气中氢氧化钠溶液究竟是全部变质还是部分变质呢？

通过讨论，大家认为：可以取少量氢氧化钠溶液于试管中，滴加足量的氯化钙溶液，过滤，向滤出的清液中滴加无色酚酞溶液，若变红色，则氢氧化钠溶液部分变质。反之，全部变质。

同学们，学习了本课题知识，你掌握了吗？

下面我们一起来完成一道习题。

为了探究碱的性质，甲乙两组同学向相同体积的石灰水和烧碱溶液中分别通人C02气体．观察到前者变浑浊．后者无明显现象．甲组同学认为C02能与石灰水反应，但不能与烧碱溶液反应．而乙组同学认为C02也能与烧碱溶液发生反应．

为证明自己的现点，乙组同学叉设计并做了以下实验：①用石灰石和稀盐酸制取C02气体，从甲图中选出正确的制取装置______．（填“A”或“B”）

根据实验制取二氧化碳的反应原理，我们知道，确定发生装置的依据是反应物的状态和反应条件，根据反应原理制取二氧化碳属于“固液常温类型”，故选A.②收集一烧瓶C02气体．注入烧碱溶液后立即塞上带有导管和气球的橡皮塞（如乙图所示），振荡后观察到瓶内气球______（填“膨胀”或“缩小”）．由此乙组同学认为自己的观点是正确的．

我们要还充分利用所学到氢氧化钠相关知识来仔细分析，氢氧化钠溶液会与空气中二氧化碳反应，所以瓶内的压强会减小，故振荡后观察到瓶内气球会膨胀。

（2）甲组同学提出反驳：因为CO2会溶于水，所以还必须设置对照实验，即用______代替烧碱溶液进行实验，如果观察到气球膨胀程度______（填“增大”或“藏小”），才能最终证明乙组的观点是正确的．

不过，CO2能溶于水，若瓶内是水的话压强也会减小，很明显该实验方案设计不够严密。我们可以采用水和氢氧化钠溶液做对比实验来完成验证，比较气球膨胀程度大小来判断，这样实验才更加严密。

同学们，今天我们学习了氢氧化钠的相关知识，同时也练习了根据物质的性质进行物质的存在证明实验设计，希望今天所学的知识对你以后的学习会有帮助。

同学们，再见！

第三篇：二氧化碳的性质和用途

二氧化碳的性质和用途

教学设计

杞高附中

陈秀娜

二氧化碳的性质和用途

教学目标

知识与技能

（1）认识二氧化碳，掌握其重要的化学性质，了解其物理性质和主 要用途。（2）懂得设计实验来验证物质性质的方法。（3）学会对实验中出现的现象进行分析并得出结论的方法

过程与方法（1）通过观察演示实验的现象，培养学生分析和解决问题的能力。

（2）通过让学生自己设计实验去验证二氧化碳的性质，培养学生的 实验设计能力。

（3）经过亲自动手实验，让学生懂得二氧化碳可以与水反应生成碳酸。

情感、态度与价值观

（1）通过对二氧化碳的密度以及水溶性进行实验设计，培养学生的 问题意识以及思维的严密性。

（2）通过与石蕊溶液相互混合的各种情况来进行实验探究，让学生亲自参与到知识的形成过程中，从而获得成功的喜悦和对化学学习的持续兴趣。

教学重点 二氧化碳的化学性质 教学难点

1、二氧化碳与水反应生成碳酸以及碳酸的不稳定性

2、二氧化碳与石灰水的反应

教具准备 新制二氧化碳、雪碧、试管、紫色石蕊试剂、盐酸、酒精灯、试管夹、澄清石灰水、装满二氧化碳的可乐瓶、烧杯、蜡烛、等

教学过程

【回顾旧知】我们知道由碳元素组成的单质多种多样，但是碳的氧化物却不多，有哪些？碳通过怎样的反应可以形成？ 对学生的答案给以肯定和纠正。（学生思考、上讲台书写相关反应方程式）

【导入新课】 有一种物质,农民伯伯说它是“植物粮食”；消防官兵赞美它是“灭火先锋”；建筑师称它为“粉刷匠”；环境学家却指责它是“温室效应”的“罪魁祸首”。它是什么？（学生回答）

提问：根据以前陆陆续续学过的知识，总结归纳出二氧化碳的性质（学生罗列二氧化碳的性质）

过渡：你们知道的这些性质中，哪些是已经做过实验，亲自验证并非常确定的？哪些是由别人告诉的？（学生回答）提问：我们如何用实验来证明二氧化碳的这些性质 演示：【实验5—5】：倾倒CO2

(学生观察并描述现象，并分析原因，得出结论)【总结】二氧化碳密度比空气大，不可燃、不助燃，实验【5—6】，CO2溶解性(讲解操作注意事项，提醒学生观察)分析：CO2二氧化碳能溶于水，加压溶的更多，一些饮料打开后冒出许多的气泡，这是什么气体呢？我们可以用什么实验来证明？(学生交流探究证明该气体的方法)【提问】如何来证明二氧化碳溶于水后，还与水发生了反应呢？ 实验操作【5—7】 ①石蕊+稀 醋 酸 石蕊 +水 石蕊+CO2

④石蕊+水+CO2，然后加热（学生观察现象并分析）

总结：二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定 CO2 + H2O == H2CO3 H2CO3 ===CO2 ↑ + H2O

【5—8】向澄清的石灰水中吹气 学生实验“向澄清的石灰水中吹气”，并观察实验现象。教师提问：澄清的石灰水含什么成分？为什么通入二氧化碳气体后会变浑浊？（学生思考回答）

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+ +H2O 总结：二氧化碳的性质 1.无色无味的气体

2.二氧化碳能溶液于水, 3.二氧化碳密度大于空气 5.二氧化碳能与水反应 6.不可燃、不助燃，8.二氧化碳能与石灰水反应

第四篇：《氧气的性质和用途》说课稿

今天我说课的题目是《氧气的性质和用途》，下面我从教学理念，教材、教法、学法和教学流程五个方面谈谈我对这节课的教学设计。

一、教学理念：

化学作为一门学科与人类的生产和生活有着极为密切的联系，社会的发展促使化学不断的发展，化学的发展又推动着人类社会前进的脚步。因而，要积极挖掘生活中的化学，让学生体会化学与生产生活的关系，进而产生研究的兴趣，使学生真正成为课堂的主人。本课充分体现了这一点，通过学生猜想、亲自动手实验、观察、最终得出结论。学生积极主动的参与，亲身经历了知识的发生过程，使学生的创造力得到了培养。而且本节课通过多媒体的辅助增大了课堂容量，整个教学过程以最有利于学生的发展和个性形成为目标。

二、教材分析：

（一）本节课在教材中的地位和作用

本节课是人教版四年制初中化学第二章第二节的内容，是本章本册以至初中化学的重点内容，氧气是学生在初中化学学习中系统地认识具体物质及其变化规律的开始，也是通过实验验证气体性质的开始，为今后的学习奠定了基础。本节教材分三部分：氧气的物理性质、氧气的化学性质和氧气的用途。这三部分应以氧气的性质为中心，尤其的它化学性质，因为物质的性质决定了物质的用途。本节课我采用由浅入深、由简单到复杂的顺序，使学生逐步学会掌握物质（单质和化合物）概念的一个系统模式。为以后探索别的物质如氢气、二氧化碳等做铺垫，从而使学生掌握认识物质性质的程序。

（二）教学目标：

1、知识与技能：了解氧气物理性质和一些主要用途，掌握氧气的化学性质，并了解有关的实验现象及操作步骤。理解化合反应、氧化反应的概念。

2、过程与方法：通过氧气化学性质的探究性实验，培养学生的观察能力和分析综合能力，使他们逐步学会通过实验来研究物质极其变化规律的科学方法。进而使学生感悟和理解氧气的性质。通过对实验现象的观察与讨论，初步学会运用归纳概括等方法对获取的信息进行加工，并用化学语言进行表述。通过对氧气用途的了解，进一步感受化学与人类生产生活密切相关。

3、情感态度与价值观：通过氧气化学性质的实验，增强学生对化学的好奇心和求知欲，激发学生的学习兴趣，建立良好、融洽的师生关系。通过氧气化学性质的探究性实验，使学生获得自主、合作、探究的学习态度。

（三）、重点和难点：

重点：

1、氧气的化学性质

2、化合反应、氧化反应概念的建立。

难点：通过实验来探究氧气化学性质及对实验现象的准确描述。

（四）、教学手段：多媒体辅助教学

三、教学方法：

由于本节课在教材中地位的重要性，在结合学生的实际情况，我采取了边实验，边观察，边探究的方法，组织学生亲自动手实验让学生亲历知识的发现过程，教师参与到学生当中，指导、答疑，师生之间不停的进行“信息”交流，来集中学生的注意力和学习积极性的提高。尽大限度的发挥学生的主体作用，这样做有利于培养学生的操作能力、观察能力、思维能力和合作学习的能力。

四、说学法：

本节课是通过实验探究来获取新知识，为了实验能顺利的进行，在课前指导学生进行必要的预习，课堂上利用学生分组实验和小组讨论，使学生在沟通中创新，在交流中发展，在合作中获得新知。在实验中真正体会了进而知识的发生发展过程，能更好的掌握知识的本质和获取知识的方法。

五、教学流程：

（一）联系生活实际、导入新课：

化学这一学科的特点就决定了化学与生活实际是密切相关的。容易引起学生的兴趣。结合本节课的教学理念，我采用了“神州五号”升空的电脑动画演示来引入课题。让学生通过生动直观的动画演示，充分体会到“神州五号”升空时的壮观和对我国航天事业发展了解。这也是一个非常好的爱国主义教育的时机。让学生表达此时的想法和心情，能够充分调动学生的积极性和活跃课堂气氛，让学生很快能融入本节课的学习和研究中。同时教师根据学生的想法和所提的问题，引导学生思考：是什么产生了如此大的推动力，使巨大的火箭能够飞向太空呢？让学生带着问题去学习本课，真正的激发学生学习兴趣。并能让学生体会到化学与生产、生活实际联系密切。从而为学习本课奠定了良好的基础。

（二）逐层深入、讲述新课

氧气的用途不仅体现在科技上，生活中它的用途更为广泛，在这儿我调整了课本顺序，由生活实际出发，让学生根据自己生活的积累谈谈氧气有那些用途？学生展开讨论，得出结论：（多媒体展示氧气的用途图片）教师适时的设疑，是什么性质决定氧气有如此重要的用途呢？（学生思考）进入本节课的研究中。

1、氧气的物理性质

[设问]：研究物理性质通常从那几个方面出发？学生回答，教师通过展示一瓶氧气让学生进行观察，提出问题：[多媒体展示]

（1）在通常情况下氧气的色、态、味？

（2）[教师提供资料]氧气和空气的密度值，你从中得到什么结论？

（3）鱼儿在水中能自由生活，为什么？市场上卖鱼的，为什么过一段时间要向池里舀一些水或通一会空气？

（4）如果条件改变氧气的状态发生变化，固态氧、液态氧是什么颜色？学生进行思考，再通过观看氧气的物理性质（三态变化的图片）加深学生的感性认识。通过思考分析、讨论，学生能归纳出氧气的物理性质。

2、氧气的化学性质：

这部分内容既是本节重点又是难点，这部分我主要采用探究性实验学习的模式进行教学。由于学生刚开始学习化学，学习物质的性质，刚开始接触化学实验，所以，讲课时我注意引导学生想到（或观察到），这些物质在空气（或纯氧）中预热（或点燃）前并不跟氧气发生反应；点燃后再观察它在空气中能否持续燃烧，以及燃烧时的现象；继而观察它们在纯氧中燃烧现象，最后才是对生成物的检验。以上这一系列有目的的思维性观察，是培养学生观察能力、训练学生科学态度、科学方法的有效之路。在教学中注意启发，并有程序地教给学生操作实验的技巧、注意事项、燃烧现象的语言描述及文字表达式。

[1] 木炭、石蜡在空气中燃烧学生比较熟悉，为了更好的理解氧气的化学性质，我对教材顺序进行了调整，将[实验2-2]、[实验2-5]放在一起，采用学生分组实验的方法进行：提出问题（1）（2）再提供给学生仪器和药品，并用多媒体展示问题及注意实验注意事项。学生实验、观察、汇报现象、得出结论。然后我再通过播放木炭、蜡烛在氧气中燃烧实验的图片加深学生的理解和认识。使学生得出正确的结论并填入表格中。学生分组实验可激发学生的兴趣，发挥学生的主体作用，使学生在沟通中创新，在交流中发展，在合作中获得新知。

[2] 硫在氧气中燃烧和铁丝在氧气中燃烧这两个实验有它的特殊性（硫点燃的时候污染空气，铁丝不容易被点燃），因此[实验2-3][实验2-4]我采用师生合作的方法完成，学生汇报现象是再播放燃烧时的图片，使实验再次呈现，加深学生的记忆。

[实验2-3]：硫在氧气中燃烧

我采用教师先演示学生观察，然后提出问题的方法（多媒体展示）：

问题：（1）、（2）[实验2-4]：铁在氧气中燃烧

问题：（多媒体展示）

（1）铁丝在空气中能燃烧吗？如果给它提供足够的氧气，能燃烧吗？怎么样才能让它燃烧起来？

（2）将铁丝绕成螺旋状并系一根火柴会怎样？集气瓶底放少量的水和细纱起什么作用？

共同讨论后，教师演示，通过观察学生可以得出现象和结论

总结结论：反应条件（点燃）和物质浓度对化学反应有影响

氧气的化学性质，由学生根据物质在空气、氧气中燃烧的现象的比较，小组讨论，学生能够得出：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在点燃或加热条件下能与许多物质发生反应，同时放出大量的热。，使学生懂得：物质的性质决定物质的用途，用途又体现性质的辨证关系。

最后通过对氧气化学性质的四个文字表达式对比分析，让学生归纳出初中阶段要有氧参加的反应就是氧化反应。在通过碳、硫、磷、铁与氧气反应的特点——多变一，得出化合反应的概念。进而强调它是化学反应的基本类型之一。从而，使学生从逻辑上分清化合反应和氧化反应是从两个不同的侧面描述反应类型的方法。经过讨论，再归纳概念，学生容易接受，突破了难点。

（三）巩固练习：根据本节课的重难点我设计了巩固练习，培养学生对新知识的运用巩固能力。由于多媒体的采用，增加了课堂的容量，使学生能够充分的检验本节课的收获和掌握的程度，并能够得到训练和强化，使知识和技能也能够得到发展。

（四）反思与体会：由学生先谈对本节课的认识体会和收获，并通过本节课的学习获得了哪些方面的发展。对本节课还存在哪些疑惑，思考。学生相互补充。师生共同评价。教师点拨升华。

第五篇：二氧化碳的性质和用途的说课稿

一、说教材

1、教材的地位和作用

本说课的内容是人教版九年级化学学科第六单元课题3《二氧化碳和一氧化碳》的第一课时。本课题的内容结合了学生的生活经验，设计了有趣的探究活动，有助于激发学生学习化学的兴趣，对于培养学生的物质观和合理利用物质的意识十分有益。二氧化碳和人类生存和社会发展关系密切，能使学生体会到学习化学的重要性，养成联系实际、学以致用的作风。

2、教学目标分析

⑴知识与技能：通过实验探究了解二氧化碳的物理、化学性质；联系性质了解二氧化碳的用途；培养学生观察能力、发现问题、分析问题和解决问题的能力。

⑵过程与方法：引导学生自主、合作、探究学习，给学生以足够的时间和空间，让学生亲历知识发生、发展和形成结论。通过引导学生归纳总结二氧化碳的性质，培养学生逻辑思维能力和语言表达能力。

⑶情感态度和价值观：创设问题的情景，激发学生探究的兴趣和学习动机，通过对二氧化碳性质的学习，帮助学生树立环保意识，增强社会责任感，帮助学生树立辨证地客观地看待事物的方法。

3、教学重点：二氧化碳的性质和检验。

4、教学难点：二氧化碳与水反应的化学反应原理及科学探究能力的培养。

二、学生学情分析

学生在小学自然、初中生物等课程中，对于二氧化碳已有一定的了解，它是空气成分之一、能使澄清石灰水变浑浊、植物光合作用离不开二氧化碳等。学生学起来亲切、易于理解和接受。

三、说教法

创设问题情境，启发学生探索和发现，激发学生思维，让学生发现问题、分析问题、解决问题。

四、说学法

实验探究法、合作学习法、阅读讨论法

五、说教学程序

实验准备：？学生分组（4人为一小组）：新制二氧化碳、雪碧、试管、紫色石蕊试液、醋酸、盐酸、酒精灯、试管夹、火柴、吸管、石灰水、？教师准备：一个装满二氧化碳的可乐瓶、水、烧杯、蜡烛、火柴、二氧化碳、试管、导管、澄清石灰水、集气瓶。

知识认知过程：

1、通过大家熟悉的热点问题“温室效应”引入主题；

2、探究CO2的物理性质；

3、探究CO2的化学性质；

4、畅所欲言CO2的用途。

实验探究过程：提出问题→猜想→实验探究→讨论与交流→归纳与总结

（一）引入主题

[学生观看] 有关全球变暖的图片

[提出问题] 你能说出造成全球变暖罪魁祸首吗？

[学生联想] 二氧化碳

[教师引入] 你了解CO2吗，下面让我们认识一下CO2吧！

（以热点问题为切入点，引入主题，激发学生学习的兴趣）。

（二）探究二氧化碳的物理性质

探究活动1、教师展示一瓶二氧化碳气体，学生观察、归纳：

二氧化碳是一种无色、没有气味的气体。

（培养学生的观察能力、表述能力）。

探究活动2、二氧化碳密度的探究

[教师引导]： 基于上节CO2的实验室制法学生了解到收集CO2采用向上排空气法，可推知CO2密度大于空气的密度。你能设计实验证明这一结论吗？

[学生探究预设]：实验1）、吹气球，让充满CO2 的气球在空气中漂浮，观察现象。）、将盛满空气和CO2的集气瓶分别放在托盘天平的左、右两盘上，观察现象。

3）、制取一瓶CO2，并倒入盛有燃着的高低不同的两根蜡烛的烧杯内，观察现象。（注意操作，要求CO2 从旁边倒入）。

[师生评价]：哪些实验能证明你的结论？

实验1）：不可行，气球内所充气体密度大于或等于空气密度时，气球均会下沉；

实验2）：可行，[教师设问]要保证实验成功，实验时需满足什么条件？

[学生活动]分析、讨论

实验3）：可行，（注意二氧化碳从燃着的蜡烛旁边倒入）

[结论]：①二氧化碳的密度大于空气的密度。②CO2 不能燃烧，一般不支持燃烧。

（让学生在实验中体验成功与失败，学会合作、学会交流，在交流中掌握更多的实验方法，启迪学生解决问题的方法不是唯一的，要善于思考）

探究活动3、二氧化碳溶于水的探究

[教师设问]：在日常生活中，我们会遇到过这样的情景，打开雪碧汽水的时候，会冒出大量气泡，这种气体是什么呢？

[学生猜想]：二氧化碳

[教师追问]：你能设计实验证明吗？它说明什么呢？

[学生探究]：联系前面所学知识，用带导管的胶塞塞紧盛有雪碧汽水的瓶子的瓶口，把导管另一端伸进盛有石灰水的小烧杯中，振荡汽水瓶，观察现象，分析讨论。

[学生推理]打开瓶盖→瓶内压强减小→CO2逸出→澄清石灰水变浑浊。

结论：CO2 能溶解于水中。

[教师提问]：你还能设计别的实验证明二氧化碳能溶解于水吗？

[学生活动]：学生根据教师准备的实验仪器和药品设计实验进行探究。

实验 [1] 把充满CO2 的试管倒插在水槽的水中。

实验 [2] 向盛有CO2 的塑料瓶倒入一定量的水，塞紧瓶塞，振荡。

现象1、试管内液面上升。现象2、瓶子瘪了。

（学生在讨论、交流中，思维处于活跃状态，动手操作实验极大的激发求知欲）。

[学生归纳]：二氧化碳的物理性质。

（三）、探究二氧化碳化学性质

由前面的蜡烛熄灭实验可知：CO2不燃烧，一般不支持燃烧。

探究活动1、CO2与水的反应

[教师设问] CO2溶于水的过程中有没有发生化学变化呢？

[学生猜测]：①有。②没有。

（激发学生探究的渴望）

[教师实验] ① 向两支盛有紫色石蕊溶液的试管分别滴入稀醋酸，稀盐酸。

② 向上述实验中变瘪的塑料瓶中加入2-3滴紫色石蕊溶液。

观察现象①、②中的溶液都变红色。

[信息]：石蕊是一种色素，遇酸变红色。石蕊溶于水形成的溶液称为石蕊溶液。

[学生认知]：盐酸和醋酸都是酸，酸能使石蕊溶液变红。

[教师提问]：塑料瓶中的哪种物质使紫色石蕊溶液变红的呢？

[学生猜想]：①水，②二氧化碳，③水与二氧化碳反应的产物

[教师追问]：怎样通过实验证明上述的猜想呢？

[师生活动]：结合信息分析推理排除猜想①，得出水不是酸的结论。

[学生活动]：（学生思考，交流，学生独立探究）学生根据教师准备的实验仪器和药品设计实验进行探究。

取两朵用紫色石蕊溶液染成紫色的干燥小纸花

实验 ①把干燥纸花放入盛CO2瓶中，观察现象。

实验 ②向浸染过石蕊溶液的干燥纸花喷水后再放入盛CO2的瓶中，观察现象。

[学生推理]：得出结论：

CO2 和水都不能使紫色石蕊溶液变红色，CO2 与水反应的产物是一种酸，它能使紫色石蕊变红色。

[学生归纳]：二氧化碳与水反应，生成了碳酸，它可以使紫色石蕊溶液变红色。

CO2 +H2O=H2CO3

[教师提问]：将上述实验中变红的小花烘干会有什么变化呢？

[学生活动]思考，分别实验，观察现象。分析原因，互相交流操作设想。

（把思考还给学生，让学生亲历知识的发生、发展和形成结论

[学生归纳]：碳酸受热分解，是一种不稳定的酸。H2CO3＝H2O+CO2↑

探究活动2、二氧化碳与石灰水的反应

[教师活动]：展示一瓶久盛澄清石灰水的细口瓶，让学生观察瓶壁上的现象，并解释。

[学生活动]：回忆生物课上学的知识进行交流、讨论，分析原因。

[学习归纳]：二氧化碳能与石灰水发生反应

CO2+Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O

[教师指导] ：< 检验CO2的重要方法 >

（四）、二氧化碳的用途

[教师设问]：同学们结合所学CO2的性质讨论它的功与过？

[学生活动]：阅读教材115—116页内容，然后畅所欲言。

（让学生体验到知识的学以致用，意识到学习化学的重要性）。

[教师提问]：通过这节课的学习，你的收获有哪些？

（学生、谈收获。）

[学生小结]：CO2的物理性质、化学性质、用途。

（培养学生归纳总结知识的能力，帮助学生树立环保意识和辨证地看待事物的思想）。

知识应用

1、新建房屋内墙生个炭火盆，为什么墙壁会大量出“汗”？写出有关化学方程式。、进入久未开启的菜窖，应该怎么办？、如何用三种方法将空气和CO2区别开来。

（通过上述问题的设置，巩固所学知识，使学生意识到化学就在我们身边。）

作业

①设计实验将O2中的CO2除去

② 二氧化碳与温室效应

按图组装A、B装置，并将A、B装置同时置于阳光下晒一段时间，你看到的现象是：_____________________________。通过实验活动，你对二氧化碳有了哪些认识，请写在这里：_____________________________。

3、产生温室效应的原因是什么？温室效应给人类带来哪些影响？怎样减缓温室效应？

七、板书设计

课题2 二氧化碳与一氧化碳一、二氧化碳的性质、CO2物理性质 通常情况下，二氧化碳是一种无色、无味的气体，标准情况下，密度比空气大，能溶于水。、CO2的化学性质

⑴不供给呼吸

⑵CO2不能燃烧，一般不支持燃烧

⑶CO2 与水反应 CO2 +H2O=H2CO3

（能使石蕊溶液变红）

碳酸不稳定，受热易分解 H2CO3＝ H2O+ CO2↑

[4]CO2与石灰水反应 CO2+Ca(OH)2== CaCO3↓+ H2O

常用此法检验CO2

二、CO2的用途

积极影响：光合作用、灭火、化工产品的原料、气体肥料、干冰（固态二氧化碳）作制冷剂、人工降雨