跨学科实践活动5教学设计-2024-2025学年九年级化学人教版(2024)上册.docx

跨学科实践活动5

基于碳中和理念设计低碳行动方案

本课题主要包含“聚焦核心物质”“测定不同环境中二氧化碳的含量”“自然界中的碳循环”和“设计低碳行动方案”四部分内容。

课题

基于碳中和理念设计低碳行动方案

课型

新授课

素养目标

基于碳中和理念，结合生物学、地理、物理等课程的学习，从物质的性质和转化角度认识二氧化碳的排放和吸收，理解低碳行动原理。

设计并评价低碳行动方案，从个人、国家和国际层面体会低碳行动的意义和价值。

教学重点

低碳行动、碳达峰和碳中和等概念。

教学难点

二氧化碳的排放与吸收途径及相关原理。

教具

准备

多媒体工具、二氧化碳浓度检测仪、碳循环示意图等资料。

课前预习

1.“碳达峰”“碳中和”中的碳指的是二氧化碳。

2.低碳行动的设计原理：减少二氧化碳的排放与增加二氧化碳的吸收。

新课导入

为应对全球变暖这一重大环境问题，2020年，我国提出碳达峰、碳中和的战略目标。为了实现这个目标，我们都应该加人低碳行动的行列。那么，哪些行动是符合碳中和理念的低碳行动呢?

进行新课

任务一了解相关概念，聚焦核心物质

［讲解］要理解碳中和理念，必须要了解三个关键词“低碳行动”“碳达峰”和“碳中和”。

1.碳中和：一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，达到相对“零排放”。

2.碳达峰：在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步回落。

3.低碳行动：应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模式与低碳生活方式，实现社会可持续发展。

［提问］请结合我们学习的二氧化碳的性质等思考，低碳行动有什么意义呢？

［答］保障人体健康，提升生活质量；保护环境和气候，维护自然生态系统和生物多样性；节约资源，促进社会可持续发展等。

［追问］生活中，我们有哪些可以实现低碳行动的做法呢？

［答］减少能源消耗，步行骑自行车或乘坐公共交通工具代替开车出行，节约用水，减少食物浪费等。

［小结］“碳达峰”“碳中和”中的“碳”指的是二氧化碳，为维持人类生活与生态平衡，控制二氧化碳的排放与吸收具有重大意义。我国已向世界承诺力争于2030年前实现“碳达峰”，努力争取2060年前实现“碳中和”，体现了大国的责任与担当。

任务二测定不同环境中二氧化碳的含量

［布置任务］分小组收集不同环境中二氧化碳的含量。

［学生活动］收集教室里的空气和花园里的空气各一瓶：将两个相同体积的集气瓶装满水，盖上玻璃片，分别带到教室和花园里，将水倒掉，然后用橡胶塞塞紧瓶口。

［讲解］利用排水法可以收集任何地方的空气样品。

进行新课

［演示］教师讲解二氧化碳浓度仪的作用和结构等知识，并演示其使用方法。

［学生活动］利用二氧化碳浓度检测仪检测两瓶中二氧化碳的含量。

［提问］教室里和花园里的空气中二氧化碳的含量相同吗？

［答］不同。教室里的空气中二氧化碳含量高。

［追问］为什么会产生这样的结果呢？

［答］因为教室里人口密集，人类的呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳，导致室内空气中二氧化碳的含量升高。

［小结］人类活动会增加空气中二氧化碳的含量。

任务三梳理自然界中的碳循环

［展示］教师多媒体展示二氧化碳在自然界中的转化关系图。

［讨论］阅读上图中二氧化碳在自然界中的转化过程，试分析属于二氧化碳排放途径的有哪些？属于二氧化碳吸收的途径有哪些？

［答］二氧化碳的排放途径有：燃料燃烧，碳酸分解，动植物呼吸。二氧化碳的吸收途径有：绿色植物光合作用，海水吸收，化学吸收。

［小结］

涉及反应的化学方程式

二氧化碳的排放

燃料燃烧

C+O2点燃CO2

碳酸分解

H2CO3==CO2↑+H2O

动植物呼吸

二氧化碳的吸收

海水吸收

CO2+H2O==H2CO3

化学吸收

Ca(OH)2+CO2==CaCO3+H2O

进行新课

［讲解］人工吸收二氧化碳的过程包含二氧化碳的捕集、利用与封存，指将排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后，作为工业原料利用，或输送到选定地点长期封存，而不是释放到大气中。二氧化碳的捕集可以采用化学吸收法，利用碱性吸收剂与二氧化碳反应生成不稳定的物质，该物质在一定条件下可逆向分解重新释放二氧化碳，从而实现二氧化碳的捕集和利用。二氧化碳的封存主要是将捕集到的二氧化碳封存于地层深处或海底。

［提问］结合前面对二氧化碳的学习，思考人工捕集二氧化碳可以利用哪些试剂或反应原理呢？

［答］可以利用氢氧化钙、氢氧化钠等试剂进行吸收，也可以利用催化剂将二氧化碳转化为甲醇疯物质进行再利用。

［小结］

［讲解］自然界中绿色植物的光合作用是二氧化碳最主要的吸收途径，所以大家一定要爱