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(沪教版)九年级
上
第5章 奇妙的二氧化碳
5.3 自然界中的碳循环
01
教学目标
内容总览
02
新知导入
03
探究新知
04
随堂检测
05
课堂总结
06
课堂典例
01
02
学生能够清晰描述自然界中碳循环的主要过程和环节;
03
理解碳循环中各要素之间的相互关系,以及其对生态平衡的重要性;
培养学生的环保意识,思考人类活动对碳循环的影响及应对策略。
教学目标
新知导入
自然界中的碳循环
光合作用
呼吸作用
腐败生物
任务一
创设问题情境,引入新课
新知导入
任务一
创设问题情境,引入新课
在约270年前空气中二氧化碳的含量仅约为 0.028%
当前空气中二氧化碳的含量约为 0.039%。
新知导入
任务一
创设问题情境,引入新课
思考:二氧化碳在大气中的含量升高,对大自然会产生怎样的影响?
模块一 自然界中的二氧化碳
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
产生途径 消耗途径
1.人和动植物的呼吸作用; 2.微生物的分解作用; 3.煤、石油和天然气等含碳燃料的燃烧。 1.植物的光合作用
2.向水中溶解
大气中二氧化碳的产生与消耗途径
例1、下列途径中属于吸收二氧化碳的是( )。
A、 微生物的分解
B、 生物的呼吸作用
C、 汽油的燃烧
D、 植物的光合作用
课堂典例
【答案】D
【解析】A、微生物的氧化分解是释放二氧化碳的途径,说法错误;
B、生物的呼吸作用是释放二氧化碳的途径,说法错误;
C、化石燃料的燃烧是碳与氧气结合产生二氧化碳,是释放二氧化碳的途径,说法错误;
D、绿色植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,属于吸收二氧化碳的途径,说法正确;故选D。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
二氧化碳的产生和消耗涉及大气、水、矿物、动植物生长和人类的各种活动。二氧化碳是自然界碳循环的重要组成部分,与人类的生存、生活息息相关。
实 验 ②:碳酸钙与盐酸反应
例2、碳在自然界中的循环是通过二氧化碳来完成的,自然界中主要吸收二氧化碳的途径是( )
A、呼吸作用
B、蒸腾作用
C、光合作用
D、分解作用
【答案】C
【解析】主要吸收二氧化碳的途径是植物的光合作用。光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气的过程。这个过程不仅吸收了大气中的二氧化碳,还产生了氧气,维持了地球上的碳-氧平衡
课堂典例
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
二氧化碳本身没有毒性,但空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体产生一定的影响。
空气中二氧化碳的体积分数 空气中二氧化碳的体积分数 对
1% 气闷、头昏、心悸
4%~5% 气喘、头痛、眩晕
8% 以上 神志不清,呼吸逐渐停止,以致死亡
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
案例
7月4日上午10时,某县一村民自家红薯地窖发生窒息死亡事件。据现场群众反映,一家两人先后下地窖拿红薯窒息晕倒,群众报警求助,施救人员无法直接下地窖救援,采取了向地窖通风和挖开地窖的方式进行救援。经医务人员现场抢救,3人均抢救无效死亡。
经公安部门检验,3名死者系地窖内二氧化碳浓度过高和其它有毒气体窒息死亡。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
车辆增多
工厂废气
乱砍滥伐
人口增加
煤、石油、天然气用量增加
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
随着社会的发展,煤、石油、天然气的消耗量急剧增加,人类排放的二氧化碳越来越多,而能吸收二氧化碳的森林因为天灾和人类的乱砍滥伐而不断减少,空气中二氧化碳的含量呈上升趋势,二氧化碳的自然平衡被打破。
实 验 ②:碳酸钙与盐酸反应
例3、 下列情况会使大气中的二氧化碳浓度增多( )
A、利用石灰水吸收空气中的二氧化碳
B、汽车数量增加
C、发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料
D、植树造林
【答案】B
【解析】人类活动增加了空气中的二氧化碳,二氧化碳的增多,会影响气候,从二氧化碳的释放和吸收角度进行分析解答。故选B。
课堂典例
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
2020 年,南极大陆气温首次超过18.3℃,气温升高导致冰山坍塌。
2021 年,美国中西部地区面临干旱危机。
近 20 年来,气候变暖导致北极冰川不断减少
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
温室气体升到空中,被大气层保存了热量,地球温度升高。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
温室气体除二氧化碳外,还有水汽、甲烷、臭氧、氟利昂等。
温室效应加剧危害极大,地球气温持续上升会致冰川融化、海平面上升,一些沿海城市被淹,还会使土地沙漠化。
极端天气和气候事件频发,会扩大疫病流行,危害人类健康,破坏生物多样性。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
由于地球大气中二氧化碳的温室效应,地球的温度能维持在目前适合人类生存的温度。没有温室气体,地球的温度可能会比现在低 30℃左右。
二氧化碳为地球增添绿色,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,地球上的生物就失去了生存的基础。但人们现在为什么又对大气中二氧化碳的含量持续增长产生担忧?
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
感受什么是温室效应
取两只温度计,其中一只放在密封袋中,每隔一段时间观察温度计示数,进行比较。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
现象:密封袋内的温度计比外面的温度计温度高。
结论:密封袋模拟大气层及大气层内的温室气体,说明温室气体有助于温度的升高。
说明:人类向大气中排入二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,引起全球气候变暖等一系列极其严重的问题。 因此,我们要节约用电,使用清洁能源,绿色出行,保护好人类赖以生存的大气环境。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
简单来说,就是大气层对于地球的保温作用
例4、关于温室效应,有下列说法:①温室效应有利也有弊;②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的;③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的;④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料,可以防止温室效应的加剧;⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定,适于动植物生存;⑥森林被称为地球之肺,所以大力提倡植树造林,可以消除温室效应。其中正确的是( )
A、①②③④⑤⑥
B、①③④⑤
C、①③④⑤⑥
D、①②③④⑤
课堂典例
课堂典例
【答案】B
【解析】①温室效应有利如光合作用,也有弊如冰川熔化,故正确;
②温室效应的产生是由于大量的温室气体C,C等排放有关,故错误;
③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的,故正确;
④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料,可以防止温室效应的加剧,故正确;
⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定,适于动植物生存,故正确:
⑥温室效应只能减弱,故错误;
正确的是①③④⑤,故选B。
探究新知
任务二
自然界中的二氧化碳
实际应用
大棚蔬菜
覆地膜
模块二 碳达峰碳中和目标的实现
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
前言
距今10000 年到270年间,大气中的二氧化碳浓度维持在相对稳定的水平。18 世纪工业革命之后,随着大规模砍伐森林、化石燃料的燃烧量急剧增加,海洋和陆地生物圈不能完全吸收排放出的二氧化碳,导致大气中二氧化碳浓度不断增加,自然界中碳循环的平衡被打破,对人类生存环境产生了不利影响。
为加强对气候变化威胁的应对,《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方于2015年12 月达成《巴黎协定》,提出把全球平均气温较工业化前水平升高制在 2℃之内,并为把升温控制在1.5℃之内而努力。
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
碳 达 峰
碳 中 和
碳达峰指二氧化碳排放量达到历史最高值,经历平台期后持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。
碳中和是通过植树造林、循环利用,以及用技术手段对二氧化碳进行捕获与封存等,以抵消人类经济社会活动产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
0 1
0 2
气候变化是人类面临的全球性问题,随着各国二氧化碳排放,温室气体猛增,对生命系统形成威胁。
在这一背景下,世界各国以全球协约的方式减排温室气体,我国由此提出碳达峰和碳中和目标。
为什么提出碳中和目标
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
为体现中国在应对气候变化问题上的大国担当,我国宣布提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取 2060 年前实现碳中和。
近 年 来
积极布局碳中和
积极参与国际社会碳减排
顺应绿色低碳发展潮流
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
中国共产党第二十次全国代表大会报告中指出:“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度‘双控’制度。推动能源清洁低碳高效利用,推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型。”
发展数字产业
高新技术产业
控制化石能源
现代服务业
植 树 造 林
循 环 利 用
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
碳中和目标的实现和我们每个个体都息息相关。每个人都应该为碳中和、碳减排贡献自己的力量。
步 行
节 水
节 电
减 少 浪 费
拼 车 出 行
公 共 交 通
种 一 棵 树
随手关闭电脑
自备购物袋
探究新知
任务三
碳达峰碳中和目标的实现
实现“双碳”目标中化学科学的新使命
全世界科学家高度关注二氧化碳的转化和综合利用,尝试运用化学原理和方法,积极研究如何使二氧化碳资源化,以促进自然界中碳的循环;寻求低成本的捕集方法,把二氧化碳转变为燃料,从而使二氧化碳在促进人类可持续发展中发挥更大的作用。
例5、为应对气候变化,我国提出了碳达峰碳中和目标。下列措施中不利于实现该
目标的是( )。
A. 上下班出行用自行车代替汽车
B. 将二氧化碳转化为化工产品
C. 将垃圾露天焚烧处理
D. 严禁乱砍滥伐树木
课堂典例
【答案】C
【解析】A、绿色出行能减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故A正确。B、将二氧化碳转化为化工产品,减少二氧化碳含量,有利于实现“碳达峰、碳中和”,故B正确。C、垃圾露天焚烧处理会增加二氧化碳排放,故C错误。D、严禁乱砍滥伐树木,有利于实现“碳达峰、碳中和”故D正确。故选 C。
例6、碳中和的实现途径不包括( )
A、加大可再生能源的开发和利用
B、增加森林砍伐以扩大城市建设用地
C、改进生产工艺,提高能源利用效率
D、推广新能源汽车,减少燃油消耗
课堂典例
【答案】B
【解析】加大可再生能源的开发和利用、改进生产工艺,提高能源利用效率、推广新能源汽车,减少燃油消耗都是节能减排的措施,有利于实现“碳达峰、碳中和”的措施;B、增加森林砍伐以扩大城市建设用地,减少植被面积的措施会增加二氧化碳含量,不利于碳中和实现,故选 B。
模块三 练习与实践
1、下列关于温室效应的说法错误的是( )
A、温室效应会导致全球变暖
B、温室效应完全是有害的
C、温室效应与大气中二氧化碳含量增加有关
D、减少化石燃料的使用有助于减缓温室效应
随堂检测
【答案】B
【解析】A、温室效应使全球变暖,导致冰川融化和土地沙漠化等,A正确;B、没有温室气体,地球的温度可能会比现在低 30℃左右,要辩证的看待温室效应,B正确;,不能从根本上彻底清除温室效应,故错;C、温室效应与大气中二氧化碳含量增加有关,C正确;D、减少使用煤、石油等化石燃料,大力植树造林可以缓解温室效应,D正确。故选B。
2、如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A、动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B、植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C、植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
D、我国北方的冬天,许多树叶掉落,会导致大气中的二氧化碳明显增加
随堂检测
【答案】B
【解析】A、动植物的呼吸作用、含碳燃料的燃烧等是大气中二氧化碳的主要来源,故错误;B、植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内,故正确:C、植物体内的有机物可以通过燃烧转化为二氧化碳,故错误;D、我北方的树叶掉落,只是引起大气中二氧化碳短暂小幅的变化,大气是循环的,一年四季应是差不多稳定的,故错误。
故选B。
3、五一节小金与家人一起采摘草莓。小金发现种植草莓的大棚内,每隔一定距离贴地位置有一个释放二氧化碳的装置,且大棚内温度明显高于棚外,他联想到有关知识进行了分析,其中不合理的是( )
A、释放二氧化碳的装置贴地放置,利于草莓进行更多的光合作用
B、大棚内二氧化碳浓度较高,可增强大棚的保温作用
C、适当增加棚内二氧化碳的浓度,可促进草莓的生长
D、大棚中造成“温室效应”的气体,只有二氧化碳一种
随堂检测
随堂检测
【答案】B
【解析】】A、二氧化碳是光合作用的主要原料,所以释放二氧化碳的装置贴地放置,利于草莓进行更多的光合作用,A正确;
B、二氧化碳使地球表面气温增高,可增强大棚的保温作用,B正确;
C、适当增加棚内二氧化碳的浓度,利于草莓进行更多的光合作用,可促进草莓的生长,C正确:
D、具有温室效应的气体主要是二氧化碳,此外,还有甲烷、臭氧等,水蒸气、氢气、氧气不具有温室效应。D错误。
故选 B。
课堂总结
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5.3自然界中的碳循环大单元整体教学设计
单元教学主题 学习主题“二氧化碳”。本单元涉及的主要化学大概念:(1)二氧化碳的性质;
(2)二氧化碳的用途;
(3)实验室制取二氧化碳的原理;实验室制取二氧化碳的装置;实验室制取气体的一般思路;自然界中的二氧化碳;碳达峰碳中和目标的实现。 学科 化学 年级 九年级
单元 第五章《奇妙的二氧化碳》 授课人 Xxx
单元内容 本单元教学内容:课题1 本单元首先介绍二氧化碳的物理性质,包括无色无味的气体、密度比空气大、能溶于水等。通过实验展示,让学生直观感受。化学性质方面,重点讲解二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,与水反应生成碳酸,不支持燃烧也不可燃烧等。通过实验探究,引导学生分析和总结。对于用途,结合其性质阐述,如因为密度大于空气且不可燃烧,所以用于灭火;能参与植物光合作用,是气体肥料的重要成分;干冰升华吸热,可用于人工降雨和舞台效果等。课题2 本单元主要围绕二氧化碳的实验室制法展开。首先,会介绍制取二氧化碳所需的药品,通常选用大理石或石灰石与稀盐酸反应。接着,详细讲解实验装置,包括发生装置和收集装置。在实验操作环节,重点强调实验步骤,如检查装置气密性、添加药品的顺序和方法等。同时,会引导学生观察实验现象,如产生大量气泡。还会探讨制取二氧化碳时的注意事项,如控制反应速率、保证气体的纯度等。通过实验,让学生理解反应原理,学会根据气体性质选择合适的制取方法和装置。并且培养学生的实验操作能力、观察能力和分析问题的能力。课题3 “自然界中的碳循环”首先介绍碳在地球各个圈层中的存在形式,如大气中的二氧化碳、生物体内的有机碳等。接着讲解碳从大气进入生物群落的过程,即植物通过光合作用吸收二氧化碳合成有机物。然后是有机物在生物群落内部的传递和转化,包括食物链中的碳流动。还会涉及碳从生物群落返回大气的途径,如动植物的呼吸作用、微生物的分解作用等。此外,会探讨人类活动对碳循环的影响,如化石燃料的燃烧导致二氧化碳排放增加。同时介绍一些维持碳循环平衡的重要性以及相关的环保措施。通过实地观察、实验模拟和数据分析等方式,帮助学生深入理解碳循环的原理和过程。本单元内容的逻辑结构:本单元先引入二氧化碳在日常生活中的各种现象和应用,激发学生的兴趣和好奇心。接着讲解二氧化碳的物理性质,如无色无味、能溶于水、密度比空气大等,让学生对其有直观的认识。然后深入探究二氧化碳的化学性质,如与水反应生成碳酸,与石灰水反应使溶液变浑浊等,通过实验直观呈现化学变化。在此基础上,阐述二氧化碳的产生途径,包括呼吸作用、燃烧等;以及消耗途径,如光合作用。之后探讨二氧化碳对环境的影响,如温室效应,引发学生对环保的思考。最后,介绍二氧化碳的制取方法,包括实验原理、装置和操作步骤,将理论知识与实践操作相结合。整个单元内容由浅入深,从现象到本质,逻辑清晰,逐步引导学生全面了解奇妙的二氧化碳。本单元内容可开发的教学活动与资源:教学活动方面,可以组织学生进行二氧化碳制取的实验,让他们亲自动手操作。开展小组讨论,探讨二氧化碳在生活中的用途及环境影响。还可举办科普讲座,邀请专家讲解二氧化碳的相关知识。教学资源上,利用多媒体展示二氧化碳的分子结构动画、相关实验视频。提供科普读物,如《二氧化碳的奇妙世界》。借助网络资源,访问专业的化学网站获取最新资料。组织学生参观科技馆的二氧化碳主题展区。本单元教学重点:1.二氧化碳的性质,包括物理性质和化学性质,如密度、溶解性、与水和石灰水的反应。2.二氧化碳的制取方法,包括实验原理、装置和操作步骤。3.二氧化碳在生活和环境中的作用及影响,如灭火、温室效应。本单元教学难点:二氧化碳与水、石灰水等反应的化学方程式书写及理解。探究二氧化碳性质实验中的操作规范和现象分析。运用二氧化碳知识解决复杂实际问题的思维建立。
单元学情 学生经过前面章节的学习,对化学有了一定的认知基础。学生在之前的学习中已经积累了一定的化学基础知识,对物质的性质和变化有了初步的认识,但对于二氧化碳这种常见气体的深入理解还相对有限。在本单元学习中,优势方面:多数学生对二氧化碳能灭火、参与光合作用等生活中的应用有所耳闻,但对其化学性质和相关反应原理的理解较为模糊。在实验操作方面,学生具备一定的基本技能,但在设计和分析实验以探究二氧化碳性质时,可能还需要更多的引导和训练。部分学生在学习过程中可能会依赖死记硬背,缺乏对知识的深入思考和整合能力。然而,学生普遍对实验充满兴趣,这为通过实验探究二氧化碳的性质提供了良好的契机。针对这些学情,教学中应注重联系生活实际,激发学生的学习热情,加强实验教学,培养学生的探究和思维能力。另外,对于实验探究活动,学生在设计实验方案和分析实验结果方面还需要进一步培养和提高。总体而言,教师需要根据学生的实际情况,采用多样化的教学方法,帮助学生突破难点,提高学习效果。
单元目标 1.学生能够准确描述二氧化碳的物理性质和化学性质。2.掌握实验室制取二氧化碳的方法和原理,能独立完成实验操作。3.理解二氧化碳在自然界中的循环过程,以及对环境的影响。4.学会运用化学知识解释生活中与二氧化碳相关的现象和问题。5.通过实验探究,培养学生的观察能力、动手能力和创新思维。6.增强学生的环保意识,激发对化学学科的兴趣和探索精神。
达成评价 围绕课时学习目标1.关注课堂问题预设、实验探究与学生课堂反馈表现。2.设计课时作业与学生答题正确率的及时分析。3.围绕单元和主题目标:分层设置单元测试和家庭小实验探究。
单元实施
课型安排 课时设置 课时目标 达成评价 任务活动 当堂检测 课时作业
新授课 1 首先了解二氧化碳是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。其化学性质稳定,一般不燃烧也不支持燃烧。接着学习二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,与水反应生成碳酸。然后探讨二氧化碳在生活和生产中的广泛用途,如灭火、人工降雨、作气体肥料等。通过实验演示和实例分析,深刻理解二氧化碳的性质决定其用途,用途反映其性质。激发对化学的兴趣,感受化学与生活的紧密联系。 通过实验和实例,帮助学生理解这些内容,对二氧化碳的性质有更深层次的理解。 1.二氧化碳与水的实验2.石灰石与二氧化碳反应实验。 1、课堂练习2、课本p148习题 校本课时作业
新授课 2 本节课将探索二氧化碳的实验室制法。首先,介绍制取二氧化碳所需要的药品,即大理石或石灰石与稀盐酸。接着,详细讲解反应原理,即碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。然后,重点展示实验装置,包括发生装置和收集装置,并解释其选择依据。在实验操作环节,强调实验步骤及注意事项,如检查装置气密性等。最后,通过实验制取二氧化碳气体,验证其性质,让学生直观感受这一奇妙的化学变化。 能理解实验原理,清晰制取步骤。多数学生能够正确操作实验,正确组装仪器、收集气体。引导学生自己动手实验。 碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳实验。2.实验室制取二氧化碳的装置的选取。 1、课堂练习2、课本p153,p154习题 校本课时作业
新授课 3 首先介绍碳在地球各个圈层中的存在形式,如大气中的二氧化碳、生物体内的有机碳等。接着讲解碳从大气进入生物群落的过程,即植物通过光合作用吸收二氧化碳合成有机物。然后是有机物在生物群落内部的传递和转化,包括食物链中的碳流动。还会涉及碳从生物群落返回大气的途径,如动植物的呼吸作用、微生物的分解作用等。探讨人类活动对碳循环的影响,如化石燃料的燃烧导致二氧化碳排放增加。 教会学生能利用二氧化碳的性质分析、说明其对自然界和人类生产生活的影响;能以自然界中的碳循环为例,认识物质在自然界中可以相互转化及其 对维持人类生活与生态平衡的重要意义;能初步形成资源回收、保护环境 的意识,践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 1. 调查家庭中二氧化碳排放源,并制定减排计划。2. 制作二氧化碳在生活中用途的手抄报。 1、课堂练习2、课本p159习题 校本课时作业
课时设计(课题3)
课题 5.3 自然界中的碳循环
课型 新授课 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 本节课为第五章第三节《自然界中的碳循环》教学内容具有重要意义。它涵盖了碳在大气、陆地、海洋和生物间的流动转化。通过学习,学生能了解碳循环的主要途径,如光合作用、呼吸作用、分解作用等。教学中,可借助图表、动画等直观方式展示碳的迁移过程。同时,引导学生思考人类活动如燃烧化石燃料对碳循环的干扰。这有助于培养学生的系统思维和环保意识。此外,通过案例分析,加深学生对碳循环失衡带来后果的认识,如全球变暖等,激发学生探索解决办法的兴趣。
2.学习者分析 学习者可能具备一定的生活常识,对二氧化碳有所了解,但对于碳循环的复杂过程和内在机制理解有限。他们可能对抽象概念的理解存在困难,需要借助具体实例和直观图像来辅助学习。在学习态度上,学生通常对与环境和生态相关的主题感兴趣,但可能因知识储备不足而缺乏自信。不同学生的学习能力和基础有差异,有的学生逻辑思维强,能快速理解;有的则需要更多引导和练习。教师应因材施教,激发学生兴趣,提高整体学习效果。
3.学习目标确定 1.学生能否准确阐述碳循环的主要过程和关键环节。2.分析不同生物和环境因素在碳循环中的作用。3.理解人类活动对碳循环的干扰及后果。4.运用所学知识,解释现实中与碳循环相关的环境问题。5.通过小组讨论或独立思考,提出改善碳循环、减轻环境压力的建议。6.在日常生活中践行低碳环保理念,传播碳循环的相关知识。
4.学习评价设计 1.课件随堂练习2.校本课时作业3.课堂实验
5.学习活动设计
任务一:创设问题情境,引入新课
教师活动 学生活动 学习评价
【展示】化学学科的教材,观看准备的视频素材。【提问】思考一下如何应对温室效应? 学生尝试说明生活中有哪些地方可以看到二氧化碳的排放,思考一下如何应对温室效应? 学生在学习自然界中的碳循环时,态度积极。能掌握碳循环的主要流程和关键环节,但在理解其对生态系统的复杂影响方面,仍需深化。需加强练习,提升综合应用知识的能力。
任务二:自然界中的二氧化碳
教师活动 学生活动 学习评价
【观念构建】大气中二氧化碳的产生与消耗途径【观察思考】二氧化碳的产生和消耗涉及大气、水、矿物、动植物生长和人类的各种活 动。二氧化碳是自然界碳循环的重要组成部分,与人类的生存、生活息息相关。二氧化碳本身没有毒性,但空气中的二氧化碳超过正常含量时,会对人体产生一定的影响。例如,久未开启的菜窖和深井中二氧化碳含量可能较高,人在进入之前要检测其中的二氧化碳含量,避免损害健康。人群密集的地方,应注意及时通风换气。【案例分析】7月4日上午10时,某县一村民自家红薯地窖发生窒息死亡事件。据现场群众反映,一家两人先后下地窖拿红薯窒息晕倒,群众报警求助,施救人员无法直接下地窖救援,采取了向地窖通风和挖开地窖的方式进行救援。经医务人员现场抢救,3人均抢救无效死亡。经公安部门检验,3名死者系地窖内二氧化碳浓度过高和其他有毒气体窒息死亡。随着社会的发展,煤、石油、天然气的消耗量急剧增加,人类排放的二氧化碳越来越多,而能吸收二氧化碳的森林因为天灾和人类的乱砍滥伐而不断减少,空气中二氧化碳的含量呈上升趋势,二氧化碳的自然平衡被打破。由于地球大气中二氧化碳的温室效应,地球的温度能维持在目前适合 人类生存的温度。没有温室气体,地球的温度可能会比现在低 30℃左右。 二氧化碳为地球增添绿色,没有二氧化碳,植物无法进行光合作用,地球上的生物就失去了生存的基础。但人们现在为什么又对大气中二氧化碳的含量持续增长产生担忧?地球大气中的温室气体除二氧化碳外,还有水汽、甲烷、臭氧、氟利昂等。 温室效应加剧会对人类的生存环境产生不良影响。据研究,如果地球的气温 持续上升,将导致冰川融化,海平面上升,一些沿海城市会被淹没;气温上升, 还会使更多的水蒸气进入大气,一些富饶的土地将逐渐变成沙漠。有的科学家还认为,厄尔尼诺现象、拉尼娜现象、干旱、洪涝等灾害也与温室效应有关。极端天气和气候事件频发还可能扩大疫病流行,危害人类健康,破坏生物多样性。【感受什么是温室效应】取两只温度计,其中一只放在密封袋中,每隔一段时间观察温度计示数,进行比较。现象:密封袋内的温度计比外面的温度计温度高。结论:密封袋模拟大气层及大气层内的温室气体,说明温室气体有助于温度的升高。说明:人类向大气中排入二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,引起全球气候变暖等一系列极其严重的问题。 因此,我们要节约用电,使用清洁能源,绿色出行,保护好人类赖以生存的大气环境。【生活中的应用】大棚蔬菜覆地膜 1. 分组讨论:让学生分组讨论二氧化碳在自然界中的产生和消耗途径,以及其对环境的影响。2. 实地观察:组织学生到公园或郊外,观察植物的光合作用和呼吸作用,感受二氧化碳的变化。3. 实验探究:进行简单实验,如用澄清石灰水检测呼出气体中的二氧化碳。自己试着动手做温室效应小实验,感受更深刻。4. 资料收集与展示:让学生收集有关自然界中二氧化碳的资料,制作成海报或 PPT 进行展示。 学生对自然界中二氧化碳的学习表现出一定兴趣。基本了解其产生与消耗途径,但在二氧化碳对环境影响的认知上,深度不足。实验操作中,能完成简单任务,不过对数据的分析和结论的总结能力有待提高。还需更多努力,全面掌握相关知识。
任务二: 碳达峰碳中和目标的实现
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【观念构建】距今10000年到270年间,大气中的二氧化碳浓度维持在相对稳定的水平。18世纪工业革命之后,随着大规模砍伐森林、化石燃料的燃烧量急剧增加,海洋和陆地生物圈不能完全吸收排放出的二氧化碳,导致大气中二氧化碳浓度 不断增加,自然界中碳循环的平衡被打破,对人类生存环境产生了不利影响。 为加强对气候变化威胁的应对,《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方于2015年12月达成《巴黎协定》,提出把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2℃之内,并为把升温控制在1.5℃之内而努力。 为体现中国在应对气候变化问题上的大国担当,我国宣布提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取 2060年前实现碳中和。 碳达峰指二氧化碳排放量达到历史最高值,经历平台期后持续下降的过程,是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。碳中和是通过植树造林、循环利用,以及用技术手段对二氧化碳进行捕获与封存等,以抵消人类经济社会活动产生的二氧化碳或温室气体排放量,达到相对“零排放”。碳达峰与碳中和两个目标,合称为“双碳”目标。我国实现“双碳”目标的具体计划中国共产党第二十次全国代表大会报告中指出:“实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动。完善能源消耗总量和强度调控,重点控制化石能源消费,逐步转向碳排放总量和强度‘双控’制度。推动能源清洁低碳高效利用,推进工业、建筑、交通等领域清洁低碳转型。” 你认为我国实现碳达峰碳中和目标具有怎样的意义?我国已为此作出了哪些努力?作为学生,我们可以在哪些方面做到低碳生活?为实现我国的“双碳”目标,同学们要树立从我做起、从当下做起的观念, 在日常生活中尽可能直接或间接减少碳排放,为节能减排作出贡献。实现“双碳”目标中化学科学的新使命全世界科学家高度关注二氧化碳的转化和综合利用,尝试运用化学原理和方法,积极研究如何使二氧化碳资源化,以促进自然界中碳的循环;寻求低成本的捕集方法,把二氧化碳转变为燃料,从而使二氧化碳在促进人类可持续发展中发挥更大的作用。 1. 组织主题演讲比赛,让学生阐述对碳达峰碳中和的理解及实现途径的想法。2. 开展校园节能减排行动,鼓励学生从自身做起,如节约水电、减少纸张浪费等。3. 进行相关的知识竞赛,加深学生对碳达峰碳中和概念和重要性的认识。4. 组织实地调研,了解周边企业或社区在节能减排方面的措施和成效。 学生在这部分学习中展现出较强的关注度。能理解碳达峰碳中和的概念,但在分析实现目标的具体策略和行动时,思路不够开阔。小组讨论积极,然而在独立阐述观点时,逻辑的严谨性有待加强。还需不断积累,深化认知。
【提问】学完本课题,谈谈你收获……【反馈练习】课堂练习和校本练习 根据板书,小结本节课所学内容 课堂延伸 巩固所学
5.板书设计
6.作业与拓展学习设计 校本课时
7.教学反思与改进作为一名化学老师,在“二氧化碳的试验室制法”的教学过程中,我有以下反思。成功之处在于,通过多种教学方法,如多媒体展示、案例分析等,让学生较为直观地理解了碳循环的复杂过程。课堂上的小组讨论也激发了学生的参与热情,培养了他们的合作能力和思维活跃度。然而,也存在一些不足之处。首先,在讲解碳循环的某些环节时,速度过快,导致部分学生理解不透彻。其次,对于碳循环与全球气候变化的关联,没有给予足够深入的探讨,使得学生在这方面的认识较为肤浅。另外,教学中缺乏与实际生活的紧密联系,学生在将所学知识应用到解决现实问题时感到困难。 为了改进这些问题,下次教学时我会适当放慢讲解速度,尤其是关键知识点,给学生留出足够的时间思考和消化。在课程内容设计上,增加对碳循环与全球气候变化关系的详细分析,引导学生关注环境问题的严峻性。同时,多引入生活中的实例,如低碳生活方式的实践等,增强学生学以致用的能力。 我相信,通过这些改进措施,能够提高这部分内容的教学质量,让学生更好地掌握自然界中的碳循环知识。
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