课题2 氧气和二氧化碳的性质 第3课时（教学设计）化学沪科版五四学制2024八年级全一册

课题2 氧气和二氧化碳的性质 第3课时 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的 一、知识目标 1.了解自然界中的氧循环和碳循环，能指出氧气和二氧化碳气体产生与消耗的主要途径，以及稳定维持大气中氧气与二氧化碳含量的意义。 2.明确氧循环与碳循环对于维持人类生活与生态平衡的重要意义。 3.知道空气中二氧化碳含量上升的主要原因、温室效应及其带来的环境问题，了解“低碳经济”“双碳”目标及相关低碳行动措施。 二、核心素养目标 1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识自然界中氧循环和碳循环的过程及现象，从微观角度理解光合作用、呼吸作用等对氧和碳循环的影响。 2.科学态度与社会责任：认识到人类活动对自然环境的影响，树立保护环境、践行低碳生活的意识和责任感。。 一、教学重点 1.自然界中氧循环和碳循环的过程、产生与消耗的主要途径及其意义；二氧化碳含量上升的原因及低碳行动措施。 二、教学难点 1.理解大气中氧气和二氧化碳含量的动态平衡关系，以及如何采取有效措施维持这种平衡。 本节教学内容源于沪科版2024年八年级化学全一册主题2《常见的物质（上）》专题1《空气、氧气、二氧化碳》课题2《氧气和二氧化碳的性质》第3课时《自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的》。本课时内容是在学生学习了氧气和二氧化碳性质的基础上，进一步探究自然界中氧循环和碳循环的过程及意义，是对前面知识的深化和拓展。 教材首先通过密封“生态球”中鱼虾存活的现象引入氧循环和碳循环的概念，激发学生的学习兴趣。接着详细介绍了碳循环的产生和消耗途径，分析了空气中二氧化碳含量上升的原因及带来的环境问题，如温室效应加剧、全球变暖等，并提出了相应的“低碳行动”措施。然后探讨了氧循环的产生和消耗途径，以及氧循环对维持自然界的重要意义。最后通过典例和练习，帮助学生巩固所学知识。这部分内容将化学知识与生活实际和环境问题紧密联系，有助于培养学生的环保意识和社会责任感。 教学对象是八年级的学生，他们正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段。在知识储备方面，学生已经了解了氧气和二氧化碳的基本性质，以及植物光合作用和呼吸作用的相关知识，这为本节课的学习奠定了一定的基础。但对于自然界中氧循环和碳循环的具体过程和相互关系，学生可能还缺乏系统的认识。 在学习能力上，八年级学生具有一定的观察、分析和解决问题的能力，但在归纳总结和知识迁移方面还有待提高。他们对新鲜事物充满好奇心，喜欢通过实验和实例来学习化学知识。然而，对于较为抽象的概念和复杂的循环过程，理解起来可能会有一定的困难。 在情感态度方面，学生对环境问题有一定的关注，但可能没有深刻认识到自身行为对环境的影响。因此，在教学过程中，教师应结合生活实际，采用生动形象的教学方法，引导学生积极参与课堂讨论，培养学生的环保意识和可持续发展观念。同时，要注重知识的系统性和逻辑性，帮助学生建立起完整的知识体系，提高学生的学习能力和综合素质。 教学环节一 新课导入 【展示生态球】同学们，老师今天带来了一个神奇的东西，大家看（拿出密封的生态球），这是一个密封的“生态球”，里面有小鱼和水草，而且这个小球里的小鱼已经存活了好几个月，并且几个月都不需要喂食，大家能猜猜这是为什么吗？（给学生一些时间思考和讨论，鼓励学生大胆发言，学生可能会提到水草能产生氧气等猜测） 【揭示原理】大家的想法都很有创意。其实啊，在这个小小的生态球里，水草通过光合作用产生氧气，小虾呼吸消耗氧气并释放二氧化碳，这样就形成了一个循环。这是一个微缩的氧循环和碳循环系统。而在我们广袤的自然界中，这样的循环无处不在，并且规模宏大。 【提出问题】那么，自然界中的氧循环和碳循环具体是怎样进行的呢？它们又有着怎样的意义呢？今天就让我们一起走进这个神秘的循环世界去探寻答案。 【设计意图】 1.激发学生兴趣：展示密封生态球并提出小鱼存活的疑问，能极大地激发学生的好奇心和探索欲望，使他们迅速将注意力集中到课堂上，提高课堂参与度。 2.直观呈现知识：通过生态球这个具体的实例，将抽象的氧循环和碳循环概念变得直观、具体、有趣，让学生更容易理解循环的基本原理，为后续深入学习自然界中的氧循环和碳循环奠定基础。 3.自然导入新课：从生态球的小循环过渡到自然界的大循环，自然地引出本节课的主题，使学生明确学习方向，带着对问题的思考积极投入到新知识的学习中。 教学环节二 学习自然界中的氧循环和碳循环 教学任务一 学习自然界中的氧循环和碳循环 活动一：引入新课 【引入】同学们，大家看这里有一个密封的“生态球”，里面的小鱼已经存活数月了，为什么这个小球里的小鱼几个月都不需要喂食，还能活着呢？ 【设计意图】通过展示有趣的“生态球”现象，引发学生的好奇心和求知欲，自然地引入本节课关于氧循环和碳循环的主题。 【师生活动】 教师展示密封“生态球”，提出问题。 学生观察“生态球”，思考并尝试回答问题。 教师引导学生得出：水草通过光合作用产生氧气，小虾呼吸消耗氧气并释放二氧化碳，形成了一个微缩的氧循环和碳循环系统，进而引出自然界中广泛存在且规模宏大的氧循环和碳循环。 【对应训练1】密封生态球中，小鱼存活的关键因素是（ ） A. 水的多少 B. 氧循环和碳循环 C. 球的大小 D. 小鱼的种类 【答案】B 【解析】在密封生态球中，水草光合作用产生氧气，小虾呼吸消耗氧气并释放二氧化碳，形成循环，保证了小鱼的生存，所以关键因素是氧循环和碳循环，A选项水的多少不是关键；C选项球的大小影响不大；D选项小鱼种类与存活关键因素无关。 活动二： 探究碳循环 【引入】了解了生态球中的循环，接下来我们看看自然界中碳循环是怎样进行的。 【设计意图】从生态球的小循环过渡到自然界的碳循环，让学生逐步深入理解碳循环的概念和过程。 【师生活动】 教师展示图3.16，引导学生观察并思考自然界中二氧化碳气体的产生与消耗的主要途径，以及它们对稳定维持大气二氧化碳含量的意义。 学生观察图片，分组讨论并回答问题。 教师总结学生的回答，明确二氧化碳的产生途径有含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等；消耗途径有绿色植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，江河湖海的水体也会溶解二氧化碳并最终转变成碳酸盐。 教师进一步提问：空气中二氧化碳含量上升的主要原因是什么？ 学生阅读教材相关内容后回答：人类消耗的化石燃料急剧增加，排放的二氧化碳越来越多；能吸收二氧化碳的森林却因为天灾和人类的乱砍滥伐而不断减少。 教师讲解随着全球经济发展，含碳燃料消耗激增导致的温室效应加剧、全球变暖等环境问题，以及“低碳经济”等理念。 教师展示全球气温升高对环境影响的图片，如气温上升、土地沙漠化、冰川融化、海平面上升等，引导学生了解其危害。 教师介绍《巴黎协定》的长期目标和“双碳”目标。 教师提出问题：如何进行低碳行动？ 学生思考并回答，教师总结低碳行动的措施：世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约并严格执行；减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源；促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 【对应训练2】下列不属于二氧化碳产生途径的是（ ） A. 植物光合作用 B. 燃料燃烧 C. 生物呼吸 D. 微生物分解生物体 【答案】A 【解析】植物光合作用是消耗二氧化碳产生氧气的过程，而燃料燃烧、生物呼吸、微生物分解生物体都会产生二氧化碳，所以答案选A。 【对应训练3】为了减少二氧化碳排放，下列做法可行的是（ ） A. 多使用一次性餐具 B. 出行尽量开私家车 C. 大量砍伐森林 D. 开发利用太阳能 【答案】D 【解析】A选项多使用一次性餐具会浪费资源且可能增加碳排放；B选项出行开私家车会消耗更多化石燃料，增加二氧化碳排放；C选项大量砍伐森林会减少对二氧化碳的吸收；D选项开发利用太阳能属于清洁能源，可减少二氧化碳排放，所以选D。 活动三：探究氧循环 【引入】我们了解了碳循环，那自然界中的氧循环又是怎样的呢？ 【设计意图】在学习碳循环的基础上，引导学生探究氧循环，对比两者的关系，加深对自然界物质循环的理解。 【师生活动】 教师再次展示图3.16，引导学生观察并思考自然界中氧气的产生与消耗的主要途径，以及它们对稳定维持大气中氧气含量的意义。 学生观察图片，思考并回答问题。 教师总结氧气的消耗途径有生命体的呼吸、燃料的燃烧、矿物的形成、微生物氧化分解等；产生途径主要是植物的光合作用，包括陆地上植物和海洋中的藻类。 教师提出问题：空气中的二氧化碳会越来越多，氧气会越来越少吗？ 学生分组讨论，教师引导学生从地球上大气层是动态平衡系统、光合作用与呼吸作用的平衡、海洋的吸收作用等方面进行分析。 教师总结：如果人类活动对自然环境造成过大破坏，可能会影响到大气中的氧气和二氧化碳含量的平衡，所以我们要采取措施减少二氧化碳排放，保护自然环境。 教师提问：氧循环对维持自然界有何意义？ 学生回答，教师总结：在自然界中，通过氧气以及各种含氧化合物的天然或人工转化，形成持续、稳定的氧循环，从而维持了相对恒定的大气含氧量，构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡，为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障。 【对应训练4】下列属于氧气产生途径的是（ ） A. 呼吸作用 B. 燃料燃烧 C. 光合作用 D. 微生物分解 【答案】C 【解析】呼吸作用、燃料燃烧、微生物分解都是消耗氧气的过程，而光合作用是产生氧气的途径，所以选C。 【对应训练5】关于氧循环，下列说法正确的是（ ） A. 空气中氧气含量会一直增加 B. 只有陆地上植物能进行光合作用产生氧气 C. 氧循环维持了大气中氧气含量的相对稳定 D. 氧循环与碳循环没有关系 【答案】C 【解析】A选项空气中氧气含量处于动态平衡，不是一直增加；B选项海洋中的藻类也能进行光合作用产生氧气；C选项氧循环维持了大气中氧气含量的相对稳定，说法正确；D选项氧循环和碳循环是相互关联的，比如光合作用和呼吸作用就涉及两者的相互转化，所以选C。 自然界中的氧循环和碳循环 一、碳循环 1. 产生途径 1. 消耗途径 1. 二氧化碳上升原因 1. 低碳行动 二、氧循环 1. 消耗途径 1. 产生途径 1. 平衡原因 1. 意义 1．空气是一种宝贵的资源。下列空气中的成分，由植物光合作用产生的是 A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气 【答案】C 【解析】A、二氧化碳是植物光合作用的原料，植物通过光合作用吸收二氧化碳，而不是产生二氧化碳，A 选项错误； B、稀有气体在空气中含量相对稳定，其来源与植物光合作用没有关系，B 选项错误； C、植物光合作用的过程是在叶绿体里，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气，所以氧气是植物光合作用产生的，C 选项正确； D、氮气在空气中含量最多，它的产生和植物光合作用无关，D 选项错误。 故选C。 2．下列不属于氧气在大自然中消耗途径的是 A．生物的呼吸作用 B．绿色植物的光合作用 C．物质在空气中的燃烧 D．物质在空气中的缓慢氧化 【答案】B 【解析】A、生物的呼吸作用，呼吸作用吸入的是氧气呼出的是二氧化碳，故属于氧气在大自然中消耗途径； B、植物的光合作用原料是二氧化碳和水，生成物是氧气和有机物，所以产生氧气的途径主要是植物的光合作用，故不属于氧气在大自然中消耗途径； C、燃料的燃烧能消耗大量的氧气，故属于氧气在大自然中消耗途径； D、缓慢氧化也要消耗氧气，故属于氧气在大自然中消耗途径。 故选B。 3．关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是 A．动植物的呼吸和燃料燃烧都消耗氧气，所以大气中氧气的含量越来越少 B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用 C．自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障 D．自然界中的“氧循环”构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡 【答案】A 【解析】A、动植物的呼吸和燃料燃烧确实消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气，在自然界中，这两个过程处于动态平衡，大气中氧气的含量基本保持稳定，并非越来越少，故选项说法不正确； B、植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气，是自然界中产生氧气的主要途径，故选项说法正确； C、生态系统中生物的生存离不开氧气，自然界通过"氧循环"不断提供氧气，为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障，故选项说法正确； D、在陆地、海洋和大气等环境中，氧元素参与了众多的物质循环和能量转换过程，"氧循环"构建了这些环境的物质和能量平衡，故选项说法正确。 故选：A。 4．(一)、利用化学知识探究生活中的奥秘。 (1)下列物质中属于大气监测空气污染物的有 ，会造成酸雨的有 。 A．二氧化碳    B．可吸入颗粒    C．二氧化氮    D．稀有气体    E.一氧化碳    F.五氧化二磷 (2)如图1中①~⑧消耗氧气的有 ，下列说法中正确的是 。(选择字母填空)。 a.空气中的氧气含量永远不变        b.空气中的氧气处于动态平衡 c.空气中氧气的浓度越高越好        d.氧气不溶于水 【答案】(1) BCE C (2) ①②④⑤ b 【解析】（1）大气监测空气污染物的有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，故选：BCE； 造成酸雨的主要气体为二氧化硫和二氧化氮，故选C； a.空气中的氧气处于动态平衡，氧气含量不是永远不变，选项错误； b.空气中的氧气处于动态平衡，选项正确； c.空气中氧气的不是浓度越高越好，氧气的浓度过高会造加速氧化等，选项错误； d.氧气不易溶于水，选项错误； 故选b； （2）氨水能使酚酞变红，分子在不断运动，氨水分子从丙烧杯内运动到甲烧杯，溶于水形成氨水，使酚酞变红，故一段时间后甲烧杯变红； 在本节课的教学中，通过生态球导入引起了学生的兴趣，让学生较好地理解了氧循环和碳循环的概念。在讲解碳循环和氧循环的过程中，结合图片和实例，学生能清晰地掌握相关知识。但在讲解温室效应和低碳行动等内容时，部分学生对一些抽象概念理解不够深入，后续应多结合生活实际案例辅助讲解。在随堂演练环节，发现学生对氧气和二氧化碳的产生与消耗途径掌握较好，但在综合运用知识解决问题上还有所欠缺，在今后教学中需加强这方面的训练，提高学生的解题能力和知识运用能力。 / 学科网（北京）股份有限公司 $