内容正文:
6-3碳达峰与碳中和
一、 教学目标
1. 通过分析大气中二氧化碳含量的变化,了解二氧化碳含量变化对环境可能造成的影响,认识国家“双碳”政策的必要性,并能结合自身实际践行“低碳”理念; 基于二氧化碳的用途及其对环境的影响辩证看待二氧化碳,培养辩证认识世界的科学态度。
2.通过分析自然界中的碳循环示意图,推测二氧化碳的性质。通过活动探究认识二氧化碳的主要性质,认识物质的性质与用途的关系,能利用二氧化碳的性质分析、解释一些简单的化学现象;初步构建从物质的存在、组成、变化和用途等视角,通过观察、实验归纳、分析等方法认识物质性质的一般思路。
3.运用二氧化碳性质分析解释实验中或生活中的现象,并能用化学方程式表达;经历二氧化碳和水混合使石蕊变红的探究过程,能依据现象做出合理猜想;学习运用控制变量的方法设计实验;基于实验事实分析得出结论,培养证据推理意识,提高科学探究能力。
二、 教学重点与难点
教学重点:二氧化碳的化学性质(与水的反应、与澄清石灰水的反应)及其探究过程。
教学难点:二氧化碳与水的反应探究;基于二氧化碳性质理解碳转化的路径。
三、教学过程
主要环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、碳达峰碳中和
1. 展示“近1000年大气中CO₂浓度变化图”,引导学生分析工业革命后的变化趋势及原因。
2. 展示当前CO₂排放与吸收关系图,提出问题:“如何实现双碳目标?”要寻找二氧化碳的吸收与转化方法,就必须深入了解二氧化碳的性质。
1. 思考并回答:CO₂含量增多。
2. 观察图表,得出结论:工业革命后CO₂浓度急剧上升,源于化石燃料的大量使用。
从生活经验和真实数据出发,激发学习兴趣,将宏观政策与化学知识建立联系,明确学习价值。
二、 推测性质
1.依据已学氧气知识回顾研究物质性质的方法(观察法、实验法、分析法)。
2.请观察正放在桌面上的这瓶二氧化碳,你能总结出它的哪些性质?
根据已有知识和经验,你还知道二氧化碳有哪些性质?
1. 回顾研究氧气性质的方法
(观察法、实验法、分析法)
确立本课核心任务,寻找实现碳中和的方法,将知识的传授转变为学生主动发现和建构的过程。
三、 收集证据
1. 观察与描述:展示CO₂集气瓶,引导学生总结其颜色、状态、气味。介绍干冰及其应用。
2. 实验验证密度:学生讨论设计一个实验来证明常温下二氧化碳密度比空气大。
3与石灰水反应:提问“能否在蜡烛实验后的烧杯中加石灰水?”,引导学生观察现象,书写化学方程式。
4-1 溶解性探究:演示“塑料瓶变瘪”实验, 证明二氧化碳能溶于水。
4-2与水的反应探究:
①提出问题:喷上汽水的石蕊小花为何变红?
②做出假设:
③设计实验分组实验:引导学生设计三组对比实验(水、干燥CO₂、CO₂与水共同作用),学生分组完成实验,观察记录。
④补充实验:用不同酸验证“酸使石蕊变红”的普适性。
⑤获得结论:CO₂与水反应生成酸使石蕊变红。书写化学方程式。
深化认识:讲解CO₂溶解与反应的定量关系,并演示“加热红色小花”,说明碳酸的不稳定性。
1. 观察并描述CO₂的物理性质。了解干冰。
2. 小组讨论设计验证密度的实验方案。小组完成阶梯蜡烛实验,记录现象,分析得出结论。
3. 观察石灰水变浑浊的现象,书写化学方程式。
4-1观察塑料瓶变瘪,获得结论,
CO₂能溶于水。
4-2探究与水的反应:
产生疑问,积极思考。
在教师引导下,设计实验方案。
小组合作,动手实验,准确记录现象。
分析现象,得出“生成新物质”的结论。
参与补充实验,巩固“酸遇石蕊变红”的认识。
学习碳酸的化学方程式。
理解CO₂溶解与反应的区别,观察碳酸的分解。
通过层层递进的探究活动,将知识的传授转变为学生主动发现和建构的过程。重点培养学生的实验探究能力、观察能力和分析能力。控制变量法的应用是难点,通过教师引导和小组合作突破。
四、 性质应用
1.应用性质:提问“除了自然途径,还有什么化学方法可以吸收
CO₂?”引出氢氧化钙溶液。
2.比较吸收效果:引导学生设计实验比较水和氢氧化钙溶液的吸收效果
3.先进行塑料瓶实验(现象不明显),再引入数字化实验(压强传感器),通过数据对比得出准确结论。
4. 科技前沿:介绍诺贝尔奖成果“金属有机框架(MOFs)”和我国碳捕集、利用与封存(CCUS)技术的“三级跳”成就。
1. 思考并回答:可用碱液(如氢氧化钙)吸收。
2. 小组设计实验,运用控制变量的思想
3. 观察传统实验与数字化实验的对比,体会定量研究的精确性。
将所学性质与“增汇”实际应用紧密结合,体现学以致用。通过传统实验与数字化实验的对比,培养学生的科学思维和实证精神。介绍科技成就,提升格局,落实情感态度价值观目标。
五、 课堂小结与作业
1.总结收获:引导学生从“存在、组成、变化、用途”等角度回顾本节课对CO₂的全面认识。
2.布置作业:
基础作业:整理知识点,完成学案。
实践作业:查阅资料,了解碳利用研究现状和未来发展趋势,完成一篇小论文。
1. 跟随教师回顾、梳理本节课的知识脉络和方法。
2. 记录作业要求。
构建知识体系,强化学习方法。分层作业满足不同学生需求,实践作业引导学生关注科技发展,培养信息搜集与整理能力
学科网(北京)股份有限公司
$