第六单元碳和碳的氧化物跨学科实践活动5基于碳中和理念设计低碳行动方案课件--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学课件围绕碳中和理念，系统涵盖二氧化碳排放与吸收、碳循环及低碳行动方案设计，通过从全球变暖问题导入，依次开展概念学习、环境CO₂测定、碳循环梳理到方案设计的任务，搭建从理论到实践的学习支架。 其特色在于跨学科整合生物、地理知识，通过教室与大棚CO₂含量测定等实验探究，培养科学探究与实践能力，结合碳循环中物质转化体现化学观念，设计行动方案强化科学态度与责任。学生能提升探究与环保意识，教师可利用跨学科资源实施实践教学。

跨学科实践活动5 基于碳中和理念设计低碳行动方案 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。 任务一　了解相关概念，聚焦核心物质 1．为应对全球变暖，实现人类社会可持续发展，国际社会倡导采取低碳行动。 （1）近几十年来，____________的大量使用及森林的乱砍滥伐等因素导致大气中CO2含量不断升高，低碳行动有助于控制大气中二氧化碳的含量，防止________效应进一步增强。 （2）全球变暖造成的危害有________（多选，填字母）。 a．土地沙漠化，农业减产 b．形成酸雨 c．旱涝灾害加剧 d．影响自然生态系统，改变生物多样性 e．两极冰川融化，海平面升高，可能淹没部分沿海城市 化石燃料 温室 acde 2．如图是中国“双碳”目标示意图。基于此，制订低碳行动方案的基本思路：一是________________________，二是增加二氧化碳吸收。 减少二氧化碳排放 任务二　测定不同环境中二氧化碳的含量 3．测定教室内CO2的含量。 国家规定教室内空气中CO2的日平均最高容许浓度应≤0.10%（体积分数）。下列是对教室内CO2浓度的检测和相关结果的处理措施，其中合理的是________（多选，填字母）。 a．从教室不同位置多点采集空气样品 b．将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室，通过观察浑浊程度进行测定 c．测得CO2浓度为0.18%，说明CO2浓度超标 d．为避免CO2浓度超标，教室应多通风换气 acd 4．测定蔬菜大棚内CO2的含量。 研究人员在晴天环境下，对 装有绿色植物的密闭玻璃温 室（如图甲）进行连续24 h CO2含量测定，得到图乙曲线。 （1）据图乙分析，绿色植物的光合作用开始于________点（填“P”“Q”或“M”）。 （2）农户在蔬菜大棚内过夜存在窒息风险，原因是____________ _________________________________________________________________________。 （3）为种植大棚蔬菜的农户提出一条增产建议：______________ ______________________。 Q 夜间植物仅进行呼吸作用，消耗O2，产生CO2，导致棚内O2含量降低，CO2含量升高 适当向大棚内 补充CO2（合理即可） 5．探究二氧化碳对环境的影响。 大气中二氧化碳含量的迅速升高已被认为是全球变暖的主要因素。大气中二氧化碳浓度与全球气温变化的关系如图，请写出支持“二氧化碳含量升高导致全球变暖”的证据：_______________ ___________________________________________________。 大气中二氧化碳浓度升高，全球气温也升高，且变化趋势基本相同 任务三　梳理自然界中的碳循环 6．如图是碳循环简图及二氧化碳在生物圈、水圈和岩石圈的转化关系。     （1）生物圈中，绿色植物通过光合作用将CO2转化为葡萄糖（C6H12O6）的同时，伴随的能量转化形式是光能转化为______能。 化学 （2）CO2能与水反应进入水圈，化学方程式为____________________；还能与水共同参与光合作用进入生物圈。两种转化中，反应物相同而产物不同的原因是________________。 （3）下列有关说法正确的是________（填字母）。 a．动植物的遗体和排出物不参与碳循环　　 b．人类活动是破坏碳循环平衡的主要因素 c．岩石圈中的碳不会进入生物圈和水圈 CO2＋H2O══ H2CO3 反应条件不同 b 7．结合二氧化碳排放与吸收的途径及原理，将碳中和思路具体化（如图）。 碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳 中和的主要途径，科学家预测，到2050年， 四种途径对全球碳中和的贡献率如图。  （1）碳替代指用清洁能源（如________能、 风能等）替代传统化石能源。 （2）碳减排主要指在未实现能源替代的领域，通过减少排放、节约能源和提高能效等实现碳中和。预计到2050年，碳减排对全球碳中和的贡献率排在第________位。 太阳 2 （3）碳封存指利用技术手段将CO2捕获并封存。如地质封存是将CO2气体压缩成液态或固态，然后注入地下地质结构中，该过程中分子的________发生了改变。 （4）碳循环中，利用化学和生物手段实现CO2吸收，并产生有益作用。一种利用CO2制甲烷的反应为CO2＋2H2O CH4＋2X，则X的化学式为________。除此之外，CO2还可以用于生产________________________（写一种）。 间隔 O2 尿素（或碳酸饮料等） 任务四　设计低碳行动方案 8．依据碳中和思路，结合学过的知识和生活经验，补充低碳行动的具体措施。 科学原理 具体措施 减少二氧化碳排放 利用清洁能源，___________________________等 增加二氧化碳吸收 采用物理、化学等方法捕集、利用与封存CO2，____________等 提示：本实践活动有课后作业。 乘公交车出行（合理即可） 植树造林 1．（2025秋佛山期末）CCUS（碳捕集、利用与封存）是实现“双碳”目标的重要途径。 Ⅰ.碳利用（如图） （1）用石灰乳[主要成分为 Ca(OH)2]进行“CO2捕集” 时发生反应的化学方程式为 ________________________ _____________，“CO2释放”可采取的措施是______________。 （2）不同的催化剂催化产生不同的产品。中科院团队研发的“ZrO2/Ni”催化剂可催化生成甲烷和最常见的氧化物，写出反应的化学方程式：______________________________；“ZrO2/Ni”在反应前后质量和____________都不变。 CO2＋Ca(OH)2 ══ CaCO3↓＋H2O 煅烧（或加酸） CO2＋4H2 CH4＋2H2O 化学性质 Ⅱ.碳捕集与封存 （3）如表是常见的CCUS技术，大型火力发电厂常用胺吸收法，原因是________________________________；若要永久碳封存，适宜使用的技术是___________________。 （4）助力“碳中和”是每位公民的责任，你的做法是_____________ ________________________。 CCUS技术 捕集效率 优势 胺吸收法 90%～95% 技术成熟，效率高，选择性好 固体吸附法 85%～90% 能耗低，无腐蚀，可循环 矿物碳酸化法 60%～80% 永久封存，环境友好 技术成熟，效率高，选择性好 矿物碳酸化法 乘坐公共交 通工具出行（合理即可） 2．化学小组对固碳途径和如何低碳等展开了项目式学习活动。     任务一：理解碳中和内涵 【构建模型】固碳是实现碳中和的重要途径之一，小组同学构建的固碳模型如图1。 【小组讨论】（1）生态固碳主要依靠植物的____________实现。技术固碳捕集工业排放的二氧化碳制成的干冰可用于___________ _________________（写一种）。 光合作用 食品冷藏 保鲜（合理即可） 任务二：探究二氧化碳捕集 【实验探究】如图2，向两个相同的充满二氧化碳的软塑料瓶中分别倒入等量水和澄清石灰水，立即旋紧瓶盖，振荡。 （2）若观察到___________________的现象，可推测出：澄清石灰水的吸收效果比水的好。 （3）向甲瓶振荡后的溶液中滴入紫色石蕊溶液，溶液变为红色，是因为_______________________（用化学方程式表示）。 【拓展探究】（4）将氢氧化钙粉末与少量蒸馏水均匀混合，压制成固碳样品块；通过测定不同二氧化碳浓度下样品质量增加率随时间的变化情况来判断固碳速率，结果如图3。据图能得出的结论是_______________________________。 乙瓶比甲瓶更瘪 CO2＋H2O══ H2CO3 CO2浓度越大，固碳速率越大 $