6.2 碳达峰与碳中和第一课时导学案--2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

九年级

科目

化学

周次

设计者

序号

班级

主题与课时

碳达峰与碳中和 - 第一课时

课型

新授

审核人

学校审核

姓名

课标要求

依据2022版化学课标，本节课要求学生认识自然界碳循环的基本途径，掌握二氧化碳核心性质与变化规律，明晰碳达峰、碳中和的科学内涵。能结合化学知识分析温室效应成因与危害，初步建立低碳化学思维，可列举生活、生产中的低碳举措，学会用化学视角解决环境问题，树立绿色化学与可持续发展理念，落实学科育人目标。

学习目标

宏观辨识与微观探析：认识二氧化碳宏观性质，从微观角度理解碳循环中物质转化本质。

科学思维：通过分析碳循环失衡问题，形成推理、归纳的科学思维。

科学探究与创新意识：参与二氧化碳性质探究活动，掌握基础实验探究方法。

科学态度与社会责任：了解双碳战略意义，树立低碳环保意识，主动践行绿色生活方式。

重难点

重点：自然界碳循环的主要途径；二氧化碳的物理、化学核心性质；碳达峰、碳中和的基本概念与核心内涵。

难点：理解碳循环失衡与温室效应的内在关联；结合化学反应本质分析碳排放、碳吸收的原理；区分碳达峰与碳中和的概念差异，初步理解双碳目标的实现逻辑。

资源与

建议

本节课依托鲁教版新教材核心内容，配套使用温室效应科普视频、自然界碳循环动态示意图、二氧化碳性质实验演示视频等数字化资源，同时结合生活低碳案例、工业碳排放素材辅助教学。学习前需回顾碳燃烧、二氧化碳基础认知等旧知，搭建知识衔接桥梁。学习中建议以“情境—问题—探究—总结”为主线，通过习题自测、实验探究、小组讨论深化理解。学生可结合生活实例辨析双碳概念，将化学知识与社会热点结合，突破抽象概念难点，同时借助课后拓展素材巩固低碳化学认知，提升知识应用能力。

学习过程

（一）课前预习案

课前预习旨在帮助学生自主梳理基础知识点，初步感知本节课核心内容，扫清基础概念障碍，为课中深度探究奠定基础。预习内容严格贴合新教材第三节第一课时知识点，以分层习题形式呈现，涵盖基础识记、概念辨析、简单应用三类题型，引导学生自主思考、初步建构知识体系。

1. 基础填空题（自主研读教材，完成填空）

（1）自然界中存在持续的碳循环，碳元素主要在________、________、生物圈和岩石圈之间不断循环，维持自然界的生态平衡。

（2）大气中二氧化碳的产生途径主要有三类：一是动植物的________作用；二是化石燃料（煤、石油、天然气）的________；三是微生物的分解作用。

（3）大气中二氧化碳的消耗途径主要是绿色植物的________作用，该过程将二氧化碳和水转化为有机物，释放氧气，实现碳的固定。

（4）碳达峰是指________的二氧化碳排放量达到历史最高值，之后逐步回落，是碳排放由增转降的拐点。

（5）碳中和是指国家、企业、个人在一定时间内，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的________，实现二氧化碳“净零排放”。

（6）二氧化碳是一种________色、________味的气体，密度比空气________，________溶于水。

2. 概念判断题（正确打“√”，错误打“×”）

（1）碳循环过程中，碳元素的种类和质量始终保持不变，符合质量守恒定律。（）

（2）化石燃料的大量燃烧，会导致大气中二氧化碳含量持续升高，打破碳循环平衡。（）

（3）碳达峰意味着彻底停止排放二氧化碳。（）

（4）碳中和就是完全不产生二氧化碳。（）

（5）绿色植物的光合作用是自然界消耗二氧化碳的最主要途径。（）

3. 基础简答题（结合教材简要作答）

（1）简要说出大气中二氧化碳含量过高会引发什么环境问题？该问题会带来哪些危害？

（2）结合生活实际，列举2种日常生活中能够减少碳排放的行为。

（3）简单区分碳达峰和碳中和两个核心概念的不同点。

4. 预习疑问记录

通过自主预习，你存在的知识疑问有哪些？请逐条记录，留待课中探究解决。

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预习导学总结：通过课前预习，学生可基本掌握碳循环的基础途径、双碳核心概念、二氧化碳基础物理性质，初步感知碳排放与环境的关联，明确自身知识盲区，为课中针对性探究做好铺垫，实现课前自主建构、精准预习的目标。

（二）课中探究案

课中探究以问题为导向、以习题为载体、以探究为核心，结合新教材重难点，分层设置探究习题、实验分析题、情境应用题、辨析

拓展题，引导学生深度思考、小组合作、探究解惑，逐步突破本节课重难点，落实四维核心素养。全程贴合课堂学习逻辑，循序渐进深化知识理解，实现从基础识记到能力应用的提升。

探究一：自然界中的碳循环（重难点突破）

结合教材碳循环示意图，完成下列探究习题，深入理解碳循环的平衡原理与失衡原因。

1. 选择题（单选）

（1）下列不属于大气中二氧化碳产生途径的是（）

A. 煤炭燃烧 B. 植物光合作用 C. 动物呼吸 D. 微生物分解动植物遗体

（2）自然界碳循环的核心意义是（）

A. 增加大气中二氧化碳含量 B. 维持大气成分相对稳定，保障生态平衡

C. 完全消除碳排放 D. 只为植物生长提供原料

2. 填空题

正常情况下，自然界碳循环处于________状态，二氧化碳的产生量与消耗量基本相等。近现代以来，________的大规模开发和使用，大幅增加了二氧化碳排放量，同时森林植被破坏，________作用固碳能力下降，导致碳循环失衡。

3. 深度探究简答题

（1）从碳循环的角度分析，为什么大量砍伐森林会加剧温室效应？请结合碳的消耗与产生途径作答。

（2）除了化石燃料燃烧、森林破坏，还有哪些人类活动会打破碳循环平衡？请列举两例并简要说明原因。

4. 小组讨论探究

结合教材内容，小组交流：碳循环过程中，碳元素的存在形式发生了哪些变化？（提示：从单质、化合物、气态、固态角度分析）

探究小结：自然界碳循环是动态平衡过程，核心产碳途径为呼吸作用、化石燃料燃烧，核心固碳途径为光合作用。人类活动是打破碳平衡、引发温室效应的主要原因，这也是我国提出双碳目标的核心依据。

探究二：二氧化碳的核心性质（基础核心考点）

结合教材实验内容与知识点，通过习题探究二氧化碳的物理、化学性质，建立“性质—用途—环境影响”的关联思维。

1. 实验现象分析题

（1）将二氧化碳气体倒入盛有高低不同燃着蜡烛的烧杯中，观察到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，该现象说明二氧化碳具有哪些性质？

（2）向滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中通入二氧化碳，溶液变红，将变红的溶液加热，溶液恢复紫色。请分析两次现象变化的原因，写出对应变化原理。

2. 选择题

（1）下列关于二氧化碳性质的说法错误的是（）

A. 可溶于水，且能与水发生化学反应 B. 不能燃烧，也不支持燃烧

C. 能使澄清石灰水变浑浊 D. 具有可燃性，可作燃料

（2）检验二氧化碳气体的常用方法是（）

A. 伸入燃着的木条 B. 通入澄清石灰水 C. 观察气体颜色 D. 闻气体气味

探究小结：二氧化碳无可燃性、无助燃性，能与水、氢氧化钙发生化学反应，其性质决定了它可用于灭火、检验、制碳酸饮料等，同时其过量积累会引发温室效应，实现知识的双向关联。

探究三：碳达峰与碳中和的内涵及实践（重难点拓展）

结合新教材双碳热点内容，通过辨析题、情境题、实践题，深度理解双碳目标的科学内涵、区别与实践路径。

1. 概念辨析题（判断正误并说明理由）

（1）碳达峰是碳中和的基础和前提，碳中和是碳达峰的最终目标。

（2）实现双碳目标只需要依靠国家政策，个人无需参与。

（3）植树造林、退耕还林属于“碳吸收”，是实现碳中和的重要途径。

2. 情境分析题

材料：我国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。工业减排、清洁能源替代、生态固碳、碳封存技术是实现双碳目标的核心路径。结合材料与教材知识，完成下列问题：

（1）从化学角度分析，工业燃煤、燃油为什么会产生大量碳排放？

（2）太阳能、风能、氢能等清洁能源替代化石燃料，对实现双碳目标有什么意义？

3. 实践探究题

结合校园、家庭生活场景，设计3条可落地的低碳行动方案，分别说明对应的减排或固碳原理。

4. 深度思考题

有人认为：“只要大量植树造林，就可以完全实现碳中和，无需控制化石燃料燃烧。”请结合碳循环知识，评析该观点是否正确，并说明理由。

探究小结：碳达峰是碳排放峰值拐点，碳中和是净零排放终极目标。双碳目标的实现需要“减排+增汇”双向发力，工业减排、能源替代、生态固碳、个人低碳行为缺一不可，体现了化学学科服务社会、助力生态文明建设的价值。

课中综合提升习题

1. 综合填空题

自然界碳循环失衡的主要人为原因是________、________；二氧化碳过多引发________，该环境问题会导致冰川融化、海平面上升、