3.2 氧气和二氧化碳的性质 第3课时（教学课件）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

该初中化学课件聚焦自然界碳氧循环，系统讲解氧循环和碳循环的产生消耗途径、意义及人类活动影响。通过“氧气为何未耗尽”等问题情境导入，以问题链衔接知识点，借助表格对比、典例剖析、分层研学等学习支架，帮助学生构建知识网络。 其亮点在于以化学观念为核心，通过分析循环示意图归纳物质转化途径，建立守恒观念。结合碳中和目标及CO₂转化技术，渗透科学态度与责任，增强学生环保意识。采用情境导入与分层研学，辅以典例变式训练，培养科学思维。学生能深化对循环意义的理解，教师可利用结构化资源提升教学效率。

沪科版五四学制八年级全一册 第3课时 自然界中的碳氧循环 课题2 氧气和二氧化碳的性质 专题3 空气、氧气、二氧化碳 1 认识碳循环 2 3 人类活动与环境保护 认识氧循环 1 学习内容导览 2 1.通过分析氧循环和碳循环的示意图，归纳氧气和二氧化碳在自然界中产生与消耗的主要途径，知道氧循环和碳循环对维持大气成分相对稳定的重要意义，建立物质转化与守恒的化学观念。 2.通过了解化石燃料燃烧导致CO2上升、温室效应加剧的事实，理解人类活动对自然界循环的影响，提升用化学视角分析和解释环境问题的能力。 3.通过了解“碳中和”等理念以及CO2转化利用的前沿技术，认识化学在应对气候变化中的重要作用，增强低碳环保意识和社会责任感。 重点：自然界中氧循环和碳循环的具体途径 难点：理解氧循环和碳循环对维持大气相对稳定的本质意义。 素养锚定·课标定位 问题一 地球上人和动物都在呼吸消耗氧气，燃料燃烧也在消耗氧气，为什么我们没有感觉到氧气被耗尽呢？ 成人平静时每分钟呼吸约16次 全球约80亿人 + 无数动物，都在消耗氧气 情境导入·问题启思 认识氧循环 01 5 一、认识氧循环 问题二 空气中含有哪些成分？氧气的含量是多少？ 划重点 科学家自1910年开始测定大气中氧的含量，至今几乎没有明显变化 ——这说明自然界存在维持氧气含量稳定的机制。 氧气虽然只占21%，但这个比例对于支持生命和燃烧至关重要。 分层研学·探理悟新 一、认识氧循环 问题三 自然界中，哪些过程在不断地消耗氧气？ 动物吸入O₂，呼出CO₂ 生物的呼吸作用 O₂ → CO₂ 煤、石油、天然气燃烧 化石燃料的燃烧 O₂参与燃烧反应 动植物遗体被微生物分解 微生物的分解作用 O₂参与氧化分解 如钢铁锈蚀、食物腐烂等 其他氧化反应 O₂参与缓慢氧化 分层研学·探理悟新 一、认识氧循环 问题四 既然有这么多过程在消耗氧气，那么氧气又是从哪里来的呢？谁是自然界中氧气最给力的“生产者”？ 产生途径 具体说明 涉及的含氧转化 ① 绿色植物的光合作用（最主要） 吸收CO₂，释放O₂ CO₂ → O₂ ② 少数细菌的光合作用 如蓝细菌（蓝藻） CO₂ → O₂ 光合作用的文字表达式：二氧化碳 + 水 有机物（淀粉）+ 氧气 光 叶绿体 划重点 光合作用将无机物转化为有机物，并释放氧气，是地球生命的“能量站”和“氧气源”。 没有光合作用，就没有地球上丰富的氧气和繁茂的生物世界。 分层研学·探理悟新 一、认识氧循环 问题五 光合作用和呼吸作用是什么关系？它们的作用是相反的吗？ 比较项目 光合作用 呼吸作用 场所 叶绿体 所有活细胞 条件 光照 始终进行 反应物 CO₂ + H₂O O₂ + 有机物 生成物 有机物 + O₂ CO₂ + H₂O 对气体影响 消耗CO₂，产生O₂ 消耗O₂，产生CO₂ 能量变化 储存能量 释放能量 划重点 光合作用与呼吸作用在物质转化上互为补充，二者构成了氧循环和碳循环的核心纽带。 分层研学·探理悟新 一、认识氧循环 总结归纳 自然界中的“氧循环” 大气中的氧气 绿色植物 光合作用 藻类 光合作用 绿色植物 呼吸作用 动物 呼吸作用 微生物分解 化石燃料燃烧 分层研学·探理悟新 保障生物呼吸持续进行 为动物和人类提供源源不断的O₂ 维持O₂含量相对稳定 使大气中氧气含量几乎保持恒定（约21%） 一、认识氧循环 问题六 氧循环对自然界和人类有什么重要意义？ 氧 循 环 维持生态平衡 维持健康的生命活动和和谐的生态环境 分层研学·探理悟新 例1.关于自然界中的“氧循环”，下列说法错误的是（ ） A．动植物呼吸和燃料燃烧过程都发生了氧化反应 B．绿色植物通过光合作用增加了自然界中的氧原子数量 C．自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量 D．森林里空气中的含氧量高于荒漠中空气中的含氧量 一、认识氧循环 B 典例剖析·逻辑释疑 【变式】如图为大自然中的氧循环示意图，下列说法错误的是（ ） A．氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 B．图中只有物质燃烧是化学变化 C．生物呼吸可以消耗氧气释放出二氧化碳 D．植物光合作用的生成物之一是氧气 B 一、认识氧循环 典例剖析·逻辑释疑 元素循环 氧元素是组成物质的主要元素之一，自然界通过含有氧元素的物质的转化使空气中氧气的含量几乎保持恒定，我们称为氧循环。 1 自然界通过含有碳元素的物质的转化实现了碳循环，使得二氧化碳在自然界中保持一定的含量。 2 元素在地球各圈层及多种地球化学储集库之间，沿着循环的作用途径迁移活动的地球化学过程，我们称之为元素循环。 情境导入·问题启思 问题七 我们刚才反复提到，光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用产生二氧化碳。那么，大气中的二氧化碳除了被植物吸收，还去了哪里？它又有哪些来源？ 大气中的二氧化碳 情境导入·问题启思 认识碳循环 02 16 二、认识碳循环 观察思考 根据你已有的知识和日常生活经验，将大气中二氧化碳产生和消耗的途径填入下表。 产生途径（碳源） 消耗途径（碳汇） ① 动植物的呼吸作用 ② 化石燃料（煤、石油、天然气）的燃烧 ③ 微生物对动植物遗体的分解 ④ 火山喷发等地质活动 ① 绿色植物的光合作用 ② 江河湖海水体的溶解 ③ 最终转化为碳酸盐（如CaCO₃） 划重点 二氧化碳的产生和消耗涉及大气、水圈、生物圈和岩石圈的相互作用。 分层研学·探理悟新 二、认识碳循环 总结归纳 自然界中的“碳循环” 大气中的二氧化碳 火山活动 化石燃料 燃烧 微生物分解 动物、植物 呼吸作用 光合作用 光合作用 海洋吸收 海洋沉积 分层研学·探理悟新 一、认识氧循环 问题八 碳循环对自然界和人类有什么重要意义？ 碳 循 环 维持CO₂含量相对稳定 使大气中二氧化碳的含量几乎保持恒定（约0.03%） 维持碳—氧平衡 保障生物圈中O₂和CO₂的动态平衡 保障生态系统的物质循环 为生物提供有机物质基础，维持食物链 分层研学·探理悟新 二、认识碳循环 问题九 CO₂没有毒性，但浓度高了对人体会有怎样的影响？ 空气中CO₂的体积分数 1% 4%~5% 8%以上 对人体的影响 气闷、头昏、心悸 气喘、头痛、眩晕 神志不清，呼吸逐渐停止，以致死亡 划重点 CO₂虽然无毒，但含量过高会挤占氧气空间，导致人体缺氧。 分层研学·探理悟新 二、认识碳循环 问题十 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。 全球二氧化碳排放量变化 全球平均温度变化 CO₂浓度高了，对自然环境有怎样的影响？ 视频《温室效应》 分层研学·探理悟新 弊 二、认识碳循环 问题十一 如何辩证的认识二氧化碳呢？ 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。 利 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。 分层研学·探理悟新 例2.自然界中的碳、氧循环对生态环境具有重要的意义，下列过程中能够消耗二氧化碳的是（ ） A．燃料燃烧 B．光合作用 C．食物腐败 D．工业炼铁 B 二、认识碳循环 典例剖析·逻辑释疑 【变式】图1、图2是自然界中碳、氧循环简图。下列说法正确的是（ ） A．即使反应物相同，但反应条件不同，生成物也会不同 B．转化1、2实现了太阳能与化学能的相互转化 C．转化3可以将大气中的二氧化碳全部吸收 D．转化4会大幅度降低大气中氧气含量 A 二、认识碳循环 典例剖析·逻辑释疑 人类活动 与环境保护 03 25 问题十二 面对全球性的气候危机，国际社会做出了哪些共同努力？ 有史以来首个普遍性和法律约束力的全球气候i版画协定 2015年《巴黎协定》 将温室气体控制或减排设定为发达国家具有法律约束力的义务 1997年《京都协定书》 确定了世界各国今后加强落实《联合国气候变化框架公约》的具体领域 2007年《巴黎路线图》 确定自1995年起，每年召开联合国气候变化大会以评估进展 1992年《联合国气候变化框架公约》 三、人类活动与环境保护 分层研学·探理悟新 拓展资料 巴黎协定的内容 《巴黎协定》（Paris Agreement）是在2015年12月12日联合国气候变化框架公约（UNFCCC）第21次缔约方大会（COP21）上通过的一项国际协议，旨在应对全球气候变化问题。该协定于2016年11月4日正式生效。 《巴黎协定》的主要内容如下： 温度控制目标：协定旨在将全球平均气温升高控制在工业化前水平以上不超过2摄氏度，并努力将气温升高控制在1.5摄氏度以内。 自主贡献：各国应制定、通报并实现自己的气候行动目标，这些目标应随着时间的推移而加强。 定期评审：协定规定每五年对全球气候行动进行一次总体评估。 三、人类活动与环境保护 分层研学·探理悟新 问题十三 作为负责任的大国，中国提出了怎样的目标来履行承诺？ 三、人类活动与环境保护 某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。 碳达峰 某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的二氧化碳，与其通过植树造林等吸收的二氧化碳相互抵消，实现二氧化碳“净零排放”。 碳中和 2030年前实现 2060年前实现 分层研学·探理悟新 问题十四 我国通过什么宏观战略来实现“双碳”目标？ 三、人类活动与环境保护 先立后破 先建立清洁能源体系 ↓ 再逐步替代化石能源 双控 控制碳排放总量 + 控制碳排放强度 能源转型 推动化石能源 ↓ 清洁能源 （太阳能、风能、氢能等） 分层研学·探理悟新 问题十五 除了减少排放，科学家还在探索什么新途径来处理CO₂？ 三、人类活动与环境保护 CO2排放源 CO2捕集 CO2压缩、运输 CO2利用 CO2封存 分层研学·探理悟新 拓展资料 CO2的化工利用 三、人类活动与环境保护 CO₂ → 甲醇 每生产 1 吨零碳甲醇可消纳约‌1.375 吨 CO₂‌，可实现全生命周期近零甚至负碳排放，直接助力“双碳”目标 。 CO₂ → 淀粉 以二氧化碳为直接原料，实现温室气体资源化利用；每生产 1 吨淀粉约消耗‌1.8 吨‌CO₂，为“双碳”目标提供负碳技术选项 。 CO₂ → 尿素 直接将空气中稀薄的二氧化碳转化为尿素肥料，首次实现开放环境下的“空气捕集-转化-收集”闭环，为碳中和开辟全新路径。 分层研学·探理悟新 问题十六 作为中学生，我们能为“双碳”目标做些什么？ 三、人类活动与环境保护 食——节约粮食 按需取餐，践行“光盘行动”，减少浪费 减少粮食生产、运输、加工全链条中的碳排放 住——节约用电 随手关灯、双面打印纸张、夏天空调调高1℃ 减少火力发电产生的碳排放 行——绿色出行 上学骑自行车、多乘坐公共交通、少坐私家车 减少汽车尾气排放 绿——植树护绿 积极参加植树活动、爱护校园和社区绿化 树木通过光合作用吸收CO₂、增加碳汇 分层研学·探理悟新 例3.物质的循环在自然界中发挥着重要的作用，下列关于常见物质的循环说法不正确的是（ ） A．水的天然循环可以实现水的自身净化 B．碳循环过程中没有发生化学变化 C．光合作用是氧循环中的重要环节 D．上述三者的循环与人类有着密切的联系 B 三、人类活动与环境保护 典例剖析·逻辑释疑 【变式】由于自然界中存在碳-氧循环，因此空气的成分基本保持不变。据此回答下列问题： (1)自然界中吸收CO2的主要途径为__________________ (2)有人认为自然界中CO2越多越好。也有人认CO2越少越好，最好没有。你认为是否正确___________，理由是_________________________________________________ (3)为防止大气中CO2的含量不断上升，从节能减排的角度，提出一条台理建议_________________________ 三、人类活动与环境保护 光合作用 不正确 CO2越多会造成温室效应，越少不利于光和作用 开发使用新能源 典例剖析·逻辑释疑 自然界中的碳氧循环 氧循环 人类活动与环境保护 产生途径 消耗途径 碳循环 破坏平衡 应对措施 产生途径 消耗途径 体系梳整·认知升华 1．氧循环也是自然界中的一种重要循环。 (1)空气中氧气的体积分数约为______________。 (2)下列过程中，能产生氧气的是_____________（填序号）。 A．煤炭燃烧 B．植物光合作用 C．人的呼吸 (3)氧气有很多用途。下列属于氧气用途的是___________（填序号） A．潜水 B．灭火 C．航天 D．霓虹灯 E．医疗急救 ACE 21% B 当堂诊学·成效校验 2．碳——氧循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。下列过程不能体现氧气和二氧化碳可以相互转化的是（ ） A．绿色植物的光合作用 B．海水吸收二氧化碳 C．动植物的呼吸作用 D．蜡烛的燃烧 B 当堂诊学·成效校验 3．“碳循环”和“氧循环”是自然界中的重要循环，下列有关分析中，其中正确的  （ ） A．变化观：“碳循环”和“氧循环”主要发生 物理变化 B．守恒观：“碳循环”和“氧循环”的过程中 分子种类不变 C．微粒观：绿色植物的光合作用使自然界中的 碳原子总数减少 D．平衡观：“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D 当堂诊学·成效校验 4．下图为自然界中“碳循环”“氧循环”简图。下列说法正确的是（ ） A．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳 和氧气含量的相对稳定 B．碳、氧循环过程中只发生物理变化 C．碳、氧循环过程中元素守恒，元素化合价不变 D．碳循环中的“碳”为碳单质，氧循环中的 “氧”为氧气 A 当堂诊学·成效校验 5．如图所示是自然界中的氧循环，下列说法正确的是（ ）    A．氧气只有通过燃烧才能参与氧循环 B．自然界中的氧循环主要是通过物理变化实现的 C．绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加 D．自然界中的氧循环维持了相对恒定的大气含氧量，促进了生态平衡 D 当堂诊学·成效校验 6．自然界存在多种元素及其物质的循环。如图表示的是自然界中的（ ） A．碳循环 B．氧循环 C．氮循环 D．水循环 C 当堂诊学·成效校验 感谢观看 更多练习见分层作业 沪科版五四学制八年级全一册 42 Lavf58.46.101 $