6.3碳达峰与碳中和 第1课时教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第三节 碳达峰与碳中和 - 第一课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：认识二氧化碳的组成、性质与转化规律，建立自然界碳循环的物质转化观念，明确物质性质决定用途、用途体现性质的核心逻辑。 科学思维：通过分析碳循环示意图、实验现象推理物质性质，构建“现象—证据—结论”的推理思维，形成动态平衡的化学认知模型。 科学探究：参与二氧化碳性质的分组实验探究，掌握气体观察、性质验证的基本实验方法，提升实验操作、现象分析与问题探究能力。 科学态度与责任：结合碳循环失衡、温室效应问题，认识化学与生态环境的密切关联，树立低碳环保理念，主动践行绿色生活方式，认同双碳战略的社会意义。 重点 和难点 教学重点：自然界中碳循环的完整途径，二氧化碳的主要物理性质和化学性质，明确二氧化碳在碳循环中的核心作用，掌握碳循环的平衡规律。 教学难点：基于实验现象推理二氧化碳的化学性质，理解碳循环失衡的成因与危害，建立物质转化与生态平衡的关联认知，学会用化学视角分析双碳问题的本质。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 结合生活中低碳出行、植树造林、节能减排等常见场景。引导学生思考：全球气候变暖的核心诱因是什么？空气中哪种气体含量变化主导了生态环境的改变？我们日常生活与这种气体的循环存在怎样的关联？顺势引出本节课核心内容——自然界的碳循环与二氧化碳的性质，探索双碳目标的化学本质。 以真实生态问题为驱动，依托任务式探究活动，融合知识学习与素养培育。立足教材主线，层层递进突破重难点，让学生在探究中掌握知识，树立绿色化学理念，实现知行合一。 讲授新课 （一）情境感知，初识碳循环 学习任务一： 引导学生深度思考：如果自然界的碳循环保持稳定，生态环境会呈现怎样的状态？若循环被打破，会引发哪些问题？通过层层设问，引导学生关联课前导入的气候变暖现象，初步感知碳循环失衡的危害，为后续知识学习搭建情境支架，让学生明白本节课知识的现实应用价值，激发自主探究的学习主动性。 （二）探究新知，解析碳循环核心物质——二氧化碳 学习任务二：自主观察与实验探究，掌握二氧化碳的物理性质 结合新教材知识编排，二氧化碳是自然界碳循环的核心载体，碳循环的本质就是二氧化碳等含碳物质的相互转化，因此掌握二氧化碳的性质是理解碳循环、解读双碳目标的基础。本环节依托分组实验，让学生通过自主操作、观察现象、归纳总结，掌握二氧化碳的物理性质。 教师为每组学生准备集气瓶收集的二氧化碳气体、透明烧杯、蒸馏水、托盘天平、干冰等实验器材，明确小组探究任务，引导学生按照“观察颜色状态—感知气味—探究密度—探究溶解性—认知干冰特性”的顺序开展探究。 首先，引导学生观察集气瓶内的二氧化碳气体，直观感知二氧化碳的颜色、状态，学生自主观察得出：常温常压下，二氧化碳是无色、透明的气体。随后指导学生采用规范的闻气体气味的方法，轻轻扇动集气瓶口气体，感知气体气味，得出二氧化碳无气味的性质。 其次，开展二氧化碳密度探究实验。将收集满二氧化碳的集气瓶与空集气瓶分别放置在调平的托盘天平两端，观察天平倾斜状态。学生清晰观察到盛放二氧化碳的一端下沉，通过现象推理得出：二氧化碳的密度比空气大。教师补充讲解该性质的应用价值，解释为何二氧化碳会聚集在低洼处，以及该性质与气体收集方法、灭火原理的关联。 再次，开展二氧化碳溶解性探究实验。向盛满二氧化碳的软质塑料瓶中倒入适量蒸馏水，拧紧瓶盖后充分振荡，观察塑料瓶的形态变化。学生可观察到塑料瓶明显变瘪，通过现象分析得出：二氧化碳能溶于水。教师结合教材内容补充，常温下1体积水可溶解1体积二氧化碳，生活中的汽水、碳酸饮料正是利用这一性质制成的，将化学知识与生活实例结合，加深学生理解。 最后，展示干冰实物，引导学生观察干冰的形态、变化现象，认识固态二氧化碳即干冰。观察干冰常温下直接升华变为气体，无液体残留的现象，掌握干冰易升华、升华吸热的特性，结合生活中的人工降雨、舞台云雾、食品冷藏等实例，理解干冰的用途，建立性质决定用途的化学基本观念。 小组探究结束后，组织各小组汇总实验结论，梳理二氧化碳的全部物理性质，教师进行规范总结，纠正学生表述中的不严谨之处，帮助学生构建完整的物理性质知识体系。 学习任务三：深度实验探究，剖析二氧化碳的化学性质 二氧化碳的化学性质是本节课的核心重点，也是理解碳循环转化、温室效应成因的关键。本环节依托三组递进式分组实验，引导学生自主探究、证据推理，掌握二氧化碳的核心化学性质，全程遵循新教材实验探究编排逻辑。 探究实验一：二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。准备阶梯蜡烛、大烧杯、二氧化碳气体，将两支高低不同的蜡烛固定在阶梯上，点燃蜡烛后，将二氧化碳气体缓缓倒入烧杯中。学生持续观察蜡烛燃烧状态，可清晰看到下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭。学生结合实验现象自主分析推理，得出结论：二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，同时再次验证二氧化碳密度大于空气的性质。教师结合该性质讲解二氧化碳灭火的原理，关联生活中的灭火器应用，实现知识的学以致用。 探究实验二：二氧化碳与水的反应。准备四朵用紫色石蕊溶液浸泡后干燥的纸花，分别进行四组对照操作：第一朵纸花直接喷水，第二朵纸花直接放入盛满二氧化碳的集气瓶中，第三朵纸花喷水后放入二氧化碳集气瓶中，第四朵纸花保持干燥作为对照。学生逐一观察纸花颜色变化，记录实验现象：第一、二、四朵纸花不变色，第三朵纸花变为红色。 通过对照实验对比分析，学生自主推理得出：水和二氧化碳都不能使紫色石蕊变色，二者发生化学反应生成了酸性物质，使石蕊变红。教师顺势讲解反应原理，介绍二氧化碳与水反应生成碳酸，书写对应化学反应文字表达式与符号表达式。随后将变红的纸花取出烘烤，观察到纸花恢复紫色，引导学生分析得出碳酸不稳定，受热易分解，重新生成二氧化碳和水，让学生完整掌握该组转化反应。 探究实验三：二氧化碳与澄清石灰水的反应。向澄清石灰水中缓慢通入二氧化碳气体，持续观察溶液变化。学生直观观察到澄清石灰水逐渐变浑浊，自主归纳实验结论：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙发生反应，生成不溶于水的白色沉淀碳酸钙。教师明确该反应是检验二氧化碳气体的专属方法，结合教材实例讲解该反应在生活、实验中的应用，同时讲解反应的文字表达式与符号表达式，夯实化学用语基础。 三组实验全部完成后，组织学生小组合作，汇总二氧化碳的化学性质，梳理反应规律与实验现象、应用场景，构建性质与转化的知识模型。教师针对学生的探究成果进行点评补充，重点强调实验对照思想、证据推理的科学思维方法，帮助学生突破本节课知识难点。 本节课全程采用任务驱动式课堂教学模式，严格遵循新教材编排逻辑，以“感知碳循环—探究二氧化碳性质—解读碳循环失衡—初识双碳目标”为递进主线设计课堂活动。摒弃传统灌输式教学，将知识点拆解为多个分层探究任务，让学生自主观察、实验、分析、归纳，充分凸显学生课堂主体地位。通过生活化素材、直观实验、情境问题串联课堂，降低抽象知识理解难度，同时将核心素养培育融入每一个教学环节。在夯实化学基础知识、突破重难点的同时，引导学生关联社会热点，理解化学学科的应用价值，培养学生的科学探究能力与社会责任感，落实新课标育人要求。 作业布置 完成分层作业 教学反思 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $