6.3碳达峰与碳中和第2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 - 第二课时（教学设计） 课题 课时安排 核心 素养目标 化学观念：建立物质性质决定制取方法、碳元素循环守恒的核心观念。 科学思维：通过对比分析、归纳推理，构建气体制取的通用思维模型。 科学探究：自主完成实验方案设计、操作与优化，提升实验探究与合作能力。 科学态度与责任：结合双碳目标学习，树立绿色化学理念，增强生态保护与社会责任意识。 重点 和难点 重点：掌握二氧化碳实验室制取的反应原理、药品选择、装置搭建、检验与验满方法，梳理气体制取的通用思路。 难点：根据实验需求优化发生装置与收集装置，理解实验选材的科学依据，能结合二氧化碳制取与应用，分析助力碳达峰、碳中和的化学路径，实现知识与生活、社会的衔接。 教学过程 教学环节 教学活动 设计意图 导入新课 农业生产中，大棚蔬菜常出现长势缓慢、产量偏低的问题，农户会定时向大棚内补充二氧化碳。同时，大气中二氧化碳过量又会引发温室效应，阻碍双碳目标实现。同样是二氧化碳，为何场景不同作用截然不同？如何科学制取、合理利用二氧化碳？本节课通过实验探究与任务实践，解锁二氧化碳制取方法，探寻化学助力双碳的核心路径。 以任务驱动贯穿课堂，立足学生认知规律，融合实验探究与生活、社会热点，夯实化学实验基础，落实四维核心素养，让学生学以致用，树立绿色环保的化学价值观。 讲授新课 （一）情境回顾，初识任务主题 带领学生回顾上一节课所学核心知识，梳理自然界碳循环的完整过程，明确二氧化碳是碳循环的核心物质，其含量失衡是引发温室效应、影响双碳目标推进的关键原因。结合课前导入的大棚农业生产情境，引导学生深度思考：二氧化碳的合理供给能促进植物光合作用，助力农业增产，而大气中二氧化碳过度累积则会破坏生态平衡。由此引出本节课核心学习主题：依托化学实验科学制取二氧化碳，探究二氧化碳的合理应用与低碳减排路径，以化学视角助力碳达峰与碳中和目标实现。 基于新教材教学要求，本节课设置三大递进式学习任务，全程以小组合作探究为核心形式，让学生在自主实践、合作交流、探究总结中完成知识建构、能力提升与素养养成。全班分为若干学习小组，每组4-6人，明确小组分工，分别承担方案设计、实验操作、现象记录、成果总结、课堂展示等任务，确保每位学生深度参与课堂活动。 （二）任务一：探究二氧化碳实验室制取的药品与反应原理 本任务核心目标：通过对比实验探究，筛选实验室制取二氧化碳的最佳药品，掌握核心化学反应原理，理解药品选择的科学依据，规避常见实验误区。教师首先抛出探究问题：生活中含碳、含碳酸根的物质均可发生反应生成二氧化碳，为何实验室制取二氧化碳有固定药品选择？能否随意选用碳酸钠、碳酸钙粉末、稀硫酸、浓盐酸等药品？ 各小组结合已学化学知识，先进行理论猜想，梳理不同药品反应的优缺点，随后开展分组对比探究实验。实验探究素材包含：大理石（主要成分为碳酸钙）、碳酸钠粉末、碳酸钙粉末、稀盐酸、浓盐酸、稀硫酸。各组依次完成四组对照实验：第一组大理石与稀盐酸反应，第二组碳酸钠粉末与稀盐酸反应，第三组大理石与稀硫酸反应，第四组大理石与浓盐酸反应。 （三）任务二：探究二氧化碳制取的实验装置与操作规范 本任务核心目标：结合二氧化碳的性质与反应特点，自主选择、搭建实验装置，梳理气体制取装置的选择规律，掌握实验操作规范，学会装置优化与改进方法。教师衔接上一任务成果，提出探究问题：确定反应原理后，如何选择发生装置和收集装置？选择装置的核心依据是什么？ 首先引导学生回顾氧气实验室制取的装置选择思路，构建气体制取装置选择的通用思维模型，实现知识迁移应用。学生通过自主思考、小组讨论，总结得出：气体发生装置的选择依据为反应物状态和反应条件，收集装置的选择依据为气体的密度、溶解性以及是否与空气、水发生反应。 装置搭建与优化完成后，各小组梳理完整的实验操作步骤，自主归纳操作流程：检查装置气密性、装入固体药品、添加液体药品、收集气体、整理器材。同时小组内部梳理每一步操作的注意事项，明确气密性检查的核心方法、药品添加顺序、气体收集的最佳时机等关键知识点。教师结合学生总结内容，系统规范实验操作流程，强调实验安全准则，培养学生严谨规范的实验操作习惯。 （四）任务三：探究二氧化碳的检验、验满方法与实验误差分析 本任务核心目标：掌握二氧化碳专属的检验与验满方法，理解检验原理，能自主分析实验中气体不纯、收集不满等问题的成因，提升实验问题分析与解决能力。教师衔接上一任务，提出探究问题：收集到的气体是否为二氧化碳？如何证明气体已经收集满？若收集的气体不纯，可能的原因有哪些？ 随后开展小组研讨活动，聚焦实验误差与异常现象展开分析。各小组结合实验操作全过程，梳理实验常见问题：收集的二氧化碳气体不纯、气体收集速率过慢、无法收集到足量气体等。通过层层推理、合作探究，总结问题成因：装置气密性不佳、长颈漏斗未液封导致气体泄漏、药品用量不足、导管未伸至集气瓶底部、浓盐酸挥发引入杂质气体等。针对每一个问题成因，小组对应梳理出解决方案与预防措施，形成完整的实验误差分析体系。 本任务通过实操验证、问题探究、误差分析，进一步提升学生的科学探究能力与逻辑思维能力，让学生不仅会做实验，更懂实验原理、善析实验问题，构建完整的实验探究闭环。 （五）任务四：对接双碳目标，探究二氧化碳的应用与低碳路径 本任务核心目标：将实验知识与新教材双碳主题深度融合，理解二氧化碳的合理应用价值，掌握助力碳达峰、碳中和的化学路径，落实科学态度与责任素养。教师衔接课堂开篇情境，引导学生结合本节课所学知识，深度思考：通过化学方法制取的二氧化碳有哪些实际用途？如何利用化学知识调控大气中二氧化碳含量，助力双碳目标实现？ 同时结合生活实际，引导学生梳理日常生活中的低碳行为，让学生明白双碳目标并非抽象的国家战略，而是与每个人的生活息息相关。学生自主总结低碳生活方式：绿色出行、节约用电、减少一次性用品使用、植树造林等。通过本任务探究，打通化学实验与社会生态的壁垒，让学生深刻体会化学学科的社会价值，树立绿色化学理念与生态责任意识，落实本节课的价值育人目标，贴合新教材立德树人的核心要求。 （六）课堂总结，建构知识体系 教师引导各小组自主梳理本节课四大探究任务的核心内容，以小组为单位构建本节课知识框架。学生自主总结：本节课核心掌握了二氧化碳实验室制取的药品、原理、装置、操作、检验验满方法，构建了气体制取的通用思维模型，同时结合化学知识明晰了双碳目标的实现路径。 教师进行整体总结升华，串联本节课实验知识与思政价值，强调化学实验是探究物质性质、利用物质的核心手段，绿色化学、低碳理念是新时代化学学习的重要内容，鼓励学生以化学视角观察生活、关注社会，用所学知识助力生态环境保护，践行低碳理念，勇担社会责任。同时梳理本节课重难点知识，点明易错点与高频考点，帮助学生巩固所学内容，形成完整的知识体系。 本节课摒弃传统灌输式教学，采用分层任务式活动教学模式，遵循“情境激趣—任务探究—知识建构—应用升华”的教学逻辑。结合新教材双碳主题，将实验技能学习、知识规律总结与社会责任教育深度融合。通过小组合作、对比探究、方案优化等多样化课堂活动，充分发挥学生主体地位，引导学生自主梳理二氧化碳制取的完整知识体系，构建气体制取通用思维模型。同时紧扣碳达峰、碳中和热点，让学生体会化学学科的社会价值，突破教学重难点，全方位落实化学核心素养培养目标，实现知识学习、能力提升、价值塑造的三维统一。 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 $