6.1二氧化碳对环境的影响第2课时教学设计-2026-2027学年九年级化学北京版上册

第一节 二氧化碳对环境的影响（第二课时） 北京版初中化学九年级上册 教案 一、教材分析 本课时位于北京版九年级上册“碳的世界”单元，是在学生已认识二氧化碳物理性质与化学性质的基础上，进一步探讨二氧化碳对地球环境的深远影响。教材从自然界碳循环的视角切入，引导学生认识温室效应的成因，理解二氧化碳排放与吸收平衡被打破的过程，进而关注全球变暖与低碳生活，兼具科学探究价值与社会责任教育意义，是化学知识联系社会生活的重要载体。 二、四维核心素养 化学观念：建立物质转化与碳循环平衡的观念，认识二氧化碳在自然界中的循环过程；科学思维：基于事实证据推理温室效应成因，辩证分析二氧化碳对人类生存的双重作用；科学探究与化学实验：通过资料分析、模拟演示与小组讨论探究碳循环路径；科学态度与责任：关注全球变暖问题，形成低碳环保意识，树立人与自然和谐共生的可持续发展理念。 三、重难点 重点：认识自然界碳循环的基本过程，理解二氧化碳增多与温室效应加剧的关系，树立低碳生活意识。难点：从物质转化与动态平衡的角度分析碳循环失衡的原因，辩证认识二氧化碳对地球环境的双重影响，并将环保理念转化为可持续的日常行为。 四、新课导入 教师播放一段极地冰川消融的纪实短片，展示北极熊在碎冰上孤立无援的画面，随后呈现近十年夏季极端高温天气频发的新闻截图。教师提问：地球为什么会越来越热？这些现象与我们上节课认识的二氧化碳之间有什么联系？引导学生带着疑问进入新课学习。 五、设计意图 以真实生态危机场景冲击学生视觉与情感，从身边气候现象切入，建立环境问题与化学知识的关联，激发探究欲望，为后续任务式学习做好铺垫。 六、上课过程设计意图 本课时以“拯救地球——碳平衡保卫战”为总任务驱动，将学习内容分解为五个递进式子任务：感知温室效应、追踪碳足迹来源、探秘碳循环路径、设计低碳行动方案、发布环保宣言。每个任务均以学生活动为主体，教师提供资料支架与思维引导。任务设计遵循从现象到本质、从认知到行动的认知规律：先让学生直观感受问题的严峻性，再引导学生用化学视角分析问题成因，最后落脚于解决方案的设计与实践。通过小组合作、资料分析、模拟演示、拼图建构、成果展示等多种学习方式，让学生在做中学、在议中悟，既落实科学知识与方法，又培育社会责任感，实现知识习得、能力发展与价值引领的统一。 七、上课过程 【总任务】拯救地球——碳平衡保卫战 教师在黑板上贴出一张地球图片，地球表面画着滚烫的热浪线，旁边写着大大的问号。教师语气凝重地说：“同学们，课前大家看到了冰川消融、北极熊失去家园的画面。地球正在发烧，而导致这场发烧的重要原因之一，就是我们上节课认识的二氧化碳。今天这节课，我们将化身为“碳平衡调查员”，通过五个子任务，一步步揭开二氧化碳影响环境的真相，最终拿出一份拯救地球的行动方案。大家有没有信心完成？”学生齐声回应。教师随后将全班分为若干小组，每组四人，明确组长负责组织讨论、记录员负责填写任务单、汇报员负责发言展示、材料员负责领取和整理实验器材。 任务一：感知温室效应——地球为什么在发烧？ 活动1：温室效应模拟小实验 教师提前准备好两个透明密闭玻璃容器，分别装入等量的空气。其中一个容器通过导管通入收集好的二氧化碳气体，另一个保持普通空气状态。教师在两个容器内侧各固定一支温度计，然后将两个容器同时放在一盏大功率台灯下方照射。教师请前排同学协助观察温度计读数变化，并实时向全班报告。学生们发现：装有二氧化碳的容器内温度计读数上升明显更快，照射一段时间后温度比另一个容器高出数摄氏度。教师随即提问：“为什么两个容器在完全相同的光照条件下，温度会不一样？这说明二氧化碳气体有什么特殊的本领？”小组围绕这个问题展开讨论，有的学生说二氧化碳像一层被子把热量盖住了，有的说二氧化碳不让热气跑出去。教师在学生回答的基础上总结：“大家说得很好，二氧化碳就像一层无形的玻璃罩，太阳光能照进来，但地面散出的热量却很难穿出去，结果容器里越来越热。这种作用和农民伯伯的蔬菜大棚原理一样，所以叫做温室效应。”教师进一步解释：太阳发出的短波辐射可以透过大气到达地面，使地面变暖；而地面向外释放的长波热辐射，却会被二氧化碳等气体大量吸收和阻挡，难以向外层太空散失，于是热量被留在了地球表面附近，导致气温升高。 活动2：温室效应利弊之辨 教师话锋一转，提出一个出乎意料的问题：“温室效应对人类来说，是不是只有坏处？如果地球上没有二氧化碳，温室效应完全消失，地球会变成什么样？”教师向每组发放一张资料卡片，上面写着科学数据：地球表面目前平均温度约为十五摄氏度，正是因为有了适度的温室效应，液态水才能存在，万物才能生长；如果大气中完全没有二氧化碳等温室气体，地球表面平均温度将骤降至零下十八摄氏度，整个地球将被冰封，海洋冻结成冰，生命将无法生存。学生们读完资料后表情惊讶，展开热烈讨论。有的学生说：“原来二氧化碳还是好东西啊，没有它我们都活不了。”教师引导：“对，适度的温室效应是地球生命的保护伞。那问题出在哪里呢？”学生们齐声回答：“太多了！”教师追问：“为什么现在二氧化碳会越来越多？多到了什么程度？我们接着往下探究。”由此自然过渡到第二个任务。 任务二：追踪碳足迹——二氧化碳从哪里来？ 活动1：生活碳排放来源大调查 教师发放学习任务单，上面列出十二种日常生活行为：开私家车上下学、夏天长时间开空调、每天点外卖、坐电梯上楼、放学忘记关灯、打印大量纸质作业、使用一次性筷子和吸管、吃大量牛肉、频繁买新衣服、用吹风机吹头发、坐长途飞机旅行、装修使用新材料。教师请各小组讨论：这些行为中，哪些直接产生二氧化碳，哪些间接产生二氧化碳？哪些行为的碳排放量最大？学生们热烈讨论，有的小组把开汽车和坐飞机归为直接排放，把点外卖和买新衣服归为间接排放，因为食物和商品的生产运输过程都要消耗能源。教师请各组将分类结果用磁铁贴到黑板上，汇报员逐一说明分类理由。教师在学生汇报后追问：“大家有没有发现一个规律——我们做的每一件事，几乎都在消耗能源，而目前我们用的电、用的油，大部分来自哪里？”学生回答：“烧煤、烧石油、烧天然气！”教师点头总结：“没错，煤炭、石油、天然气这些化石燃料在燃烧时，都会大量释放二氧化碳。现代生活越便利，往往意味着消耗的能源越多，排放的二氧化碳也就越多。” 活动2：工业与交通碳排放数据分析 教师通过大屏幕呈现两组图表：第一组是近一百五十年来全球大气中二氧化碳浓度变化曲线图，可以看到工业革命前浓度长期稳定，而近一百多年来呈急剧上升趋势；第二组是当前全球碳排放来源构成饼图，显示电力供热约占四成、交通运输约占两成、工业生产约占两成、建筑和其他约占两成。学生们仔细阅读图表后小组讨论：排放量增长最快的是什么时期？哪个行业排放最多？这和人类社会的哪些发展变化有关？汇报员代表小组发言：“工业革命以后排放量开始猛增，因为工厂大量烧煤发电。近几十年汽车越来越多，飞机也越来越普及，排放还在加速增长。”教师进一步补充：中国已经是世界上碳排放量最大的国家之一，其中很大一部分来自燃煤发电。教师语气严肃地说：“这些二氧化碳排到大气中，本来应该被大自然收回去，可是现在大自然收得过来吗？我们来看第三个任务。” 任务三：探秘碳循环——大自然的调节器 活动1：碳循环路径拼图 教师给每组发放一套磁性卡片，共十张，上面分别印有：绿色植物光合作用、人和动物呼吸、细菌真菌分解落叶遗体、煤炭石油燃烧、海洋溶解吸收二氧化碳、火山喷发释放二氧化碳、人类砍伐森林、汽车尾气排放、工厂烟囱排烟、草原植被生长等图案和文字。教师提出任务：“大自然有自己的碳收支平衡系统，请小组合作，把这些卡片分成“二氧化碳的吸收者”和“二氧化碳的释放者”两类，然后用箭头连接起来，画出自然界的碳循环路径图。”学生们积极动手操作，有的组把植物光合作用和海洋吸收归为吸收者，把呼吸作用、分解作用和燃烧归为释放者。教师巡视过程中，发现有的小组把汽车尾气和工厂排放也放进了“自然循环”里，于是引导：“汽车和工厂排出来的碳，是大自然本来就在循环中的吗？它们是什么时候突然增多的？”学生们恍然大悟，把人类活动排放单独列出。完成后，各组将拼图贴到黑板上展示，汇报员讲解本组的碳循环模型。教师引导全班共同修正完善：在人类出现之前的漫长岁月里，植物光合作用吸收的二氧化碳，与生物呼吸、分解作用和自然释放的二氧化碳基本持平，维持着动态平衡。而人类近几百年来大量燃烧化石燃料，把亿万年前深埋地下的碳迅速释放出来，同时又大肆砍伐森林，减少了吸收渠道，一增一减之间，碳平衡被彻底打破。 活动2：平衡打破后的因果链推演 教师在黑板上用粉笔画出一条因果链：大气中二氧化碳增多，温室效应增强，地球平均气温上升，冰川和永久冻土融化，海平面上升，沿海低地城市被海水淹没。教师请各组在这条链条的基础上继续补充后果。学生们七嘴八舌地补充：海水温度升高导致珊瑚白化死亡、海洋酸化影响贝类生长、极端高温干旱天气增多、台风暴雨强度增大、农作物减产导致粮食危机、北极熊等极地动物失去栖息地濒临灭绝、疟疾等传染病传播范围扩大。教师又画出另一条链：永久冻土融化，土壤中封存的碳以气体形式释放，温室效应进一步增强，气温升得更快。教师强调：“这是一个正反馈的恶性循环，就像一个球从山坡上滚下来，越滚越快，如果不及时干预，后果不堪设想。”学生们听完表情凝重，课堂气氛变得严肃。 任务四：设计低碳方案——我们能做什么？ 活动1：校园低碳行动方案设计 教师说：“了解了问题的严重性，我们不能只停留在担忧。作为中学生，我们能不能为地球做些什么？现在请各小组设计一份“校园低碳行动方案”，至少提出三个具体可行的行动，每个行动要说明：做什么、为什么这样做、预计能带来什么改变。”小组围绕校园生活场景展开头脑风暴。有的组提出：教室安装声光控开关，做到人走灯灭；有的组提出：食堂提供餐具消毒服务，全校拒绝一次性筷子和吸管；有的组提出：作业本双面使用，废纸回收再利用；有的组提出：在校园楼顶和走廊种植绿植，打造“空中花园”；还有的组提出：全校开展“无车日”活动，鼓励同学们步行或骑自行车上下学。各组依次上台汇报方案，全班同学进行可行性评议：这个方案在我们学校能实现吗？成本高不高？能坚持多久？教师引导学生筛选出最切实可行的行动，整理成一份全班共识的《校园低碳公约》。 活动2：个人碳足迹减排计划书 教师发放“个人碳足迹减排计划书”表格，设置四个栏目：我的日常高排放行为、我打算改变的三件事、改变后预计的减排效果、我邀请谁来监督我。学生们低头认真填写，有的写“每天开小汽车上学”，有的写“爱喝瓶装矿泉水”，有的写“夏天空调开到二十度”。填写完成后，小组内轮流分享自己的减排计划，其他同学提出建议和鼓励，并做出监督承诺。教师请两三位同学在全班分享：“我打算每天步行上学，不开爸爸的车，我请同桌监督我。”“我打算以后不点外卖了，中午在食堂吃饭，自带饭盒。”教师表扬同学们的决心，并说：“改变一个长期养成的习惯并不容易，所以你们邀请了同伴监督，这是非常聪明的做法。坚持下去，你们就是在为地球减负。” 任务五：环保宣言发布 活动1：撰写小组环保宣言 教师发给每组一张彩色卡纸和一支马克笔，说：“请用一句话概括你们小组今天最大的收获和承诺，写成小组环保宣言，要求语言简练有力。”各组热烈讨论，有的组写下“碳在循环，生命在延续；多走一步路，地球少流泪”，有的组写下“今天种下一棵树，明天收获一片蓝”，有的组写下“低碳不是口号，是我们每一天的选择”。各组汇报员依次上台，将宣言贴到黑板上预设的“低碳行动墙”区域，面向全班大声朗读本组宣言。每读完一组，全班鼓掌加油。教师带领全体同学起立，举起右拳，一起宣读黑板上所有宣言。这一刻，课堂气氛达到了高潮，同学们神情庄重，声音洪亮。 活动2：课堂小结与延伸 教师引导学生回顾整节课的学习路径：“今天这节课，我们从一个模拟实验出发，亲身感受了温室效应的威力；通过数据调查，追踪了二氧化碳从哪里来；借助拼图游戏，理解了自然界碳循环的精妙平衡；又通过方案设计，找到了我们每个人都能参与的行动路径。”教师最后总结：“同学们，二氧化碳本身不是恶魔，适度的温室效应保护着地球生命。真正的问题是人类活动打破了自然界运行了亿万年的碳平衡。每一个人的每一次选择——走路还是开车、关灯还是浪费、自带餐具还是用一次性用品——都在为地球投票。希望大家把今天写下的宣言，真正变成每一天的行动。课后请把你们的减排计划告诉爸爸妈妈，邀请全家一起参与低碳生活，下周上课时我们来分享家庭一周的低碳实践故事。” 八、板书设计 （板书设计以结构化思维导图形式呈现，左侧为问题主线，右侧为行动方案） 第一节 二氧化碳对环境的影响（第二课时） 一、温室效应——地球发烧了 适度：地球温度适宜生命生存 过强：冰川融化、海平面上升、极端天气增多 二、碳循环——大自然的调节器 吸收：植物光合作用、海洋吸收 释放：呼吸作用、分解作用、化石燃料燃烧 失衡：人类排放过多 + 森林减少 = 平衡被打破 三、碳足迹——我们的排放 出行、用电、饮食、消费……处处皆有 四、低碳行动——我们的责任 节约能源、绿色出行、减少一次性用品、植树护绿 理念：碳在循环，贵在平衡；从我做起，守护地球 学科网（北京）股份有限公司 $