第5章跨学科实践活动4探寻低碳生活的行动方案导学案--2026-2027学年九年级化学沪教版上册

跨学科实践活动4 探寻低碳生活的行动方案 导学案 沪教版 · 初中化学 · 九年级上册 一、四维核心素养目标 化学观念：通过认识二氧化碳在自然界中的循环路径与碳元素的转化过程，建立“物质是可以循环转化”的基本观念，理解含碳燃料的使用与大气中二氧化碳含量变化之间的因果关系。科学思维：能运用比较、分类、归纳的方法分析日常生活中不同行为的碳排放高低，从化学视角解释低碳措施背后的原理，形成证据推理与模型认知的思维方式。科学探究：通过小组调查家庭或校园碳排放现状、设计并实施低碳行动方案，经历提出问题、收集证据、设计方案、交流评价的完整探究过程。科学态度与责任：认识温室效应加剧对全球生态环境的影响，树立“低碳生活、人人有责”的可持续发展理念，养成节约资源、绿色消费的行为习惯。 二、学习重难点 重点：理解二氧化碳在自然界中的循环途径，识别日常生活和生产中二氧化碳的主要排放来源，掌握判断一项行为或措施是否属于低碳行为的基本思路，能列举生活中可行的低碳行动。难点：从化学变化的角度分析含碳物质燃烧对大气中二氧化碳含量的影响，将宏观现象（全球气候变暖）与微观粒子运动及物质转化建立联系，并综合运用化学、地理、生物等多学科知识设计出切实可行的低碳行动方案。 三、课前预习案 （一）知识回顾·基础自测 1. 下列关于二氧化碳的说法中，正确的是（ ） A. 二氧化碳是一种有刺激性气味的气体 B. 二氧化碳能溶于水，且能与水发生反应 C. 二氧化碳能使紫色石蕊试液变蓝 D. 二氧化碳密度比空气小，可用向下排空气法收集 2. 下列过程中，会向大气中排放二氧化碳的是（ ） A. 绿色植物的光合作用 B. 动植物的呼吸作用 C. 海水对二氧化碳的溶解吸收 D. 森林植被的自然生长 3. 下列燃料中，燃烧时对环境影响最小、最符合低碳理念的是（ ） A. 煤炭 B. 石油 C. 天然气 D. 氢气 4. 大气中二氧化碳含量逐年上升的主要原因是（ ） A. 人口数量增加导致呼出的二氧化碳增多 B. 大量燃烧化石燃料和乱砍滥伐导致森林面积减少 C. 动植物遗体被微生物分解产生大量二氧化碳 D. 火山喷发频繁释放出大量二氧化碳 5. “低碳生活”中的“碳”主要指的是（ ） A. 碳单质 B. 含碳化合物 C. 二氧化碳 D. 所有含碳元素的物质 （二）生活观察·课前调查 6. 请回忆你家一周内的日常活动，将下列行为按照“碳排放从高到低”进行排序，并将序号填在横线上。 ① 乘坐私家车外出就餐 ② 骑自行车上学 ③ 使用一次性筷子用餐 ④ 随手关灯节约用电 ⑤ 夏季将空调温度调至最低并整夜开启 碳排放从高到低的排序为：________________________ 7. 阅读下列材料，回答问题。 材料一：随着工业的发展，大量煤炭、石油等化石燃料被燃烧用于发电、交通和工业生产，这些燃料中的碳元素被转化为二氧化碳释放到空气中。与此同时，地球上的森林面积正在不断减少，而森林正是吸收二氧化碳的重要“绿色工厂”。 材料二：科学家发现，大气中二氧化碳等气体能够让太阳的热量自由到达地面，却阻止地面的热量向外散发，就像给地球盖了一层厚厚的“玻璃罩”，这种现象被称为温室效应。温室效应适度时地球气候适宜人类居住，但如果二氧化碳过多，就会导致全球气候变暖。 （1）根据材料一，写出大气中二氧化碳含量增加的两个主要原因。 （2）根据材料二，解释为什么二氧化碳过多会导致全球气候变暖。 （3）请结合材料内容，判断“保护森林”和“低碳出行”这两项措施为什么能够起到减少大气中二氧化碳的作用。 四、课中探究案 （一）探究活动一：认识自然界中的碳循环 8. 自然界中的碳元素在大气、生物、岩石和海洋之间不断循环。请将下列序号填入相应的横线上，完成碳循环示意图的文字描述。 ① 光合作用 ② 呼吸作用 ③ 燃烧化石燃料 ④ 微生物分解 ⑤ 海水吸收 （1）大气中的二氧化碳被绿色植物通过__________吸收，转化为植物体内的含碳有机物。 （2）动植物通过__________将体内的含碳有机物分解，释放出二氧化碳回到大气中。 （3）动植物遗体被__________分解，其中的碳元素以二氧化碳形式返回大气或进入土壤。 （4）人类开采地下的煤炭和石油等化石燃料，通过__________将大量二氧化碳排入大气。 （5）海洋中的水可以__________部分二氧化碳，调节大气中二氧化碳的含量。 9. 下列关于自然界碳循环的说法中，错误的是（ ） A. 碳循环始终伴随着化学变化和物质转化 B. 大气中的二氧化碳只来自生物的呼吸作用 C. 绿色植物在碳循环中扮演着“吸收者”的重要角色 D. 碳循环被打破会导致大气中二氧化碳含量失衡 （二）探究活动二：辨析生活中的低碳行为 10. 下列行为中，符合“低碳生活”理念的是（ ） A. 经常使用一次性塑料袋购物 B. 离开教室时随手关灯并关闭多媒体设备 C. 夏天将空调温度设置得越低越好 D. 吃饭时大量使用一次性木筷和塑料餐盒 11. 请判断下列说法是否正确，正确的在括号内打“√”，错误的打“×”。 （1）骑自行车或步行代替乘坐私家车上学，能够减少二氧化碳排放。（ ） （2）纸张双面使用与低碳生活没有任何关系。（ ） （3）垃圾分类回收可以节约资源，间接减少碳排放。（ ） （4）多买新衣服、频繁更换电子产品是个人自由，与碳排放无关。（ ） （5）种植花草树木有助于吸收大气中的二氧化碳。（ ） 12. 某校化学兴趣小组对校园内的日常行为进行了调查，统计了不同行为对应的二氧化碳排放情况。请你根据所学知识，将下列校园行为与其对应的“低碳建议”用直线连接起来。 行为A：放学后教室灯和风扇整夜未关 —— 建议①：双面打印，节约纸张 行为B：只打印了一面的废纸直接丢弃 —— 建议②：随手关灯，人走断电 行为C：食堂大量使用一次性塑料餐盒 —— 建议③：自带餐具，减少一次性用品 行为D：体育课往返操场乘坐电瓶车 —— 建议④：步行往返，绿色出行 （三）探究活动三：设计班级低碳行动方案 13. 某班同学计划开展“低碳生活我先行”主题活动，请你参与其中并完成下列任务。 任务一：找一找——班级中的“高碳行为” 请列举你观察到的班级日常中可能导致较多碳排放的三种行为： ① ________________________________________________ ② ________________________________________________ ③ ________________________________________________ 任务二：想一想——为什么这些行为碳排放高 请从能源消耗和物质使用的角度，简要分析你所列举的行为为什么会增加碳排放。 任务三：做一做——设计三条低碳改进建议 针对班级中存在的高碳行为，请你设计三条具体、可行、可坚持的低碳改进建议： 建议一：____________________________________________ 建议二：____________________________________________ 建议三：____________________________________________ （四）探究活动四：综合应用与拓展提升 14. 阅读下列新闻材料，回答问题。 新闻报道：我国政府向世界承诺，将力争在未来实现二氧化碳排放达到峰值后逐步下降，并努力争取早日实现碳中和。所谓“碳中和”，是指通过植树造林、节能减排等方式，将人类活动产生的二氧化碳全部抵消，实现二氧化碳的“净零排放”。 （1）“碳中和”的含义是什么？请用自己的话简要概括。 （2）下列措施中，有利于实现“碳中和”目标的是（ ）（多选） A. 大力发展太阳能、风能等清洁能源 B. 推广新能源汽车，减少燃油汽车使用 C. 砍伐森林扩大耕地面积 D. 倡导绿色出行，鼓励乘坐公共交通 E. 提高能源利用效率，减少浪费 （3）作为一名中学生，你认为在日常生活中可以通过哪些具体行动为实现“碳中和”贡献力量？请写出至少四条。 ① ________________________________________________ ② ________________________________________________ ③ ________________________________________________ ④ ________________________________________________ 15. 化学与生活密切相关。请判断下列做法是否科学合理，并简要说明理由。 （1）有人说：“只要我们每个人都不使用含碳燃料，就可以彻底消除二氧化碳排放。”你认为这种说法对吗？为什么？ （2）有人认为：“低碳生活就是要回到没有电、没有汽车的原始时代，这是不可能做到的。”请你结合所学知识，谈谈你对这种观点的看法。 16. 跨学科综合思考： （1）从生物学角度看，绿色植物在碳循环中起什么作用？ （2）从地理学角度看，海洋为什么能够调节大气中二氧化碳的含量？ （3）从社会学角度看，为什么说“低碳生活”不仅是个人行为，更是全社会的共同责任？ 五、板书设计 探寻低碳生活的行动方案 一、碳的循环 二、碳排放来源 三、低碳行动 光合作用（吸收） 化石燃料燃烧 节约用电 呼吸作用（释放） 工业生产排放 绿色出行 微生物分解 森林面积减少 植树造林 / 垃圾分类 六、参考答案 课前预习案 1. 答案：B 解析：二氧化碳是无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水并与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，因此正确答案为B。 2. 答案：B 解析：动植物的呼吸作用会吸收氧气、释放二氧化碳；光合作用吸收二氧化碳释放氧气；海水溶解吸收二氧化碳；森林生长通过光合作用吸收二氧化碳。因此选B。 3. 答案：D 解析：氢气燃烧的产物只有水，不产生二氧化碳，是最清洁的燃料；煤炭、石油、天然气燃烧都会产生二氧化碳，其中天然气相对较清洁，但仍有碳排放。因此选D。 4. 答案：B 解析：大气中二氧化碳含量上升的主要原因是大量燃烧煤、石油等化石燃料排放二氧化碳，同时森林被大量砍伐导致吸收二氧化碳的能力下降。因此选B。 5. 答案：C 解析：“低碳生活”中的“碳”特指二氧化碳，因为过量的二氧化碳是导致温室效应加剧的主要气体。因此选C。 6. 答案：⑤ > ① > ③ > ④ > ② 解析：空调整夜最低温度用电最多，碳排放最高；私家车耗油碳排放较高；一次性筷子生产过程耗能且破坏森林；随手关灯节约用电属于低碳行为；骑自行车零排放最环保。 7. 答案： （1）大量燃烧化石燃料排放二氧化碳；森林面积减少导致吸收二氧化碳能力下降。 （2）二氧化碳像“玻璃罩”一样让太阳热量进入后不易散发出去，使地球表面温度升高，即温室效应增强导致全球气候变暖。 （3）保护森林可以通过光合作用吸收更多二氧化碳；低碳出行（如步行、骑自行车、乘公交）减少化石燃料燃烧，从而减少二氧化碳排放。 课中探究案 8. 答案：（1）① 光合作用 （2）② 呼吸作用 （3）④ 微生物分解 （4）③ 燃烧化石燃料 （5）⑤ 海水吸收 9. 答案：B 解析：大气中的二氧化碳来源不仅有生物呼吸作用，还有化石燃料燃烧、微生物分解、火山喷发等多种途径，因此B说法错误。 10. 答案：B 解析：随手关灯关闭设备节约用电，间接减少了发电过程中的碳排放；使用塑料袋、一次性木筷、空调温度过低都不符合低碳理念。 11. 答案：（1）√ （2）× （3）√ （4）× （5）√ 解析：（2）纸张双面使用可以减少纸张消耗，从而减少树木砍伐和造纸能耗，与低碳密切相关；（4）频繁更换电子产品涉及生产制造过程中的大量能源消耗和资源浪费，与碳排放有关。 12. 答案：A——② B——① C——③ D——④ 13. 参考答案（开放题，言之有理即可）： 任务一：示例——无人时灯和风扇未关；草稿纸只用一面就丢弃；经常使用一次性水杯；教室多媒体长时间待机。 任务二：示例——电器待机和未关灯都在消耗电能，而电能很多来自火力发电，燃烧煤炭会排放二氧化碳；单面用纸浪费树木资源和造纸过程中的能源消耗。 任务三：示例——离开教室随手关灯关风扇；草稿纸双面使用；自带水杯不用一次性杯子；多媒体下课后及时关闭。 14. 答案： （1）“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等方式，把人类活动产生的二氧化碳全部抵消掉，实现二氧化碳的净零排放。 （2）答案：A、B、D、E 解析：砍伐森林会减少吸收二氧化碳的能力，不利于碳中和；其他选项都有利于减少排放或增加吸收。 （3）示例——节约用电、绿色出行（步行或乘公交）、双面用纸、自带购物袋不用塑料袋、种植绿植、垃圾分类回收、少用一次性用品等。 15. 参考答案： （1）这种说法不对。因为即使不使用含碳燃料，动植物的呼吸作用、微生物的分解作用等自然过程也会产生二氧化碳；关键是要控制人类活动额外增加的二氧化碳排放量，使其与自然吸收能力相平衡。 （2）这种观点是错误的。低碳生活并不是要回到没有电力和汽车的时代，而是在享受现代文明的同时，通过技术进步和行为改变来减少不必要的能源浪费和二氧化碳排放。例如使用节能灯、新能源汽车、公共交通等，都是在不降低生活质量的前提下实现低碳。 16. 参考答案： （1）绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将其转化为含碳有机物，是碳循环中重要的“碳吸收者”，对维持大气中二氧化碳平衡起关键作用。 （2）海水中的水可以溶解部分二氧化碳，海洋中的浮游植物也能进行光合作用吸收二氧化碳，因此海洋像一个巨大的“碳库”，能够调节大气中二氧化碳的含量。 （3）因为二氧化碳排放涉及工业生产、交通运输、能源结构、城市建设等方方面面，不是单靠某个人或某个群体就能解决的；需要政府制定政策、企业改进技术、公众改变行为，全社会共同参与才能有效实现低碳目标。 学科网（北京）股份有限公司 $