6.3碳达峰与碳中和第二课时教学设计2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

碳达峰与碳中和（第二课时）教学设计 鲁教版（2024）初中化学九年级上册 第六单元 控制燃烧 第三节 一、教材分析 本课时选自鲁教版（2024）初中化学九年级上册第六单元“控制燃烧”第三节“碳达峰与碳中和”第二课时。教材在学生已认识二氧化碳性质及自然界碳循环的基础上，引导学生从化学视角理解实现碳达峰、碳中和的路径与措施，将化学知识与国家“双碳”战略紧密结合，体现化学学科的社会价值与时代担当。 二、四维核心素养 化学观念：建立物质转化与能量变化观，认识二氧化碳在自然界中的循环平衡。 科学思维：通过分析碳排放与碳吸收的关系，运用模型与推理论证双碳路径。 科学探究：围绕低碳方案设计开展小组讨论与展示，提升合作探究能力。 科学态度与责任：认识双碳目标的国家战略意义，树立绿色低碳的生活态度与社会责任感。 三、教学重难点 教学重点：理解实现碳达峰与碳中和的主要途径，能从减少排放和增加吸收两个维度归纳化学措施。教学难点：将化学学科知识转化为可行的低碳行动方案，理解碳循环平衡与人类活动之间的辩证关系，形成系统的低碳思维。 四、设计意图 本课时以任务式活动为主线，围绕“如何实现双碳目标”这一核心问题展开。学生在第一课时已掌握碳达峰与碳中和的基本概念及碳循环过程，本课时重在从化学视角探究实现路径。设计意图在于：一是以真实问题情境驱动学习，将国家“双碳”战略转化为学生可参与、可探究的化学问题；二是通过小组合作、方案设计、展示交流等活动，让学生在“做中学”，将零散知识系统化；三是融合跨学科实践要求，引导学生关注能源、环境与社会发展的关系，落实核心素养的培育，培养学生用化学知识解决实际问题的能力和社会责任感。 五、教学过程 任务一：温故知新，聚焦核心问题 【任务情境】教师播放一段关于全球气候变暖的短视频，画面中展示冰川融化、极端天气频发等场景，同时呈现我国向世界作出的“双碳”承诺时间线。教师提问：“上一节课我们已经了解了碳达峰和碳中和的含义，那么，要实现这两个目标，我们可以从哪些方面入手？” 【学生活动】学生回顾第一课时所学内容，结合视频情境进行思考。在教师引导下，学生从碳循环的角度分析：自然界中二氧化碳的产生途径主要来自化石燃料的燃烧、动植物的呼吸作用等；二氧化碳的消耗途径主要依靠绿色植物的光合作用和海水的溶解吸收。学生发现，当前二氧化碳排放远大于吸收，导致大气中二氧化碳浓度持续上升，气候问题日益严峻。 【教师引导】教师总结学生发言，板书核心思路：要实现碳达峰与碳中和，关键在于“减少排放”和“增加吸收”两条路径。教师进一步追问：“减少排放从哪里减？增加吸收靠什么增？化学能在其中发挥什么作用？”由此引出本节课的探究主题。 【设计意图】通过真实情境视频激发学生的问题意识，从已学的碳循环知识自然过渡到实现路径的探究，为后续任务式学习做好认知铺垫。 任务二：小组探究——减排路径有哪些 【任务情境】教师出示一组资料卡片：我国能源消费结构数据（煤炭占比、石油占比、天然气占比、非化石能源占比）、主要碳排放行业分布图、新能源发展现状简介。教师发布探究任务：“请各小组围绕‘如何从源头上减少二氧化碳排放’展开讨论，结合化学知识和生活实际，尽可能多地列举可行措施，并说明每条措施背后的化学原理或科学依据。” 【学生活动】各小组领取资料卡片，组内分工合作。学生围绕以下方向展开讨论：第一，优化能源结构方面——开发利用太阳能、风能、水能、核能等清洁能源，减少对煤、石油等化石燃料的依赖；第二，提高能源利用效率方面——改进燃烧技术，让燃料燃烧更充分，减少单位产出的能耗；第三，转变生产方式方面——在工业生产中采用节能工艺，推广绿色制造；第四，调整生活方式方面——倡导绿色出行、节约用电、减少一次性用品使用等。 【交流分享】各小组派代表汇报讨论结果。在教师引导下，学生将各组提出的措施进行归类整理，形成“减排路径思维导图”。教师重点追问：“为什么使用清洁能源能减少碳排放？”“改进燃烧技术为什么能起到减排效果？”引导学生从燃料含碳量和燃烧充分程度的角度加以解释，将生活经验提升为化学认识。 【设计意图】通过小组合作探究，让学生主动建构减排路径的知识网络，避免教师单向灌输。资料卡片提供数据支撑，讨论问题驱动深度思考，汇报交流促进思维碰撞，体现“做中学”的理念。 任务三：拓展视野——增汇途径知多少 【任务情境】教师过渡：“减排固然重要，但即使我们努力减少排放，工业生产和日常生活中仍然不可避免地会产生二氧化碳。那么，对于已经排放的二氧化碳，我们有什么办法将其吸收或转化呢？”教师展示教材中关于碳捕集、利用与封存技术的图文资料，以及森林碳汇、海洋碳汇的介绍。 【学生活动】学生阅读教材相关内容和补充资料，完成学习单上的“增汇途径记录表”。学生梳理出以下主要途径：第一，生态固碳——大力植树造林，保护湿地和草原，利用植物光合作用吸收二氧化碳，这是最经济、最自然的固碳方式；第二，工程固碳——通过碳捕集技术，将工业排放的二氧化碳收集起来，注入地下咸水层或废弃油气田进行封存；第三，化学转化——将二氧化碳作为原料，用于生产化工产品、建筑材料等，实现变废为宝；第四，海洋碳汇——利用海洋生物和海洋化学过程吸收储存二氧化碳。 【教师点拨】教师引导学生比较不同增汇途径的优缺点和适用范围，指出：生态固碳是长久之计，但见效较慢；工程固碳见效快，但成本较高；化学转化则兼顾了资源利用和环保效益。教师强调，多种途径需要协同配合，形成“减排与增汇并重”的综合方案。 【设计意图】本环节从“减少排放”自然延伸到“增加吸收”，帮助学生建立完整的双碳路径认知。通过阅读教材和资料分析，培养学生自主获取信息、归纳整理的能力，同时渗透系统思维。 任务四：设计行动——我的低碳方案 【任务情境】教师发布综合任务：“假设你是一名校园低碳行动倡导者，请结合本节课所学知识，设计一份校园低碳行动方案。方案需要包括：现状分析、具体措施、预期效果三个部分。要求措施切实可行，体现化学学科特色。”教师提供方案模板和评价量规。 【学生活动】学生以小组为单位开展方案设计。在讨论过程中，学生需要综合运用本节课所学的减排和增汇知识，结合校园实际情况提出可操作的建议。例如：在教室和走廊布置绿植角，利用植物光合作用吸收二氧化碳；向学校建议更换节能灯具，降低电力消耗，间接减少因火电产生的碳排放；组织“无车日”步行或骑行上下学活动；在学校食堂倡导光盘行动，减少食物浪费；利用科学课时间开展校园碳足迹测算活动等。 【教师指导】教师巡视各组，适时提供指导：引导学生从化学原理出发解释每条措施的合理性，提醒学生注意方案的可行性和可操作性，鼓励学生将所学知识迁移到真实情境中。 【设计意图】本任务是本节课的综合应用环节，将零散知识整合为完整方案，实现从“学化学”到“用化学”的跨越。设计过程既锻炼了学生的科学探究与实践能力，又落实了科学态度与责任的核心素养。 任务五：展示互评——方案交流与改进 【任务情境】各小组依次上台展示本组的低碳行动方案，每组展示结束后，其他小组进行提问和评价。教师在黑板上记录各组方案的亮点和特色，同时梳理共性问题。 【学生活动】展示小组介绍方案的设计思路和具体措施；其他小组认真倾听，从科学性、可行性、创新性三个维度进行评价，提出改进建议。在互评过程中，学生发现不同小组的方案各有侧重：有的小组侧重节能降耗，有的小组侧重生态增汇，有的小组侧重宣传教育。通过交流，学生意识到低碳行动需要多管齐下、系统推进。 【教师总结】教师肯定各小组的努力和创意，对方案进行提炼和升华：实现双碳目标不是一句口号，而是需要每个人、每个行业、每个国家共同参与的系统工程。化学在其中扮演着关键角色——从燃料的选择到燃烧的优化，从二氧化碳的捕集到转化利用，化学知识为低碳未来提供了科学支撑。 【设计意图】展示互评环节不仅检验了学生的学习成果，更促进了同伴学习和批判性思维的发展。教师的总结将课堂学习升华到价值层面，强化学生的社会责任感。 任务六：课堂小结——构建知识体系 【任务情境】教师引导学生回顾本节课的学习历程，共同梳理知识脉络。教师在黑板上逐步完善板书框架。 【学生活动】学生在教师引导下，从“减少排放”和“增加吸收”两条主线出发，复述各条路径下的具体措施，并用自己的话解释化学在其中的作用。学生完成学习单上的“知识梳理”部分，将本节课的知识网络补充完整。 【拓展延伸】教师布置课后任务：回家后与家人分享本节课所学，和家人一起制定一份“家庭低碳生活周计划”，下周班会课上交流执行心得。 【设计意图】课堂小结帮助学生将零散知识结构化，形成完整的认知体系。课后任务将课堂学习延伸到家庭和社会，实现知行合一。 六、板书设计 碳达峰与碳中和（第二课时） 一、减少排放 1. 优化能源结构：开发太阳能、风能等清洁能源 2. 提高利用效率：改进燃烧技术，节能减排 3. 转变生产方式：推广绿色制造与低碳生活 二、增加吸收 1. 生态固碳：植树造林，保护湿地草原 2. 工程固碳：碳捕集、利用与封存 3. 化学转化：二氧化碳资源化利用 三、我们的行动：校园低碳方案设计 学科网（北京）股份有限公司 $