6.3碳达峰与碳中和第一课时教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

《碳达峰与碳中和》（第一课时）教学设计 鲁教版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 本课时选自鲁教版九年级上册第六单元“控制燃烧”第三节，是在学生学习燃烧与灭火、促进燃烧方法之后，进一步探讨含碳燃料燃烧与二氧化碳排放的关系。教材以“碳达峰与碳中和”为主题，将化学知识与国家战略紧密结合，引导学生从化学视角认识碳排放与气候问题，为后续学习碳循环和低碳行动奠定基础。 二、四维核心素养 化学观念：认识含碳物质燃烧产生二氧化碳的过程，建立碳循环的基本观念。科学思维：通过数据分析与推理，理解碳排放与人类活动的内在联系。科学探究：通过小组讨论与资料分析，探究实现碳达峰碳中和的可行途径。科学态度与责任：树立低碳环保意识，认识化学在解决全球环境问题中的重要价值。 三、教学重难点 重点：理解碳达峰与碳中和的基本含义、核心内涵及其对人类社会可持续发展的现实意义。难点：从化学学科角度分析实现碳中和的具体途径，建立碳排放与碳吸收动态平衡的思维模型。 四、设计意图 本课时以“碳达峰与碳中和”这一国家重大战略为真实情境，设计递进式任务链，引导学生从感知问题、分析原因到探究解决方案，实现知识建构与素养发展。任务一“感知碳足迹”以极端天气新闻导入，激发学生学习兴趣；任务二“解码双碳目标”通过数据分析，帮助学生自主建构碳达峰与碳中和的概念；任务三“探寻中和之路”组织小组合作探究，培养学生解决实际问题的能力。整堂课以学生为主体、以任务为驱动，将化学知识融入真实社会情境，让学生在合作探究中自然发展核心素养，同时树立节能减排、绿色低碳的责任意识。 五、教学过程 任务一：情境导入——感知“碳”足迹 【任务情境】教师播放一段关于全球气候变暖的新闻短片，画面中展示冰川消融、海平面上升、极端高温天气频发等现象。随后提问：“同学们，近年来我们是否感受到夏天越来越热了？大家知道这些现象背后的原因是什么吗？” 【学生活动】学生观看视频后，自由发言分享自己对全球变暖现象的了解。教师引导学生关注：这些现象与人类大量燃烧含碳燃料有什么关系？教师进一步追问：“我们日常生活中哪些活动会产生二氧化碳？”引导学生联系生活实际，举例说明如汽车尾气排放、工业生产、燃煤发电、燃油取暖等都会向大气中排放大量二氧化碳。学生踊跃发言，从家庭生活到社会生产，列举出多种碳排放来源。教师适时将学生提到的例子分类板书，帮助学生建立“碳排放无处不在”的直观认识。 【设计意图】以真实的新闻情境切入，将宏观环境问题与学生生活经验相联系，激发学生探究欲望，自然引出“碳排放”这一核心概念，为后续学习做好铺垫。 任务二：数据分析——认识碳达峰 【任务情境】教师展示一组数据资料：展示我国近几十年来能源消费总量变化示意图，以及全球二氧化碳排放量逐年增长的柱状统计图。引导学生仔细观察数据变化趋势，思考其中蕴含的规律。 【学生活动】学生以小组为单位，仔细观察图表中的数据变化，围绕以下问题展开讨论：第一，从数据中你发现了什么变化趋势？第二，什么是“碳达峰”？请用自己的语言描述这一概念。第三，为什么要在一定时间内实现碳达峰？各小组派代表分享讨论结果。有小组发现，随着工业发展和人口增长，碳排放量一直在持续上升。也有小组注意到，我国近年来提出了控制碳排放的明确目标。教师在学生回答的基础上进行总结提升：碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高值后，逐步进入平稳下降阶段。我国承诺力争在2030年前实现碳达峰。教师进一步引导思考：“为什么碳排放需要控制？如果碳排放持续增加，地球生态环境会面临怎样的后果？”学生结合已有知识和生活经验，说出温室效应加剧、全球气候变暖、极端天气增多、生态系统破坏等严重后果。 【设计意图】通过数据分析，培养学生从图表中提取信息、归纳结论的能力；让学生在自主探究中建构“碳达峰”概念，而非被动接受知识，体现学生的主体地位。 任务三：概念建构——理解碳中和 【任务情境】教师展示一棵枝繁叶茂的大树图片，提问：“绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，那么除了植树造林，还有哪些途径可以减少大气中已有的二氧化碳？”由此引导学生从“减排”和“吸收”两个维度思考碳中和的内涵。 【学生活动】学生小组讨论，列举减少大气中二氧化碳的多种途径。教师引导学生归纳出两个主要方向：一是从源头减少二氧化碳的排放，二是通过各种方式增加对已有二氧化碳的吸收和固定。在此基础上，教师讲解碳中和的概念：碳中和是指通过各种方式，使二氧化碳的排放量与吸收量达到基本平衡，实现“净零排放”。为帮助学生理解这一抽象概念，教师用生动的比喻进行解释：“如果把碳排放量比作一个水池的进水量，碳吸收比作出水量，要让水池里的水既不增加也不减少，进水量和出水量必须保持相等。”学生通过这一比喻，直观理解了碳中和的核心含义。教师进一步展示我国实现碳中和的时间表：我国承诺力争在2060年前实现碳中和。提问：“从碳达峰到碳中和，西方国家通常需要五六十年甚至更长时间，而我国只有短短三十年左右，这说明了什么？”学生纷纷表达自己的理解，认识到我国实现碳中和的紧迫性和艰巨性，也感受到国家面对全球气候问题的责任与担当。 【设计意图】用水池比喻帮助学生直观理解“排放与吸收平衡”的概念，降低抽象概念的理解难度；通过对比中外实现碳中和的时间线，增强学生的国家认同感和责任感。 任务四：探究实践——寻找中和之路 【任务情境】教师提出核心探究问题：“作为一名化学学习者和未来社会的建设者，我们可以从哪些角度为实现碳中和贡献力量？”将学生分为若干小组，围绕三个子任务展开深度探究。 【学生活动】子任务一：如何减少碳排放？学生结合化学知识和生活经验，讨论减少碳排放的具体方法。教师引导学生从能源结构角度深入思考：用清洁能源替代化石燃料，如太阳能、风能、水能、核能等可再生能源；提高能源利用效率，减少能源浪费；推广节能技术和节能产品；转变生产和生活方式等。学生还谈到，煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧时会释放大量二氧化碳，而使用清洁能源则可以从源头上减少碳排放。子任务二：如何增加碳吸收？学生讨论增加碳吸收的多种途径，如大规模植树造林、保护天然湿地和草原、发展碳捕捉与利用技术等。教师补充介绍工业上碳捕捉、碳封存和碳利用的基本思路——即在工业生产过程中将排放的二氧化碳收集起来，加以封存或转化利用，而不是直接排入大气。子任务三：我们能做什么？学生从个人生活角度出发，列举日常低碳行为，如绿色出行多乘公共交通工具、节约用电用水、减少一次性用品使用、做好垃圾分类回收、积极参与植树造林等。各小组将讨论结果整理后进行全班交流分享。教师在交流过程中适时追问和点评，引导学生从化学学科视角深化认识，如追问：“为什么用清洁能源替代煤炭可以显著减少碳排放？”“碳捕捉技术背后蕴含了怎样的化学原理？”学生结合课堂所学，尝试从物质组成和燃烧反应的角度进行解释。 【设计意图】通过分层探究任务，引导学生从国家战略、技术路径和个人行为三个层面系统理解碳中和的实现途径，培养学生系统思维和解决实际问题的能力，同时强化化学学科与社会现实的联系。 任务五：总结提升——我的低碳承诺 【任务情境】教师引导学生回顾本节课所学内容，提问：“通过这节课的学习，你对碳达峰与碳中和有了哪些新的认识和理解？” 【学生活动】学生自由发言，总结本节课的收获。有的学生谈到理解了碳达峰和碳中和的含义，有的学生分享了实现碳中和的多种途径，还有的学生表达了自己今后践行低碳生活的决心。教师在学生发言基础上进行梳理提升，帮助学生形成完整的知识框架：从碳排放的来源到碳达峰的目标，从碳中和的含义到实现途径，构建起“问题—概念—对策”的完整认知链条。随后，教师布置实践性作业：请同学们结合本节课所学，制定一份“个人低碳行动计划”，列出今后生活中可以践行的五条具体低碳措施，并在班级内组织分享交流，互相学习、互相监督，共同将环保意识转化为实际行动。 【设计意图】通过总结回顾帮助学生形成系统认知；通过实践性作业将课堂学习延伸到课外，促使学生将环保意识转化为自觉行动，体现“知行合一”的教育理念。 六、板书设计 课题 第三节 碳达峰与碳中和（第一课时） 一、碳排放来源 化石燃料燃烧 · 工业生产 · 交通运输 · 日常生活 二、碳达峰 排放量达到峰值后逐步下降 我国目标：力争2030年前实现 三、碳中和 排放量与吸收量基本平衡 → 净零排放 我国目标：力争2060年前实现 四、实现途径 减少排放：清洁能源 · 节能降耗 增加吸收：植树造林 · 碳捕捉利用 五、我们的行动 绿色出行 · 节约资源 · 垃圾分类 · 低碳生活 学科网（北京）股份有限公司 $