跨学科实践活动二基于碳中和理念设计低碳行动方案导学案--2026-2027学年九年级化学仁爱科普版上册

跨学科实践活动　基于碳中和理念设计低碳行动方案 （仁爱科普版·九年级化学·上册） 一、四维核心素养 化学观念：认识二氧化碳的来源、吸收与转化，形成人与自然和谐共生的观念。 科学思维：分析温室效应成因，比较减排与增汇途径，评价优化低碳方案。 科学探究：围绕双碳目标调查分析、设计优化方案，经历证据收集、结论得出的过程。 科学态度与责任：树立低碳生活意识，认同可持续发展理念，共建美丽中国。 二、教学重难点 重点：理解碳中和与碳达峰的内涵，掌握减少二氧化碳排放、增加吸收与转化的途径，能综合能源、建筑、交通、绿化、生活等多维度设计低碳行动方案。 难点：将化学观念运用于真实情境，对低碳行动方案进行科学分析、比较与可行性评价，实现跨学科知识的迁移运用。 三、课前预习案 【预习指引】通读本实践活动内容，结合生活经验，自主完成下列练习，初步认识二氧化碳的来源、吸收与转化，理解碳中和、碳达峰的含义。 （一）填空题 1. 自然界中二氧化碳的主要来源有动植物的呼吸、含碳燃料的燃烧以及汽车尾气等。 2. 大气中的二氧化碳可以被海水溶解，也可以被绿色植物的光合作用吸收。 3. 我国力争在2030年前实现碳达峰，努力争取在2060年前实现碳中和。 4. 碳中和是指在一定时间内，排放到大气中的二氧化碳总量等于其被吸收和被转化的总量。 5. 温室效应增强的主要原因是大气中二氧化碳的含量不断升高。 6. 实现碳中和需从减少排放和增加吸收两方面入手，减少排放可采取使用清洁能源、绿色出行等做法，增加吸收可采取植树造林等做法。 7. 化石燃料主要包括煤、石油和天然气，它们的燃烧都会向大气中释放二氧化碳。 （二）选择题 1. 下列做法有利于减少二氧化碳排放的是（　） 　A. 焚烧秸秆　　B. 多开私家车　　C. 使用太阳能等清洁能源　　D. 滥伐森林 2. 下列属于二氧化碳自然吸收途径的是（　） 　A. 化石燃料燃烧　　B. 海水溶解　　C. 动植物呼吸　　D. 工业废气排放 3. 关于碳中和，下列说法正确的是（　） 　A. 碳中和就是完全不排放二氧化碳　　B. 碳中和是排放与吸收达到平衡 　C. 碳中和只靠植树造林即可实现　　D. 碳中和与个人行为无关 4. 下列措施中，属于增加二氧化碳吸收、实现“增汇”的是（　） 　A. 使用节能家电　　B. 多乘公共交通　　C. 植树造林　　D. 光盘行动 5. 关于温室效应，下列说法不正确的是（　） 　A. 温室效应会使全球气温升高　　B. 温室效应增强与大气中二氧化碳增多有关 　C. 温室效应没有任何正面作用，完全有害　　D. 适度温室效应对维持地球温度有重要作用 （三）判断题（正确的画“√”，错误的画“×”） 1. 植树造林可以增加对二氧化碳的吸收。（　） 2. 碳中和意味着彻底禁止一切碳排放。（　） 3. 每个人践行低碳生活方式，对实现双碳目标都有意义。（　） 4. 绿色植物的光合作用可以吸收大气中的二氧化碳并释放氧气。（　） 5. 短途出行选择步行或骑行，属于减少碳排放的做法。（　） （四）连线题（把左栏做法与右栏作用用线连起来） 使用清洁能源　　——　　减少碳排放 植树造林　　——　　增加吸收（增汇） 短途步行、骑行　　——　　减少碳排放 保护森林、湿地　　——　　增加吸收（增汇） （五）简答题 1. 温室效应加剧会给人类和自然环境带来哪些影响？请从两个方面加以说明。 2. 结合生活经验，举出两个身边存在的“碳排放”现象，并各说出一种对应的低碳改进做法。 3. 请用自己的话说一说：为什么实现碳中和需要全社会的共同努力？ 四、课中探究案 【情境导入】我国提出力争2030年前实现碳达峰、努力争取2060年前实现碳中和的目标。今天，请同学们化身“环保设计师”，综合运用化学、生物、地理等学科知识，为校园或社区设计一份低碳行动方案。 （一）探究一　认识碳循环与碳中和原理 1. 结合生物学、地理学所学，用“来源—吸收—转化”的线索梳理大气中二氧化碳的循环过程，并说明温室效应加剧的主要原因。 2. 分别指出二氧化碳进入大气和离开大气的两条主要途径，说明维持大气中二氧化碳含量相对稳定对生态系统的意义。 3. 思考并说明：要实现碳中和，应从“减排”与“增汇”两个方向同时发力，请分别说出两者的含义并各举一例代表做法。 4. 结合化学知识分析：海水的吸收为什么是二氧化碳的重要自然吸收途径？绿色植物的光合作用对维持大气中二氧化碳含量稳定有何作用？ （二）探究二　设计低碳行动方案 5. 请从能源、建筑、交通、绿化、生活五个维度，各提出一条切实可行的低碳措施。 6. 比较“使用清洁能源”与“植树造林”在实现碳中和中的不同作用，说明为什么二者需要并举。 7. 从化学角度分析：为什么减少化石燃料燃烧是降低大气中二氧化碳含量的关键？ 8. 某小组提出如下校园低碳方案：在操场顶棚安装太阳能板，为教室提供部分电力；在教学楼与食堂之间设置步行优先区，鼓励师生短途不乘车；将校园闲置角落改造成碳汇小花园，种植本土乔木；推行光盘行动和双面打印。请你从可行性和实效性两方面评价该方案，并提出两条改进建议。 9. 请为所在社区设计一份“低碳行动倡议书”提纲，至少包含三个方面的具体倡议。 10. 从科学态度与责任的角度，说说青少年在实现双碳目标中能够承担哪些具体责任。 （三）探究三　拓展迁移与责任担当 11. 结合生活实际，设计一份“家庭低碳行动清单”，至少写出三条，并说明每条做法属于“减排”还是“增汇”。 12. 假如人人都践行低碳生活，会给应对气候变化带来怎样的积极影响？这体现了怎样的化学观念与社会责任？ 13. 请比较太阳能、风能等清洁能源与煤、石油等化石燃料在碳排放上的差异，并说明大力推广清洁能源对我国实现双碳目标的意义。 14. 结合你设计的低碳行动方案，说一说在实施过程中可能遇到的困难，并提出相应的解决办法。 （四）探究四　展示交流与反思 15. 各小组展示本组设计的低碳行动方案，说明方案综合运用了哪些跨学科知识（如化学、生物、地理等），并互相评价、补充。 16. 结合本次实践活动，谈谈你对“碳中和”理念的新认识，并写出今后在生活中践行低碳的两条具体打算。 五、参考答案 课前预习案参考答案 一、填空题 1. 呼吸　燃烧 2. 溶解　光合 3. 2030　2060 4. 吸收　转化 5. 二氧化碳 6. 清洁　植树造林（增加吸收） 7. 天然气 二、选择题 1. C　　2. B　　3. B　　4. C　　5. C 三、判断题 1. √　　2. ×　　3. √　　4. √　　5. √ 四、连线题 使用清洁能源—减少碳排放；植树造林—增加吸收（增汇）；短途步行、骑行—减少碳排放；保护森林、湿地—增加吸收（增汇）。 五、简答题 1. 示例：导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升；引起极端天气增多、气候异常；影响动植物生存和农业生产等。（答出两点即可） 2. 示例：开私家车出行产生碳排放，可改为步行、骑行或乘坐公共交通；长时间使用高耗能电器增加碳排放，可改用节能家电并随手关灯。（答案不唯一，合理即可） 3. 示例：碳中和涉及生产、生活的方方面面，需要政府、企业、社会组织和每个公民共同参与；人人践行低碳、全民参与增汇，才能形成合力，最终实现排放与吸收的平衡。 课中探究案参考答案 1. 来源：动植物呼吸、化石燃料燃烧、汽车尾气、工业生产等；吸收：海水溶解、植物光合作用等；转化：含碳物质之间的相互转化。温室效应加剧的主要原因是人类活动使大气中二氧化碳含量快速升高，打破了原有的平衡。 2. 进入大气：化石燃料燃烧、动植物呼吸等；离开大气：植物光合作用、海水吸收等。维持相对稳定有利于气候稳定和生态平衡。 3. 减排即减少二氧化碳的排放，如使用清洁能源、节约用电、绿色出行等；增汇即增加二氧化碳的吸收与固定，如植树造林、保护植被等。 4. 海水能溶解部分二氧化碳，是重要的自然吸收途径；绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，有助于维持大气中二氧化碳含量稳定。 5. 示例：能源维度——使用太阳能、风能等清洁能源；建筑维度——采用保温节能建材、合理采光通风；交通维度——绿色出行、少开私家车；绿化维度——多种树木、增加碳汇；生活维度——节约用电、光盘行动、双面打印等。（答案不唯一，合理即可） 6. 使用清洁能源是从源头减少二氧化碳排放，植树造林是增加对二氧化碳的吸收；只有既减少排放又增强吸收，才能更快实现排放与吸收的平衡，所以二者需要并举。 7. 化石燃料燃烧会生成并释放大量二氧化碳，是大气中二氧化碳增多的主要原因，减少其燃烧能直接降低排放量。 8. 评价：该方案涉及能源、交通、绿化、生活等方面，综合性强、贴近校园实际，可行性与实效性较好。改进建议示例：对太阳能板的发电量进行测算论证；为步行优先区配套遮阳设施和宣传标识；碳汇小花园种植适宜本土生长的树种并加强养护；建立监督与反馈机制等。 9. 示例提纲：倡议一——绿色出行，短途步行或骑行；倡议二——节约用电用水，使用节能家电；倡议三——减少浪费，光盘行动、双面打印；倡议四——植树护绿，参与碳汇行动等。 10. 示例：绿色出行、节约用电、减少浪费、参与植树等。青少年应从身边小事做起践行低碳，同时宣传低碳理念，带动家庭和社区共同参与。 11. 示例：随手关灯、少开空调——减排；绿色出行、减少驾车——减排；在家中养绿植——增汇；节约用水用电、减少浪费——减排等。（答案不唯一，合理即可） 12. 积极影响：能显著降低大气中二氧化碳含量，缓解温室效应，减缓气候变化。体现了物质循环与变化的化学观念，以及人与自然和谐共生、共建美丽中国的责任担当。 13. 示例：化石燃料燃烧会排放大量二氧化碳，而太阳能、风能等清洁能源在使用过程中基本不排放二氧化碳，属于低碳或零碳能源；大力推广清洁能源可从源头减少碳排放，有利于实现碳达峰、碳中和目标。 14. 示例：困难如资金投入较大、生活习惯改变较难等；办法如分步实施、加强宣传教育、争取学校或社区支持、建立激励机制等。（合理即可） 15. 示例：如太阳能发电涉及物理能量转化的知识，植树造林涉及生物光合作用的知识，碳循环涉及地理与化学物质循环的知识等；各小组应互相补充、完善方案。（开放作答，合理即可） 16. 示例：认识到碳中和需要全社会长期努力；今后坚持绿色出行、节约用纸、参与植树等。（开放作答，合理即可） 学科网（北京）股份有限公司 $