内容正文:
课题3 碳循环与碳中和(第二课时)导学案
仁爱科普版·初中化学·九年级上册·单元6 探秘碳的世界
一、四维核心素养
化学观念:建立碳元素在自然界循环转化的元素观与变化观,认识碳在生物圈、大气圈、水圈、岩石圈之间的迁移规律,形成“物质是循环的、变化是有条件的”基本观念。
科学思维:通过分析碳循环各环节的输入与输出关系,发展系统思维与模型认知能力,能从平衡视角解释人类活动对碳循环的扰动,初步构建碳中和的分析框架。
科学探究与实践:围绕“追踪碳足迹”“设计低碳方案”等任务,开展资料分析、小组讨论与方案设计,提升获取信息、合作探究与解决真实问题的能力。
科学态度与责任:认识碳排放与全球气候变暖的关系,理解我国提出“双碳”目标的战略意义,树立绿色低碳、人与自然和谐共生的责任意识。
二、学习重难点
重点:理解自然界碳循环的主要途径,掌握光合作用、呼吸作用、化石燃料燃烧与海洋吸收在碳循环中的作用;认识碳中和的基本内涵及其与碳循环平衡之间的关系。
难点:从元素守恒与系统平衡的视角分析人类活动对碳循环的扰动;将减排、增汇、替代等抽象的碳中和路径转化为可参与的具体行动方案。
三、课前预习案
预习判断(正确打“√”,错误打“×”)
1.自然界中只有绿色植物能固定碳,海洋与碳循环无关。( )
2.煤、石油、天然气燃烧时,会把埋在地下的碳快速释放到大气中。( )
3.碳循环一旦被打乱,就无法再恢复平衡。( )
4.减少森林砍伐、保护湿地,有助于维持大气中二氧化碳含量的稳定。( )
预习思考
1.结合生活经验,写出一个向大气中排放二氧化碳的人类活动,以及一个有助于减少大气中二氧化碳的活动。
四、课中探究案
(一)选择判断(把正确答案的序号填在括号里)
1.在自然界的碳循环中,下列过程属于“把碳从大气转移到生物体”的是( )。
A.呼吸作用 B.光合作用 C.化石燃料燃烧 D.动植物遗体分解
2.下列活动中,最可能使大气中二氧化碳含量明显上升的是( )。
A.大规模植树造林 B.大量开采并燃烧化石燃料 C.保护湿地 D.发展新能源汽车
3.关于“碳中和”,下列说法正确的是( )。
A.指人类完全不排放二氧化碳 B.指排放的二氧化碳与吸收固定的二氧化碳相抵,净排放趋近于零 C.只要多种树就能立刻实现碳中和 D.碳中和与普通人的日常生活无关
4.下列措施中,属于“替碳”(用清洁能源替代化石燃料)的是( )。
A.节约用电 B.植树造林 C.推广使用太阳能、风能 D.垃圾填埋
5.下列关于碳循环的说法,正确的是( )。
A.碳元素只在大气中循环 B.海洋既吸收又释放二氧化碳 C.碳循环与人类活动无关 D.树木越多,大气中二氧化碳越多
(二)连线匹配(用直线把左侧活动与右侧作用连起来)
绿色植物的光合作用 ———— 向大气释放二氧化碳
生物的呼吸作用 ———— 把大气中的二氧化碳固定到生物体
化石燃料的燃烧 ———— 吸收并封存二氧化碳
海洋与植被 ———— 把地下的碳快速释放到大气
(三)情境分析
1.阅读下面的资料,回答问题。
资料:工业革命以来,工厂大量运转、汽车快速普及,人类每年燃烧的煤、石油、天然气越来越多,大片森林也被砍伐、湿地不断减少,大气中二氧化碳的浓度正在持续上升。
(1)根据资料,人类活动主要通过哪两类方式打破了自然碳循环的平衡?
(2)大气中二氧化碳浓度上升,可能引发哪些气候变化和生态问题?
2.有人说“把工厂搬到别的国家,就等于实现了减排”,这种说法对吗?请说明理由。
(四)路径探究
1.用自己的话给“碳中和”下定义。
2.实现碳中和主要有“减、固、替”三条路径。请写出各自的含义,各举一个生活中的例子。
(五)方案设计
1.请你为所在校园设计一份可行的低碳行动方案:写出校园碳排放主要来自哪些方面,提出两条以上措施,并简要说明措施的科学道理。
五、参考答案
课前预习案
预习判断
1.× 2.√ 3.× 4.√
预习思考
1.示例:排放二氧化碳的人类活动——汽车、工厂燃烧煤炭石油;有助于减少二氧化碳的活动——植树造林、节约用电、绿色出行。
课中探究案
(一)选择判断
1.B 2.B 3.B 4.C 5.B
(二)连线匹配
绿色植物的光合作用——把大气中的二氧化碳固定到生物体;
生物的呼吸作用——向大气释放二氧化碳;
化石燃料的燃烧——把地下的碳快速释放到大气;
海洋与植被——吸收并封存二氧化碳。
(三)情境分析
1.(1)人类活动主要通过“多排放”(燃烧煤、石油、天然气等化石燃料)和“少吸收”(砍伐森林、破坏湿地)两类方式打破了自然碳循环的平衡。(2)大气中二氧化碳浓度上升会增强温室效应,导致全球气温升高、冰川融化、海平面上升,沿海城市受到威胁;同时海洋吸收更多二氧化碳会使海水酸性增强,影响海洋生物生存,渔业和生态系统受损。
2.这种说法不对。碳中和看的是全球净排放,不是某一个地区的账面数字。把工厂搬到别的国家,只是转移了碳排放地点,并没有减少全球总的碳排放量,因此不属于真正的减排。
(四)路径探究
1.示例:碳中和是指人类活动排放的二氧化碳,通过各种方式被吸收和固定,使得净增加的二氧化碳趋近于零,让排放与吸收重新达到平衡。
2.减——减少二氧化碳的排放,如节约用电、减少使用一次性用品、绿色出行;固——增加对二氧化碳的吸收和固定,如植树造林、保护湿地草原;替——用清洁能源替代化石能源,如使用太阳能、风能、水能,推广新能源汽车。
(五)方案设计
1.示例:校园碳排放主要来自照明用电、多媒体设备、食堂燃料、交通工具尾气等。措施:一是随手关灯、合理使用空调和投影设备(减少用电,减少火力发电带来的碳排放);二是在操场顶棚等闲置空间安装太阳能板(用清洁能源替代化石能源);三是设立步行优先区,鼓励短途不乘车;四是在闲置角落种植本土乔木(通过光合作用吸收并固定二氧化碳)。
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