内容正文:
二氧化碳的排放(第一课时)教学设计
北京版(2024)义务教育教科书《化学》九年级上册 第六章《开展低碳行动》第二节
一、教材分析
本课时选自北京版(2024)九年级化学上册第六章《开展低碳行动》第二节。教材在第一节认识温室效应与自然界碳循环的基础上,聚焦二氧化碳的排放来源,以自然排放与人为排放两条主线组织内容,从化石燃料燃烧、工业生产、交通运输等真实场景切入,引导学生从化学视角分析碳排放,为后续学习二氧化碳的吸收及落实低碳行动奠定基础,具有承上启下的作用。
二、四维核心素养
化学观念:认识自然界与人类活动中都在不断产生二氧化碳,建立物质不断变化、碳循环往复的化学观念。科学思维:能对二氧化碳排放来源进行分类、比较与归纳,形成有序分析问题的思维方法。科学探究:通过观察资料、查证来源、讨论交流,体验科学探究的一般过程。科学态度与责任:认识人类活动对碳排放的深刻影响,树立低碳环保意识与社会责任感。
三、教学重难点
教学重点:二氧化碳的自然排放途径与人为排放途径,尤其是化石燃料燃烧与工业生产这两大人为排放来源。教学难点:理解不同行业、不同生活场景中碳排放之间的内在联系,能由排放来源出发分析碳排放趋势,并将其迁移到低碳行动的实际决策之中。
四、设计意图
本课以“二氧化碳从哪里来”为主线,采用任务式活动设计,将抽象的碳排放知识转化为可观察、可分析、可参与的学习任务。通过情境导入、资料研读、数据解读、分类归纳等层层递进的探究活动,引导学生从自然排放与人为排放两个维度系统认识二氧化碳的来源,实现知识建构与素养提升的统一。同时把教材知识与工业、交通、农业等真实生活场景相结合,让学生真切感受人类活动与碳排放的紧密联系,激发其参与低碳行动的意识与热情,为后续学习碳中和、落实低碳行动奠定认知基础,充分体现“从生活走进化学,从化学走向社会”的学科理念。
五、上课过程
环节一:情境导入,引出课题
【任务情境】教师出示三组生活画面:冒着烟火的发电厂烟囱、街道上川流不息的汽车、森林火灾后焦黑的林地,提出问题。
【师生活动】教师:同学们请看这几幅画面,它们有一个共同点,你们发现了吗?它们都在向大气中释放同一种气体。谁能说说是什么气体?
学生:二氧化碳。
教师:对。前面我们已经知道,大气中二氧化碳过多会加剧温室效应,危害生态环境。那么这些二氧化碳究竟从哪里来?今天我们就一起来调查“二氧化碳的排放”。请大家带着“自然界和人类活动中二氧化碳分别从哪里产生”这个问题,开启今天的探究之旅。
【设计意图】以直观、真实的生活画面导入,唤起学生已有认知,激发探究兴趣,自然引出课题,明确本课学习任务。
环节二:任务一 追溯自然界中的二氧化碳排放
【任务情境】教师设问:在人类活动出现之前,自然界本身就在不断产生二氧化碳,它们是天然的“排放源”。请同学们大胆猜想,大自然中二氧化碳都来自哪里?
【师生活动】头脑风暴。学生根据已有知识和生活经验,自由说出自然界产生二氧化碳的可能途径,如人的呼吸、动物呼出的气体、动植物尸体腐烂、火山喷发等,教师将学生提出的猜想板书在黑板上。
资料研读。教师下发课本相关阅读材料与资料卡片,请学生分组阅读,找出教材中列举的自然排放途径,并与自己的猜想进行对照。
归纳交流。各组代表汇报,教师引导梳理:呼吸作用是自然界最普遍的一种排放方式,人和动植物在呼吸时都会向大气释放二氧化碳;动植物死亡后,残体被微生物分解,也会释放二氧化碳回归大气;火山爆发时会喷出大量二氧化碳,把地球深处的碳带回大气;海洋与大气之间存在气体交换,海洋中溶解的二氧化碳会不断释放回大气,水温升高时释放还会加快;海水中的一些弱酸分解也会产生二氧化碳,参与海洋碳循环。
教师小结:可见,自然界本身就存在多条产生二氧化碳的途径,这些共同构成了“自然排放”,它们是大气二氧化碳的重要来源。
【设计意图】从学生熟悉的呼吸作用入手,借助头脑风暴与资料研读,帮助学生认识自然排放途径的多样性,初步建立分类认识二氧化碳来源的意识,训练信息提取与归纳能力。
环节三:任务二 聚焦人类活动的二氧化碳排放
【任务情境】教师出示教材“人类活动碳排放”相关示意图并设问:如果说自然排放是“天生如此”,那么人类活动又给大气增加了哪些二氧化碳?这些排放和我们每天的生活有什么关系?
【师生活动】小组探究。把学生分成四个小组,分别围绕“能源使用”“工业生产”“交通运输”“森林与农业”四个方面,结合课本与资料,查找人类活动中二氧化碳的主要排放途径,并填写探究记录单。
汇报交流,教师引导归纳——能源组:煤炭、石油、天然气等化石燃料的燃烧,是二氧化碳人为排放最主要的来源,这些燃料被广泛用于发电、取暖和交通运输,也就是说,我们家里用的电、冬天取暖、汽车出行,背后都伴随着碳排放。工业组:水泥制造、钢铁生产等工业工艺会直接释放大量二氧化碳,其中石灰石(碳酸钙)的分解是水泥生产过程碳排放的关键环节,城市里大量建筑使用的混凝土水泥,就带来了可观的排放。交通组:汽车、飞机、船舶等交通工具燃烧化石燃料,是交通运输领域碳排放的主要来源,而且近年来这一领域的排放增速还在不断加快。森林与农业组:森林砍伐会从两个途径增加碳排放,一是树木减少、吸收二氧化碳的能力下降,二是被砍伐木材在燃烧或分解过程中会释放二氧化碳;农业生产中,养殖动物的肠道发酵会产生甲烷,粪便处理过程也会释放温室气体,同样不容忽视。
教师追问:通过刚才的探究,你发现人类活动排放二氧化碳有什么共同特点?
学生:大多与燃烧有关,而且都和人类的生产生活紧密相连。
教师小结:与自然排放不同,人类活动的排放大多来自含碳燃料的燃烧和特定的工业过程,排放量随着社会发展快速增长,是打破碳循环平衡的主要因素。
【设计意图】以小组任务驱动,引导学生主动探究人类活动的碳排放途径,将抽象的教材知识与发电、取暖、交通、建筑、养殖等真实生活场景建立联系,突破本课难点,增强学生的代入感与责任感。
六、板书设计
课题:二氧化碳的排放
一、自然排放途径
呼吸作用 微生物分解残体 火山爆发 海洋释放(海气交换、弱酸分解)
二、人为排放途径
化石燃料燃烧(最主要:发电、取暖、交通) 工业生产(水泥、钢铁) 交通运输 森林砍伐 农业(养殖、粪便)
三、排放趋势:快速增长,能源、工业、交通为三大来源
升华:低碳行动,从我做起
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