内容正文:
《二氧化碳对环境的影响》教学设计
版本:北京版九年级化学上册
单元:第六章 开展低碳行动
课题:第一节 二氧化碳对环境的影响
课时:1 课时
一、课标依据
依据 2022 版义务教育化学课程标准:认识自然界中的碳循环;知道二氧化碳是产生温室效应的主要气体;辩证认识二氧化碳,二氧化碳不是污染物,过量排放会引发全球变暖;了解温室效应带来的环境危害;初步树立低碳、保护环境的意识,认识化学在解决环境问题中的价值。
二、教材分析
本章主题为开展低碳行动,本节课为本章开篇。学生前面已经学习二氧化碳性质、化学变化、质量守恒,本节课跳出物质性质,从环境视角认识二氧化碳,辩证看待二氧化碳的利与弊,认识自然界碳循环动态平衡,理解温室效应原理、过量排放带来的环境问题,为本章后续学习碳排放、低碳行动、碳中和奠定基础。
主线:数据情境导入→自然界碳循环→温室效应(正常作用、加剧后的危害)→辩证认识 CO₂→分析温室气体;初步思考降低大气 CO₂浓度思路。
教学重点:自然界碳循环;温室效应的成因与危害;辩证认识二氧化碳。
教学难点:理解正常温室效应与温室效应加剧的区别;理解碳循环的动态平衡;区分 CO₂不属于空气污染物。
三、学情分析
已有基础:知道 CO₂的性质;了解光合作用、呼吸作用;掌握化石燃料燃烧生成二氧化碳;具备一定图表阅读能力;能从元素、化学变化视角分析物质转化。
学习障碍
误区:二氧化碳属于空气污染物;温室效应完全是有害现象。
不能区分:天然碳循环平衡,人类活动打破平衡,造成温室效应加剧。
难以理解:温室效应原理(短波太阳光可以进入,地面长波辐射热量被 CO₂截留)。
容易混淆温室气体,只知道二氧化碳,不清楚甲烷、臭氧等也是温室气体。
四、学习目标
化学观念:认识自然界碳循环,知道二氧化碳参与生物圈物质循环;理解温室效应原理,区分正常温室效应与温室效应加剧;辩证认识二氧化碳,二氧化碳本身无毒、不是污染物,过量排放会带来环境问题。
科学思维:阅读气温、CO₂浓度变化曲线图,分析两者关联;用碳循环模型,推理人类活动如何打破碳平衡,培养证据推理与模型认知。
科学探究与实践:小组研读资料、图表,合作梳理碳循环途径;分析资料,归纳温室效应加剧的危害。
科学态度与责任:认识全球变暖带来的生态危机,理解 “低碳” 的意义,树立人与自然和谐共生观念,知道个人行为可以影响大气中二氧化碳含量。
五、评价任务(教学评一体化)
评价任务 1:绘制自然界碳循环简图,口头说出碳的消耗与产生途径(对应目标 1、2)。
评价任务 2:结合资料,区分正常温室效应和温室效应加剧,说出危害(对应目标 1、3)。
评价任务 3:课堂习题,辨析 CO₂是不是污染物、温室效应相关判断题(对应目标 2、4)。
六、教学重难点
重点:自然界碳循环;温室效应成因与加剧带来的危害;辩证认识二氧化碳。
难点:温室效应原理;碳循环动态平衡;区分 CO₂不是空气污染物。
七、教学准备
多媒体课件、近百年大气 CO₂浓度与全球气温变化曲线图;碳循环示意图;温室效应动画视频;任务学习单。
八、教学过程
环节 1:情境导入,任务驱动(5min)
展示数据图表:工业革命以来大气二氧化碳浓度变化、全球平均气温变化曲线。
教师设问:二氧化碳在空气中含量很低,为什么全球都在关注二氧化碳排放?二氧化碳是有害气体吗?是不是污染物?引出课题《二氧化碳对环境的影响》。
出示本节课学习目标与评价任务。
简单回顾:二氧化碳有利一面 —— 光合作用原料、灭火、制汽水;过量,会对环境产生负面影响。
环节 2:新知探究 1 自然界的碳循环(14min)
小组阅读资料,讨论:自然界中二氧化碳从哪里产生,又被哪些过程消耗?
师生共同梳理碳循环途径:
✅ 产生 CO₂(碳排放):动植物呼吸作用;化石燃料燃烧;微生物分解动植物遗体。
✅ 消耗 CO₂(碳吸收):绿色植物光合作用;海水溶解吸收。
讲解:自然状态下,碳的释放和吸收大体平衡,大气中 CO₂含量保持相对稳定,这就是碳循环动态平衡。
小组任务:在任务单绘制碳循环简图,小组互相检查(评价任务 1)。
追问:工业革命之后,平衡被打破的原因?
学生回答:大量开采燃烧煤、石油、天然气,大量排放 CO₂;乱砍滥伐,森林减少,光合作用吸收 CO₂变少,排放>吸收,大气 CO₂浓度持续升高。
环节 3:新知探究 2 温室效应原理,正常温室效应与加剧(15min)
播放温室效应动画。
讲解原理:太阳光短波辐射穿过大气到达地面,地面受热释放长波红外热量;大气中的 CO₂、甲烷等温室气体,可以截留地面向外辐射的热量,像温室玻璃一样保温,这个现象叫温室效应。
正常温室效应:是有益的!若无温室效应,地表温度过低,地球不适合生命生存。
温室效应加剧:大气温室气体过多,截留热量过多,全球平均气温上升,也就是全球变暖。
温室气体种类:CO₂(最主要)、甲烷、臭氧、一氧化二氮等。
小组讨论,归纳温室效应加剧带来的危害:
① 两极冰川融化,海平面上升,沿海城市被淹没;
② 土地沙漠化,耕地减少,农业减产;
③ 极端天气增多(高温、暴雨、干旱);
④ 破坏生物栖息地,生物多样性下降。
小组汇报(评价任务 2)。
环节 4:新知探究 3 辩证认识二氧化碳(6min)
组织小组辩论讨论:二氧化碳是 “坏气体” 吗?
师生总结:
二氧化碳无毒,不属于空气污染物。
利:光合作用原料,维持生命循环;可灭火、化工原料;
弊:排放过量,造成温室效应加剧,引发全球变暖。
核心逻辑:不是 CO₂本身有害,是大气中 CO₂含量超标,打破碳平衡,带来环境问题。
教师过渡:既然问题来自过量排放,那么如何减少大气二氧化碳,开启低碳行动?引出本章主题。
环节 5:课堂小结(2min)
梳理:自然界碳循环;温室效应原理;正常温室效应有益,过量加剧带来危害;CO₂不是空气污染物,辩证看待物质。
环节 6:当堂评价检测(3min)
任务单习题:碳循环填空;温室效应判断;辨析 CO₂是否属于污染物(评价任务 3)。
作业布置
基础作业:整理碳循环途径、温室效应危害;完成课后习题。
拓展作业:调查家庭生活中的二氧化碳排放来源,简单记录,为下一节课低碳行动做准备。
板书设计
6.1 二氧化碳对环境的影响
一、自然界碳循环
产生:呼吸、化石燃料燃烧、微生物分解
消耗:光合作用、海水吸收
自然状态:动态平衡;人类活动打破平衡,CO₂增多
二、温室效应
原理:温室气体截留地面热量
✅正常温室效应:维持地球适宜温度,有益
❌温室效应加剧(全球变暖):冰川融化、海平面上升、极端天气、土地荒漠化
温室气体:CO₂、CH₄、O₃等
三、辩证看待 CO₂
CO₂不是空气污染物、无毒;
过量排放→温室效应加剧
九、教学反思(课后填写)
本节课最核心是破除学生两大误区:二氧化碳是污染物;温室效应完全有害。教学要用图表和动画帮助学生区分 “温室效应” 和 “温室效应加剧”。
碳循环是模型认知的重点,让学生自主绘制简图,帮助学生建立物质循环观念,串联生物与化学跨学科知识。
本节课属于第六章开篇,重在铺垫,不深入讲解低碳方案,把行动方案留到后续课时,体现单元逻辑:认识影响→认识排放→开展低碳行动。
多利用真实数据,增强说服力,培养学生基于数据证据分析环境问题的习惯,落实科学态度与社会责任。
十、预设问题与答疑
Q:二氧化碳属于空气污染物吗?
A:不属于。空气污染物指一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等。CO₂是空气固有成分,无毒;过量排放带来温室效应,不属于空气污染。
Q:温室效应是不是一定有害?
A:不是。天然温室效应维持地表温度,生命才能生存;温室效应加剧,也就是温室气体过多造成全球变暖,才会带来环境危害。
Q:森林砍伐为什么会加剧温室效应?
A:绿色植物光合作用消耗二氧化碳,森林减少,二氧化碳吸收量下降;同时树木本身含碳,砍伐焚烧树木,会额外释放二氧化碳。
Q:温室气体只有二氧化碳吗?
A:不是,甲烷、臭氧、一氧化二氮也属于温室气体,二氧化碳是对全球变暖影响最大的温室气体。
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