6.3碳达峰与碳中和第1课时教学设计-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

第三节　碳达峰与碳中和 第1课时　了解自然界中的碳循环　认识二氧化碳的性质 新课导入　　 　　[情境导入] 一个男孩想将半个没吃完的西瓜放入自家久未开启过的菜窖中,半个多小时后没见男孩出来,其父母先后进入菜窖查看,结果无一人生还。是什么夺去了一家三口的性命呢? [谜语导入] 有一种物质,农民伯伯说它是“植物的粮仓”,消防官兵赞美它是“灭火先锋”,建筑师称它为“天然的粉刷匠”,环境学家则认为它是造成全球变暖的“罪魁祸首”。你们知道“它”是什么吗? [问题导入] 随着工业的不断发展,大气中的氧气是否会越来越少,最终被二氧化碳所取代呢?二氧化碳不能供给呼吸,如果将二氧化碳从大气中除掉,对生命活动会有怎样的影响呢? [情境导入] 如果没有二氧化碳,那就没有光合作用,绿色植物便不会存在,人和其他动物也就失去了生存基础。你了解碳循环的意义吗? 教学建言　　 　　[建言1] 对空气中二氧化碳含量随时间的变化曲线分析 教师可结合图片引导学生对自己所居住地区大气中CO2的含量变化情况加以推测。还要使学生认识到科学研究是一项艰苦而又富有意义的工作,长达几十年的时间跟踪测定大气中的二氧化碳含量,不断重复观测、记录,过程可能是枯燥乏味的,然而研究结果却为人类敲响了保护自然环境的警钟,意义十分重大。 [建言2] 有关二氧化碳的密度比空气大这一实验的处理策略 方法一　联系生活实际提出问题:为什么低洼处二氧化碳含量高些?进入久未开启的菜窖,为什么要做灯火试验,这一实验说明了二氧化碳有哪些性质? 方法二　设计实验如图,取一个鼓足空气的小气球,放在烧杯里,通入足量的二氧化碳。片刻后小气球就乖乖上浮,悬在烧杯中央。这是为什么呢?(此实验既涉及二氧化碳的制取,又探究了二氧化碳的密度比空气大的性质) 方法三　想一想实验室用什么方法收集二氧化碳?能否用排水法收集?这些都体现了二氧化碳的哪些性质? [建言3] 二氧化碳和水反应的处理策略 (1)首先,向盛有二氧化碳的透明矿泉水瓶中加入半瓶蒸馏水,然后向其中通入一会儿二氧化碳,最后滴加几滴紫色石蕊试液,观察紫色石蕊试液颜色有何变化? (2)根据此实验,同学们猜猜使紫色石蕊试液变红的物质可能有哪些? (3)如何采用控制变量法设计实验验证你的猜想? 情境素材建议　　 【新课标情境素材建议】 溶洞里奇妙的石笋和钟乳石 许多同学可能参观过溶洞吧?你一定会为溶洞里千姿百态的石笋和钟乳石而惊叹不已。你是否思考过它们是怎样形成的呢?原来,形成石灰岩地区溶洞岩石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时,会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],这也是导致自然界中水的硬度较大的重要原因。溶有碳酸氢钙的水遇热或减压时,溶解在水里的碳酸氢钙又会逐渐分解成难溶的碳酸钙沉积下来,同时产生二氧化碳和水。 上述的变化是一个十分缓慢、长年累月积累的过程。那么,为什么又有石笋、钟乳石和石柱的不同呢?原来洞顶的水在缓慢向下渗漏时,水中的碳酸氢钙发生分解,有的沉积在洞底,慢慢地形成石笋,有的残留在洞顶,渐渐地形成钟乳石,当石笋和钟乳石逐渐相连时就形成了石柱。 由于溶有碳酸氢钙的水遇热或减压时,溶解在水里的碳酸氢钙会逐渐分解成难溶的碳酸钙沉积下来,从而使水中的可溶性钙的化合物又有所减少,水的硬度降低,这也正是我们日常生活中用煮沸的方法来降低水的硬度的原理之一。 请回答下列问题。 (1)石笋和钟乳石的主要成分是　CaCO3　(用化学用语表示)。  (2)溶洞附近水源中的水硬度较大的原因之一是　石灰岩中的碳酸钙与水和二氧化碳反应生成溶解性较大的碳酸氢钙,使水中含钙化合物增多　。  (3)通过煮沸的方法降低水的硬度与钟乳石的形成过程有着相同的原理,请用化学方程式表示这一过程:　Ca(HCO3)2CaCO3↓+CO2↑+H2O　。  (4)小强由上面的材料联想到了在学习二氧化碳的性质时,做了向澄清石灰水中通入二氧化碳的实验,刚通入二氧化碳时,发现澄清的石灰水变浑浊了,他想,如果继续通入二氧化碳至过量,则可观察到的现象是　溶液变澄清　。  视频资源　　 　　[视频1] 倾倒二氧化碳 　　[视频2] 二氧化碳的溶解性实验 　　[视频3] 二氧化碳与水反应 板书设计　　 　　[设计1] 　　[设计2] [设计3] 一、了解自然界中的碳循环 1.二氧化碳的产生途径 (1)人和动植物的呼吸作用 (2)微生物的分解作用 (3)煤、石油和天然气等含碳燃料的燃烧 2.二氧化碳的消耗途径 (1)植物的光合作用 (2)水体的溶解 二、二氧化碳的性质与用途 1.物理性质:无色、无味气体,能溶于水,密度比空气大,二氧化碳固体俗称干冰 2.化学性质: (1)不燃烧,不支持燃烧 (2)与水反应:CO2+H2OH2CO3 碳酸不稳定,易分解:H2CO3H2O+CO2↑ (3)使澄清石灰水变浑浊:CO2+Ca(OH)2CaCO3↓+H2O(用于检验CO2) 3.用途 课后习题变式　　 1.[1题变式　考查形式] 下列有关二氧化碳的实验中,只能证明其物理性质的实验是 (　　) [答案] A [解析] 二氧化碳可以像倒水一样倾倒,最终杠杆左高右低,说明其密度比空气的大,只能证明二氧化碳的物理性质;石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,蜡烛自下而上依次熄灭,证明二氧化碳的密度比空气大的物理性质和不支持燃烧、不能燃烧的化学性质;二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,石灰水变浑浊,瓶内压强减少,使塑料瓶变瘪,是二氧化碳的化学性质;二氧化碳与水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红,是二氧化碳的化学性质。 2.[2题变式　应用情境] “双碳”即碳达峰、碳中和,落实双碳行动,共建美丽家园。下列做法与该理念不相符的是 (　　) A.植树造林　　　　　　　　　　　　　B.大量使用一次性用品 C.乘坐公共交通出行 D.为了节约用纸,纸张双面打印 [答案] B 3.[3题变式　考查形式] 鉴别氧气、二氧化碳和空气的方法正确的是 (　　) A.观察气体的颜色 B.分别倒入少量的澄清石灰水,振荡 C.分别将点燃的小木条伸入集气瓶中 D.分别将带火星的小木条伸入集气瓶中 [答案] C 4.[4题变式　应用情境] 自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳循环来实现的,请结合图分析并回答下列问题。 (1)自然界产生CO2途径有　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　(任写两点)。  (2)图中自然界CO2的消耗途径有两种,其中主要是植物的光合作用,反应的化学方程式表示为6H2O+6CO2C6H12O6+6Y,据此推断Y的化学式为　　　　;写出另一种消耗CO2的化学反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　;这两个反应的反应物相同,但得到的产物却完全不同,原因是　 。  (3)二氧化碳在生产生活中的运用非常多,下列用途中同时涉及二氧化碳的物理性质和化学性质的是　　　　。  A.植物的光合作用 B.食品的冷藏运输 C.碳酸型饮料 D.二氧化碳灭火 (4)任何物质都有两面性,CO2对人类的正面影响是促进植物的光合作用等,不利影响有　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　(任写一点)。  [答案] (1)化石燃料燃烧　动植物呼吸　(2)O2　H2O+CO2H2CO3　反应条件不同　(3)CD (4)二氧化碳排放过量会造成温室效应加剧 课后习题答案　　 　　[P151练习与应用·参考答案] 1.A　2.A 3.可以使用澄清的石灰水、带火星的木条、燃着的木条、紫色石蕊试液等等,合理即可。 4.(1)空气中二氧化碳含量的变化整体呈现了逐年上升的趋势。 (2)同一年度内,空气中冬季二氧化碳含量高,夏季含量低;主要是因为冬季植物光合作用减弱,生活取暖燃烧化石燃料、产生大量二氧化碳的缘故。 (3)主要有呼吸作用、化石燃料燃烧等。 1 学科网（北京）股份有限公司 $