跨学科实践活动5 基于碳中和理念设计低碳行动方案（教学设计） 化学新教材人教版九年级上册

年级

初三

学科

化学

课型

新授课

教材

人教版  第六单元 跨学科实践活动  第1课时

教学目标

1.能准确阐述碳达峰、碳中和的定义，了解温室效应增强的环境危害，认识低碳行动的现实意义。

2.结合CO2的化学性质，掌握CO2产生、吸收的常见反应，理解自然界碳循环的基本途径。

3.能从个人生活、国家政策两个层面梳理碳减排、工业碳捕捉的常见措施，独立设计符合生活实际

4.宏观辨识与微观探析：从CO2的宏观性质出发，结合元素守恒观念理解碳中和“净零排放”的本质，能从化学角度解释低碳行动的核心原理。

5.科学探究与创新意识：能依据碱液吸收CO2的原理，设计简单实验测定不同环境的CO2含量，验证人类活动对大气CO2含量的影响，提升跨学科实践探究能力。

6.科学态度与社会责任：认同我国“2030碳达峰、2060碳中和”目标的战略意义，初步形成节能低碳、节约资源、保护环境的态度，主动践行低碳生活方式，体会化学在生态环境治理中的应用价值。的可落地低碳行动方案。

教学重点

碳达峰、碳中和的核心概念；低碳行动的化学原理；低碳行动方案的设计。

教学难点

结合CO2的性质理解碳减排、碳捕捉的原理；设计科学可行、贴合生活实际的低碳行动方案。

教材分析

本节教学内容源于人教版九年级上册第六单元《碳和碳的氧化物》配套跨学科实践活动，是学生完成碳单质、二氧化碳性质、自然界碳循环等核心知识学习后的拓展应用模块，承载着落实义务教育化学课标“跨学科实践活动”要求的重要功能，是联结化学知识与社会热点、生活实际的关键载体，对发展学生“科学态度与社会责任”核心素养有不可替代的价值。

按照课标要求及初中化学教学的实际需要，本节内容围绕“设计低碳行动方案”的核心任务展开，逻辑层级清晰：首先结合我国“双碳”目标引入真实情境，依次拆解“认识碳达峰碳中和”“探究CO₂含量测定方法”“梳理碳循环与CO₂的产生、吸收路径”“设计低碳行动方案”四

个子问题，配套典型例题与巩固练习，既巩固了二氧化碳性质、化学方程式书写等课内核心知识，又引导学生建立“化学知识解决实际社会问题”的思维路径，渗透低碳环保的生活理念。

学情分析

教学对象为九年级学生，此时学生已经完成第六单元碳和碳的氧化物相关知识的系统学习，掌握了二氧化碳的性质、自然界碳循环、化学方程式书写等基础化学知识，具备学习本节内容的知识储备；同时“碳达峰”“碳中和”作为社会热点，学生在日常生活、新闻报道中已有初步认知，对贴近生活的实践类探究任务兴趣较高，有较好的学习内驱力。

但学生仍存在认知短板：一是对“双碳”的概念内涵理解较为浅显，容易将低碳行动片面等同于“减少二氧化碳排放”，对碳捕捉、碳循环的作用认知不足；二是跨学科整合知识的能力较弱，难以主动将课内化学知识（如碱液吸收CO₂的反应）、生物光合作用、地理气候变暖等内容关联起来，设计方案时容易出现脱离实际、考虑维度单一的问题。教学中需要结合学生已有的生活经验搭建学习脚手架，引导学生逐步完成方案设计，在实践中深化对低碳理念的认同。

教学过程

教学内容

设计意图

课堂导入

【现场演示+互动提问】同学们，上课前老师先做个小调查：大家有没有感觉到最近几年的夏天越来越热，极端天气也变多了？比如咱们本地去年出现的连续一周40℃高温、前两年雨季的城市内涝，还有新闻里常报道的极地冰川融化、沿海低地被淹没的消息，有没有同学对这些现象有印象？（留1-2分钟让学生举手分享自己的亲身感受）

【引出背景】大家说的这些现象，其实都和大气中二氧化碳含量过高导致的温室效应加剧密切相关。为了应对全球气候变暖的共性问题，咱们国家在2020年就明确提出了2030年“碳达峰”、2060年“碳中和”的双碳目标，这也是我们每一个中国公民都要参与的环保行动。

【过渡设问】前面我们已经学习了二氧化碳的性质、自然界的碳循环相关的化学知识，今天这节跨学科实践课，就请大家一起化身“低碳设计师”，用我们学到的化学知识，结合生活实际，设计可行的低碳行动方案，为实现双碳目标贡献自己的力量。

1.激发参与兴趣：以学生亲身感知的极端天气、生活体验为切入点，问题贴近生活实际，容易引发学生的共鸣，激发表达欲，快速拉进学生与本节课主题的距离，提高课堂参与度。

2.衔接新旧内容：由温室效应的诱因关联已学的二氧化碳性质、碳循环的相关知识，唤醒学生的已有知识储备，为后续运用化

学知识梳理碳减排、碳捕捉的原理做好铺垫，自然过渡到本节课的实践主题。

3.落实素养目标：通过介绍我国的双碳战略目标，引导学生体会化学在解决全球环境问题、助力国家发展中的重要作用，同时渗透跨学科思维，引导学生意识到可以整合化学、生物、地理等多学科知识解决实际问题，建立“化学服务生活”的认知，培养学生的社会责任意识，契合本节课的课标定位与跨学科实践的活动属性。

环节一基于碳中和理念设计低碳行动方案

任务一  认识低碳行动、碳达峰、碳中和

【情景引入】要设计科学的低碳行动方案，首先要明确三个核心概念：碳达峰、碳中和、低碳行动。

【教师提问】

1.阅读课件内容，尝试用自己的话描述什么是碳达峰？什么是碳中和？

2.为什么我国要提出“双碳”目标？温室效应增强会带来哪些危害？

3.你在生活中知道哪些低碳做法？

【学生思考】（分组讨论3分钟后推选代表回答）

1.碳达峰就是二氧化碳排放量达到最高值后不再增长，逐步回落；碳中和就是排放的CO₂和吸收的CO₂总量相等，实现净零排放。

1.通过概念辨析，让学生准确掌握核心概念，结合生活经验思考低碳做法，初步建立低碳责任意识。