自然界中的碳循环（教学设计）-2024沪教版九年级化学上册

第3节自然界中的碳循环

教学目标

一、知识目标

1.分析二氧化碳的性质，说明其对自然界和人类生产生活的影响。

2.以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中的相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义。

3.了解碳达峰、碳中和的含义，知道低碳行动的措施。

二、核心素养目标

1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识自然界中二氧化碳的循环、温室效应等现象，从微观角度理解二

氧化碳在碳循环中的作用。

2.科学态度与社会责任：通过了解全球变暖的原因和危害，初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节

能减排、绿色低碳的生活方式。

教学重难点

一、教学重点

1.自然界中二氧化碳的循环、二氧化碳对生活和环境的影响、碳达峰和碳中和的含义及低碳行动措施。

二、教学难点

1.理解碳循环对维持生态平衡的重要意义，以及如何从化学角度为实现“双碳”目标贡献力量。

教材分析

本节教学内容出自沪教版2024年版九年级化学上册第五章第三节《自然界中的碳循环》。碳循环是

自然界物质循环的重要组成部分，它与氧循环、水循环等共同维持着地球的生态平衡，在整个化学知识

体系中具有重要地位。同时，碳循环与社会热点“碳达峰、碳中和“紧密相关，具有很强的时代性和现实意

义,

教材首先以“淀粉革命：二氧化碳合成淀粉”这一前沿科技成果引入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。接

着详细介绍了自然界中二氧化碳的产生和消耗途径，让学生认识到物质在自然界中的相互转化。然后阐

述了二氧化碳对人体的影响、温室效应的概念、成因和危害，引导学生关注环境问题。最后介绍了全球

应对气候变化的行动以及中国的“双碳”目标和低碳行动措施，培养学生的社会责任感和环保意识。教材内

容编排由浅入深，从自然现象到科学原理，再到社会热点，符合学生的认知规律。

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学情分析

教学对象是九年级的学生，他们已经具备了一定的化学基础知识，如二氧化碳的性质、光合作用等,

这为本节课的学习奠定了基础。在思维能力方面，九年级学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的阶段,

他们对直观、生动的现象比较感兴趣，但对于抽象的概念和原理理解起来可能存在一定困难。

在生活经验方面，学生对温室效应、全球变暖等环境问题有一定的了解，但可能并不清楚这些问题与碳

循环之间的内在联系。同时，学生在口常生活中也有一定的节能减排意识，但缺乏系统的知识和有效的

行动方法。

基于以上学情，在教学过程中应充分利用学生已有的知识和生活经验，通过直观的图片、视频等资

料，格助学生理解抽象的概念和原理。同时，要引导学生枳极参与讨论和探究活动，培养他们的思维能

力和解决问题的能力。此外，还应结合社会热点，让学生认识到化学与社会的紧密联系，增强他们的社

会责任感和环保意识。

教学过程

教学环节一新课导入

【播放视频】同学们，老师先给大家播放一段视频。（播放关于“淀粉革命：二氧化碳合成淀粉”的科普

视频，展示二氧化碳合成淀粉的过程、意义等内容）

【提出问题】视频看完了，大家想一想，二氧化碳合成淀粉这项技术有什么了不起的地方呢？给大家一

点时间思考，然后大胆地发表自己的看法。（引导学生思考并发言，学生可能会提到解决粮食危机、减

少碳排放等方面）

【深入引导】大家说得都很有道理。这项技术一是可以解决粮食危机，缓解耕地紧张，减少化肥、农业

对环境的危害；二是可以减少碳排放，缓解气候问题；三是可以成为外太空探索的有效保障。这让我们

看到了二氧化碳的新用途，也感受到了它在自然界和人类生活中的重要影响。那联系我们所学知识和日

常生活•，大家能列举出自然界中的二氧化碳是如何循环的吗？

【设计意图】

।.激发学生兴趣：通过播放生动有趣的科普视频，展示最新的科技成果，能迅速吸引学生的注意力，激发

他们对化学知识的好奇心和探索欲望，提高课堂参与度。

2.联系实际应用：以二氧化碳合成淀粉这一实际应用为例，让学生直观地感受到化学知识在解决实际问题

中的重要作用，使抽象的化学知识变得具体而有趣，增强学生对化学学科的认同感。

3.引发思考，导入新课：从视频内容引出关于二氧化碳合成淀粉的意义以及自然界中二氧化碳循环的问题,

自然地过渡到本节课的主题——自然界中的碳循环，让学生带着问题去探索新知识，明确学习方向，提

高学习的主动性和积极性。

教学环节二自然界中的二氧化碳

活动一自然界中的碳循环

【情景引入】

同学们，现在有一项很厉害的科研成果——淀粉革命，也就是二氧化碳合成淀粉。这一成果意义非凡，

一是可以解决粮食危机，缓解耕地紧张，减少化肥、农药对环境的危害；二是可以减少碳排放，缓解气

候问题；三是可以成为外太空探索的有效保障。那大家联系所学知识和日常生活，思考一下自然界中的

二氧化碳是如何循环的呢？

【师生活动】

教师引导：展示自然界中碳循环的示意图，向学生提问：“从图中我们可以看到一氧化碳在自然界中有

产生和消耗的过程，那大家先思考一下二氧化碳在自然界中产生的途径有哪些呢？”

学生思考并回答：学生可能会回答呼吸作用、燃料燃烧等。教师对学生的回答进行补充和完善，总结

出二氧化碳产生的途径主要有呼吸作用、微生物分解、燃料燃烧。

教师追问：那二氧化碳在自然界中消耗的途径乂有哪些呢？

学生思考并回答：学生可能会回答光合作用。教师进一步讲解，除了光合作用，水体也能溶解一部分

二氧化碳。总结出二氧化碳消耗的途径主要有光合作用、水体溶解。

教师总结：在黑板上列出表格，将二氧化碳产生和消耗的途径进行对比展示，强调碳循环对维持自然

界生态平衡的重要意义。

【设计意图】

通过前沿的科研成果引入，激发学生的学习兴趣。利用示意图和问题引导的方式，让学生自主思考和总

结二氧化碳在自然界中的循环过程，培养学生的观察能力和归纳总结能力。

【对应训练1】

下列属于自然界中二氧化碳产生途径的是（）

A.光合作用

B.水体溶解

C.微生物分解

D.植物吸收

【答案】C

【解析】光合作用和植物吸收是二氧化碳的消耗途径，水体溶解是二氧化碳在自然界中的一♦种存在和转

化方式，微生物分解会产生二氧化碳，所以选C。

【对应训练2】

二氧化碳在自然界中的消耗途径不包括（）

A.光合作用

B.呼吸作用

C.水体溶解

D.被某些矿物质吸收

【答案】B

【解析】呼吸作用是产生二氧化碳的途径，而光合作用、水体溶解以及被某些矿物质吸收都可以消耗二

教师讲解：展示温室效应的原理示意图，向学生解释大气中的二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜一

样，既能让阳光透过，又能吸收地面散发的热量，起到了使地球升温的作用，这种现象叫作温室效应。

同时介绍常见的温室气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氨氯代烷（商品名为氟利昂）等。

教师引导讨论：组织学生讨论全球变暖的原因，展示相关的图片和资料，如工业生产中大量燃烧化石

燃料、森林被乱砍滥伐等。

学生讨论并回答：学生可能会回答工业的高速发展导致化石燃料消耗增加、森林减少等。教师进行总

结，全球变暖的原因主要有两个方面：一是人类消耗的化石燃料急剧增加，排入大气中的二氧化碳越来

越多；二是能够吸收二氧化碳的森林因为人类的乱砍滥伐和天灾等因素不断减少。

教师提问：“那全球变暖会带来哪些危害呢？”

学生思考并回答：学生可能会回答冰川融化、海平面升高等。教师对学生的回答进行补充和完善，总

结出全球变暖的危害主要有导致两极的冰川融化，使海平面升高，可能淹没部分沿海城市；使土地沙漠

化，造成农业减产；使暴雨等极端天气事件发生的频率和强度增大，导致旱涝灾害加剧；影响自然生态

系统,改变生物多样性。

【设计意图】

通过展示示意图和组织讨论的方式，让学生深入理解温室效应的原理和全球变暖的原因及危害，培养学

生的环保意识和社会责任感。

【对应训练1】

下列气体不屈于温室气体的是（）

A.二氧化碳

B.氧气

C.甲烷

D.臭氧

【答案】B

【解析】常见的温室气体有二氧化碳、臭氧、甲烷、一氧化二氮、氟氯代烷等，氧气不属于温室气体，

所以选B.

【对应训练2】

下列关于全球变暖原因的说法不正确的是（）

A.工业发展导致化石燃料消耗增加

B.森林减少会使二氧化碳吸收量减少

C.汽车尾气排放不会导致全球变暖

D.人类活动是导致全球变暖的重要原因

【答案】C

【解析】汽车尾气中含有二氧化碳等温室气体，会导致全球变暖，A、B、D选项说法均正确，所以选Co

教学环节三碳达峰碳中和目标的实现

活动一全球应对气候变化的行动及中国“双碳”目标

【情景引入】

同学们，随着全球变暖问题的日益严重，世界各国都在积极采取行动应对气候变化。大家知道有哪些国

际行动吗？我国在应对气候变化方面又有怎样的担当呢？

【师生活动】

教师讲解：介绍《巴黎协定》的相关内容，提出把全球平均气温较工业化前水平升高控制在2℃以内,

并为把升温控制在1.5%：之内而努力。

教师强调：我国明确提出了减排目标，即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年

前实现碳中和。解释碳达峰、碳中和的含义，碳达峰是指二氧化碳排放最达到历史最高值，然后经历平

台期进入持续下降的过程；碳中和是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体

排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放

【设计意图】

让学生了解全球应对气候变化的国际行动和我国的“双碳”目标，增强学生的国家自豪感和责任感.

【对应训练1】

我国提出的“双碳”目标是指（）

A.碳达峰和碳减排

B.碳达峰和碳中和

C.碳中和和碳循环

D.碳循环和碳减排

【答案】B

【解析】我国提出的“双碳”目标是指二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳

中和，所以选B。

【对应训练2】

下列关于碳达峰和碳中和的说法正确的是（）

A.碳达峰是指二氧化碳排放量•直上升

B.碳中和是指完全不排放二氧化援

C.实现碳达峰和碳中和与我们每个人都有关系

D.碳达峰和碳中和只与国家政策有关，与企业和个人无关

【答案】C

【解析】碳达峰是指二氧化碳排放量达到历史最高值后开始下降，A选项错误；碳中和是指通过植树造

林、节能减排等形式抵消自身产生的二氧化碳排放量，并非完全不排放，B选项错误；实现褛达峰和碳中

和需要全社会的共同努力，与我们每个人都有关系，C选项正确，D选项错误。

活动二低碳行动的措施

【情景引入】

同学们，实现碳达峰和碳中和目标，需要我们采取一系列的低碳行动。那大家想一想，我们在日常生活

和社会牛产中可以采取哪叱措施来减少碳排放呢？

【师生活动】

教师引导讨论：组织学生分组讨论低碳行动的措施，提示学生从能源利用、森林保护、二氧化碳处理

等方面进行思考。

学生讨论后代表发言：学生.可能会提出减少使用化石燃料、使用清洁能源、植树造林等措施。

教师总结：对学生的回答进行补充和完善，总结出低碳行动的措施主要有：世界各国签署限制二氧化

碳排放的国际公约，并严格执行；促进节能产品和技术的开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率;

大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林；减少使用化石燃料，更多地利用太阳能、风能等清洁能源（不能禁

止）：采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。

教师讲解：详细介绍二氧化碳的捕集、利用与封存技术，说明这一过程主要利用了二氧化碳的物理性

质和化学性质。

【设计意图】

通过分组讨论的方式，培养学生的团队合作能力和创新思维。让学生了解低碳行动的具体措施，引导学

生在日常生活中践行低碳生活方式。

【对应训练1】

下列不属于低碳行动措施的是（）

A.大力发展火力发电

B.推广使用太阳能热水器

C.植树造林

D.采用二氧化碳捕集技术

【答案】A

【解析】大力发展火力发电会消耗大量的化石燃料，排放大量的二氧化碳，不属于低碳行动措施；推广

使用太阳能热水器、植树造林、采用二氧化碳捕集技术都有利于减少碳排放，属于低碳行动措施，所以

选A。

【对应训练2】

下列关于二氧化碳捕集、利用与封存技术的说法正确的是（）

A.该技术只利用了二氧化碳的物理性质

B.该技术只利用了二氧化碳的化学性质

C.该技术既利用了二氧化碳的物理性质，又利用了其化学性质

D.该技术与二氧化碳的性质无关

【答案】C

【解析】二氧化碳的捕集、利用与封存过程中，捕获、压缩等环节利用了二氧化碳的物理性质，作为工

业原料利用等环节利用了二氧化碳的化学性质，所以选Co

6

课堂小结

燃烧

解、

、分

呼吸

途径

自然界「产生

环-

「碳循

体溶解

、水

作用

光合

途径

中的二L消耗

自然氧化碳

界中

的影响

体健康

-co2对人

的碳

一匚黑

效应

循环-温室

■双碳

含义

中和的

、碳

达峰

目标丁碳

起

我做

，从

生活

低碳

设计

板书

循环

的碳

界中

自然

第3节

化碳

二氧

中的

然界

一、自

环

1.碳循

烧

料燃

解、燃

生物分

用、微

呼吸作

途径：

。产生

解

体溶

、水

作用

光合

途径：

。消耗

影响

康的

体健

对人

2,CO

2

吸

，呼

志不清

上（神

%以

）；8

眩晕

头痛、

喘、

（气

%-5%

）；4

心悸

头昏、

闷、

（气

：1%

与影响

。含量

）

致死亡

止，以

逐渐停

试验

灯火

深井

窖和

启菜

未开

气；久

通风换

密集处

：人群

意事项

。注

室效应

3.温

。概念

烷

氯代

0、氟

、