【新教材新课标】第6单元跨学科实践活动4《基于碳中和理念设计低碳行动方案》(教学课件+教学设计) -新鲁教版化学九年级上册

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【新教材新课标】第6单元跨学科实践活动4《基于碳中和理念设计低碳行动方案》(教学课件+教学设计) -新鲁教版化学九年级上册

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(共31张PPT)
鲁教版化学(新教材)九年级上册
跨学科实践活动4
基于碳中和理念设计低碳行动方案
第六元 控制燃烧
学习内容导览
设计低碳行动方案
2
估算个人碳排量
1
明·学习目标
1.精准掌握 “碳足迹” 的定义及个人碳排放(衣食住行)的计算方法,能独立完成多场景碳排放估算。
2.能依据碳中和原理,设计包含 “目标、措施、预期减排量” 的完整低碳行动方案。经历 “资料调研 — 数据建模 — 方案迭代 — 成果推广” 的实践流程,提升科研式学习与问题解决能力。
3.建立 “个人行为与全球气候紧密关联” 的认知,强化人类命运共同体的责任担当。形成 “低碳生活是可持续发展刚需” 的价值认同,主动将方案转化为长期行为习惯。
引·新课导入
大家好,我是二氧化碳,空气里不起眼的小分子。别觉得我普通,地球的生态平衡可离不开我 —— 植物靠我光合作用制造氧气,帮你们呼吸;我还能像 “小棉被” 一样锁住热量,让地球保持适宜生存的温度,这就是 “温室效应” 的小秘密。
可近几年,我的家族变得太庞大了。你们烧煤、开车、工厂生产,不断把我 “赶” 到空气中。多余的我让 “棉被” 越来越厚,地球开始发烧:冰川融化、极端天气变多,连农作物生长都受影响。
其实我不想搞破坏!只要你们多乘公交少开车、节约用电、多植树,植物会帮着 “吃掉” 多余的我。把旧物回收、践行光盘行动,也能减少我的产生。让我们一起努力,让地球的 “体温” 慢慢降下来,这样大家才能一直拥有宜居的家园呀。
二氧化碳的自述
估算个人碳排量
01
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
碳达峰与碳中和
随着全球变暖,我们的星球正面临着前所未有的挑战。高温、暴雨等极端天气事件正变得越来越频繁和猛烈,由此引发的干旱、洪涝、山火等自然灾害,严重威胁着生态系统及人类安全。而冰川消融、海平面上升、远古病毒复苏、自然界食物链断裂……将使整个地球陷入前所未有的混乱。
高温导致人体出现中暑、热射病等热相关疾病,增加心血管、呼吸、神经系统等多种疾病的发病与死亡风险。
气候变暖使水分蒸发加快,降水分布不均,干旱地区面积扩大,干旱事件频率和强度增加。
气温升高、降水减少使森林植被干燥,火灾发生频率和面积增加,破坏森林生态系统,影响生物多样性。
水循环加速,极端降水事件增多,暴雨引发洪涝灾害,,沿海地区因风暴潮、极端降雨与海平面上升的复合效应面临更高洪涝风险。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
碳达峰与碳中和
修复大气中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、国家、城市、企业等主体的碳排放由升转降。
在此过程中,碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰
达峰之后,人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡,即为碳中和。
2020年9月,我国在联合国大会上承诺:中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,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。这一承诺体现了我国的责任担当,也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。
努力实现“双碳”目标不仅是我国的责任担当,也是每个公民应承担的社会责任。2022年,我国居民消费产生的碳排放量约占全国总量的一半。从个人层面践行绿色低碳生活方式,对实现碳中和目标具有重要意义。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
碳排放溯源
基于碳中和理念设计低碳行动方案的基本思路是什么 日常生活中个人碳排放的主要来源有哪些 碳排放量是多少
个人碳排放来源
交通出行:驾驶燃油车、乘坐飞机 / 火车 / 大巴等交通工具,是个人碳排放的主要来源之一。
家庭用电:(空调、冰箱、照明等)、供暖(燃煤、燃气取暖)、燃气做饭产生的排放。
饮食消费:肉类(尤其牛肉)生产、加工、运输过程中的排放,以及食品包装、浪费带来的间接排放。
商品消费:衣物、电子产品等商品的生产、运输、使用及废弃处理过程中,转嫁到个人的隐含排放。
其他活动:旅游、娱乐等活动中产生的交通、住宿、消费相关排放。科欧插画风
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
碳排放溯源
不同于工业生产在能源消耗过程中造成的直接碳排放,个人的碳排放主要是衣食住行过程中由消费造成的间接碳排放。
研究发现,一件250g的纯棉T恤,在棉花种植过程中排放的CO 约为1kg;成衣制作环节排放的CO 约为1.5kg;从棉田到工厂再到商店的运输过程排放的CO 约为0.5kg;T恤的多次洗涤、烘干、熨烫会排放约4kg的CO 。由此,这样一件纯棉T恤的二氧化碳排放总量约为7kg,这就是纯棉T恤的“碳足迹”。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量
我们可以用一个人在一年内,因衣食住行等活动所消耗的能源,最终转化为排放到大气中二氧化碳的量,来衡量人类个体活动对于气候变化的影响。请查阅相关资料,估算自己在衣食住行方面一年所排放的二氧化碳的量。

如果每人每年每买一件衣服,相当于使用约 2.5 千克标准煤,大约产生二氧化碳 6.4 千克。假设你一年购买 5 件新衣服,那么这方面的碳排放量约为6.4×5=32千克。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量

肉类:生产 1 千克牛肉大约会排放 36.4 千克二氧化碳,若你一个月吃 2 千克牛肉,一年的牛肉碳排放量约为36.4×2×12=873.6千克。
粮食:生产 1 千克大米碳排放约为 0.5 千克二氧化碳,若你一个月吃5 千克大米,一年大米的碳排放量约为0.5×5×12=30千克。假设其他食物(如蔬菜、水果等)一年的碳排放量约为 300 千克,则饮食方面一年的总碳排放量约为873.6+3+300=1203.6千克。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量

用电:若家庭年用电量为 3000 度,按照每度电产生 0.785 千克二氧化碳计算,年碳排放量3000×0.785=2355千克。
用气:假设一年天然气使用量为 300 立方米,家用天然气二氧化碳排放量(千克)=天然气使用立方米数 ×1.9,即300×1.9=570千克。居住方面一年的总碳排放量约为2355+570=2905千克。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量

私家车:假设一辆车百公里油耗 8 升,你一年开车行驶 10000 公里,那么一年的油耗是10000÷100×8=800升,汽油的碳排放因子约为 2.3 千克二氧化碳 / 升,所以开车的碳排放量就是800×2.3=1840千克。
公共交通:假设你一年乘坐地铁 1000 公里,地铁 1 公里≈0.05 千克二氧化碳,乘坐公交车 1000 公里,公交车 1 公里≈0.1 千克二氧化碳,则公共交通的碳排放量1000×0.05+1000×0.1=150千克。出行方面一年的总碳排放量约为1840+556+150=2546千克。
飞机:若你一年乘坐 2 次长途飞机(每次飞行距离 2000 公里),乘坐飞机 1000 公里以上的二氧化碳排放量=公里数 ×0.139,则飞机出行的碳排放量为2×2000×0.139=556千克。
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量
将衣食住行各方面的碳排放量相加,32+1203.6+2905+2546=6686.6千克。所以,根据上述估算,一个人在衣食住行方面一年所排放的二氧化碳量约为 6686.6千克。
32 千克仅占 0.5%,虽影响较小,但减少不必要购买仍能实现低成本减排。
衣物消费占比最低
2905 千克占比约 43.4%,核心来自家庭用电(2355 千克),天然气使用(570 千克)占比相对次要,用电优化是居住减排核心。
居住是第一大排放源
2546 千克占比约 38.1%,私家车排放(1840 千克)是主要贡献者,远超飞机(556 千克)和公共交通(150 千克),出行方式选择对减排影响显著。
出行排放占比突出
1203.6 千克占比约 18%,其中牛肉消费占饮食排放的 72.6%,是饮食减排的关键突破口,大米及其他食物排放相对稳定。
饮食排放不可忽视
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量
通过种植树木,扩大森林面积,利用植物的光合作用来吸收二氧化碳是实现碳中和的有效途径。假如种植一棵树平均每年最多可以固碳18kg,请估算一下,你在衣食住行方面一年所排放的二氧化碳的量,需要种植多少棵树才能达到碳中和。
日常生活的消耗行为 二氧化碳排放量 需要植树的棵数
衣 每人每年每买一件衣服,大约产生CO26.4 千克 一年购买 5 件新衣服,碳排放量约6.4×5=32千克
食 一个月吃 2 千克牛肉,5 千克大米及其他蔬菜 一年的总碳排放量约为873.6+3+300=1203.6千克
住 若家庭年用电量为 3000 度,一年天然气使用量为 300 立方米 一年的总碳排放量约为2355+570=2905千克
行 一年开车行驶 10000 公里,乘坐 2 次长途飞机,乘坐地铁 1000 公里,乘坐公交车 1000 公里 一年的总碳排放量约为1840+556+150=2546千克
1.8棵
67棵
161棵
141棵
探·知识奥秘
一、估算个人碳排量
估算个人碳排量
经过粗略估算,一个人每年碳排放量大约需要种植370.8棵树才能达到碳中和。
碳中和的生态成本较高,仅依靠种树抵消现有碳排放难度大,单一方式难以高效实现碳中和目标。
高碳
现状
个人减排是实现碳中和的核心前提,减少衣食住行中的不必要排放,能大幅降低后续生态抵消的压力。
减排
核心
碳中和需要 “减排 + 抵消” 双管齐下,既要通过日常行动控制碳排放源头,也要搭配植树造林等生态措施,形成完整的碳中和闭环。
双管
齐下
设计低碳行动方案
02
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
绿色低碳不应只是一个口号,而应成为每个人的生活方式。根据上表中你的衣食住行的碳排放量,提出生活中有利于减少碳排放的低碳行为,设计你个人的低碳行动方案。
居住端核心减碳场景,目标:降低用电 / 用气排放
用电优化:空调夏季设 26℃、冬季设 20℃,离开家 1 小时以上关闭;优先选用一级能效家电,替换老旧高能耗设备。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
节约用气:做饭时集中处理食材,避免频繁开关燃气灶;做好厨房保温,减少热量流失,缩短烹饪时间。
日常细节:随手关灯、拔插不用的电器插头;使用 LED 节能灯泡,替代传统白炽灯。
居住端核心减碳场景,目标:降低用电 / 用气排放
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
出行端高潜力减排场景,聚焦降低私家车依赖
减少私家车使用:短途出行(3 公里内)优先步行、骑行;中长途优先选地铁、公交等公共交通,拼车出行也能分摊排放。
优化驾驶习惯:平稳起步、避免急加速急刹车,保持经济车速;定期保养车辆,确保轮胎气压正常,降低油耗。
合理规划行程:合并顺路出行需求,减少无效里程;长途出行权衡必要性,非紧急情况可替换为高铁等低碳交通方式。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
饮食端关键减排场景:重点控制肉类消费
调整饮食结构:适当减少牛肉等红肉摄入,增加鸡肉、鱼肉等白肉,或用豆制品替代部分肉类,每周可设 1-2 天 “无肉日”。
减少食品浪费:按需采购食材,合理储存避免变质;做饭定量,剩余食物妥善冷藏、二次利用,不随意丢弃。
选择低碳食材:优先购买本地、当季蔬果,减少长途运输带来的隐含排放;减少过度包装食品的购买。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
控制购买频率:避免冲动消费,只买刚需衣物,每年减少 2-3 件不必要的新衣服购买。
延长衣物寿命:衣物洗净后自然晾晒,减少烘干、熨烫频率;轻微破损的衣物及时修补,继续使用。
循环利用衣物:闲置衣物可捐赠、交换或二手转卖,避免直接丢弃;优先选择棉麻等天然材质、可降解的衣物。
衣物消费端:低成本减排场景,践行简约理念)
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
减排方法
2022年,中华环保联合会发布了《公民绿色低碳行为温室气体减排量化导则》,推荐了40项有关个体生活的绿色低碳行为。例如,使用可持续原材料生产的衣被、光盘行动、生活垃圾分类、公交出行等。
与同学交流各自的低碳行动方案,寻找方案中具有推广价值的做法,一起绘制一份低碳行动宣传海报。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
查阅资料
中国层面
构建政策体系:构建了碳达峰碳中和 “1+N” 政策体系。“1” 是国家层面出台的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030 年前碳达峰行动方案》,对碳达峰碳中和工作进行系统谋划和总体部署,包括能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动等 “碳达峰十大行动”。“N” 是重点行业、领域和各地区碳达峰碳中和实施方案,有关部门和 31 个省(区、市)出台了相应方案。
推进能源转型:把大力发展非化石能源放在突出位置,推进非化石能源消费比重由 2020 年的 16.0% 增至 2024 年的 19.8%,年均提高近 1 个百分点。推动风电、光伏发电跨越式发展,加快推进大型风电光伏发电基地建设。
建设碳市场体系:2021 年 7 月,全国碳排放权交易市场以发电行业为突破口,正式上线交易,覆盖年二氧化碳排放量约 51 亿吨,占全国二氧化碳排放总量的 40% 以上。2025 年初,全国温室气体自愿减排交易市场启动。
进一步查阅资料,了解国家和国际层面为实现碳中和所采取的措施。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
查阅资料
国际层面
欧盟:2019 年发布《欧洲绿色新政》,计划到 2050 年使欧盟全体成员国实现碳中和。2024 年 2 月,欧洲议会和理事会就《净零产业法案》达成政治协议,该法案旨在扩大欧盟清洁技术的制造规模,到 2030 年,使欧盟整体战略净零技术制造能力接近或达到年度部署需求的 40%,并简化相关技术制造的监管框架。
美国:拜登政府提出 2050 年实现净零排放的长期气候战略,以 2005 年为基准年,计划到 2030 年碳排放比 2005 年下降大约 50% 52%,2035 年实现 100% 清洁电力目标,通过加速向清洁低碳能源转型、提高能源效率、发展电动汽车等措施来实现碳中和目标。
进一步查阅资料,了解国家和国际层面为实现碳中和所采取的措施。
探·知识奥秘
二、设计低碳行动方案
实践行动
持续记录你践行低碳行动的效果,反思并调整你的行动方案,形成低碳生活的习惯。
记录周期 行动类别 具体行动 践行情况(√/×) 量化效果(节电 / 油 / 少买等) 反思调整
第___周 / 月 居住 空调调温 + 随手关灯拔插
节约用气(集中烹饪)
出行 优先步行 / 骑行 / 公共交通
优化驾驶 / 合并行程
饮食 减少红肉 + 拒绝浪费
选本地当季食材
衣物 少买非刚需 + 修补 / 循环利用
其他 垃圾分类 / 用可持续产品
周期总结 总减排预估:___ 千克 CO 核心改进:___ 待调整:___
理·核心要点
核心模块 关键内容
核心概念 碳达峰:碳排放达到峰值后逐步下降;
碳中和:人为碳排放与碳吸收实现平衡;
我国目标:2030 年前碳达峰,2060 年前实现碳中和
个人碳排放构成(年约 6686.6 千克) 居住(2905 千克,43.4%):用电 2355 千克、用气 570 千克
出行(2546 千克,38.1%):私家车 1840 千克、飞机 556 千克、公共交通 150 千克;
饮食(1203.6 千克,18%):牛肉 873.6 千克、大米 30 千克、其他 300 千克;
衣物(32 千克,0.5%):5 件新衣碳排放
碳中和生态抵消 单棵树年均固碳 18 千克,个人年碳排放需种植约 370.8 棵树实现中和
个人低碳行动方案 居住:空调调温、一级能效家电、集中烹饪、随手关灯拔插;
出行:短途步行骑行、优先公共交通、平稳驾驶、合并行程;
饮食:减少红肉、无肉日、拒绝浪费、选本地当季食材;
衣物:少买非刚需、修补利用、闲置循环
国家层面措施 构建 “1+N” 政策体系;推进非化石能源发展(2024 年占比 19.8%);建立全国碳排放权交易市场及自愿减排交易市场
1.2025年3月5日,李强总理在政府工作报告中提出“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”,下列做法不符合该主题的是( )
A.大力推广化石能源利用
B.污水处理实现良性循环
C.推进山水林田保护治理
D.践行绿色低碳生活方式
A
练·技能实战
2.下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是( )
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
D.植树造林有助于减少二氧化碳排放
D
练·技能实战
THANKS!
谢谢观看跨学科实践活动4 基于碳中和理念设计低碳行动方案
一、知识目标
1.精准掌握 “碳足迹” 的定义及个人碳排放(衣食住行)的计算方法,能独立完成多场景碳排放估算。
2.能依据碳中和原理,设计包含 “目标、措施、预期减排量” 的完整低碳行动方案,了解 “资料调研 — 数据建模 — 方案迭代 — 成果推广” 的实践流程。
3.了解国家和国际层面为实现碳中和所采取的措施。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析:从宏观上认识全球变暖、碳达峰、碳中和等概念及影响;分析个人衣食住行等活动产生碳排放的原因和过程。
2.证据推理与模型认知:建立 “个人行为与全球气候紧密关联” 的认知,强化人类命运共同体的责任担当,形成 “低碳生活是可持续发展刚需” 的价值认同,主动将低碳行动方案转化为长期行为习惯。
3.科学探究与创新意识:经历估算个人碳排量、设计低碳行动方案等过程,提升科研式学习与问题解决能力。
一、教学重点
1.个人碳排量的估算方法
2.低碳行动方案的设计
二、教学难点
1.准确估算个人碳排量
2.将低碳行动方案有效转化为实际生活习惯
本节教学内容源于鲁教版(2024年版)九年级化学上册第六单元《控制燃烧》跨学科实践活动4《基于碳中和理念 设计低碳行动方案》。该内容紧密围绕当下全球关注的气候变化和环境保护问题,以碳中和为核心概念,引导学生从个人层面出发,深入了解碳排放相关知识,并积极参与到低碳行动中,具有很强的时代性和现实意义。
教材首先通过二氧化碳的自述引入新课,生动形象地阐述了二氧化碳在地球生态平衡中的作用以及过量排放带来的危害,引发学生对气候变化问题的关注。接着详细讲解了估算个人碳排量的相关知识,包括碳达峰与碳中和的概念、个人碳排放的溯源以及具体的估算方法,让学生清晰地认识到自己的日常行为与碳排放之间的联系。最后,引导学生根据个人碳排量的估算结果,设计低碳行动方案,并介绍了国家和国际层面为实现碳中和所采取的措施,培养学生的社会责任感和全球视野。 这部分内容不仅涉及化学学科知识,还融合了地理、环境科学等多学科知识,体现了跨学科教学的理念,有助于培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。
同时,教材注重引导学生将所学知识应用到实际生活中,通过设计低碳行动方案和持续记录实践效果,让学生养成绿色低碳的生活方式,实现知识与行动的统一。
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和生活经验,但对于碳排放、碳达峰、碳中和等概念可能还比较陌生。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、生动的事物比较感兴趣,喜欢通过实践活动来获取知识。 在学习本部分内容之前,学生已经学习了一些与能源、环境相关的化学知识,如燃烧与灭火、化石燃料的利用等,这为他们理解碳排放和碳中和的概念奠定了一定的基础。然而,由于这些概念较为抽象,学生可能在理解和应用过程中会遇到一些困难。
因此,在教学过程中,教师应采用生动形象的教学方法,如多媒体展示、案例分析等,帮助学生理解相关概念。 此外,九年级学生具有较强的好奇心和求知欲,他们渴望参与到与社会热点问题相关的学习活动中。因此,教师可以充分利用学生的这一特点,组织学生开展小组讨论、实践活动等,让学生在自主探究和合作交流中掌握知识,培养学生的创新精神和实践能力。
同时,通过引导学生设计低碳行动方案并付诸实践,能够增强学生的环保意识和社会责任感,使他们真正成为绿色低碳生活的倡导者和践行者。
教学环节一 新课导入
【播放动画视频】同学们,老师先给大家播放一段有趣的动画。(播放课件中“二氧化碳的自述”动画视频,视频中用拟人化的方式展示二氧化碳对地球生态平衡的作用以及如今因人类活动导致其过量排放带来的危害)
【组织小组讨论】看完这个动画,大家分成小组讨论一下,你从二氧化碳的自述中得到了哪些信息,又有什么样的感受呢?给大家3分钟时间进行讨论。(在学生讨论过程中,老师巡视各小组,倾听学生的想法并适时给予引导)
【请小组代表发言】好,时间到。请各小组代表分享一下你们小组的讨论成果。(鼓励学生积极发言,如可能会提到二氧化碳过量排放导致地球变暖、冰川融化等危害,以及认识到减少碳排放的重要性等)
【展示数据和现象图片】大家说得都很有道理。老师再给大家展示一些数据和图片,让我们更直观地感受全球变暖带来的影响。(展示高温、暴雨等极端天气事件,干旱、洪涝、山火等自然灾害的图片,以及冰川消融、海平面上升等现象的图片,并结合课件中的文字说明,阐述这些现象给生态系统和人类安全带来的严重威胁)
【提出问题】面对这样严峻的形势,我们该如何应对呢?我国提出了“碳达峰”和“碳中和”的目标,这两个目标是什么意思呢?我们个人在实现这些目标的过程中又能做些什么呢?带着这些问题,让我们一起进入今天的学习——基于碳中和理念设计低碳行动方案。
设计意图
1.激发学习兴趣:以拟人化动画呈现二氧化碳知识,将抽象概念具象化,快速吸引学生注意力,唤醒好奇心,让学生主动参与课堂讨论,奠定积极的学习基调。
2.培养核心能力:通过小组讨论与代表发言,为学生搭建合作交流平台,锻炼团队协作能力,同时给予表达观点的机会,提升语言组织与表达能力。
3.强化认知共鸣:展示极端天气、冰川消融等直观素材,让学生真切感受全球变暖的危害,增强环境问题的紧迫感,深刻理解 “双碳” 目标的重要性,自然衔接新课主题。
教学环节二 估算个人碳排量
活动一:碳排放溯源
【引入】我们已经了解了碳达峰和碳中和的概念,那么在日常生活中,我们个人的碳排放主要来自哪些方面呢?下面我们一起来探究一下。
【问题】请同学们结合生活实际,想一想个人碳排放的主要来源有哪些?
【学生思考】学生分组讨论,然后每组派代表发言,可能会提到交通出行、家庭用电、饮食消费等方面。
【讲解】评价学生的回答,然后进行总结和补充:个人碳排放来源主要包括交通出行(如驾驶燃油车、乘坐飞机、火车、大巴等交通工具)、家庭用电(空调、冰箱、照明等)、供暖(燃煤、燃气取暖)、燃气做饭产生的排放、饮食消费(肉类生产、加工、运输过程中的排放,以及食品包装、浪费带来的间接排放)、商品消费(衣物、电子产品等商品的生产、运输、使用及废弃处理过程中,转嫁到个人的隐含排放)、其他活动(旅游、娱乐等活动中产生的交通、住宿、消费相关排放)。不同于工业生产在能源消耗过程中造成的直接碳排放,个人的碳排放主要是衣食住行过程中由消费造成的间接碳排放。例如,一件 250g 的纯棉 T 恤,在棉花种植过程中排放的约为 1kg;成衣制作环节排放的约为 1.5kg;从棉田到工厂再到商店的运输过程排放的约为 0.5kg;T 恤的多次洗涤、烘干、熨烫会排放约 4kg 的。由此,这样一件纯棉 T 恤的二氧化碳排放总量约为 7kg,这就是纯棉 T 恤的“碳足迹”。
设计意图
1.聚焦生活关联:引导学生结合衣食住行实际讨论碳排放来源,打破 “碳排放与个人无关” 的认知,让学生意识到低碳生活的现实意义。
2.厘清核心概念:通过纯棉 T 恤碳足迹等具体案例,具象化 “碳足迹” 定义,明确个人碳排放以间接排放为主,帮助学生精准把握知识要点。
3.培养观察能力:鼓励学生主动观察生活细节,分析消费行为背后的碳排放逻辑,提升从生活中发现问题、探究本质的能力。
活动二: 估算个人碳排量
【引入】了解了个人碳排放的来源后,我们如何估算自己在衣食住行方面一年所排放的二氧化碳的量呢?下面我们就来学习具体的估算方法。
【问题】请同学们阅读教材相关内容,思考如何估算自己在衣食住行方面一年的碳排放量,并尝试进行估算。
【学生思考】学生自主阅读教材,根据教材中给出的示例和数据,计算自己在衣食住行各方面的碳排放量。
【教学活动】巡视学生的计算过程,及时给予指导和帮助。然后请几位学生展示自己的计算结果,并进行讲解。评价学生的计算结果,然后进行总结和强调:我们可以用一个人在一年内,因衣食住行等活动所消耗的能源,最终转化为排放到大气中二氧化碳的量,来衡量人类个体活动对于气候变化的影响。
例如,衣方面,如果每人每年每买一件衣服,相当于使用约 2.5 千克标准煤,大约产生二氧化碳 6.4 千克。假设你一年购买 5 件新衣服,那么这方面的碳排放量约为千克。
食方面,生产 1 千克牛肉大约会排放 36.4 千克二氧化碳,若你一个月吃 2 千克牛肉,一年的牛肉碳排放量约为千克;生产 1 千克大米碳排放约为 0.5 千克二氧化碳,若你一个月吃 5 千克大米,一年大米的碳排放量约为千克。假设其他食物(如蔬菜、水果等)一年的碳排放量约为 300 千克,则饮食方面一年的总碳排放量约为千克。住方面,若家庭年用电量为 3000 度,按照每度电产生 0.785 千克二氧化碳计算,年碳排放量千克;假设一年天然气使用量为 300 立方米,家用天然气二氧化碳排放量(千克)=天然气使用立方米数 ×1.9,即千克。
居住方面一年的总碳排放量约为千克。
行方面,假设一辆车百公里油耗 8 升,你一年开车行驶 10000 公里,那么一年的油耗是升,汽油的碳排放因子约为 2.3 千克二氧化碳 / 升,所以开车的碳排放量就是千克;假设你一年乘坐地铁 1000 公里,地铁 1 公里≈0.05 千克二氧化碳,乘坐公交车 1000 公里,公交车 1 公里≈0.1 千克二氧化碳,则公共交通的碳排放量千克;若你一年乘坐 2 次长途飞机(每次飞行距离 2000 公里),乘坐飞机 1000 公里以上的二氧化碳排放量=公里数 ×0.139,则飞机出行的碳排放量为千克。出行方面一年的总碳排放量约为千克。
将衣食住行各方面的碳排放量相加,千克。所以,根据上述估算,一个人在衣食住行方面一年所排放的二氧化碳量约为 6686.6 千克。
设计意图
1.深化知识应用:让学生自主运用教材中的计算方法与数据,将抽象的估算规则转化为具体计算实践,巩固碳排放来源等知识,提升知识应用能力。
2.锻炼数据素养:通过分步计算、结果汇总等过程,培养学生的数据处理、分析能力,让学生直观感知个人碳排放的具体规模。
3.激发行动意识:通过量化个人碳排放结果,让学生清晰看到自身行为对环境的影响,激发减少碳排放的内在动力,为后续设计行动方案奠定基础。
教学环节三 设计低碳行动方案
活动三: 减排方法探究
【引入】通过前面的学习,我们已经估算出了自己一年的碳排放量。为了实现碳中和目标,我们需要采取一些措施来减少碳排放。那么,在日常生活中,有哪些有利于减少碳排放的低碳行为呢?下面我们一起来探究一下。
【问题】请同学们根据自己估算的衣食住行的碳排放量,提出生活中有利于减少碳排放的低碳行为,并设计自己个人的低碳行动方案。
【学生思考】学生分组讨论,结合自己的实际情况,提出一些低碳行为建议,并设计个人的低碳行动方案。
【方案展示】巡视各小组的讨论情况,参与小组讨论,给予指导和启发。然后请各小组派代表展示自己小组的低碳行动方案,并进行讲解。评价各小组的方案,然后进行总结和补充:
居住端核心减碳场景,目标是降低用电 / 用气排放。用电优化方面,空调夏季设 26°C、冬季设 20°C,离开家 1 小时以上关闭;优先选用一级能效家电,替换老旧高能耗设备。节约用气方面,做饭时集中处理食材,避免频繁开关燃气灶;做好厨房保温,减少热量流失,缩短烹饪时间。日常细节方面,随手关灯、拔插不用的电器插头;使用 LED 节能灯泡,替代传统白炽灯。
出行端高潜力减排场景,聚焦降低私家车依赖。减少私家车使用方面,短途出行(3 公里内)优先步行、骑行;中长途优先选地铁、公交等公共交通,拼车出行也能分摊排放。优化驾驶习惯方面,平稳起步、避免急加速急刹车,保持经济车速;定期保养车辆,确保轮胎气压正常,降低油耗。合理规划行程方面,合并顺路出行需求,减少无效里程;长途出行权衡必要性,非紧急情况可替换为高铁等低碳交通方式。饮食端关键减排场景,重点控制肉类消费。
调整饮食结构方面,适当减少牛肉等红肉摄入,增加鸡肉、鱼肉等白肉,或用豆制品替代部分肉类,每周可设 1 - 2 天 “无肉日”。减少食品浪费方面,按需采购食材,合理储存避免变质;做饭定量,剩余食物妥善冷藏、二次利用,不随意丢弃。选择低碳食材方面,优先购买本地、当季蔬果,减少长途运输带来的隐含排放;减少过度包装食品的购买。
衣物消费端是低成本减排场景,践行简约理念。控制购买频率方面,避免冲动消费,只买刚需衣物,每年减少 2 - 3 件不必要的新衣服购买。延长衣物寿命方面,衣物洗净后自然晾晒,减少烘干、熨烫频率;轻微破损的衣物及时修补,继续使用。循环利用衣物方面,闲置衣物可捐赠、交换或二手转卖,避免直接丢弃;优先选择棉麻等天然材质、可降解的衣物。。
设计意图
1.培养创新实践能力:让学生结合自身碳排放数据,分组设计个性化低碳方案,鼓励大胆思考,提升创新思维与解决实际问题的实践能力。
2.明确具体行动路径:通过总结居住、出行、饮食、衣物等场景的减排方法,为学生提供可操作的低碳行为指南,让低碳生活有章可循。
3.强化责任担当:在方案设计与展示中,让学生主动思考个人对环境的责任,将 “低碳认知” 转化为 “行动自觉”,增强环保意识与社会责任感。
活动四:查阅资料了解国家和国际层面的措施
【引入】实现碳中和目标不仅需要我们个人采取行动,国家和国际层面也在采取一系列措施。那么,国家和国际层面为实现碳中和采取了哪些措施呢?下面我们通过查阅资料来了解一下。
【问题】请同学们查阅相关资料,了解中国和国际层面为实现碳中和所采取的措施。
【学生思考】学生分组查阅资料,可以通过网络、图书馆等途径获取相关信息。然后每组对查阅到的资料进行整理和分析。
【讲解】巡视各小组的查阅情况,给予指导和帮助。请各小组派代表展示自己小组查阅到的资料,并进行讲解。评价各小组的展示情况,然后进行总结和强调:中国层面,构建了碳达峰碳中和 “1 + N” 政策体系,“1” 是国家层面出台的《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030 年前碳达峰行动方案》,对碳达峰碳中和工作进行系统谋划和总体部署,包括能源绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动等 “碳达峰十大行动”;“N” 是重点行业、领域和各地区碳达峰碳中和实施方案,有关部门和 31 个省(区、市)出台了相应方案。推进能源转型,把大力发展非化石能源放在突出位置,推进非化石能源消费比重由 2020 年的 16.0% 增至 2024 年的 19.8%,年均提高近 1 个百分点;推动风电、光伏发电跨越式发展,加快推进大型风电光伏发电基地建设。建设碳市场体系,2021 年 7 月,全国碳排放权交易市场以发电行业为突破口,正式上线交易,覆盖年二氧化碳排放量约 51 亿吨,占全国二氧化碳排放总量的 40% 以上;2025 年初,全国温室气体自愿减排交易市场启动。国际层面,欧盟 2019 年发布《欧洲绿色新政》,计划到 2050 年使欧盟全体成员国实现碳中和;2024 年 2 月,欧洲议会和理事会就《净零产业法案》达成政治协议,该法案旨在扩大欧盟清洁技术的制造规模,到 2030 年,使欧盟整体战略净零技术制造能力接近或达到年度部署需求的 40%,并简化相关技术制造的监管框架。美国拜登政府提出 2050 年实现净零排放的长期气候战略,以 2005 年为基准年,计划到 2030 年碳排放比 2005 年下降大约 50% 52%,2035 年实现 100% 清洁电力目标,通过加速向清洁低碳能源转型、提高能源效率、发展电动汽车等措施来实现碳中和目标。
设计意图
1.拓宽全球视野:引导学生通过多渠道查阅资料,了解中国与国际社会的 “双碳” 举措,打破地域局限,建立全球环境治理的宏观认知。
2.提升信息素养:在资料搜集、整理、分析的过程中,锻炼学生筛选有效信息、归纳总结的能力,培养自主探究的学习习惯。
3.强化协同认知:让学生明白碳中和是全球共同任务,需要个人、国家、国际社会协同发力,进一步坚定践行低碳行动、参与全球环境治理的信念。
核心模块 关键内容
核心概念 碳达峰:碳排放达到峰值后逐步下降;
碳中和:人为碳排放与碳吸收实现平衡;
我国目标:2030 年前碳达峰,2060 年前实现碳中和
个人碳排放构成(年约 6686.6 千克) 居住(2905 千克,43.4%):用电 2355 千克、用气 570 千克
出行(2546 千克,38.1%):私家车 1840 千克、飞机 556 千克、公共交通 150 千克;
饮食(1203.6 千克,18%):牛肉 873.6 千克、大米 30 千克、其他 300 千克;
衣物(32 千克,0.5%):5 件新衣碳排放
碳中和生态抵消 单棵树年均固碳 18 千克,个人年碳排放需种植约 370.8 棵树实现中和
个人低碳行动方案 居住:空调调温、一级能效家电、集中烹饪、随手关灯拔插;
出行:短途步行骑行、优先公共交通、平稳驾驶、合并行程;
饮食:减少红肉、无肉日、拒绝浪费、选本地当季食材;
衣物:少买非刚需、修补利用、闲置循环
国家层面措施 构建 “1+N” 政策体系;推进非化石能源发展(2024 年占比 19.8%);建立全国碳排放权交易市场及自愿减排交易市场
第六单元 控制燃烧
/ 让教学更有效 高效备课 | 化学学科
跨学科实践活动4 基于碳中和理念设计低碳行动方案21世纪教育网(www.21cnjy.com)
一、估算个人碳排量
1.碳达峰与碳中和
o碳达峰:碳排放最高点
o碳中和:人为碳排放与吸收平衡
o中国目标:2030 年前碳达峰,2060 年前碳中和
2.碳排放溯源
o来源:衣食住行消费间接排放
o碳足迹示例
3.估算方法
o衣、食、住、行各方面计算
o各方面占比分析
o碳中和需种树数量估算
二、设计低碳行动方案
4.减排方法
o居住:用电、用气优化
o出行:降低私家车依赖
o饮食:控制肉类消费
o衣物:践行简约理念
5.查阅资料
o中国举措
o国际举措
6.实践行动
o记录效果
反思调整21世纪教育网(www.21cnjy.com)
1.2025年3月5日,李强总理在政府工作报告中提出“协同推进降碳减污扩绿增长,加快经济社会发展全面绿色转型”,下列做法不符合该主题的是
A.大力推广化石能源利用 B.污水处理实现良性循环
C.推进山水林田保护治理 D.践行绿色低碳生活方式
【答案】A
【详解】A、大力推广化石能源利用,化石能源如煤、石油和天然气在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳及空气污染物,不符合该主题,符合题意;
B、污水处理并实现良性循环可以减少水体污染,提高水资源的利用效率,符合该主题,不符合题意;
C、山水林田是生态系统的重要组成部分,对其进行保护治理有助于维护生态平衡,促进绿色增长,符合该主题,不符合题意;
D、绿色低碳生活方式可以减少个人的碳足迹,降低能源消耗和污染物排放,符合该主题,不符合题意。
故选:A。
2.下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
D.植树造林有助于减少二氧化碳排放
【答案】D
【详解】A、“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降,故A说法正确;
B、践行低碳行动,有助于减少二氧化碳的排放,有助于实现碳达峰目标,故B说法正确;
C、 碳中和指企业、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,然后通过植物造树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段,故C说法正确;
D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,植树造林有助于吸收二氧化碳,故D说法错误;
故选:D。
本次基于碳中和理念设计低碳行动方案的跨学科实践教学,整体围绕 “估算个人碳排量” 与 “设计低碳方案” 两大核心展开,从教学目标达成度与学生反馈来看,既有可圈可点的实践成效,也存在需优化的环节。
在教学内容呈现上,借助 “二氧化碳自述” 的拟人化导入,将抽象的温室效应原理转化为生动的情境,有效激发了学生的学习兴趣,多数学生能快速理解二氧化碳对生态平衡的双重作用,以及过量排放引发的气候问题。在个人碳排量估算模块,通过拆解衣食住行各维度的排放来源,结合具体案例(如一件纯棉 T 恤全生命周期碳排放、牛肉与大米的排放差异)和量化计算(如家庭用电按 0.785kg / 度折算、私家车按 2.3kg / 升油核算),让学生掌握了碳足迹的计算方法,约 80% 的学生能独立完成个人年碳排放量的估算,并清晰识别出居住(占比 43.4%)和出行(占比 38.1%)是主要排放源,为后续方案设计奠定了数据基础。
从能力培养角度,通过引导学生经历 “资料调研 — 数据建模 — 方案迭代” 的流程,学生的科研式学习与问题解决能力得到提升。在设计低碳行动方案时,学生能结合自身生活实际,从居住端的空调调温、出行端的绿色出行、饮食端的 “无肉日” 设定到衣物端的循环利用,提出具体且可操作的措施,部分小组还创新性地加入了 “家庭低碳积分制” 等推广思路,体现了对知识的灵活运用。同时,通过介绍我国 “双碳” 目标及国际社会的行动(如欧盟《欧洲绿色新政》、美国清洁电力计划),学生逐步建立起 “个人行为与全球气候关联” 的认知,强化了责任担当,课堂反馈中多数学生表示会主动践行低碳生活。
不过,教学过程中也暴露了一些问题。一是碳排量估算环节,部分学生对 “间接碳排放” 的理解存在困难,尤其在计算商品生产、运输隐含排放时,容易混淆直接与间接排放的界限,导致部分估算结果偏差较大;二是方案设计的深度不足,少数学生的方案停留在 “减少开车、节约用电” 等表层建议,缺乏对减排效果的量化预估(如减少多少次私家车出行可减排多少千克二氧化碳),未能充分结合之前估算的碳排量数据进行针对性设计;三是跨学科融合的力度不够,虽涉及化学(碳排放计算)、地理(气候问题)、道德与法治(公民责任)等学科,但各学科知识的衔接较为松散,未能形成系统性的知识网络。
后续教学中,需针对上述问题优化:一方面,可增加 “间接碳排放” 的案例解析,借助流程图展示商品从生产到废弃的全链条排放,帮助学生突破理解难点;另一方面,在方案设计环节加入 “减排效果预估表”,引导学生结合碳排量数据设定具体目标(如每月减少 2 次长途打车,预估减排 XX 千克),提升方案的科学性与可操作性;同时,可联合地理、道法学科设计协同任务,如让学生调研本地碳排放现状并结合政策提出区域低碳建议,进一步深化跨学科实践的深度,让学生在解决真实问题中提升综合素养。
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