资源简介

课例名称 碳的捕捉
学情分析
起点：学生已经学习了碳与氧气的反应、氧气的化学性质，温室效应 障碍点：本身的化学学科知识还比较肤浅，对碳及其化合物的认识还处于宏观感知阶段，还不能从微观角度建立结构决定性质的关联。学生对碳和碳的化合物的认识是碎片化认识。对二氧化碳的处理方式尚且不具备系统的了解。 发展点：认识到二氧化碳对环境的影响。形成基本物质的转化观以及合理使用物质的辩证唯物主义思想。探究不同物质对二氧化碳的处理能力。
学科素养目标
1 通过探讨二氧化碳的捕捉方法，体会二氧化碳的性质与转化对解决环境问题的重要意义。
2 能基于二氧化碳及其反应规律和跨学科知识，结合资料调查、归纳整理等科学方法，通过小组合作探究，设计捕捉二氧化碳的实验方案并能具体实践操作
3 能对自己和他人的实验方案给予合理有价值的评价，并通过辩论，形成批判质疑的科学精神，从而能对与化学有关的社会热点问题进行讨论并作出合理的价值判断。
4 通过计算自己一天的碳排放量，初步形成节能低碳的生活方式，养成保护环境的生活态度。
教学重点 学会调查、访问、收集资料的方法；学会控制变量设计方案。
教学难点 整理信息，处理信息和表达信息的能力。
教学策略与方法
启发式、互动式、探究式教学，合作实验探究法、辩证分析法、查阅资料法
教学实施过程
环节 教师活动 学生活动 设计意图
问题导入 展示温室效应的危害视频，提问：引起温室效应的主要元凶是谁？ 模拟温室效应实验 总结温室效应的危害 展示世界各国每年二氧化碳排放量的变化 学生观察视频，回答问题。 通过温室效应引发学生共鸣，明白环境的重要性，从而导入新课。
知识讲授 任务一：捕捉二氧化碳之化学法吸收 环节一：选取合适的化学药品吸收二氧化碳 带领学生回忆CO2的化学性质： 1.能与水反应产生碳酸：H2O+CO2=H2CO3 2.能与碱溶液发生反应：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Ca(OH)2+CO2=CaCO3 +H2O 环节二：如何设计实验比较三种液体的吸收效果？ 展示学生的实验方案 教师展示利用数字化实验定量研究三种液体吸收二氧化碳的效果 得出结论,三种液体中氢氧化钠溶液吸收的效果最好 环节二：如何证明CO2与氢氧化钠发生了反应呢？ （宏观现象：倒入氢氧化钠溶液的瓶子更瘪，证明CO2被消耗的更多） 其他角度： 1.方法：检验溶液中是否含有CO32- 取少量反应后的溶液与试管中，滴加过量的稀盐酸，若产生气泡，证明溶液中有CO32- 总结对于没有明显现象的化学反应如何证明反应在发生 2. 稀盐酸为什么要过量？ 因为盐酸要先与溶液中的氢氧化钠反应，然后再与溶液中的碳酸根反应 3. 氢氧化钠固体能不能吸收二氧化碳？ 不可以，反应很慢，在溶液中可以加快反应的进行。 任务二：捕捉二氧化碳之生物法吸收 植物的光合作用，选取什么植物进行实验？ 光合作用效率强的绿叶植物：如金鱼藻、绿萝 任务三：捕捉二氧化碳之物理法吸收 能利用活性炭的吸附性吸收二氧化碳吗？ 能利用分子筛的吸附性吸收二氧化碳吗？ 这两种方式都是可以的。 膜分离法：混合基质膜对二氧化碳的分离（研究阶段）还未量产，烟气的流速，还有一些杂质对膜的要求更高。 说出二氧化碳的化学性质 思考实验方案，尝试用语言描述出实验方案或者画出实验装置 根据设计的实验方案完成实验 学生思考：检验碳酸钠的存在 学生实验 思考提出的问题 思考植物如何吸收二氧化碳 查阅资料：光合作用效率强的植物有哪些？ 思考：活性炭的作用是什么？ 查阅资料：活性炭对二氧化碳的吸收和分子筛对二氧化碳的吸收 了解膜分离法 经历科学探究的一般过程，培养学生设计实验方案的能力、归纳总结能力和动手进行实验操作的能力。 由定性实验过渡到定量实验，带领学生认识数字化实验。 由宏观过渡到微观，帮助学生建立宏微结合的意识。 认识到化学实验时试剂用量的重要性。 认识溶液对于化学实验的意义。 从跨学科角度认识碳捕捉的方法。 培养查阅资料、归纳分析、整理资料的能力。
知识小结 辩一辩：不同方法吸收二氧化碳的优缺点 学生整理所学知识参与辩论 从辩证的角度认识不同碳捕捉方法的优缺点，增强他们质疑问题、寻找证据的能力，学会从辩证的角度看待问题。
拓展延伸 介绍碳捕捉技术 问题：作为我们自己，如何践行低碳行动？ 碳排放量计算器 小组梳理总结回答 利用计算器计算一天碳排放量 形成节能低碳的生活方式，养成保护环境的生活态度
练习
案例成效
本案例让学生学会运用化学观念去解决实际问题，并在解决过程中发展系统思维能力，发展真实问题解决的能力及多学科融合、使用技术与工程的能力，形成化学与可持续发展的意识和责任，发展了学生的核心素养。
特色与创新
本案例将化学与其他学科知识融合去解决问题，用传统实验结合数字化实验，科学探究和辩论相结合，带领学生学习碳捕捉的方法，从而将二氧化碳的相关知识进行内化和提升，在学习知识的同时，也培养了学生的核心素养。

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