任 慧 莊 山

（南京市科利華中學(xué) 江蘇南京 210009）

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》［1］指出：“基于大概念的建構(gòu)，整體設(shè)計(jì)和合理實(shí)施單元教學(xué)，注重啟發(fā)式、互動(dòng)式、探究式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多樣化探究活動(dòng)；
創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，倡導(dǎo)‘做中學(xué)’‘用中學(xué)’‘創(chuàng)中學(xué)’，開展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，重視跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。”依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計(jì)核心素養(yǎng)導(dǎo)向下、大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元復(fù)習(xí)課，可以讓學(xué)生在核心素養(yǎng)提高的同時(shí)，提高他們的社會(huì)責(zé)任感，實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人；
同時(shí)也能使學(xué)生形成化學(xué)觀念、發(fā)展科學(xué)思維。下面以人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第六單元“碳和碳的氧化物”的復(fù)習(xí)為例，探究大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)策略。

本單元的知識(shí)模塊主要包括3部分：碳單質(zhì)、碳的氧化物、二氧化碳制取的研究，其主要特點(diǎn)是物質(zhì)種類多、物質(zhì)轉(zhuǎn)化多、研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)多、涉及的化學(xué)概念多、與生活和環(huán)境的聯(lián)系多。

1.大概念和學(xué)習(xí)內(nèi)容

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022 年版）》提出：“每個(gè)學(xué)習(xí)主題圍繞大概念選取多維度的具體學(xué)習(xí)內(nèi)容，既包括核心知識(shí)，又包括對(duì)思維方法、探究實(shí)踐和情感態(tài)度價(jià)值觀等方面的要求，充分發(fā)揮大概念對(duì)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化和素養(yǎng)化的功能價(jià)值”［2］。依據(jù)課標(biāo)要求，本單元大概念及其統(tǒng)領(lǐng)下的學(xué)習(xí)內(nèi)容如表1所示。

表1 “碳和碳的氧化物”的大概念統(tǒng)領(lǐng)下學(xué)習(xí)內(nèi)容

2.學(xué)生學(xué)情和核心素養(yǎng)

在新授課學(xué)習(xí)中，學(xué)生能從物質(zhì)元素組成的角度初步認(rèn)識(shí)多種含碳物質(zhì)，但并不能從化合價(jià)、微觀結(jié)構(gòu)等多角度分析、認(rèn)識(shí)含碳物質(zhì)；
通過(guò)教材中的“實(shí)驗(yàn)探究”的學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步認(rèn)識(shí)了有關(guān)碳單質(zhì)、碳的化合物的相關(guān)性質(zhì)及發(fā)生的化學(xué)變化，但利用化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化的科學(xué)思維未能得到發(fā)展，也未真正形成“物質(zhì)化學(xué)變化”的化學(xué)觀念［3］。學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中未充分開展自主學(xué)習(xí)活動(dòng)，與同學(xué)交流合作的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)較少，未能充分提升自主、合作、探究的能力。本單元含碳物質(zhì)與自然、科學(xué)、技術(shù)、環(huán)境等有著密切的關(guān)系。在前面的學(xué)習(xí)中學(xué)生對(duì)社會(huì)熱點(diǎn)如“碳中和與碳達(dá)峰”的問(wèn)題并沒(méi)有充分的討論和價(jià)值判斷，學(xué)生對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的認(rèn)識(shí)比較膚淺，未充分樹立責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)囊庾R(shí)。

3.設(shè)計(jì)理念和教學(xué)主線

基于學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)情和素養(yǎng)分析，本單元復(fù)習(xí)課的教學(xué)設(shè)計(jì)的理念是從物質(zhì)類別的角度分析含碳物質(zhì)的性質(zhì)，根據(jù)含碳物質(zhì)的性質(zhì)認(rèn)識(shí)含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，在轉(zhuǎn)化中提高自己的科學(xué)探究能力，在科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境產(chǎn)生的相關(guān)問(wèn)題中提升解決問(wèn)題的能力，感悟常見(jiàn)含碳物質(zhì)的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響，能有意識(shí)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)或?qū)で笙嚓P(guān)證據(jù)參與社會(huì)性議題的討論，增強(qiáng)其社會(huì)責(zé)任感。依據(jù)設(shè)計(jì)理念，本單元復(fù)習(xí)課中的教學(xué)主線見(jiàn)圖1。

圖1 “碳和碳的氧化物”復(fù)習(xí)課課堂教學(xué)主線

根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求、學(xué)業(yè)要求和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并圍繞大概念對(duì)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的結(jié)構(gòu)化和素養(yǎng)化的功能價(jià)值，制定如下教學(xué)目標(biāo)。

（1）通過(guò)搜索含碳物質(zhì)，利用作圖法、比較法認(rèn)識(shí)含碳物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)；
依據(jù)物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分類認(rèn)識(shí)物質(zhì)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性，進(jìn)而提高對(duì)“物質(zhì)的組成”大概念的認(rèn)識(shí)。

（2）通過(guò)探究驗(yàn)證物質(zhì)中含有碳元素的方法，利用物質(zhì)變化及變化中元素守恒的視角認(rèn)識(shí)含碳物質(zhì)的化學(xué)變化及轉(zhuǎn)化，初步形成認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的系統(tǒng)思維意識(shí)，建立驗(yàn)證物質(zhì)中含碳元素的方法模型，從而深化“物質(zhì)的變化和轉(zhuǎn)化”大概念的理解。

（3）通過(guò)操作化學(xué)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)的重要性，學(xué)會(huì)在不同實(shí)驗(yàn)中選擇正確裝置的基本技能，初步形成化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一般思路與方法，真正讓學(xué)生在“做中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)”中發(fā)展自己的科學(xué)思維，強(qiáng)化自己的創(chuàng)新意識(shí)，增進(jìn)對(duì)“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”大概念的感悟。

（4）通過(guò)分析社會(huì)議題——海水酸化、碳中和，進(jìn)一步認(rèn)識(shí)二氧化碳對(duì)自然、社會(huì)的影響，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系；
認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化規(guī)律在解決與環(huán)境、人類健康等相關(guān)的問(wèn)題中的作用，體會(huì)化學(xué)是推動(dòng)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要力量，最終為踐行“化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展”大概念提供土壤［4］。

1.含碳物質(zhì)大搜索，感受物質(zhì)多樣性

活動(dòng)1：尋找含碳物質(zhì)并分類。

［教師提問(wèn)］除了我們?cè)谇懊娴?a href="http://www.cnyhmy.com/doc/xuexi/" target="_blank" class="keylink">學(xué)習(xí)中認(rèn)識(shí)的含碳物質(zhì)外，生活、自然界中還有很多含碳物質(zhì)，請(qǐng)大家找出視頻中的含碳化合物，并在價(jià)類圖上寫出化學(xué)式。

［情景建構(gòu)］播放《豐富多彩的含碳物質(zhì)》的視頻。

［學(xué)生活動(dòng)］認(rèn)真觀看、快速回憶，寫出剛才播放的視頻中所呈現(xiàn)的含碳物質(zhì)的化學(xué)式，并進(jìn)行小組交流、評(píng)價(jià)，最后將視頻中出現(xiàn)的含碳物質(zhì)書寫在價(jià)類圖的對(duì)應(yīng)位置上（見(jiàn)圖2）。

圖2 碳元素的價(jià)類圖

［教師提問(wèn)］炭黑、焦炭、活性炭為什么沒(méi)有出現(xiàn)在價(jià)類圖上？

［學(xué)生回答］因?yàn)樗鼈兌紝儆诨旌衔铮皇侵饕煞譃樘紗钨|(zhì)。

［教師提問(wèn)］為什么沒(méi)有出現(xiàn)金剛石、石墨？

［學(xué)生回答］出現(xiàn)了。它們都屬于碳單質(zhì)，用元素符號(hào)C來(lái)表示。

［情景建構(gòu)］展示金剛石、石墨、碳納米管、石墨烯、石墨炔、T-碳等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖3）。

圖3 碳家屬成員的結(jié)構(gòu)

［教師提問(wèn)］他們放在價(jià)類圖什么位置呢？是否屬于同種物質(zhì)，原因是什么？

［學(xué)生回答］都是碳單質(zhì)。放在C60同一位置。因?yàn)樗鼈兊奶荚优帕蟹绞讲煌瑢儆诓煌奶紗钨|(zhì)。

［教師提問(wèn)］你認(rèn)為判斷屬于同種物質(zhì)的重要依據(jù)是什么？

［學(xué)生回答］組成和結(jié)構(gòu)相同的物質(zhì)是同一種物質(zhì)。

［情景建構(gòu)］展示“科技前沿”——中國(guó)T-碳的設(shè)計(jì)與合成（見(jiàn)圖4）；
請(qǐng)根據(jù)提供的材料，尋找最新的含碳物質(zhì)，思考含碳物質(zhì)越來(lái)越多的原因是什么？［5］

圖4 科技日?qǐng)?bào)內(nèi)容展示

［學(xué)生回答］T-碳；
含碳的物質(zhì)可以進(jìn)行人工合成，所以含碳物質(zhì)也會(huì)越來(lái)越多的。

［教師小結(jié)］越來(lái)越多的碳單質(zhì)的出現(xiàn)，正是物質(zhì)多樣性的體現(xiàn)。人們除了合成碳單質(zhì)外，還合成了許許多多的含碳物質(zhì)，如塑料、合成橡膠、合成纖維等。

［師生小結(jié)］常見(jiàn)的含碳物質(zhì)。單質(zhì)：金剛石、石墨、碳-60、T-碳等。化合物：一氧化碳、二氧化碳、碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸等。其他含碳物質(zhì)：塑料、橡膠、纖維等。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)視頻、科技前沿等信息資源中含碳物質(zhì)的尋找，促進(jìn)學(xué)生較全面地認(rèn)識(shí)物質(zhì)種類，深化學(xué)生對(duì)“物質(zhì)多樣性”大概念的理解。通過(guò)從微觀結(jié)構(gòu)判斷物質(zhì)種類和完成價(jià)類圖等活動(dòng)，學(xué)生學(xué)會(huì)對(duì)物質(zhì)從元素組成、元素化合價(jià)、物質(zhì)構(gòu)成等多角度進(jìn)行分類的方法，鞏固“物質(zhì)的組成”大概念。另外，通過(guò)對(duì)中國(guó)T-碳研究的了解，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)科技力量與化學(xué)知識(shí)的相互關(guān)系，增進(jìn)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感，從而促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高。

2.驗(yàn)碳過(guò)程大探究，理解變化和本質(zhì)

活動(dòng)2：驗(yàn)證碳單質(zhì)中含有碳元素。

［情景建構(gòu)］出示兩支石墨棒。

［教師提問(wèn)］如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明石墨棒中含有碳元素？

［學(xué)生活動(dòng)］小組討論，合作完成實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。

［教師小結(jié)］同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案大多是將石墨在氧氣中點(diǎn)燃，將燃燒后產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中。反應(yīng)的化學(xué)方程式為

［教師提問(wèn)］該實(shí)驗(yàn)方案的可操作性如何？請(qǐng)驗(yàn)證。

［學(xué)生活動(dòng)］小組討論，合作分析，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

［學(xué)生回答］實(shí)驗(yàn)方案在實(shí)施時(shí)，發(fā)現(xiàn)石墨在盛有O2的集氣瓶中燃燒后，無(wú)法將氣體通入澄清石灰水中，應(yīng)選擇將適量澄清石灰水倒入集氣瓶中振蕩。

［教師小結(jié)］驗(yàn)證碳元素存在的原理是碳單質(zhì)和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成二氧化碳，再由二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，即溶液中出現(xiàn)渾濁來(lái)驗(yàn)證碳元素的存在。

［教師提問(wèn)］根據(jù)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，你認(rèn)為除了O2可使碳單質(zhì)變?yōu)镃O2，還有其他方式嗎？

［教師小結(jié)］物質(zhì)的性質(zhì)決定物質(zhì)的變化，所以考慮物質(zhì)變化時(shí)一定要從物質(zhì)性質(zhì)入手，另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)還要考慮實(shí)驗(yàn)的可操作性，選擇合適的裝置。

［師生小結(jié)］驗(yàn)證碳單質(zhì)中含有碳元素的實(shí)驗(yàn)方法：將碳單質(zhì)和氧氣或氧化銅反應(yīng)，生成二氧化碳，再由二氧化碳和澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，觀察溶液中出現(xiàn)渾濁來(lái)驗(yàn)證碳元素的存在。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)證明石墨（碳單質(zhì)）中含有碳元素的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng)，加深對(duì)物質(zhì)性質(zhì)決定變化的基本觀念的認(rèn)識(shí)，為后面含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化做好鋪墊。本活動(dòng)師生一起設(shè)計(jì)C→CO2→CaCO3的實(shí)驗(yàn)方案，教師引導(dǎo)學(xué)生從得氧、失氧角度鞏固氧化還原反應(yīng)的知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解，最終深化學(xué)生對(duì)“物質(zhì)的化學(xué)變化”大概念的理解。

活動(dòng)3：驗(yàn)證含碳化合物中含有碳元素。

［情景建構(gòu)］將學(xué)生分成4 組，每組提供裝有CO、家用天然氣（CH4）的集氣瓶、裝碳酸飲料的飲料瓶、裝有雞蛋殼的廣口瓶各一件，并提供澄清石灰水、稀鹽酸等必要的實(shí)驗(yàn)藥品及器材［6］。

［教師提問(wèn)］根據(jù)上面所學(xué)的方法，思考如何證明一氧化碳、二氧化碳、家用天然氣（CH4）、碳酸飲料中含有碳元素呢？請(qǐng)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

［學(xué)生活動(dòng)］梳理含碳物質(zhì)的類別和對(duì)應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、自行進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

［學(xué)生活動(dòng)］分小組交流（如表2所示），相互評(píng)價(jià)。

（39） 鈍 角 頂 苞 苔 Acrobolbus ciliatus（Mitt.）Schiffn. 熊源新等（2006）；
楊志平（2006）

表2 學(xué)生各小組交流內(nèi)容

［教師提問(wèn)］除了以上驗(yàn)證碳元素存在的方法外，還有沒(méi)有別的方法？

［學(xué)生回答］利用CO的還原性，將CO通過(guò)灼熱的CuO，再將生成的氣體通入澄清石灰水。

［教師講解］設(shè)計(jì)思路正確，但CO 是在集氣瓶中無(wú)法將其通過(guò)灼熱氧化銅，所以需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作。

［教師提問(wèn)］能否將灼熱的氧化銅放入盛于CO的集氣瓶中呢？

［學(xué)生回答］將一根銅絲，在酒精燈上加熱變黑后，立即插入盛有CO 的集氣瓶中，多次操作后，再倒入少量澄清石灰水。

［學(xué)生實(shí)驗(yàn)］將一根銅絲，在酒精燈上加熱變黑后，立即插入盛有CO的集氣瓶中，觀察到銅絲又變成紅色，多次操作后，再倒入少量澄清石灰水。觀察到澄清石灰水變渾濁。

［師生小結(jié)］驗(yàn)證物質(zhì)中含有碳元素的方法：首先，梳理被檢測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)，其次，利用其化學(xué)性質(zhì)，發(fā)生化學(xué)變化后，將其轉(zhuǎn)化為CO2，最后利用CO2能使澄清石灰水變渾濁的特性來(lái)驗(yàn)證該物質(zhì)中含有碳元素。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、小組評(píng)價(jià)、師生討論等，讓學(xué)生在活動(dòng)中進(jìn)一步加深對(duì)物質(zhì)性質(zhì)和變化的理解，歸納并掌握驗(yàn)證碳元素存在的方法和一般思路。在該環(huán)節(jié)中，學(xué)生還從探究實(shí)驗(yàn)中較全面地分析物質(zhì)的化學(xué)變化，體現(xiàn)“做中學(xué)”的教學(xué)理念，發(fā)展了“科學(xué)思維”的同時(shí)還提升了科學(xué)探究的核心素養(yǎng)。

活動(dòng)4：選擇驗(yàn)證物質(zhì)中含有碳元素的實(shí)驗(yàn)裝置。

［教師提問(wèn)］除了在剛才的實(shí)驗(yàn)中我們使用的裝置外，還可以使用哪些實(shí)驗(yàn)裝置？

［學(xué)生活動(dòng)］畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖，并展示交流。

［教師活動(dòng)］抽取部分學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖進(jìn)行投屏（見(jiàn)圖5）。

圖5 學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置圖

［師生小結(jié)］驗(yàn)證碳酸飲料中含碳元素的實(shí)驗(yàn)裝置還可以用固液常溫型發(fā)生裝置A，也可以用加熱型裝置B來(lái)促進(jìn)碳酸的分解；
驗(yàn)證雞蛋殼中含有碳元素的裝置可以用微型實(shí)驗(yàn)裝置C（在培養(yǎng)皿內(nèi)的小槽中滴入2 滴澄清石灰水，另一邊放入幾片碎雞蛋殼，滴入幾滴稀鹽酸后，蓋上蓋子）；
驗(yàn)證二氧化碳存在時(shí)，也可用裝置D（燒杯壁上沾有澄清石灰水）。

［教師活動(dòng)］引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆此紝?shí)驗(yàn)裝置的優(yōu)缺點(diǎn)，總結(jié)裝置選擇的方法。

［學(xué)生活動(dòng)］選擇部分裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并觀察現(xiàn)象。

［教師講解］使用天然氣時(shí)，鍋底會(huì)出現(xiàn)黑色的炭黑，這也說(shuō)明天然氣中含有碳元素。我們也可以通過(guò)不充分燃燒生成的炭黑來(lái)驗(yàn)證有機(jī)物中含碳元素的方法確定。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)開展實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，提升學(xué)生科學(xué)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)操作的能力；
通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置的選擇，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，真正地讓“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”大概念落地。另外，通過(guò)微型實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生踐行綠色化學(xué)的思想，體現(xiàn)“創(chuàng)中學(xué)”的教學(xué)理念。化學(xué)學(xué)習(xí)離不開實(shí)際生活，通過(guò)生活中的實(shí)例，讓學(xué)生感受到學(xué)有所用。

3.除碳方法大匯總，鞏固轉(zhuǎn)化大概念

活動(dòng)5：探究二氧化碳的吸收方法。

［教師提問(wèn)］除了生活中含碳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化外，我們自然界中的含碳物質(zhì)也在晝夜不停地發(fā)生轉(zhuǎn)化，同學(xué)們能想到自然界中含碳物質(zhì)的變化嗎？

［學(xué)生回答］植物的光合作用，CO2→C6H12O6；
植物的呼吸作用C6H12O6→CO2。

［教師提問(wèn)］除此之外，在這兩個(gè)過(guò)程中二氧化碳還能與大氣中的哪種氣體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化呢，該循環(huán)對(duì)自然界有何意義呢？

［學(xué)生回答］氧氣。該循環(huán)的意義是維持大氣中二氧化碳和氧氣的相對(duì)平衡，使大氣中各氣體含量相對(duì)穩(wěn)定。

［教師提問(wèn)］自然界中除了植物的光合作用能吸收CO2外，小組討論、思考還有什么途徑能吸收CO2？

［學(xué)生回答］海水吸收二氧化碳。

［教師提問(wèn)］海洋是地球上最大的儲(chǔ)水庫(kù)，其儲(chǔ)水量約占全球總儲(chǔ)水量的96.5%，海水是不是可以大量吸收二氧化碳呢？

［學(xué)生回答］海水肯定能吸收很多，而且根據(jù)海水的量可推測(cè)它對(duì)CO2的吸收肯定能大大降低大氣中CO2的量。

［教師提問(wèn)］大家查閱教材判斷CO2是否可以無(wú)限制溶解在水中與水反應(yīng)呢，如果大量吸收CO2對(duì)海洋生物有怎樣的影響呢？

［學(xué)生回答］在常溫常壓下，1 體積水中可溶解1體積二氧化碳，大量的二氧化碳溶于水會(huì)導(dǎo)致海洋酸化，影響海洋生物的多樣性。

［教師講解］如果大氣中排放大量二氧化碳，對(duì)大氣、對(duì)海洋都會(huì)有怎樣的影響呢？一起看來(lái)聆聽(tīng)氣候會(huì)議中專家的解答（見(jiàn)圖6）。

圖6 世界氣候會(huì)議題議

設(shè)計(jì)意圖：化學(xué)離不開生活，更離不開大自然，這個(gè)環(huán)節(jié)達(dá)到實(shí)現(xiàn)跨學(xué)科學(xué)習(xí)的目的，讓學(xué)生感受到生物和化學(xué)在研究、探究自然中的價(jià)值，更重要的是引導(dǎo)學(xué)生能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析物質(zhì)的化學(xué)變化，還能用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)思考、分析化學(xué)反應(yīng)，這是“科學(xué)思維”的核心內(nèi)容，真正地讓學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科實(shí)踐，促進(jìn)大概念“化學(xué)與跨學(xué)科實(shí)踐”的內(nèi)化。

活動(dòng)6：踐行“雙碳”理念。

［教師講解］目前CO2排放量很多，對(duì)自然生態(tài)系統(tǒng)、人類的生活環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。*****在2020年提出了“碳中和與碳達(dá)峰”理念，根據(jù)課前對(duì)該理念的了解，思考2020 年后全球CO2含量的走勢(shì)（見(jiàn)圖7）。

圖7 2020年后全球二氧化碳濃度的三種走勢(shì)猜想

［學(xué)生活動(dòng)］學(xué)生閱讀并思考，試著用作圖法表示可能的變化，小組討論思考的成果。

［教師提問(wèn)］要解決CO2排放問(wèn)題，我們的宗旨是將CO2轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，你能設(shè)計(jì)出多少種二氧化碳的轉(zhuǎn)化方法呢？試著用概念圖的方式表示出來(lái)。

［學(xué)生回答］根據(jù)今天實(shí)驗(yàn)探索中所習(xí)得的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化方法，用概念圖的形式表示出來(lái)（見(jiàn)圖8）。

圖8 物質(zhì)轉(zhuǎn)化圖

［教師提問(wèn)］你們想到了用堿液吸收、植樹造林等方法，還有其他更好的方法嗎？咱一起看看科學(xué)家怎么做的（見(jiàn)圖9），根據(jù)科學(xué)家的研究成果，來(lái)談?wù)勀銈兊母惺堋?/p>

圖9 二氧化碳的利用

［學(xué)生回答］將CO2變?yōu)槿剂嫌停儚U為寶，還可以循環(huán)利用。我們可以將CO2收集起來(lái)，然后再利用。

［教師小結(jié)］回答得非常好，這就是我們今后要認(rèn)識(shí)的CO2捕捉與利用技術(shù)。通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，請(qǐng)完成一篇微寫作。主題是作為社會(huì)一員，有何方法能緩解或改變二氧化碳的排放，讓我們的環(huán)境和生態(tài)能綠色地運(yùn)行？題目自擬，形式最好圖文表結(jié)合，字?jǐn)?shù)500字以內(nèi)。

［教師講解］物質(zhì)的轉(zhuǎn)化方法有很多，隨著不斷學(xué)習(xí)，我們還將認(rèn)識(shí)更多的物質(zhì)，物質(zhì)的轉(zhuǎn)化也會(huì)更加的豐富，相信有一天，你們也會(huì)像科學(xué)家一樣預(yù)測(cè)并實(shí)現(xiàn)在一定條件下物質(zhì)可能發(fā)生的化學(xué)變化。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)，學(xué)生認(rèn)識(shí)并參與社會(huì)政治的決策，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感，通過(guò)化學(xué)與生活、自然的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)學(xué)科融合，從而實(shí)踐學(xué)科育人的理念。除此之外更重要的是讓學(xué)生廣視角地認(rèn)識(shí)物質(zhì)的變化及變化的條件，讓學(xué)生體會(huì)解決環(huán)境問(wèn)題的方法，最終提高“科學(xué)思維”的核心素養(yǎng)。

1.強(qiáng)化化學(xué)觀念的形成、科學(xué)思維的發(fā)展

本節(jié)單元復(fù)習(xí)課通過(guò)多樣的活動(dòng)、自主實(shí)驗(yàn)探究等多種方式對(duì)含碳物質(zhì)的分類、含碳物質(zhì)的性質(zhì)及含碳物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等化學(xué)觀念進(jìn)行了深入的強(qiáng)化，在強(qiáng)化過(guò)程中，帶領(lǐng)學(xué)生基于事實(shí)和邏輯進(jìn)行獨(dú)立思考和判斷，學(xué)會(huì)了多種科學(xué)思維方法，比如分類、分析、比較等，這些方法對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展起到了重要的作用。不管是化學(xué)觀念的強(qiáng)化還是科學(xué)思維的發(fā)展，最終都是促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科大概念的理解。

2.注重學(xué)生自主的科學(xué)探究與實(shí)踐

聯(lián)系生活，在真實(shí)的問(wèn)題情景中選擇有意義的探究問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷真實(shí)的探究過(guò)程，加強(qiáng)探究活動(dòng)中的科學(xué)思維。在驗(yàn)證碳元素方法探究中，學(xué)生建構(gòu)了物質(zhì)轉(zhuǎn)化的一般方法，初步建立了驗(yàn)證元素的模型，增進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)科學(xué)及科學(xué)探究本質(zhì)的理解，在自主科學(xué)探究中，學(xué)生還根據(jù)不同問(wèn)題創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置，真正實(shí)現(xiàn)了“做中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”。

3.充分發(fā)揮了化學(xué)學(xué)科育人的功能

結(jié)合生產(chǎn)生活、社會(huì)發(fā)展、科技進(jìn)步等方面的典型事例，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)在創(chuàng)造新物質(zhì)、應(yīng)對(duì)人類面臨的重大挑戰(zhàn)中的作用，彰顯化學(xué)家作出的創(chuàng)新性貢獻(xiàn)和展現(xiàn)出的科學(xué)家精神，增進(jìn)了社會(huì)責(zé)任感。學(xué)生的思維方式從知識(shí)走向?qū)W科，從低階走向高階，核心素養(yǎng)有了較大的提升，尤其是“科學(xué)思維”有了進(jìn)一步的發(fā)展，讓學(xué)生真正地感受到了化學(xué)與生活、自然、科技的聯(lián)系，更加高層次的認(rèn)識(shí)物質(zhì)的變化及意義。此外通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，提升了學(xué)生科學(xué)探究的能力，踐行了綠色化學(xué)的理念［7］。

由于課時(shí)的安排，本節(jié)課沒(méi)有更多地引導(dǎo)學(xué)生從定量的角度分析二氧化碳的吸收和轉(zhuǎn)化，也沒(méi)有關(guān)注到變化中的能量變化。另外，本節(jié)課主要讓學(xué)生通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究完成驗(yàn)證含碳元素的方法總結(jié)，時(shí)間允許的情況下還可以再增加一些有效的實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生真正地從做中學(xué)，從學(xué)中思，更有效地實(shí)現(xiàn)學(xué)科育人。

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