Giáo án Khoa học tự nhiên 9 mới năm 2024 cánh diều

Ngày soạn:…/…/…

Ngày dạy:…/…/…

BÀI 32: NGUỒN CARBON. CHU TRÌNH CARBON. SỰ ẤM LÊN TOÀN CẦU

1. MỤC TIÊU


2. Kiến thức

Sau bài học này, HS sẽ:

• Nêu được một số dạng tồn tại phổ biến của nguyên tố carbon trong tự nhiên (than, kim cương, carbon dioxide, các muối carbonate, các hợp chất hữu cơ).


• Trình bày được các sản phẩm và sự phát năng lượng từ quá trình đốt cháy than, các hợp chất hữu cơ (methane); chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide trong chu trình đó.


• Trình bày được nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo của methane.


• Nêu được khí carbon dioxide và methane là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu.


• Trình bày được những bằng chứng của biến đổi khí hậu, thời tiết do tác động của sự ấm lên toàn cầu trong thời gian gần đây; những dự đoán về các tác động tiêu cực trước mắt và lâu dài.


• Nêu được một số biện pháp giảm lượng khí thải carbon dioxide ở trong nước và ở phạm vi toàn cầu.

2. Năng lực

Năng lực chung:

• Năng lực tự chủ và tự học: xác định được nhiệm vụ học tập dựa trên kết quả đã đạt được; đánh giá và điều chỉnh được kế hoạch học tập; đánh giá và lựa chọn được nguồn tài liệu phù hợp với mục đích, nhiệm vụ học tập khác nhau.


• Năng lực giao tiếp và hợp tác: sử dụng ngôn ngữ kết hợp với các loại phương tiện phi ngôn ngữ đa dạng để trình bày thông tin, ý tưởng và để thảo luận, lập luận, đánh giá về các vấn đề liên quan đến sự ấm lên toàn cầu.


• Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: xác định được các thông tin liên quan đến sự ấm lên toàn cầu; đề xuất được các giải pháp giải quyết vấn đề.

Năng lực riêng:

• Nhận thức khoa học:
  
  
  
  • Nêu được một số dạng tồn tại phổ biến của nguyên tố carbon trong tự nhiên (than, kim cương, carbon dioxide, các muối carbonate, các hợp chất hữu cơ).
  
  
  • Trình bày được các sản phẩm và sự phát năng lượng từ quá trình đốt cháy than, các hợp chất hữu cơ (methane); chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide trong chu trình đó.
  
  
  • Trình bày được nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo của methane.
  
  
  • Nêu được khí carbon dioxide và methane là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu.
  
  
  
  


• Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học:
  
  
  
  • Trình bày được những bằng chứng của biến đổi khí hậu, thời tiết do tác động của sự ấm lên toàn cầu trong thời gian gần đây; những dự đoán về các tác động tiêu cực trước mắt và lâu dài.
  
  
  • Nêu được một số biện pháp giảm lượng khí thải carbon dioxide ở trong nước và ở phạm vi toàn cầu.
  
  
  
  

3. Phẩm chất

• Chăm chỉ: chủ động trong học tập, hứng thú tìm hiểu những nội dung liên quan đến bài học.


• Trung thực và trách nhiệm: thực hiện đúng các nhiệm vụ được phân công trong thảo luận nhóm.

1. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU


2. Đối với giáo viên

• Giáo án, SGK, SGV, SBT Khoa học tự nhiên 9 - Cánh Diều.


• Máy tính, máy chiếu (nếu có).


• Hình ảnh 32.1 - 32.8 và các hình ảnh liên quan.

2. Đối với học sinh

• SGK, SBT Khoa học tự nhiên 9 - Cánh Diều.


• Vở ghi chép, bút viết, thước kẻ,...

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG


2. Mục tiêu: Thu hút, tạo hứng thú học tập cho HS, tạo tình huống và xác định vấn đề học tập.


3. Nội dung: GV đặt vấn đề, tạo hứng thú học tập cho HS; HS trả lời câu hỏi


4. Sản phẩm học tập: Ý kiến, trao đổi của HS cho câu hỏi mở đầu SGK trang 154.


5. Tổ chức thực hiện:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV dẫn dắt HS, yêu cầu HS trả lời câu hỏi Khởi động tr.154 SGK: Quan sát hình 32.1, cho biết một số ảnh hưởng của carbon dioxide (CO₂) đối với tự nhiên.

Hình 32.1. Minh họa ảnh hưởng tích cực và tiêu cực của CO₂ đối với tự nhiên

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng hiểu biết của bản thân để trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, hỗ trợ HS (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời HS xung phong trả lời:

+ Ảnh hưởng tích cực: Tham gia quá trình quang hợp cung cấp chất dinh dưỡng cho các sinh vật và O₂ cho môi trường; duy trì nhiệt độ trái đất;...

+ Ảnh hưởng tiêu cực: Góp phần làm tăng hiệu ứng hiệu ứng nhà kính, gây ra nhiều hậu quả tiêu cực cho tự nhiên như sự nóng lên toàn cầu, biến đổi khí hậu, tan băng ở hai cực, thu hẹp diện tích đất liền, giảm đa dạng sinh học,...

- GV mời HS khác lắng nghe, nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét câu trả lời của HS và chốt đáp án.

- GV dẫn dắt HS vào bài học: Carbon dioxide có ảnh hưởng như thế nào đối với Trái Đất? Để tìm ra câu trả lời chính xác cho câu hỏi này, chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu - Bài 32: Nguồn carbon. Chu trình carbon. Sự ấm lên toàn cầu.

1. HOẠT ĐỘNG HÌNH THÀNH KIẾN THỨC

Hoạt động 1: Tìm hiểu về carbon và chu trình carbon

1. Mục tiêu:

• Nêu được một số dạng tồn tại phổ biến của nguyên tố carbon trong tự nhiên (than, kim cương, carbon dioxide, các muối carbonate, các hợp chất hữu cơ).


• Trình bày được sản phẩm và sự phát năng lượng từ quá trình đốt cháy than, các hợp chất hữu cơ (methane); chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide trong chu trình đó.

32. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS đọc hiểu nội dung mục I, quan sát Hình 32.3 SGK trang 154 - 156 và thực hiện nhiệm vụ.


33. Sản phẩm học tập: Carbon và chu trình carbon.


34. Tổ chức hoạt động:

Hoạt động 2: Tìm hiểu về sự ấm lên toàn cầu

1. Mục tiêu:

• Trình bày được nguồn gốc tự nhiên và nguồn gốc nhân tạo của methane.


• Nêu được khí carbon dioxide và methane là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu.


• Trình bày được những bằng chứng của biến đổi khí hậu, thời tiết do tác động của sự ấm lên toàn cầu trong thời gian gần đây; những dự đoán về các tác động tiêu cực trước mắt và lâu dài.


• Nêu được một số biện pháp giảm lượng khí thải carbon dioxide ở trong nước và ở phạm vi toàn cầu.

32. Nội dung: GV giao nhiệm vụ học tập; HS đọc hiểu nội dung mục II, quan sát hình 32.4 - 32.6 SGK trang 157 - 158 và thực hiện nhiệm vụ.


33. Sản phẩm học tập: Sự ấm lên toàn cầu.


34. Tổ chức hoạt động:

1. HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP


2. Mục tiêu: Thông qua hoạt động, HS củng cố kiến thức đã học về nguồn carbon, chu trình carbon và sự ấm lên toàn cầu.


3. Nội dung: GV nêu nhiệm vụ học tập; Cá nhân HS trả lời các câu hỏi trắc nghiệm khách quan để củng cố lại kiến thức đã học.


4. Sản phẩm học tập: Câu trả lời của HS cho các câu hỏi trắc nghiệm khách quan.


5. Tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV nêu yêu cầu: Khoanh tròn vào đáp án đặt trước câu trả lời đúng

Câu 1. Sản phẩm của phản ứng đốt cháy các chất chứa carbon (than, hydrocarbon,...) trong không khí thường là

1. carbon monoxide và nước. B. carbon dioxide và nước.


2. carbon và nước. D. muối carbonate và nước.

Câu 2. Carbon ở hợp chất nào sau đây đóng vai trò là chất mang nguyên tố carbon chủ yếu trong chu trình carbon?

1. Carbon monoxide. B. Hydrocarbon.


2. Carbon dioxide. D. Amino acid.

Câu 3. Trong chu trình carbon, CO₂  trong khí quyển đã được thực vật trên mặt đất và trong đại dương hấp thụ để tạo thành các hợp chất của carbon trong thực vật bằng quá trình nào?

1. Quang hợp. B. Hô hấp. C. Phân hủy.          D. Nung muối carbonate.

Câu 4. Các khí nào sau đây là khí chính gây nên hiệu ứng nhà kính dẫn đến sự ấm lên toàn cầu?

1. Methane và chlorofluorocarbon. B. Carbon monoxide và methane.


2. Carbon dioxide và chlorofluorocarbon. D. Carbon dioxide và methane.

Câu 5. Quá trình nào sau đây không phát thải trực tiếp nguyên tố carbon ở dạng CO₂ vào bầu khí quyển?

1. Hô hấp ở sinh vật. B. Lắng đọng vật chất.


2. Sản xuất công nghiệp, giao thông vận tải. D. Sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Câu 6. Khi đốt than trong phòng kín dễ tạo thành một khí X không màu, không mùi nhưng rất độc. Nếu tiếp xúc lâu, nạn nhân có thể bị tổn thương não vĩnh viễn, tổn thương tim, rối loạn nhịp tim, ngừng tim hoặc hôn mê, tử vong. Khí X đó là

2. O₂. B. CO₂. C. CO.                            D. O₃.

Câu 7. Có bao nhiêu biện pháp sau đây giúp hạn chế sự ấm lên toàn cầu?

1) Giáo dục pháp luật bảo vệ môi trường cho mọi công dân.

2) Tăng cường sử dụng phương tiện giao thông công cộng.

3) Sử dụng nguồn năng lượng tái tạo.

4) Trồng rừng và bảo vệ rừng.

1. 1. B. 2. C. 3.                               D. 4.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS vận dụng kiến thức đã học và trả lời câu hỏi.

- GV hướng dẫn, theo dõi, hỗ trợ HS nếu cần thiết.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- GV mời đại diện HS trả lời:

Đáp án câu hỏi trắc nghiệm khách quan:

- GV mời đại diện HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét, chuẩn kiến thức.

1. HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG


2. Mục tiêu: HS thực hiện làm các bài tập vận dụng để nắm vững kiến thức và biết ứng dụng kiến thức đã học vào đời sống.


3. Nội dung: GV giao nhiệm vụ; HS vận dụng kiến thức đã học và hiểu biết về thực tiễn, thực hiện nhiệm vụ.


4. Sản phẩm học tập: Sản phẩm hoàn thiện của HS.


5. Tổ chức hoạt động:

Nhiệm vụ 1. Liên hệ, vận dụng kiến thức đã học

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV yêu cầu HS thảo luận nhóm (3 - 4 HS) trả lời câu hỏi Vận dụng SGK trang 159:

Hố gas trong hệ thống dẫn nước thải hoặc đáy giếng sâu (hình 32.7 và 32.8) là nơi thường tích tụ rác thải. Người làm việc ở những nơi này (vệ sinh, nạo vét) có nguy cơ bị ngạt. Giải thích nguyên nhân, đồng thời đề xuất biện pháp hạn chế nguy cơ trên.

Hình 32.7. Một hố gas vừa được mở nắp                  Hình 32.8. Một giếng sâu

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- HS thảo luận cặp đôi, vận dụng hiểu biết về thực tiễn kết hợp với kiến thức đã học để trả lời câu hỏi vận dụng.

- GV quan sát, hướng dẫn (nếu cần thiết).

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Đại diện nhóm HS xung phong trả lời câu hỏi:

* Nguyên nhân: do hít phải các khí độc, trong đó chủ yếu là các hợp chất của carbon (CO, CO₂, CH₄,...) bị tích tụ lại ở hố gas trong hệ thống dẫn nước hoặc đáy giếng sâu. 

* Đề xuất biện pháp hạn chế nguy cơ ngạt khí độc:

+ Trong trường hợp xử lí hố gas trong hệ thống nước thải: Không nên tự ý vệ sinh ngay mà cần báo cho cơ quan chuyên môn xử lí. Nếu có thể tự xử lí, cần phải mở nắp một thời gian dài để khí methane bay hết, sau đó dùng gậy chọc phá màng sinh học, bơm nước vào để đẩy lớp váng ra. Sau khi chọc thủng lớp váng, phải chờ vài tiếng mới được mở nắp.

+ Trước khi xuống giếng nên thử một vài biện pháp xem dưới giếng có độc không như thắp một ngọn nến hay ngọn đèn rồi thòng dây thả dần xuống sát mặt nước. Nếu ngọn nến vẫn cháy sáng bình thường là không khí dưới đáy giếng vẫn đủ oxygen để thở. Nếu ngọn nến chỉ cháy leo lắt rồi tắt thì không nên xuống vì dưới đáy giếng thiếu oxygen và có nhiều khí độc. Cũng có thể nhốt một con gà hay một con chim vào lồng, buộc dây thả dần xuống gần sát mặt nước giếng, nếu con vật chết ngạt chứng tỏ dưới giếng có nhiều khí độc, người không xuống được.

- HS nhóm khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV nhận xét kết quả thảo luận của các nhóm, thái độ làm việc của HS trong nhóm.

- GV chuẩn kiến thức và chuyển sang nhiệm vụ tiếp theo.

Nhiệm vụ 2. Tìm hiểu các biện pháp lưu trữ, xử lí carbon dioxide và khí methane

Bước 1: GV chuyển giao nhiệm vụ học tập

- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm 6 - 8 HS.

- GV giao nhiệm vụ về nhà cho các nhóm HS: Hãy tìm hiểu và trình bày một số biện pháp lưu trữ, xử lí carbon dioxide và khí methane để giảm việc phát thải chúng vào môi trường.

Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ học tập

- Các nhóm phân công và thực hiện nhiệm vụ ở nhà.

- GV hướng dẫn, gợi ý HS thực hiện hiện nhiệm vụ: Nội dung trình bày bao gồm: tên biện pháp, quy trình, ứng dụng trong thực tiễn, cơ hội và thách thức của biện pháp đó khi triển khai quy mô trên toàn cầu.

Bước 3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận

- Các nhóm HS báo cáo kết quả thực hiện nhiệm vụ ở buổi học tiếp theo.

Ví dụ: CCS (Carbon Capture and Storage) - công cụ tăng tốc độ khử carbon trong ngành công nghiệp.

* Gồm 3 bước chính:

+ Thu giữ CO₂ từ khí thải ra tại nguồn.

+ Vận chuyển đến nơi lưu trữ.

+ Bơm sâu vào các bể chứa dưới lòng đất được lựa chọn cẩn thận để lưu giữ lâu dài và an toàn.

* Ứng dụng:

+ Phạm vi ứng dụng gồm nhiều ngành công nghiệp (nhiệt điện than, khí đốt, xi măng, thép, hydrogen, amoniac). Ngày nay, có 19 nhà máy CCS quy mô lớn đang hoạt động, 4 nhà máy đang được xây dựng và khoảng 28 nhà máy đang trong giai đoạn phát triển. Hầu hết các cơ sở hoạt động được đặt tại Mỹ và Canada và được kết nối với các hoạt động của EOR (thu hồi dầu tăng cường).

+ Tổng khối lượng hàng năm do các nhà máy vận hành loại bỏ lên đến khoảng 40 triệu tấn CO₂.

* Cơ hội và thách thức công nghệ CCS khi triển khai trên quy mô toàn cầu:

+ Cơ hội: Nguồn nhiên liệu hydrogen đang được toàn cầu quan tâm, tạo cơ hội để phát triển thị trường CCS kết hợp với sự phát triển của nền kinh tế hydrogen. Được Mỹ khuyến khích triển khai qua Luật mới 45Q;...

+ Thách thức: Chi phí quá cao, thiếu các động lực tài chính để hỗ trợ đầu tư; nhận thức của công chúng về sự an toàn của việc lưu trữ CO₂ dưới lòng đất;...

- HS nhóm khác nhận xét, đánh giá.

Bước 4: Đánh giá kết quả, thực hiện nhiệm vụ học tập

- GV đánh giá, nhận xét sản phẩm của các nhóm HS.

- GV tổng kết, chuẩn kiến thức và kết thúc tiết học.

1. HƯỚNG DẪN VỀ NHÀ:

• Ôn lại kiến thức đã học.


• Làm bài tập Bài 32 trong Sách bài tập Khoa học tự nhiên 9 - Cánh Diều.


• Chuẩn bị Bài tập (Chủ đề 10).