跨學科實踐專項練【實踐活動】

基于碳中和理念設計低碳行動方案1.興趣小組基于碳中和理念設計低碳行動方案。(1)說碳:低碳行動中的“碳”指的物質是___________________。

二氧化碳或CO2

(2)尋碳:小組同學通過查閱資料,歸納出以下自然環(huán)境中的碳循環(huán)圖。①生物圈中,二氧化碳通過_________作用轉化為葡萄糖(C6H12O6)和氧氣。

②巖石圈中,石灰?guī)r(主要成分是碳酸鈣)在二氧化碳和水的作用下經化合反應轉化為碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2],反應的化學方程式是______________________________。

光合CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2(3)控碳:科學家預測,到2050年主要控碳途徑對全球碳中和的貢獻率如表:途徑碳替代碳減排碳封存碳循環(huán)貢獻率47%21%15%17%由表中數據可知,貢獻率最大的途徑是___________。

碳替代2.碳中和是指一定時間內CO2的排放量與吸收量基本相當。我國力爭在2060年前實現碳中和,體現了中國對解決氣候問題的大國擔當。(1)“碳”排放:CO2的過度排放會造成溫室效應的加劇。下列對節(jié)能減排的建議可行的是_______(填字母)。

a.停止使用化石燃料b.推廣使用光伏發(fā)電c.鼓勵民眾公交出行d.電腦不用時長時間開著

bc

(2)“碳”吸收:①自然界有多種途徑吸收CO2,請寫出海水吸收二氧化碳的化學方程式:_______________________。

②綠色植物通過光合作用吸收二氧化碳,生成葡萄糖并放出氧氣,其反應的化學方程式:6CO2+6H2O葡萄糖+6O2,則葡萄糖的化學式為____________。

CO2+H2O===H2CO3

C6H12O6

(3)“碳”利用:超臨界CO2是指溫度與壓強達到一定值時,CO2形成氣態(tài)與液態(tài)交融在一起的流體,研究發(fā)現超臨界CO2流體和水相似,溶解能力強,被譽為“綠色環(huán)保溶劑”。下列關于超臨界CO2流體的說法正確的是________(填字母)。

A.它是混合物B.它的化學性質與普通二氧化碳相同C.它的分子不再運動D.它可代替許多有害、有毒、易燃的溶劑

BD

(4)“碳”轉化:一定條件下,可將二氧化碳在催化劑表面轉化成某種有機清潔燃料甲醇CH3OH,可實現CO2的再利用,其反應原理如圖所示:該反應的化學方程式為________________________________。

CO2+3H2

CH3OH+H2O

3.2023年9月,《2023全球碳中和年度進展報告》在北京正式發(fā)布,為推動各國深化碳中和轉型、彌合全球碳中和進展提供了重要信息。化學實驗小組的同學基于該思路,在老師的帶領下圍繞“碳中和”的一系列內容展開了項目式學習活動。任務一:分析“碳中和”的思路【分析討論】同學們討論后認為,二氧化碳占空氣總體積的_________%,它主要來自動植物的呼吸和化石燃料的燃燒,因此要減少空氣中的二氧化碳,一種思路是將產生的二氧化碳吸收,另一種思路是_______________________。

0.03

減少二氧化碳的產生任務二:探究“海水固碳”原理【查閱資料】海洋是地球上最重要的“碳匯”聚集地。據測算,地球上每年使用化石燃料所產生的二氧化碳約35%為海洋中的海水、浮游植物、藻類生物等所吸收。【分析討論】同學們結合生物學知識,認為藻類生物與浮游植物一樣,都是通過_________作用吸收二氧化碳,這一方法屬于“生物固碳”。

【做出猜想】海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳。光合【進行實驗】同學們設計了以下實驗方案對猜想進行驗證。實驗裝置實驗步驟實驗現象實驗結論①用軟塑料瓶收集一瓶二氧化碳,用橡膠塞塞緊瓶口—海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳②用注射器盛裝100mL水,將針頭扎過橡膠塞。并將水全部推入瓶中,振蕩軟塑料瓶先變硬,振蕩后恢復原狀③取軟塑料瓶中的液體少許于試管中,加入適量的_____________,振蕩

液體變渾濁澄清石灰水【反思評價】(1)同學們認為步驟③中發(fā)生的反應是_________________________________(寫化學方程式)。

(2)小剛認為“海水固碳”的主要原理應該是二氧化碳與水發(fā)生反應,但同學們認為他的觀點不正確,理由是_____________________。

Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

碳酸不穩(wěn)定易分解【總結提升】同學們再次查閱資料獲得了北太平洋不同深度的海水中二氧化碳分壓pCO2(二氧化碳含量的一種表示方法)圖像,請你分析在0~1000m水深范圍內,二氧化碳分壓隨海水深度增加而增大的原因是______________________________。

壓強增大,二氧化碳的溶解度增大任務三:了解“人工固碳”技術【查閱資料】“人工固碳”就是用各種手段捕捉空氣中的二氧化碳,將其儲存或者利用。其方法之一是將捕捉的二氧化碳壓縮后,壓回到枯竭的油田、天然氣田、深海進行封存?！痉治鼋涣鳌客瑢W們交流后認為,上述這種“人工固碳”法發(fā)生的變化屬于____________