第3節(jié)自然界中的碳循環(huán)一、知識(shí)目標(biāo)1.分析二氧化碳的性質(zhì)，說(shuō)明其對(duì)自然界和人類(lèi)生產(chǎn)生活的影響。2.以自然界中的碳循環(huán)為例，認(rèn)識(shí)物質(zhì)在自然界中的相互轉(zhuǎn)化及其對(duì)維持人類(lèi)生活與生態(tài)平衡的重要意義。3.了解碳達(dá)峰、碳中和的含義，知道低碳行動(dòng)的措施。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：從宏觀上認(rèn)識(shí)自然界中二氧化碳的循環(huán)、溫室效應(yīng)等現(xiàn)象，從微觀角度理解二氧化碳在碳循環(huán)中的作用。2.科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過(guò)了解全球變暖的原因和危害，初步形成資源回收、保護(hù)環(huán)境的意識(shí)，踐行節(jié)能減排、綠色低碳的生活方式。一、學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.自然界中二氧化碳的循環(huán)、二氧化碳對(duì)生活和環(huán)境的影響、碳達(dá)峰和碳中和的含義及低碳行動(dòng)措施。二、學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.理解碳循環(huán)對(duì)維持生態(tài)平衡的重要意義，以及如何從化學(xué)角度為實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。自然界中的二氧化碳1．自然界中的碳循環(huán)2.二氧化碳與人體健康二氧化碳_____(填“有”或“沒(méi)有”)毒性,空氣中二氧化碳超過(guò)正常含量,會(huì)使人感到氣悶、眩暈等,甚至?xí)?dǎo)致人死亡。人群密集的地方,應(yīng)注意及時(shí)__________。

3.溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的影響水汽、甲烷、臭氧、氟利昂和__________等都是溫室氣體,溫室效應(yīng)的加劇,對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境產(chǎn)生了不良影響,如__________等。

碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)1．碳達(dá)峰指__________排放量達(dá)到歷史最高點(diǎn)。2．碳中和是通過(guò)_________、_________以及用技術(shù)手段對(duì)二氧化碳進(jìn)行捕獲與封存,達(dá)到相對(duì)“零排放”。

3．【觀念建構(gòu)】實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)中化學(xué)科學(xué)的新使命科學(xué)家高度關(guān)注二氧化碳的轉(zhuǎn)化和__________，嘗試運(yùn)用__________，積極研究如何使二氧化碳資源化,促進(jìn)自然界中碳的循環(huán),尋求低成本的_____方法，把二氧化碳轉(zhuǎn)變?yōu)開(kāi)____，使二氧化碳在促進(jìn)人類(lèi)可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮更大的作用。

一、自然界中的二氧化碳（一）新課導(dǎo)入問(wèn)題思考：1.觀看關(guān)于“淀粉革命：二氧化碳合成淀粉”的科普視頻后，思考并回答：二氧化碳合成淀粉這項(xiàng)技術(shù)有什么了不起的地方？（二）自然界中的碳循環(huán)問(wèn)題思考：1.展示自然界中碳循環(huán)的示意圖，思考：二氧化碳在自然界中產(chǎn)生的途徑有哪些？消耗的途徑又有哪些？歸納總結(jié)：完成以下表格，對(duì)比二氧化碳產(chǎn)生和消耗的途徑，并說(shuō)明碳循環(huán)對(duì)維持自然界生態(tài)平衡的重要意義。產(chǎn)生途徑消耗途徑二氧化碳對(duì)人體的影響問(wèn)題探究:1.在人群密集的地方，有時(shí)會(huì)感覺(jué)氣悶、頭昏，這可能和二氧化碳有關(guān)。思考：不同濃度的二氧化碳對(duì)人體會(huì)有什么影響？在人群密集的地方，應(yīng)該怎么做來(lái)保證空氣質(zhì)量？問(wèn)題思考:1.久未開(kāi)啟的菜窖和深井中二氧化碳含量可能較高，人在進(jìn)入之前應(yīng)該怎么做呢？溫室效應(yīng)問(wèn)題探究：1.思考：是什么原因?qū)е氯蜃兣?？全球變暖?huì)帶來(lái)哪些危害？歸納總結(jié)總結(jié)溫室效應(yīng)的概念、常見(jiàn)的溫室氣體。二、碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)（一）全球應(yīng)對(duì)氣候變化的行動(dòng)及中國(guó)“雙碳”目標(biāo)問(wèn)題探究：1.了解《巴黎協(xié)定》的相關(guān)內(nèi)容，以及我國(guó)提出的“雙碳”目標(biāo)。思考：碳達(dá)峰、碳中和的含義分別是什么？（二）低碳行動(dòng)的措施問(wèn)題探究：1.分組討論：在日常生活和社會(huì)生產(chǎn)中可以采取哪些措施來(lái)減少碳排放？1．（2025·江蘇蘇州·二模）下列有關(guān)空氣中各組分的說(shuō)法不正確的是A．CO2是常見(jiàn)的空氣污染物 B．分離液態(tài)空氣利用各物質(zhì)沸點(diǎn)不同C．稀有氣體常用作保護(hù)氣 D．碳氧循環(huán)對(duì)維持生態(tài)平衡有重要意義2．（2025·湖南常德·二模）“碳循環(huán)”對(duì)維持生命、調(diào)節(jié)氣候等具有關(guān)鍵作用。下列有關(guān)“碳循環(huán)”的說(shuō)法正確的是A．海洋中的水能吸收二氧化碳B．植物光合作用不能吸收二氧化碳C．使用化石能源不會(huì)排放二氧化碳D．動(dòng)植物呼吸排放的二氧化碳是空氣污染物3．（2025·重慶·模擬預(yù)測(cè)）下列關(guān)于碳達(dá)峰、碳中和的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．二氧化碳排放過(guò)量會(huì)引起全球氣候變暖B．踐行低碳行動(dòng)，有助于實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)C．二氧化碳捕集和封存技術(shù)是實(shí)現(xiàn)碳中和的有效手段D．植樹(shù)造林有助于減少二氧化碳排放4．（24-25九年級(jí)上·云南保山·階段練習(xí)）生物課上，同學(xué)們進(jìn)行植物光合作用的探究，和綠色植物一起放在玻璃密封罩內(nèi)的燒杯中放入下列哪種物質(zhì)，植物生長(zhǎng)更好A．澄清石灰水 B．水 C．碳酸 D．雙氧水5．（2025·四川瀘州·二模）自然界中碳循環(huán)、氧循環(huán)如圖，下列說(shuō)法正確的是A．植物呼吸作用放出氧氣B．化石燃料燃燒會(huì)降低大氣中含量C．植物光合作用可以將大氣中全部吸收D．碳、氧循環(huán)失衡會(huì)導(dǎo)致人類(lèi)生存環(huán)境惡化自然界中的二氧化碳（1）二氧化碳在自然界中的循環(huán):①二氧化碳的產(chǎn)生途徑:動(dòng)植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃燒。

②二氧化碳的消耗途徑:綠色植物的光合作用。

（2）溫室效應(yīng)的危害:全球氣候變暖,導(dǎo)致兩極的冰川融化,使海平面升高等。

（3）防止溫室效應(yīng)的措施:減少使用化石燃料,使用清潔能源;大力植樹(shù)造林,嚴(yán)禁亂砍濫伐等。

二、碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)1．中國(guó)擔(dān)當(dāng)——“雙碳”目標(biāo)：二氧化碳排放力爭(zhēng)2030年前達(dá)到峰值,努力爭(zhēng)取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。

2．低碳行動(dòng)的措施控制大氣中二氧化碳的含量，防止溫室效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)。（1）世界各國(guó)簽署限制二氧化碳排放的國(guó)際公約，并嚴(yán)格執(zhí)行；（2）減少使用化石燃料，更多地利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源；（3）促進(jìn)節(jié)能產(chǎn)品和技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和普及，提高能源的生產(chǎn)效率和使用效率；（4）大力植樹(shù)造林，嚴(yán)禁亂砍濫伐森林；（5）采用物理、化學(xué)等方法，捕集、利用與封存二氧化碳。二氧化碳的捕集、利用與封存，是指將排放源產(chǎn)生的二氧化碳捕獲、壓縮后，作為工業(yè)原料利用，或輸送到選定地點(diǎn)長(zhǎng)期封存，而不是釋放到大氣中。這一過(guò)程主要利用了二氧化碳的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)?？键c(diǎn)1自然界中的二氧化碳1．（24-25八年級(jí)下·山東煙臺(tái)·期末）用學(xué)科觀點(diǎn)分析碳循環(huán)和氧循環(huán)，其中正確的是A．變化觀：每個(gè)人都在參與碳、氧循環(huán)B．守恒觀：碳、氧循環(huán)過(guò)程中各元素守恒，其化合價(jià)不變C．平衡觀：碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中二氧化碳和氧氣含量的相對(duì)穩(wěn)定D．微粒觀：綠色植物的作用是使自然界中的氧原子總數(shù)增加2．（24-25八年級(jí)下·山東淄博·期末）“氧循環(huán)”和“碳循環(huán)”是自然界存在的重要循環(huán)。下列說(shuō)法不正確的是A．圖中產(chǎn)生二氧化碳的主要途徑是①③⑥B．碳循環(huán)和氧循環(huán)分別是指二氧化碳和氧氣的循環(huán)C．綠色植物通過(guò)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能D．海水吸收CO2過(guò)程中既有物理變化又有化學(xué)變化3．（24-25八年級(jí)下·山東威?！て谀┨佳h(huán)是自然界中物質(zhì)和能量循環(huán)的重要組成部分。如圖為自然界中的“碳循環(huán)”示意圖，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．途徑①表示植物的呼吸作用B．途徑②會(huì)使海水酸化C．風(fēng)力發(fā)電不屬于“碳循環(huán)”D．動(dòng)物、植物的遺骸被微生物分解可產(chǎn)生CO24．（2025·山東威?！ひ荒＃┪镔|(zhì)的循環(huán)在自然界廣泛存在。自然界的水循環(huán)、碳循環(huán)和氧循環(huán)對(duì)保持生態(tài)平衡都有著十分重要的作用。下列對(duì)這三種循環(huán)過(guò)程的有關(guān)敘述中正確的是A．三種循環(huán)過(guò)程中物質(zhì)的種類(lèi)都會(huì)發(fā)生改變B．水循環(huán)過(guò)程中的任何一種變化都不會(huì)有能量的改變C．碳循環(huán)中的碳是指二氧化碳D．參與三種循環(huán)的任何一種變化中原子的種類(lèi)都不變5．（24-25九年級(jí)上·遼寧丹東·期末）碳循環(huán)和氧循環(huán)是指含碳元素物質(zhì)和含氧元素物質(zhì)的循環(huán)。下列說(shuō)法正確的是A．變化觀：不是每個(gè)人都在參與碳循環(huán)B．守恒觀：自然界中的碳、氧循環(huán)過(guò)程中各元素質(zhì)量不一定守恒C．微粒觀：光合作用能使自然界中的二氧化碳分子總數(shù)增加D．平衡觀：碳、氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定6．（24-25九年級(jí)上·廣東湛江·期末）請(qǐng)思考，小宇同學(xué)想要做實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)室制取CO2的方程式：。（2）制取二氧化碳的發(fā)生和收集裝置為。(填序號(hào))（3）模擬海洋生態(tài)系統(tǒng)：①綠色植物在生態(tài)箱中通過(guò)呼吸作用和作用參與碳循環(huán)。②小宇向生態(tài)箱中通入CO2，一段時(shí)間后燒杯中出現(xiàn)現(xiàn)象為；化學(xué)方程式為。③請(qǐng)你列舉一條具體措施減少大氣中CO2排放量，結(jié)合生活實(shí)際：。7．（25-26九年級(jí)上·全國(guó)·課后作業(yè)）碳達(dá)峰與碳中和中的“碳”指的是氣體，大氣中該氣體含量的不斷上升，會(huì)導(dǎo)致增強(qiáng)，使全球氣候變暖。8．（25-26九年級(jí)上·安徽·課后作業(yè)）化學(xué)體現(xiàn)在自然、生活、科技等各個(gè)領(lǐng)域。（1）自然界中碳氧循環(huán)的環(huán)節(jié)之一為綠色植物的光合作用，有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為，則；綠色植物的光合作用與二氧化碳溶于水發(fā)生的反應(yīng)，反應(yīng)物相同，產(chǎn)物不同的原因是不同。（2）下列用化學(xué)學(xué)科觀點(diǎn)分析“碳氧循環(huán)”的說(shuō)法，正確的是___________(填字母)。A．變化觀：碳氧循環(huán)能體現(xiàn)自然界中的物質(zhì)和能量循環(huán)B．守恒觀：碳氧循環(huán)過(guò)程中各元素守恒，其化合價(jià)不變C．微粒觀：綠色植物能使自然界中的氧原子總數(shù)增加D．平衡觀：碳氧循環(huán)有利于維持大氣中氧氣和二氧化碳含量的相對(duì)穩(wěn)定9．（24-25八年級(jí)下·山東泰安·期末）碳捕獲與封存是實(shí)現(xiàn)“碳中和”目標(biāo)的重要途徑之一。（1）物理固碳∶重慶合川實(shí)驗(yàn)基地通過(guò)將氣態(tài)CO2壓入地下變?yōu)橐簯B(tài)CO2，實(shí)現(xiàn)CO2的封存。從微觀的角度解釋主要是分子之間的間隔在（填“增大”或“減小”）。（2）化學(xué)固碳：加壓水洗法固定CO2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（3）生物固碳：綠色植物光合作用吸收CO2生成葡萄糖與氧氣。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，該反應(yīng)是將光能轉(zhuǎn)化為能。（4）減少碳排放，樹(shù)立“低碳”理念。寫(xiě)出“低碳交通出行”的一種具體做法?？键c(diǎn)2碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)10．（2025·廣東清遠(yuǎn)·一模）在學(xué)習(xí)過(guò)程中，同學(xué)們繪制了碳循環(huán)簡(jiǎn)圖，如圖所示，下列說(shuō)法不正確的是A．動(dòng)植物遺骸在一定條件可形成化石燃料 B．為助力碳中和，乘坐公共汽車(chē)出門(mén)C．海水可以吸收部分大氣中的CO2 D．低碳行動(dòng)中的“碳”指的是碳單質(zhì)11．（2025·江蘇徐州·一模）下列關(guān)于空氣的說(shuō)法錯(cuò)誤的是A．空氣是工業(yè)制氧的廉價(jià)原料 B．空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約是21%C．氮?dú)饽鼙欢箍浦参锏母鼍铡⒗?D．碳中和有利于減緩空氣中二氧化碳濃度的升高12．（2025·江蘇蘇州·一模）下列跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中涉及的化學(xué)知識(shí)正確的是選項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)化學(xué)知識(shí)A水質(zhì)監(jiān)測(cè)及自制凈水器自制凈水器獲得的水為純凈物B微型質(zhì)量“檢測(cè)站”測(cè)空氣污染物的含量是需要檢測(cè)的空氣污染物C基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動(dòng)方案“低碳”行動(dòng)的目的是不排放D調(diào)查家用燃料的變遷與合理使用未來(lái)燃料要清潔、易調(diào)控、熱值高13．（2025·山東濟(jì)南·二模）努力爭(zhēng)取在2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”是我國(guó)在聯(lián)合國(guó)上的鄭重承諾。下圖為自然界中的“碳循環(huán)”模擬示意圖，下列說(shuō)法不正確的是A．“碳中和”是指使用堿中和CO2B．途徑①表示植物的光合作用C．途徑②中部分CO2最終轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}D．大量使用化石燃料使CO2排放量增加14．（24-25九年級(jí)上·江蘇蘇州·階段練習(xí)）2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和，是我國(guó)政府對(duì)國(guó)際社會(huì)的重要承諾。為此某小組對(duì)二氧化碳的來(lái)源、吸收、轉(zhuǎn)化以及低碳措施產(chǎn)生了興趣，開(kāi)啟了“低碳行動(dòng)”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)探究之旅。（1）任務(wù)一：探究家庭中二氧化碳的來(lái)源【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們走進(jìn)廚房，用兩個(gè)相同的塑料瓶分別收集了燃?xì)庠畛床饲昂笤钆_(tái)旁的氣體設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)，放在陽(yáng)光下照射，觀察水柱的移動(dòng)情況?！緦?shí)驗(yàn)現(xiàn)象】紅墨水水柱向(填“左”或“右”)邊移動(dòng)?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】炒菜后空氣中二氧化碳含量增多，說(shuō)明燃?xì)馊紵a(chǎn)生了二氧化碳。（2）任務(wù)二：實(shí)驗(yàn)室模擬吸收二氧化碳的原理【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論Ⅰ．如圖2所示，向充滿(mǎn)二氧化碳的軟塑料瓶中注入約三分之一體積的蒸餾水，立即旋緊瓶蓋后，振蕩軟塑料瓶變癟二氧化碳的物理性質(zhì)是Ⅱ．取少量軟塑料瓶中的液體于試管中，向試管中滴加紫色石蕊試液，振蕩二氧化碳能與水反應(yīng)【反思評(píng)價(jià)】①實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。②甲同學(xué)認(rèn)為步驟Ⅱ不能證明二氧化碳與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，還有待完善，請(qǐng)你補(bǔ)充一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)(簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過(guò)程及現(xiàn)象)。（3）任務(wù)三：低碳行動(dòng)方案低碳途徑低碳行動(dòng)具體措施減少二氧化碳的排放優(yōu)化交通方式，減少開(kāi)私家車(chē)等促進(jìn)二氧化碳的吸收植樹(shù)造林，利用綠色植物的作用吸收大氣中的二氧化碳的轉(zhuǎn)化和封存二氧化碳與氨氣在高溫、高壓下可以合成尿素，同時(shí)生成水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為15．（24-25九年級(jí)上·江蘇無(wú)錫·階段練習(xí)）防治空氣污染、改善生態(tài)環(huán)境已成為全民共識(shí)。（1）目前不計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目中的是（填字母）。a．一氧化碳

b.二氧化碳

c.二氧化硫（2）PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，主要來(lái)自化石燃料的燃燒和飄塵。下列措施能減少PM2.5污染的是（填字母）。a.焚燒秸稈

b.用太陽(yáng)能發(fā)電

c.大量燒煤取暖（3）實(shí)現(xiàn)“碳中和”需要世界各國(guó)的共同關(guān)注和努力，青少年也應(yīng)積極助力低碳，在日常生活中的做法是（寫(xiě)一條即可）。16．（2025·江蘇常州·二模）CO2的捕集與資源化利用是化學(xué)研究熱點(diǎn)，我國(guó)力爭(zhēng)在2060年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。I.CO2的捕集（1）“碳中和”是指采取措施減少