第10頁實(shí)踐活動（五）基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動方案活動分析“碳達(dá)峰”是指某個(gè)地區(qū)或行業(yè)，年度碳排放量達(dá)到歷史最高值，是碳排放量由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點(diǎn)，標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)發(fā)展由高能耗、高排放向清潔的低能耗模式轉(zhuǎn)變?！疤贾泻汀笔侵改硞€(gè)地區(qū)在一定時(shí)間內(nèi)，人類活動直接和間接排放的碳總量，與通過植樹造林、工業(yè)固碳等方式吸收的碳總量相互抵消，實(shí)現(xiàn)碳“凈零排放”。該實(shí)踐活動以“碳中和”為載體運(yùn)用項(xiàng)目化學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生了解什么是碳中和以及實(shí)現(xiàn)碳中和的四種主要途徑：碳捕集、碳循環(huán)、碳替代、碳封存。探討碳循環(huán)及二氧化碳為核心的物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程以及氣候、環(huán)境和碳循環(huán)的關(guān)系。引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)人做起，制定低碳行動方案；了解碳中和的技術(shù)展望，提高認(rèn)識化學(xué)學(xué)科價(jià)值，培育科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)。活動內(nèi)容活動一空氣中二氧化碳含量與二氧化碳對人類生活和自然環(huán)境的影響閱讀下面的材料，回答問題

二氧化碳對人體健康的影響空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)%對人體健康的影響1使人感到氣悶、頭昏、心悸4~5使人感到氣喘、頭痛、眩暈10使人神態(tài)不清、呼吸停止，以致死亡

在日常生活中，我們每一個(gè)人都應(yīng)該傳播“低碳”理念，倡導(dǎo)“低碳”生活。讓我們積極行動起來，從一點(diǎn)一滴做起，努力減少二氧化碳等溫室氣體的排放，為保護(hù)地球盡一份責(zé)任。

（1)二氧化碳毒性（填“有”或“無”）

(2)對比上面的材料可以得到的信息是。

(3）二氧化碳造成的環(huán)境問題是；造成此環(huán)境污染的主要原因是

，請寫出對應(yīng)的治理措施為

。

（4）材料中的“低碳”指。【解析】（1）二氧化碳雖不能供給呼吸，但無毒性。（2）對比上面的材料可以得到的信息是：二氧化碳是一把雙刃劍，既有利又有害的兩個(gè)方面。（3）二氧化碳造成的環(huán)境問題是溫室效應(yīng)，造成此環(huán)境污染的主要原因是化石燃料的大量燃燒，對應(yīng)的治理措施為：減少化石燃料的使用或使用清潔能源等等。（4）“低碳”指低的二氧化碳的排放量。【答案】（1）無（2）二氧化碳是一把雙刃劍

（3）溫室效應(yīng)

化石燃料的大量燃燒

減少化石燃料的使用或使用清潔能源等等

（4）低的二氧化碳的排放量

活動二掌握二氧化碳的性質(zhì)，充分利用好二氧化碳自然界中O2、CO2的循環(huán)過程如圖1所示：

(1)吸收大氣中CO2產(chǎn)生O2的途徑是，該化學(xué)反應(yīng)(填“是”或“不是”)氧化反應(yīng)。

(2)由于人類消耗化石燃料的增加和森林的亂砍濫伐，使空氣中CO2的含量上升，阻止地球表面的熱量向外散發(fā)，使地球表面的平均氣溫增高，這就是所謂的“

效應(yīng)”，請寫出請寫出一條因氣候變暖給人類生存環(huán)境帶來影響的情況。

(3)科學(xué)家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方。如果工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的CO2排放量繼續(xù)以目前速度增加，海洋將成為“酸化的海洋”。請寫出酸化原因的化學(xué)方程式。

(4)科學(xué)家目前正在研究將空氣中過量的二氧化碳和氫氣在催化劑和一定條件下轉(zhuǎn)化成液態(tài)甲醇(一種清潔能源)和水，請寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式。

(5)甲同學(xué)學(xué)完二氧化碳的性質(zhì)后，用Y型導(dǎo)管和紫色石蕊試紙?jiān)O(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)：圖2中Y形導(dǎo)管平放于桌面，實(shí)驗(yàn)中可觀察到的現(xiàn)象，用化學(xué)方程式解釋現(xiàn)象：；若把Y形導(dǎo)管固定在鐵架臺上(如圖3)。a管位于上方，b管位于下方，兩石蕊試紙均濕潤，可觀察到管中試紙變色明顯，原因是。

(6)乙同學(xué)學(xué)完二氧化碳的性質(zhì)后，設(shè)計(jì)了一組趣味實(shí)驗(yàn)(如圖4)：假設(shè)裝置內(nèi)空氣足以維持實(shí)驗(yàn)過程中小白鼠的生命活動，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對壓強(qiáng)的影響，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，能觀察到的兩條現(xiàn)象是

，

。請寫出盛有石灰水的燒杯中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：。請你猜想在這數(shù)小時(shí)中，在左側(cè)的密閉空間內(nèi)氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)怎么變化并說明理由

。

【答案】(1)光合作用

不是

(2)溫室

冰山融化(3)CO2

+H2O=H2CO3(4)

二氧化碳+氫氣→一定條件催化劑甲醇+水(5)濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，干燥的試紙不變色CO2

+H2O=H2CO3

b

二氧化碳的密度比空氣大

(6)澄清的石灰水變渾濁

左側(cè)液面升高，右側(cè)液面降低CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O【解析】(1)吸收大氣中CO2產(chǎn)生O2的途徑是光合作用，該化學(xué)反應(yīng)是由二氧化碳和水反應(yīng)生成有機(jī)物和氧氣，不是氧化反應(yīng)。故填：光合作用；不是；(2)由于人類消耗化石燃料的增加和森林的亂砍濫伐，使空氣中CO2的含量上升，阻止地球表面的熱量向外散發(fā)，使地球表面的平均氣溫增高，這就是所謂的“溫室效應(yīng)”，因氣候變暖給人類生存環(huán)境帶來影響有冰山融化、海平面上升；故填：溫室；冰山融化；(3)二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸；故填：CO2

+H2O=H2CO3(4)二氧化碳和氫氣在催化劑和一定條件下轉(zhuǎn)化成液態(tài)甲醇和水；故填：二氧化碳+氫氣→一定條件催化劑甲醇+水；

(5)濕潤的試紙上的水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸，碳酸能使紫色的石蕊試液變紅色，而干燥的試紙不變色；二氧化碳的密度比空氣大，所以觀察到圖3中的b處的試紙先變紅色；故填：濕潤的紫色石蕊試紙變紅色，干燥的試紙不變色；CO2

+H2O=H2CO3;b；二氧化碳的密度比空氣大；

(6)根據(jù)圖示的裝置可知：氧氣被小白鼠吸入，呼出的二氧化碳被氫氧化鈣溶液吸收生成碳酸鈣沉淀，澄清的石灰水變渾濁，導(dǎo)致體系壓強(qiáng)變小，左側(cè)液面升高，右側(cè)液面降低；因?yàn)榈獨(dú)獠粎⒓踊瘜W(xué)反應(yīng)且難溶于水，由于呼吸作用消耗氧氣且生成的二氧化碳被石灰水吸收，在此過程中瓶內(nèi)氣體的總體積不斷減少，故氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)會增大；故填：澄清的石灰水變渾濁；左側(cè)液面升高，右側(cè)液面降低；

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O；變大，氮?dú)獠粎⒓踊瘜W(xué)反應(yīng)且難溶于水，由于呼吸作用消耗氧氣且生成的二氧化碳被石灰水吸收，在此過程中瓶內(nèi)氣體的總體積不斷減少，故氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)會增大。

活動三為了保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，我國向全世界莊嚴(yán)宣告，爭取2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”的目標(biāo)（“碳中和”是指在規(guī)定時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)排放多少CO2就做多少抵消措施來達(dá)到平衡，實(shí)現(xiàn)CO2凈零排放）。如圖是“碳中和”部分過程示意圖。請回答下列問題：（1）大氣中CO2含量的不斷上升，從而導(dǎo)致效應(yīng)增強(qiáng)，使全球氣候變暖。（2）生物固碳：綠色植物光合作用的主要化學(xué)反應(yīng)原理為6CO2+6H2OC6H12O6（葡萄糖）+6O2該過程中將太陽能轉(zhuǎn)化為能。（3）化學(xué)固碳；以CO2和NH3為原料生產(chǎn)尿素[CO（NH2）2）]是實(shí)現(xiàn)“碳中和”范例之一，其中合成的尿素在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用作肥（填“氮”“磷”或“鉀”）。（4）減少CO2排放：氫氣是21世紀(jì)正在開發(fā)利用的一種新能源。使用氫能源能有效減少CO2的排放。我國科學(xué)家研究的一種儲氫、釋氫材料為AlH3，其中釋放氫能原理是利用AlH3與H2O發(fā)生反應(yīng)生成Al（OH）3和H2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是。（5）為了控制大氣中CO2的含量相對穩(wěn)定，下列采取的措施可行的是。A.積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園B.提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例C.鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設(shè)施建設(shè)D.積極開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎统毕堋窘馕觥浚?）大氣中CO2含量的不斷上升，從而導(dǎo)致溫室效應(yīng)增強(qiáng)，使全球氣候變暖。（2）綠色植物光合作用的主要化學(xué)反應(yīng)原理為6CO2+6H2OC6H12O6（葡萄糖）+6O2，該過程中將太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。（3）尿素中含有農(nóng)作物生長所需要的氮元素，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用作氮肥。（4）由題意可知，釋放氫能原理是利用AlH3與H2O發(fā)生反應(yīng)生成Al（OH）3和H2，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是AlH3+3H2O＝Al（OH）3↓+3H2↑。（5）A、積極開展綠化國土的行動，建立綠色家園，能吸收大氣中的二氧化碳，同時(shí)釋放氧氣，A正確；B、提高煤炭產(chǎn)量，增加火力發(fā)電在電力生產(chǎn)中的比例，產(chǎn)生了大量的二氧化碳，B不正確；C、鼓勵使用電動汽車，加快充電樁的配套設(shè)施建設(shè)，能減少二氧化碳的排放量，C正確；D、積極開發(fā)利用風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎统毕?，可以減少二氧化碳的排放量，D正確。答案：（1）溫室（2）化學(xué)（3）氮（4）AlH3+3H2O＝Al（OH）3↓+3H2↑（5）ACD學(xué)以致用第2頁第10頁1.海洋酸化與全球氣候變暖并稱“邪惡雙子”。迄今為止，人類排入大氣中的二氧化碳有三分之一左右被海洋吸收。海洋酸化可能會損傷諸如貝類、珊瑚類等海洋生物形成鈣質(zhì)骨骼和外殼的能力，進(jìn)而影響整個(gè)海洋生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。下列措施不能有效減緩海洋酸化的是（）大力推廣電動汽車替代汽油車B．減少一次性塑料袋、泡沫飯盒的使用 C．積極植樹造林 D．用風(fēng)能、太陽能、水能發(fā)電，減少火力發(fā)電1.B【解析】A、大力推廣電動汽車替代汽油車，能減少二氧化碳的排放，能有效減緩海洋酸化。B、減少一次性塑料袋、泡沫飯盒的使用，能減少白色污染，不能有效減緩海洋酸化。C、積極植樹造林，植物光合作用吸收二氧化碳，釋放出氧氣，可保持大氣中CO2含量的相對穩(wěn)定，能有效減緩海洋酸化。D、利用風(fēng)能、太陽能、水能發(fā)電，減少火力發(fā)電，能減少二氧化碳的排放，能有效減緩海洋酸化。2.我國政府工作報(bào)告中提出做好碳中和工作。碳中和是指通過植樹造林、節(jié)能減排等措施，抵消因人類活動產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體排放量，達(dá)到相對“零排放”。下列行為不利于實(shí)現(xiàn)碳中和的是（）A．教科書循環(huán)使用 B．用自行車代替汽車上下班出行 C．燃燒農(nóng)作物秸稈以增加土地肥效 D．研發(fā)新工藝將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品2.C【解析】A、教科書循環(huán)使用可以減少樹木的砍伐，增大二氧化碳的吸收；B、用自行車代替汽車上下班出行可以減少化石燃料的使用，從而減少二氧化碳的排放；C、燃燒農(nóng)作物秸稈會產(chǎn)生大量的二氧化碳?xì)怏w；D、研發(fā)新工藝將二氧化碳轉(zhuǎn)化為化工產(chǎn)品，能減少二氧化碳的排放，有利于實(shí)現(xiàn)碳中和。3.有一種物質(zhì)，農(nóng)民說它是“植物的糧食”；建筑師稱它為“粉刷匠”；消防員贊美它是“滅火先鋒”；環(huán)境學(xué)家卻指責(zé)它是全球變暖的“罪魁禍?zhǔn)住?，它是下列哪種物質(zhì)呢？()A.二氧化碳B.氧氣 C.氮?dú)釪.稀有氣體3.A【解析】二氧化碳是植物光合作用的原料，因此農(nóng)民說它是“植物的糧食”；二氧化碳能用于滅火，因此消防員贊美它是“滅火先鋒”；二氧化碳是全球變暖的“罪魁禍?zhǔn)住薄?/p>

4.下面是自然界碳循環(huán)示意圖．

(1)請?jiān)趫D中①~④線上補(bǔ)加“箭頭”(其他箭頭已畫出)，以正確表示碳循環(huán)各種變化關(guān)系．

(2)上圖顯示：大氣中CO2產(chǎn)生途徑有多種，其中化工燃料燃燒產(chǎn)生大量CO2，化石燃料主要包括天然氣、、．

(3)上圖顯示：大氣中CO2消耗途徑有和被海洋吸收．

(4)下面是大氣中CO2含量按目前速度上升的直線圖．請根據(jù)該圖估計(jì)：到2050年時(shí)，大氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)是%，這比2000年CO2體積分?jǐn)?shù)0.035%增加了%.

(5)大氣中CO2含量的增加給地球生態(tài)環(huán)境帶來一個(gè)重要后果是.根據(jù)上圖CO2生產(chǎn)生和消耗途徑，對此，你提出2條建議是：

①

，②

．【答案】(1)①②③指向大氣中的CO2，④指向大樹(2)煤和石油

(3)光合作用(或被綠色植物吸收)

(4)0.043

0.008

(5)溫室效應(yīng)(或大氣溫度升高，或全球變暖)

減少化石燃料燃燒氣體的排放(或開發(fā)綠色能源)

植樹造林(或禁止亂砍亂伐)

【解析】解：二氧化碳的產(chǎn)生途徑有：化石燃料的大量使用和人和動植物的呼吸作用．消耗二氧化碳的主要途徑是：植物的光合作用．

二氧化碳含量過高會引起溫室效應(yīng)，所以我們應(yīng)大量的植樹造林，減少二氧化碳的含量．

故答案為：①②③指向大氣中的CO2，④指向大樹

(2)煤和石油

(3)光合作用(或被綠色植物吸收)

(4)0.043；0.008

(5)溫室效應(yīng)(或大氣溫度升高，或全球變暖，)

5.最新研究表明，水泥是一個(gè)全球大型的、被忽視、逐年增長的凈碳匯，對全球碳循環(huán)研究具有重要的科學(xué)意義。水泥混凝土、砂漿吸收封存二氧化碳的原理過程如圖：(1）近年來大氣中二氧化碳含量不斷上升的主要原因是，自然界中消耗二氧化碳的主要途徑是

。

（2)空氣中的二氧化碳滲透到水泥混凝土和砂漿中，與氫氧化鈣等物質(zhì)起化學(xué)反應(yīng)后，被吸收并封存，成為永久性固定碳。二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

(3)科學(xué)家研究要降低空氣中CO2含量的途經(jīng)主要有兩個(gè)方向：一是減少CO2排放，二是增加CO2消耗。工業(yè)上用二氧化碳生產(chǎn)甲醇燃料：CO2+3H2-?釕-膦鉻合物?加壓CH3OH+H2O。CH3OH中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為?！敬鸢浮浚?）化石燃料的大量使用

植物的光合作用

（2）CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O（3）12.5%

（4）少開私家車(合理即可)【解析】(1)近年來大氣中二氧化碳含量不斷上升的主要原因是化石燃料的大量使用；自然界中消耗二氧化碳的主要途徑是植物的光合作用；故填：化石燃料的大量使用；植物的光合作用；(2)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和水，化學(xué)方程式為：

CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H2O；(3)CH3OH中氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：1×412+1×4+16×100%=12.5%；

(4)在生活中倡導(dǎo)低碳的措施是：少開私