跨學(xué)科實(shí)踐活動5基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動方案九年級化學(xué)人教版（2024）上冊

第六單元

碳和碳的氧化物跨學(xué)科實(shí)踐活動5基于碳中和理念設(shè)計(jì)低碳行動方案人教版?九年級上冊【活動目標(biāo)】基于碳中和理念，結(jié)合生物學(xué)、地理、物理等課程的學(xué)習(xí)，從物質(zhì)的性質(zhì)和轉(zhuǎn)化角度認(rèn)識二氧化碳的排放和吸收，理解低碳行動原理。設(shè)計(jì)并評價低碳行動方案，從個人、國家和國際層面體會低碳行動的意義和價值。【活動設(shè)計(jì)與實(shí)施】任務(wù)一

了解相關(guān)概念，聚焦核心物質(zhì)1．低碳行動、碳達(dá)峰、碳中和的概念。(1)低碳行動：是指摒棄20世紀(jì)的傳統(tǒng)增長模式，直接應(yīng)用新世紀(jì)的創(chuàng)新技術(shù)與創(chuàng)新機(jī)制，通過低碳經(jīng)濟(jì)模式與低碳生活方式，實(shí)現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的社會行動。(2)碳達(dá)峰：是指某個地區(qū)或行業(yè)的年度二氧化碳排放量達(dá)到歷史最高值，然后進(jìn)入平臺期，最終實(shí)現(xiàn)持續(xù)下降的過程。這是二氧化碳排放量由增轉(zhuǎn)降的歷史拐點(diǎn)，標(biāo)志著碳排放與經(jīng)濟(jì)發(fā)展實(shí)現(xiàn)脫鉤。(3)碳中和：是指在一定時間內(nèi)，通過植樹造林、節(jié)能減排等方式，直接或間接產(chǎn)生的二氧化碳或溫室氣體排放總量被抵消，實(shí)現(xiàn)溫室氣體“凈零排放”。2．節(jié)能減排，低碳生活。(1)某市市民參與了“地球一小時”活動，晚上熄燈一小時。下列說法與這個活動的主要目的不相符的是

(填字母序號)。

A．節(jié)約能源B．減少溫室氣體排放C．欣賞城市夜景D．關(guān)注全球氣候(2)開發(fā)太陽能、風(fēng)能、海水熱能等能源。這些新能源的利用，除了能減少CO2的排放外，還可以

(請列舉一條)。

減少對環(huán)境的污染(合理即可)

C

(3)節(jié)能減排的意義在于

。

舉一例說明你在日常生活中直接或間接降低碳排放的做法：

。雙面使用紙張(步行或騎自行車上學(xué)、隨手關(guān)燈等，合理即可)

減少對森林的砍伐(合理即可)

任務(wù)二

測定不同環(huán)境中二氧化碳的含量3．我國能源消耗的70%來自煤炭，電廠中的煤在極高的溫度下充分燃燒，會產(chǎn)生大量CO2?！咎岢鰡栴}】電廠附近空氣中二氧化碳的含量是否比學(xué)校空氣中二氧化碳的含量高？【作出猜想】猜想Ⅰ：電廠附近空氣中二氧化碳的含量比學(xué)校空氣中二氧化碳的含量高；猜想Ⅱ：電廠附近空氣中二氧化碳的含量比學(xué)?？諝庵卸趸嫉暮康?。【實(shí)驗(yàn)探究】步驟1：用

(填“排水法”或“排空氣法”)分別收集兩瓶電廠附近的空氣和學(xué)校的空氣。具體的操作方法：用集氣瓶裝滿水，帶到目的地，把水倒掉然后蓋上玻璃片，即可收集一瓶空氣。

步驟2：將相同滴數(shù)的澄清石灰水分別滴入盛有電廠附近空氣和學(xué)?？諝獾募瘹馄恐?，振蕩?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】觀察到兩個集氣瓶中澄清石灰水變渾濁，且

，說明電廠附近的空氣中二氧化碳的含量是比學(xué)校的空氣中二氧化碳含量高。

滴入電廠附近空氣中的石灰水變渾濁現(xiàn)象更明顯排水法任務(wù)三

梳理自然界中的碳循環(huán)4．自然界中的碳循環(huán)主要是通過CO2來實(shí)現(xiàn)的。如圖是碳循環(huán)主要途徑模式圖。(1)下列關(guān)于碳循環(huán)的認(rèn)識正確的是

(填字母序號)。

A．碳循環(huán)和氧循環(huán)存在著密切聯(lián)系B．碳循環(huán)過程只涉及化學(xué)變化C．碳循環(huán)過程中，各元素的化合價都不變D．碳循環(huán)有利于維持自然界中O2和CO2含量的相對穩(wěn)定AD

(2)減少二氧化碳排放，減緩全球氣候變暖是當(dāng)今世界要解決的重大環(huán)境問題。①請你從產(chǎn)生和消耗兩個角度解釋二氧化碳的含量冬季要比夏季高的原因：

、

。

②請結(jié)合碳循環(huán)圖分析，大氣中二氧化碳的含量逐年遞增的原因可能是

。

化石燃料的開采和使用逐年增加光合作用的效果減弱冬季燃煤取暖增加排放量(3)海洋中的水能吸收大氣中的二氧化碳。二氧化碳不僅能與水反應(yīng)，還能與水中的植物進(jìn)行光合作用，生成葡萄糖(化學(xué)式為C6H12O6)。反應(yīng)物都是二氧化碳和水，產(chǎn)物完全不同的原因是

。

(4)任何事物都有其兩面性，二氧化碳在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也有著廣泛的應(yīng)用。例如二氧化碳在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可以做

。氣體肥料反應(yīng)條件不同任務(wù)四

設(shè)計(jì)低碳行動方案5．專家指出，碳中和必須做好“加減法”，一手減少二氧化碳等氣體排放，一手發(fā)展碳捕捉和封存技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)排放和吸收的平衡。(1)“碳”減排：下列燃料在O2中燃燒時，不會產(chǎn)生CO2的是

(填字母序號)。

A．液化氣(主要是C3H8和C4H10)

B．乙醇(C2H6O)

C．肼(N2H4)C

(2)“碳”捕捉：科學(xué)家在捕捉室中利用氫氧化鈉溶液“捕捉”空氣中的CO2，將得到的溶液排入盛有石灰乳的反應(yīng)室，再將所得產(chǎn)物在分離室進(jìn)行分離，分離得到的固體在煅燒室中高溫煅燒釋放CO2，再將CO2存儲。捕捉室中加入NaOH溶液時采用的是噴淋方式，其優(yōu)點(diǎn)主要是

。

增大反應(yīng)物的接觸面積，使吸收更快、更充分(3)“碳”封存：將二氧化碳?xì)怏w壓縮成液態(tài)或固態(tài)，然后壓入地下玄武巖中。從微觀角度解釋二氧化碳?xì)怏w能被壓縮成液態(tài)或固態(tài)的原因是

。

(4)“碳”轉(zhuǎn)化：一定條件下，可將二氧化碳和氫氣在催化劑表面轉(zhuǎn)化為清潔的液體燃料甲醇(化學(xué)式為CH3OH)和水，此反應(yīng)中H2與CO2的個數(shù)比為

。3∶1

分子之間存在間隔，受壓后，分子之間的間隔變小(合理即可)

【展示與交流】6．展示小組形成的低碳行動方案，經(jīng)全班討論形成評價標(biāo)準(zhǔn)。

7．全班達(dá)成共識，形成一套低碳行動方案，制作展板或開展講座，在學(xué)校和社區(qū)等地宣講并踐行低碳行動。

1．首屆上海國際碳中和博覽會于2023年6月11日至14日在上海國際會展中心舉辦。碳中和是指在規(guī)定時間內(nèi)，CO2的人為移除與人為排放相抵消。(1)大氣中CO2過多會導(dǎo)致

的加劇。

(2)下列是常用的碳中和方案。①碳捕集：應(yīng)選擇

(填“酸”或“堿”)性試劑吸收捕集CO2。

堿溫室效應(yīng)

生成物是水，無污染

O2

(3)低碳生活從我做起。下列行為有利于實(shí)現(xiàn)碳中和的是

(填字母序號)。

A．雙面使用紙張B．植樹造林C．露天焚燒垃圾AB

2．我國提出努力爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，充分體現(xiàn)了解決氣候問題的大國擔(dān)當(dāng)。項(xiàng)目式學(xué)習(xí)小組開展了“低碳有我”實(shí)踐活動，請回答下列問題。

(1)觀察上圖，自然界中消耗二氧化碳的途徑有

(寫一條即可)。

(2)基于“碳循環(huán)”視角，實(shí)現(xiàn)碳中和可以從兩方面進(jìn)行：①減少碳排放；②