3温室效应实验.doc

.温室效应实验向大气中大量排入可以吸收红外线的气体（如CO2、氟里昂等），可以引起气候变暖，影响植物生长，甚至会导致海平面的升高，这种现象被称为“温室效应”。计算表明，如果大气中的CO2浓度比现在增加两倍，低空大气温度将升高1.54.5。因此，未来几十年内，“温室效应”可能成为人类生存的重要威胁之一。本实验通过对比分析空气和二氧化碳在灯光影响下的升温、降温过程，试图展示二氧化碳的温室效应。实验还引入了DIS-Lab传感器，实时记录了实验的升、降温过程，直观准确地验证了二氧化碳的温室效应。【实验目的】验证二氧化碳的温室效应。【实验原理】1. 二氧化碳的制备：如图1CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O注意：实验中的HCl溶液需要稀释，具有一定的腐蚀性。玻璃箱两边都有两个气孔，气孔接上玻璃管并密封，一个进气，一个排气。两个孔设计在玻璃箱的上下两端，可以根据气体的密度选择向上排气法或向下排气法，所需要的气体通过化学反应取得。若比较二氧化碳和正常气体的温室效应，只需保证干净气体箱密封。图1 温室气体二氧化碳发生原理2. 温室效应温室效应是指透光覆盖物对保护范围内小气候的增温保暖作用。现多用来指大气层如同透光覆盖物一样对地球表面和大气下层的增温保暖作用。用一个玻璃箱装气体模拟地表大气层，玻璃箱中间加一块玻璃板，把箱子分成对称的两部分，通过对比不同气体的温度变化情况，做对照实验，比较温度上升、下降的情况。如图2温度传感器源二氧化碳干净空气气孔光源图2 温室效应实验装置【实验仪器】实验用仪器如图2所示。包括光源（卤钨灯，实验室中使用变压器器材保护灯泡不被烧坏，请勿随意调节变压器）、两个玻璃箱、温度传感器和电脑、气体发生装置：CaCO3、稀HCl溶液、若干玻璃容器及导管。【实验步骤】1. 计算所需碳酸钙的质量。需要产生体积密度为25%的温室气体，玻璃箱规格是40*40*80cm，则所需碳酸钙质量为71g。2. 用电子秤称出所需药品的量。3. 在计算机上运行“郎威DISLab”软件，数据记录的频率、精度等，安装实验装置并检查气密性。4. 放药品发生化学反应，将生成的气体通入左边玻璃箱，保证另一个玻璃箱密封，同时开始记录数据，使用过量稀盐酸溶液，带碳酸钙反应完全后夹紧四个气孔相连的胶管。5. 开灯照射，数据采集器继续测量、记录。注意：记录数据采集器此时的时间，在接下来的数据处理中需要说明何时开始光照、何时停止光照。6. 等到两边温度不再显著变化的时候关灯，继续记录数据，知道温度不再变化为止，此时完成数据采集。7. 从电脑中导出数据，整理数据，收拾仪器，保证下次实验装置干净整洁。【实验结果】 软件中记录的实验数据用Origin软件作图得到实验结果如下图3、4所示：升温过程：图3 升温过程曲线对比降温过程：图4 降温过程曲线对比注：图中黑色曲线B表示二氧化碳的温度变化，红色曲线C表示空气的温度变化。定性描述实验现象：温室气体升温快，降温慢，停止光照后温度较高。结论：温室气体有快速升温和保温作用。【实验小结】本实