人教版九年级化学上册《跨学科实践活动5：基于碳中和理念设计低碳行动方案》同步讲义（带答案解析）

人教版九年级化学上册《跨学科实践活动5：基于碳中和理念

设计低碳行动方案》同步讲义(带答案解析)

1.基于碳中和理念，结合生物学、地理、物理等课程的学习，从物质的性质和转化角度认

教学目标识二氧化碳的排放和吸收，理解低碳行动原理。

2.设计并评价低碳行动方案，从个人、国家和国际层面体会低碳行动的意义和价值。

重点和难点重点：自然界中的碳循环。

教材知识解读

♦任务一了解相关概念，聚集核心物质

1.查阅资料，了解低碳行动、碳达峰和碳中和等概念的含义。基于核心物质二氧化碳，运用图示等方式对这

些概念进行说明。

(1)低碳行动：意在摒弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经济模

式与低碳生活方式，实现社会可持续发展。

⑵碳达峰：就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步回落。碳达峰是二氧化碳

排放审由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。

「达峰时渐

【排放峰值)

增长期

迅速或

平缓"

⑶碳中和：某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CO2,与其通过植树造林等吸收的CO2相互抵

消，实现CO2“净零排放”。

2.结合二氧化碳对生活和环境的影响，说明低碳行动的意义，尝试列举一些低碳做法。

(1)意义：能控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强，实现人类社会可持续发展。

⑵做法：①减少二氧化碳排放：如使用新能源，减少化石燃料的使用；改变生活方式，在日常学习、生活

中骑自行车上学、双面使用作业本、使用节能灯、夏天空调温度设定为27°C左右等。

②增加对二氧化碳的吸收与转化：如植树造林，用碱性吸收剂吸收，转化为甲醇等。

♦任务二测定不同环境中二氧化碳的含量

1.设计测定二氧化碳含量的方法，并测定不同环境中二氧化碳的含量。

【提出问题】不同环境中二氧化碳的含量是否相同？

【查阅资料】二氧化碳能溶于水，可以被氢氧化钠、氢氧化钙笔碱性吸收剂较快吸收.

【设计实验】

⑴配制吸收二氧化碳的测试液：取50mL蒸储水，滴入2滴酚歆溶液，一边搅拌，一边慢慢滴入澄清石灰

水至溶液变为浅红色。

(2)测定不同环境中二氧化碳的含量：①用50mL注射器吸取10mL测试液，在测试环境中抽气到50mL刻

度处，堵住注射器的吸入口，用力振荡注射器2~3分钟；②将注射器吸入口向上，小心将余气排出：③重

复上述操作若干次，直至注射器内测试液恰好褪色，记下抽气的次数。

【实验记录】

测试地段校园绿苑保持通风的刚下课的教室门窗紧闭的刚下课的教室校园运动场

抽气次数1311712

【得出结论】在校内测量点测出空气中二氧化碳相对含量较多的区域是门窗紧闭的刚下课的教室。

2.围绕人类活动是否会影响空气中二氧化碳的含量提出假设，运用适当的方法进行验证。

(1)提出假设：人类活动会造成空气中二氧化碳含量增大。

(2)查证资料

资料1：化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳，自工业革命以来，随着工业的发展，人类使用的化石燃料大

量增加，大气中二氧化碳含量也增加。

温度变化CO2浓度/ppm

-0.21--------,-------,-------1------,——1——I

1830190019201940196019802000

年代

资料2：据联合国估计，全球每年有近1300万公顷的森林被砍伐，相当于希腊或尼加拉瓜的国土面积。森

林光合作用吸收二氧化碳，人类大面积砍伐森林是导致大气中的二氧化碳含量增加的一个主要因素。

♦任务三梳理自然界中的碳循环

1.二氧化碳在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈间的转化关系

①生物圈：二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖(C6Hl2。6)和氧气；生物呼吸过程：葡萄糖+氧气T二氧化碳

+水。

②水圈：二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸；碳酸分解生成二氧化碳和水。

③岩石圈：石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙

[CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2]c一定条件下，碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳。

2.回顾二氧化碳的性质与转化，从二氧化碳的排放与吸收的角度，对涉及的反应进行汇总。

(1)二氧化碳的排放：

①煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；②一氧化碳等含碳燃料的燃烧；③人和动植物的呼吸；④燃烧石

灰石等。

⑵二氧化碳的吸收：

①植物的光合作用；②海水吸收；③对排出的COz进行分离、【可收，即二氧化碳的捕集、利用与封存

3.将涉及二氧化碳的物质转化关系与自然界中的碳循环联系起来，利用图示等方式说明二氧化碳的排放与吸

收途径及相关原理。

化石燃料

(1)二氧化碳的排放：

①煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧：

占燃

煤的燃烧：C+O2=^=CO2

点燃

天然气[主要成分甲烷(CH4)]的燃烧：CH4+2O2==CO2+2H2O

②一氧化碳的燃烧：2CO+O2-2C0，

③人和动植物的呼吸作用：葡萄糖+氧气——＞二氧化碳+水

④燃烧石灰石：CaCO3=^=CaO+CO2t

(2).氧化碳的吸收：

光

①植物的光合作用：二氧化碳+水T淀粉+氧气

叶绿体

②海水吸收：CO2+H2O=H2CO3

♦任务四设计低碳行动方案

1.设计低碳行动方案。

(1)减少CO2的排放：

①衣——尽可能选择环保的面料；

②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等；

③住一及时关闭待机电源，使用节能家电等；

④行——选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等。

⑵植树造林促进二氧化碳的吸收。

2.结合涉及二氧化碳的物质转化关系，查阅资料，了解减少二氧化碳排放与增加二氧化碳吸收的相关政策和

创新技术等。在此基础I:对低碳行动方案进行补充。

3.参观当地相关展览，就低碳行动与工作人员交流，进一步完善小组方案。

【展示与交流】

L展示小组形成的低碳行动方案，经全班讨论形成评价标准。

2.以小组为单位，优化低碳行动方案，制作展板或开展讲座，在学校和社区等地宣传并践行低碳行动。

勉即学即练

1.为了实现“碳中和”“碳达峰”，我国不断努力，展现大国担当。

(一)CO2在自然界有多种吸收方式

⑴绿色植物通过____将C02转化为,该过程_____(填“吸收”或“释放”)能量。

(2)岩石可以吸收CO2,发生反应：CaCO3+CO2+H2O^Ca(HCO3)2,其基本反应类型是。

(二)利用化学方法，捕集、转化CO?的方法越来越多样

(3)常温常压下，氧化铜可以吸附反应物分子，从而催化CO?聚合成聚碳酸酯，实现CO?的捕集。试推测氧

化铜的结构特点：。

(4)石灰石搬烧后狭得的氧化钙可以用来捕集CO?。不同温度卜破烧石灰石，获得氧化钙的产率随时间变化

如图，可知最佳煨烧温度和时间为℃和ho

八产率/%

(5)CH,与CO?在催化剂作用下可得到合成气(CO和H?),反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和消

碳反应，原理如图所示。

【资料】i积碳反应：CH」mC+小；消碳反应：COl/'McO。打催化剂的效果一般会受到温度和接触

面积的影响。

①CO和H?都是可燃性气体，为保证安全，在点燃前应先。

②反应一段时间后，温度没有发生明显改变，催化剂的催化效果降低的原因是。

③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图所示。温度高于600C,催化剂表面积碳量减少的原

因可能是。

%8

、

国

港4

需

ol--->-----1----1----1

500550600650700

温度/℃

(6)助力“碳中和"，减少CO?排放，生活中我们可以怎么做：(任写一条)。

帮解题方法能力构建

考点一基于碳中和理念设计低碳行动方案

【例1】我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”,即通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产

生的CO2排放，实现co「零排放二

⑴“碳”排放：减少CO?排放，你还有哪些做法(写一种)c

(2)“碳”吸收：自然界有多种途径吸收co*

①绿色植物通过_____吸收CO2o

②写出海水能吸收二氧化碳的化学方程式o

③下列做法符合“低碳”理念的有(填序号)。

a.骑自行车出行b.纸张双面打印c.使用一次性餐具

(3)♦•碳”利用：①将CO?作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO?和H?为原料，在一定条件可合成C2H6。

和水，参加反应的CO?和H?的质量比为

②从化学性质角度看，二氧化碳能用来灭火的原因是。

【变式1・1】下列行为符合“低碳”理念的是

A.农作物秸秆就地焚烧B.复印纸单面使用

C.废旧金属回收利用D.使用一次性餐具

【变式1・2】2025年全国两会期间，从政府工作报告到代表委员们的议案提案，无不体现对“双碳”目标践行

的关注。下列做法不利于实现“碳中和”的是

A.开发太阳能等新能源B.露天焚烧垃圾

C.推广使用新能源汽车D.利用化学技术捕捉CO?并转化

【变式1-3］碳捕获与封存是实现，碳中和''目标的重要途径之一。

(1)物理固碳：重庆合川实验基地通过将气态CO?压入地下变为液态CO?,实现CO?的封存。从微观的角度

解释主要是分子之间的间隔在(填“增大”或“减小

(2)化学固碳：加压水洗法固定CO?,发生反应的化学方程式是八

(3)生物固碳：绿色植物光合作用吸收CO?生成葡萄糖与氧气。从能最转化的角度看，该反应是将光能转化

为能。

(4)减少碳排放，树立“低碳”理念。写出“低碳交通出行''的一种具体做法

刷好题同步分层测评

M基础达标

1.为应对全球变暖，以卜低碳行动中能增加二氧化碳吸收的是

A.大力开展植树造林B.促进节能产品普及

C.光伏覆盖公共建筑D.提倡共享单车使用

2.自然界能减少大气中CO?含量的途径是

A.火山喷发B.森林着火C.光合作用D.碳酸分解

3.2025年全国两会期间，从政府工作报告到代表委员们的议案提案，无不体现对“双碳''目标践行的关注。

下列做法不利于实现“碳中和”的是

A.开发太阳能等新能源B.露天焚烧垃圾

C.推广使用新能源汽车D.利用化学技术捕捉CO?并转化

4.我国承诺到2030年实现“碳达峰”，到2060年实现“碳中和”，下列做法不利于实现目标的是

A.大力发展火力发电B.积极参与植树造林

C.减少使用化石燃料D.分类回收垃圾

5.3月21口为“世界森林口”。下列说法错误的是

A.植物的呼吸作用能够吸收空气中的二氧化碳，实现“碳中和”

B.森林可吸附粉尘、吸收有害气体，改善空气质量

C.为发展农业，焚烧森林以获取耕地

D.减少使用一次性木制品

6.自然界的三大循环“水循环”“氧循环”“碳循环”共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正

确的是

A.碳循环中的“碳”指的是碳单质

B.自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用

C.水循环过程中水分子种类发生改变

D.自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定

7.下图是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是

A.转化1可以说明正常雨水呈酸性

B.转化1和转化3说明相同的反应物可以通过调控反应条件产生不同的物质

C.X中一定含有碳、氢、氧三种元素

D.自然界中存在碳循环，大气中的二氧化碳含量相对稳定

8.自然界中“水”、“氧"、"碳''循环简图如图所示。用学科观点分析，其中正确的是

A.水循环过程中水分子发生了变化

B.每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳

C.碳，氧循环能维持空气中和CO?含量相对稳定

D.循环过程中各元素守恒，且化合价不变

9.碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误

的是

动植物的遗骸及动物排出物

A.途径①表示植物的呼吸作用

B.途径②会使海水酸化

C.风力发电不属于“碳循环”

D.动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CCh

10.水循环、碳循环和氧循环对保持生态平衡有重要作用。下列叙述正确的是

A.水循环主要是由于水分子的叵隔发生变化，通过水的三态变化实现的

B.碳循环和氧循环过程均发生了化学变化，如呼吸作用、光合作用

C.碳循环中的过程中大气中的二氧化碳含量保持相对稳定

D.“碳循环”“氧循环”以及“水循环”都是独立循环，彼此之间没有关联

11.自然界中存在着“水循环”“碳循环小氧循环”三大循环。下列说法错误的是

A.三大循环过程中元素守恒，元素化合价可能改变

B.水的天然循环既实现了水的自身净化，乂完成了水资源的重新分配

C.碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定

D.水的天然循环是通过其三态变化实现的，碳循环、氧循环过程中均只发生化学变化

12.绘制碳循环简图(如右图)。下列有关说法错误的是

A.绿色植物通过光合作用吸收C02

B.化石燃料完全燃烧转化为CO二

C.海水吸收CO2生成稳定的碳酸

D.大气层的CO?能产生温室效应

|网综合应用

13.能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。

(1H前人们使用的化石燃料都是复杂的混合物，燃烧会产生多种产物，其中会造成酸雨的主要物质是

(填序号)。

A.甲烷和一氧化碳B.二氧化硫和一氧化碳

C.•氧化碳和二氧化碳D.二氧化硫和二氧化氮

(2)为控制二氧化碳对环境的影响，要力争实现二氧化碳的排放量等于二氧化碳的吸收量。二氧化碳的吸收

方式有“自然吸收”和“人工转化”，“自然吸收”的途径之一是“海水吸收”，其涉及的原理包括水与二氧化碳的

反应，其化学方程式为；“人工转化'’的方法之一是在一定条件下将二氧化碳与氢气反应，产生甲醇

(CH3OH)和水，写出该反应的化学方程式O

14.某校兴趣小组的同学开展以“基于碳中和理念设计低碳行动方案”为主题的跨学科实践活动。

【任务一】探秘低碳行动

大力发展清洁能源，逐步降低煤炭等化石能源在能源消费结构中的占比，有效减少碳排放，发展‘低碳经济”，

提倡“低碳生活”，已成为社会发展的总趋势。

(1)写出一种清洁能源：。

【任务二】解锁碳封存的密码

我国海上二氧化碳封存工程项FI已经投入使用。该技术是将二氧化碳变成介于气体与液体之叵的超临界状

态，超临界状态二氧化碳的密度大、黏度小、流动快。输送超临界状态二氧化碳的管道材料要采用不锈钢、

低铅钢等，为了防止对输送管道内部造成腐蚀，需要对CO?进行干燥处理，这是因为CO?遇到水能生成碳

酸。

⑵低格钢属于(填“金属”“无机非金属”或“有机高分子”)材料。

(3)下列对超临界二氧化碳的理解正确的是一(填字母序号)。

A.超临界二氧化碳与二氧化碳的化学性质不同

B.同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大

C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下，其分子间的间隔比气态二氧化碳的大

【任务三】探寻碳吸收的奥秘

如图所示是一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾三种吸收剂对烟华中的脱除效果的曲线。

(4)对比图中三条曲线可知，在实验研究的烟气流速范围内，当烟气流速相同时，对烟气中C0：脱除效果最

好的是o

⑸自然界中消耗二氧化碳的途经有(写一种即可)。

15.203。年前实现“碳达峰”，力争2060年前实现“碳中和”，是我国实现绿色发展的重要目标。为达成这一

目标，一方面要减少碳排放，另一方面要尽量捕获、封存和利用不可避免的碳排放。请结合图文信息，回

答下列小题。

图1COj排放图28)捕集图3c利用

(1)图I,“碳排放自然界中二氧化碳的主要来源是生物的呼吸和;请写出生活中的一种“低碳”生活

方式：0

(2)图2,“碳捕集”。自然界中消耗二氧化碳的主要途径有两种：一种是绿色植物的光合作用，反应的化学方

光/叶绿体

程式为6co/6也。^---------<6^206+60”另一种途径是被地球上的海水吸收，发生反应的化学方程式

为;两种途径反应物相同，产物却完全不同，原因是

(3)图3,“碳利用工将二氧化碳和水在催化剂和光照下可以转化为中烷和氧气，生成的氧气中氧元素的化合

价为O二氧化碳和氨气在一定条件下还可以合成尿素，尿素可以作肥。

(4)双碳目标下，我国某光解制氢项目首期年产160吨氢气，副产氧气吨，预计年减排二氧化碳48

万吨，相当于新增3.5万亩森林碳汇。水在光、催化剂(如TiCh、钙钛矿等)作用下分解的化学方程式

为o

口拓展培优

16.我国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”。CO?吸收、转化与利用，成为当前研究

的热点。

(1)“碳''吸收：自然界有多种途径吸收CO2,请写出海水吸收二氧化碳发生的反应化学方程式：。

(2)“碳”代替：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼(B)可与物质X反应制取氢气，化学方

一定条件

程式为：2B4-6X2B(OH)3-F3H2T,则X的化学式为,写出氢气作为能源的优点：。

(写一条)

(3广碳”利用：中科院天津工业生物技术研究所马延和研究团队在实验室人工合成了淀粉，以CO2为原料人

工合成淀粉KC6HoO，)n],主要转化流程如下图：

也0|光个发电U%|_^TCH30Hl——►.…—淀粉

①I中还产生一种能供给呼吸的物质，该反应的化学方程式为,反应类型是O

②]I中反应的微观示意图如图。在方框中补全相应种类和数目的微观粒子图示0

---------------~O----I-------1o氢原子

2s+,定条件A0^0+Ao氧原子

---.........L_——L____I物碳原子

③人工合成淀粉技术虽处看实验室阶段，但有着重大意义、你觉得这项研究的价值是o

17.CO?的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。

(DC。?对环境的影响：CO?的过度排放会造成效应。

(2)CO2在自然界的转化：植物叶片通过光合作用将二氧化碳与水转化成有机物与氧气，下列示意图能正确

表示其中物质消耗和产生的是(填序号)。

(3)CO2的利用：我国科学家历时多年科研攻关，首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工合成。请分析“搭

积木''式的合成路线图，回答有关问题。

①写出图中过程①中反应生成甲醉(CHQH)和水的化学方程式。

②淀粉(7乩。0)中氢和氧元素的质量比为。

(4)用水捕集CO2cO?既然能溶于水，也能与水反应生成。

⑸5的捕集：碳气凝胶具有优良的吸附性能，在环境净化中发挥重要作用。

我国科研人员在不同温度下制备了三种碳气凝胶样品，比较其对CO2的选择性吸附性能。他们在不同压强

下测定了上述样品对混合气体中CO?吸附的选择性值，实验结果如图。图中选择性值越高，表明碳气凝胶

对C。：的选择性吸附性能越好。对比图中三条曲线，得到的实验结论是：

1g

选

择8o

性

值Q6

40

20

0.20.40.60.81.0

压强/10'Pa

①同一温度下制备的碳包凝胶，在压强越大的情况卜，对CO?的选择性吸附性能越好;

②

参考答案与解析

A教学目标

1.基于碳中和理念，结合生物学、地理、物理等课程的学习，从物质的性质和转化角度认

教学目标识二氧化碳的排放和吸收，理解低碳行动原理.

2.设计并评价低碳行动方案，从个人、国家和国际层面体会低碳行动的意义和价值。

重点和难点重点：自然界中的碳循环。

探新知教材知识解读

♦任务一了解相关概念，聚集核心物质

1.直阅资料，了解低碳行动、碳达峰和碳中和等概念的含义。基于核心物质一氧化碳，运用图示等方式对这

些概念进行说明。

（I）低碳行动：意在摒弃20世纪的传统增长模式，直接应用新世纪的创新技术与创新机制，通过低碳经

济模式与低碳生活方式，实现社会可持续发展。

（2）碳达峰：就是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之后逐步I可落。碳达峰是二氧化

碳排放量由增转降的历史拐点，标志着碳排放与经济发展实现脱钩，达峰目标包括达峰年份和峰值。

壁*.

排放量解放峰值）

增长期：下降期.

雕）不［期：长;々速或缓慢

忌菽四年份

（3）碳中和：某个地区在一定时间内人为活动直接和间接排放的CCh,与其通过植树造林等吸收的CO2相互

抵消，实现CO/净零排放工

2.组合二氧化碳对生活和环境的影响，说明低碳行动的意义，尝试列举一些低碳做法。

（1）意义：能控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强，实现人类社会可持续发展。

（2）做法：①减少二氧化碳排放：如使用新能源，减少化石燃料的使用；改变生活方式，在日常学习、生

活中骑自行车上学、双面使用作业本、使用节能灯、夏天空调温度设定为27°C左右等。

②增加对二氧化碳的吸收与转化：如植树造林，用碱性吸收剂吸收，转化为甲醇等。

♦任务二测定不同环境中二氧化碳的含量

1.设计测定二氧化碳含量的方法，并测定不同环境中二氧化碳的含量。

【提出问题】不同环境中二氧化碳的含量是否相同？

【查阅资料】二氧化碳能溶于水，可以被氢氧化钠、氢氧化钙等碱性吸收剂较快吸收。

【设计实验】

（I）配制吸收二氧化碳的测试液：取50mL蒸馀水，滴入2滴酚儆溶液，一边搅拌，一边慢慢滴入澄清石

灰水至溶液变为浅红色。

（2）测定不同环境中二氧化碳的含最：①用50mL注射器吸取10mL测试液，在测试环境中抽气到50mL

刻度处，堵住注射器的吸入口，用力振荡注射器2~3分钟；②将注射器吸入口向上，小心将余气排出；③

重复上述操作若干次，直至注射器内测试液恰好褪色，记下抽气的次数。

【实验记录】

测试地段校园绿苑保持通风的刚下课的教室门窗紧闭的刚下课的教室校园运动场

抽气次数—13-II712

【得出结论】在校内测量点测出空气中二氧化碳相对含量较多的区域是门窗紧闭的刚下课的教室。

2.围绕人类活动是否会影响空气中二氧化碳的含量提出假设，运用适当的方法进行验证。

（1）提出假设：人类活动会造成空气中二氧化碳含晟增大。

（2）查证资料

资料1:化石燃料燃烧会产生大量的二氧化碳，自工业革命以来，解着工业的发展，人类使用的化石燃料大

最增加，大气中二氧化碳含量也增加。

1830190019201940196019802000

年代

资料2：据联介国估计，全球每年有近1300万公顷的森林被砍伐，相当于希腊或尼加拉瓜的国土面积。森

林光合作用吸收二氧化碳，人类大面积砍伐森林是导致大气中的二氧化碳含量增加的一个主要因素。

♦任务三梳理自然界中的碳循环

1.二氧化碳在大气圈、岩石圈、水圈和生物圈间的转化关系

CO2^C6I112O6

①生物圈：二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖（C6Hl2。6）和氧气；生物呼吸过程：葡萄糖+氧气T二氧化碳

+水。

②水圈：二氧化碳溶于水与水反应生成碳酸；碳酸分解生成二氧化碳和水。

③岩石圈：石灰岩（主要成分是碳酸钙）在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙

[CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2]c一定条件下，碳酸氢钙分解生成碳酸钙、水和二氧化碳。

2.回顾二氧化碳的性质与转化，从二氧化碳的排放与吸收的角度，对涉及的反应进行汇总。

（1）二氧化碳的排放：

①煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧：②一氧化碳等含碳燃料的燃烧；③人和动植物的呼吸：④燃烧石

灰石等。

（2）二氧化碳的吸收：

①植物的光合作用；②海水吸收；③对排出的CO2进行分离、回收，即二氧化碳的捕集、利用与封存

3.将涉及二氧化碳的物质转化关系与自然界中的碳循环联系起来，利用图示等方式说明二氧化碳的排放与吸

收途径及相关原理。

（1）二氧化碳的排放：

①煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧；

占燃

燥的燃烧：C+O,三三CO，

点燃

天然气［主要成分甲烷（CH4）］的燃烧：CH4+2O2==CO2+2H2O

一占燃

②一氧化碳的燃烧：2CO+O2==2CO2

③人和动植物的呼吸作用：葡萄糖+氧气——>二氧化碳+水

④燧烧石灰石：CaCO3=^=CaO+CO2T

（2）二氧化碳的吸收：

光

①植物的光合作用：二氧化碳+水->淀粉+氧气

叶绿体

②海水吸收：CO2+H2O=H2CO3

♦任务四设计低碳行动方案

1.设计低碳行动方案。

（1）减少C02的排放：

①衣一尽可能选择环保的面料；

②食——提倡光盘行动，降低食物垃圾的产生和处理等：

③住——及时关闭待机电源，使用节能家电等；

④行一选择乘坐公共交通工具，短途出行尽量步行或骑自行车等。

（2）植树造林促进二氧化碳的吸收。

2.结合涉及二氧化碳的物质转化关系，查阅资料，了解减少二氧化碳排放与增加二氧化碳吸收的相关政策和

创新技术等。在此基础上对低碳行动方案进行补充。

3.参观当地相关展览，就低碳行动与工作人员交流，进•步完善小组方案。

【展示与交流】

I.展示小组形成的低碳行动方案，经全班讨论形成评价标准。

2.以小组为单位，优化低碳行动方案，制作展板或开展讲座，在学校和社区等地宣传并践行低碳行动。

|■■即学即练

1.为了实现“碳中和碳达峰"，我国不断努力，展现大国担当。

（一）CO2在自然界有多种吸收方式

（1）绿色植物通过____将CO?转化为5,该过程（填“吸收”或“释放”）能量。

（2）岩石可以吸收CO.发生反应：CaCO3+CO2+H2OCa（HCO3）2,其基本反应类型是。

（二）利用化学方法，捕集、转化CO?的方法越来越多样

（3）常温常压下，氧化铜可以吸附反应物分子，从而催化CO2聚合成聚碳酸酯，实现CO：的描集。试推测

氧化铜的结构特点：。

（4）石灰石煨烧后获得的氧化钙可以用来捕集CO.不同温度下燃烧石灰石，获得氧化钙的产率随时间变

化如图，可知最佳燃烧温度和时间为℃和h。

（5）CH,与CO、在催化剂作用下可得到合成气（CO和H,）,反应过程中催化剂表面还同时存在积碳反应和

消碳反应，原理如图所示。

【资料】i积碳反应：CH/；C+也；消碳反应：CO?+C、8。甘催化剂的效果一般会受到温度和接触

面积的影响。

①CO和H?都是可燃性气体，为保证安全，在点燃前应先。

②反应••段时间后，温度没有发生明显改变，催化剂的催化效果降低的原因是o

③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图所示。温度高于600C,催化剂表面积碳最减少的原

因可能是o

8

4

ol--->-----1--1-----1

500550600650700

温度/℃

（6）助力',碳中和"，减少CO2排畋，生活中我们可以怎么做：（任写一条）。

【答案】（1）光合作用吸收

（2）化合反应

（3）疏松多孔

（4）9505

（5）验纯积碳反应产生的碳附着在催化剂表面，阻止催化剂与反应物接触，使得催化效果降低温

度高于600'C时，消碳反应的速率大于积碳反应的速率

（6）随手关灯等

【解析】（I）绿色植物通过光合借用将CO?转化为。2,该过程吸收能量。

（2）该反应符合多变一的反应特征，故属于化合反应。

（3）氧化铜可以吸附反应物分子，说明有吸附性，推测氧化铜的结构特点是疏松多孔。

（4）观察图示，从图中可以看出在温度为950℃,时间为5h时，产率较高且趋于稳定，所以最佳煨烧温度

和时间为950c和5h0

（5）①CO和H2都是可燃性气体，在点燃前应先验纯，以免发生爆炸：

②反应一段时间后，温度没有发生明显改变，催化剂的催化效果降低的原因是：积碳反应产生的碳附着在

催化剂表面，阻止催化剂与反应物接触，使得催化效果降低：

③其他条件不变，催化剂表面的积碳量随温度变化如图所示。温度高于600C,催化剂表面积碳量减少的原

因可能是：温度高于600c时，消碳反应的速率大于积碳反应的速率：

（6）助力“碳中和"，减少CO?排放，生活中我们可以做到随手关灯、绿色出行等。

帮解题方法能力构建

考点一基于碳中和理念设计低碳行动方案

【例1】我国力争在2060年前实现“碳中和”。“碳中和”，即通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产

生的CO?排放，实现C。「零排放工

（1）“碳”排放：减少CO?排放，你还有哪些做法（写一种）。

（2）“碳”吸收：自然界有多种途径吸收CO：。

①绿色植物通过_____吸收CO2o

②写出海水能吸收二氧化碳的化学方程式。

③下列做法符合“低碳”理念的有（填序号）。

a.骑自行车出行b.纸张双面打印c.使用一次性餐具

（3）“碳”利用：①将CO?作为资源是实现碳中和的有效方法。以CO?和H?为原料，在一定条件可合成C?HQ

和水，参加反应的CO?和H?的质量比为o

②从化学性质角度看，一.氧化碳能用来火火的原因是o

【答案】（1）乘坐公共交通工具出行/随手关灯（合理即可）

（2）光合作用CO2+H2O=H2CO3ab

（3）223二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧

【解析】（1）减少C02排放的做法：乘坐公共交通工具出行（或随手关灯等）。

（2）①绿色植物通过光合作用吸收CO2。

②海水吸收二氧化碳生成碳酸，亿学方程式为COz+HzOnHKO,。

③a、骑自行车出行，不消耗化石燃料，不会产生CO?,符合“低碳”理念；

b、纸张双面打印，能减少纸张使用量，而纸张生产需要消耗木，才等资源，且生产过程有碳排放，双面打印

可降低碳排放，符合“低碳”理念；

c、使用一次性餐具，会增加资源消耗和垃圾产生，生产一次性餐具过程会有较多碳排放，不符合“低碳”理

念。

故选ab<,

一定条件

（3）①CO?和H?在一定条件下反应生成C2H6。和水，化学方程式为2co2+6%八6为0+3匕0,

参加反应的CO?和Hz的质量比为（2X44）：（6X2）=22：3。

②二氧化碳能用来灭火的化学性质原因是不能燃烧也不支持燃烧。

【变式1-1］下列行为符合“低碳”理念的是

A.农作物秸秆就地焚烧B.复印纸单面使用

C.废旧金属回收利用D.使用一次性餐具

【答案】C

【解析】A.农作物秸秆就地焚烧会产生大量二氧化碳、烟尘等污染物，增加温室气体排放，不符合“低碳”

理念。不符合题意；

B.单面使用纸张会造成资源浪费，增加纸张需求，纸张生产需砍伐树木（树木能吸收二氧化碳），且造纸

过程消耗能源并排放二氧化碳，浪费纸张会间接增加碳排放，不符合“低碳”理念。不符合题意：

C.回收利用能节约能源，减少二氧化碳排放，符合“低碳”理念。符合题意；

D.一次性餐具的生产需消耗化石燃料或木材资源，生产过程排放二氧化碳,不符合“低碳”理念。不符合题意；

故选c。

【变式1-2]2025年全国两会期间，从政府工作报告到代表委员们的议案提案，无不体现对“双碳”目标践行

的关注。下列做法不利于实现"碳中和''的是

A.开发太阳能等新能源B.露天焚烧垃圾

C.推广使用新能源汽车D.利用化学技术捕捉CO?并转化

【答案】B

【蟀析】A.开发太阳能等新能源：太阳能属于可再生能源，使用过程中不产生CO2,可替代化石燃料（如

煤、石油），从而减少CO2排放。这有利于实现碳中和。不符合题意；

B.露天焚烧垃圾：露天焚烧会直接释放大量CO2,同时可能产生其他有害气体，增加温室气体排放，且无

法有效控制或回收。这明显增加CO2排放，不利于碳中和。符合题意；

C.推广使用新能源汽车：新能源汽车（如电动汽车）使用电能驱动，若电力来源为清洁能源（如太阳能、

风能），可减少化石燃料消耗和尾气CO2排放，从而降低交通领域的碳排放。这有利于实现碳中和。不符合

题意；

D.利用化学技术捕捉COz并转化；该技术通过化学方法捕获工业排放的CO2,并将其转化为其他物质（如

燃料或材料），直接减少大气中的CO2含量，增加碳吸收。这有利于实现碳中和。不符合题意：

故选B。

【变式1-3]碳捕获与封存是实现，碳中和”目标的重要途径之一。

（I）物理固碳：重庆合川实验基地通过将气态CO?压入地下变为液态CO2,实现CO2的封存,从微观的角

度解释主要是分子之间的间隔在（填“增大”或“减小

（2）化学固碳：加压水洗法固定CCh,发生反应的化学方程式是。

（3）生物固碳：绿色植物光合作用吸收CO2生成葡萄糖与氧气，从能量转化的角度看，该反应是将光能转

化为能。

（4）减少碳排放，树立“低碳”理念。写出“低碳交通出行''的一种具体做法o

【答案】（1）减小

⑵CO2+H2O=H2CO5

（3）化学

（4）骑自行车/乘坐公共交通工具/步行（合理即可）

【解析】（I）CCh由气态变为液态，分子间间隔减小。

（2）加压水洗法固定cch,是co?与水反应生成碳酸，化学方程式为co?+Hq=H2co3。

（3）绿色植物光合作用吸收CO?生成葡萄糖与氧气，将光能转化为化学能（储存在葡萄糖中）。

（4）“低碳交通出行”的具体做法，如骑自行车出行（或乘坐公共交通工具、步行等合理即可）。

刷好题同步分层测评

■基础达标

I.为应对全球变暖，以下低碳行动中能增加二氧化碳吸收的是

A.大力开展植树造林B.促进节能产品普及

C.光伏覆盖公共建筑D.提倡共享单车使用

【答案】A

【解析】A.大力开展植树造林，植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，直接增加对二氧化碳的吸收。

符合题意；

B.节能产品通过减少能源消耗间接降低碳排放，但属于“减排”而非“吸收二氧化碳不符合题意；

C.光伏发电替代化石能源可减少破排放，但属于“减排”措施，不直接吸收二氧化碳。不符合题意；

D.共享单车通过绿色出行减少交通碳排放，但属于“减排“范畴,不符合题意。

故选Ao

2.自然界能减少大气中CO?含量的途径是

A.火山喷发B.森林着火C.光合作用D.碳酸分解

【答案】C

【解析】A、火山喷发会释放大量CO?等气体，增加大气中的CO2含量，故A错误；

B、森林着火时，燃烧有机物会生成CO2,增加大气中的CO2含量，故B错误；

C、光合作用是植物吸收CO2,将其转化为有机物和氧气的过程，直接减少大气中的CO2,故C正确；

D、碳酸分解会释放CO2,增加大气中的CO?含量，故D错误。

故选C。

3.2025年全国两会期间,从政府T作报告到代表委员们的议案提案,无不体现对“双碳”目标践行的关注.

卜.列做法不利于实现“碳中和”的是

A.开发太阳能等新能源B.露天焚烧垃圾

C.推广使用新能源汽车D.利用化学技术捕捉CO?并转化

【答案】B

【解析】A.开发太阳能等新能源：太阳能属于可再生能源，使用过程中不产生CCh,可替代化石燃料（如

煤、石油），从而减少CO?排放。这有利于实现碳中和。不符合题意；

B.露天焚烧垃圾：露天焚烧会直接释放大量CO2,同时可能产生其他有害气体，增加温室气体排放，且无

法有效控制或回收。这明显增加CO2排放，不利于碳中和。符合题意；

C.推广使用新能源汽车：新能源汽车（如电动汽车）使用电能驱动，若电力来源为清洁能源（如太阳能、

风能），可减少化石燃料消耗和尾气CO2排放，从而降低交通领域的碳排放。这有利于实现碳中和。不符合

题意；

D.利用化学技术捕捉CO?并转化：该技术通过化学方法捕获工业排放的CO2,并将其转化为其他物质（如

燃料或材料），直接减少大气中的CO2含量，增加碳吸收。这有利于实现碳中和。不符合题意：

故选Bo

4.我国承诺到2030年实现，碳达峰”，到2060年实现“碳中和”，下列做法不利于实现目标的是

A.大力发展火力发电B.积极参与植树造林

C.减少使用化石燃料D.分类回收垃圾

【答案】A

【解析】A、大力发展火力发电，通常是以煤炭等化石燃料为能源。化石燃料燃烧会大量释放二氧化碳，增

加碳排放，不利于实现“碳达峰”和“碳中和”目标，符合题意；

B、积极参与植树造林，树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，能够减少大气中的二氧化碳含量，有

利干实现“碳达峰”和“碳中和”目标，不符合题意；

C、减少使用化石燃料，可减少因亿石燃料燃烧产生的二氧化碳排放，有利于实现“碳达峰”和“碳中和”目

标，不符合题意；

D、分类回收垃圾，可以实现资源的回收再利用，减少垃圾处理过程中的能源消耗和二氧化碳排放，有利于

实现“碳达峰”和“碳中和''目标，不符合题意。

故选Ao

5.3月21日为“世界森林日”。下列说法错误的是

A.植物的呼吸作用能够吸收空气中的二氧化碳，实现碳中和“

B.森林可吸附粉尘、吸收有害气体，改善空气质量

C.为发展农业，焚烧森林以获取耕地

D.减少使用一次性木制品

【答案】C

【解析】A、植物的呼吸作用能够吸收空气中的二氧化碳，减少大气中二氧化碳的含量，实现“碳中和”，故

A不符合题意；

B、森林可吸附粉尘、吸收有害气体，有利于净化空气，改善空气质量，故B不符合题意；

C、焚烧森林，扩大耕地面积会导致大气污染，破坏生态平衡，造成水土流失，不利于发展农业，故C符合

题意：

D、减少使用一次性木制品，保护森林资源，保护环境，故D不符合题意。

故选C。

6.自然界的三大循环“水循环”“氨循环”“碳循环''共同维持着地球生态系统的平衡，结合图示，下列说法正

确的是

A.碳循环中的“碳”指的是碳单质

B.自然界中的二氧化碳主要来源于植物的光合作用

C.水循环过程中水分子种类发生改变

D.自然界的氧循环有助于维持大气中氧气含量的相对稳定

【答案】D

【解析】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都

在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，不符合题意；

B、自然界中的二氧化碳主要来源于人和动物的呼吸，化石燃料的燃烧，不符合题意；

C、自然界的水循环过程中，发生的是物理变化，水分子种类没有发生改变，不符合题意；

D、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，符合题意。

故选：Do

7.下图是自然界中碳、氧循环简图。下列说法错误的是

A.转化1可以说明正常雨水呈酸性

B.转化1和转化3说明相同的反应物可以通过调控反应条件产生不同的物质

C.X中一定含有碳、氢、氧三种元素

D.自然界中存在碳循环，大气中的二氧化碳含量相对稳定

【答案】C

【解析】A、转化1是二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可以说明正常雨水呈酸性，该说法正确；

B、转化I是二氧化碳和水在常温下反应生成碳酸，转化3是二氧化碳和水在光合作用下生成X和氧气，说

明相同的反应物可以通过调控反应条件产生不同的物质，该说法正确；

C、根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，转化3中反应物二氧化碳和水含有碳、氢、氧三种元素，

生成物氧气中含有氧元素，所以X中一定含有碳、氢元素，可能含有氧元素，该说法错误；

D、自然界中存在碳循环，植物的光合作用吸收二氧化碳，动植物的呼吸作用等释放二氧化碳，大气中的二

氧化碳含量相对稳定，该说法正确。

故选C。

8.自然界中“水”、“氧”、“碳”循环简图如图所示。用学科观点分析，其中正确的是

亨纭太阳

A.水循环过程中水分子发生了变化

B.每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指二氧化碳

C.碳，氧循环能维持空气中和C02含量相对稳定

D.循环过程中各元素守恒，且化合价不变

【答案】c

【解析】A、水循环过程是水的三态变化，没有新物质生成，发生的属于物理变化，因此水分子没有发生变

化，故A说法错误；

B、碳循环中的“碳”为碳元素，而不是二氧化碳，故B说法错误；

C、通过动植物的呼吸、燃烧消耗氧气并释放二氧化碳，植物光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，碳、氧循

环能维持空气中氧气和二氧化碳含量相对稳定，故C说法正确；

D、碳、氧循环过程中各元素守恒，但化合价发生了改变，如光合作用中将二氧化碳转化为氧气，氧气属丁

单质，氧元素的化合价发生了改变，故D说法错误；

故选：Co

9.碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。如图为自然界中的“碳循环”示意图，下列说法错误

的是

动植物的遗骸及动物排出物

A.途径①表示植物的呼吸作用

B.途径②会使海水酸化

C.风力发电不属于“碳循环”

D.动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CCh

【答案】A

【解析】A、观察可知，途径①是植物吸收二氧化碳的过程，这表示植物的光合作用，而不是呼吸作用，

呼吸作用是植物释放二氧化碳的过程，A说法错误。

B、途径②是二氧化碳溶解在海水中，二氧化碳与水反应生成碳酸，会使海水酸化，B说法正确。

C、风力发电是将风能转化为电能，整个过程不涉及碳元素的循环，不属于“碳循环”，C说法正确。

D、由图可知，动物、植物的遗骸被微生物分解可产生CO2,D说法正确。

故选Ao

10.水循环、碳循环和氧循环对保持生态平衡有重要作用。下列叙述正确的是

A.水循环主要是由于水分子的I瓦隔发生变化，通过水的三态变化实现的

B.碳循环和氧循环过程均发生了化学变化，如呼吸作用、光合作用

C.碳循环中的过程中大气中的二氧化碳含量保持相对稳定

D.“碳循环”“氧循环”以及“水循环”都是独立循环，彼此之间没有关联

【答案】B

【蟀析】A、水的天然循环是通过其三态变化实现的、太阳为水分子提供了能量，在水的三态变化的过程中，

水分子自身的能量、运动的速率、相互的间隔发生了改变，但水分子构成的原子数量、种类及组合方式没

有发生改变，故A说法错误：

B、碳循环和氧循环过程中均有新物质生成，发生了化学变化，呼吸作用过程中，有机物和氧气反应生成水

和二氧化碳等物质，光合作用将二氧化碳和水转化为葡萄糖和氧气，所以光合作用和呼吸都参与碳、氧循

环，故B说法正确；

C、碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量相对稳定，不仅仅是碳循环，故C说法错误；

D、“碳循环”“氧循环”以及“水循环”彼此之间有密切关联，礼