第六单元跨学科实践活动5基于碳中和理念设计低碳行动方案 - 初中化学 人教版九年级上册

第六单元

碳和碳的氧化物跨学科实践活动5基于碳中和理念设计低碳行动方案授课老师：***学习目标12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识二氧化碳的排放和吸收，理解低碳行动原理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。活动目标为应对全球变暖这一重大环境问题，2020年，我国提出碳达峰、碳中和的战略目标。为了实现这个目标，我们都应该加入低碳行动的行列。那么，哪些行动是符合碳中和理念的低碳行动呢？活动引入碳中和定义01碳中和指排放与吸收相抵消的碳排放状态。碳中和目标02实现碳中和旨在减少温室气体，尤其是二氧化碳排放。碳中和方法03通过节能减排、植树造林等途径实现碳排放平衡。碳达峰04在某一个时间点，二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步回落低碳行动05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碳中和概念解析低碳行动保障健康低碳行动的有效实施可以改善空气质量、促进体育活动、倡导健康饮食、

减轻心理压力进而保障人民身体健康促进可持续发展低碳行动鼓励从依赖化石能源向清洁能源和可再生能源转型强调资源的节约和高效利用有助于促进可持续发展减缓气候变化低碳行动通过减少二氧化碳的排放，降低极端天气事件的频率和强度，保护地球生态系统的平衡。推动技术创新和产业升级低碳行动需要不断的技术创新来支撑。在减少碳排放的过程中，会催生出一系列低碳技术和产品,同时推动传统产业的转型升级。低碳行动的意义绿色出行1.“3510”出行原则：鼓励在3公里内步行，5公里内骑车，10公里内或室内活动选择公共出行。2.使用清洁能源交通工具：电动汽车、混合动力汽车或自行车等垃圾分类回收1.正确分类垃圾：将可回收物、有害垃圾、湿垃圾（厨余垃圾）和干垃圾（其他垃圾）正确分类投放2.参与回收活动节能减排1.合理使用电器：使用高效节能的照明光源和电器设备。出门时随手关灯、切断办公设备电源2.节能改造：安装节能灯具、隔热窗户、节能空调等节约用水1.节约用水2.推广节水器具减少使用一次性产品1.减少塑料袋使用2.拒绝一次性餐具植树造林与绿化1.参与植树活动：积极参与植树造林活动，增加绿色植被覆盖面积，提高生态系统碳汇能力。2.绿化家具环境生活中，实现低碳行动的做法收集教室里的空气和花园里的空气各一瓶：收集方法：将两个相同体积的集气瓶装满水，盖上玻璃片，分别带到教室和花园里，将水倒掉，然后用橡胶塞塞紧瓶口。收集原理：排水法收集二氧化碳的收集2.测定不同环境中二氧化碳的含量检测仪器：手持式二氧化碳浓度检测仪基本原理1.红外线吸收：不同的气体对光线的吸收具有不同的波长选择性，二氧化碳（CO2）对特定波长的红外线（约为4.26μm）尤为敏感。2.光源与探测器：二氧化碳浓度检测仪内部包含红外光源和探测器。光源发出特定波长的红外线，这些光线穿过待测气体区域后，部分光线被二氧化碳吸收，剩余的光线则到达探测器。二氧化碳的检测1.教室里和花园里的空气中二氧化碳的含量相同吗不同，教室里的空气中二氧化碳含量高。2.出现此种结果的原因是什么？教室里人口密集，人类的呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳，导致室内空气中二氧化碳的含量升高实验数据分析0102030405光合作用与呼吸作用分解作用燃烧过程海洋吸收与沉淀岩石风化与火山活动自然界中的碳循环3.自然界中的碳循环自然界中的碳循环1.根据图中以及视频中的二氧化碳在自然界中的转化过程，试分析属于二氧化碳排放途径的有哪些？属于二氧化碳吸收的途径有哪些？二氧化碳的排放途径有：燃料燃烧，碳酸分解，动植物呼吸。二氧化碳的吸收途径有：绿色植物光合作用，海水吸收，化学吸收。思考与讨论

涉及反应的化学方程式二氧化碳的排放燃料燃烧C+O2点燃CO2碳酸分解H2CO3==CO2↑+H2O动植物呼吸

二氧化碳的吸收海水吸收CO2+H2O==H2CO3化学吸收Ca(OH)2+CO2==CaCO3+H2O2.根据图中以及视频中的二氧化碳在自然界中的转化过程，分析在此过程中所涉及反应的化学方程式思考与讨论3.二氧化碳的学习，思考人工捕集二氧化碳可以利用哪些试剂或反应原理呢？利用多种类型的胺（如一级胺、二级胺和三级胺）与二氧化碳反应生成碳酸胺，这种碳酸胺在一定温度作用下可以重新分解成胺和二氧化碳化学吸收法物理吸收法利用二氧化碳在某些溶剂（如甲醇、N-甲基吡咯烷酮、聚乙二醇二甲醚等）中的溶解度随压力而改变的原理来吸收、分离二氧化碳。通常，温度越低、压力越高，溶剂对二氧化碳的吸收效果就越好固体吸附法固体吸附剂（如活性炭、分子筛、负载胺、硅酸盐、碳酸盐等）从混合气中分离二氧化碳膜分离法微孔膜上的微孔足够大，允许膜一侧的二氧化碳分子穿过微孔膜到达膜另一侧，并被另一侧的吸收液吸收。其他方法燃烧前捕集技术：基于煤气化或整体煤气化联合循环（IGCC）的燃烧前捕集技术思考与讨论减少二氧化碳等温室气体的排放，缓解全球气候变暖的趋势减少温室气体排放01通过设计低碳行动，学生可以深入了解气候变化、环境污染等问题的严重性，从而增强自身的环保意识增强环保意识02通过设计低碳行动，学生可以成为环保理念的传播者，将有助于形成全社会共同关注、支持和参与环保的良好氛围传播环保理念03通过过设计低碳行动，学生可以深刻认识到自己作为社会一员所肩负的责任培养社会责任感04低碳行动有助于减缓这些环境问题的恶化趋势，保护地球的生态环境和人类社会的福祉应对环境挑战05通过减少碳排放、保护生态环境、促进经济社会的协调发展实现可持续发展目标06低碳行动的目的4.低碳行动1.能源结构优化加强煤炭清洁高效利用，推动煤电低碳化改造和建设，推进煤电节能降碳改造、灵活性改造、供热改造“三改联动”严格合理控制煤炭消费合理调控石油消费，推广先进生物液体燃料、可持续航空燃料。加快页岩油（气）、煤层气、致密油（气）等非常规油气资源规模化开发优化油气消费结构大力发展风能、太阳能等可再生能源，提高非化石能源在能源消费中的占比。提升非化石能源占比低碳行动的措施加快重点行业改造针对钢铁、石化化工、有色金属等高耗能行业，实施节能降碳改造，推广先进节能技术和设备。加强能效管理建立健全能效标准体系，加强能效监测和评估，推动企业能效水平提升。2.工业领域节能减碳推广绿色建筑新建建筑应执行绿色建筑标准，提高建筑能效水平实施既有建筑节能改造对既有建筑进行节能改造，提高建筑保温隔热性能，减少能源消耗。3.建筑领域绿色低碳发展

低碳行动的措施推广新能源汽车加大新能源汽车推广力度，提高新能源汽车在交通出行中的占比01优化交通结构发展公共交通，鼓励绿色出行方式，减少私家车使用。024.交通领域低碳转型倡导绿色生活方式鼓励居民节约用水、用电、用气，减少一次性用品使用，推广垃圾分类和回收利用。01开展低碳宣传教育通过媒体、学校、社区等多种渠道，加强低碳宣传教育，提高公众低碳意识025.生活领域低碳化低碳行动的措施1.[2024·济南]2024年5月15日“全国低碳日”的活动主题是“绿色低碳，美丽中国”。下列选项中，不符合绿色低碳生活方式的是()A.日常生活中，尽量多使用一次性餐具B.节约用电，及时关闭不使用的电器C.尽量选择步行、骑行或公交等方式出行D.减少使用塑料袋和过度包装物A【点拨】日常生活中，尽量多使用一次性餐具，增加了资源的消耗、二氧化碳的排放，不符合绿色低碳生活方式。2.2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，是我国政府对国际社会的重要承诺。某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣，开启了“低碳行动”项目化学习探究之旅。任务一：探究家庭中二氧化碳的来源【设计并进行实验】同学们走进厨房，用两个相同的塑料瓶分别收集了燃气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1所示实验，放在阳光下照射，观察水柱的移动情况。【实验现象】红墨水水柱向______(填“左”或“右”)边移动。【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳的含量增多，说明燃气燃烧产生了二氧化碳。左任务二：实验室模拟吸收二氧化碳的原理【设计实验】实验步骤实验现象实验结论软塑料瓶变瘪二氧化碳的物理性质是__________Ⅱ.取塑料瓶中的少量液体于试管中，向试管中滴加石蕊溶液，振荡____________二氧化碳能与水反应能溶于水溶液变红【反思评价】(1)实验中发生反应的化学方程式为____________________。(2)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应，还有待完善，请你补充一个对比实验：_______________________________________________________________________________________(描述实验过程及现象)。CO2+H2O====H2CO3

将用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中，紫色石蕊纸花不变色任务三：制订低碳行动方案通过该项目的探究，小组同学对低碳行动有了新的认识，请将下表内容补充完整。低碳途径低碳行动具体措施减少二氧化碳的排放请举出一种具体做法：_________________________________(任写一条)促进二氧化碳的吸收植树造林，利用绿色植物的_______作用吸收大气中的CO2