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1. 同学们开展了“基于碳中和理念设计低碳行动方案”的项目式学习,请你与他们一起完成下列题目。
【活动目标】
基于碳中和理念,结合多学科知识,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。设计并评价行动方案,体会低碳行动的意义和价值。
【活动设计与实施】
任务一 了解碳达峰和碳中和概念
碳达峰是指在某一个时间点,二氧化碳的排放量不再增长而达到峰值,其后逐渐减少。
碳中和是指在一定时期内,人为排放的二氧化碳或温室气体总量,通过植树造林和节能减排等方式加以吸收或抵消,达到相对的零排放。
任务二 测定不同环境中二氧化碳的含量
同学们分别在车水马龙的城市街道、森林茂密的公园以及教室三处地方取了空气样品,请你设计实验帮助他们测定二氧化碳的含量是否相同。
实验设计：
1. 取3支相同试管，分别加入等体积、等浓度的澄清石灰水；
2. 用注射器抽取等体积的城市街道、公园、教室空气样品，分别缓慢注入对应试管中；
3. 观察并比较3支试管中石灰水变浑浊的程度（或记录变浑浊所需时间）。
任务三 梳理自然界中的碳循环
“碳循环”“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题：
(1)从物质变化及分子角度看,水循环主要是由
(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是(
A. 变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B. 守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C. 平衡观：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
D. 微观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
任务四 设计低碳行动方案
自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,如下图。增加吸收和减少排放两个途径都可以降低空气中二氧化碳的量。
(1)结合图示,写出一种减少二氧化碳排放的措施：
(2)生物圈中,绿色植物通过
(3)海洋每年吸收了人类排放的二氧化碳的近四分之一,每年有 200 亿吨的二氧化碳进入海洋。二氧化碳与水反应生成
(4)有科学家提出“绿色自由”构想：如下图,把二氧化碳含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收,然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔,在合成塔内 300℃、200kPa 和催化剂条件下使之变为甲醇$(CH_3OH)$和水。写出合成塔中反应的化学方程式：
【展示与交流】
全班讨论,形成一套低碳行动方案。
【活动目标】
基于碳中和理念,结合多学科知识,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。设计并评价行动方案,体会低碳行动的意义和价值。
【活动设计与实施】
任务一 了解碳达峰和碳中和概念
碳达峰是指在某一个时间点,二氧化碳的排放量不再增长而达到峰值,其后逐渐减少。
碳中和是指在一定时期内,人为排放的二氧化碳或温室气体总量,通过植树造林和节能减排等方式加以吸收或抵消,达到相对的零排放。
任务二 测定不同环境中二氧化碳的含量
同学们分别在车水马龙的城市街道、森林茂密的公园以及教室三处地方取了空气样品,请你设计实验帮助他们测定二氧化碳的含量是否相同。
实验设计：
1. 取3支相同试管，分别加入等体积、等浓度的澄清石灰水；
2. 用注射器抽取等体积的城市街道、公园、教室空气样品，分别缓慢注入对应试管中；
3. 观察并比较3支试管中石灰水变浑浊的程度（或记录变浑浊所需时间）。
任务三 梳理自然界中的碳循环
“碳循环”“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题：
(1)从物质变化及分子角度看,水循环主要是由
水分子
的运动引起的；氧循环和碳循环主要是由含碳物质
和含氧物质
的转化实现的。(2)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是(
A
C
)(填字母,双选)。A. 变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B. 守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C. 平衡观：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
D. 微观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
任务四 设计低碳行动方案
自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,如下图。增加吸收和减少排放两个途径都可以降低空气中二氧化碳的量。
(1)结合图示,写出一种减少二氧化碳排放的措施：
减少化石燃料的使用（或开发新能源、绿色出行等）
。(2)生物圈中,绿色植物通过
光合
作用将二氧化碳和水转化成有机物(主要是淀粉)和氧气。(3)海洋每年吸收了人类排放的二氧化碳的近四分之一,每年有 200 亿吨的二氧化碳进入海洋。二氧化碳与水反应生成
碳酸（或H₂CO₃）
,会使海洋酸度增加。(4)有科学家提出“绿色自由”构想：如下图,把二氧化碳含量高的气体用氢氧化钠溶液吸收,然后再通过化学反应在分解池内放出二氧化碳进入合成塔,在合成塔内 300℃、200kPa 和催化剂条件下使之变为甲醇$(CH_3OH)$和水。写出合成塔中反应的化学方程式：
CO₂ + 3H₂ $\xlongequal[300℃、200kPa]{催化剂}$ CH₃OH + H₂O
。【展示与交流】
全班讨论,形成一套低碳行动方案。
答案
任务二
实验设计：
1. 取3支相同试管，分别加入等体积、等浓度的澄清石灰水；
2. 用注射器抽取等体积的城市街道、公园、教室空气样品，分别缓慢注入对应试管中；
3. 观察并比较3支试管中石灰水变浑浊的程度（或记录变浑浊所需时间）。
任务三
(1) 水分子；含碳物质；含氧物质
(2) A、C
任务四
(1) 减少化石燃料的使用（或开发新能源、绿色出行等）
(2) 光合
(3) 碳酸（或H₂CO₃）
(4) CO₂ + 3H₂ $\xlongequal[300℃、200kPa]{催化剂}$ CH₃OH + H₂O
实验设计：
1. 取3支相同试管，分别加入等体积、等浓度的澄清石灰水；
2. 用注射器抽取等体积的城市街道、公园、教室空气样品，分别缓慢注入对应试管中；
3. 观察并比较3支试管中石灰水变浑浊的程度（或记录变浑浊所需时间）。
任务三
(1) 水分子；含碳物质；含氧物质
(2) A、C
任务四
(1) 减少化石燃料的使用（或开发新能源、绿色出行等）
(2) 光合
(3) 碳酸（或H₂CO₃）
(4) CO₂ + 3H₂ $\xlongequal[300℃、200kPa]{催化剂}$ CH₃OH + H₂O
