内容正文:
碳中和
——二氧化碳的性质及转化
中国南海是一片神奇而辽阔的海域,由200多个岛、礁、沙、滩构成,这些岛屿并非是大陆岛和冲积岛,而是亿万珊瑚造就的珊瑚礁,因此珊瑚是南海一道靓丽的风景,也是海洋生态系统中最重要的生态系统之一。
我国南海西沙群岛的珊瑚礁
近几年由于全球气候的变化,珊瑚礁“白化”的现象越来越频繁,严重破坏了海洋的生态系统。
是什么原因导致了珊瑚礁“白化”呢?
温室效应?
海水污染?
人为开采?
主要原因:
海水温度升高
→温室效应
回顾一下导致温室效应的气体有哪些?
二氧化碳、甲烷、氟利昂等
主要因素
我们生活中大量的二氧化碳是怎么产生的?
CO2
化石燃料的燃烧
动植物的呼吸作用
工业废气排放
汽车等交通工具尾气排放
我们生活中产生的二氧化碳是怎么被消耗的?
植物光合作用
碳排放
碳吸收
引起温室效应的原因是什么?
碳循环
温室效应
→大量的二氧化碳气体进入大气造成的
产生的二氧化碳无法被植物光合作用吸收完
碳排放>碳吸收
当碳排放=碳吸收时,温室效应能得到缓解吗?
碳中和
是指某个地区在一定时间内(一般指一年)人为活动直接和间接排放的二氧化碳,通过植树造林等方法吸收的二氧化碳相互抵消,实现二氧化碳“净零排放”,缓解温室效应。
达到碳中和有哪些途径呢?
减少碳排放
回顾一下二氧化碳如何转化为其他物质呢?
利用二氧化碳的性质将
二氧化碳吸收或转化为
其他含碳物质。
碳中和
加强碳吸收
1.光合作用:H2O+CO2 糖类+O2
2.与碱反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
3.与碳反应:C+CO2===2CO
CO2
氧气
光合作用
CO
C、高温
Na2CO3
NaOH
CaCO3
Ca(OH)2
H2CO3
4.与水反应:H2O+CO2===H2CO3
你能根据该转化关系在实验室设计碳吸收的方案吗?
光能
酶
知识回顾:二氧化碳的制备
实验原理:2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑
实验装置
发生装置
收集装置
碳吸收
实验室模拟碳吸收
→需要先制备出二氧化碳
序号 实验操作 实验现象
方案一
方案二
方案三
澄清石灰水变浑浊
将产生的二氧化碳通入澄清石灰水中
将产生的二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中
无明显现象
你有什么方法判断二氧化碳与氢氧化钠/水发生了反应?
将产生的二氧化碳通入到水中
无明显现象
碳吸收
实验室模拟碳吸收
序号 实验操作 实验现象
方案二
方案三
将产生的二氧化碳通入到氢氧化钠溶液中
无明显现象
将产生的二氧化碳通入到水中
无明显现象
,向反应后的溶液中加入几滴氯化钡溶液
向反应后的溶液中加入几滴紫色石蕊溶液
有白色沉淀产生
紫色石蕊溶液变红
如何对比三个方案的吸收效率呢?
设计实验
实验步骤:将等体积的水、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液分别倒入充满二氧化碳的相同软塑料瓶中,振荡。
实验现象:加入氢氧化钠溶液的塑料瓶最瘪,吸收效率最高,氢氧化钙
次之。
只设计二氧化碳与氢氧化钠溶液反应这一组实验能验证反应的发生吗?
不能,若只做单一实验无法排除水是否能与二氧化碳发生反应,需要设置一组水与二氧化碳反应的实验做对比。
知识补充:软塑料瓶也可以验证有气体参与的无明显现象反应
减少碳排放
减少碳排放
碳中和
加强碳吸收
你知道哪些方法可以减少碳排放吗?
个人:出门前关掉待机状态的电器、多乘坐公交车、地铁等。
国家:碳替代、碳封存
你了解到的清洁能源有哪些?
碳替代
目前最理想的清洁能源就是氢能
你了解哪些制取氢气的方法呢?
1.电解水:2H2O 2H2↑+O2↑
2.金属与酸反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑
3.制取氢气的主要途径:CO+H2O CO2+H2
实验室制取氢气
拓展延伸
电解水制氢过程简便,但造价高昂,利用太阳能制氢是未来的发展方向,“人造太阳”的探索也就应运而生。 我囯“人造太阳”装置“东方超环”利用的是核聚变,当氘、氚核聚变
温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒,
就能形成持续反应,为水分解提供能量。
2020年4月,“东方超环”实现了1亿
摄氏度运行近10秒,取得重大突破。
碳封存
二氧化碳是如何起到驱油的作用呢?
大型发电厂、
钢铁厂、化工厂等排放源排放CO2
收集压缩排放的二氧化碳
注入含盐碱水层、油气层或煤气层封存
二氧化碳注入油气层起到驱油作用,既提高采收率,又实现了碳封存,是我国的主流发展方向
二氧化碳驱油原理
实验操作:将大理石和稀盐酸反应产生的二氧化碳通入装有油的广口瓶中。
实