2.1碳排放与环境安全（课件）地理鲁教版选择性必修3

第一节 碳排放与环境安全 地理鲁教版选择性必修3 ★运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说明碳减排国际合作的重要性。 ★结结合自然界碳循环示意图，了解自然界中碳循环的基本过程，结合实例说明温室效应的基本原理。 ★ 结合碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响。 ★了解应对全球气候变化的国际公约，说明碳减排中国际合作的重要性。 核心素养 课标要求 一、自然界的碳循环与温室效应 二、碳排放对环境的影响 三、碳减排中的国际合作 探究新课 两极海冰面积大幅缩减的核心人为原因是什么？从地理视角看，这一现象仅影响极地生态吗？会如何关联全球环境安全？ 【问 题】 【材 料】 1979年vs2025年北极海冰卫星影像、北极熊因海冰消融觅食困难的实拍图。 导入新课 自主学习 自然界的碳循环与温室效应 一 1、阅读课本P 56-57页，回答下列问题： ★碳的作用？ ★碳的分布？ ★碳循环的概念？ ★碳循环的过程？★碳循环的特点？★温室效应概念、作用、变化？ 自主学习 自然界的碳循环与温室效应 一 1、阅读课本P 56-57页，回答下列问题： ★碳的作用:碳是自然界中的一种重要元素，是地球上生命赖以存在的物质基础。 ★碳的分布：科学研究表明，99.9%的碳贮藏于岩石圈和生物圈中，只有很少一部分分布在大气、水 和 生物体中。 ★碳循环的概念：碳元素不断地在大气圈、水圈、岩石圈以及生物圈之间进行转移和交换，构成了自然界的碳循环。 自主学习 自然界的碳循环与温室效应 一 1、阅读课本P 56-57页，回答下列问题： ★碳循环的过程： 大气中的二氧化碳被植物吸收，通过光合作用形成有机碳固定在生物体内，有些生物在地壳运动中被掩埋而形成有机碳。生物的呼吸作用和燃料的燃烧，都能使有机碳转化为化石燃料，重新返回到大气中。 ★碳循环的特点： 在人类活动成为一个重要的扰动因素之前，自然界的碳循环相对 稳定 ，并维持着动态平衡。 / 光合作用 CO2 水圈 O2 有机物 大气圈 H2O 生物圈 N、P等无机物 岩石圈 绿色植物 自主学习 自然界的碳循环与温室效应 一 1、阅读课本P 56-57页，回答下列问题： 。 ★温室效应概念、作用、变化： (1)概念：近地面大气中的二氧化碳和水汽等吸收地面长波辐射，并通过大气逆辐射将热量返还给地面。 (2)作用：维持地球表面的温度。 (3)变化：人类活动引起的温室气体含量的变化会影响地球的温室效应，导致地球表面温度等发生相应的变化。 知识窗 碳的生物循环是指碳在动植物及环境之间的流动过程。大气中的二氧化碳被植物吸收后，通过光合作用转变成有机物质，然后通过生物呼吸作用和细菌分解作用又从有机物质转换为二氧化碳进入大气。大气中的二氧化碳这样循环一个周期约需20年。 一部分动植物残体被沉积物所掩埋而转化为富含有机质的沉积物。这些沉积物经过漫长的地质年代，在高温和高压作用下转变成化石燃料——煤、石油和天然气等。当化石燃料在风化过程中或作为燃料燃烧时，所含的碳氧化成为二氧化碳排入大气。 碳 的 生 物 循 环 活动 如果化石燃料被人类大量开采利用，对碳循环会产生怎样的影响？对地球表面温度又会产生怎样的影响？ 小组学习 化石燃料被人类大量开采利用，会改变碳在自然界的存在形式，破坏自然界的碳循环过程，破坏碳平衡。 由于二氧化碳对近地面长波辐射具有强烈的吸收作用，大气中的二氧化碳含量增多，大气对地面长波辐射的吸收能力增强，大气温室效应增强，导致全球气温升高。 自主学习 碳排放对环境的影响 二 1、阅读课本P 58页，回答大气中的二氧化碳为什么会增多？ 2.阅读课本P 58页，回答碳排放对环境有何影响？ 自主学习 碳排放对环境的影响 二 1、阅读课本P 58页，回答大气中的二氧化碳为什么会增多？ (1)大量燃烧化石燃料：工业革命以来，人口和经济规模的增长消耗了大量的煤、石油、天然气等化石燃料，它们通过燃烧向大气中排放二氧化碳，使大气中的二氧化碳含量逐年增加。(2)植被破坏：在城镇化、工业化进程中，人类对森林、草原等的大规模破坏，导致植物对大气中二氧化碳的吸收和贮存减少。(3)地表水域减少：二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰 自主学习 碳排放对环境的影响 二 2.阅读课本P 58页，回答碳排放对环境有何影响？ 碳排放,是人类生产经营活动过程中向外界排放温室气体(二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟碳化物和六氟化硫等)的过程。 碳排放是目前被认为导致全球变暖的主要原因之一。 自主学习 碳排放对环境的影响 二 2.阅读课本P 58页，回答碳排放对环境有何影响？ ★大气中二氧化碳的含量增加，破坏了自然界中原有的碳循环和碳平衡； ★增强了大气的温室效应，加剧了全球气候变暖，深刻地影响着全球的环境安全。 知识窗 碳生态系统的承受能力是有限的。 随着全球气候变暖趋势的加剧，遭受破坏的生态系统数量将有所增加，空间范围也将有所扩大。 全球气候变暖会加剧两极地区及陆地上的高山冰雪消融；促使海水温度升高，体积膨胀。从而导致区域和全球的海平面上升，一些沿海低地面临被淹没的危险。 受全球气候变暖的影响，蒸发加大，改变区域降水格局，高温、干旱、强降水等极端天气频发，地表径流发生变化，洪涝、干旱加剧，加剧水资源不稳与供需矛盾。同时，热带、亚热带地区极端炎热天气出现的频率增加，从而加快或者扰乱人体的新陈代谢；改变某些疾病传染媒介的活动范围，改变病原菌的滋生环境，威胁人类健康。 全球气候变暖对环境的的影响？ 合作探究 ①生态系统遭到破坏。②全球海平面上升。③受全球气候变暖的影响，高温、干旱、强降水等极端天气频发，气象灾害加剧。④威胁人类健康。 自主学习 1、阅读课本P60—64页，回答下列问题： 碳减排中的国际合作 三 （1）碳减排中的国际合作原因是什么？ （2）碳减排中的国际合作中共同但有区别内容是什么？ （3）什么是国际合作中的碳交易？碳交易遵循什么原则？碳交易有什么要求？ （4）什么是碳汇？ （5）碳减排中中国贡献有哪些？ 自主学习 1、阅读课本P60—64页，回答下列问题： 碳减排中的国际合作 三 （1）碳减排中的国际合作原因是什么？ 碳排放导致的环境问题往往具有全球性，因此，减少大气中的二氧化碳含量，进行碳减排，解决气候危机，亟需国际社会携手努力、合作应对。 自主学习 1、阅读课本P60—64页，回答下列问题： 碳减排中的国际合作 三 （2）碳减排中的国际合作中共同但有区别内容是什么？ （2）各国具体担负责任的区别： ★发达国家的责任 责任：发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任。 原因：①大气中人为增加的二氧化碳主要是由西方国家的工业化带来的，广大发展中国家在很大程度上是受害者。②目前，发达国家仍是世界上人均碳排放量最多的。③发达国家还通过产业转移的方式进行碳转移，这将进一步加重发展中国家的环境污染和碳减排负担。 自主学习 1、阅读课本P60—64页，回答下列问题： 碳减排中的国际合作 三 （2）碳减排中的国际合作中共同但有区别内容是什么？ （1）应对气候变化是全球共同的责任 （2）各国具体担负责任的区别： ★发展中国家的责任 责任：发展中国家应妥善处理经济发展和碳排放的关系，不能为了发展而牺牲环境，也不能因为减排而延续贫困、制约发展。 原因：发展中国家人口数量大、贫困人口多，综合国力普遍较弱，未来较长一段时期内都将处于经济社会发展期，碳排放总量增长趋势在短期内难以逆转。 活动 小组学习 请策划一次模拟联合国会议活动，以“碳减排中的国际责任”为主题进行分角色讨论。 对于碳减排中的国际责任，发达国家与发展中国家之间存在大分歧。发展中国家认为，发达国家对气候变化负有历史和现实责任，且减排能力较强，因此发达国家应该率先减排，并向发展中国家提供资金和技术援助；而发达国家则认为，承担大部分的减排成本有损其经济利益，且发展中国家的碳排放量也比较多，因此也应该承担减排义务。 【参考】发达国家的说法是错误的。应对气候变化是全球共同的责任，但各国由于历史责任和现实能力不同，在具体担负的责任上应有所区别。大气中人为增加的二氧化碳主要是由西方国家的二工业化带来的，广大发展中国家在很大程度上是受害者。到目前为止，发达国家仍是世界上人均碳排放量最多的。此外，发达国家还通过产业转移的方式进行碳转移，这将进-步加重发展中国家的环境污染和碳减排负担。因此，发达国家有义务在碳减排国际合作中承担更多的责任。 自主学习 1、阅读课本P60—64页，回答下列问题： 碳减排中的国际合作 三 （3）什么是国际合作中的碳交易？碳交易遵循什么原则？碳交易有什么要求？ (1)碳交易：为了平衡各国利益，鼓励减少二氧化碳排放，《京都议定书》把二氧化碳排放权确定为一种商品，并在国家或地区间建立起二氧化碳排放权的“交易机制”，简称碳交易。(2)原则：公平性原则，《京都议定书》对已经签署协议的发达国家的碳减排额有定量的强制要求，对发展中国家则没有。(3)要求：发达国家为了在规定时间内完成碳减排指标，可以通过技术援助等措施帮助发展中国家实现碳减排，也可通过购买发展中国家的碳减排额抵消自身的碳减排指标。 知识窗 我国从2011年起在北京、上海、广东、深圳、天津、重庆、湖北等七个省市开展碳排放权交易试点，截至2017年底，这些市场累计碳交易成交量突破2亿吨，交易金额超过47亿元。 2017年12月19日，我国启动国家碳排放权交易市场建设方案，涉及全国约1 700家发电行业企业，碳排放总量达30多亿吨，此后碳交易将逐步涵盖石化、化工、建材、钢铁、造纸、热力、供暖等重点碳排放行业。 启动全国碳排放交易方案，建设国家碳排放权交易市场，是利用市场机制控制和减少温室气体排放、推动绿色低碳发展的一项重大创新实践。不仅关乎我国绿色发展，更是我国应对气候变化、开展节能减排、履约国际协议的重要举措。 中国启动国家碳排放权交易市场建设方案 合作探究 活动 小组学习 碳汇是指通过植树造林、森林管理、植被恢复等措施，利用植物光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其固定在植被和土壤中，以减少大气中温室气体浓度的过程、活动或机制。 2008年，广西隆林县林业开发有限公司利用世界银行贷款，在荒芜多年的山岭上，种植了2.5万亩马尾松、酸枣、杉木和桦木等林木。2011年，该公司获得全球生物碳基金18.9万元的碳汇款，到2014年该公司累计获碳汇款92万元。碳汇林不仅有可观的碳汇收入，几十年后成材林的经济效益会更可观。 1. 广西隆林县林业开发有限公司是如何“卖碳”的？ 2. 该公司在荒芜的山岭上植树造林可以获得哪些效益？ 该公司在荒山上植树造林，通过树木吸收二氧化碳，减少大气中的二氧化碳含量，增加碳汇，发达国家或国际组织向该公司支付相应的碳汇款以抵消其相应的碳排放量。 经济效益：获取碳汇款，成年林木采伐后可以获取一定的经济收入。 生态效益：涵养水源、保持水土、净化空气，调节气候等。 社会效益：增加就业岗位，带动相关产业发展增加收入。 广西隆林“卖碳记” 自主学习 碳减排中的国际合作 三 （5）碳减排中中国贡献有哪些？ ★中国的承诺：体现了大国的担当与自信 ★中国的合作：积极参与全球环境治理，推进气候变化、清洁能源、生态保护、低碳智慧型城市建设等领域的国际合作。 ★为实现减排承诺，我国积极推进绿色发 展，构建低碳经济体系。 ①通过科技创新和体制机制创新以及严 格的环保巡查制度，转变经济结构，淘汰 落后产能；②调整能源结构，推广风能、 太阳能、核能等非化石能源生产，鼓励绿 色消费，倡导绿色出行；③对碳排放交易 市场试点经验加以推广，启动全国统一的 碳排放权交易体系；④开征环境保护税， 2018年1月1日起实施的《中华人民共和国环境保护税法》以污染物排放量为计税依据，并对降低排污浓度的企业给予减税优惠。 ★中国的成就：我国碳排放强度呈现逐年下降的趋势。 气候变化造成的不利影响在空间分布上是不均匀的，一些低收入国家和地区因全球变暖引起海平面上升而受到不利影响，他们的碳排放总量和人均量都很小，但其自然环境和社会经济受到的影响很大。据此完成1～2题。 1.以下区域中，此类国家和地区主要分布在 A.欧洲西部 B.南太平洋 C.南美洲中部 D.中亚地区 √ 课堂检测 解析：根据所学知识可知，南太平洋岛国众多，大多国土面积狭小，地势较低，经济发展水平较低，碳排放总量和人均量都很小，但全球气候变暖导致的海平面上升对其构成巨大的威胁。选B。 气候变化造成的不利影响在空间分布上是不均匀的，一些低收入国家和地区因全球变暖引起海平面上升而受到不利影响，他们的碳排放总量和人均量都很小，但其自然环境和社会经济受到的影响很大。据此完成1～2题。 2.为减缓上述不利影响，下列措施中合理的是 A.禁止发达国家碳交易 B.加大区域间产业转移力度 C.加强碳减排国际合作 D.鼓励发展中国家大量移民 √ 课堂检测 解析：世界范围内碳交易可以让发达国家或地区通过购买发展中国家或地区的碳排放指标来实现公平性目标，不应该禁止，A错；产业转移、发展中国家大量移民对碳排放总量影响不大，B、D错；加强碳排放的国际合作可以通过碳交易限制碳排放，也可以通过资金、技术转让，减少碳排放，进而缓解全球气候变暖趋势，选C。 2023年2月28日，我国首单“蓝碳”交易在浙江省宁波市象山县落地。与“绿碳”(陆地绿色植物通过光合作用固定二氧化碳)不同，“蓝碳”指利用海洋溶解(海水温度越高，二氧化碳溶解度越小)、海洋生物吸收大气中的二氧化碳，将其固定、存储在海洋中的过程。下图示意“蓝碳”与“绿碳”生态系统对比。据此完成3～4题。 3.与“绿碳”相比，“蓝碳”成为 地球上最大的活跃碳库是因为 ①海洋物种丰富　②海洋生物量大 ③固碳效率高　④储碳周期长 A.①② B.①③ C.②③ D.③④ √ 课堂检测 “蓝碳”成为地球上最大的活跃碳库与海洋物种丰富度和生物量没有直接关系，且材料中并无信息说明海洋物种及生物量较陆地更有优势，①②排除。 解析 “蓝碳”每年每平方米碳捕获量为100 g，“绿碳”为8 g，“蓝碳”固碳效率更高，③正确。 “蓝碳”的碳存储时间为数千上万年，“绿碳”为数十数百年，“蓝碳”的储碳周期更长，④正确。故选D。 2023年2月28日，我国首单“蓝碳”交易在浙江省宁波市象山县落地。与“绿碳”(陆地绿色植物通过光合作用固定二氧化碳)不同，“蓝碳”指利用海洋溶解(海水温度越高，二氧化碳溶解度越小)、海洋生物吸收大气中的二氧化碳，将其固定、存储在海洋中的过程。下图示意“蓝碳”与“绿碳”生态系统对比。据此完成3～4题。 4.根据海水对二氧化碳的溶解机制， 下列洋流所在海区碳汇作用最明显 的是 A.北大西洋暖流 B.北赤道暖流 C.秘鲁寒流 D.加那利寒流 √ 课堂检测 根据材料“海水温度越高，二氧化碳溶解度越小”可知，海水温度较低处，二氧化碳溶解度高，固碳作用明显。结合选项中的四大洋流分布 解析 区可知，北赤道暖流、秘鲁寒流和加那利寒流主要分布于中低纬度海区，而北大西洋暖流位于中高纬度，相较于洋流性质，纬度位置对海水温度影响一般较大，因此北大西洋暖流所在海区水温较低，碳汇作用最明显，A正确。 自然环境中的物质处于不断地循环运动中，下 图中序号代表碳循环的过程。据此完成5～6题。 5.图中 A.①可降低温室气体浓度 B.②为植物的固碳作用 C.③为海洋的碳排放 D.④为水圈与大气圈的碳交换 √ 课堂检测 解析：①表示化石燃料燃烧排放的二氧化碳，会增加温室气体浓度，A错误；②为植物的固碳作用，植物通过光合作用能够吸收二氧化碳，B正确；③由大气指向海洋，指海洋的固碳作用，为海洋对二氧化碳的吸收，C错误；④为火山活动排放二氧化碳，D错误。 自然环境中的物质处于不断地循环运动中，下图中序号代表碳循环的过程。据此完成5～6题。 6.若大气中二氧化碳浓度增加，则 A.大气对地面辐射的吸收作用增强 B.太阳活动强度减弱 C.极端天气出现频率减少 D.亚寒带针叶林向较低纬度扩展 √ 课堂检测 若大气中二氧化碳浓度增加，则大气对地面长波辐射的吸收作用增强，大气保温作用增强，大气温度升高，A正确； 大气中二氧化碳浓度增加与太阳活动无关，B错误； 解析 大气中二氧化碳浓度增加，引起全球气候变暖，进而极端天气出现频率将增加，C错误； 大气中二氧化碳浓度增加，引起全球气候变暖，亚寒带针叶林将向较高纬度扩展，D错误。 下图为“西伯利亚某湿地上空1千米处空气中CO2含量变化的观测数据统计图”。读图，完成7～8题。 7.“观测数据曲线”呈明显的季节性波动，主要原因是 A.冬季人们大量燃煤取暖，排放CO2多 B.夏季生物的呼吸作用强，呼出CO2多 C.冬季植物的光合作用强，固定CO2多 D.夏季人类活动强度大，排放CO2多 √ 课堂检测 解析:由图可知，观测数据曲线呈现明显的季节性波动，夏季低、冬季高，主要是因为西伯利亚地区纬度高，冬季人们大量燃煤取暖，排放CO2多，A正确。 下图为“西伯利亚某湿地上空1千米处空气中CO2含量变化的观测数据统计图”。读图，完成7～8题。 8.分析“长期趋势曲线”可知，气候变化对西伯利亚地区的影响有 A.扩大热带作物的种植面积 B.森林带分布范围向北扩展 C.高山的林带上限位置下移 D.北部海岸线位置向北退缩 √ 课堂检测 解析:由所学知识可知，大气中CO2含量增加导致气候变暖。气候变暖导致西伯利亚地区森林带分布范围向北扩展，海平面上升，北部海岸线位置向南退缩，B正确、D错误；西伯利亚地区纬度高，温度上升幅度不能满足热带作物生长，A错误；高山的林带上限位置会因气候变暖而上升，C错误。 “碳达峰”是指某个地区或行业年度二氧化碳排放量达到历史最高值，然后经历平台期进入持续下降的过程，是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点。“碳中和”是指通过一定手段，抵消 自身产生的二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”。如图示意中国、欧盟、美国、日本四个国家和地区的“碳达峰”和“碳中和”时间(含预计)。据此完成9～10题。 课堂检测 9.我国“碳达峰”时间明显滞后，且碳排放峰值远高于其他三个国家和地区的主要原因是 A.政府、公众、企业的积极性不高 B.固碳技术水平较落后 C.能源消费量大且结构不合理 D.工业生产方式落后 √ 课堂检测 解析:我国人口众多，随着经济发展水平提升，能源资源消耗量大，特别是以煤炭为主的能源消费结构，使得我国达到“碳达峰”目标的时间相对滞后，碳排放峰值较高，C正确。 10.为了实现“碳中和”目标，下列措施有效的是 ①禁止发展高耗能产业　 ②推进碳交易市场建设 ③积极推广生物固碳技术　 ④优化能源消费结构 ⑤工业循环使用淡水资源 A.①②③ B.②③④ C.②④⑤ D.③④⑤ √ 课堂检测 为了实现“碳中和”目标，应该从减少碳排放和增加碳吸收方面努力。社会经济的发展离不开部分高耗能产业，完全禁止发展高耗能产业不现实，①错误； 解析 工业循环使用淡水资源与减少碳排放 和增加碳吸收关系不大，⑤错误； 推进碳交易市场建设，积极推广生物固碳技术，优化能源消费结构均有利于实现“碳中和”目标，②③④正确。故选B。 下图甲是21世纪初某年世界部分国家碳排放差异的分布示意图，图乙为地球上碳循环示意图。 课堂检测 1.比较中国与俄罗斯在碳排放特点上的差异。 答案　碳排放总量中国比俄罗斯大；人均碳排放量俄罗斯比中国高。 2.据图乙分析造成大气中CO2浓度增加的主要原因。 答案　过度砍伐森林；大量使用煤、石油等化石燃料。 解析 3.低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，我国在实现低碳经济目标的过程中，可采取哪些措施？ 答案　①发展煤炭气化、液化技术，提高煤炭利用率，降低能源消耗； ②发展新能源，改善能源消费结构； ③减少使用化石燃料，减少CO2排放； ④植树造林，增加植被覆盖率； ⑤提高公众的节能环保意识(或减少废弃物排放，尽可能使用公共交通工具等)。 解析 课堂小结 本课结束 $