3.1碳排放与国际减排合作讲义2025-2026学年高中地理湘教版选择性必修3

本讲义聚焦碳排放与国际减排合作核心知识点，以碳循环原理为基础，衔接温室效应机制，通过“碳循环探究”“城市温室气体”等活动，结合北极圈僵尸火、太原市热岛效应等案例，构建从自然碳循环到人类活动影响再到国际合作的知识脉络。 该资料突出地理实践力，设计“我的碳足迹清单”计算与生活调查，强化区域认知，融合全球（COP26）与城市（太原气温图）多尺度案例，通过视频“碳的转化”、小组合作分析圈层影响等教学方法，助力学生形成综合思维与环保意识，课中提升教学互动性，课后检测可帮助学生查漏补缺。

3.1 碳排放与国际减排合作教学设计 课程标准 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。 教材分析 本节从属于第三章 “生态环境保护与国家安全”。本章与之前章节的最大区别为，探究宏观角度（国际、国内）的视角进行国际合作，落实维护国家安全的目的。作为本章第一节内容，教材首先介绍了碳循环相关概念与自然碳循环的过程，而在此基础上展开人类碳排放以及产生温室效应过程的探讨，接着进一步探究碳排放对全球环境产生的影响，最后总结得出国际减排合作的重要性。为达到以上要求，教材设置了 “碳循环探究”、“城市温室气体”、“过去80万年来大气中二氧化碳浓度的变化”、“碳减排、碳排放交易、模拟联合国气候变化大会” 4个活动。为了更好的贴近学生生活，本文提供了“1980-2020年太原市的气温、降水变化趋势图”，“8月份太原市气温分布图”，加强对碳循环在城市尺度上影响的理解；设计了“我国低碳奥运的措施”，加强对碳减排与碳排放交易的认识。 核心素养目标 1.运用碳循环过程与温室效应过程图，结合不同尺度案例“北极圈僵尸火”、“太原市热岛效应”分析碳排放对区域生态系统的影响。（区域认知，综合思维） 2.通过生活观察与调查，计算“我的碳足迹清单”,认识身边与国际上的碳排放有关情况，针对全球、中国、个人不同尺度区域背景探讨不同主体应对碳减排起到的作用。（区域认知，地理实践力） 3.根据所学的知识和原理，关注碳排放国际合作的重要意义，关注全球变暖问题，加强环保意识。（人地协调观） 教学重难点 重点：碳循环对于环境的影响；碳减排国际合作的重要性。 难点：碳循环与温室效应原理过程的相关关系；全球变暖对生态系统要素、人类生产生活的影响。 教学过程 导入 夏天快来了，很多同学梦想中的状态应该是枯藤老树昏鸦，空调wifi西瓜，葛优同款沙发，夕阳西下，我就往上一趴。你家空调设置的温度是多少？ 研究表明，当家用空调调高1℃，平均每天可节省1度电，换算成二氧化碳排放量，大约减少0.785千克，这些减少的二氧化碳气体可以装满800个矿泉水瓶。 你还知道生活中哪些行为会排放二氧化碳？碳排放会引起哪些环境问题？面对这些问题，我们又应该采取哪些措施？带着这些问题，我们开始本节课的学习。 【新课推进】 就像走路会留下脚印一样，生活中的每个行为都伴随着碳排放，留下“碳的脚印”，被称为“碳足迹”。 下列是我的每日“碳足迹清单”。每天吃蛋0.05千克，产生0.24千克二氧化碳；开私家车24公里，产生5.74千克二氧化碳；用水0.2立方米，产生0.18千克二氧化碳；用电2度产生1.05千克二氧化碳等，一天中这些行为累计排放的二氧化碳为7.28千克，需要1棵树用1.4天来进行“碳中和”。 二氧化碳是含碳的主要气体。地球上的碳以不同的形式存在于生物群落和无机环境中，碳元素在大气圈、岩石圈、水圈、和生物圈之间转移和交换的过程被称为碳循环。 学生活动一 观看视频“碳的转化”，阅读示意图“碳循环”，回答下列问题。 【思考】 1. 在自然地理环境中，碳主要有哪些存在形式？ 2. 在碳循环过程中，人类的影响主要体现在哪些环节？ 3. 根据煤炭、石油、天然气等化石燃料的形成过程，分析人类使用化石燃料对全球碳循环的影响。 【师生总结】 1. 在岩石圈中，碳主要以碳酸盐的形式存在，大气圈中以二氧化碳、一氧化碳的形式存在，水圈中以多种形式存在，在生物圈中主要以有机物的形式存在。 2. 人类燃烧化石燃料，释放出大量的二氧化碳；森林破坏，面积大量减少，使植物吸收的二氧化碳减少，从而使全球的二氧化碳浓度明显增加。 3. 人类利用化石燃料改变了碳的天然循环，把岩石圈中的还原碳过早的释放到大气中，导致大气中二氧化碳浓度升高，加快了岩石圈和其他圈层的碳交换，打破了原有的碳循环平衡过程。 【转承】 大气中二氧化碳增多会带来什么影响？ 读图，思考：过去80万年二氧化碳与气温呈现什么关系？ 学生活动二 碳排放与温室效应 结合对流层大气的受热过程示意图。回答下列问题 【思考】 1. 在图中指出二氧化碳吸收短波辐射和长波辐射的环节。 2. 对比二氧化碳对短波辐射和长波辐射的吸收程度。 3. 小组合作，分析为什么大气中的二氧化碳含量越高，大气的温室效应越强。 【师生总结】 大气中的二氧化碳能让太阳短波辐射透入,而阻止地面和低层大气长波辐射逸出，这类气体称为大气保温气体，俗称“温室气体”。 【过渡】 温室气体包括水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮(N2O)、氟利昂、甲烷(CH4)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)等 30 多种气体。 不同温室气体对地球温室效应的贡献程度是不同的。 为了统一度量温室效应的结果，我们规定二氧化碳当量为度量温室效应的基本单位。 【转承】 当空气中的二氧化碳超过正常范围时，会导致气候变暖，由此引发一系列问题。 学生活动三 阅读图文材料“2020年7月北极圈出现僵尸火”，回答下列问题。 材料：北极生态系统包括高纬度极地沙漠、苔原冻土，森林冻土三个亚区系统。2020年6月，北极地区出现38摄氏度的异常高温天气，造成森林大面积起火，并引发往年的“僵尸火”。僵尸火是指表面看起来似乎已经停止燃烧了，实际上部分转为在在地底继续燃烧的大火，燃烧源头是泥炭层。泥炭层是地球上碳密度最高的生态系统，它是由一层一层被缓慢分解中的植物所组成的。正常情况下，泥炭层包含丰富的水分，可以有效阻止泥炭被点燃。但近年来北极地区持续升高的气温，迫使土壤中水分流失，再加上大火的频发，导致一部分泥炭被烘干。持续大火使得气候变暖形成恶性循环。永久冻土层的融化可能还会导致古老病毒卷土重来。 【思考】 1. 从气象因素、燃烧物的来源因素，分析北极圈大火的形成原因。 2. 以某一圈层（大气圈、水圈、土壤圈、生物圈等）为例，小组合作讨论，北极圈的大火会对此圈层造成哪些影响。 3. 为什么说“持续大火使得气候变暖形成恶性循环”。 【师生总结】 1. 气象因素：全球变暖，短期异常高温天气；燃烧物：苔藓、针叶林的枯枝落叶，较干燥。 2. 大气圈：释放二氧化碳、颗粒物； 水圈：冰川退缩（积雪量减少，积雪期缩短，冰川消融）；海平面上升； 土壤圈：冻土融化，洼地汇水形成热融湖，泥炭的水分减少，厚度变薄； 生物圈：动物的栖息地减小，植被覆盖率下降，危害人体健康。 【转承】全球气候变化除了会对自然环境要素产生影响，还会因为引发热浪、台风等极端天气的产生，导致农作物减产，影响工业生产、交通运输业和旅游业，对国民经济造成损失。因此为了缓解人类所面临的气候危机，需要全球每个地区每个人都行动起来。 学生活动4 全球合作节能减排 阅读文字材料，回答问题。 材料1：2021年10月31日至11月12日，第26届联合国气候变化大会（COP26）在格拉斯哥举行。面对全球气候的日益恶化，约200个国家提出各国的应对方案、承诺和行动。中国承诺形成碳达峰、碳中和“1+N”政策体系；英国将在发展中国家推出可持续基础设施和革命性绿色技术；德国认为工业化国家对气候保护负有特殊责任；法国承诺向发展中国家提供气候金融支持；日本加入削减甲烷排放的全球协议；印尼将继续动员气候融资和创新融资；印度承诺2070年实现净零碳排放；南非将接受发达国家的帮助，逐步淘汰煤炭。 材料二：2022年北京冬奥会通过采取一系列措施，减少碳排放与补偿碳排放达到“碳中和”，被称为史上首个“零碳”奥运会。包括：1.二氧化碳制冷技术首次运用到国家速滑馆；2.各赛区推广电动汽车、氢能源汽车的使用；3.利用视频会议系统等现代化办公手段；4.张北地区的风点亮北京的灯；5.在北京市、张家口市开展绿化造林工程；6.建筑材料低碳采购和回收利用；7.冬奥场馆全部达到绿色建筑三星级标准；8.中国石油、国家电网、三峡集团分别赞助20万吨二氧化碳当量的碳抵消量。 材料三：碳排放权交易系统是一个基于市场化的节能减排政策工具。简单理解，纳入碳交易的企业，因为本身碳排放量不高，可以通过减排省出配额出售给电力、石化等能源消耗型企业。靠售卖碳排放指标，特斯拉在2020年获得了15.8亿美元的营业收入，是汽车销售部分利润的的两倍多，公司靠此项收入首次实现盈利。 【思考】 1. 在应对全球变暖的背景下，发达国家和发展中国家的责任有什么异同？ 2.在冬奥会“碳中和”一系列措施中，哪些属于减少碳排放，哪些属于补偿碳排放？ 3. 特斯拉公司的盈利模式带给中国车企哪些启示？ 【师生总结】 1.共同但有区别，发达国家承担更多的减排责任，率先减少碳排放，通过技术转让、资金转让、市场开放等形式，帮助发展中国家提高应对气候变化的能力。发展中国家履行减少碳排放的承诺。 2.减少碳排放：1、2、3、4、6、7；补偿碳排放：5、8 3.提高节能减排意识；与其他车企合作研发新能源汽车；提高技术含量减少碳排放等；优化能源结构，提高清洁能源比重。 【转承】 全球气候变化也和我们的生活息息相关。城市是世界人口、建筑、交通、工业、物流分布的集中地，是能源高消耗地区，也是研究温室气体排放的重点区域。 【过渡】 读1980-2020年太原市温度、降水距平变化示意图。分析近40年来，太原市的气温、降水发生了什么变化？ 整体而言，多年来变暖的月份有所增加，与气候变化相关的一致；月降水异常的现象增多。 学生活动五 太原市区温室效应 读太原城区及周边地区8月气温分布图，回答下列问题。 【思考】 1. 想一想，城市温室气体的排放主要来源有哪些? 2. 议一议，城市温室气体的排放与城市热岛效应之间有什么样的关系? 3. 我们个人能采取哪些行为减少碳排放，缓解城市热岛效应？ 【师生总结】 1.城市温室气体主要来自交通、能源供给（供暖）以及工业生产所燃烧的化石燃料。 2.城市温室气体排放扩散需要一定时间，所以城市上空温室气体浓度高，形成稳定温室气体层，减缓城市热量的向外散失过程，对地面起到更强的保温作用，增强城市热岛效应。 3.  总结 全球气候变化引起一系列的变化，不断影响我们生活的方方面面。只有全球国家积极合作，全民参与节能减排，蓝天碧水的景象才能永驻。 当堂检测 下图为“地理环境中的碳循环图”。读图回答下列各题。 1．与全球气候变暖关系最密切的是 A．①③      B．②③       C．①④      D．②④ 2．此图可以说明 ①绿色植物的光合作用和呼吸作用是碳循环的重要组成部分　②自然地理环境各要素是相互独立而存在的　③地理环境中的碳循环往往跨越圈层界限　④自然环境中的物质和能量的流动是单向的 A．①③      B．②③       C．①④      D．②④ 【答案】1．D  2．A 碳中和是指一定时期内通过CO2去除技术抵消人为CO2排放量，或称为CO2净零排放。碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的CO2，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。科学家预测我国CO2排放量将在2030年达最大值，此后将会逐年下降。据此完成下面小题。 3．我国2030年之前碳排放量持续增长的根本原因是 A．新能源利用率低        B．工业设备落后 C．人均碳排放量增加    D．经济快速发展 4．我国下列区域中碳汇能力最强的是 A．青藏高原             B．东南丘陵            C．河西走廊             D．山东半岛 5．2030年之后，我国实现碳中和的主要措施是 A．改善能源结构     B．增加能源利用量 C．降低人均消费     D．控制人口增长 【答案】3．D 4．B  5．A 学科网（北京）股份有限公司 $