6.3碳达峰与碳中和：“碳”玩转地球课件--2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

该初中化学课件围绕碳循环展开，涵盖碳元素的地球循环、二氧化碳性质用途、温室效应及双碳目标，通过喀斯特地貌、碳基生命等实例导入，构建从碳的存在到双碳目标减排增吸路径的完整知识链。 其亮点在于融合科学探究与实践、科学态度与责任，通过CO₂与不同溶液反应实验理解增吸原理，结合碳足迹计算引导低碳行动，引入冬奥会碳中和案例及国家政策，提升学生探究能力与环保意识，为教师提供丰富实例与活动设计，助力教学实施。

“碳”玩转地球！ 来自浩瀚宇宙的碳元素，已在地球巡游了46亿年 在一场场碳的循环中，塑造了过去和现在的地球 湛蓝、深邃、美丽...... （喀斯特地貌主要由碳酸盐类岩石构成，含有碳元素；下图为广西阳朔老寨山的喀斯特景观，摄影师@于海童） 惊艳世界的 喀斯特地貌 含“碳” （构成地球生物细胞的主要元素中，碳元素是核心，因此地球上所有的生命都被称为碳基生命；下图为肯尼亚纳特龙湖的火烈鸟，摄影师@梅元皎） 大地之上的 万物生灵 含“碳” （化石燃料包括煤炭、石油等，由古代生物的残骸形成，故含有碳元素；下图为俄罗斯露天煤矿，图片来源@视觉中国） 推动近现代文明高速发展的 化石燃料 亦含“碳” 无可置疑这是一个碳的世界 二氧化碳 成为了人类社会的 新焦点 青岛市即墨区潮海中学 主讲人：李斐斐 二氧化碳都有哪些用途？ 二氧化碳的用途 灭火 促进植物生长 碳酸饮料添加剂 干冰用于制冷 二氧化碳因其不助燃且密度大于空气的特性，被广泛用于灭火器中 二氧化碳溶于水形成碳酸，赋予饮料独特的清爽口感。溶解后的碳酸能降低饮料pH值，抑制微生物生长，延长保质期。 固态二氧化碳（干冰）在-78.5℃直接升华，无需经过液态，能快速冷冻食品、生物样本等，避免传统制冷导致的细胞结构破坏。 二氧化碳是植物光合作用的主要原料，提高其浓度可显著提升作物的光合效率，促进碳水化合物合成，使植物生长速度提高 二氧化碳其他用途 制化工原料： 如纯碱、小苏打、尿素 粮食储存：延长保质期，防止粮食和蔬菜虫蛀 制取甲烷、甲醇、淀粉等有机物 医疗用途：治疗一氧化碳中毒，溺水等 ...... 油田用途： 作为油田注入剂，提高石油采油率 焊接： 保护金属表面不被氧化，提高焊接速率 无可置疑，这是一个“碳”的世界...... 我们的生活离不开 那么，二氧化碳越多越好吗？ 人类对大自然索取的欲望 越来越强烈 人口数量增加 人类文明的进步 40%进入大气 30%进入森林 30%进入海洋 温室效应 全球变暖！ 最近研究显示： 目前大气中CO2的浓度已经达到200万年来的最高值 全球地表温度也达到十万年来的最高值 （海洋酸化将严重影响海洋的生物多样性，珊瑚是易受影响的物种之一，图片来源@视觉中国） 海洋酸化： 海洋在过量吸收二氧化碳后会发生酸化进而又会限制其吸收二氧化碳的效率 （北极破碎的海冰，图片来源@视觉中国） 冰川融化： 北极夏季的海冰将消融殆尽“北冰洋”这一名字也将变为历史的符号...... 海平面上升： 马尔代夫等小岛屿国家将成为茫茫大海中的一滴眼泪...... 极端天气： 干旱将更加肆意，洪涝将更加频繁...... 修复大气中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、国家、城市、企业等主体的碳排放由升转降。 在此过程中，碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰；达峰之后，一定时间内产生和消耗的二氧化碳实现正负抵消，达到 “零排放”，即碳中和。 “碳达峰与碳中和” 就在这场气候革命如火如荼之际中国亦向世界宣布了我们的“双碳目标”在2030年前实现碳达峰，即全国碳排放自此不再逐年增长；在2060年前实现碳中和，即实现碳的净零排放。 2021年习近平总书记明确提出，要把“碳达峰与碳中和”纳入生态文明建设整体布局，如期实现双碳目标。 彰显了我国坚持绿色低碳发展的战略定力！ 实现“双碳”目标的路径 北京2022年冬奥会 迄今为止第一个“碳中和”的冬奥会 氢燃料火炬 绿色电力 水立方改造成“冰立方” 北京和张家口分别完成71万亩绿化工程和50万亩建设工程吸收二氧化碳 减少碳排放 增加碳吸收 减少碳排放 减少碳排放 含碳物质 CO2 碳循环物质转化图 减排 增吸 实现“双碳”目标的路径 解决思路 2.寻找CO2的增吸路径 1.寻找CO2的减排路径 一架架风车拔地而起，一座座大坝跨江而生，一片片电池板连片成海......它们将大自然的风能、水能、太阳能收入囊中以不排放二氧化碳的清洁方式为人类社会发电...... 维系发展的生产活动不能停止，城市夜晚的万家灯火不能熄灭，寻找化石能源替代品便是关键的突破口...... 新能源 任务一：减排 国家政策 近年，我国碳减排取得明显成效 2005年以来 通过采取一系列应对气候变化措施、相当于减少二氧化硫排放约1192万吨、氮氧化物约1130万吨 截至2019年底 中国碳强度较2005年降低约48.1%，非化石能源占一次能源消费比重达15.3% 截至2020年8月末 七个试点碳市场配额累计成交景为4.06亿吨，累计成交额约为92.8亿元 中国也承诺在未来10年里将清洁能源在一次能源消费的比重从16%提升至25% 1. 调整能源结构：大力发展可再生能源(如太阳能、风能等)，减少化石能源在能源结构中的占比，从而减少二氧化碳排放。 2. 提高能源效率：政府发布《2024—2025年节能降碳行动方案》，通过加强能源管理、推广节能技术等措施实现工业减排，提高能源利用效率，减少能源消耗和二氧化碳排放。 3. 发展绿色交通：政府鼓励发展绿色交通、公共交通，以减少交通运输的二氧化碳排放。 4.促进节能产品的开发和利用等 国家政策 据统计，截至2022年，中国人均二氧化碳排放量约为8000Kg，每人需要种植440棵树才能达到碳中和。 自身做起 “碳足迹”标示着一个人或者团体一定时间内产生的二氧化碳排放总量，一般情况下，人们消耗的能源越多，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。 碳足迹的核心目的是通过量化排放，为减排策略提供依据。 场景分类 具体行为 碳排放估算（CO₂e） 饮食 1杯牛奶（250ml） 1.5kg 1个面包（50g） 0.3kg 1份牛肉饭（100g牛肉） 1.3kg 1份蔬菜炒饭（200g） 0.3kg 1瓶瓶装可乐（500ml） 0.2kg 1包薯片（50g） 0.5kg 1个鸡蛋 0.1kg 学习生活 教室电灯/风扇/投影仪（人均分摊，8小时） 0.5kg 电脑写作业（1小时） 0.1kg 10张A4纸 0.05kg 1次打印机使用（10页，黑白） 0.03kg 一天生活垃圾（1kg，含塑料、果皮等） 0.3kg 设计·行动 我生活中的碳足迹 场景分类 具体行为 碳排放估算（CO₂e） 日常起居 热水澡（10分钟，电热水器） 0.2kg 洗衣机洗衣（1次，5kg衣物，冷水） 0.1kg 空调使用（1小时，） 0.3kg 手机充电（1次，从0%到100%） 0.01kg 交通 私家车往返学校（5km/趟） 1.5kg 公交车往返学校（5km/趟） 0.2kg 步行/骑自行车往返学校（5km/趟） ≈0kg 地铁往返学校（10km/趟） 0.15kg 其他 穿新纯棉T恤（1件，首次穿着） 5kg 喝1杯奶茶（500ml，含奶盖） 0.8kg 户外散步1小时 0kg 跑步机跑步30分钟 0.1kg 任务一：减排 选用节能家电，减少电力消耗和CO2排放 合理采暖：尽量使用集中供暖 纸张正反使用，使用再生纸 不使用一次性餐具，减少木材消耗 ...... 做好垃圾分类： 促进资源回收利用，减少焚烧和填埋产生的CO2 绿色出行 绿色低碳不应只是一个口号， 而应成为每个人的生活方式! 含碳物质 CO2 碳循环物质转化图 减排 增吸 解决思路 2.寻找CO2的增吸路径 1.寻找CO2的减排路径 实现“双碳”目标的路径 碳汇 绿碳 蓝碳 保护森林，海藻床，红树林，盐沼等生态系统！ 任务二：增吸 任务一 海洋吸收 Ca(OH)2 任务二：增吸 植物吸收 增吸CO2 C 光合作用 效果？ H2O 实验药品：100ml水，100ml Ca(OH)2溶液，CO2 实验步骤：将烧杯中的液体全部倒入瓶中，迅速旋紧瓶盖，振荡 瓶子轻微变瘪 瓶子变瘪较明显，变浑浊 任务二：增吸 氢氧化钙溶液有一定的腐蚀性，使用时请一定要注意安全哦！ 任务一 海洋吸收 Ca(OH)2 任务二：增吸 植物吸收 增吸CO2 NaOH C 光合作用 H2O 实验药品：100ml水，100ml Ca(OH)2溶液，CO2 实验步骤：将烧杯中的液体全部倒入瓶中，迅速旋紧瓶盖，振荡 瓶子轻微变瘪 瓶子变瘪较明显，变浑浊 任务二：增吸 物质 氢氧化钠 NaOH 氢氧化钙 Ca(OH)₂ 溶解度(20°C) 约111g/100g水 约0.165g/100g水 溶解性 易溶 微溶 资料卡 瓶子变瘪最严重 100ml NaOH溶液 任务二：增吸 甲烷 CH4 甲醇 CH3OH 淀粉 (C6H10O5)n ...... 科学家还做了这样的努力...... 任务二：增吸 将二氧化碳收集起来，注入废弃油气田或被注入深部含盐水层甚至被注入几千米深的海底让源自岩石圈的碳，重新回到岩石圈这便是碳的捕集与封存技术 位于塔里木盆地塔克拉玛干沙漠的油井；碳封存技术在封存二氧化碳的同时也已被用于强化石油开采，此外塔里木盆地也被评估为我国碳封存潜力最大的地区之一 当未来的某一天 人类能将一定时间内产生的的二氧化碳 都从大气中去除 让它们存于森林、流入海洋、回归地层 这便是实现了这场气候革命的一大目标 ——碳中和 被改造 物质 被改造 物质 增强吸收 减少排放 合成法 氧化还原法等 化学捕获 其他方法 含碳物质 碳中和 中国方案 类别视角 用途视角 __________ __________ __________ __________ 低碳行动 国际合作 个人行为 你有什么收获呢？ 1. 碳达峰和碳中和的提出，主要是应对（   ） A. 酸雨     B. 雾霾    C. 空气污染   D. 温室效应 随堂练习 “碳足迹”标示着一个人或者团体的碳耗用量，一般情况下，人们消耗的能源越多，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。下列做法不能有效减小“碳足迹”的是（   ） A. 减少一次性用品的使用          B. 绿色出行，多采用自行车和步行方式 C. 大量使用煤、石油等化石燃料    D. 将生活垃圾进行分类回收处理 D C 寻找CO2的减排方法 作 业 1.上网搜索国际和国家层面的低碳行动方案，进一步了解碳捕捉和碳封存技术； 2.审视自己的生活方式，继续完善你的低碳行动方案。 如今的人类正式接过了塑造地球的接力棒未来的地球将是何模样需看我们将如何科学且自然地与这个碳的世界相处! $