2.1 碳排放与环境安全 导学案 2025-2026学年高二下学期鲁教版选择性必修三

该高中地理导学案围绕“碳排放与环境安全”展开，核心知识点包括碳循环、温室效应原理、碳排放对环境的影响及碳减排国际合作。通过漫画、北极熊生存困境等材料设置问题探究，引导学生从现象分析成因，结合知识深化构建“现象—原理—影响—措施”的学习支架，衔接前后知识逻辑。 特色在于采用“问题探究—知识深化—微思考—检测”闭环设计，结合碳排放统计图等图表分析和《巴黎协定》等真实案例，培养学生综合思维，强化人地协调观，习题注重联系生活实际，提升地理实践力，助力学生系统掌握知识并树立绿色发展意识。

《碳排放与环境安全》导学案 班级 姓名 学号 【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。 探究活动一　自然界的碳循环与温室效应 【问题探究1】 下图为某一环境问题的漫画。 (1)该漫画反映了什么问题？ (2)造成这一问题的主要原因是什么？ 【知识深化1】 1．碳循环的形成：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。 2．自然界的碳循环过程 (1)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。 ①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，经过漫长的时间形成化石燃料。 ②生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧以及人类活动等，都能使有机碳转化为二氧化碳，重新返回到大气中。 (2)碳循环与温室效应 ①温室效应 人们把大气的这种保温作用称为温室效应。 ②碳循环与温室效应的关系 大气中二氧化碳等温室气体所产生的温室效应维持着地球表面的温度，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。 【微思考】　全球气候变暖就是指全球任何地方气温都在上升吗？ 提示：全球气温升高，是就全球平均状况而言的，并非表明地球上每一个地区气温都在上升。例如，我国北方地区气温增高比较明显，而我国长江流域一带气温上升并不明显，甚至下降。 【课堂检测1】 读图，完成(1)～(2)题。 (1)图中全球平均气温的变化与大气中二氧化碳浓度的变化大体上呈(　　) A．正相关 B．负相关 C．先正相关、再负相关 D．先负相关、再正相关 (2)大气中二氧化碳浓度升高的最主要原因是(　　) A．发展中国家二氧化碳排放量大幅度增加 B．美国退出《京都议定书》 C．石油价格上扬，导致各国大量使用燃烧值低的煤炭 D．森林的大量破坏和高耗能工业的飞速发展 探究活动二　碳排放对环境的影响 【问题探究2】 材料：英国摄影师勒弗朗向媒体公布了一组北极熊母子被困在狭小浮冰上的照片。北极熊多以近海浮冰为跳板，在海中巡游捕食。然而，近年来科学家多次发现这些“浮冰行者”溺亡的现象。据科学家研究，至2100年预计全球平均气温将升高1.4～5.8 ℃，平均海平面将升高0.09～0.88米。 (1)图示时间段，大气中CO2含量变化趋势如何？主要原因是什么？ (2)图示时间段，全球气温变化特点如何？近百年来全球海平面变化特点是什么？ (3)为什么全球变暖会导致旱涝灾害增多？ 【知识深化2】 1．人为因素破坏碳循环和碳平衡，加剧全球气候变暖 (1)工业革命以来，人口和经济规模的增长消耗了大量的能源，这些能源主要是贮藏在地球表层的煤、石油、天然气等化石燃料，它们通过燃烧释放热能，并向大气中排放二氧化碳，使得大气中的二氧化碳含量逐年增加。 (2)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；同时，由于地表水域逐渐减少，二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰。 2．全球气候变暖的影响 (1)生态系统失衡 全球气候变暖对许多地区的生态系统产生了严重的、不可逆转的破坏。 (2)全球海平面上升 (3)极端天气频发 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 ①全球气候变暖，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。 ②全球气候变暖，还会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。 【微思考】　在地球上水资源日渐短缺的今天，有人提出开发利用南极冰川，你认为是否可行？请说明理由。 提示：不可行。南极冰川融化使海平面上升，陆地面积减小。(或可行。利用南极冰川可以缓解水资源紧张的问题。) 【课堂检测2】 国际贸易中隐含的碳排放量归属问题是国际气候谈判的核心议题之一。下图为2015年部分国家进出口含铁商品中隐含的碳排放量的统计图。据此完成(1)～ (3)题。 (1)上图表明(　　) A．美国进口含铁商品中隐含碳排放量小于出口 B．日本进出口含铁商品中隐含的碳排放量大致相等 C．韩国进口含铁商品中隐含碳排放量大于出口 D．部分国家通过含铁商品贸易向中国转移了碳排放 (2)随着人类发展需求的不断增长，人类活动将产生巨量碳排放量，这会直接导致(　　) A．全球各地降水增加 B．大气成分失调 C．高山雪线下降 D．生态移民增多 (3)为有效降低中国钢铁行业的碳排放量，可行性措施有(　　) A．减少出口含铁商品 B．构建循环经济产业链 C．增加进口含铁商品 D．延长钢铁工业产业链 探究活动三　碳减排中的国际合作 【问题探究3】 2021年2月26日，联合国气候变化委员会发表了《国家自定贡献初步综合报告》，报告显示，如果各国想要在本世纪末实现《巴黎协定》中全球温升限定2 ℃的目标，更理想目标1.5 ℃，就必须加倍努力，在2021年提交更强有力、更有雄心的《国家气候行动计划》。联合国气候变化框架公约秘书处5月28日宣布，原定于2020年11月在英国格拉斯哥举行的公约第26届缔约方大会(COP26)此前因新冠疫情宣布延期后，现已定于2021年11月1—12日举行。 为什么每年都要召开有关全球气候变化的会议？ 【知识深化3】 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。 1．共同但有区别的责任 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。 (1)大气中人为增加的二氧化碳主要是由发达国家的工业化产生的，广大发展中国家在很大程度上是受害者。到目前为止，发达国家人均碳排放量仍是世界上最多的。此外，发达国家还通过产业转移的方式进行碳转移，这将进一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。 (2)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，也不能因为碳减排而延续贫困、制约发展。 2．国际合作中的碳交易 (1)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)为体现公平性原则，《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)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。 3．碳减排中的中国贡献 (1)中国的承诺：①2015年6月，我国政府向联合国气候变化框架公约秘书处提交了《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》，根据自身国情，发展阶段、可持续发展战略和国际责任担当，提出了到2023年的自主行动目标：二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%～65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右，森林蓄积量比2005年增加45亿立方米左右。 ②2020年9月，我国政府在第七十五届联合国大会上宣布，将采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力等于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。 (2)中国的合作：我国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，为构建公平合理、合作共赢的全球气候治理体系作出重大贡献。 (3)中国的行动：为实现碳减排承诺，我国积极推进绿色发展，构建低碳经济体系。 (4)中国的成就：我国碳排放强度呈现逐年下降的趋势。 【微思考】　发展中国家需要通过国际合作获得碳减排的资金和技术支持，不需要自己进行技术研发。这种认识正确吗？ 提示：不正确。发展中国家在接受援助的基础上，应开发适宜本国的技术，从而能够更好地应对全球气候变暖问题。 【课堂检测3】 “碳交易”即在政府对二氧化碳排放总量进行限制的情况下，把排放权作为一种商品，从而形成的二氧化碳排放权的交易。据此完成(1)～(2)题。 (1)“碳交易”的出现能使(　　) ①环境质量逐渐恶化　②环境质量逐渐好转　③生产工艺环保的企业获得更大的收益　④排污量大的企业获得更大的收益 A．①③　　　　　 B．②③ C．①④ D．②④ (2)下列生活方式不符合低碳生活标准的是(　　) A．家庭尽量使用太阳能热水器 B．少用传真、打印机，多用电子邮件 C．短时间不用电脑时，启用电脑睡眠模式 D．将小汽车作为代步工具 【课后检测】 下图为某年世界部分国家二氧化碳排放总量和人均排放量图(注：圆形大小表示的是各国二氧化碳排放总量的大小)，据此回答1～2题。 1．下列关于二氧化碳排放，叙述正确的是(　　) A．我国二氧化碳排放总量大是经济发展速度过快造成的 B．印度城市人口比重过高，汽车数量过多，造成二氧化碳排放总量大 C．美国二氧化碳排放总量大的原因主要是能源消耗量大 D．俄罗斯与日本二氧化碳排放总量接近的原因相同 2．二氧化碳排放过多会导致气候变暖的原因有(　　) ①大气吸收太阳辐射增强　②大气吸收地面辐射增强　③大气反射地面辐射增强　④大气逆辐射增强 A．①②　　　　　　　 B．②③ C．①③ D．②④ 读全球气温变化图，完成3～4题。 3．由该现象直接引发的问题是(　　) A．海平面下降 B．作物生长地发生改变 C．地下水位下降 D．降水增多 4．下列做法中，对缓解图示环境问题最有效的是(　　) A．积极研制新的制冷技术，以减少并逐步禁止氯氟烃等物质的排放 B．发展洁净煤技术，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用 C．沿海国家修建沿海大堤，防止沿海地区被淹 D．加强国际合作，改进能源利用技术，提高能源利用效率，减少二氧化碳的排放量 5．阅读图文材料，回答问题。 有一款碳排放计算器，如每小时家居用电的二氧化碳排放量(kg)＝耗电度数×0.8；每千米开车的二氧化碳排放量(kg)＝每千米油耗公升数×2.7；下图为全球主要国家碳排放总量统计图(单位：亿吨)。 (1)计算下列日常行为产生的碳排放量。 ①夏天开空调，如果每小时耗1.5度电，一天大概要排放的二氧化碳是________。 ②你如果开汽车从泰州到南京，实际里程约100千米，油耗为10升/百千米，大概要排放的二氧化碳是________。 (2)中美两国相比，人均碳排放量更多的国家是________，全球碳排放量增多会对沿海地区人们的生存环境带来哪些影响？ (3)从能源结构角度，分析我国二氧化碳排放总量居高不下的主要原因及调整措施。 参考答案 【问题探究1】 (1)该漫画反映全球气候变暖，南极冰川大量融化，企鹅将会失去生存的家园。 (2)主要原因是人类大量地向大气中排放二氧化碳等温室气体。 【课堂检测1】 (1)A　(2)D　解析：第(1)题，读图可知，图中全球平均气温的变化与大气中二氧化碳浓度的变化大体上呈正相关。故选A。第(2)题，结合所学知识可知，大气中二氧化碳浓度升高的最主要原因是森林的大量破坏和高耗能工业的飞速发展，D正确。大气中二氧化碳的主要来源是发达国家的二氧化碳排放，A错误。美国退出《京都议定书》不是大气中二氧化碳浓度升高的最主要原因，B错误。虽然石油价格上扬，但世界能源消费结构仍然以石油为主，煤炭消耗量相对增长不大，C错误。 【问题探究2】 (1)图示时间段大气中CO2含量不断上升且有加快的趋势，主要是人类大量燃烧化石燃料及大量砍伐森林造成的。 (2)全球气温呈波动性变化，但总体呈上升趋势，且有加快趋势。全球海平面也呈波动性上升趋势。 (3)全球变暖后，陆地和海洋表面的气温都会升高，更容易发生蒸发和蒸腾，大气中水汽含量就会增加。气温升高意味着要达到降水条件，就需要更多的水汽。如果大气达不到饱和状态，大气就会不断吸收水分，使得陆地更加干燥，形成干旱灾害。而一旦大气达到饱和状态，由于大气含水量的增加，容易形成强降水，从而可能导致洪涝灾害。 【课堂检测2】 (1)D　(2)B　(3)B　解析：第(1)题，美国进口含铁商品中隐含碳排放量大于出口，A错误；日本出口含铁商品中隐含的碳排放量大于进口，B错误；韩国出口含铁商品中隐含碳排放量大于进口，C错误；中国大量进口铁矿石等隐含碳排放量大的产品，因此部分国家通过含铁商品贸易向中国转移了碳排放，D正确。第(2)题，巨量碳排放量会直接导致大气中二氧化碳增加，地球温室效应加剧，大气成分失调，B正确；全球有些地区降水增多，有些地区降水减少，A错误；高山的雪线上升，C错误；生态移民增多属于间接影响，D错误。故选B。第(3)题，构建循环经济产业链可减少废弃物排放，有效降低中国钢铁行业碳排放量，利于环境保护，B正确；减少出口含铁商品、增加进口含铁商品、延长钢铁工业产业链对降低我国钢铁行业的碳排放量作用不大，A、C、D错误。 【问题探究3】 提示：全球碳减排需要国际合作。 【课堂检测3】 (1)B　(2)D　解析：第(1)题，根据材料信息可知，“碳交易”是为促进全球温室气体减排，减少全球二氧化碳排放所采用的市场机制，利于环境质量好转，①错、②对；生产工艺环保的企业通过碳交易可以获得额外收益，而排污量大的企业要购买生产工艺环保企业的碳排放指标，加大了资金投入，③对、④错。故选B。第(2)题，家庭尽量使用太阳能热水器可以减少常规能源的使用，符合低碳生活标准；多用电子邮件，少用传真、打印机，减少了纸张的使用，符合低碳生活标准；短时间不用电脑，启用电脑睡眠模式，节省电能，符合低碳生活标准；将小汽车作为代步工具，增加了能源的消费，不符合低碳生活标准。故选D。 【课后检测】 1．C　2.D　解析：第1题，我国二氧化碳排放总量大是人口数量多造成的；读图可知，印度城镇化水平为30%左右，其城镇人口比重较低；俄罗斯因扩大工业化，消耗的能源多，排放的二氧化碳多，日本民用和办公场所消耗的能源较多，因此俄罗斯与日本二氧化碳排放总量接近的原因不相同；美国经济发达，能源消耗量大，消耗的化石能源多，所以美国二氧化碳排放总量大。故选C。第2题，近地面大气的直接热源是地面辐射，大气中的二氧化碳等温室气体可以吸收地面辐射，所以二氧化碳排放过多，会使大气对地面辐射的吸收增强，气温升高，同时，大气逆辐射增强，大气的保温作用也在增强，由此导致全球气候变暖。故选D。 3．B　4.D　解析：第3题，读图可知，全球气温在升高，图示环境问题为全球气候变暖。全球气候变暖会导致海平面上升，沿海地区受海水倒灌影响，地下水位可能上升，A、C错误；作物的生长地发生改变，但降水不一定增多，B正确，D错误。第4题，加强国际合作，改进能源利用技术，提高能源利用效率，减少二氧化碳的排放量对缓解全球气候变暖最有效。故选D。 5. 解析：第(1)题，根据材料中公式计算，夏天开空调，如果每小时耗1.5度电，一天大概要排放的二氧化碳是28.8 kg。如果开汽车从泰州到南京，实际里程约100千米，油耗为10升/百千米，大概要排放的二氧化碳是27 kg。第(2)题，根据图中信息可知，中美两国相比，人均碳排放量更多的国家是美国；全球碳排放量增多，对沿海地区的影响可从海平面升高、极端天气状况等带来的影响回答。第(3)题，我国二氧化碳排放总量居高不下，主要是能源生产和消费中以化石燃料为主；治理措施从节能、减排、调整能源结构等方面分析。 答案：(1)28.8 kg　27 kg (2)美国　沿海低地可能被淹没；暴雨、台风等自然灾害频发；风暴潮加剧等。 (3)原因：能源生产和消费中以化石燃料为主。 措施：减少化石燃料使用量；开发清洁能源；研发煤炭利用新技术，节能减排；调整产业结构，减少高能耗产业等。 学科网（北京）股份有限公司 $