内容正文:
第六单元 控制燃烧
跨学科实践活动4 基于碳中和理念设计低碳行动方案
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第1题图
1.2023年9月,《2023全球碳中和年
度进展报告》在北京正式发布,为推
动各国深化碳中和转型、弥合全球碳
中和进展提供了重要信息。化学实验
小组的同学基于该思路,在老师的带
领下围绕“碳中和”的一系列内容展开
了项目式学习活动。
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任务一:分析“碳中和”的思路
【分析讨论】同学们讨论后认为,二氧化碳约占空气总体积的______ ,
它主要来自动植物的呼吸和化石燃料的燃烧,因此要减少空气中的二氧化
碳,一种思路是将产生的二氧化碳吸收,另一种思路是________________
_____。
0.038
减少二氧化碳的
产生
第1题图
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第1题图
任务二:探究“海洋固碳”原理
【查阅资料】海洋是地球上最重要的“碳汇”聚
集地。据测算,地球上每年使用化石燃料所产
生的二氧化碳约 被海洋中的海水、浮游植
物、藻类生物等所吸收。
【分析讨论】同学们结合生物学知识,认为藻
光合
【作出猜想】海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳。
类生物与浮游植物一样,都是通过______作用吸收二氧化碳,这一方法属
于“生物固碳”。
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【进行实验】同学们设计了以下实验方案对猜
想进行验证。
第1题图
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实验装
置 实验步骤 实验现象 实验结论
①用软塑料瓶收集一瓶二氧化
碳,用橡皮塞塞紧瓶口 海水吸收二氧化碳
的主要原理是水溶
解了二氧化碳
②用注射器盛装 水,
将针头扎过橡皮塞。并将水全
部推入瓶中,振荡 软塑料瓶先
变硬,振荡
后恢复原状
③取软塑料瓶中的液体少许于
试管中,加入适量的________
_____,振荡 液体变浑浊
澄清石
灰水
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【反思评价】
(1)同学们认为步骤③中发生的反应是_____________________________
__(写化学方程式)。
(2)小刚认为“海水固碳”的主要原理应该是二氧化碳与水发生反应,但
同学们认为他的观点不正确,理由是__________________。
【总结提升】同学们再次查阅资料获得了北太平洋不同深度的海水中二氧
化碳分压 (二氧化碳含量的一种表示方法)图像如图,请你分析在
水深范围内,二氧化碳分压随海水深度的增加而增大的原因是
__________________________________。
碳酸不稳定易分解
压强增大,二氧化碳的溶解能力增大
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第1题图
任务三:了解“人工固碳”技术
【查阅资料】“人工固碳”就是用各种
手段捕捉空气中的二氧化碳,将其储
存或者利用。其方法之一是将捕捉的
二氧化碳压缩后,压回到枯竭的油田、
天然气田、深海进行封存。
【分析交流】同学们交流后认为,上
物理变化
述这种“人工固碳”法发生的变化属于__________。
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2.实现2030年碳达峰、2060年碳中和是我国政府对国际社会的重要承诺,
为此某小组对二氧化碳的来源、吸收、转化以及低碳措施产生兴趣,开启
了“低碳行动”项目化学习探究之旅。
第2题图
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任务一:探究家庭中二氧化碳的来源
【设计并进行实验】同学们走进厨房,用两个相同的塑料瓶分别收集了燃
气灶炒菜前后灶台旁的气体。设计如图1所示实验,放在阳光下照射,观
察水柱的移动情况。
【实验现象】红墨水水柱向____(填“左”或“右”)边移动。
【实验结论】炒菜后空气中二氧化碳含量增多,说明燃气燃烧产生了二氧
化碳。
左
第2题图
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任务二:实验室模拟吸收二氧化碳的原理
【设计实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
Ⅰ.如图2,向充满二氧化碳的软
塑料瓶中注入约三分之一体积的
蒸馏水,立即旋紧瓶盖后,振荡 软塑料瓶变瘪 二氧化碳的物理性质是
__________________
Ⅱ.取样于试管中,滴加紫色石
蕊试液,振荡 __________ 二氧化碳能与水反应
二氧化碳能溶于水
溶液变红
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【反思评价】
第2题图
(1)实验中发生反应的化学方程式为____________________。
(2)甲同学认为步骤Ⅱ不能证明二氧化碳与水发生了化学反应,还有待完
善,请你补充一个对比实验:______________________________________
________________________________________________________________
(描述实验过程及现象)。
将用石蕊试液染成紫色的干燥纸花放入二氧化碳气体中,紫色石蕊纸花不变色,说明二氧化碳不能使紫色石蕊变色
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跨学科实践活动4 调查家用燃料的变迁与合理使用
4.某化学兴趣小组同学通过对小区内居民的走访调查,了解不同时代的家用燃料,分析家用燃料迭代升级之后给生活、环境带来的变化。
项目活动一:认识燃料
家用燃料经历了如图K⁃10所示的变迁过程,并将逐步向理想燃料发展。
图K⁃10
(1)煤、石油和天然气都属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源。煤中主要含有 元素。
不可再生
碳
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项目活动二:探究如何合理使用燃料
任务1 认识如何使燃烧更加充分
(2)燃烧柴草时,通常要架空柴草,使其燃烧得更旺,其中的原理是______
。
(3)在家庭中使用这几种燃料时,如果通风不畅,都会产生有毒的______
气体而使人中毒。
(4)调查中还发现有的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得,他们给出调节建议,将燃气灶的进风口 (填“调大”或“调小”),从而成功解决了问题。
增大与氧气的接触面积,使燃烧更旺
一氧化碳(或CO)
调大
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(5)为防止天然气泄漏造成危险,某燃气公司给用户安装了燃气报警器。你认为燃气报警器应安装在灶具的 (填“上方”或“下方”)。
任务2 理解燃料变化的意义
查阅资料 充分燃烧1 kg煤或天然气释放的热量和产生SO2的质量如图K⁃11所示。
(6)SO2排放到空气中溶于雨水可能会形成
。
(7)请结合生活常识和图中信息,总结家用燃料 图K⁃11
升级成天然气之后的优点:_____________________________________
(写出一点即可)。
上方
酸雨
相等质量的天然气燃烧比煤燃烧释放的热量高(合理即可)
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3. (2023·营口)我国承诺:努力争取2060年前实现“碳中和”,体现大国担当。工业上有一种利用烧碱溶液实现“碳捕捉”的技术,其主要流程如图:
(1) “分离区”进行的实验操作是 过滤 (填操作名称)。
过滤
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(2) A、B装置均可用来制取CO2气体,B装置的优点是 能随时控制反应的发生和停止 ;实验室更多使用A装置制取CO2气体的原因是 A装置的反应容器为锥形瓶,能装的药品较多,可制取较多的二氧化碳气体 (写一点即可),使用C装置(正放)利用排空气法收集CO2,验满的方法是 将燃着的木条放在c出口处,若木条熄灭,则瓶中二氧化碳已收集满 。
能随时控制
反应的发生和停止
A
装置的反应容器为锥形瓶,能装的药品较多,可制取较多的二氧化碳气
体
将燃着的木条放在c出口处,若木条熄灭,则瓶中二氧化
碳已收集满
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(3) 制备CO2常用1∶3的稀盐酸(用体积比为1∶3的浓盐酸与水混合配制),已知浓盐酸的溶质质量分数为37%,密度为1.19g/mL,所得1∶3的稀盐酸的溶质质量分数为 10.5% (结果精确到0.1%)。
10.5%
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