新教材高中地理选择性必修3学案第2单元第1节碳排放与环境安全

第一节碳排放与环境安全课程标准核心素养目标运用碳循环和温室效应原理，分析碳排放对环境的影响，说出碳减排国际合作的重要性1.运用图表，说出自然地理环境中碳循环与温室效应的关系。(区域认知)2.结合资料，分析碳排放对环境的影响，理解人类活动对全球气候变暖的影响。(地理实践力)3.结合资料，说出碳减排国际合作的重要性，树立节能减排保护环境的意识。(人地协调观)4.运用资料，了解碳减排中的中国贡献，了解中国所采取的行动。(综合思维)一、自然界的碳循环与温室效应1．碳循环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．碳循环的大致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，经过漫长的时间形成化石燃料。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。3．温室效应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。人们把大气的这种保温作用称为温室效应。[易错警示]温室气体不是单指二氧化碳，它还包括水汽、氧化亚氮、甲烷、氟利昂等。[图表点拨]教材第58页图2­1­5，太阳辐射透过大气层到达地面，地面增温放出长波辐射，温室气体对太阳辐射吸收很少，主要吸收地面长波辐射，然后又以大气逆辐射将热量返回给地面，对地面起到了保温作用。二、碳排放对环境的影响1．全球变暖的原因(1)煤、石油、天然气等化石燃料通过燃烧释放热能，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)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)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)生态系统遭到破坏(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[特别提醒]全球变暖对人类活动和社会的影响要从有利和不利两方面分析，总的来说是弊大于利，因此人类要加强对气候的保护，减少二氧化碳等温室气体的排放。[轻巧记忆]二氧化碳增加的原因或全球变暖的原因：燃烧化石燃料释放二氧化碳；植被破坏；地表水域减少。三、碳减排中的国际合作1．原因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。2．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)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。因此，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。3．国际合作中的碳交易为体现公平性原则，《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。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。4．碳减排中的中国贡献(1)中国的承诺2015年，我国政府向联合国气候变化框架公约秘书处提交了应对气候变化国家自主贡献文件《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》。(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做出了重大贡献。(3)中国的行动为实现减排承诺，我国积极推进绿色发展，构建低碳经济体系。(4)中国的成就我国碳排放强度呈现逐年下降的趋势。1．海平面上升是冰川融化和海水热膨胀引起的海水上涨现象。 ()2．全球气候变暖会使淡水资源更加充沛。 ()3．由于近年来有些地方出现了冷冬天气，致使有人认为“目前全球气候变暖”的说法是不对的。 ()近年来，基里巴斯、库克群岛、瑙鲁、西萨摩亚和图瓦卢等低地岛国面临着被淹没的威胁。据此回答4～5题。4．造成海平面上升的主要原因是 ()A．全球气候变暖 B．臭氧层空洞C．环境污染 D．酸雨危害严重5．下列选项中，能有效地控制海平面上升的是 ()A．全球控制二氧化碳的排放量B．营造生态住宅和绿色家居C．降低人类社会工业化程度D．城市有序扩张和人口迁移提示：1.√冰川融化和海水受热膨胀引起海水上涨。2．×全球变暖会导致冰川融化，冰川融化的水基本上都流入海洋或被蒸发，很难转化为人类所需的淡水资源，再加上全球变暖使世界各地的蒸发量普遍增加，从而使地球上的淡水资源更加缺乏。3．×因为全球气候变暖是一种整体趋势，并不是说地球上任何时间或任何地点温度都在上升。在全球变暖的大背景下，气候异常事件多发，某些地方甚至出现冷冬天气，这其实也是全球气候变暖的一种表现。4．A[全球气候变暖使两极冰川融化、海水膨胀等造成海平面上升，A项正确。]5．A[海平面上升的原因是全球气候变暖，全球气候变暖的原因是二氧化碳等温室气体的排放，因此控制二氧化碳的排放量会有效控制海平面上升，A项正确。]碳排放与环境安全材料一据在南极考察的美国科学家考证，阿德利亚企鹅通常喜欢在海面浮动冰山的顶部群居生活。据统计，南极的平均气温近50年来升高了2.5℃材料二新华社沈阳2003年9月14日电(记者张玫、沈科)中国科学家测量发现，世界之巅——珠穆朗玛峰峰顶覆盖的千年积雪30余年来正在不断融化变薄。使珠峰的雪面高程33年持续下降了约1．3米。材料三2020年2月19日拍摄的照片显示了南太平洋岛国图瓦卢的美丽海岸线。这个四季风景如画的南太平洋小国目前正面临被海水吞没的危险。问题1(地理实践力)上述材料所反映的是全球大气环境的什么问题？提示：全球气候变暖问题。问题2(综合思维)该问题产生的主要原因是什么？有什么危害呢？提示：原因：人为排放大量二氧化碳等温室气体；人类大量地毁坏植被；地表水域逐渐减少，二氧化碳的吸收、溶解条件受到干扰。危害：生态系统失衡；海平面上升；极端天气频繁发生；威胁人类健康。[归纳提升]1．全球变暖的原因(1)人为排放大量二氧化碳等温室气体。(2)人类大规模地破坏植被。(3)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影响表现生态系统失衡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海平面上升一些沿海地区面临被淹没的危险极端天气频发高温、干旱、强降水等极端天气频发，气象灾害加剧威胁人类健康全球气候变暖，使热带、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；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，威胁人类健康下面两图是不同时期美国航天局地球观测站在同一处拍摄到的乞力马扎罗山上的冰川。据此回答1～3题。1．上面两图景观的变化主要反映的环境问题是()A．火山喷发 B．臭氧层变薄C．全球变暖 D．酸雨2．治理上题所指环境问题的根本措施是()A．加强预报B．减少氟氯烃的排放C．倡导低碳生活，节能减排D．减少二氧化硫的排放3．近年来，暴风雪、暴雨、热浪等极端天气在全球发生的频率增加，对此解释最不可信的是()A．全球变暖是造成极端天气频发的主要原因之一B．极端天气频发是地球内能释放的结果C．大气环流异常是极端天气发生的直接原因D．极端天气频发既有全球气候自然变化的原因，也有人为原因1．C2.C3.B[第1题，全球变暖导致冰川融化，使乞力马扎罗山上的冰川面积变小。第2题，治理全球变暖的根本措施是倡导低碳生活，节能减排。第3题，地球内能释放对天气影响不大。]碳减排中的国际合作材料一《京都议定书》规定，到2010年，所有发达国家二氧化碳等温室气体的排放量要比1990年减少5.2%，而对发展中国家暂时不做减排要求；发达国家帮助发展中国家每分解一吨标准二氧化碳，就可多排放一吨相应气体，即获得一吨排放权。2008年中国某公司与丹麦签署二氧化碳减排贸易协议，丹麦将向中国购买63万吨二氧化碳减排指标。材料二第25届联合国气候变化大会于2019年12月2日至13日在西班牙首都马德里举行。来自近200个国家和地区及国际组织的代表就《巴黎协定》实施细则遗留问题等议题开展谈判。其中，重点是关于《巴黎协定》第六条有关市场机制问题的谈判，大会期间将举办《联合国气候变化框架公约》。材料三低碳经济，是指在可持续发展理念指导下，通过技术创新、制度创新、产业转型、新能源开发等多种手段，尽可能地减少煤炭、石油等高碳能源消耗，减少温室气体排放，达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态。我国已将减排目标纳入“十三五”规划：“到2020年，中国单位GDP二氧化碳排放要在2005年的基础上降低40%至45%，非化石能源占一次能源比重要达到15%左右，同时要增加4000万公顷的森林面积和13亿立方米森林蓄积量。”问题1(综合思维)碳减排中的国际合作的原因？提示：碳排放导致的环境问题往往具有全球性。问题2(人地协调观)材料二反映出国际环境保护合作遵循__________原则。提示：共同但有区别的责任问题3(地理实践力)简述发达国家与发展中国家合作并进行二氧化碳排放权交易的制度对抑制全球气候变暖的意义。提示：发展中国家和发达国家合作并进行二氧化碳排放权交易的制度，可以控制二氧化碳的总排放量，增强各国的环保意识，促使发达国家向发展中国家转让环保技术，并能促使各国进行清洁生产和可持续发展。[归纳提升]碳减排中的国际合作国际合作的原因碳排放导致的环境问题具有全球性和共同性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。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，众多发展中国家在很大程度上是受害者。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国际合作中的碳交易为体现公平性原则，《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。发达国家为了在规定时间内完成减排指标，可以通过技术援助等措施帮助发展中国家实现减排，也可通过购买发展中国家的碳减排额抵消自身的减排指标碳减排中的中国贡献中国的承诺2015年，我国政府提交了应对气候变化国家自主贡献文件《强化应对气候变化行动——中国国家自主贡献》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做出了重大贡献中国的行动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开征环境保护税中国的成就我国碳排放强度呈现逐年下降的趋势国际环境保护组织于2008年7月3日发布的一份研究报告显示，在应对全球变暖问题、实现《京都议定书》的目标上，八国集团中美国所做的工作最少。据此完成4～6题。4．履行《京都议定书》的一条重要途径是调整能源结构，受此冲击最大的产业是()A．钢铁B．机电C．纺织 D．电子5．由于《京都议定书》规定了减排目标，温室气体排放量具有了价值，并成为一种商品。这种商品形成的市场称为()A．煤市场 B．碳市场C．石油市场 D．天然气市场6．《京都议定书》遵循“共同但有区别的责任”的原则，该原则体现了可持续发展的()A．公平性原则 B．持续性原则C．共同性原则 D．共同性和公平性原则4．A5.B6.D[第4题，温室气体中二氧化碳所占的比例最大，钢铁企业在生产过程中会产生大量的二氧化碳，所以限制温室气体的排放量，会给钢铁工业带来很大的冲击。第5题，温室气体排放量具有了价值，也就意味着二氧化碳的排放量成为商品，其形成的市场为二氧化碳市场，简称碳市场。第6题，温室气体的排放世界各国都有责任，共同的责任体现了共同性原则；在不同类型的国家中，发达国家的温室气体的排放额大，应承担更大的责任，这体现了公平性原则。]地理实践力：透过树木年轮分析气候在伐木后的树桩横截面上可以看到许多同心圆，这就是树木的年轮。植物生长，在暖湿环境下生长快，植物细胞较大，组织间空隙大，木质较松，年轮稀疏；相反，在冷干气候下植物生长慢，细胞较小，年轮密集。所以，长在自然状态下的树木，其年轮记录了它们生长时的环境状况，如气温的高低、降水的多少等。我们一旦能够确定树木年轮的确切年份，就可以了解当时的气候了。读上图，完成(1)～(2)题。(1)若图中甲、乙两图分别示意同一地区同一树种的两棵树木及其年轮，则下列说法不正确的是()A．1860～1890年间该地区气温较1840～1860年间气温有明显下降B．图甲中树木生长的年代与图乙中树木生长的年代约有45年重合C．通过对比甲、乙两图，可以分析该地区前后约40年的气候情况D．图乙中树木约在1900年前后停止生长(2)关于树木年轮的说法，正确的是()A．在我国森林和草原的过渡地带，树木年轮的宽窄主要受热量状况的影响B．与同纬度的温带海洋性气候区相比，温带季风气候区的树木年轮表现得更加宽窄均匀C．在干旱的山区，迎风地带树木的年轮往往比背风地带的窄D．厄尔尼诺现象发生时，美国西南部冬季更加湿润，树木会形成更宽的年轮(1)C(2)D[第(1)题，图中1860～1890年间树木年轮较1860年之前的密集，表明该地区气温下降明显；观察甲、乙两图可知，两图中树木生长年代约重合45年；通过对比甲、乙两图，可以分析该地区前后约70年(1840年至1910年)的气候变化；图乙中树木在1900年前后年轮结束，说明其停止生长(可能被砍伐)。第(2)题，我国森林和草原的过渡地带，树木年轮的宽窄主要受水分状况的影响；温带季风气候区气温、降水季节变化大，降水的年际变化也较大，树木年轮宽度比同纬度的温带海洋性气候区的树木年轮宽度变化大；在干旱的山区，迎风地带降水较多，树木的年轮往往比背风地带的宽。][素养立意]本题组通过树木年轮，能够记录树木生长时的环境状况，如气温的高低、降水的多少等，了解当地气候情况，体现了地理学科的地理实践力。年轮的疏密程度变化反映了气候的变化情况。不同的气候，降水季节变化不同，年轮的宽窄也不同。气候湿热，年轮稀疏；气候干冷，年轮密集。题组1自然界的碳循环与温室效应下图为地表碳循环示意图。读图，完成第1题。1．人类影响大气中CO2含量的主要环节是()A．①B．②C．③D．④D[人类工业生产和汽车使用过程中需燃烧化石燃料，向大气中排放大量的二氧化碳，对应图中的④环节，D项正确。]题组2碳排放对环境的影响有科学家预言：如果地球环境继续恶化，在50年之内，由9个小岛组成的图瓦卢将全部没入海中，在世界地图上永远消失。据此回答2～3题。2．近百年来气候因素是造成海平面上升的最主要原因，而气候变化主要归结于()A．城市热岛效应B．二氧化碳的温室效应C．臭氧层破坏D．地质天文原因3．大气中CO2含量与日俱增的最主要原因是()A．大量燃烧煤、石油等排放CO2B．海平面上升C．臭氧大量减少D．森林越来越多2．B3．A[第2题，近百年来气候因素是造成海平面上升的最主要原因，而气候变化主要归结于温室效应。第3题，大气中CO2含量与日俱增的最主要原因是大量燃烧煤、石油等排放CO2和破坏植被。海平面上升是全球气候变暖的结果。]4．全球气候变化会对粮食生产产生较大影响，其主要原因是()A．作物的生长发育受影响B．旱涝灾害加剧C．某些物种灭绝D．土壤肥力下降B[注意题目中“对粮食生产产生较大影响”，物种灭绝与粮食生产关系不大，全球变暖对土壤肥力影响不大，全球变暖会使旱涝灾害加剧。]题组3碳减排中的国际合作联合国气候变化框架公约第17次缔约方会议在南非德班召开，《京都议定书》第二承诺期的存续问题，是德班大会期待解决的关键问题。经过近两周“马拉松式”的谈判，会议当地时间11日凌晨在南非德班闭幕，大会通过决议，建立德班增强行动平台特设工作组，决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金。据此完成5～6题。5．下列最急切盼望《京都议定书》第二期承诺能早日执行的国家是()A．俄罗斯 B．美国C．中国 D．马尔代夫6．发达国家率先承担先减多减限制的义务，说明()A．地球上二氧化碳的增多都是由已完成工业化的发达国家造成的B．发展中国家经济水平低，不承担减排限排的义务C．国际环保中，无论国家大小，承担的责任是相同的D．国际环保中，应遵循“共同但有区别的责任”原则5．D6．D[第5题，马尔代夫属于地势低平的岛国，全球变暖引起的海平面上升，四国中对其危害最大。第6题，从工业革命到现在，发达国家排放的二氧化碳多于发展中国家，在应对全球气候变化中更应该承担大的责任。]气候变暖的原因与危害1．全球气候变暖的原因引起气候系统变化的原因有多种，概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类。前者包括太阳辐射的变化、火山爆发等；后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起大气中温室气体浓度的增加、硫化物气溶胶浓度的变化、陆面覆盖和土地利用的变化等。气候系统所有的能量基本上来自太阳，所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的一种辐射强迫，也就是说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后，向高空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃，可以到达平流层高度。它们可以反射太阳辐射，从而使其下层的大气冷却。人类活动引起的全球气候变化，主要包括人类燃烧化石燃料，硫化物气溶胶其中浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化(如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加)等。2．危害的基本介绍(1)气温升高所带来的热能，会提供给空气和海洋巨大的动能，从而形成大型甚至超大型台风、飓风、海啸等灾难。每年所遭受和面临的灾难越来越多，损失的生命和金钱数目越来越大，越来越让人难以接受。台风、海啸等灾难不单直接破坏建筑物和威胁人类生命安全，也会带来次生灾难，尤其是台风、飓风等灾难所带来的大量降雨，会导致泥石流、山体滑坡等，严重威胁交通安全和居民生活安全。(2)气温升高不单会从海洋直接吸取水分，还会从陆地吸取水分，使得内陆地区大面积干旱，从而导致粮食饲料减产。粮食和肉类食品将面临匮乏，直接威胁国家稳定。为食物而引起的恐慌和争斗，将不再是落后村落中才会发生的事。(3)气温升高所融化的冰山，正是我们赖以生存的淡水最主要的来源。我们的地下淡水储备很大部分来自冰山融水。在气温平衡正常时，冰山的冰雪循环系统，即冰山夏天融化，流向山下，流入地下，给平原地区积累淡水，并起到过滤作用。冬天水分以水蒸气的形式回到山上，通过大量降雪重新积累冰雪，也是过滤过程。整个循环过程使得我们的淡水有了稳定平衡的保障。而如今全球变暖使得冰山冰雪的积累速度远没有融化速度快，甚至有些冰山已不再积累，这就断绝了当地的饮用淡水。这将会带来因缺水而产生的冲突和战争。(4)气温升高使得自然界食物链逐渐断裂。(5)大气中二氧化碳含量上升，会导致海洋中二氧化碳含量上升，使海洋碳酸化，这会杀死大量微生物。海洋温度上升也会破坏大量以珊瑚为中心的生物链。最底层的食物消失，使海洋食物链从最底层开始，向上迅速断裂，并蔓延至海洋以外。由于没有了食物，将会有大量海洋生物，和以海洋生物为食的其他生物死亡。海洋中大量生物死亡，将会污染海洋，加速其他生物的死亡；同时释放大量温室气体，加速全球变暖，形成恶性循环。(6)温度上升，无脊椎类动物，尤其是昆虫类生物提早从冬眠中苏醒，而靠这些昆虫为生的长途迁徙动物却无法及时赶上，错过捕食的时机，从而大量死亡。昆虫们提前苏醒，因为没有了天敌，将会肆无忌惮地吃掉大片森林和庄稼。没有了森林，等于无形当中增加了二氧化碳的含量，加速全球变暖，形成恶性循环；没有了庄稼，就等于人类没有了食物。(7)蜜蜂数目的大量减少，也是自然界食物链彻底崩溃的前兆。没有了蜜蜂帮助传播花粉，植物将无法繁殖。也就是说，庄稼无法繁殖，无法结果，人类将没有食物。全球人类将面临食物短缺，为争夺食物而引发的战争将越来越多，越来越近。而供人类争夺的食物，也将越来越少。(8)全球变暖导致陆地水分大量流失，随时会有“星星之火可以燎原”的现象发生。不光是森林中的山火，城市中的火灾也将会非常频繁。大火无情，我们的家将24小时处于危险当中，就是说即使在夜间