跨学科实践5专项练基于碳中和理念设计低碳行动方案九年级化学人教版（2024）上册

跨学科实践专项练【实践活动】

基于碳中和理念设计低碳行动方案1.兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。(1)说碳:低碳行动中的“碳”指的物质是___________________。

二氧化碳或CO2

(2)寻碳:小组同学通过查阅资料,归纳出以下自然环境中的碳循环图。①生物圈中,二氧化碳通过_________作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。

②岩石圈中,石灰岩(主要成分是碳酸钙)在二氧化碳和水的作用下经化合反应转化为碳酸氢钙[Ca(HCO3)2],反应的化学方程式是______________________________。

光合CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2(3)控碳:科学家预测,到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表:途径碳替代碳减排碳封存碳循环贡献率47%21%15%17%由表中数据可知,贡献率最大的途径是___________。

碳替代2.碳中和是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现碳中和,体现了中国对解决气候问题的大国担当。(1)“碳”排放:CO2的过度排放会造成温室效应的加剧。下列对节能减排的建议可行的是_______(填字母)。

a.停止使用化石燃料b.推广使用光伏发电c.鼓励民众公交出行d.电脑不用时长时间开着

bc

(2)“碳”吸收:①自然界有多种途径吸收CO2,请写出海水吸收二氧化碳的化学方程式:_______________________。

②绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,生成葡萄糖并放出氧气,其反应的化学方程式:6CO2+6H2O葡萄糖+6O2,则葡萄糖的化学式为____________。

CO2+H2O===H2CO3

C6H12O6

(3)“碳”利用:超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界CO2流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界CO2流体的说法正确的是________(填字母)。

A.它是混合物B.它的化学性质与普通二氧化碳相同C.它的分子不再运动D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂

BD

(4)“碳”转化:一定条件下,可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料甲醇CH3OH,可实现CO2的再利用,其反应原理如图所示:该反应的化学方程式为________________________________。

CO2+3H2

CH3OH+H2O

3.2023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。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_______________________。

0.03

减少二氧化碳的产生任务二:探究“海水固碳”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35%为海洋中的海水、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”。

【做出猜想】海水吸收二氧化碳的主要原理是水溶解了二氧化碳。光合【进行实验】同学们设计了以下实验方案对猜想进行验证。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,用橡胶塞塞紧瓶口—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100mL水,将针头扎过橡胶塞。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【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_____________________。

Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O

碳酸不稳定易分解【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pCO2(二氧化碳含量的一种表示方法)图像,请你分析在0~1000m水深范围内,二氧化碳分压随海水深度增加而增大的原因是______________________________。

压强增大,二氧化碳的溶解度增大任务三: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,上述这种“人工固碳”法发生的变化属于____________