高中地理中图版 (2019)选择性必修3 资源、环境与国家安全第一节 碳排放与碳减排教学课件ppt

这是一份高中地理中图版 (2019)选择性必修3 资源、环境与国家安全第一节 碳排放与碳减排教学课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了基础清单，全球碳循环，生物圈，碳酸盐，碳循环，海洋碳库，植被，陆地生态系统，能量流动，光合作用等内容，欢迎下载使用。

1．学习思路本章介绍的是环境与国家安全。注重环境与国家安全的关系，需要认识各种环境问题，增强对问题的研究和探索能力。
2．学习技法(1)碳排放和碳减排。在全球气候变暖、气候异常事件逐渐增多的背景下，碳减排成为全球关注的焦点。根据课程标准“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”的要求，落实“碳循环与温室效应”“碳排放对环境的影响”“碳减排与国际合作”三个内容。
(2)污染物的跨境转移。说明污染物跨境转移对环境安全的影响。提倡采用图表判读、综合分析等方法，帮助学生理解不同污染物跨境转移的特点和对环境造成的影响，并能站在国家安全、国际合作的高度，掌握污染物跨境污染的预防和解决措施，树立“绿水青山就是金山银山”的理念。
(3)自然保护区与生态安全。能够从全球化的视角，综合分析环境问题对国家安全的影响，以及设立自然保护区对生态安全的意义。评价某具体自然保护区决策的得与失时，能够收集相关区域的环境信息，并利用信息解释环境问题及其成因，从维护国家安全的高度尝试提出解决问题的建议。
(4)环境保护与国家安全。从人地关系历史演变的视角，了解工业革命以来人类对环境问题的认识过程和相关的环境保护发展历程。从各国政府管理、国际合作等方面认识全球范围内的国际环境保护现状。通过对我国环境保护立法、环境保护政策与措施以及我国环境保护进展等方面内容的学习，可以领悟国家环境保护政策、法规与措施对维护环境安全，乃至维护国家安全的重要意义。
第一节　碳排放与碳减排
课前 | 必备知识·自主夯实
[小提醒]与全球气候变暖关系最密切的是植物吸收二氧化碳减少，工业生产排放二氧化碳增多。动植物呼吸作用释放的二氧化碳影响小。光合作用和呼吸作用是碳循环的重要组成部分。
[小提醒]温室气体≠二氧化碳水汽、二氧化碳、氧化亚氮、氟利昂、甲烷等是地球大气中主要的温室气体。
4．碳减排国际合作(1)《京都协议书》标志着国际社会进入了实质性减排的阶段。(2)《巴黎协定》的重要性。①奠定了世界各国广泛参与碳减排的基本格局。②《巴黎协定》确立了2020年后以“国家自主贡献”目标为主题的国际应对气候变化机制。
小应用：右图示意自然界的碳循环，据此探究下列问题。
(1)说出图中字母A、B、C、D分别代表的圈层。(2)说出碳元素参与自然界碳循环的主要形式及序号①②③的含义。(3)说出人类活动是如何扰动自然界碳循环的。【答案】(1)水圈、大气圈、岩石圈、生物圈。(2)碳元素通过二氧化碳参与自然界碳循环。①表示燃烧，②表示呼吸作用，③表示光合作用。(3)人类活动引起大气中二氧化碳含量的变化，从而扰动了自然界的碳循环。
想一想：全球气候变暖与其他地理知识的联系。【答案】大气：极端异常天气现象增多；温带夏季变长，冬季变短。洋流：风海流减弱。河流：流量短期增多，长期减少。
地貌：海岸侵蚀加剧，三角洲后退；冻土(永久冻土)变薄，冰川融化，雪线上升。植被：山地林线上升；自然带分布向高纬度扩展。农业：作物分布向高纬度扩展；春耕播种提前。交通：北极航道通航时间变长。自然灾害：洪涝、干旱、风暴潮加剧。
新视点：阳光居室阳光居室是根据大气受热过程的原理修建的。大部分太阳辐射能透过阳光居室的玻璃到达室内地面，地面吸收太阳辐射能而增温，并以长波辐射的形式把热量传递给室内大气，地面长波辐射不能穿透玻璃而被反射回地面，从而将热量保留在居室内。同时，封闭的空间也隔绝了室内外热量的交换，加强了保温效果。冬季晴天时，在未采用任何取暖设备的条件下，下图所示西欧地区阳光居室内的最高温度可达22 ℃。
小科普：计划举国搬迁的南太平洋岛国图瓦卢图瓦卢是南太平洋上的一个岛国，陆地最高海拔不超过5米。全球变暖导致的海平面上升严重威胁图瓦卢的国家安全。预计到2050年左右，图瓦卢60%以上的陆地国土将被海水淹没。21世纪以来，图瓦卢政府多次公开表示，他们对抗海平面上升的努力已经失败，计划举国搬迁，呼吁世界各国接纳图瓦卢的“环境难民”。但多年来的各方奔走和努力并没有收到积极的效果，目前仅有新西兰政府愿意接收图瓦卢的撤离者，并严格限定了每年的接收人数。
(2022年黑龙江哈尔滨期末)2021年7月16日全国碳排放权交易市场正式启动上线交易。碳排放一般指温室气体排放，下图为碳排放权交易的示意图。据此完成第1～2题。
1．受碳排放权交易冲击最大的企业是(　　)A．钢铁企业B．电子组装厂C．生物制药企业D．电子商务企业2．碳排放权交易的实施，将会(　　)①促进产业结构的优化升级　②增加化石燃料的消费比重　③增加全球二氧化碳的排放　④推动生产技术和工艺革新A．②③B．③④C．①②D．①④【答案】1．A　2．D
[解析]第1题，钢铁企业能耗大，碳排放量大，碳排放额度缺乏，政府会征税，企业生产成本会上升，受碳排放权交易冲击最大，A项正确。第2题，碳排放权交易的实施，将会推动节能减排，促进产业结构的优化升级，①正确；会减少化石燃料的消费比重，②错误；会减少全球二氧化碳的排放，③错误；会推动生产技术和工艺革新，从而实现节能减排，④正确。
下图为世界部分国家二氧化碳排放总量和人均排放量图。读图，完成第3～5题。
3．下列有关二氧化碳排放的叙述，正确的是(　　)A．人口大国的人均二氧化碳排放量大B．发达国家的人均二氧化碳排放量较大C．城镇化水平与二氧化碳排放量呈正相关D．城镇化水平与二氧化碳排放量呈负相关
4．二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．①②B．②③C．①③D．②④
5．当前可采取的二氧化碳减排措施主要有(　　)①植树造林　②提高能源利用效率　③禁止使用化石燃料　④加强国际合作A．①②④B．①③④C．①②③D．②③④【答案】3．B　4．D　5．A
[解析]第3题，印度、中国是人口大国，但人均二氧化碳排放量不大，A项错误；发展中国家与发达国家相比，人均二氧化碳排放量更高的是发达国家，B项正确；城镇化水平与碳排放不呈相关关系，C、D项错误。故选B项。第4题，大气的直接热源是地面辐射，大气中吸收地面辐射的主要是二氧化碳，所以二氧化碳排放过多，会使大气吸收地面辐射增强，气温升高，同时大气逆辐射增强，保温作用增强，导致全球气候变暖，D项正确。第5题，植树造林可以增加碳库储量；提高能源利用率可以减少温室气体的排放量；禁止使用化石燃料不符合实际；加强国际合作可以提高各国减少碳排放的技术水平。①②④正确，故选A项。
课堂 | 关键能力·探究提升
土壤中排放的二氧化碳主要来自生物残体分解和根系呼吸，与土壤温度密切相关。土壤呼吸已成为陆地生态系统碳循环和气候变化的重要研究内容。受人类活动干扰，我国东北某山地植被群落发生了逆行演替：红松阔叶林→阔叶杂木林→灌木林→草本。某科研团队于某年8月份进行实地监测，并绘制了统计图(下图)。
(1)概括土壤二氧化碳排放量的昼变化规律。【答案】整体先上升后下降。(2)推测红松阔叶林土壤二氧化碳排放量峰值高且明显滞后的原因。【答案】红松阔叶林生物量大，土壤中生物残体(或枯枝落叶)多，土壤微生物丰富，土壤排放二氧化碳多；8月份红松阔叶林树冠茂密，林下光照较弱，土壤升温慢。
(3)有人认为，由森林逆行演替为草本，土壤二氧化碳排放量减少，有利于缓解全球变暖。试对此提出你的看法。【答案】此说法不正确。绿色植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，通过土壤呼吸向大气中释放二氧化碳，参与全球的碳循环，有助于维持全球的碳平衡。与草本植物相比较，森林植物群落丰富，维持碳平衡的能力强，可以更多地吸收大气中的二氧化碳；演替为草本，维持碳平衡的能力减弱，吸收的二氧化碳量减少，会使得温室效应增强。
1．自然界的碳循环示意图
 2．碳循环的意义满足植物光合作用的需要，维持生命活动的正常进行；使大气中二氧化碳的含量保持在某一相对稳定的水平，保证地表温度不至于过高或过低。
歌诀法记忆全球气候变暖及其影响气候变暖生忧患，温室效应最相关。人类活动需反思，影响岂止大自然。变暖海面必上升，旱涝台风频出现。生态系统需调整，得不偿失是综观。人类健康受威胁，不只代谢被扰乱。传染媒介和滋生，范围、环境均改变。　
3．温室效应(1)温室效应的产生：大气中的温室气体就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。温室效应使地球保持相对稳定的气温，从而使生命繁衍生息，兴旺发达。但由于人类过多排放温室气体(如二氧化碳)，温室效应加强，导致地球表面异常升温。(2)温室效应的利弊：适度的温室效应能保证地球上气温的稳定，有利于动植物的生存；过度的温室效应会导致全球性气候变暖、海平面上升等。(3)应对措施：植树造林、减少矿物燃料的燃烧、积极开发新能源。
气候变化的主要表现：不同时间尺度的冷暖和干湿变化。气温升高是近百年来全球气候变化的显著特点，气温升高的主要原因是温室气体的大量排放。具体分析如下。
[考向1：碳循环]陆地生态系统在全球碳循环过程中起着关键作用，提高陆地生态系统碳储量能够有效减少大气中二氧化碳的含量。土地利用变化是引起陆地生态系统碳储量变化最重要的因素之一，耕地转化为建设用地会增加碳排放，退耕还林、还草或植树造林会减少碳排放。下图是我国华北地区淇河流域在自然增长、耕地保护和生态保护三种情境下的碳储量和密度变化图。读图，完成第1～2题。
1．2005—2015年淇河流域碳储量变化的原因可能是(　　)A．建设用地的扩张B．耕地转化为草地C．天然林迅速恢复D．农业灌溉区减少2．2015年后，对淇河流域陆地生态系统碳储量恢复最明显的措施是(　　)A．控制人类活动，自然恢复B．减少建设用地面积C．设置基本农田，维持稳定D．增加生态用地面积【答案】1．A　2．D
[解析]第1题，据图，2005—2015年陆地生态系统碳储量呈减少的趋势。根据材料“耕地转化为建设用地会增加碳排放，退耕还林、还草或植树造林会减少碳排放”，故建设用地的扩展可能造成陆地生态系统碳储量减少；农业灌溉面积的减少对陆地生态系统中碳排放量的影响未知。第2题，据图可知，生态保护情境下碳储量增加比自然增长情境下、耕地保护情境下大，所以2015年后，增加生态用地面积对碳储量恢复影响最大。
[考向2：温室效应]全球变暖可通过多种自然过程对人类造成不利影响，危害自然环境的各种服务功能，甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转。据此完成第3～4题。3．下列属于全球变暖通过自然过程对人类造成的不利影响的是(　　)①环境难民增多　②粮食和水供应受损　③建筑物腐蚀严重　④核污染事件增多A．①②　　　B．②③　　　C．①④　　　D．③④
4．全球气候变化对国家安全的影响不包括(　　)A．加剧资源危机B．移民、环境难民增加C．生存空间扩大D．疾病死亡人数增加【答案】3．A　4．C
[解析]第3题，全球变暖会引起海平面上升，导致岛屿和沿海低地被淹，造成环境难民增多；极端天气事件增多，旱涝灾害增多，导致粮食水供应受损，故①②正确；建筑物腐蚀严重属于酸雨危害，核污染属于突发性环境事件，两者都不属于全球变暖的影响，故③④错误。第4题，全球变暖导致海平面上升，马尔代夫、图瓦卢等大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险，人类和动植物生存空间减小，C项符合题意。
气候变化导致水、耕地等战略资源的数量减少和稳定性降低，当某种资源的供给不能满足社会正常运转的最低需求时，就会在国家内部出现资源危机；当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时，可能引发经济或政治危机，威胁国家安全；气候变化对某些国家造成生存环境恶化和资源短缺等不利影响，疾病死亡人数增加。
碳是组成生物体的基本元素之一，也是组成煤、石油、天然气的主要元素之一，自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。我国承诺在2030年前实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。中国实现减排承诺，发展低碳经济势在必行。《联合国气候变化框架公约》将碳汇定义为从大气中清除二氧化碳的过程、活动或机制，将碳源定义为向大气排放二氧化碳的机制。下图为碳循环主要途径的模式图。
(1)指出碳循环过程中的主要碳源和碳汇。【答案】碳源：煤、石油、天然气燃烧；动植物呼吸；海洋释放。碳汇：光合作用；海洋溶解。(2)简述碳排放对环境的影响。【答案】海平面上升；气候变化异常，极端天气事件增加；全球气候变暖，气温或降水分布变化；影响农业生产；影响人类健康。(3)说出我国实现碳减排的具体措施。【答案】发展清洁能源(水能、太阳能光伏、风能)；植树造林；减少对森林的破坏；降低能耗；改善产业结构；加强国际合作；等等。
2．碳排放对环境的影响(1)对海平面和海岸带的影响。
(2)对气候变化的影响。
(5)对水资源安全的影响。
(6)对人类健康的影响。
全球气候变暖与地球各个圈层的相互关系人类活动使得大气圈的组成发生变化，导致出现全球气候变暖现象，对全球生态环境和社会经济产生重大影响。水圈：冰川消融，海平面将升高，海水入侵沿海地下淡水层，沿海土地盐渍化等，从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态环境带来了极大的灾难。大气圈：各地降水和干湿状况变化，极端天气和气候事件(厄尔尼诺现象、干旱、洪涝、热浪等)增多。生物圈：加剧传染病的流行。　
3．碳汇交易对买卖双方产生的积极意义(1)(卖方)发展中国家：获得经济收益；植树造林，改善生态环境。(2)(买方)发达国家：扩大生产规模；降低工业减排成本；促进工业减排。
应对全球变暖的对策(1)控制温室气体的排放：减少化石燃料的使用量，提高能源利用率，大力发展新能源。(2)增加温室气体的吸收：植树造林；保护原始森林；采用固碳技术。
(3)采取适应气候变化的措施：培育农作物新品种；调整农业产业结构和布局，发展节水农业等。(4)加强对海平面上升的监测，修建防护坝堤，防止海水入侵。(5)控制水田和垃圾填埋场排放甲烷等。加强水资源管理和调蓄，节约用水等。(6)加强国际合作。
4．全球气候变化对国家安全的影响及应对措施
[考向1：碳排放对环境的影响](2021年河北保定模拟) “小岛屿国家联盟”是在应对全球气候变化中由数十个小岛屿国家和沿海低地国家结成的联盟，目的是强化其针对气候变化问题的话语权。据此完成第1～2题。1．“小岛屿国家联盟”十分关注以下哪两种资源的年产量报表？(　　)A．淡水资源　木材B．化石能源　淡水资源C．木材　化石能源D．铁矿资源　化石能源
2．受全球气候变化影响，高纬度西伯利亚地区可能出现的变化是(　　)A．越年积雪(积雪期超过一年)面积增加B．洼地上的草地大量转化为湿地C．一部分耕地转化为寒漠D．季节性冻土层解冻时间推迟【答案】1．C　2．B
[解析]第1题，“小岛屿国家联盟”十分关注木材和化石能源的年产量报表，因为这两种资源过度使用，会加速全球气候变暖的步伐，全球气候变暖，两极冰川融化，海平面上升，小岛屿国家会被淹没，C项正确。第2题，受全球气候变化影响，高纬度西伯利亚地区可能有更多冰川融化，洼地上的草地大量转化为湿地，B项正确。积雪转变为季节性积雪，越年积雪面积减小，A项错误。一部分耕地更适合耕作，不会转化为寒漠，C项错误。气温升高，季节性冻土层解冻时间提前，D项错误。
[考向2：碳减排与国际合作]2012年12月8日，联合国气候大会在多哈会议上决定将《京都议定书》承诺期延长到2020年12月31日。2013年开始实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候资金。据此完成第3～5题。3．《京都议定书》要解决的问题是(　　)A．酸雨问题B．臭氧层破坏问题C．核扩散问题D．全球变暖问题
4．下列哪个国家最急切盼望《京都议定书》第二期承诺能早日执行？(　　)A．俄罗斯B．美国C．德国D．马尔代夫5．发达国家率先承担先减多减的义务，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．发展中国家经济发展水平低，不承担减排限排的义务C．国际环保中，不论国家大小，承担的责任都是相同的D．国际环保中，应遵循“共同但有区别的责任”原则【答案】3．D　4．D　5．D
[解析]第3题，由所学知识可知，签署《京都议定书》的目的是限制二氧化碳排放，所以要解决的问题是全球变暖问题，D项正确；酸雨、臭氧层、核扩散均与二氧化碳排放无关，A、B、C项错误。第4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对其危害最大，D项正确。第5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应该承担更多责任，应遵循“共同但有区别的责任”原则，D项正确、C项错误；发达国家和发展中国家均排放二氧化碳，均会导致地球上二氧化碳的增多，A项错误；发展中国家也应承担减排限排的义务，B项错误。
课外 | 素养提升·增效培优
教材第72页　探索1．利用可再生资源解决用电、用水问题，不产生二氧化碳。利用太阳能发电板和蓄电池保障绝大部分能源为绿色能源。双层隔热设计，保持恒温，保证采光、通风和排热，减少能耗。2．结合自己学校的实际情况仔细观察并回答。一般学校可以通过使用太阳能、风能等提供绿色能源，科学设计减少建筑的能源消耗，通过雨水收集系统解决部分用水问题。
教材第73页　思考1．人和动物吸入空气中的氧气，呼出二氧化碳；而植物吸收二氧化碳进行光合作用，并将氧气释放回大气中。当岩石、土壤、植物和动物残体等物质分解时，碳就会以二氧化碳的形式排放到大气中。二氧化碳也在大气和海洋之间交换。自然界的碳循环过程使大气中的二氧化碳含量基本保持稳定。2．略。
教材第73页　阅读碳汇：森林、草原、庄稼等绿色植物都可以吸收二氧化碳，海洋中藻类植物也吸收水体中的二氧化碳。碳源：自然界中的碳源主要包括海洋、土壤、岩石与生物体，另外生物遗体分解也会放出二氧化碳。教材第74页　思考(上)碳循环不平衡会加剧温室效应，温室效应在一定程度上也会促进碳循环。
教材第74页　思考(下)人类大量使用化石燃料，导致二氧化碳等温室气体逐年增加，温室效应加剧，地球表面温度升高。教材第75页　活动海平面上升，可能会淹没沿海的低地；地下水位升高，导致大片土地沼泽化，或是大片良田盐渍化。教材第77页　思考减少化石燃料的使用量，提高能源利用率；大力发展新能源；植树造林；保护原始森林；采用固碳技术；等等。
教材第78页　活动1．清洁，污染小，可减少温室气体的排放；可以直接利用，热能效率高；地热是可再生资源；地热能可以持续稳定地提供能源。2．地热能属于清洁能源，能够进一步减少二氧化碳的排放，有利于碳减排。教材第79页　思考奠定了世界各国参与碳减排的基本格局，有利于确立国际应对气候变化机制，制定相关政策并开展低碳行动，形成多元化治理格局。
教材第79页　活动1．绿色出行，多使用公共交通工具；生活中节约用电，节约能源，减少浪费；改变观念，适度消费。2．保护现有森林，积极营造新的森林；继续植树造林，积极培育森林资源；加大森林资源保护力度；加强森林抚育经营，大力发展林业产业，协调生态改善与地区经济民生改善的关系。教材第81页　思考碳交易中合同的一方通过支付另一方获得温室气体减排额，买方可以将购得的减排额用于减缓温室效应从而实现减排的目标。
教材第81～82页　作业题1．海平面上升，淹没我国部分沿海低洼地区；气候变化异常，自然灾害加重；影响农业生产；流行疾病快速传播，影响人类健康；等等。2．(1)热量条件变好，作物生长期延长，冻害频率降低，积雪期缩短，湿润条件变差，干旱频率增大，蒸发量增加，农业地带将大幅度地向北和高处推移。(2)略。
3．(1)地球大气碳库减少，陆地生态系统碳库增加。(2)新增植被面积约1.3亿公顷。植树造林约0.54亿公顷。增加了碳汇，提高了我国生态系统的固碳能力，减少温室气体数量，缓解全球气候变暖。有利于改善我国区域生态系统和生物多样性结构，提高生态功能。
世界气候变暖与中国气候变暖的探究全球变暖趋势仍在持续。2020年，全球平均温度较工业化前水平(1850—1900年平均值)高出1.2 ℃，是有完整气象观测记录以来的三个最暖年份之一；2011—2020年，是1850年以来最暖的十年。2020年，亚洲陆地表面平均气温比常年值(本报告使用1981—2010年气候基准期)偏高1.06 ℃，是20世纪初以来的最暖年份。
1850—2020年全球平均温度距平(相对于1850—1900年平均值)
中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区，升温速率明显高于同期全球平均水平。1951—2020年，中国地表年平均气温呈显著上升趋势，升温速率为0.26℃/10年。近20年是20世纪初以来的最暖时期，1901年以来的10个最暖年份中，除1998年，其余9个均出现在21世纪。
1901—2020年中国地表年平均气温距平
【思考探究】(1)为什么中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区，升温速率明显高于同期全球平均水平？【答案】中国位于亚欧大陆东部，亚欧大陆面积巨大，大陆气候显著，增温快；中国工业化速度快，温室效应明显；西部沙漠面积广大，也是增温速度快的原因之一。
(2)2005年以来，青海湖水位连续16年回升的原因有哪些？【答案】①退耕还林、还草，草场减畜封育，生态植被人为修复；②全球气候变暖，青海湖西北部的高山冰雪融水也导致入湖径流量增加；③实施大面积退耕还草以来，环湖地区植被有了明显恢复，有效减少了地表径流量损耗，抑制了沙漠化在青海湖流域蔓延；④降水量的不断增加，形成河流径流量的大幅增加，大部分转为地表径流汇入青海湖。