第七单元 第三节 碳达峰与碳中和（教学课件）-2025-2026学年八年级化学全一册（鲁教版五四学制2024）

第七单元 燃烧及其控制第三节 碳达峰与碳中和 八年级化学全一册·鲁教版五四学制2024学习内容导览明·学习目标 1.理解自然界中碳循环的过程，明确二氧化碳在碳循环及 “双碳” 目标中的作用。2.通过分析碳循环示意图和实验现象，培养证据推理与模型认知能力，树立“化学服务于社会可持续发展”的理念，增强参与 “双碳” 行动的责任感。3.结合碳达峰、碳中和的社会热点，树立环保意识和社会责任感，理解化学学科在解决环境问题中的重要作用。引·新课导入电影《后天》用科幻的镜头，让我们看到了一个极端的未来：海水冲破堤坝、淹没街道、吞噬城市，曾经繁华的文明在自然之力前不堪一击。近 40 年来，中国沿海海平面正以每年 3.5 毫米的速度加速上升，2023 年的海平面已处于有观测记录以来的高位。太平洋岛国图瓦卢因平均海拔不足两米，早已面临 "举国搬迁" 的困境；印度尼西亚为了躲避海平面上升，甚至启动了迁都计划。这些真实发生的事情告诉我们：电影里的危机，正在以缓慢却坚定的步伐向我们逼近。引·新课导入而这一切连锁反应的起点，藏着一种我们既熟悉又陌生的气体 —— 二氧化碳。它如何像 "无形的暖房" 包裹地球，引发温室效应？人类活动又怎样打破了碳循环的平衡，让全球变暖愈演愈烈？更重要的是，面对海平面上升的威胁，我国提出的 "2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和" 目标，背后藏着怎样的化学智慧？我国提出的‘碳达峰’和‘碳中和’目标。‘碳’主要指的是二氧化碳，那二氧化碳在自然界中是如何循环的？人类活动又如何影响了这个循环？今天我们就来探究这些问题。探·知识奥秘一、自然界中的碳循环化石燃料在人类社会的发展进程中发挥了巨大的作用。然而，随着人类对化石燃料大规模的开采和利用，大气中二氧化碳的含量持续升高，由此引发全球气候变化。近1000年大气中CO2浓度变化碳达峰与碳中和是全世界为应对过量碳排放带来的全球气候挑战达成的共识。其中，“碳”指的主要是二氧化碳。实现“双碳”目标，需要追根溯源，厘清“碳”从哪里来，又可以往哪里去，在此基础上找准问题解决的方向，开展积极行动。探·知识奥秘一、自然界中的碳循环碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。观察图片中内容(图中数字表示通过不同途径产生或消耗碳量的相对值),思考并讨论：1.二氧化碳的产生途径有哪些?二氧化碳的吸收途径又有哪些?2.二氧化碳的循环对自然界和人类社会有什么重要意义?3.从碳循环的角度分析，造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因是什么?探·知识奥秘一、自然界中的碳循环自然界中产生二氧化碳的途径生物的呼吸作用生物体被微生物分解海水中的弱酸分解化石燃料的燃烧火山喷发碳酸盐分解探·知识奥秘一、自然界中的碳循环自然界中吸收二氧化碳的途径绿色植物的光合作用江河湖海等水体溶解二氧化碳溶解的二氧化碳转化为碳酸盐二氧化碳循环的重要意义维持生态平衡：为植物光合作用提供原料，支撑食物链基础，保障生物生存。调节气候：大气中适量二氧化碳能保温，维持地球适宜的温度环境。支撑海洋生态：水体吸收二氧化碳形成的碳酸盐，是海洋生物（如珊瑚、贝类）构建外壳的重要原料。保障人类生存：间接为人类提供食物（植物生产）和稳定的生存环境。探·知识奥秘一、自然界中的碳循环造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因是什么?排放端大幅增加：人类大量燃烧化石燃料，短时间内释放远超自然循环承载能力的二氧化碳。吸收端能力下降：森林砍伐、植被破坏导致光合作用吸收二氧化碳的能力减弱。自然循环失衡：自然产生与吸收本应平衡，但人类活动打破了这种平衡，排放速度远快于自然吸收速度。二氧化碳吸收减弱二氧化碳排放增加碳循环失衡而二氧化碳的产生与吸收，都与二氧化碳的性质有关，要想解决碳循环失衡的问题，要先了解二氧化碳的性质。理·核心要点碳循环的概念碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。二氧化碳的产生途径 生物的呼吸作用生物体被微生物分解海水中的弱酸分解化石燃料的燃烧二氧化碳的吸收途径维持生态平衡：为植物光合作用提供原料，支撑食物链基础，保障生物生存。调节气候：大气中适量二氧化碳能保温，维持地球适宜的温度环境。支撑海洋生态：水体吸收二氧化碳形成的碳酸盐，是海洋生物（如珊瑚、贝类）构建外壳的重要原料。保障人类生存：间接为人类提供食物（植物生产）和稳定的生存环境。好了解自然界中的碳循环碳循环的意义绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用产生碳水化合物江河湖海的水体也会溶解二氧化碳一部分最终转化为碳酸盐1．绘制碳循环简图（如右图）。下列有关说法错误的是（ ）A．绿色植物通过光合作用吸收CO2B．化石燃料完全燃烧转化为CO2C．海水吸收CO2生成稳定的碳酸D．大气层的CO2能产生温室效应析·典型范例C2．自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是（ ）A．三种循环都伴随着能量的变化，碳循环中的“碳”是指碳元素B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配C．三大循环过程中元素守恒，且元素化合价不变D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生析·典型范例C 探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径在受到人类活动的强烈干扰以前，自然界中二氧化碳的吸收量与排放量大致相等，大气圈中的碳循环处于“收支平衡”的闭环模式，地球生态系统得以健康、稳定地运行。修复大气中二氧化碳含量的平衡必定要“降碳”——促使全球、国家、城市、企业等主体的碳排放由升转降。在此过程中，碳排放的最高点即碳峰值被称为碳达峰达峰之后，人为碳排放与通过植树造林、碳捕集与封存技术等人为碳吸收达到平衡，即为碳中和。2020年9月，我国在联合国大会上承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。这一承诺体现了我国的责任担当，也是我国实现绿色可持续发展的内在要求。探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径实现“双碳”目标的思路碳中和最核心的科学问题是物质转化和能量转换。我们把碳循环过程中向大气中释放二氧化碳的现象简称“碳排放”,把大气中相对于“收支平衡”的碳循环而言，二氧化碳过量的现象简称“碳超标”。结合所学，你认为实现“双碳”目标的基本思路是什么?请尝试完成以下任务：1.找出从源头上减少“碳排放”的可行性路径。2.研究制定解决“碳超标”问题的方案。1.能源体系：构建清洁低碳供给与消费模式找出从源头上减少“碳排放”的可行性路径（1）非化石能源规模化替代大力推进风能、太阳能、生物质能、地热能等可再生能源开发，在沙漠、戈壁、荒漠地区加快规划建设大型风电光伏基地项目，同时在严监管、保安全前提下有序发展核电。探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径找出从源头上减少“碳排放”的可行性路径1.能源体系：构建清洁低碳供给与消费模式（2）化石能源消费 “减量提质”严控煤电项目，“十四五” 时期严格合理控制煤炭消费增长，“十五五” 时期逐步减少，重点削减散煤等非电用煤。（3）终端能源消费电气化升级推动工业炉窑、农业生产、建筑采暖等领域的电能替代，提高交通领域新能源汽车渗透率 ——2022 年中国新能源汽车销量占比已达 25.6%，未来需进一步完善充电基础设施与电池回收体系。2.产业结构：推动高排放行业绿色转型（1）严格高耗能项目准入门槛坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展，大气污染防治重点区域严禁新增钢铁、焦化、炼油等产能。（2）全产业链绿色化改造实施绿色制造工程，推广绿色设计与清洁生产技术，例如钢铁行业推广短流程炼钢、水泥行业采用干法生产工艺。（3）区域产业布局优化构建城市化地区、农产品主产区、重点生态功能区分类指导的减污降碳政策体系，建立以区域环境质量改善和碳达峰目标为导向的产业准入及退出清单制度。探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径（三）农业领域：遏制非 CO₂温室气体排放农业贡献全球约 11% 的温室气体排放，其中稻田甲烷和畜牧业氧化亚氮占比超 60%，需通过生产方式革新实现源头控排。（1）种植与养殖技术升级推广稻田节水灌溉技术（如间歇灌溉），减少淹水时间以降低甲烷排放；优化畜牧业氮肥使用量，采用精准饲喂技术减少氧化亚氮排放。同时发展生态农业，推动种养结合循环模式，降低化肥、农药的过度使用。（2）农业废弃物资源化利用建立秸秆还田、畜禽粪污资源化处理体系，通过沼气发电、有机肥生产等方式将废弃物转化为能源或肥料，减少甲烷直接排放。例如，中国部分农村地区已通过畜禽粪污沼气工程实现 “减排 + 增收” 双重效益。（四）生活消费：培育绿色低碳行为习惯公众生活消费通过能源使用、交通出行、商品消费等间接产生碳排放，需通过 “供给引导 + 参与激励” 推动源头减量1.1.（1）扩大绿色产品供给与消费完善绿色产品认证与标识体系，推动家电、建材、汽车等领域的节能低碳产品推广，通过补贴政策降低绿色产品价格门槛。例如，推广节能灯具、节水器具，引导消费者优先选择低碳包装商品。（2）倡导低碳生活方式推广公共交通、自行车、步行等绿色出行方式，加强绿色社区、绿色学校建设。探索建立 “碳普惠” 等公众参与机制，将居民低碳行为转化为可量化的激励（如积分兑换、消费优惠），形成 “减排有回报” 的良性循环。探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径（五）生态系统：强化自然碳汇固持能力生态系统通过光合作用吸收二氧化碳，是 “负排放” 的重要源头路径，需结合保护与修复提升固碳效能。（1）森林与湿地碳汇培育实施森林抚育、林分改造、生态修复工程，提升森林固碳能力。例如，四川雅安通过疏林管护、树种优化等措施，使国有林场抚育林产生可交易碳汇，首批项目已实现 1.06 万吨碳减排量交易，收益达 62.9 万元。同时加强湿地保护与恢复，遏制湿地退化导致的碳释放。（2）碳汇交易市场化激活完善林草碳汇项目开发标准与核算方法学，推动碳汇进入全国碳排放权交易市场。探索 “碳汇 + 金融”“碳汇 + 司法” 等创新模式，例如企业购买碳汇抵消自身排放，或通过碳汇保险降低林业经营风险。另一方面，对于不得不排放的二氧化碳就要加大力度促进二氧化碳的吸收和转化。比如通过植树造林提高植物的光合作用，通过人工方法对二氧化碳进行捕集、利用与封存(包括海洋封存、陆地封存、矿石碳化、地质利用、化工利用、生物利用等)。总之，依据二氧化碳的性质可以寻求降低大气中二氧化碳含量的方法，重塑碳循环的健康模式。探·知识奥秘二、实现“双碳”目标的路径液态阳光技术绿色甲醇，又被称为“液态阳光”，其制备路径源于自然界的“仿生智慧”——仿照光合作用的原理，通过可再生能源（如光伏、风电）制氢，再利用绿氢与捕集的二氧化碳合成甲醇。这一过程不仅绿色低碳，而且实现了间歇性清洁电力的跨时空转化与存储，形成可运输、易储存的液体燃料。该项技术完全由我国自主研发，具备自主知识产权，已实现千吨级工业化示范工程，并正在向万吨级扩展。2020年，千吨级“液态阳光”绿色甲醇示范项目在我国成功运行。它使用的是我国科学家历时20年研发出的“液态阳光”技术。该技术以二氧化碳和氢气为原料，在催化剂作用下合成液体燃料甲醇，以替代化石能源，实现碳的循环利用。每生产1t甲醇可消化1.375t二氧化碳。我国甲醇主要是以天然气和煤为原料生产，如果全部采用“液态阳光”技术，每年可转化掉上千万吨二氧化碳，并节省大量的化石燃料。理·核心要点1．2025年6月25日是全国低碳日，主题为“碳路先锋、绿动未来”。下列有关低碳行动不合理的是（ ）A．大量植树造林B．鼓励使用清洁能源C．工厂通过加高烟囱直接排放废气D．提倡步行、骑自行车等低碳出行方式析·典型范例C2．扎实做好“碳达峰”、“碳中和”各项工作是减缓温室效应的有力举措。下列说法不正确的是（ ）A．“碳达峰”、“碳中和”中的“碳”指CO2B．煤炭综合利用的方法有气化、焦化、液化，这些方法都属于物理变化C．造成温室效应加剧的主要原因是化石燃料(煤、石油和天然气)的过度使用，它们都是混合物D．绿色低碳生活就是降低二氧化碳产生的行为，例如多走路少开车析·典型范例B理·核心要点碳达峰与碳中和自然界中的碳循环碳循环的概念碳循环是自然界中物质和能量循环的重要组成部分。二氧化碳是含碳的主要气体，也是碳元素参与物质循环的主要形式之一。二氧化碳的产生途径 生物的呼吸作用、生物体被微生物分解海水中的弱酸分解、化石燃料的燃烧二氧化碳的吸收途径绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过光合作用产生碳水化合物江河湖海的水体也会溶解二氧化碳，一部分最终转化为碳酸盐实现“双碳”目标的路径1.能源体系：构建清洁低碳供给与消费模式（占全球排放约 73%）2.产业结构：推动高排放行业绿色转型（占全球排放 28%）3.农业领域：遏制非 CO₂温室气体排放（占全球排放约 11%）4.生活消费：培育绿色低碳行为习惯5.生态系统：强化自然碳汇固持能力1．化学观念是化学核心素养的重要组成部分。下列说法中不正确的是（ ）A．分子、原子、离子都是构成物质的基本粒子B．化学反应前后，原子的种类发生了改变C．物质发生化学反应时，往往伴随着能量的变化D．碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定析·典型范例B2．汽车排气系统中安装了三元催化器（主要含有铂、铑、钯等贵重金属），用来处理汽车尾气中的有机物（HC）、CO、氮氧化合物（NOX），其反应如图所示，以下分析正确的是（ ）A．反应前后氢原子数目发生了变化B．反应后铂、铑、钯的质量发生了变化C．有机物（HC）最终生成了CO2和H2OD．经三元催化器处理后的尾气不会造成温室效应析·典型范例CTHANKS!谢谢观看八年级化学全一册·鲁教版五四学制2024