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第六章 控制燃烧
6.3.1碳达峰与碳中和
情 境 导 入
6.3.1
碳达峰与碳中和
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。
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。
近 1000 年大气中 CO2浓度变化
情 境 导 入
“碳”指的主要是 。实现“双碳”目标，需要追根溯源，理清“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。
二氧化碳
新 课 探 究
第一节
化学是一门以实验为基础的科学
6.3.1
碳达峰与碳中和
一、了解自然界中的碳循环
观察下图（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？
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情境导入
课堂小结
自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中。
一方面，生物的 、生物体被微生物分解、海水中的弱酸分解、 的燃烧等都会产生二氧化碳，火山喷发时产生的高温也会导致石灰岩（主要成分是碳酸钙）分解为二氧化碳并释放到大气中。
另一方面，绿色植物吸收大气中的二氧化碳，通过
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。这些都是由二氧化碳的性质决定的。
呼吸作用
化石燃料
光合作用
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课堂小结
温室效应
二氧化碳浓度持续增长的原因：
（1）人类大量开发利用化石燃料，使本应在生物圈、岩石圈中留存数百年乃至千万年的碳，被大量且迅速地转化为
涌入大气圈。
二氧化碳
光合作用
（2）大量耕地被占用、森林的过度砍伐等都会导致植被面积减少，使植物
消耗二氧化碳的总量降低。
（3）当大量排放的二氧化碳在短期内无法被吸收时，就造成了碳循环的严重失衡，导致大气 加剧，引发全球气候变化。
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课堂小结
温室效应的危害
加剧冰川融化
加速土地沙化
加重洪涝灾害
极端天气增加
地球上的水分加速蒸发到大气层中，地面变得干旱，植被退化，进而导致土地沙漠化。
气候变暖使雨量较大地区降水量进一步增大，从而加剧洪涝灾害的发生。
全球变暖还会使局部地区在短时间内发生急剧的天气变化，导致气候异常。
气候变暖，使极地及高山冰川融化，从而使海平面上升。沿海城市将被淹没。
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课堂小结
二、实现“双碳“目标的路径
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。
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课堂小结
我国在联合国大会上承诺：采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于 年前达到峰值，努力争取 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。
2030
2060
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课堂小结
三、实现“双碳”目标的思路
碳中和最核心的科学问题是 和 。
物质转化
能量转换
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。
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课堂小结
实现“双碳”目标，一方面要从源头上减少化石燃料的利用控制二氧化碳的产生，从而减少二氧化碳的排放。
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）。
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二氧化碳的吸收和转化
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二氧化碳的排放和吸收
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碳减排、碳转化
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课堂小结
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“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。
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课堂小结
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。
二氧化碳加绿氢制绿色甲醇技术由中国科学院大连化学物理研究所与华陆公司等单位合作开发，并被石化联合会组织鉴定为国际领先水平。
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课堂小结
为满足人民日益增长的美好生活需要，我国面临着发展经济、改善民生、治理污染、保护生态等一系列艰巨任务。实现“双碳”目标，时间紧、任务重，必将是“一场硬仗”，需要大家共同努力！
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课堂小结
限制CO2排放
利用清洁能源
大力植树造林
倡导低碳生活
制定旨在限制CO2排放的政府和国际规定，签订国际公约。
减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用清洁能源。
倡导全民植树，大力植树造林，严禁乱砍滥伐，保护森林资源。
日常生活中，每个人都应该传播“低碳”理念，倡导“低碳”生活。
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课堂小结
课 堂 小 结
6.3.1
碳达峰与碳中和
一、了解自然界中的碳循环，知道二氧化碳浓度持续增长的原因。
二、实现“双碳”目标的路径
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。
三、实现“双碳”目标的思路
碳中和最核心的科学问题是 和 。
物质转化
能量转换
四、了解“液态阳光”技术情况。
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课堂小结
1．今年我国宣布力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。下列措施对实现碳中和无积极意义的是（　）
A．大力植树造林 B．倡导公共交通出行
C．利用太阳能发电 D．燃煤粉碎后使用
D
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课堂小结
2．生态环境部正式发布2024年六五环境日主题——“全面推进美丽中国建设”，下列做法不符合这一主题的是（　）
A．煤炭脱硫处理，有效减少酸雨的产生
B．禁止使用化肥和农药，防止污染环境
C．回收各种废弃塑料，可有效减少“白色污染”
D．积极植树造林，促进达成“碳中和”
B
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情境导入
课堂小结
3．化学技术驱动碳达峰碳中和。CO2转化为炭黑回收利用的反应机理如图所示，依次发生过程Ⅰ和Ⅱ，“→”表示从反应物到生成物。下列说法错误的是（　）
A．过程Ⅰ的化学方程式为6FeO+CO2═2Fe3O4+C
B．过程Ⅰ、Ⅱ中有铁元素化合价发生改变
C．过程Ⅱ中产生的气体具有助燃性，可作为燃料
D．FeO在整个反应机理中可循环使用
C
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