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二氧化碳气体的特征范文1
如今,减少二氧化碳等温室气体的排放,已成为人们面临的重要课题之一。
减少二氧化碳的排放有很多技术手段。比如提高现有设备的燃烧效率,尽量少使用煤炭、石油、天然气等化石燃料;利用风能、太阳能、水能、核能等洁净能源,使用生物质燃料,等等。
谁排放了二氧化碳
对我国来说,在相当长的一段时期内,煤炭仍然是主要的能源。如何有效处置燃煤产生的二氧化碳,对实现节能减排目标,保护环境都至关重要。
根据粗略统计,交通运输业是排放二氧化碳的主要行业,大约占二氧化碳总排放量的1/3。交通运输所排放的二氧化碳是由成千上万辆机动车产生的,这些二氧化碳很难被统一捕集。
火力发电厂则是排放二氧化碳的最大行业。火力发电厂燃烧化石燃料后排放的二氧化碳大约占全球人类活动排放的二氧化碳总量的24%。
除火力发电厂外,建材、陶瓷、水泥、玻璃、冶金以及化工等行业,也燃烧化石燃料,不过,排放量要小得多。
由于化石燃料的燃烧是在锅炉等工业设备中进行的,比较容易在管道系统中进行二氧化碳的分离和捕集。因此,首先处理火力发电厂排放的二氧化碳是切实可行的减少温室气体排放的办法。
科学家们目前研究的重点是对工厂排放的二氧化碳进行捕集和分离,然后将其压缩成液体,输送到合适的地点,封存于地下。
最新研究显示,未来50年内,深埋二氧化碳可能成为减少温室气体的重要方式。
地下 二氧化碳好去处
我们人类生活、居住在地球表面,地下的岩石结构非常复杂。地质学家把地球表面到地下平均厚度17千米深处的这一部分,称为地壳。一般情况下,人类发现并开采的矿产,如铁矿、铜矿、金矿等,最深处也就在1~2千米。目前,煤矿开采深度普遍为几百米至1千米,往更深的地下开采的并不多;石油、天然气的埋藏深度相对深一些,可达几千米。
如果我们充分认识了解、利用我们脚下的岩石结构,就可以把捕集的二氧化碳储存起来。
在联合国政府问气候变化专门委员会(IPCC)的评估报告里,就介绍了埋存二氧化碳的几种主要技术,包括:注入衰竭油气田:注入油气田提高采收率;注入海洋或陆地咸水层:注入深部不可开采煤层与可开采煤层,增加煤层气产量;还有一些其他方法,如注入玄武岩、油页岩及岩石洞穴等。
使用这些方法,都离不开对二氧化碳性质的了解。
二氧化碳是一种无色、无味、比空气重的气体,在标准状况下,密度是1.977克/升。在空气中,二氧化碳占0.03%。当温度/压力高于31℃/74大气压时,二氧化碳处于超临界状态(超临界点温度是31.1℃,压力7.384兆帕大气压)。处于超临界状态的二氧化碳,密度近于液体,黏度近于气体,扩散系数为液体的i00倍,是一种很好的溶剂,它的溶解性、穿透性均超过水、乙醇和乙醚等溶剂,具有很强的溶解能力。利用这个性质可以从多种物质中提取出有效成分,因而,二氧化碳在医药、食品、香料、烟草与化学工业中得到了广泛的应用。
油田埋存储法提高石油采收率
利用超临界萃取理论的原理,把二氧化碳注入到产量正在递减的油气田,可以提高油气产量,这是不少发达国家正在采用的技术。
从20世纪70年代开始,发达国家开始尝试把超临界二氧化碳流体萃取理论应用到石油工业,即把二氧化碳注入到油田的储油层,增加油气产量,并且取得了很好的效果。由于二氧化碳对烃类物质的萃取有自己的特点,超临界流体把原油中较重的碳氢化合物萃取出来后,这种液态混合物具有较好的流动性,容易流向生产井,进而被抽提到地表。在石油工业中,这种方法被称为二氧化碳驱油。
目前,比较成熟的处理技术是在距地面800米以及更深处进行二氧化碳的储存。在800米或更深的地方,地热梯度为25~35℃/千米、压力梯度为10.5兆帕/千米,游离的二氧化碳处于超临界状态,它的浓度变化范围为440~740千克/立方米。因此,在多孔和可渗透的储存岩层中,不需要特别的压力条件就可以储存二氧化碳。
世界上达到一定规模的工业性试验首推加拿大萨斯喀彻温省韦本(Weyburn,或称韦伯恩)油田。这是国际能源署(IEA GHG)温室气体研究的监测和储存项目,也是加拿大能源公司(Encana)涉及1.5亿美元、周期达30年,用二氧化碳增加石油采收率的商业项目。其目的是通过把加压的二氧化碳气体注入到油田储层中,以增加石油产量1.3亿桶。同时,通过综合监测,查明二氧化碳在被灌注到地下以后的运移规律,最终作为建立长期、安全的二氧化碳地下储存技术和范例。
通过研究,地质学家发现韦本油田的地质构造适宜进行注入试验。制定好方案后,项目首先于2000年9月在加拿大能源公司韦本19井阵(1平方千米范围的注一采井群组)中进行,初期注气量为2.69百万立方米/天(或5000吨/天)。现在的注气量为3.3g百万立方米/天,其中,每天有0.71百万立方米的二氧化碳通过生产井进行再循环。在实验区块中,每天的石油产量(20560桶)有1/4(超过5000桶)是由二氧化碳的注入所贡献的。到2008年生产周期,二氧化碳注入到75个井阵,注气量达108亿立方米(2000万吨)。
我国也在积极开展这个领域的研究与试验,科技部支持开展的973项目――温室气体提高石油采收率的资源化利用及地下埋存,就是通过二氧化碳提高石油采收率并且实现地质封存的示范工程。如今,这项工作已经取得了显著成效。
海洋埋存储法限制虽多潜力大
除了上面这种方法外,把二氧化碳注入地下深部咸水层,也是一种主要实现环境效益的措施。不过,由于没有其他经济补偿手段,注入成本昂贵。
研究表明,在沉积盆地的咸水层封存二氧化碳的温度/压力条件是:深度必须大于800米。只有在这样的深度,才能达到二氧化碳的超临界压力。
尽管采用深部咸水层储存二氧化碳有着诸多限制,但深部咸水层储存二氧化碳有很大的潜力。目前,世界各地区正在进行估测咸水层封存二氧化碳容量的研究,比如在美国的陆地和加拿大阿尔伯塔盆地、欧洲西北部的海洋、澳大利亚东部海洋等。
其中,比较有名的是20世纪90年代欧盟启动的一个咸水
层封存二氧化碳项目(Sal ineAquifer CO2 Storage,简称SACS)。
1998年,挪威国家石油公司(Statoil)与挪威、丹麦、荷兰、法国及英国的科学研究机构组成SACS计划集团,并开始收集有关二氧化碳注入到北海地区Utsira地层及其他类似地区的资料。SACS涉及了多学科方法,包括地质、地球化学、地球物理以及储库的工程、数值模拟。
在北海的斯莱普内尔(Sleipner)气田,人们将二氧化碳从产出的天然气中分离并注入到ut sira地层中。1996年10月开始注气,每年注入100万吨。Ut sira地层从南到北延伸400多千米,从东到西延伸50~100千米,面积2.61万平方千米。那里有两个沉积中心,一个在斯莱普内尔南部,厚度达到300多米:第二个在斯莱普内尔北部,厚度200米,该地层的局部厚度为200米,下面还有一层砂岩,进一步增加了储集层的总厚度。
据估算,utsira地层可储存欧洲几百年的二氧化碳排放量,数量还是相当可观的。
煤层埋存储法置换甲烷保安全
煤层是富甲烷气体存储的岩层,一般情况下,每吨煤中会产生4.3~6.2立方米甲烷,所产生的甲烷集结在煤层中,吸附在煤的表面上。煤岩内部多微孔,具有吸附大量气体的能力。在煤层压力条件下,煤对甲烷的吸附可高达25标准立方米/吨。煤的年代越久远,含气量越多。不同种类的煤对甲烷的吸附情况不同,褐煤的吸附量最少,烟煤和无烟煤每吨可含有30立方米的煤层气。
其实,煤同样可以吸附二氧化碳,而且煤与二氧化碳的亲和力比甲烷大,在相同的压力下,煤对二氧化碳的吸附量是甲烷的1.8~2.8倍。可被煤吸附的CO2/CH4的体积比有一个变化范围:从无烟煤的1到褐煤的10以上。
由于二氧化碳与煤的吸附力比甲烷大,把二氧化碳注入煤层,可以保持储层的压力并很快置换出甲烷。
美国圣胡安盆地的煤田试验表明,注入3份体积的二氧化碳,可以得到1份体积的甲烷。一直到大部分甲烷都被置换出来以后,被注入的二氧化碳才会少量地从钻井口溢出。
我们知道,引发煤矿发生瓦斯爆炸的主要是甲烷等气体,既然二氧化碳可以把煤层中的甲烷置换出来,那么在较浅的煤层中,通过置换反应将甲烷置换出来,既利用了这部分煤层气,同时可有效避免发生瓦斯爆炸的危险,一举两得。
但是,在实际中,这种处理方式并不可取。因为浅层煤最终是要被采掘的。在采掘过程中,煤层吸附的二氧化碳又会被重新释放出来,还是没有达到减少温室气体排放的目的。
好在煤层的采掘是有限度的,超过1500米深度,再继续开采,经济上就不合算了。为了得到深部的煤层气,也同时为了实现二氧化碳的永久储存,可以在深部煤层注入二氧化碳,采集深部的甲烷。
只不过,现在的研究对深层煤圈闭二氧化碳的机理以及二氧化碳可能与煤发生的反应等问题,尚缺乏研究,相关项目的开展还需要进一步的研究试验。
我国是煤炭资源大国,至少有33个世和世以上的地质时代、有数量不等、质量各异的煤层沉积。对于煤层埋藏深度超过1800米以上的矿山,现有技术很难开采(我国现在有的煤矿已经开采到1000米了),所以,对于煤层埋藏太深、太薄以及不安全的地区,可作为注入二氧化碳提高煤田甲烷的候选基地。目前,我国已在山西沁水盆地开展了注入二氧化碳提高煤层气采收率的微型先导性试验,试验煤层的深度为472~478米。
备选方法实在多
除了上面提到的技术,各国专家也都在尝试其他储存技术,比如将二氧化碳注入衰竭油气田。我们可以这样来认识这个方法:石油天然气是地球经过很长时间的演化(几百万年、几千万年甚至几亿年或更长时问)才形成的矿藏,把它开采出来后,它们原来在地下的空间,没有遭到多大的破坏,还可以再用来埋存二氧化碳。同时,原来的油气藏地质资料也可以为二氧化碳的注入提供技术支持。只是,现在国际上还没有工业规模试验的报道。
在海底开展储存二氧化碳的试验也仍处于研究阶段。科学家发现,在深海注入的二氧化碳会与水形成一种水化物,体积膨胀4倍:在不同深度,当把二氧化碳释放到海水中时,会产生气泡,并在气泡外面形成一层固态的水化物。这层外壳限制了=氧化碳与海水的接触;当海水深度大于2600米时,液态二氧化碳的密度比海水大;在3627米的海洋深处,液态二氧化碳表面能形成稳定的水化物外壳,与冬季池塘被冰覆盖的现象类似。
科学家做了一个实验来显示在海底储存二氧化碳的过程。他们在一个7升的大烧杯中放入3.5升(半杯)液态二氧化碳,在1小时内,由于每个二氧化碳分子与6个水分子连接组成一种新的水化物颗粒,结果原来的二氧化碳体积增大,这些化合物就漫溢过烧杯,流到外面了。
不过,人们还不清楚二氧化碳对海洋生物的影响,也不知道高浓度的水化物对深海环境会有怎样的影响?海洋生物又会发生什么反应?这些都有待于进一步研究。
科学家还有一种设想,是把二氧化碳注入相关的岩体,例如玄武岩,玄武岩在全球的分布很广。一般认为,玄武岩有很低的孔隙率,是一种低渗透率的岩石,并不适合于二氧化碳的储存。但科学家考虑这个问题时,想到了玄武岩的裂隙,当多孔隙、有渗透性和封闭的低渗透性夹层出现时,这些夹层可以封存二氧化碳。玄武岩比沉积岩更有潜力作为二氧化碳的圈闭层,因为在适合的条件下注入的二氧化碳与玄武岩中的硅酸盐反应,有可能形成碳酸盐矿物。目前,人们关于这种类型储存地点的知识很有限,需要开展进一步的研究来评估发生在玄武岩中的二氧化碳矿化作用的范围与速度。
二氧化碳气体的特征范文2
关键词:实验探究;教学模式; 探究性; 优化教法
化学是一门以实验为基础的自然科学,化学实验在中学化学课堂教学中非常重要。化学实验课的教学设计则贯穿于整个化学教学,所以实验教学设计的优劣直接影响着教学效果。新课程提倡“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学探究的过程,激发学习化学的兴趣,强调化学探究意识,促进学生学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力”。由此可见,探究性实验教学在中学化学中显得尤其重要。
我在实验教学中,首先选择了不同类型的实验内容进行了探究性教学设计并在教学班进行实施,收集了多方面的反馈信息,经过研究分析得出了以下教学启示及教学建议:
1.明确实验的教学目标,引导学生自主探究。2.注重对学生进行科学探究的过程,方法引导和探究必备能力的培养。。3.探究实验的设计要与学生的认知水平相适应,与教学内容相吻合。。4.探究实验教学设计要考虑学校的实际条件,注重多方资源的整合。。5.探究性实验后的评价、交流、和反思是整个实验教学活动的重要环节,是提高学生科学素质的重要途径在教学设计中不可忽视。。6.教师在教学设计中对问题的设计要科学,语言描述准确,问题要具备适应性、目标性和驱动性。要注意保护学生的积极性和好奇心。
以下是我在中学化学实验探究教学模式与教学设计实践中的一个案例——二氧化碳制取的研究,其实验教学设计如下:
1.以生活中的馒头、面包疏松多孔的原因引入二氧化碳的生成原理。通过对稀盐酸、稀硫酸分别与碳酸钠和大理石的反应现象及操作性方面的考虑,让学生分组讨论,最后选择出实验室制取二氧化碳的反应原理:
2.复习巩固实验室制取氧气的原理及对应的装置的选取,确定实验室制取气体的装置的选取需要考虑的因素。学生通过实验室制取二氧化碳的反应物的状态、反应的条件的分析,以及二氧化碳的溶解性、密度的分析确定实验室制取二氧化碳的装置。
3.学生探究活动:学生根据实验室制取气体一般考虑的因素:
A、产生的气体纯净、便于收集。B、装置简单操作容易。C、取材容易、安全无污染。从以下仪器中选择实验室制取二氧化碳所用的仪器并组装成制取二氧化碳的装置。
(1)从每组学生反馈的信息来看,他们通过讨论、反思的形式组装出了如下反应装置:
(2) 引导学生从取材途径、操作性等方面考虑,分别对以上A——F七组发生装置进行评价:
A装置简单易操作;B装置能随时控制反应的发生和停止;C、D两套装置能随时控制梵音的发生和停止,但产生的二氧化碳的量少且不易找到注射器这种材料;E装置一控制反应速率,但实验室的圆底烧瓶较少,不能满足分组实验的要求;F、G两套装置能很好地控制反应速率且所需器材是实验室常见的仪器。综合上述信息反馈,学生从我们学校的实际情况出发,最终确定选择如下两套发生装置和一套收集装置进行实验来制取二氧化碳。
发生装置 收集装置
(3) 学生开始分组实验,教师巡视,指出学生在具体实验操作过程中出现的不当的实验操作。(4) 学生实验完毕后,总结出如下检验二氧化碳和对二氧化碳验满的方法。
4.循循善诱,引导学生总结出实验室制取气体的一般思路和方法:(1)选择合理、可行的实验原理。(2)根据反应原理,确定反应物的状态和反应的条件,从而选择相应的实验装置进行操作、制取气体。(3)确定验证气体的方法。
5.反馈练习:下边的实验室制取二氧化碳的装置图右哪些错误?为什么?
6.成效与反思:通过本课题的探究与学习,学生掌握了实验室制取气体的一般思路与方法,学习的积极性也得到了很大的提高,在探究的过程中,教师优化了课堂结构,学生也体会到了成功的喜悦。我认为:本探究活动是成功的,一方面学生学会了如何探究实验,培养了学生的学科能力,另一方面有充分体现了学生的主体地位,充分调动了学生的学习热情,对以后的化学学习也充满了期望。 以上案例是我在从事中学化学实验探究性教育模式下的一个教学设计。在以后的教育教学过程中,我会不断总结、逐步完善我的探究性实验教学模式,从而不断激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,在实践中培养学生的创新精神和实践能力,使学生的科学素养得到全面提升。
参考文献:
[1] 宋心琦.有关化学实验改革的想法与建议[J].化学教育;2001年03期.
[2]刘英琦.中学化学实验创新教育的思考与实践[J].学科教育;2001年08期.
二氧化碳气体的特征范文3
关键词:温室效应;低碳经济;减排对策
中图分类号:D668 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)23-0123-04
面对全球气候变暖引起的严重后果,发达国家着力于经济增长方式转型,制定新的能源政策,倡导低碳经济,寻找经济发展的新动力。而发展中国家应对自然灾害的手段相对匮乏,更容易受到气候变暖的影响。因此,中国作为温室气体排放量最多的发展中国家,如何减少温室气体的排放以抑制气候变暖有着更加紧迫的内部需求和外部国际压力。对如此内需外患形势,本文从对内对外两角度,分析中国如何缓解外部国际压力,为经济发展赢得更大发展空间;从宏观战略到微观具体措施谈论如何减少温室气体的排放,希望能为中国保护生态环境有所帮助。
一、温室效应及其后果
人口的快速增加,城镇面积的不断扩大,森林资源的造伐比例失调,草原退化成沙漠,严重破坏了地球生态平衡,使得地球气候正经历一次剧烈的气候变化――全球变暖,而且变暖速度空前。上世纪全球气候变暖非常明显,平均气温由1899―1901年的13.88℃上升到1999―2001年的14.44℃,净增加了0.56℃,其中80%的净增加量发生在1980―2000年[1]。自1750年以来,大气中的二氧化碳已经增加了31%[2]。由于温室气体的排放和大气中含量继续增加,未来50~100年全球气候将继续向变暖的方向发展[3]。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致[4]。近百年来,中国气温上升了0.4~0.5℃;1985年以来,我国已连续出现了16个全国大范围的暖冬,1998年冬季最暖,2001年次之[5]。
气候变化将给地球生态环境带来一系列严重后果。(1)温室效应的直接灾难性后果是全球气温升高,地球日益变暖,海水受热膨胀,两极冰雪部分融化,海平面上升,淹没一些岛国、群岛和沿海地区。潮汐测量资料显示,20世纪全球平均海平面上升了0.1~0.2米,上升速率为1.0~2.0毫米/年[2]。照这样趋势发展下去,未来100~200年内,美国沿海的部分地区、欧洲的荷兰、非洲的埃及、亚洲的孟加拉、越南、马尔代夫和印度尼西亚等大量沿海国家和地区及岛屿将被海水淹没。我国上海地区也将被淹没,太湖水可能出现倒流。届时,将有数百万人流落街头,无家可归。(2)由于极地冰层融化,被冰封几十万年的史前致命病毒可能会重见天日,地球上的病虫害增加,而目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力,所以人类生命将受到严重威胁。(3)温室效应导致全球降水量时空分布不均,而且年均降水量逐渐减少,局部地区干旱严重。
二、国际应对温室效应的新举措――低碳经济①
政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第三次评估报告指出,近50年的气候变暖主要是人类使用化石燃料排放的大量二氧化碳等温室气体的增温效应造成的[8]。面对全球变暖的可怕后果,如何控制二氧化碳排放被正式列入国际谈判的议事日程,成为环境学、生态学以及经济学等学科共同关注的焦点问题。从1992年《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)签订,1997年《京都议定书》签署,到2005年该议定书正式生效,再到今年12月将在哥本哈根举行的全球气候谈判,各国将就《京都议定书》到期(2012年)以后的碳减排义务达成新协议,削减向大气中排放温室气体,保护人类的共同利益,已成为共识,低碳经济正在逐渐步入历史舞台。很多国家着力于经济增长方式转型,制定新的能源政策,倡导低碳经济,寻找经济发展的新动力。
奥巴马政府把全球变暖当作世界面临的最紧迫的挑战,并把能源改革放在其政策的优先位置上。2009年6月26日,美国众议院通过了《美国清洁能源安全法案》(亦称气候法案),其核心是能源安全和环境保护。奥巴马政府主张,不断压缩传统不利于环境的经济活动空间,建立一个新的“碳排放限制和交易制度”,来限制企业的二氧化碳排放,使用可再生新型能源取代传统化石能源。
就具体行动来讲,欧盟已把低碳经济作为未来发展方向,提出了三个20%的目标:2012年温室气体排放量比1990年减少20%,一次能源消耗量减少20%,可再生能源比重提高20%。英国政府2009年7月15日正式了名为《英国低碳转换计划》的国家战略蓝图,其最核心内容是,设定英国未来电力构成来自低碳领域――风能、波浪能、潮汐能等可再生能源以及核能,严格控制碳排放量,加快向“低碳经济”转型。为此政府出台具体刺激措施,出台了一系列节能减排措施,建立“碳预算”,提高新生产汽车的二氧化减排标准。英国是世界上第一个公布碳预算的国家,成为发展“低碳经济”的急先锋。
2009年6月,法国环境部长Jean-Louis Borloo公布了一份新气候-能源的白皮书,开始制定针对耗能产品征收碳税的方案,对那些在生产、运输中产生二氧化碳的产品征收“能源-气候”税,旨在引导法国消费者和制造商使用和提供环境友好型的产品和服务。法国政府对此立场很明确,萨科齐6月22日在议会演讲时曾表示,希望法国在碳税问题上走在最前面。加拿大也在酝酿相关政策。北欧的芬兰、瑞典、挪威和丹麦从上世纪90年代初就引进了碳税机制。日本则承诺,到2050年减排60%~80%,建立碳排放交易市场。
三、我国当前所面临的困境
作为人均收入较低的发展中国家,我国正处于经济高速增长阶段,摆脱贫困和发展经济仍是首要任务。在目前相对落后的技术水平下,我国以煤炭为主的能源结构在相当长一段时期内难以发生根本性的改变,经济发展在某种程度上仍高度依赖于能源和资源的投入。因此,未来我国温室气体排放总量将不可避免地呈增长趋势。表1显示,1995―2004年的10年间,我国经济实现了快速增长,取得巨大成就,国内生产总值增长了约2.67倍,但也付出了巨大的资源和环境代价,能源消耗总量增加了约1.55倍,二氧化碳排放量增加了约1.56倍,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。
我国近50年来的年平均降水量逐渐减少,大约平均10年减少2.9毫米,部分地区出现了暖干化趋势[2],[5]。尽管温室效应显示的影响和破坏力越来越大,但二氧化碳的减排还存在很多经济和技术上的难题。在应对气候变化的直接和间接影响方面虽然做出了一定努力,但到目前为止,还没有真正形成国内有效适应或全面应对气候变化问题的战略框架。因此,迄今为止我国只是执行《京都议定书》确定的发达国家和发展中国家在气候变化领域“共同而有区别的责任”原则。
作为最大的发展中国家,中国二氧化碳的排放量居世界第二位,仅次于美国。随着奥巴马政府新能源法案的实施,中国经济迅速发展过程中碳排放总量可能超过美国成为第一大排放国。同时,温室气体排放引起全球气候变暖,备受国际社会关注。国际上要求中国限排温室气体的国际压力将越来越大,中国难以回避温室气体排放增长限制的承诺。
四、我国应对温室效应的对策分析
1.对外策略。(1)中国应与国际社会一道,为应付全球气候变化做出不懈努力。积极参与各项国际环境问题的讨论和谈判,加强同国际社会就环境问题的沟通,积极开展“环境外交”;将我国国情纳入讨论和谈判范围,强调发达国家温室气体排放的历史责任,发展中国家的优先任务是发展经济和消灭贫困;同时考虑在一定前提条件下承担可能的相对减排义务。对于具体问题,要针对性地提出自己的建议,主动成为规则的参与者、制定者,制定多赢的新规则,使我国从一开始就处于更为有利的地位,为企业生存和经济发展创造良好的外部环境,以便为我国的经济建设赢得更多的发展空间。(2)中国应主动出击,抓住双赢点多作文章。中国当前持续、快速发展的经济状况,能为发达国家投资者带来巨大的商机和可观的回报,缓解其金融危机压力;发达国家掌握先进的节能减排和低碳技术,而中国拥有巨大的节能减排和低碳技术需求,二者正好互补互惠;在低碳技术方面与发达国家定期交流和磋商,建立与发达国家之间的合作关系,将摩擦与争议限制在可控范围之内,减弱我国限排温室气体的国际压力。
2.对内策略。(1)将应对气候变化作为中国可持续发展战略的重要组成部分,以科学发展观为统领,把节能减排作为基本国策,坚持节约发展、清洁发展、安全发展。首先,加快产业结构调整,大力发展高技术产业,坚持走新型工业化道路,促进传统产业升级,积极实施“腾笼换鸟”战略,加快淘汰落后生产工艺、技术和设备,促进设备不断更新,求得更快更好的减排效果,提高技术产业在工业中的比重。其次,推进企业清洁生产,从源头减少温室气体的产生,构建跨产业生态链,推进行业间废物循环利用,发展循环经济,促进企业能源消费的减量化利用,提高煤、石油、天然气等传统化石燃料资源的利用效率。最后,强化技术创新,要组织培育科技创新型企业,提高区域自主创新能力;加强与科研院校合作,构建技术研发服务平台,着力抓好技术标准示范企业建设;围绕资源高效循环利用,积极开展替代技术、减量技术、再利用技术、资源化技术、系统化技术等关键技术研究,突破低碳经济发展的技术瓶颈,开发太阳能、风能、水能、潮汐能、地热能等“绿色能源”。(2)利用税收、拍卖和配额等经济手段控制二氧化碳排放。通过征收二氧化碳税(简称“碳税”)的方式使排污者的外部成本内部化,以使企业减少二氧化碳的排放,达到保护环境的目的。因为温室效应对环境造成的损害程度与二氧化碳排放的数量直接相关,而与其伴随产品的价值量无关,所以最佳碳税应依据从量税征收,而不是从价税。加大对环境保护的调节力度,使得碳税政策成为真正意义上的环境专门性税收。对大量的高资源消耗行为课征碳税,使税制反映出商品和劳务的环境成本。根据资源的稀缺性、人类的依存度、不可再生资源替代品开发的成本等因素,确定和调整碳税的税率,同时考虑资源在开发利用过程中对环境的不同影响,实行差别税率,使碳税政策能反映出对采用清洁生产工艺、清洁能源进行生产的企业的鼓励和优惠。当纳税人或污染源很分散时,税收征管成本相对就高。此时,政府可以颁布一个二氧化碳排放量的综合排放限制,明确排放目标。然后,将允许的排放量基于拍卖分配给各个污染源,对于超过允许排放标准的污染源,可采取严厉的制裁,包括罚款等方法来限制;同时允许污染源将自己的排放量互相买卖。这样可以激励企业技术创新。企业可以重新设计工艺,降低排放量,将多余的法定排放量出售给其他企业,以节省生产成本。(3)加强科普宣传,提高全民节能减排意识,推动全民积极参与节能减排工作,在全国范围内推广“机动车辆限号”政策,补贴公用交通工具;政府带头,发挥节能减排表率作用。2007年,科技部组织专家研究人们日常行为的节能减排潜力,选取百姓生活中衣、食、住、行、用等6个方面的36项日常行为进行量化分析,结果表明,36项日常生活行为的年节能总量约为7700万吨标准煤,相应减排二氧化碳约2亿吨。由此可见,“全民从点滴着手、从身边做起,积极参与节能减排”是减少温室气体排放最廉价、最清洁和最快捷的一种减排手段。(4)建立一个非赢利性贷款机构,对清洁能源产业,如风能、太阳能、核能等提供资金支持,向可再生能源项目投放低利率贷款或进行贷款担保,以激励投资者在可再生能源领域的发展,对一些基础设施,如城镇园区绿化、乡村沼气池等,提供一定的信贷支持,并进行补贴。(5)鼓励退耕还林,造伐并举,还原生态环境,走经济与环境和谐发展道路;把“控制人口,计划生育”作为长期国策不变,防止地球生态环境长期处于超负荷运转状态,缓解生态环境的压力。(6)敦促环保机构制定符合中国国情的二氧化碳减排政策和方针;环保协会定期开展学术研讨,加强学者之间的交流,切实做到理论贴近现实、对现实作出指导;加强环保网站、报纸和杂志的宣传力度,增强全面节能减排意识;鼓励环保专家和学者百家争鸣、献计献策,为国家和人民排忧解难。(7)健全法制,加大监督检查执法力度,强化节能减排管理;不断完善政策,形成激励和约束机制;对高耗能企业建立有效的二氧化碳排放检测系统,防止企业偷排和虚报。
五、总结
全球气候变暖已经成为人类21世纪面临的重大挑战,二氧化碳作为全球气候变暖的元凶,减少其排放量已成为当今国际社会普遍关注的焦点问题。发达国家纷纷出台相应的减排措施,如碳税、开发新能源和低碳技术。中国作为二氧化碳排放量最多的发展中国家,由于经济结构不够合理,生产方式较粗放,对全球气候变暖有不可否认的责任,气候变暖的可怕后果使得中国面临国际减排压力越来越大。
本文从对内对外两个角度,分析了中国如何缓解国际减排压力,为经济赢得更大的发展空间;同时,加快国内的产业结构调整,发展循环经济,开发新能源,采用税收和拍卖的经济手段限制高耗能企业的温室气体排放量,设立非赢利性信贷机构为低碳技术开发提供资金支持,鼓励退耕还林和造伐并举,动员全民积极参与节能减排工作,发挥环保部门、环保协会、环保研究机构和学者聪明才智,制定符合中国国情的监督和管理制度,为中国人民和政府献计献策、排忧解难。
注释:
①低碳经济的基本思想是减少人为碳排放,以保持地球生态的碳均衡[6]。低碳经济是低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济形态的总称[7]。
参考文献:
[1]Brown L.R. Global temperature rising. http:///index.php?/indicators/C51/temperature_2002,2002.
[2]许小峰,任国玉,王守荣,张政.气候变化问题与我国的应对战略[J].中国软科学,2004,(1):23-27.
[3]秦大河,丁一汇.中国西部环境变化的预测[M].北京:科学出版社,2002.
[4]秦大河,王绍武,董光荣.中国西部环境特征及其演变[M].北京:科学出版社,2002.
[5]丁一汇.气候变化问题的科学认识[OL].http:///cn/NewsInfo.asp?NewsId=3746,2002-9-18.
[6]DTI (Department of Trade and Industry).UK Energy White Paper:our energy future―creating a low carbon economy,London:TSO,2003.
[7]冯之浚,牛文元.低碳经济与科学发展[J].中国软科学,2009,(8):13-19.
二氧化碳气体的特征范文4
关键词:信息技术;信息素养
中图分类号:G434 文献标识码:A 文章编号:1671-7503(2014)13/15-0086-02
美国教育技术CEO论坛曾在报告中指出:“21世纪的能力素质应该包括基本学习技能(读写算)、信息素养、创新思维能力、人际交往与合作精神、实践能力等。”其中,信息素养中包含信息意识、信息能力和信息应用等方面,信息素养的重点为信息内容、信息传播和信息分析,也包含信息检索以及评价这些方面。人们通过信息技术获取信息、加工信息、表达信息,更好地利用信息技术为自己的学习和生活服务,人们需要通过完善的调查分析方法、熟练的信息技术、准确的鉴别和推理进行发展。信息素养就是一种信息能力的表现,信息技术作为一种工具,以借信息技术之术来培养学生的信息素养是信息技术教学的最高目标。教师在教学中坚持以学生的发展为本,学科知识可以弱化,而更应注意引导学生如何迅速、准确运用信息技术工具去解决问题,特别是需要让学生把技术作为获取信息、加工信息以及为解决问题而服务的工具,注重将信息技术的学习与其它学科教学进行融合,在“春风细雨”中培养学生的信息素养,让学生的信息素养悄然成长。信息技术教学中教师可以更多地去关心学生的情感发展,与学生进行直接对话和沟通,掌握学生思想动向。那么,在实际教学中如何组织实施呢?下面以“表格数据的图形化加工”为例来具体进行描述。
苏教版高中信息技术基础必修教材中对“表格数据的图形化加工”一课的课程标准要求是:了解信息表达方式的多样性;掌握图表制作方法;认识图表的作用及适用范围;能根据图表分析数据,明确图表与产生该图表的工作表数据之间的关系,主要是让学生体验表格中数据之间的图形化关系,发现并理解事物的性质、特征以及其变化规律。确定了教学目标后,教者把本节课与低碳生活的内容结合起来,整节课以碳排量为主线,通过分析二氧化碳的排放量,让学生学会制作图表并能总结出不同类型的图表适用的场合,让图表成为帮助他们更好地分析和表达数据的有效工具,从而让学生真正认识到温室气体的危害;树立学生保护地球、低碳减排的观念,学生通过数据之间的图形化关系,发现和理解事物的性质、特征及其变化的规律。
创设情境,引入新课:播放“温室效应”视频。
(设计意图:通过视频播放,创设情境。视频中指出温室气体是引起全球气候变暖的罪魁祸首,会产生严重的后果。引导学生展开讨论,研究其危害,共同分析温室气体的主要成分。)
过程一:引导学生关注全球二氧化碳排放量数据,查看2012年全球碳排放量最多的国家和地区。
文字:
[ 2012年中国二氧化碳的排放量为99.6亿吨,人均碳排放量为6.6吨;美国二氧化碳的排放量为56.96亿吨,人均碳排放量为17.2吨;欧盟二氧化碳的排放量为39.16亿吨,人均碳排放量为7.3吨;印度二氧化碳的排放量为24.92亿吨,人均碳排放量为1.8吨。]
(设计意图:通过比较让学生发现图表能更有效地反映数据之间的直观比较,更容易发现和理解事物的性质、特征及其变化规律。以此激发学习动机,让学生主动去学习三种常见图表。)
过程二:创建图表,任务驱动。打开“2001-2008年中国碳排放量”工作薄,在“碳排量”表中制作反映“2001-2008年中国碳排放量”变化趋势的图表,图表类型自选(可参照教学视频操作)。
(设计意图:学生按照自己的想法选择合适的图表,教学中学生一般会选择柱形图或折线图,要求学生理解选择该图表类型原因并共同分析制作折线图,掌握制作方法,进行信息分析。从图表中可以分析出2001-2008年中国的碳排量持续增长,2001-2003年增长速度较快,2004-2006年增长缓慢,2007-2008年增长速度又有所提高。引导学生准确运用信息技术工具,分析信息的本质及变化规律。)
过程三:绿色行动, 低碳生活。日常生活中我们自己也会排放二氧化碳吗?通过视频《你的碳排放量有多少?》算一算自己的碳排放量。如图示例“碳足迹计算”工作薄,在“碳足迹计算器”工作表中按要求计算出自己一年的二氧化碳排放量。表中的衣、食、住、行、用的碳排放量已经关联到 “我的二氧化碳排放量”工作表中。并选择合适的图表,将“我的二氧化碳排放量”用图表表示出来。可以参考注释部分,填写衣、食、住、行用一年大致的使用量。了解全班学生衣食住行用具体碳排量情况。
二氧化碳气体的特征范文5
关键词:对比 新旧知识 实验 结构模型
新课程改革提出化学教学要以有效教学为指导,追求教学有效果、有效率,而对比法是实现教学有效果、提升学生科学素养的重要方法之一。所谓对比,就是将事物进行对照比较,确定各种事物之间的异同点,探寻事物间内在规律及联系的一种思维方法。化学教学中合理运用对比法,不仅能使学生准确理解物质的本质特征,把握物质间的异同点,区分相近物质,而且还能使学生更好地温故知新,使零散的知识系统化、杂乱的知识条理化、课堂教学效果明显化,使学生收到事半功倍的学习效果,真正做到“在对比中学,在快乐中成长”。
一、新旧知识对比
初接触新知识,学生的认识会有些含糊,为了加深理解、提高认识,教学过程中可以巧妙地与有关的旧知识进行对比,让学生在对比中掌握理解新知识。
比如,学生已经学习过二氧化碳的化学性质,知道澄清的石灰水能与二氧化碳反应,因此在讲授氢氧化钠与二氧化碳反应时,可以将新旧知识进行对比:
(1)往盛有二氧化碳气体的软质矿泉水瓶中倒入约1/4瓶氢氧化钠溶液,立即旋紧瓶盖且振荡,矿泉水瓶变瘪。
(2)往盛有二氧化碳气体的软质矿泉水瓶中倒入约1/4瓶澄清的石灰水,立即旋紧瓶盖且振荡,矿泉水瓶变瘪,澄清的石灰水变浑浊。
学生在比较过程中不难发现:氢氧化钠与氢氧化钙既有共性:都能与二氧化碳反应生成水;又有不同之处:二氧化碳与氢氧化钠反应没有白色沉淀生成,二氧化碳与氢氧化钙反应有白色沉淀生成。经过对比,学生马上会发出疑问,寻找不同的原因。他们能够想到,现象不同是由于它们所含的金属离子不同。学生能够透过现象分析本质,同时深刻体会到了物质的结构决定物质的性质的含义。
再如,学生知道了什么叫固体物质溶液度,我在讲气体物质溶液度时列表给学生对比两者的概念,让学生从条件、标准、状态、单位四个方面进行比较,学生在比较中发现两者有共性也有不同之处,使学生充分理解了溶解度的概念。这样的对比,使旧知识得到了巩固,又使新知识在学生头脑中得到了升华。
二、实验对比
“以实验为基础”是化学学科的基本特征,在实验中探究,在体验在学习,在探究中形成学科思想和学科方法,这无疑是新课程改革所追求的。实验对比法是化学教学中较为常见的一种方法,教师或学生一分钟的实验操作可胜过教师口干舌燥在那描述三分钟。因此,我在课堂教学中尽可能利用实验对比法让学生获取化学知识,使学生对化学的学习保持可持续发展。
如在做探究分子运动的实验时,我将课本上的实验改成了对比实验:先往烧杯中加入适量的蒸馏水,再滴入几滴无色酚酞试液,溶液不变色。然后将这杯溶液分成三等份,分别倒入标有A、B、C的3个小烧杯中:(1)在A烧杯中滴入几滴浓氨水;(2)用1个大烧杯把B烧杯和盛有浓氨水的小烧杯罩在一起;(3)把C烧杯放在大烧杯外。观察A、B、C三个烧杯内溶液是否变色。学生观察到A、B烧杯内的溶液变成了红色,而C烧杯内溶液不变色。
通过实验(1)让学生知道了使酚酞试液变红色的是浓氨水而不是蒸馏水,实验(2)与实验(3)的对比能充分说明分子在不停地运动。通过现象的对比,学生体会到了化学的神奇魅力,感受到了探究的乐趣和成功的喜悦。
又如,在探究实验室制取二氧化碳药品的实验中,我改成了三个对比实验:(1)碳酸钠与稀盐酸反应;(2)石灰石与稀硫酸反应;(3)石灰石或大理石与稀盐酸反应。
实验(1)反应速率太快了,不利于收集;实验(2)反应速率太慢且反应很快停止;只有实验(3)反应速率适中。
通过实验的对比,让学生真正认识到了实验室制取二氧化碳为什么选用石灰石或大理石与稀盐酸反应。此刻我看到学生满意的笑脸,我知道这堂课是成功的。可见,这种对比实验解决了学生心中的悬念,激发了他们的好奇心和求知欲,达到了“磨刀不误砍柴工”的效果,同时能帮助学生树立严谨的思维习惯、实事求是的学习态度。
三、结构模型对比
学生在学习有机化学时,往往感觉结构抽象、难于理解。虽然新教材中给出了各种有机物的球棍模型、比例模型图片,但是利用教材中的图片让学生认识结构,效果不理想。因此,在教学中我让学生亲手建构球棍模型,并利用模型对比突出结构特点,归纳规律,理解概念,收到了良好的效果。
二氧化碳气体的特征范文6
关键词:化学实验;探究性学习;实践
《义务教育化学课程标准》指出:“将科学探究作为课程改革的突破口。”在中学化学教学中,充分开发化学实验在探究性学习中的功能,对于学生构建知识、形成科学观念、领悟科学研究方法具有重要的意义。
一、化学实验是物质知识开展探究性学习的基础
物质及其变化知识的学习如果离开实验就是无本之源。通过化学实验创设探究性学习情境,让学生经过观察、思考后总结、归纳等体验,使学生深刻、清楚、准确地认识物质及其变化的规律,增强学生的学习兴趣,强化学生的形象思维,帮助他们理解和掌握这些知识。那么,怎样充分利用化学实验引导学生进行探究性学习呢?教学中结合元物质的知识引导学生设计实验,使实验成为学生探究认识物质知识的途径。这种通过实验进行的探究性学习过程能更深刻地揭示变化规律,更有利于学生掌握化学事实。例如,义务教育课程标准实验教科书化学(人教版)第六单元课题3《二氧化碳和一氧化碳》中,二氧化碳与水反应生成碳酸,这一性质的得出是采用如下实验探究方法:将四朵紫色石蕊试液染成的干燥纸花分别喷稀醋酸、喷蒸馏水、放入干燥的二氧化碳中、喷蒸馏水后放入二氧化碳中,这一学习过程中化学实验帮助学生观察了现象,理解了物质的性质,使学生顺利突破了重点、难点,同时锻炼了学生的观察、分析能力,充分显示了化学实验在探究性学习中获取知识、认识变化规律的功能。在实验中激发问题、调动学生思维。化学实验是形象、生动、直观地创设问题情境的方法之一。例如,义务教育课程标准实验教科书化学(人教版)第十单元课题2《酸和碱之间会发生什么反应》,创设问题情境:已经知道在溶液中NaOH和HCl都是以离子的形式存在,当它们发生反应时,真正发生反应的是什么微观粒子?怎样设计实验探究这个问题?调动学生思考,并用实验证明反应后有些粒子“没有”了,有些粒子依然存在。引导学生设计实验证明:反应确实发生了;反应后溶液中仍然有带电的粒子;溶液中的粒子是什么?让学生完成实验:滴有酚酞的NaOH溶液在加入盐酸后红色消失,酚酞变色可以指示OH-的存在和减少,说明反应确实发生了,并且OH-参加了反应;反应后的溶液仍能导电,说明反应后溶液中仍然有带电的粒子,用AgNO3和HNO3检验,其中有Cl-。可见,NaOH和HCl两种溶液的中和,实际上只是H+和OH-结合生成了水。这一学习过程充分体现了化学实验启迪思维的功能。
二、化学概念、理论在化学实验探究学习中建立
化学概念、理论建立在化学实验事实的基础上,都是从化学实验事实中抽象概括出得化学本质特征,是更高层次的探究性学习,教学难度更大,更有价值。所以化学实验是在化学概念、理论教学中开展探究性学习的突破口。例如,义务教育课程标准实验教科书化学(人教版)第五单元课题1《质量守恒定律》,这个重要化学理论产生的历史过程,就能很好地体现实验对化学理论研究的重要性。学生在学习质量守恒定律的时候,教材设计了四个探究实验,通过这些实验来探究认识这一理论,才能全面、正确地建立质量守恒的知识。
三、充分开发化学实验的探究功能
探究性学习中实验教学按“问题—假设—推理—实验—结论”的程序去组织教学。结论在实验之后,是这种模式与传统实验教学模式在教学程序上的区别,更本质的区别在于:在探究性实验教学模式中,“实验”是手段,“探究”是重心。例如,义务教育课程标准实验教科书化学(人教版)第六单元课题2《二氧化碳制取的研究》课题中,先从已知的氧气制法中概括制取气体的一般思路后,向学生提供若干制取气体的相关仪器,让学生考虑,根据实验室制取二氧化碳的原理,选择怎样的仪器合适,如何设计并组装制取二氧化碳的发生装置和收集装置,阐述选择仪器的理由,选择装置的原理。经过实验检验装置的可行性后,评价装置的设计合理性,比较可能的多种方案,选择最佳装置。这一过程真正培养了学生的化学实验能力。化学实验的教学对培养学生的探究能力具有独特的条件,尽可能将传统教材中大量的验证性实验改为学生探索性实验,使学生始终处于不断探索的情境中,从而激发创新思维,培养创新能力。