《九年級化學(xué)上冊 6.3 大自然中的二氧化碳 二氧化碳的課外閱讀材料素材 （新版）魯教版（通用）.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《九年級化學(xué)上冊 6.3 大自然中的二氧化碳 二氧化碳的課外閱讀材料素材 （新版）魯教版（通用）.doc（5頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、大自然中的二氧化碳二氧化碳是大氣的污染物嗎?有人說：“二氧化碳通常不被人們認(rèn)為是大氣污染物，但實(shí)際上它也是一種污染物?！蹦阏J(rèn)為這種說法正確嗎？在大氣中，對環(huán)境質(zhì)量影響較大的污染物有總懸浮顆粒物、飄塵、硫氧化物、氮氧化物、光化學(xué)煙霧、一氧化碳等。我國首都北京的大氣首要污染物為氮氧化物和總懸浮顆粒物。這些污染物主要來自煉鐵、煉鋼、礦石粉碎、水泥制造、有色金屬冶煉、水泥制造等工業(yè)生產(chǎn)過程；還來自汽車、飛機(jī)、火車、輪船等交通運(yùn)輸工具排放的尾氣；民用設(shè)施因炊事、取暖等向大氣中排放的燃料廢氣、煤煙等也是大氣污染源。排入大氣中的二氧化碳主要來自天然氣，石油和煤等燃料的燃燒。但由于綠色植物的光合作用消耗CO2

2、，因此大氣中CO2的含量基本上保持不變，一般約穩(wěn)定在0.03（體積分?jǐn)?shù)）左右；又因?yàn)镃O2直接存在于人類、動(dòng)物、植物在生命活動(dòng)過程中的攝入物和排出物之中，因此CO2通常不被人們認(rèn)為是一種大氣污染物。但在實(shí)際上，CO2也是一種污染物。當(dāng)空氣中CO2的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到1%時(shí)，就會(huì)使人呼吸加快；達(dá)到2%時(shí)，就會(huì)使人感到輕度不適；達(dá)到3%時(shí)，有明顯的不舒適感；達(dá)到4%時(shí)，會(huì)感到呼吸困難，意識遲鈍；達(dá)到5%時(shí)，會(huì)感到難以忍受；達(dá)到10%時(shí)，可引起窒息、死亡。所以大氣中的CO2污染應(yīng)該受到人們的重視。近些年來，由于天然氣、石油、煤等燃料消耗量的急劇增多，大量的CO2排放到空氣中；又由于種種原因，能夠吸收CO2

3、的森林面積在不斷減少，草場退化嚴(yán)重，土地荒漠化加劇，致使空氣中的CO2含量不斷增大。在地球大氣層中的CO2等氣體能夠吸收地面輻射熱，從而使大氣溫度升高，對地球起到保溫作用，被稱為溫室效應(yīng)。這種溫室效應(yīng)會(huì)破壞高空中的臭氧層，引起全球氣候轉(zhuǎn)暖，并干擾地球上的氣態(tài)平衡，給人類帶來嚴(yán)重的后果，如嚴(yán)重的旱澇災(zāi)害，對農(nóng)、牧、漁業(yè)產(chǎn)生不良的影響等。因此有效地控制CO2的排放量，保持大氣中CO2的含量，穩(wěn)定全球氣候是一項(xiàng)急迫的任務(wù)。自燃界中的二氧化碳循環(huán)地球的“新陳代謝”是在地下熱動(dòng)力的幫助下由進(jìn)來的太陽輻射推動(dòng)的。生物圈的兩大循環(huán)是水文循環(huán)和生物地球化學(xué)循環(huán)。水文循環(huán)由于受到太陽引起的溫度梯度和森林蒸發(fā)蒸騰

4、作用的驅(qū)動(dòng)，對水的分布以及它的蒸發(fā)和沉淀產(chǎn)生影響。生物地球化學(xué)循環(huán)使必要的元素產(chǎn)生循環(huán)，尤其是碳、氮、磷和硫，主要由活的生物為了獲得（開始）和釋放（后來）這些元素而利用的太陽能的驅(qū)動(dòng)。碳和水以及太陽能是植物生存的根本，植物是所有動(dòng)物賴以生存的食物。地球上的一切生命都是以碳一個(gè)多變的元素為基礎(chǔ)的。在動(dòng)物、植物以及它們派生出來的礦物燃料中，碳原子的鏈或環(huán)給有機(jī)分子提供了中心框架，碳也作為二氧化碳?xì)怏w存在于大氣層中，溶解于海洋、固體灰?guī)r炭酸鹽沉淀物以及礦物燃料中。有機(jī)物的腐爛，動(dòng)植物的燃燒和呼吸，都會(huì)自然而然地將二氧化碳散發(fā)到空中。與此同時(shí)，由于植物的光合作用以及海洋壑，使得它一直不斷地離開大氣層。

5、這此自然形成的過程年復(fù)一年地相互保持平衡，可是，自從地球有生命以來，大氣層中二氧化碳的數(shù)量已經(jīng)大幅度地下降了，而埋葬在地球表面下的數(shù)量相應(yīng)地有所提高。在生物圈中循環(huán)的活性碳大約有4萬千兆噸（Gt=10億噸），大氣層、植物和海洋表層，這是活性循環(huán)碳構(gòu)成的三個(gè)主要來源，每一種都在600Gt1000Gt。動(dòng)物生命只需小小的1Gt2Gt。地表土中有轉(zhuǎn)移很慢的1500Gt的碳，在深海中有更慢的3800Gt。除了所有這些自然循環(huán)的碳外，當(dāng)它們遠(yuǎn)離了早期的地球大氣層后，還有大量的碳儲備下來，不是在沉淀的碳巖層中，就是在礦物燃料（據(jù)估計(jì)有10000Gt）中，這對本章節(jié)來說意義重大。因此，通過燃燒“礦物”燃料，

6、我們釋放出二氧化碳以及很久以前被最初的植物生命分離出來的太陽能。燃燒使得含有能量的碳?xì)浠衔镉袡C(jī)分子轉(zhuǎn)化為碳、氫以及很少量的氮氧化物，即二氧化碳、水蒸氣和一氧化二氮。在生物圈碳循環(huán)絕對平衡的自然交換中，每年大概有100Gt的碳從陸地資源（主要是植物）轉(zhuǎn)移到大氣層中，反之亦然。另外，大概由于浮游植物群落的光合作用，導(dǎo)致了大部分的海洋的攝入，有90Gt在海洋和大氣層之間朝雙向移動(dòng)。（在流通的過程中，我們也許會(huì)非常吃驚地發(fā)現(xiàn)海洋中產(chǎn)生的光合作用和在陸地上產(chǎn)生的一樣多。）可是，現(xiàn)在人類的活動(dòng)每年給大氣層凈增3Gt碳。這一切都是由于我們?nèi)紵V物燃料（6Gt）以及其他的生物量，尤其是森林（1Gt2Gt）釋

7、放出來的碳所形成的，其中大概有一半以上目前被地球的海洋和森林“壑”所吸收。二氧化碳由于其穩(wěn)定性，它對氣候變化這一主題非常重要。不像其他歷時(shí)長久的受熱量限制的氣體，二氧化碳不會(huì)分解。于是，升高的大氣層二氧化碳含量在人為的散發(fā)物減少后仍能持續(xù)很久。如果所有這樣的散發(fā)物在2000年中能停止，那么地球上的氣溫可能會(huì)持續(xù)上升到2025年左右（因?yàn)榉e壓的能量釋放出熱），之后，由于過多的二氧化碳在大氣層中長時(shí)間地慢慢漂移，大多數(shù)那一溫度的過多釋放物在2100年仍會(huì)存在。通過比較，如果過多釋放的甲烷在2000年停止，那么甲烷將會(huì)在20年內(nèi)消散，大概到2050年其對溫度的影響才會(huì)完全消散。二氧化碳無毒，為什么它

8、可使動(dòng)物致死動(dòng)物不能在二氧化碳里生存，這并不是因?yàn)槎趸加卸荆且驗(yàn)樵诙趸祭?，?dòng)物得不到維持呼吸所必須的氧氣，因而窒息而死。在地下室、山洞里，有時(shí)會(huì)積存著大量的二氧化碳?xì)怏w，人們?nèi)绻涣粜倪M(jìn)入那里，由于二氧化碳和空氣一樣都是無色無嗅的氣體，會(huì)在不知不覺中發(fā)生窒息的危險(xiǎn)。因此，在進(jìn)入這些地方的時(shí)候，應(yīng)該先用燃著的蠟燭來試驗(yàn)，如果蠟燭熄滅，說明那里積存有大量二氧化碳?xì)怏w，必須設(shè)法先通風(fēng)，然后才能進(jìn)去。 1.試設(shè)計(jì)家庭化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明碳酸飲料中的二氧化碳存在。提示 將碳酸飲料中的二氧化碳?xì)怏w導(dǎo)入到盛有石灰水的容器中，以檢驗(yàn)二氧化碳的存在。2.人體吸入的空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約占0.03%，而呼

9、出的氣體中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)約占4%。怎樣用實(shí)驗(yàn)證明呼出氣體中的二氧化碳含量比吸入空氣中的二氧化碳含量高。3調(diào)查報(bào)告：結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，查閱資料，試寫出氧氣和二氧化碳在自然界中的循環(huán)報(bào)告。4討論：二氧化碳是如何造成溫室效應(yīng)的？溫室效應(yīng) 大氣中的二氧化碳濃度增加，阻止地球熱量的散失，使地球發(fā)生可感覺到的氣溫升高，這就是有名的“溫室效應(yīng)”。破壞大氣層與地面間紅外線輻射正常關(guān)系，吸收地球釋放出來的紅外線輻射，就像“溫室”一樣，促使地球氣溫升高的氣體稱為“溫室氣體”。二氧化碳是數(shù)量最多的溫室氣體，約占大氣總?cè)萘康?.03%，許多其它痕量氣體也會(huì)產(chǎn)生溫室效應(yīng)，其中有的溫室效應(yīng)比二氧化碳還強(qiáng)。二氧化碳與人體健

10、康二氧化碳本身沒有毒性，但當(dāng)空氣中的二氧化碳超過正常含量時(shí)，對人體會(huì)產(chǎn)生有害的影響。所以，在人群密集的地方，應(yīng)注意通風(fēng)換氣。在進(jìn)入一些可能會(huì)含有二氧化碳?xì)獾牡胤街埃瑧?yīng)該檢驗(yàn)?zāi)抢锏亩趸嫉暮?，看是否?huì)威脅到人的健康。表: 二氧化碳對人體健康的影響空氣中二氧化碳的體積分?jǐn)?shù)（%）對人體的影響1感到氣悶、頭暈、心悸45感到氣悶、頭痛、眩暈6使人神志不清、呼吸停止，以致死亡。瑞士科學(xué)家：二氧化碳過多不能促進(jìn)樹木生長過多的二氧化碳并不能促進(jìn)樹木的生長瑞士科學(xué)家的新發(fā)現(xiàn)，質(zhì)疑二氧化碳濃度增加可以促進(jìn)樹木生長的理論。有觀點(diǎn)認(rèn)為，空氣中的二氧化碳增加后，植物光合作用所需的重要原料更為充足了，更利于植物生長

11、，而當(dāng)樹木生長更快的同時(shí)，它們也會(huì)大量吸收空氣中的二氧化碳。但瑞士科學(xué)家最新的研究數(shù)據(jù)顯示，這個(gè)理論可能是錯(cuò)誤的。數(shù)年前，科學(xué)家們就在瑞士巴塞爾附近的森林中制造了一個(gè)森林環(huán)境，人為增加二氧化碳的含量。通過幾年的連續(xù)研究數(shù)據(jù)顯示，該區(qū)域內(nèi)的樹木并沒有比其他地區(qū)的樹木生長更快。實(shí)驗(yàn)小組負(fù)責(zé)人，植物學(xué)家克里斯蒂安科勒爾表示，不少學(xué)術(shù)界以及政界人物傾向于相信：隨著空氣中二氧化碳濃度增加，未來地球的綠化水平也會(huì)增加，而現(xiàn)在是時(shí)候?qū)@一理論提出挑戰(zhàn)了。這位瑞士巴塞爾大學(xué)的教授強(qiáng)調(diào)，空氣中二氧化碳增加除了能引起溫室效應(yīng)外，不會(huì)給人類的環(huán)境帶來任何好處。指望通過自然界自身的機(jī)制來削減大氣中過多的二氧化碳，行不

12、通?？评諣柦榻B，實(shí)驗(yàn)在一塊占地500平方米的森林中進(jìn)行。其中種植著數(shù)十棵已經(jīng)生長成熟的落葉科樹木，實(shí)驗(yàn)小組將該區(qū)域封閉，并注入了純二氧化碳?？茖W(xué)家在每年6個(gè)月的樹木生長季節(jié)里，每天都向該地區(qū)噴灑2噸從工業(yè)廢氣里收集的二氧化碳。按科學(xué)家計(jì)算，該區(qū)域內(nèi)二氧化碳的含量達(dá)到530個(gè)ppm，是正常情況下的1.5倍。為了將其他干擾因素排除在外，研究小組對樹木的選擇上十分小心，他們選擇了數(shù)個(gè)正在生長期內(nèi)的樹木品種，而被選擇作為實(shí)驗(yàn)對象的樹木還都必須是沒有受到過人工因素干擾的。此外，研究人員還仔細(xì)記錄了樹木的年輪以作參考。來自英國牛津大學(xué)的植物學(xué)家雅溫迪馬赫禮通過在熱帶雨林中25年的研究，認(rèn)為空氣中二氧化碳含量增加可以促進(jìn)植物生長。此次對于瑞士科學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，馬赫禮表示，現(xiàn)在得出一個(gè)公認(rèn)結(jié)論為時(shí)尚早，應(yīng)該在熱帶雨林繼續(xù)類似實(shí)驗(yàn)?？评諣栒J(rèn)同這一做法：“這是唯一能知道空氣變化對地球植物影響的辦法?！倍趸嫉膶?shí)驗(yàn)室制法 課外探究-家庭小實(shí)驗(yàn)：取一只小燒杯（或耐熱玻璃杯），杯底立放一支蠟燭，點(diǎn)燃蠟燭。再加入一些堿面（主要成分碳酸鈉），沿?zé)谕鶡械谷胍恍┌状祝ê幸欢康拇姿幔?，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請解釋你觀察到的所有現(xiàn)象。答案：堿面與醋酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳不支持燃燒，故會(huì)將燃著的蠟燭熄滅。