温室效应探究课Word文档格式.docx
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3、以学生探究过程为重心：
从研究的专题确定，到研究的过程设计、研究方法的运用及结果的文字表达，由学生在教师的指导下探究独立完成，教师所作的一切指导，要围绕学生的探究性学习进行。
结合班级特点，教师精心设计调查研究内容，启发学生发现问题，激发探究学习的热情，引导学生质疑、调查和辩论，对不同素质不同情况的学生要因材施助。
4、小组奖励：
以小组为单位考评，对进步大的小组和个人进行奖励。
（1）课题一：
关于“温室效应及温室气体”研究
第一步：
回顾哥本哈根世界气候大会，由此提出问题。
第二步：
产生温室效应的原因，温室气体种类。
（2）课题二：
关于“温室效应的正面影响与负面影响”研究
讨论温室效应是杞人忧天还是刻不容缓？
对气候，海平面，生物，人类社会等的影响？
（3）课题三：
关于“温室效应的控制对策”研究
第一步从9月20日中国同意与欧盟合作减少碳排放引出话题
第二步如何控制排放量。
减少温室气体。
材料．
1温室效应及产生的原因
材料一
导致温室效应产生的原因可以归结为：
自然原因和人为原因两
大类。
1自然原因。
主要包括海洋、陆地、火山活动、太阳活动、自然变率等，不少科学家还把气候变暖归结为大气候条件。
地球逐渐变暖是地球大气自身调节的结果。
“1自地球形成以后，不同地质时期气候呈现出一定的规律性，一定幅度的气温波动是正常的，目前地球正处于“增温期”。
如中国海南岛小东海礁区的滨珊瑚岩心长3m，反映近百年（1890～1990年）的温度变化，即20世纪50年代前升温，50～80年代降温，80年代后升温。
太阳本身提供的能量变化或者地球接收到的太阳能量发生变化都会影响到地球气候系统的变化。
丹麦国家太空中心认为，由于帮助形成云层的部分宇宙射线被太阳的较强磁场阻挡，导致了地球温度的升高。
从十年至百年的长时间尺度分析，影响气候长期波动的主要因子是太阳辐射。
俄罗斯天文学家HabibulloAbdussamatov还认为长期上升的太阳辐射是造成地球变暖的原因。
再就是厄尔尼诺现象造成全球气候异常。
中高纬地区冬季气温与厄尔尼诺现象发生具有一致性，即厄尔尼诺现象发生当年冬季气温低、翌年也低。
2人为原因。
主要表现在三个方面：
第一，排放有害气体。
“温室效应”是目前大气增温的根源。
人类进步、经济发展、工业化程度越来越高，大量焦烧矿物能源导致大气中二氧化碳和稀有气体（如C地、氮氧化合物、氯氟烃化合物等）有害气体逐年增加。
如大气中二氧化碳：
的浓度从上世纪中叶到现在递增了10％左右：
氟烃气体在排放的温室气体中已占到20％以上。
cH4含量已达六亿多吨，比300年前高出一倍多。
“这些气体具有强烈吸收地面辐射的能力，形成“温室效应”，造成低层大气增温。
第二，改变地表状况。
人类盲目开荒，过度放牧、滥砍森林，造成了地表植被的严重破坏。
当前全世界森林正在以600万一800万公顷的速度递减，”1森林急剧减少不仅使大片土地开始荒漠化，而且削弱了光合作用，导致大气中温室气体CG的有增无减，从而间接的起到了增温的作用。
第三，释放大量的废热。
自然状态下，大气中热量收支基本是平衡的，其均温保持稳定，而人类活动却破坏了这一平衡。
化石燃料所产生的各种温室气体和大量人为热排放到大气中．日积月累，气温就会因此而升高。
根据熵增的原理，人类的一切工业生产活动都是不可逆的过程，其中产生的废热也是难以再回收利用的，并且这一部分热量就是造成系统熵增的那部分废热。
材料二
在大气中有些含量十分微小，却会对气候造成相当程度影响的气体，这些气体擅长吸收长波辐射但不吸收短波辐射，它们允许约50％太阳短波辐射能量穿过地球大气，这些能量会被地表吸收；
地表在吸收这些能量后，本身会放出长波辐射，但这些由地表或大气放出的长波辐射却会被上述气体吸收，并且再将之放射出来，使得地表及对流层温度升高。
在夜晚。
这些气体继续放射长波辐射，地面就不会因为缺乏太阳的加热而变得太冷。
因此我们称这些气体为“温室气体”，它们的影响则称为“温室效应”。
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。
假若没有大气层，地球表面的平均温度不会是现在适宜的15℃，而是十分低的一18℃。
这就是说温室效应使地表温度提高了33℃。
有了温室效应，地球才保持了相对稳定的气温，从而使生命世界繁衍生息，兴旺发达。
不论地表和大气内的物理过程如何复杂，进入与离开大气中的辐射能量之间必须保持平衡。
这种平衡一旦被破坏，可以通过地球表面温度的升高来恢复。
造成这种辐射平衡破坏的主要因子是人类活动引起的大气中温室气体的增加，由此造成的地表温度的进一步增加被称为增强的温室效应。
这种增强的温室效应实际上是由于人类活动引起的附加在自然温室效应之上的一种温室效应，虽然其量值比自然温室效应小得多，但其增暖作用的意义是非常重大的。
材料三
“温室效应”是由于大气中二氧化碳、甲烷、氮氧化合物等气体含量增加．使全球气温升高的现象。
空气原有组成中，二氧化碳的体积分数一直保持在O．03％不改变，这个恒定的组成，具有调节地球气温的功能。
如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低20℃。
但是，如含量过高，就会使地表大量热量不能
散发出去，地球就仿佛捂在一口锅里，使地面温度升高。
另一方面，由于过分追求经济效益，对森林乱砍乱伐，造成全球森林以惊人的速度消失。
每分钟消失的森林面积，相当于36个足球场。
植被被破坏了，减少了将二氧化碳转化为有机物和氧气的条件。
再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成和转化的动态平衡，从而导致地球气温发生改变。
除二氧化碳外，甲烷、氮的部分氧化物、氢氟碳化物、全氟化碳和六氟化碳也会导致温室效应，只不过二氧化碳的危害更大。
2温室气体种类及来源
大气中起温室作用的气体称为温室气体，温室气体占大气层不足1％。
大气层中主要的温室气体有二氧化碳（CO。
）、甲烷（CH。
）、一氧化二氮（N：
O）、氯氟碳化合物（CFCs）及臭氧。
大气层中的水气虽然是“天然温室效应”的主要原因，但普遍认为它的成份并不直接受人类活动所影响。
1二氧化碳（C02）
由于大量使用煤、石油、天然气等石化燃料，全球的二氧化碳正以每年约60亿t的数量增加。
二氧化碳是造成温室效应的主要气体，吸收红外线辐射，影响大气平流层中CO2的浓度。
2氟氯碳化合物（CFCs）
目前以CFc-11，CFC一12，CFC一13为主，使用于冷气机、电冰箱的冷媒，电子零件清洁剂、发泡剂，是造成温室效应的气体。
吸收红外线辐射，影响平流层中0。
的浓度。
3甲烷（CH4）
有机体发酵及物质不完全燃烧的过程会产生甲烷，主要来源于天然湿地（沼泽、苔原等）、水稻田、反刍动物、煤炭开采、海洋湖泊和其他生物活动场所、CH；
水合物的失稳分解等。
吸收红外线辐射，影响对流层中O。
及OH的浓度，影响平流层中O。
和H。
0的浓度，产生C0。
。
4氮氧化合物
由燃烧石化燃料、微生物及化学肥料分解所排放。
吸收红外线辐射，影响大气平流层中氮氧化合物的浓度。
5臭氧
来自汽机车等所排放的氮氧化物及碳氢化合物，经光化学作用而产生的气体。
吸收紫外光及
红外线辐射。
人类还有许多活动也产生了许多温室效应的
气体，见表1，不同的气体对于温室效应增温效果
见表2。
表1
人类活动产生温室效应的气体人类活动产出气体
石油、煤等石化原料的燃烧二氧化碳（C02）
农业活动甲烷（cH4）、氮氧化合物（N0，）
工业制成品氟氯碳化物（CFC）
物质燃烧氮氧化合物（NO。
）
工厂、汽车排放的氮氧化合物臭氧
及碳水化合物经过光所合成
表2
不同的气体对于温室效应增温效果气体增温效应（以二氧化碳作为基准）
二氧化碳（C02）1
甲烷（CH4）10
氮氧化合物100
臭氧1000
氟氯碳化物（CFC）10OOO
注：
水蒸气也具有部份增温效应
3温室效应增强后的危害
1）气候转变，全球变暖
人类活动使温室效应日益加剧，以至于影响气候。
自工业革命以来，资源与能源大量消耗，特别是煤、石油、天然气等物质的燃烧导致C0。
含量增加。
目前全球平均温度比l000年前上升了O．3～O．6℃。
而在此前一万年间，地球的平均温
度变化不超过2℃。
联合国机构还预测，由于能源需求不断增加，到2050年，全球平均气温将上升1．5～4．5℃。
2）海平面升高
假若“全球变暖”正在发生，有两种过程会导致海平面升高：
第一种是海水受热膨胀令海平面上升；
第二种是冰川和南极洲上的冰块溶解使海洋水份增加。
最新预测研究结果显示，到2100年，地球的平均海平面上升幅度介乎O．15～O．95m。
海水将淹没农田，盐水入侵将污染淡水资源，海平面上升将使洪泛和风暴潮灾害增多，改变海岸线和海岸生态系统，直接威胁沿海地区以及广大岛屿国家人民的生存环境及社会经济发展。
3）对生物多样性的影响
1））对温热带生物多样性的影响
由于气温持续升高，北温带和南温带气候区将向两极扩展，气候的变化必然导致物种迁移。
许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。
所以，许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。
只有分布范围广泛，容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。
2））对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响
湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统，然而它们也会受到气候变暖的威胁。
温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。
在未来的50～100年中，海平面将升高o．15～0．95m，甚至更高。
海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落，同样会对珊瑚产生极大危害，由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。
全球变暖，还威胁地球上其他生物，在哥本哈根大会举行期间，世界野生动物保护协会公布了一份受全球变暖影响的动物的名单，分别是：
火烈鸟、麦哲伦企鹅、麝牛、白唇猪、北美画眉、中国西藏的藏羚羊、缅甸伊诺瓦底江河豚、旅鼠、北极露脊鲸等，由于全球变暖，生存空间越来越小，数量急剧减少。
温室效应的影响
温室效应引起的全球交暖将给地球环境带来一系列严重后果：
1海水受热膨胀，冰盖融解，海平面上升。
如果地球表面温度按现在的速度持续升高发展，至U2050年全球温度将上升2"
C～4℃，南北极地冰山将大面积融化，导致海平面不断上升，一些岛屿国家和沿海城市沙滩的海水冲蚀速率将加快、地下淡水也会被上升的海水推向更远的内陆地方，更严重的后果是整个城市将被淹没，其中包括几个著名的国际大城市：
纽约、上海、东京和悉尼。
世界银行
的一份报告显示，即使海平面只小幅上升l米．也足以导致5600万发展中国家的人民沦为难民。
预期由1900—2100年地球的平均海平面上升幅度介乎0．09米~O．88米之间。
“1
2地球上病虫害增加，史前致命病毒将重新出现。
温室效应引起或加剧了一些传染病的流行。
以痰疾为例，过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番，现在全世界每年约有5亿人得痰疾，其中200多万人因此丧命。
“同时，全球气温上升令极地冰层融化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，由于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的威胁。
3地球气候反常，海洋风暴增多。
许多人看过美国电影《后天》，
对其中所描绘的全球气候异常所带来的灭顶之灾感到恐慌，然而近几年地球上所出现的天灾似乎预示这一天的来临并不遥远。
如2008年我国就出现了罕见的雪灾，20个省份受到不同程度的低温、雨雪、冰冻灾害的影响。
五百年一遇的热带风暴“纳尔吉斯”5月初重创缅甸，风灾共夺走逾13万条人命。
几乎全球所有地域都遭到气候反常的不同程度的影响。
全球降雨量重新分配，引起洪涝灾害、干旱和
沙漠面积的不断增大。
如果二氧化碳的浓度达到目前的2倍将会导致两种后果：
一是大气中水蒸气含量增加；
二是低气压的频度和范围会发生变化，从而引起降雨量发生变化。
这就意味这部分地区会暴雨成灾，洪水泛滥。
像北美的中部、中国的南部、地中海沿岸地区等地区，另一方面会出现严重缺水的危险，如亚热带地区降雨量减少。
此外，温度的升高会增加水分的蒸发，这对地面上水源的运
作带来了压力。
4新的冰川期来临。
南极冰盖的融化使得大量淡水注入海洋，海水被稀释，浓度降低。
“大洋输送带”将不断减缓，小到一定程度，全球的温度调节会紊乱。
暖流不能到达寒冷海域，而寒流不能到达温暖海域。
全球温度降低，新的冰河时代将会来临。
北半球大部被冰封，一阵接着一阵的暴风雪和龙卷风将横扫大陆。
大气圈、水圈、生物圈的平衡被彻底打乱，大自然的“终极”调节机制便启动——一切归于起点。
4对人类生活的影响
1经济的影响
全球有超过一半人口居住在沿海100公里的范围以内，其中大部份住在海港附近的城市区域。
因此，海平面的显著上升对沿岸低洼地区及海岛会造成严重的经济损害，例如：
加速沿岸沙滩被海水的冲蚀、地下淡水被上升的海水推向更远的内
陆地方。
2农业的影响
实验证明，在C0。
高浓度的环境下，植物会生长得更快速和高大。
但是，“全球变暖”会影响大气环流，继而改变全球的雨量分布及各大洲表面土壤的含水量。
由于未能清楚了解“全球变暖”对各地区性气候的影响，对植物生态所产生的转
变亦未能确定。
3水循环的影响
全球降雨量可能会增加。
但是，地区性降雨量的改变则不可预知。
某些地区可有更多雨量，但有些地区的雨量可能会减少。
此外，温度的升高会增加水分的蒸发，这对地面上水源的运用会带来压力。
4人类健康的影响
研究认为，气温与人的死亡率之间呈U型关系，在过冷和过热条件下的死亡率都将增加，最低死亡率处于16～25℃的温度范围内，人类为适应预测的21世纪的气候变化将付出重大代价。
对人类生存、生物繁衍、环境的稳定造成巨大的影响
人类生活在一个气温相对恒定的环境中，随着二氧化碳浓度的增高，地球上温度会越来越高，高到一定的程度，人类便无法生存下去。
同时。
由于气温的升高，导致南北极冰雪融化，据记载，在2007到2009年夏天，北极冰盖消融达到有记录以来的最小体积，而且这几年，南极也是有记录以来最温暖的时期，世界上几乎所以的冰川都在消融退缩。
大量冰川的融化，使全球海面大幅上升，降水过程也将增加，而且分布不均匀，从而导致全球生态系统的改变。
另一方面，由于北极冰层的融化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日。
二氧化碳本身也会直接或间接的威胁人类的健康。
二氧化碳排放过多可能导致莱姆病。
污染空气后诱发和增加哮喘，同时造成肺病，当然也可能增加肺癌和其他癌症的发病率。
（三）使水资源短缺形势加剧
地球上水的总量并不小，但人类生活和生产需要的淡水资源却仅占全球总水量的O．0342％左右。
目前全球有26个国家的3亿人口已经面临缺水的威胁，另有4亿人口用水的速度超过水资源更新的速度。
全球气候变暖，使冰川加速融化．冰川面积和冰川储量进一步减少，进而对以冰川融水为主要来源的河川径流产生较大的影响。
（四）使湿地生态环境更加脆弱
湿地生态系统，作为陆地和水体的交接处，具有丰富的生态功能和生产能力，湿地区域是生物多样性的关键地区，同时它还具有自然净化天然水及存储和排放地下水的功能。
全球变暖这一气候变化可以改变地区的降水与蒸发的类型。
致径流量减少。
主要以地下水储存的淡水量减少，湿地水源就短缺，造成湿地面积萎缩。
另一方面，空气中增加的二氧化碳又会加快湿地植物的光合作用效率，进一步加快蒸发速率，对湖泊等湿地的水质带来恶劣影响。
（五）导致土地荒漠化更加严重
土地荒漠化是指在不利的自然条件下和认为不合理开发利用土地的条件下，土地发生沙化、石质化，以及土壤发生次生盐渍化、贫瘠化、污染等的总称。
目前，全球荒漠化土地面积几乎等于俄罗斯、加拿大、美国和我国国土面积的总和．而且每年以5—7万平方公里的速度扩大。
而温室效应使气温升高。
造成水份蒸发强，将加强土地荒漠化。
同时，全球气候变暖．会造成粮食生产面Il缶巨大威胁，20世纪60年代末，非洲撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。
由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。
控制对策
毋庸置疑，温室效应的增强进程对生物多样性将造成强大冲击。
控制温室效应，保护湿地，减缓全球气候变暖，是世界各国面l临的重大课题。
1控制大气中C0。
的排放量减缓全球气候变暖的根本对策是全球参与控制大气中C02的排放量。
为此，在国际上应达成共识，即从政治上和技术上控制C0。
的排放量。
1法律上
制定旨在限制C0。
排放的政府和国际的规定，签订各种国际公约。
如1992年在巴西召开的联合国发展和环境大会的“气候公约”，要求占全球CO：
排放总量80％的发达国家到2000年将其CO：
排放量降至1990年的水平。
其次采用经济手段，提高易排放C0：
的能源价格和对超标排放课税等。
2技术上
第一，提高能源的生产效率和使用效率。
采取措施促进节能技术的进一步开发及普及，扩大新能源利用的可能性，推进物资再循环，延长产品寿命，完善公共交通体系等。
第二，改善能源结构。
主要措施是扩大天然气、液化石油气的使用比例，开发煤层气资源，既可以减少甲烷排放所引起的温室气体增加，又可以替代煤炭等高含碳燃料，减少碳排放。
第三，鼓励迅速发展和使用清洁能源及可再生能源发展高效价廉、适用的脱硫、除尘、洁净煤技术，同时也需采取措施大力发展水力、风力、太阳能及核能等可再生能源。
第四，停止大部分氟氯化碳（CFCs）的生产并开发回收已投入使用的CFCs，允许冰箱生产厂根据现有的技术、工艺、装备以及产供销渠道、国际合作背景等条件，选择不同替代方案。
第五，减少森林砍伐，植树造林，改良农业生产方法。
森林吸收C0。
能力很强，是生态环境的根本。
加速天然林保护工程，退耕还林，发展生态农业。
第六，人工吸收COz。
在一些工业过程中，用人工方法吸收C0z。
例如日本学者提出在吸收剂中使用沸石对火山发电中排出的C0：
做物理式吸收，或使用胺化学溶剂进行化学吸收。
第七，向海中施铁。
美国学者提出向海中施铁，可使海生植物大量繁殖，从而达到大量吸收C02的目的。
2加强湿地保护，减缓温室效应
全球气候变暖、海平面升高势必会淹没沿海地区的湿地群落。
森林资源的过度砍伐、植被破坏导致水土流失加剧、江河湖泊泥沙瘀积，也使湿地资源遭受了严重破坏，其生态功能也严重受损，导致其吸收环境中CO。
的能力减弱。
湿地与人类的生存、繁衍、发展息息相关，是自然界最富生物多样性的生态景观和人类最重要的生存环境之一，它不仅为人类的生产、生活提供多种资源，而且具有巨大的环境功能和效益，在抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀、促淤造陆、美化环境等方面具有不可替代的作用，被誉为“地球之肾”。
保护湿地，保护生态环境，就是保护我们人类自己。
因此，应做到以下几
点：
加大湿地保护的宣传力度，提高公众湿地保护意识；
完善湿地法制体系，把湿地保护与利用纳入法治轨道；
健全协调管理机制，加强各部门间协调与合作；
多方筹措资金，增加湿地保护的资金投人；
加强湿地科研，为湿地环境保护提供科技支持；
加强湿地环境监测，完善湿地生态环境监测体系。
材料2
（一）减少原料煤的使用
1．源头控制。
通过选煤．可除去煤炭中的灰分和杂质，达到节煤，提高煤的燃烧效率。
作为发电原料，目前煤所发电量占全世界总发电量的66％。
如果使用的这么多煤都能应用洁净煤技术，达到减少排放c02的目的的可能性将大大提高。
2．改造设备．降低排量。
将旧的工业锅炉改造成循环流化床锅炉。
3．尽量减少煤电厂发电
（1）用水力发电代替燃煤发电。
水力发电无污染，发电成本低，水资源可再生利用，水能储藏总量大。
中国是世界上水利资源最丰富的国家，可开发量约为3．78亿Kw，截止到2009年我国水电装机总容量将达1．9亿Kw。
（2）用风力发电代替燃煤发电。
风能作为一种清洁的可再生能源，其储藏量巨大，全球风能约为2．74×
109Mw，其中可利用的风能为2x107Mw，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，目前，科学家在原有风力发电的基础上，对高空风力进行研究，科学家估计，在据地面500M至12000M的高空中，有足够世界使用的风能，如果这些风能能够全部转变为电能，则可以满足全世界百倍的电力需求，最理想的高空风力资源刚好位于人口稠密地区，比如北美东海海岸和中国沿海地区。
（3）其他发电方式代替燃煤发电。
像太阳能发电、核发电、生物发电等，都能取代燃煤发电。
从而减少对cO，的排放。
（二）回收排放的二氧化碳
1．化学法。
采用吸收分离的方法用吸收剂吸收二氧化碳。
2．物理法
（1）水洗法。
该法应用最早，流程最简单，运行可靠，溶
剂水廉价易得。
但能耗高。
（2）低温甲醛法。
有水洗法的优点，但能耗较水洗法低。
（3）膜分离法。
利用各种气体在薄膜材料中的渗透率不同来
实现分离。
用于二氧化碳，分离的膜分离器有中空纤维管束和螺旋卷板式
两种。
目前该分离法必须与其他分离工艺结合使用，而且此法主要用于二氧化碳，的含量在70％一80％的情况下，该法节能、回收率高，但对于二氧化碳，含量较低的气源（60％以下），回收纯度不高。
（三）日常生活中，尽量减少二氧化碳的排放
选择把空调室外机装在阴凉处或配遮阳棚，定期清洗空调，将空调设置在除湿模式工作，比制冷式省电。
使用节能灯，节能荧光灯比白炽灯省电75％到80％，假如全球都换掉老式白炽灯泡，每年可减少7亿吨二氧化碳等气体的排放最使用较少产生二氧化碳的天然气和可再生能源，尽量使用再循环的材料和节能的材料，尽量买再生的合成物品，用手帕代替纸巾，拒绝
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