時(shí)間:2023-01-04 20:02:58
序論:在您撰寫(xiě)二氧化碳年中總結(jié)時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
【關(guān)鍵詞】二氧化碳排放 排放 現(xiàn)狀 對(duì)策
中國(guó)二氧化碳排放量于2006年超過(guò)美國(guó),位居世界第一,而且近幾年來(lái)中國(guó)的二氧化碳排放量持續(xù)增加,2012年全年排放量達(dá)到8106.43百萬(wàn)噸。中國(guó)曾承諾將采取有效措施減少二氧化碳排放,并于2030年前停止增加二氧化碳的排放量。在實(shí)施減排任務(wù)同時(shí)對(duì)中國(guó)二氧化碳排放現(xiàn)狀及影響因素有一個(gè)細(xì)致的了解是十分有必要的。
一、中國(guó)二氧化碳排放來(lái)源
化石能源的消耗是造成二氧化碳排放的重要原因,中國(guó)經(jīng)濟(jì)自改革開(kāi)放以來(lái)迅猛發(fā)展,其中第二產(chǎn)業(yè)1978年至2015年的平均比重達(dá)到45%,第二產(chǎn)業(yè)的能源消耗總量占到總能源消耗量的80%以上,由此推斷,第二產(chǎn)業(yè),尤其是工業(yè)部門(mén)是二氧化碳排放的重要來(lái)源。
在第二產(chǎn)業(yè)內(nèi)部,不同細(xì)分行業(yè)的二氧化碳排放量存在差異,排在前五位的分別是電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè),石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè),黑色金屬冶煉及壓延業(yè),非金屬礦物制品業(yè)和化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè),分別占到40.1%、24.2%、7.3%、6.7%和6%。
農(nóng)業(yè)活動(dòng)的二氧化碳排放量占全國(guó)二氧化碳排放總量比例較低,而且農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在相當(dāng)大的程度上能夠減少因人類(lèi)活動(dòng)造成的二氧化碳排放。但是,中國(guó)大規(guī)模的砍伐樹(shù)林、毀壞良田、破壞濕地等活動(dòng)使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的吸碳能力大幅度下降。
二、二氧化碳排放現(xiàn)狀
2000年至2012年,中國(guó)全國(guó)的二氧化碳排放總量從5389百萬(wàn)噸增長(zhǎng)至16572百萬(wàn)噸,具體來(lái)看,2000年二氧化碳排放量排在前五的省市區(qū)分別為遼寧、廣東、河北、山東和山西,到2012年二氧化碳排放總量排在前五的則分別為山東、江蘇、廣東、河北和內(nèi)蒙古,雖然排序發(fā)生了一些變化,但排在前五位的省市占比加總基本保持在35%左右,這說(shuō)明我國(guó)二氧化碳排放的集中度基本保持不變。2000年至2012年中國(guó)全國(guó)的二氧化碳平均年增長(zhǎng)幅度達(dá)到為9.81%,其中,海南、寧夏、內(nèi)蒙古、陜西、青海、山東、廣西、新疆、福建、云南、江蘇、湖南、浙江和河南大于全國(guó)的二氧化碳平均增長(zhǎng)速度,因此,這些地區(qū)的減排任務(wù)嚴(yán)峻。海南、寧夏兩地的增長(zhǎng)速度大一部分原因在于其基數(shù)小,但若不引起重視,這兩地的二氧化碳排放量將超過(guò)其他地區(qū)。此外,值得注意的是內(nèi)蒙古2012年的二氧化碳排放量已經(jīng)位居第五,若仍然保持目前的增長(zhǎng)速度,勢(shì)必會(huì)成為中國(guó)最大的二氧化碳排放地區(qū)。
從地區(qū)來(lái)看,2000年中國(guó)東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為2633百萬(wàn)噸、1757百萬(wàn)噸和999百萬(wàn)噸,比重分別為48.87%、32.60%和18.53%;2012年中國(guó)東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為7733百萬(wàn)噸、5340百萬(wàn)噸和3500百萬(wàn)噸,比重分別為46.66%、32.22%和21.12%。2000年至2012年,雖然三大地區(qū)對(duì)二氧化碳排放量的貢獻(xiàn)度排序依然為東部、中部和西部,但是東部的貢獻(xiàn)度明顯下降,中部基本保持不變,而西部的貢獻(xiàn)度明顯上升。東部、中部、西部和全國(guó)的二氧化碳排放量年平均增速為9.39%、9.71%、11.01%、9.81%,西部地區(qū)的增速明顯高于其他兩個(gè)地區(qū)和全國(guó)平均水平。
三、二氧化碳排放因素分析
人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)水平是影響二氧化碳排放的主要因素。
人口增長(zhǎng)會(huì)通過(guò)兩種方式影響二氧化碳的排放:一是人口數(shù)量的增加會(huì)使得對(duì)能源的消費(fèi)增加,進(jìn)而導(dǎo)致二氧化碳排放量的增加;二是人口的增加可能會(huì)導(dǎo)致森林、濕地、草原等生態(tài)系統(tǒng)的破壞,減少其二氧化碳的吸收能力,間接造成二氧化碳排放量的增加。
經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)影響二氧化碳排放主要通過(guò)三種途徑:規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)。規(guī)模效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放有促進(jìn)作用,而結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放有抑制作用。在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)初期,經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)主要依靠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,即擴(kuò)要?jiǎng)趧?dòng)力、資本、自然資源等生產(chǎn)要素投入量來(lái)保持經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),這會(huì)造成二氧化碳排放量的大量增加。隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,過(guò)去高污染的工業(yè)經(jīng)濟(jì)開(kāi)始轉(zhuǎn)向清潔的技術(shù)型、服務(wù)型經(jīng)濟(jì),結(jié)構(gòu)效應(yīng)對(duì)二氧化碳排放的抑制作用開(kāi)始顯現(xiàn)。另外,經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來(lái)的技術(shù)進(jìn)步也進(jìn)一步抑制了二氧化碳的排放。總結(jié)來(lái)說(shuō),二氧化碳排放與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間存在一個(gè)“倒U”型的關(guān)系,即二氧化碳排放量在初期隨著經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)而增加,當(dāng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展達(dá)到一個(gè)臨界點(diǎn)后,二氧化碳排放量隨經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而開(kāi)始減少,這就是庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)。
技術(shù)水平可以通過(guò)三大主要途徑影響二氧化碳的排放。第一,技術(shù)水平的提高可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用,這將減少化石能源的使用量,進(jìn)而減少二氧化碳的排放量;第二,技術(shù)水平的提高可增加對(duì)可再生清潔能源的利用,降低對(duì)化石能源的依賴(lài)程度;第三,隨著技術(shù)水平的不斷提高,人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式發(fā)生改變,從以能源為要素投入的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式逐漸過(guò)渡到以資本為要素投入的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式。
四、結(jié)語(yǔ)
目前中國(guó)二氧化碳排放情況依然嚴(yán)峻,西部地區(qū)是未來(lái)二氧化碳減排應(yīng)該著重注意的區(qū)域。在實(shí)行二氧化碳減排工作時(shí),要充分認(rèn)識(shí)到人口、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及技術(shù)水平對(duì)其的影響作用,將他們納入一個(gè)統(tǒng)一的工作框架,制定一系列有效措施,以此實(shí)現(xiàn)在2030年前停止增加二氧化碳排放量的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1] 韓玉軍,陸D. 經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境的關(guān)系――基于對(duì)CO_2環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線(xiàn)的實(shí)證研究[J]. 經(jīng)濟(jì)理論與經(jīng)濟(jì)管理,2009.
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關(guān)鍵詞:信息技術(shù);信息素養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G434 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-7503(2014)13/15-0086-02
美國(guó)教育技術(shù)CEO論壇曾在報(bào)告中指出:“21世紀(jì)的能力素質(zhì)應(yīng)該包括基本學(xué)習(xí)技能(讀寫(xiě)算)、信息素養(yǎng)、創(chuàng)新思維能力、人際交往與合作精神、實(shí)踐能力等。”其中,信息素養(yǎng)中包含信息意識(shí)、信息能力和信息應(yīng)用等方面,信息素養(yǎng)的重點(diǎn)為信息內(nèi)容、信息傳播和信息分析,也包含信息檢索以及評(píng)價(jià)這些方面。人們通過(guò)信息技術(shù)獲取信息、加工信息、表達(dá)信息,更好地利用信息技術(shù)為自己的學(xué)習(xí)和生活服務(wù),人們需要通過(guò)完善的調(diào)查分析方法、熟練的信息技術(shù)、準(zhǔn)確的鑒別和推理進(jìn)行發(fā)展。信息素養(yǎng)就是一種信息能力的表現(xiàn),信息技術(shù)作為一種工具,以借信息技術(shù)之術(shù)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)是信息技術(shù)教學(xué)的最高目標(biāo)。教師在教學(xué)中堅(jiān)持以學(xué)生的發(fā)展為本,學(xué)科知識(shí)可以弱化,而更應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生如何迅速、準(zhǔn)確運(yùn)用信息技術(shù)工具去解決問(wèn)題,特別是需要讓學(xué)生把技術(shù)作為獲取信息、加工信息以及為解決問(wèn)題而服務(wù)的工具,注重將信息技術(shù)的學(xué)習(xí)與其它學(xué)科教學(xué)進(jìn)行融合,在“春風(fēng)細(xì)雨”中培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng),讓學(xué)生的信息素養(yǎng)悄然成長(zhǎng)。信息技術(shù)教學(xué)中教師可以更多地去關(guān)心學(xué)生的情感發(fā)展,與學(xué)生進(jìn)行直接對(duì)話(huà)和溝通,掌握學(xué)生思想動(dòng)向。那么,在實(shí)際教學(xué)中如何組織實(shí)施呢?下面以“表格數(shù)據(jù)的圖形化加工”為例來(lái)具體進(jìn)行描述。
蘇教版高中信息技術(shù)基礎(chǔ)必修教材中對(duì)“表格數(shù)據(jù)的圖形化加工”一課的課程標(biāo)準(zhǔn)要求是:了解信息表達(dá)方式的多樣性;掌握?qǐng)D表制作方法;認(rèn)識(shí)圖表的作用及適用范圍;能根據(jù)圖表分析數(shù)據(jù),明確圖表與產(chǎn)生該圖表的工作表數(shù)據(jù)之間的關(guān)系,主要是讓學(xué)生體驗(yàn)表格中數(shù)據(jù)之間的圖形化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)并理解事物的性質(zhì)、特征以及其變化規(guī)律。確定了教學(xué)目標(biāo)后,教者把本節(jié)課與低碳生活的內(nèi)容結(jié)合起來(lái),整節(jié)課以碳排量為主線(xiàn),通過(guò)分析二氧化碳的排放量,讓學(xué)生學(xué)會(huì)制作圖表并能總結(jié)出不同類(lèi)型的圖表適用的場(chǎng)合,讓圖表成為幫助他們更好地分析和表達(dá)數(shù)據(jù)的有效工具,從而讓學(xué)生真正認(rèn)識(shí)到溫室氣體的危害;樹(shù)立學(xué)生保護(hù)地球、低碳減排的觀念,學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)之間的圖形化關(guān)系,發(fā)現(xiàn)和理解事物的性質(zhì)、特征及其變化的規(guī)律。
創(chuàng)設(shè)情境,引入新課:播放“溫室效應(yīng)”視頻。
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)視頻播放,創(chuàng)設(shè)情境。視頻中指出溫室氣體是引起全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)?,?huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)討論,研究其危害,共同分析溫室氣體的主要成分。)
過(guò)程一:引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注全球二氧化碳排放量數(shù)據(jù),查看2012年全球碳排放量最多的國(guó)家和地區(qū)。
文字:
[ 2012年中國(guó)二氧化碳的排放量為99.6億噸,人均碳排放量為6.6噸;美國(guó)二氧化碳的排放量為56.96億噸,人均碳排放量為17.2噸;歐盟二氧化碳的排放量為39.16億噸,人均碳排放量為7.3噸;印度二氧化碳的排放量為24.92億噸,人均碳排放量為1.8噸。]
(設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)比較讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)圖表能更有效地反映數(shù)據(jù)之間的直觀比較,更容易發(fā)現(xiàn)和理解事物的性質(zhì)、特征及其變化規(guī)律。以此激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),讓學(xué)生主動(dòng)去學(xué)習(xí)三種常見(jiàn)圖表。)
過(guò)程二:創(chuàng)建圖表,任務(wù)驅(qū)動(dòng)。打開(kāi)“2001-2008年中國(guó)碳排放量”工作薄,在“碳排量”表中制作反映“2001-2008年中國(guó)碳排放量”變化趨勢(shì)的圖表,圖表類(lèi)型自選(可參照教學(xué)視頻操作)。
(設(shè)計(jì)意圖:學(xué)生按照自己的想法選擇合適的圖表,教學(xué)中學(xué)生一般會(huì)選擇柱形圖或折線(xiàn)圖,要求學(xué)生理解選擇該圖表類(lèi)型原因并共同分析制作折線(xiàn)圖,掌握制作方法,進(jìn)行信息分析。從圖表中可以分析出2001-2008年中國(guó)的碳排量持續(xù)增長(zhǎng),2001-2003年增長(zhǎng)速度較快,2004-2006年增長(zhǎng)緩慢,2007-2008年增長(zhǎng)速度又有所提高。引導(dǎo)學(xué)生準(zhǔn)確運(yùn)用信息技術(shù)工具,分析信息的本質(zhì)及變化規(guī)律。)
過(guò)程三:綠色行動(dòng), 低碳生活。日常生活中我們自己也會(huì)排放二氧化碳嗎?通過(guò)視頻《你的碳排放量有多少?》算一算自己的碳排放量。如圖示例“碳足跡計(jì)算”工作薄,在“碳足跡計(jì)算器”工作表中按要求計(jì)算出自己一年的二氧化碳排放量。表中的衣、食、住、行、用的碳排放量已經(jīng)關(guān)聯(lián)到 “我的二氧化碳排放量”工作表中。并選擇合適的圖表,將“我的二氧化碳排放量”用圖表表示出來(lái)。可以參考注釋部分,填寫(xiě)衣、食、住、行用一年大致的使用量。了解全班學(xué)生衣食住行用具體碳排量情況。
關(guān)鍵詞植樹(shù)造林;全球氣候變暖;影響;作用;措施
1全球氣候變暖的影響
全球氣候變暖將給地球和人類(lèi)帶來(lái)復(fù)雜的影響,既有正面的,也有負(fù)面的。例如,隨著全球溫度的升高,副極地地區(qū)也許將更適合人類(lèi)居??;在適當(dāng)?shù)臈l件下,較高的二氧化碳濃度能夠促進(jìn)光合作用,從而使植物具有更高的固碳速率,使植物生長(zhǎng)增加,即二氧化碳的增產(chǎn)效應(yīng),這是全球變暖的正面影響。但是與正面影響相比,全球氣候變暖對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的負(fù)面影響將更為巨大和深遠(yuǎn)。例如,由于氣候變暖的影響,珠穆朗瑪峰的頂峰下降了1.3m。祁連山冰川縮減危及河西走廊:近年來(lái),祁連山冰川融化比20個(gè)世紀(jì)70年代減少了大約10億m3,冰川局部地區(qū)的雪線(xiàn)正以年均2.0~2.6m的速度上升。
1.1海平面上升
過(guò)去的100年中海平面上升了14.4cm,我國(guó)上升了11.5cm。海平面升高的原因,主要是海水的熱膨脹作用,當(dāng)海洋變暖時(shí),海平面則升高。全球升溫會(huì)引起地球南北兩極的冰山融化,這也是造成海平面上升的主要原因之一。
1.2對(duì)動(dòng)植物的影響
氣候是決定生物群落分布的主要因素,氣候變化能改變一個(gè)地區(qū)不同物種的適應(yīng)性并能改變生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部不同種群的競(jìng)爭(zhēng)力。自然界的動(dòng)植物,尤其是植物群落,可能因無(wú)法適應(yīng)全球氣候變暖的速度而作適應(yīng)性轉(zhuǎn)移,從而慘遭厄運(yùn)。以往的氣候變化(如冰期)曾使許多物種消失,未來(lái)的氣候?qū)⑹挂恍┑貐^(qū)的某些物種消失,而有些物種則從氣候變暖中得到益處,其棲息地可能增加,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和天敵也可能減少。例如,揚(yáng)子鱷只能生活在宣城、涇縣和南陵等地,如果北界線(xiàn)北移,揚(yáng)子鱷可能會(huì)自然絕種。
1.3對(duì)農(nóng)業(yè)的影響
一年中溫度和降水的分布是決定種植何種作物的主要因素,溫度及由溫度引起降水的變化將影響到糧食作物的產(chǎn)量和作物的分布類(lèi)型。氣候的變化曾經(jīng)導(dǎo)致生物帶和生物群落空間(緯度)分布的重大變化。如公元800—1200年,北大西洋地區(qū)的平均溫度比現(xiàn)在高1℃,使玉米在挪威種植成為可能;但到了公元1500—1800年,西歐出現(xiàn)小冰川期,平均氣溫只比現(xiàn)在低1~2℃,造成了挪威50%的農(nóng)場(chǎng)棄耕,冰島的農(nóng)業(yè)耕種活動(dòng)則幾乎全部停止。除此之外,全球氣候變暖還會(huì)使高溫、熱浪、熱帶風(fēng)暴、龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害加重。因此,全球氣溫升高后,世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布狀況將會(huì)有很大變化。
1.4對(duì)人類(lèi)健康的影響
人類(lèi)健康取決于良好的生態(tài)環(huán)境,全球氣候變暖將成為影響22世紀(jì)人類(lèi)健康的一個(gè)主要因素。極端高溫將對(duì)22世紀(jì)人類(lèi)健康造成極大困擾,主要體現(xiàn)為發(fā)病率和死亡率增加,尤其是瘧疾、淋巴腺絲蟲(chóng)病、血吸蟲(chóng)病、鉤蟲(chóng)病、霍亂、腦膜炎、黑熱病、登革熱等傳染病將危及熱帶地區(qū)和國(guó)家,某些目前主要發(fā)生在熱帶地區(qū)的疾病可能隨著氣候變暖向中緯度地區(qū)傳播。
2森林在氣候變化中發(fā)揮的作用
針對(duì)導(dǎo)致氣候變化的兩大主要因素,國(guó)際社會(huì)在應(yīng)對(duì)氣候變化中,正在采取2項(xiàng)戰(zhàn)略措施:一是直接減排。即通過(guò)工業(yè)、能源領(lǐng)域的技術(shù)改造,提高能源利用效率,來(lái)減少二氧化碳等溫室氣體排放;二是間接減排。即通過(guò)以森林為主體的生物吸收大氣中的二氧化碳,將已排放到大氣中的溫室氣體吸收固定下來(lái),以達(dá)到減少大氣中溫室氣體含量的目的[1]。在2項(xiàng)戰(zhàn)略措施中,直接減排十分重要,必須長(zhǎng)期堅(jiān)持;而通過(guò)森林來(lái)實(shí)現(xiàn)間接減排,成本低、易施行、綜合效益大,是目前應(yīng)對(duì)氣候變化最經(jīng)濟(jì)、最現(xiàn)實(shí)、最有效的重要途徑。
2.1森林是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫(kù)
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,因其具有吸收二氧化碳、放出氧氣的特殊功能,而被稱(chēng)為“地球之肺”。森林以其巨大的生物量?jī)?chǔ)存著大量的碳,是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫(kù)[2]。據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)估算:全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中約儲(chǔ)存了2.48萬(wàn)億t碳,其中1.15萬(wàn)億t碳儲(chǔ)存在森林生態(tài)系統(tǒng)中。2000年,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)又發(fā)表報(bào)告指出,森林面積占全球面積的27.6%,森林植被的碳儲(chǔ)量約占全球植被的77%,森林土壤的碳儲(chǔ)量約占全球土壤的39%,森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量占陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的比例為57%。
2.2森林是最經(jīng)濟(jì)有效的吸碳器
森林通過(guò)光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣,把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定下來(lái),這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為碳匯。科學(xué)研究表明:林木每生長(zhǎng)1m3,平均吸收二氧化碳1.83t,放出氧氣1.62t。全球森林對(duì)碳的吸收和儲(chǔ)量占全球每年大氣和地表碳流動(dòng)量的90%。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家研究指出,在中國(guó)種植1hm2森林,每?jī)?chǔ)存1t二氧化碳的成本約為122元人民幣,這與非碳匯措施減排每1t碳成本高達(dá)數(shù)百美元形成了鮮明反差。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算:一個(gè)20萬(wàn)kW機(jī)組的煤炭發(fā)電廠每年約排放87.78萬(wàn)t二氧化碳,可與3.2萬(wàn)hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消;1駕波音777飛機(jī)從北京到上海來(lái)回旅程約4h,1d進(jìn)行1個(gè)來(lái)回,1年約排放28032t二氧化碳,可與1000hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消;1輛奧迪A4汽車(chē)1年的二氧化碳排放量約為20.2t,可與0.7hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消。
2.3森林固碳已經(jīng)成為緩解氣候變化的根本措施之一
恢復(fù)和保護(hù)森林作為減排的重要措施,受到了國(guó)際社會(huì)的高度重視,并被寫(xiě)入了《京都議定書(shū)》。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)在2010年的第四次全球氣候變化評(píng)估報(bào)告中指出:與林業(yè)相關(guān)的措施,可在很大程度上以較低成本減少溫室氣體排放并增加碳匯,從而緩解氣候變化。目前,許多發(fā)達(dá)國(guó)家已在實(shí)行森林間接減排。如,日本承諾減排6%,其中3.9%由森林固碳間接減排,2.1%由工業(yè)直接減排。圍繞后京都議定書(shū)的國(guó)際談判,許多國(guó)家和國(guó)際組織都在積極推動(dòng)森林間接減排政策的制定,以進(jìn)一步發(fā)揮森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中的特殊作用。
3我國(guó)傳統(tǒng)植樹(shù)造林的弊端
建國(guó)以來(lái),我國(guó)營(yíng)造的大量人工林已成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需木材的主要來(lái)源,并對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。但隨著時(shí)間的推移,大面積營(yíng)造單一樹(shù)種的造林方式,逐漸顯露出弊端。
人工林在我國(guó)占有十分重要的位置,它不僅是經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需木材的主要來(lái)源,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境也起著重要的作用。多年來(lái)我國(guó)對(duì)營(yíng)造人工林十分重視,目前全國(guó)人工林的面積大約有4139萬(wàn)hm2,其中大多數(shù)是用材林,防護(hù)林只占很少部分??偨Y(jié)我國(guó)幾十年來(lái)營(yíng)造人工林的作法,有些很明顯的特點(diǎn):人工林主要分布于山區(qū)和重要河流的中上游;樹(shù)種以針葉樹(shù)為主,全國(guó)人工林針葉樹(shù)占68%、闊葉樹(shù)占32%,而南方各省針葉樹(shù)的比例更大,在90%以上,而且集中連片,大面積連片種植單一樹(shù)種、品種的人工林在很多地方都可以看到。南方一些杉木產(chǎn)區(qū)縣,杉木人工林面積占森林總面積的70%~80%。有些平原地區(qū)還存在著單一無(wú)性系連片造林的狀況。這些人工林采伐后又常常更換同一樹(shù)種,造成多代連作。隨著時(shí)間的推移,我國(guó)人工林的營(yíng)造方法顯露出不少弊端,目前已造成許多不良后果。
除了病蟲(chóng)害的嚴(yán)重威脅外,單一樹(shù)種和成片連作造成地力嚴(yán)重衰退,這已在杉木、桉樹(shù)、柳杉及落葉松人工林中有明顯表現(xiàn)。杉木人工林由于土壤肥力下降,2代和3代20年內(nèi)人工林損失蓄積量30~45m3/hm2。在花崗巖發(fā)育的土壤上地力衰退情況更為嚴(yán)重。天然森林的植被是復(fù)雜而多樣化的,一個(gè)山坡上可以出現(xiàn)多種森林植被類(lèi)型。任何一片森林都是多樹(shù)種混交,如貴州梵凈山的栲樹(shù)林,參與構(gòu)成喬木層的就有182種,整個(gè)森林有4個(gè)層次構(gòu)成,維管束植物有407種。這種環(huán)境為多種生物提供了棲息地,也使森林具有涵養(yǎng)水源等多種功能。但現(xiàn)在單一樹(shù)種或少數(shù)幾個(gè)樹(shù)種的大面積人工林,由于生物多樣性嚴(yán)重下降,林區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化,森林各種功能與生產(chǎn)力得不到充分發(fā)揮,森林的適應(yīng)能力和穩(wěn)定性也大大下降。造成生態(tài)環(huán)境惡化與生物多樣性嚴(yán)重下降。
4科學(xué)植樹(shù)造林的措施
4.1營(yíng)造由多樹(shù)種組成的混交林
首先要轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊挠^念,特別是領(lǐng)導(dǎo)者的認(rèn)識(shí),科學(xué)地對(duì)待植樹(shù)造林,每個(gè)工程都要因地制宜做好規(guī)劃,適地適樹(shù),采用多樹(shù)種營(yíng)造各種方式的混交林,逐漸恢復(fù)自然界豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)[3]。因經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求是多方面的,經(jīng)濟(jì)林同樣不能搞單一品種,其不能適應(yīng)多方面的需要。
4.2提高造林工程的科技含量
植樹(shù)造林是一項(xiàng)科學(xué)性很強(qiáng)的工程,不能認(rèn)為造林是簡(jiǎn)單的挖坑栽樹(shù),高標(biāo)準(zhǔn)的造林工程,從前期規(guī)劃到選種育苗、培育養(yǎng)護(hù),每個(gè)環(huán)節(jié)都要有先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)方法做支撐[4]。另外,還應(yīng)改進(jìn)人工林的育林方法。目前采用的高強(qiáng)度林地清理、整地等措施既不經(jīng)濟(jì),也不符合生態(tài)系統(tǒng)管理的要求,要逐漸推廣不煉山或整地造林,提倡局部撫育和割草撫育,以減少水土流失。人工林的密度應(yīng)適當(dāng)降低,使人工林形成多層結(jié)構(gòu)的森林群落,這樣才有利于人工林多種功能的發(fā)揮,提高人工林維護(hù)地力穩(wěn)定性的能力。
4.3提倡封山育林
還應(yīng)充分利用自然力發(fā)展森林,保護(hù)好現(xiàn)有的次生闊葉林。我國(guó)南北方的用材林基地,都存在著許多天然更新能力很強(qiáng)的次生闊葉林,這些次生闊葉林樹(shù)種組成多,群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)力高,對(duì)保護(hù)物種資源有重要價(jià)值。要營(yíng)造這些森林并非易事,但如果采取保護(hù)或封山育林措施,營(yíng)林效果將會(huì)很好。
5參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:碳排放 燃油 船舶 減排
據(jù)統(tǒng)計(jì),2013年中國(guó)超過(guò)美國(guó)成為世界第一大貨物貿(mào)易國(guó),同時(shí)也向大氣中排放了100億噸二氧化碳,占全球總排放量近1/3,人均碳排量超過(guò)歐盟。在被許多國(guó)家詬病的同時(shí),中國(guó)政府也在為減少碳排放不懈的努力。中國(guó)船級(jí)社的《內(nèi)河船舶能效設(shè)計(jì)指數(shù)(EEDI)評(píng)估指南》中船舶能效的評(píng)估,即是以碳排放量作為批判船舶能效等級(jí)的依據(jù)。可以預(yù)測(cè)未來(lái)以碳排放為指標(biāo)的船舶碳排放政策將會(huì)出臺(tái)。如何減少碳排放,提高燃油利用率,正成為航運(yùn)企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
內(nèi)河船舶柴油機(jī)燃油供給系統(tǒng)
內(nèi)河船舶的主機(jī)供油系統(tǒng)大致可以分為三種方式。第一種方式是通過(guò)設(shè)置在燃油單元上的三通轉(zhuǎn)換閥將輕重柴油輸送到主機(jī)中,與大部分海船的供油模式相同。第二種方式是輕柴油不經(jīng)過(guò)燃油單元,直接進(jìn)入主機(jī)的進(jìn)油總管,只有重柴油經(jīng)過(guò)燃油單元再進(jìn)入主機(jī)系統(tǒng)。第三種方式是船舶僅使用輕柴油,供油系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單,是通過(guò)高置油箱,利用重力作用將燃油送入噴油泵。內(nèi)河船舶中使用第三種方式的最多,因?yàn)閮?nèi)河船舶噸位普遍較小,其耗電量和蒸汽消耗量都很少,沒(méi)有設(shè)置鍋爐或加熱系統(tǒng),增設(shè)鍋爐及加熱系統(tǒng)不僅增加了設(shè)備管理負(fù)擔(dān)而且增加了成本。
碳排放的計(jì)算
現(xiàn)代船舶的主柴油機(jī)及發(fā)電用柴油機(jī)所用燃料主要為柴油。為節(jié)省開(kāi)支,船運(yùn)企業(yè)通常使用重柴油作為主機(jī)的主要燃料,由于黏度大,在冬天或較寒冷的條件下,會(huì)使用鍋爐等產(chǎn)生的蒸汽使重油產(chǎn)生足夠的流動(dòng)性。發(fā)電機(jī)一般使用輕柴油作為燃料。隨著技術(shù)的進(jìn)步及環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),現(xiàn)在已有船舶使用LNG與柴油混合燃料的動(dòng)力設(shè)備,但船舶上應(yīng)用較少,以后可能會(huì)越來(lái)越多。不管是重柴油或是輕柴油,它們的含碳量都是固定的,與氧氣燃燒產(chǎn)生二氧化碳。其產(chǎn)生的二氧化碳量與其消耗的燃料量成正比關(guān)系。所以,要計(jì)算碳排放量,只要通過(guò)燃油消耗量乘以一個(gè)比例系數(shù)即可得出,這個(gè)比例系數(shù)被稱(chēng)作二氧化碳排放因子。當(dāng)然,存在燃油與氧氣的不充分燃燒情況,我們暫且不考慮此因素。因此,認(rèn)為燃料燃燒與燃燒過(guò)程無(wú)關(guān),僅與燃料中碳的含量有關(guān)。根據(jù)上述定義,二氧化碳的排放因子可以通過(guò)下式表述:
二氧化碳排放因子=燃料含碳量×氧化率×44/12 (1)
其中燃料碳含量=燃料平均碳含量/燃料的平均發(fā)熱量。下表為常見(jiàn)燃料碳含量的缺省值。
表1 常見(jiàn)燃料碳含量的缺省值
燃料類(lèi)型 潛在排碳系數(shù) 氧化率 二氧化碳排放因子
汽油 18.9 98 18.5
柴油 20.2 98 19.8
燃料油 21 98 20.6
計(jì)算燃料氧化后轉(zhuǎn)化為二氧化碳的方法有很多種,下面僅介紹一種有代表性的。該計(jì)算公式根據(jù)上述說(shuō)明的,基于燃料的消耗量和二氧化碳的排放因子得出:
二氧化碳排放量=∑(燃料消耗量×二氧化碳排放因子) (2)
其中燃料消耗量中的燃料可以是柴油、汽油或其它燃料(如液化石油氣);二氧化碳排放因子與燃料含碳量和氧化率有關(guān)。
由(1)、(2)兩式綜合可以得出燃料燃燒時(shí)碳排放量的計(jì)算公式:
二氧化碳排放量=(44×燃油消耗量×燃油含碳量×碳的氧化率)/12
目前船舶上大多使用柴油,即重柴油或是輕柴油,下面只論述柴油的二氧化碳排放量。燃油的含碳量近似認(rèn)為與市場(chǎng)所售的燃油種類(lèi)有關(guān)。由于船舶到港或駛離碼頭等情況時(shí),柴油機(jī)會(huì)變負(fù)荷,加上柴油機(jī)的老化和燃油黏度的變化,都會(huì)使柴油機(jī)的噴油泵霧化效果變差,反應(yīng)到公式中即是碳的氧化率變化。在理論計(jì)算中,一般認(rèn)為燃油中的碳全部轉(zhuǎn)化為二氧化碳,即碳的氧化率取1。所以,理論計(jì)算得出二氧化碳排放量的值通常都會(huì)比實(shí)際測(cè)得的值稍大,此類(lèi)理論計(jì)算與實(shí)際測(cè)得值相比稍大的結(jié)果在相關(guān)資料中也可以看出。
內(nèi)河船舶減排優(yōu)化方案
1、影響碳排放的因素
通過(guò)上述討論,船舶的碳排放只與燃油的消耗量有關(guān)。出于節(jié)約成本和環(huán)保的考慮,內(nèi)河船舶要減少二氧化碳的排放,就要減少船舶的油耗。內(nèi)河船舶油耗增加的因素主要有:
1.1淺水效應(yīng)
當(dāng)船舶在淺水區(qū)時(shí),船體受到阻力增加,使船舶能耗增加,在同樣航速下比在深水航道要燃燒更多的燃料。設(shè)船舶在直流航道深水區(qū)受到的阻力為R,船舶在淺水航道受的阻力為RS,則有如下關(guān)系:RS=KS?R 。其中KS為船舶阻力換算系數(shù),其表達(dá)式為:
式中h為航道水深;T為船舶吃水;V為船舶實(shí)際航速。
1.2狹窄航道
船舶行駛在狹窄航道中時(shí),船舶的兩弦距岸距離變短,船體與水流之間的摩擦隨之增加。另外狹窄航道容易產(chǎn)生擁水現(xiàn)象,進(jìn)而增加船舶的額外阻力。設(shè)船舶在深水航道中受到阻力為R,相同航速下狹窄水道船舶受到的阻力為:RN=KN?R,式中RN為狹窄航道阻力,KN為阻力換算系數(shù)。KN表達(dá)式為:
式中為船舶方形系數(shù);n為航道過(guò)水?dāng)嗝嫦禂?shù)(航道過(guò)水?dāng)嗝媾c船舶橫向中剖面入水面積之比)。
1.3彎曲航道
當(dāng)船舶駛過(guò)彎曲的航道時(shí),如果偏至航道一側(cè)會(huì)產(chǎn)生岸推、岸吸現(xiàn)象,船舶會(huì)受到額外的阻力。該附加阻力的大小與船舶在航道中的位置和速度有關(guān),公式為:Rb=Kb?R
式中Rb為船舶在彎曲的航道中受到的阻力;Kb為阻力換算系數(shù)(Kb>1,Kb與彎道半徑和V2有關(guān));R為船舶在深水航道中受到的阻力。
2、碳排放的減排措施
通過(guò)上述,得知船舶二氧化碳的排放不僅與柴油機(jī)的燃燒效率、選用的燃料有關(guān),還與船舶的使用有關(guān),如船舶在狹窄水道、淺水效應(yīng)、彎道引起船舶阻力增加均會(huì)增加船舶的油耗,進(jìn)而增加二氧化碳的排放。
彎曲航道引起的阻力增加,不僅與船速有關(guān),還與彎道半徑有關(guān)。船舶在駛過(guò)彎道時(shí),除了降低速度外,還應(yīng)采取以下措施降低阻力:
2.1順流過(guò)彎
船舶順流通過(guò)彎曲航道時(shí),應(yīng)使船舶保持在航道的中線(xiàn)位置上,根據(jù)彎道的彎勢(shì)及水流速度,以較低的航速和較小的舵角平緩轉(zhuǎn)向,盡量保持船舶跡線(xiàn)與水流方向一致。
2.2頂流過(guò)彎
在船舶頂流過(guò)彎道的時(shí)候,船舶應(yīng)靠近凹岸一側(cè)航行,根據(jù)水流速度的大小,調(diào)整合適的舵角,順著凹岸側(cè)轉(zhuǎn)彎的彎勢(shì)連續(xù)平滑轉(zhuǎn)向,盡可能的讓船首尾的連線(xiàn)與水流方向一致。
總結(jié)
關(guān)鍵詞植樹(shù)造林;全球氣候變暖;影響;作用;措施
1全球氣候變暖的影響
全球氣候變暖將給地球和人類(lèi)帶來(lái)復(fù)雜的影響,既有正面的,也有負(fù)面的。例如,隨著全球溫度的升高,副極地地區(qū)也許將更適合人類(lèi)居住;在適當(dāng)?shù)臈l件下,較高的二氧化碳濃度能夠促進(jìn)光合作用,從而使植物具有更高的固碳速率,使植物生長(zhǎng)增加,即二氧化碳的增產(chǎn)效應(yīng),這是全球變暖的正面影響。但是與正面影響相比,全球氣候變暖對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的負(fù)面影響將更為巨大和深遠(yuǎn)。例如,由于氣候變暖的影響,珠穆朗瑪峰的頂峰下降了1.3 m。祁連山冰川縮減危及河西走廊:近年來(lái),祁連山冰川融化比20個(gè)世紀(jì)70年代減少了大約10億m3,冰川局部地區(qū)的雪線(xiàn)正以年均2.0~2.6 m的速度上升。
1.1 海平面上升
過(guò)去的100年中海平面上升了14.4 cm,我國(guó)上升了11.5 cm。海平面升高的原因,主要是海水的熱膨脹作用,當(dāng)海洋變暖時(shí),海平面則升高。全球升溫會(huì)引起地球南北兩極的冰山融化,這也是造成海平面上升的主要原因之一。
1.2對(duì)動(dòng)植物的影響
氣候是決定生物群落分布的主要因素,氣候變化能改變一個(gè)地區(qū)不同物種的適應(yīng)性并能改變生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部不同種群的競(jìng)爭(zhēng)力。自然界的動(dòng)植物,尤其是植物群落,可能因無(wú)法適應(yīng)全球氣候變暖的速度而作適應(yīng)性轉(zhuǎn)移,從而慘遭厄運(yùn)。以往的氣候變化(如冰期)曾使許多物種消失,未來(lái)的氣候?qū)⑹挂恍┑貐^(qū)的某些物種消失,而有些物種則從氣候變暖中得到益處,其棲息地可能增加,競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手和 天敵也可能減少。例如,揚(yáng)子鱷只能生活在宣城、涇縣和南陵等地,如果北界線(xiàn)北移,揚(yáng)子鱷可能會(huì)自然絕種。
1.3對(duì)農(nóng)業(yè)的影響
一年中溫度和降水的分布是決定種植何種作物的主要因素,溫度及由溫度引起降水的變化將影響到糧食作物的產(chǎn)量和作物的分布類(lèi)型。氣候的變化曾經(jīng)導(dǎo)致生物帶和生物群落空間(緯度)分布的重大變化。如公元800—1200年,北大西洋地區(qū)的平均溫度比現(xiàn)在高1 ℃,使玉米在挪威種植成為可能;但到了公元1500—1800年,西歐出現(xiàn)小冰川期,平均氣溫只比現(xiàn)在低1~2 ℃,造成了挪威50%的農(nóng)場(chǎng)棄耕,冰島的農(nóng)業(yè)耕種活動(dòng)則幾乎全部停止。除此之外,全球氣候變暖還會(huì)使高溫、熱浪、熱帶風(fēng)暴、龍卷風(fēng)等自然災(zāi)害加重。因此,全球氣溫升高后,世界糧食生產(chǎn)的穩(wěn)定性和分布狀況將會(huì)有很大變化。
1.4對(duì)人類(lèi)健康的影響
人類(lèi)健康取決于良好的生態(tài)環(huán)境,全球氣候變暖將成為影響22世紀(jì)人類(lèi)健康的一個(gè)主要因素。極端高溫將對(duì)22世紀(jì)人類(lèi)健康造成極大困擾,主要體現(xiàn)為發(fā)病率和死亡率增加,尤其是瘧疾、淋巴腺絲蟲(chóng)病、血吸蟲(chóng)病、鉤蟲(chóng)病、霍亂、腦膜炎、黑熱病、登革熱等傳染病將危及熱帶地區(qū)和國(guó)家,某些目前主要發(fā)生在熱帶地區(qū)的疾病可能隨著氣候變暖向中緯度地區(qū)傳播。
2森林在氣候變化中發(fā)揮的作用
針對(duì)導(dǎo)致氣候變化的兩大主要因素,國(guó)際社會(huì)在應(yīng)對(duì)氣候變化中,正在采取2項(xiàng)戰(zhàn)略措施:一是直接減排。即通過(guò)工業(yè)、能源領(lǐng)域的技術(shù)改造,提高能源利用效率,來(lái)減少二氧化碳等溫室氣體排放;二是間接減排。即通過(guò)以森林為主體的生物吸收大氣中的二氧化碳,將已排放到大氣中的溫室氣體吸收固定下來(lái),以達(dá)到減少大氣中溫室氣體含量的目的[1]。在2項(xiàng)戰(zhàn)略措施中,直接減排十分重要,必須長(zhǎng)期堅(jiān)持;而通過(guò)森林來(lái)實(shí)現(xiàn)間接減排,成本低、易施行、綜合效益大,是目前應(yīng)對(duì)氣候變化最經(jīng)濟(jì)、最現(xiàn)實(shí)、最有效的重要途徑。
2.1森林是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫(kù)
森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,因其具有吸收二氧化碳、放出氧氣的特殊功能,而被稱(chēng)為“地球之肺”。森林以其巨大的生物量?jī)?chǔ)存著大量的碳,是陸地上最大的儲(chǔ)碳庫(kù)[2]。據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)估算:全球陸地生態(tài)系統(tǒng)中約儲(chǔ)存了2.48萬(wàn)億t碳,其中1.15萬(wàn)億t碳儲(chǔ)存在森林生態(tài)系統(tǒng)中。2000年,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)又發(fā)表報(bào)告指出,森林面積占全球面積的27.6%,森林植被的碳儲(chǔ)量約占全球植被的77%,森林土壤的碳儲(chǔ)量約占全球土壤的39%,森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量占陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量的比例為57%。
2.2森林是最經(jīng)濟(jì)有效的吸碳器
森林通過(guò)光合作用吸收二氧化碳,放出氧氣,把大氣中的二氧化碳以生物量的形式固定下來(lái),這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為碳匯??茖W(xué)研究表明:林木每生長(zhǎng)1 m3,平均吸收二氧化碳1.83 t,放出氧氣1.62 t。全球森林對(duì)碳的吸收和儲(chǔ)量占全球每年大氣和地表碳流動(dòng)量的90%。國(guó)內(nèi)專(zhuān)家研究指出,在中國(guó)種植1 hm2森林,每?jī)?chǔ)存1 t二氧化碳的成本約為122元人民幣,這與非碳匯措施減排每1 t碳成本高達(dá)數(shù)百美元形成了鮮明反差。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算:一個(gè)20萬(wàn)kW機(jī)組的煤炭發(fā)電廠每年約排放87.78萬(wàn)t二氧化碳,可與3.2萬(wàn)hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消;1駕波音777飛機(jī)從北京到上海來(lái)回旅程約4 h,1 d進(jìn)行1個(gè)來(lái)回,1年約排放28 032 t二氧化碳,可與1 000 hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消;1輛奧迪A4汽車(chē)1年的二氧化碳排放量約為20.2 t,可與0.7 hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當(dāng)量抵消。
2.3森林固碳已經(jīng)成為緩解氣候變化的根本措施之一
恢復(fù)和保護(hù)森林作為減排的重要措施,受到了國(guó)際社會(huì)的高度重視,并被寫(xiě)入了《京都議定書(shū)》。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)在2010年的第四次全球氣候變化評(píng)估報(bào)告中指出:與林業(yè)相關(guān)的措施,可在很大程度上以較低成本減少溫室氣體排放并增加碳匯,從而緩解氣候變化。目前,許多發(fā)達(dá)國(guó)家已在實(shí)行森林間接減排。如,日本承諾減排6%,其中3.9%由森林固碳間接減排,2.1%由工業(yè)直接減排。圍繞后京都議定書(shū)的國(guó)際談判,許多國(guó)家和國(guó)際組織都在積極推動(dòng)森林間接減排政策的制定,以進(jìn)一步發(fā)揮森林在應(yīng)對(duì)氣候變化中的特殊作用。
3我國(guó)傳統(tǒng)植樹(shù)造林的弊端
建國(guó)以來(lái),我國(guó)營(yíng)造的大量人工林已成為經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需木材的主要來(lái)源,并對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。但隨著時(shí)間的推移,大面積營(yíng)造單一樹(shù)種的造林方式,逐漸顯露出弊端。
人工林在我國(guó)占有十分重要的位置,它不僅是經(jīng)濟(jì)建設(shè)所需木材的主要來(lái)源,對(duì)保護(hù)生態(tài)環(huán)境也起著重要的作用。多年來(lái)我國(guó)對(duì)營(yíng)造人工林十分重視,目前全國(guó)人工林的面積大約有4 139萬(wàn)hm2,其中大多數(shù)是用材林,防護(hù)林只占很少部分??偨Y(jié)我國(guó)幾十年來(lái)營(yíng)造人工林的作法,有些很明顯的特點(diǎn):人工林主要分布于山區(qū)和重要河流的中上游;樹(shù)種以針葉樹(shù)為主,全國(guó)人工林針葉樹(shù)占68%、闊葉樹(shù)占32%,而南方各省針葉樹(shù)的比例更大,在90%以上,而且集中連片,大面積連片種植單一樹(shù)種、品種的人工林在很多地方都可以看到。南方一些杉木產(chǎn)區(qū)縣,杉木人工林面積占森林總面積的70%~80%。有些平原地區(qū)還存在著單一無(wú)性系連片造林的狀況。這些人工林采伐后又常常更換同一樹(shù)種,造成多代連作。隨著時(shí)間的推移,我國(guó)人工林的營(yíng)造方法顯露出不少弊端,目前已造成許多不良后果。
除了病蟲(chóng)害的嚴(yán)重威脅外,單一樹(shù)種和成片連作造成地力嚴(yán)重衰退,這已在杉木、桉樹(shù)、柳杉及落葉松人工林中有明顯表現(xiàn)。杉木人工林由于土壤肥力下降,2代和3代20年內(nèi)人工林損失蓄積量30~45 m3/hm2。在花崗巖發(fā)育的土壤上地力衰退情況更為嚴(yán)重。天然森林的植被是復(fù)雜而多樣化的,一個(gè)山坡上可以出現(xiàn)多種森林植被類(lèi)型。任何一片森林都是多樹(shù)種混交,如貴州梵凈山的栲樹(shù)林,參與構(gòu)成喬木層的就有182種,整個(gè)森林有4個(gè)層次構(gòu)成,維管束植物有407種。這種環(huán)境為多種生物提供了棲息地,也使森林具有涵養(yǎng)水源等多種功能。但現(xiàn)在單一樹(shù)種或少數(shù)幾個(gè)樹(shù)種的大面積人工林,由于生物多樣性嚴(yán)重下降,林區(qū)的生態(tài)環(huán)境惡化,森林各種功能與生產(chǎn)力得不到充分發(fā)揮,森林的適應(yīng)能力和穩(wěn)定性也大大下降。造成生態(tài)環(huán)境惡化與生物多樣性嚴(yán)重下降。
4科學(xué)植樹(shù)造林的措施
4.1營(yíng)造由多樹(shù)種組成的混交林
首先要轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊挠^念,特別是領(lǐng)導(dǎo)者的認(rèn)識(shí),科學(xué)地對(duì)待植樹(shù)造林,每個(gè)工程都要因地制宜做好規(guī)劃,適地適樹(shù),采用多樹(shù)種營(yíng)造各種方式的混交林,逐漸恢復(fù)自然界豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)[3]。因經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求是多方面的,經(jīng)濟(jì)林同樣不能搞單一品種,其不能適應(yīng)多方面的需要。
4.2提高造林工程的科技含量
植樹(shù)造林是一項(xiàng)科學(xué)性很強(qiáng)的工程,不能認(rèn)為造林是簡(jiǎn)單的挖坑栽樹(shù),高標(biāo)準(zhǔn)的造林工程,從前期規(guī)劃到選種育苗、培育養(yǎng)護(hù),每個(gè)環(huán)節(jié)都要有先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)方法做支撐[4]。另外,還應(yīng)改進(jìn)人工林的育林方法。目前采用的高強(qiáng)度林地清理、整地等措施既不經(jīng)濟(jì),也不符合生態(tài)系統(tǒng)管理的要求,要逐漸推廣不煉山或整地造林,提倡局部撫育和割草撫育,以減少水土流失。人工林的密度應(yīng)適當(dāng)降低,使人工林形成多層結(jié)構(gòu)的森林群落,這樣才有利于人工林多種功能的發(fā)揮,提高人工林維護(hù)地力穩(wěn)定性的能力。
4.3提倡封山育林
還應(yīng)充分利用自然力發(fā)展森林,保護(hù)好現(xiàn)有的次生闊葉林。我國(guó)南北方的用材林基地,都存在著許多天然更新能力很強(qiáng)的次生闊葉林,這些次生闊葉林樹(shù)種組成多,群落結(jié)構(gòu)復(fù)雜,生產(chǎn)力高,對(duì)保護(hù)物種資源有重要價(jià)值。要營(yíng)造這些森林并非易事,但如果采取保護(hù)或封山育林措施,營(yíng)林效果將會(huì)很好。
5參考文獻(xiàn)
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新人教版高中生物必修三第六章涉及關(guān)于生物多樣性的內(nèi)容,這部分內(nèi)容的教學(xué)難點(diǎn)在于:概念過(guò)于抽象,書(shū)本表述過(guò)于簡(jiǎn)單,使一線(xiàn)教師在教學(xué)中很難將其與社會(huì)、科技的發(fā)展聯(lián)系起來(lái),學(xué)生也只能死記硬背,學(xué)習(xí)效果較差。實(shí)際上,在高中進(jìn)行生物多樣性概念學(xué)習(xí)時(shí),完全可以引用書(shū)上的內(nèi)容引申開(kāi)去,啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散性思維,考慮學(xué)生已經(jīng)具備較強(qiáng)的邏輯思維能力,教師可設(shè)計(jì)相關(guān)問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生搜集材料,分析材料中邏輯的正確性,進(jìn)行深入思考。
以下介紹一種通過(guò)生物多樣性的概念,引導(dǎo)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際,進(jìn)行深入思考的教學(xué)過(guò)程:
一、生物多樣性的分布格局
在介紹清楚生物多樣性概念的基礎(chǔ)上,強(qiáng)調(diào)生物多樣性受到氣候因素的影響,產(chǎn)生了生物多樣性在全球分布模式的不同。從赤道到兩極,生物多樣性隨溫度的降低呈現(xiàn)遞減趨勢(shì)。沿海拔高度的上升,氣溫下降,生物多樣性亦呈下降趨勢(shì)。沿海水深度,光線(xiàn)減弱,溫度降低,生物多樣性同樣下降。由此可見(jiàn),在水分充足的情況下,生物多樣性應(yīng)該與溫度正相關(guān)。
媒體關(guān)于氣候變暖對(duì)生物多樣性影響的報(bào)道,主流媒體認(rèn)為,人為地大量排放CO2導(dǎo)致全球氣候變暖,由此得出物種將在全球氣溫上升的大背景下加速滅絕,生物多樣性將呈迅速下降趨勢(shì)。
矛盾產(chǎn)生了:生物多樣性在全球的分布模式是與溫度正相關(guān),為何全球氣候變暖反而導(dǎo)致生物多樣性下降?
二、分析以上結(jié)論的邏輯關(guān)系
人類(lèi)工業(yè)活動(dòng)大量排放二氧化碳空氣中二氧化碳濃度持續(xù)增加二氧化碳不阻擋太陽(yáng)輻射中的可見(jiàn)光,吸收紅外線(xiàn),地面熱輻射無(wú)法逃逸外太空,大氣溫度逐年增加冰川融化,不能再反射太陽(yáng)光兩極地區(qū)的陸地和海洋底部永久凍土層融化,大量比二氧化碳級(jí)別更高的溫室氣體甲烷被釋放出來(lái)地球加速升溫,一發(fā)不可收拾過(guò)度炎熱的氣候摧毀岌岌可危的生物圈生物多樣性下降,人類(lèi)生存受到威脅。
三、請(qǐng)學(xué)生分析上述邏輯鏈條的漏洞
引導(dǎo)學(xué)生思考以下問(wèn)題:(1)目前的地球大氣溫度在地質(zhì)史上處于什么狀態(tài)?(2)全球氣候是否在持續(xù)變暖?(3)氣候變暖是二氧化碳引起的嗎?(4)生物多樣性與氣候之間究竟是一種什么關(guān)系?
在這個(gè)環(huán)節(jié),教師需要對(duì)有關(guān)上述問(wèn)題的各種不同觀點(diǎn)加以了解。
距人類(lèi)最近的第四紀(jì)大冰期于200萬(wàn)年前開(kāi)始,截至目前,第四紀(jì)大冰期中至少有6個(gè)冰期,依次上溯分別為:玉木、里斯、民德、貢茲、多瑙、比貝等。目前,人類(lèi)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有走出第四紀(jì)大冰期,甚至極有可能尚未走出玉木冰期,目前不過(guò)處于玉木冰期所屬的最近一次亞冰期和下一次亞冰期之間的一個(gè)氣候相對(duì)溫暖的短暫亞冰期內(nèi)。
氣候變暖的權(quán)威數(shù)據(jù)來(lái)自“政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)”(IPCC),2007年,其第一工作組的第四次評(píng)估報(bào)告稱(chēng):由于自1750年以來(lái)的人類(lèi)活動(dòng)影響,全球大氣二氧化碳、甲烷和氧化亞氮濃度已明顯增加,目前已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了根據(jù)冰芯記錄得到的工業(yè)化前幾千年中的濃度值。全球大氣二氧化碳濃度的增加,主要由于化石燃料的使用和土地利用變化,而甲烷和氧化亞氮濃度的變化則主要是由于農(nóng)業(yè)。氣候的變暖是毫不含糊的,目前從全球平均氣溫和海溫升高、大范圍雪和冰融化以及海平面上升的觀測(cè)中得到的證據(jù)支持了這一觀點(diǎn)。在大陸、區(qū)域和洋盆尺度上,已觀測(cè)到氣候的多種長(zhǎng)期變化,包括北極的溫度和冰、大范圍的降水量、海水鹽度、風(fēng)場(chǎng)以及包括干旱、強(qiáng)降水、熱浪和熱帶氣旋強(qiáng)度在內(nèi)的極端天氣方面的變化。但2009年哥本哈根氣候大會(huì)召開(kāi)之前的“氣候門(mén)”事件(涉嫌操縱氣候數(shù)據(jù))影響了該報(bào)告的可信度。
大氣二氧化碳與氣溫變化的因果關(guān)系學(xué)術(shù)界并未形成定論。究竟是人類(lèi)大量排放二氧化碳導(dǎo)致氣溫升高,還是太陽(yáng)輻射增強(qiáng)導(dǎo)致氣溫上升,從而加大了海洋、凍土層中二氧化碳和其他溫室氣體的排放?就此問(wèn)題學(xué)術(shù)界一直在爭(zhēng)論。英國(guó)布里斯托爾大學(xué)日前公報(bào)說(shuō),該校研究人員通過(guò)分析歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),自1850年以來(lái),留在大氣中的二氧化碳占其總排放量的比例長(zhǎng)期穩(wěn)定,幾乎沒(méi)有什么變化。但從那時(shí)到現(xiàn)在,人類(lèi)排放的二氧化碳量已從每年約20億噸增長(zhǎng)至約350億噸,這意味著地球吸收了越來(lái)越多的二氧化碳。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為,氣候變暖的主導(dǎo)因素是太陽(yáng)輻射的增強(qiáng)和氣候自身活動(dòng)性的影響。
生物多樣性與氣候的關(guān)系一直是學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)問(wèn)題,目前主流觀點(diǎn)是生物多樣性受到溫度上升的影響會(huì)加快喪失速度。主要的原因有:生態(tài)環(huán)境的退化與喪失;物種向更高緯度和海拔遷移;生物物候期的變化,這種變化正造成生態(tài)紊亂;動(dòng)物繁殖受影響;病蟲(chóng)害增強(qiáng)。但反對(duì)的聲音也存在,即生物多樣性在氣候轉(zhuǎn)暖時(shí)可能有所增加。證據(jù)主要有地質(zhì)史上的泥盆紀(jì)、侏羅紀(jì)、新生代等溫暖期都伴隨著生物多樣性的極大豐富;另外,最新研究表明全球變暖對(duì)熱帶雨林的生物多樣性沒(méi)有影響,二氧化碳濃度的升高以及氣候變暖有利于那些生長(zhǎng)迅速的樹(shù)木,升高的二氧化碳濃度是否扮演了一個(gè)肥料的角色而提高綠色植物的光合效率,尚是一個(gè)未解之謎;較高的溫度可能加速產(chǎn)生新物種的進(jìn)化速度。
四、師生辯證分析、總結(jié)
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題的思考,學(xué)生應(yīng)該對(duì)生物多樣性與氣候的關(guān)系得出自己的結(jié)論,形成自己的認(rèn)識(shí)。在生物教學(xué)中處理生物多樣性與氣候變化的相互關(guān)系時(shí)應(yīng)持的態(tài)度:重視現(xiàn)狀,“不能無(wú)憂(yōu),不必過(guò)慮”,而不必過(guò)慮的前提是不能無(wú)憂(yōu)。特別是在很多現(xiàn)象尚未得到合理解釋?zhuān)祟?lèi)對(duì)自然所知甚少的情況下,減少溫室氣體的排放,節(jié)約資源,保持環(huán)境,保護(hù)珍稀瀕危動(dòng)植物資源,保護(hù)森林、草地、濕地等自然生態(tài)系統(tǒng)等做法,仍為明智之舉。為了人類(lèi)的未來(lái),采取謹(jǐn)慎的態(tài)度總是有益無(wú)害的。
同時(shí)應(yīng)告知學(xué)生,目前人類(lèi)對(duì)自然界,尤其是生態(tài)系統(tǒng)中基本問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還非常淺薄,在很多問(wèn)題未得出明確結(jié)論的情況下,面對(duì)海量的媒體報(bào)道,要學(xué)會(huì)篩選合理的信息,對(duì)任何問(wèn)題都要關(guān)注其正反兩方面的觀點(diǎn),從而避免陷入認(rèn)識(shí)誤區(qū)。
參考文獻(xiàn):
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【關(guān)鍵詞】課后習(xí)題;學(xué)生實(shí)驗(yàn);探究意識(shí)
一、問(wèn)題的提出
(一)基于化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)與年報(bào)對(duì)實(shí)驗(yàn)要求的探討
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)在教學(xué)建議中提到要精心設(shè)計(jì)科學(xué)探究活動(dòng),加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)。2020年廣州市初中畢業(yè)生學(xué)業(yè)考試試題分析與教學(xué)建議中也提到要克服實(shí)驗(yàn)教學(xué)障礙,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力。以上要求可以說(shuō)是與學(xué)科核心素養(yǎng)中提到的實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)是一致的。
(二)基于目前九年級(jí)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題分析
1.由于我校屬于一所城鄉(xiāng)接合部的學(xué)校,實(shí)驗(yàn)室的條件不好,部分藥品和儀器不能得到及時(shí)補(bǔ)充,導(dǎo)致有些實(shí)驗(yàn)的完成率偏低,學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)也不多,實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力偏弱,脫離了直觀性強(qiáng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn),從而導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣不高。2.現(xiàn)階段仍然存有部分教師實(shí)驗(yàn)意識(shí)和科學(xué)探究意識(shí)相對(duì)比較薄弱、知識(shí)結(jié)構(gòu)老化、采用較為傳統(tǒng)的“灌輸式”教學(xué)模式等現(xiàn)象,忽略了對(duì)學(xué)生知識(shí)點(diǎn)的形成過(guò)程和課后拓展意識(shí)的培養(yǎng),更談不上培養(yǎng)學(xué)生探究方法和探究能力、實(shí)驗(yàn)意識(shí)和實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)了。3.在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室條件和教師觀念意識(shí)的影響下,有部分教師會(huì)忽略學(xué)生實(shí)驗(yàn),覺(jué)得做實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間,還不如多做兩道題,所以學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)是比較少的,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ貌坏藉憻挘灰f(shuō)提高實(shí)驗(yàn)探究的能力了。也有個(gè)別教師直接用實(shí)驗(yàn)視頻代替了課堂演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn),不能充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人作用。
(三)基于九年級(jí)教材中化學(xué)實(shí)驗(yàn)素材來(lái)源
新課標(biāo)重視開(kāi)展以素養(yǎng)為本的教學(xué),倡導(dǎo)開(kāi)展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng),讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程。人教版九年級(jí)化學(xué)分為上、下兩冊(cè)[1],兩冊(cè)教材中的化學(xué)實(shí)驗(yàn)以教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)為主,課外實(shí)驗(yàn)為輔。對(duì)于大部分教師來(lái)說(shuō),基本上都能充分利用好這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行授課,但筆者覺(jué)得除了教材中原有的實(shí)驗(yàn)外,教師應(yīng)從教材中發(fā)掘素材,設(shè)計(jì)成探究實(shí)驗(yàn),這樣既能鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究思維能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,也能加深他們對(duì)該習(xí)題的理解。如教材中的一些課后習(xí)題(第六單元課題2的課后習(xí)題4、第八單元課題2的課后習(xí)題7、第八單元課題3的課后習(xí)題2、第十一單元課題1的課后習(xí)題4等)。
二、“二氧化碳制取的反應(yīng)原理的探究”的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施
(一)教材內(nèi)容分析
有關(guān)氣體的制備是歷年中考的必考點(diǎn),考查的內(nèi)容是氣體制取的原理、收集方法、裝置的選擇與組裝、實(shí)驗(yàn)條件控制方法等。九年級(jí)化學(xué)教材中,在第二單元詳細(xì)介紹了氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取,在第六單元二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制取的學(xué)習(xí)是通過(guò)學(xué)生原有知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行探究學(xué)習(xí)。但是在教材中卻是直接地給出了一個(gè)關(guān)于制取二氧化碳的反應(yīng)原理,感覺(jué)就像硬塞給了學(xué)生一樣,導(dǎo)致很多學(xué)生不能理解為什么制取二氧化碳要用大理石或石灰石與稀鹽酸,而不能用碳燃燒等反應(yīng)。在本課題的課后習(xí)題中,就有一道習(xí)題是關(guān)于制取二氧化碳的反應(yīng)的探究,所以教師在授課過(guò)程中可以充分利該習(xí)題介紹二氧化碳反應(yīng)原理的探究,既能發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的思維,又能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力,還能幫助學(xué)生更好地理解二氧化碳制取的反應(yīng)原理[2-3]。
(二)課程標(biāo)準(zhǔn)中科學(xué)探究能力的八要素和布魯姆的認(rèn)知理論
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011年版)課程內(nèi)容中提道,義務(wù)教育階段化學(xué)課程中的科學(xué)探究,是學(xué)生積極主動(dòng)地獲取化學(xué)知識(shí),認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)問(wèn)題的重要實(shí)踐活動(dòng)??茖W(xué)探究包括提出問(wèn)題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集證據(jù)、解釋與結(jié)論、反思與評(píng)價(jià)和表達(dá)與交流等八要素。教育家布魯姆的認(rèn)知領(lǐng)域認(rèn)為學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)知層次分為知道、理解、運(yùn)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六個(gè)層次,對(duì)于實(shí)驗(yàn)室氣體的制備,教材中介紹了氧氣和二氧化碳的制取,學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程可歸納如下表。
(三)二氧化碳制取探究的教學(xué)設(shè)計(jì)
環(huán)節(jié)一:知道、理解。(師生互動(dòng))回顧氧氣的實(shí)驗(yàn)室制?。簭闹迫⊙鯕獾姆磻?yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)滿(mǎn)方法和檢驗(yàn)方法七個(gè)方面回憶氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取,學(xué)生完成學(xué)案上的表格。通過(guò)實(shí)驗(yàn)室氧氣的制取你能得出實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體的思路和方法嗎?設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生確定實(shí)驗(yàn)室制取氣體的基本思路和方法。環(huán)節(jié)二:運(yùn)用、分析。(新授課)【學(xué)生活動(dòng)1】列舉你所知道的能生成二氧化碳的反應(yīng),然后與同學(xué)討論這些反應(yīng)能否用于實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化碳,并說(shuō)明理由。師生共同回憶學(xué)過(guò)的能生成二氧化碳的反應(yīng):反應(yīng)1.碳燃燒:C+O2====點(diǎn)燃CO2。反應(yīng)2.碳還原氧化銅:C+2CuO====高溫2Cu+CO2↑。反應(yīng)3.蠟燭燃燒:蠟燭+氧氣====點(diǎn)燃二氧化碳+水。反應(yīng)4.碳酸鈉與鹽酸反應(yīng):Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑。設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)已學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體的反應(yīng)原理時(shí)要考慮的因素。【學(xué)生活動(dòng)2】分組實(shí)驗(yàn):探究實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理,學(xué)生完成三組對(duì)比分組實(shí)驗(yàn),記錄現(xiàn)象并分析原因和得到的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)1:碳酸鈉和稀鹽酸——反應(yīng)速率過(guò)快,不利于收集二氧化碳。實(shí)驗(yàn)2:大理石和稀鹽酸——反應(yīng)速率適中,可用于實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳。實(shí)驗(yàn)3:大理石和稀硫酸——反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶物,會(huì)覆蓋在大理石表面,阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。綜上所述,適合實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的藥品是大理石與稀鹽酸。設(shè)計(jì)意圖:通過(guò)學(xué)生分組對(duì)比實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)室制取CO2的藥品和原理。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中教師引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、反應(yīng)速度等?!緦W(xué)生活動(dòng)3】參考氧氣的制取思路學(xué)氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取,從反應(yīng)原理、反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、發(fā)生裝置、收集裝置、驗(yàn)滿(mǎn)方法和檢驗(yàn)方法七個(gè)方面歸納總結(jié)二氧化碳的實(shí)驗(yàn)室制取。設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的研究思路,確定學(xué)習(xí)制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn)裝置,體現(xiàn)了學(xué)科知識(shí)間的遷移和學(xué)習(xí)模版的構(gòu)建對(duì)學(xué)生類(lèi)似知學(xué)習(xí)的作用。【學(xué)生活動(dòng)4】請(qǐng)總結(jié)本節(jié)課的收獲,完成下面的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置的選取原則:①實(shí)驗(yàn)室制取氣體確定發(fā)生裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素?②確定收集裝置時(shí)應(yīng)考慮哪些因素?設(shè)計(jì)意圖:幫助學(xué)生鞏固實(shí)驗(yàn)室制取氣體裝置選取的原則,有效突破難點(diǎn)。環(huán)節(jié)三:綜合、評(píng)價(jià)。(當(dāng)堂檢測(cè))練習(xí):實(shí)驗(yàn)室部分裝置如圖所示,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室用CaCO3和稀鹽酸制備CO2的化學(xué)方程式為_(kāi)_____,能作為發(fā)生裝置的是______、______(填字母,下同)。(2)加熱氯化銨與氫氧化鈉的固體混合物制取氨氣,應(yīng)選擇的反應(yīng)發(fā)生裝置是______。(3)實(shí)驗(yàn)室通過(guò)加熱亞硝酸鈉和氯化銨的混合溶液制取并收集N2時(shí),應(yīng)選擇的反應(yīng)發(fā)生裝置是______。
三、二氧化碳制取反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)及效果
(一)二氧化碳制取反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)的探究設(shè)計(jì)
要制取一種氣體,首先要考慮它的反應(yīng)原理,本環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)是先讓學(xué)生回顧已學(xué)的能生成CO2的反應(yīng)并分組討論這些反應(yīng)能否用于實(shí)驗(yàn)室制取CO2,從而得出實(shí)驗(yàn)室制取某種氣體的反應(yīng)原理時(shí)要考慮的因素;通過(guò)三組對(duì)比實(shí)驗(yàn)(碳酸鈉粉末與稀鹽酸、大理石顆粒與稀鹽酸、大理石顆粒與稀硫酸)的演示,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注其反應(yīng)物狀態(tài)、反應(yīng)條件、反應(yīng)速率等,從而通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)原理和最適合藥品。
(二)教學(xué)效果
與教材中直接把反應(yīng)原理告訴學(xué)生相比,以上設(shè)計(jì)思路可以更好地讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的遷移和歸納,將實(shí)驗(yàn)室制取氣體的知識(shí)點(diǎn)形成一條知識(shí)鏈從而應(yīng)用到其他氣體的制取上,達(dá)到學(xué)以致用的效果。通過(guò)討論、實(shí)驗(yàn)對(duì)比等探究式學(xué)習(xí),充分讓學(xué)生認(rèn)識(shí)體會(huì)過(guò)程性的學(xué)習(xí),逐漸形成科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和探究意識(shí)。
四、教學(xué)反思
本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),以CO2的實(shí)驗(yàn)室制取為載體,重點(diǎn)在于探究CO2制取的反應(yīng)原理,整個(gè)過(guò)程的設(shè)計(jì)符合教育家布魯姆的知道、理解、運(yùn)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六個(gè)知識(shí)認(rèn)知層次。充分利用了課后習(xí)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的滲透,既幫助學(xué)生更好地理解教材中的知識(shí)點(diǎn),又使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄恳庾R(shí)得到鍛煉[4]。有關(guān)該教學(xué)設(shè)計(jì)中的三組對(duì)比實(shí)驗(yàn),課后有學(xué)生也問(wèn)道:如果用碳酸鈉顆?;虼罄硎勰┬胁恍校渴紫?,對(duì)同學(xué)們的課后反思,教師應(yīng)當(dāng)給予充分的肯定,至于行與不行,給出了以下回答:①建議學(xué)生上網(wǎng)或去圖書(shū)館查閱相關(guān)資料,了解碳酸鈉的常見(jiàn)狀態(tài)。②可以設(shè)計(jì)一個(gè)大理石顆粒和大理石粉末分別與稀鹽酸反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)判斷行與不行。學(xué)生非常感興趣,利用課余時(shí)間進(jìn)行了討論、實(shí)驗(yàn)等,發(fā)現(xiàn)大理石粉末與稀鹽酸的反應(yīng)速度很快,不利于收集氣體。學(xué)生通過(guò)親身做實(shí)驗(yàn),不僅解決了之前提出的疑惑,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)也再一次得到了鍛煉。在后期的教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)注重能更合理地將實(shí)驗(yàn)教學(xué)滲透在教材的各種素材中(如課后習(xí)題),有效提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)意識(shí)和探究意識(shí),提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
【參考文獻(xiàn)】
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