時(shí)間:2024-01-13 16:17:12
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇碳中和的理解,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
低碳不低調(diào)的杭州“范兒”
“2006年的時(shí)候,我和身邊的人聊起低碳生活這個(gè)話題,大家都不知道低碳是什么。市民普遍的反應(yīng)是‘這一切都與我無(wú)關(guān)’。憑什么我就不能開大排量的汽車?憑什么我就要多騎自行車多走路?憑什么我就要少用空調(diào)少喝瓶裝水?憑什么我好日子還沒(méi)過(guò)上,就到低碳時(shí)代了?”杭州市科協(xié)副主席張貴書感嘆地說(shuō),“這些都是我們當(dāng)時(shí)聽(tīng)到的聲音。于是,從2007年開始,我們大力開展了低碳科普工作。2008年,杭州正處在轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的啟動(dòng)階段,市里也正準(zhǔn)備要建科技館。我們最初的想法是要建一個(gè)綜合場(chǎng)館,報(bào)到市里以后,當(dāng)時(shí)的市委決定要建一個(gè)以低碳為主題的場(chǎng)館。從建設(shè)思路的轉(zhuǎn)變中,也體現(xiàn)著未來(lái)社會(huì)發(fā)展、科技發(fā)展、生態(tài)發(fā)展的總方向。”
這項(xiàng)工作具體落到了杭州市科協(xié)的肩上。為了讓市民對(duì)“低碳”這個(gè)新鮮的詞兒和理念有初步、科學(xué)的認(rèn)識(shí),從2009年開始,杭州市科協(xié)先后印制了《邁向低碳生活》和《低碳生活智慧》等市民叢書,分發(fā)到各個(gè)社區(qū)。還召集組織市科普講師團(tuán)進(jìn)社區(qū)、進(jìn)校園活動(dòng),甚至在很多社區(qū)進(jìn)行“點(diǎn)餐式”服務(wù),即每個(gè)社區(qū)可以根據(jù)自己社區(qū)民眾的“特殊需要”來(lái)點(diǎn)有關(guān)低碳的主題,并讓專家團(tuán)進(jìn)行專門的講解。不難看出,為了推動(dòng)低碳生活理念的宣傳,杭州市科協(xié)可真是使出了各路招數(shù)。
幾年的努力下來(lái),低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活、低碳城市等概念在杭州市民心中由陌生變得流行。
經(jīng)過(guò)四年建造,中國(guó)杭州低碳科技館于2012年7月正式開館,成為中國(guó)第一家低碳主題的大型科技館。杭州低碳科技館以“體驗(yàn)式”“沉浸式”“互動(dòng)式”為呈現(xiàn)手法,向觀眾展現(xiàn)了低碳的生活方式給人類帶來(lái)的益處,以及在工業(yè)化進(jìn)程中人類對(duì)自然環(huán)境帶來(lái)的破壞。
低碳科技館自開放以來(lái),已迎接22余萬(wàn)的游客,也正逐漸成為杭州老百姓特別是青少年了解“低碳經(jīng)濟(jì)、低碳社會(huì)、低碳城市、低碳生活”的“第二課堂”。杭州低碳科技館作為中國(guó)唯一一個(gè)以低碳為主題的科技館,經(jīng)過(guò)近一年與市民們的“互動(dòng)”,于今年4月,經(jīng)過(guò)為期一個(gè)多月的社會(huì)推薦、市民投票、先鋒體驗(yàn)、專家評(píng)審等層層篩選,杭州低碳科技館榮獲2013杭州市民體驗(yàn)日“最具品質(zhì)體驗(yàn)點(diǎn)”的稱號(hào)。
在這里,低碳的主題不僅覆蓋了整個(gè)展廳,科技館的工作人員也在身體力行。上到館長(zhǎng)的名片、手帕都是可再生的,下到物業(yè)清潔時(shí)一桶水可以拖一層樓。吉京杭館長(zhǎng)說(shuō):“低碳并不是過(guò)苦行僧的生活,而是改變生活模式。低碳館開館時(shí)給市民發(fā)放三寶:手絹、便攜餐具、扇子。東西不貴,就是想讓市民養(yǎng)成少用一次性用品的習(xí)慣。”
培養(yǎng)零排放的時(shí)尚公民
“在長(zhǎng)期的低碳科普活動(dòng)中,科協(xié)的創(chuàng)新能力也在不斷提升。從開始的簡(jiǎn)單低碳知識(shí)講座,到現(xiàn)在力爭(zhēng)切切實(shí)實(shí)地影響每個(gè)市民的行為習(xí)慣,我們著實(shí)花了一番工夫。比如,城市居民一些習(xí)以為常的生活方式和消費(fèi)模式,產(chǎn)生了可觀的能源消耗量和溫室氣體排放量。我們要通過(guò)有效的方法,幫助每個(gè)市民都計(jì)算自己的‘碳足跡’。”
張主席給記者拿出了“碳中和計(jì)算羅盤”。這個(gè)羅盤可以清楚地計(jì)算出個(gè)人的“碳足跡”。記者看到,這里記錄著日常的碳排放指標(biāo)。比如,乘坐飛機(jī)飛行1000公里的碳排放約為140公斤;開車100公里碳排放約為16公斤;平常家庭用電100度的碳排放約為96公斤。
除此之外,羅盤上還列明了中和碳足跡需要的“碳匯”量。以小轎車行駛20000公里為例,記者將旋轉(zhuǎn)表盤的“小汽車”與20000對(duì)齊,顯示碳排放量為“4500公斤CO2”,此時(shí)“碳匯”項(xiàng)為20,也就是說(shuō),為中和碳足跡需要種20棵樹;如果購(gòu)買100件衣服,碳排放量則是“640公斤CO2”,對(duì)應(yīng)的“碳匯”量是3,即需要種3棵樹,才能中和掉碳排放量。
張主席告訴記者:“接下來(lái),我們會(huì)將羅盤的碳中和計(jì)算方法普及到廣大市民,公眾可以明確了解自己的碳排放量。當(dāng)市民了解了日常碳排放指標(biāo),就能夠以植樹的形式,吸收二氧化碳,進(jìn)行碳中和,讓自己成為‘零排放’的時(shí)尚公民。”
如果要實(shí)現(xiàn)公民的碳排放交易,這就需要建立一個(gè)“碳匯交易平臺(tái)”。所謂的“碳匯交易平臺(tái)”,就是通過(guò)造林、再造林和森林管理,減少毀林等活動(dòng),吸收或減少大氣中的二氧化碳,并與政策、管理和碳貿(mào)易相結(jié)合的過(guò)程、活動(dòng)和機(jī)制。
目前,華東林業(yè)產(chǎn)權(quán)交易所是浙江省內(nèi)唯一一家從事林權(quán)交易,林業(yè)碳匯交易的森林資源交易平臺(tái)。杭州市科協(xié)和杭州低碳科技館正與其開展更為廣泛的合作。
華東林業(yè)產(chǎn)權(quán)交易所戰(zhàn)略發(fā)展部經(jīng)理林瑩告訴記者:“我國(guó)目前的林業(yè)碳匯交易只是一種基于自愿的購(gòu)買行為,還算不上是真正意義上的市場(chǎng)交易行為,但未來(lái)有轉(zhuǎn)變成交易行為的可能性。我國(guó)有十幾億人口,如果每個(gè)人購(gòu)買1元錢的減排指標(biāo),將會(huì)是一個(gè)龐大的減排量。”而且,個(gè)人購(gòu)買碳交易不只局限于經(jīng)濟(jì)意義本身,這種行為還可以促進(jìn)個(gè)人自覺(jué)形成低碳、綠色的環(huán)保意識(shí),從而產(chǎn)生連帶效果,推動(dòng)更大范圍內(nèi)的碳減排。比如,個(gè)人購(gòu)買碳指標(biāo)有可能抵消一年來(lái)在工作、生活、旅行等過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放,進(jìn)行碳中和,甚至達(dá)到零排放。
吉京杭館長(zhǎng)也對(duì)記者說(shuō):“低碳科技館作為低碳科學(xué)普及中心、綠色建筑展示中心、學(xué)術(shù)交流中心以及低碳信息傳播中心,與華東林業(yè)產(chǎn)權(quán)交易所有著諸多的共同理念及廣泛的合作空間。比如下一步,低碳館還會(huì)設(shè)置專門的大屏幕,滾動(dòng)顯示市民某某在哪里種了幾棵樹,可以中和多少公斤碳,現(xiàn)在樹木的生長(zhǎng)情況,樹木的具置,等等。”
文化科普 垃圾也生態(tài)
杭州是出名的“東方品質(zhì)之城”,你會(huì)發(fā)現(xiàn)連垃圾處理也帶著科技文化味兒。
張主席向記者介紹了一句杭州的流行語(yǔ),那就是“金山銀山不如青山綠水”,在他眼中,各種固體廢棄物混合在一起是垃圾,分選開就是資源。“垃圾資源化潛力隨著生活水平和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展不斷增長(zhǎng)。因此,杭州市科協(xié)會(huì)同市相關(guān)部門開展了垃圾分類宣傳進(jìn)社區(qū)活動(dòng)。讓更多的市民了解到:可直接回收利用的資源,占垃圾總量的42.9%。且直接回收利用率不低于33%,所以說(shuō)垃圾山可以變成金山。”
此外,杭州還開創(chuàng)了“跟著垃圾去旅游”這個(gè)品牌,用“垃圾文化”推行低碳環(huán)保的理念。
杭州市環(huán)境集團(tuán)副總經(jīng)理曹宏說(shuō):“開出垃圾旅游路線的目的,是為了讓廣大市民近距離了解城市生活垃圾處理工作。公眾一般對(duì)垃圾處理的理解是:骯臟、臭氣熏天、污水遍地、蒼蠅亂飛,而我們現(xiàn)在將整個(gè)垃圾處理過(guò)程對(duì)市民公開,市民自由參觀整個(gè)垃圾的處理過(guò)程,不是為了作秀,是使市民成為監(jiān)管的主體。”
吳正浩是天子嶺垃圾填埋場(chǎng)一名普通工人,他驕傲地告訴記者,面前這個(gè)占地約1740畝的生態(tài)園,就是天子嶺一期垃圾填埋場(chǎng)。我們很難想象,走過(guò)的每一步腳下踩的都是垃圾。
返璞歸真 向傳統(tǒng)文化取經(jīng)
杭州的低碳同樣注重挖掘傳統(tǒng)文化中的精華。離開喧囂的杭州市區(qū),一路向南65公里就是桐廬縣的深澳古村落。深澳古村落歷史悠久,有記載的始于南宋,存有大量明清、民國(guó)時(shí)期的古建筑。深澳村至今還保持著一套獨(dú)立的自然水系,由暗渠、明溝、坎兒井、水塘、溪流組成。暗渠的構(gòu)造尤為巧妙,它長(zhǎng)800米、深入地下約4米、寬1.5米、高2米,貫穿整個(gè)村莊。深澳的“澳”字就此而來(lái)。村內(nèi)每戶人家門前都可以采到水,在沒(méi)有自來(lái)水的年代,這就是他們所有生活用水的來(lái)源。天井里蓄的雨水流入門前的水溝,同時(shí)帶走生活污水。
桐廬縣科協(xié)副主席嚴(yán)亦慈向記者介紹,目前全村還有17口坎兒井,12個(gè)水塘,完整的水系使深澳村免受水旱災(zāi)害的侵犯,這在一千多年前的建村規(guī)劃時(shí)是非常有遠(yuǎn)見(jiàn)的。深澳的優(yōu)美生態(tài)環(huán)境讓村里的長(zhǎng)壽老人格外多,隨便走走就能碰到百歲老人。
深澳村因保持著悠久歷史文化而聞名,而一走進(jìn)緊鄰它的環(huán)溪村,看到的是一幅新農(nóng)村的美麗風(fēng)貌。在這里,記者發(fā)現(xiàn)了一套特殊的污水處理系統(tǒng),它采取無(wú)動(dòng)力厭氧+人工濕地的處理模式,經(jīng)過(guò)處理后的污水可以回用灌溉,而沉淀池里的有機(jī)質(zhì)底泥可以放入堆肥場(chǎng),堆肥熟化后還可當(dāng)作有機(jī)肥再利用。這樣一套設(shè)施,既緩解了污水亂排的現(xiàn)象,也使其得到了最大限度的再利用。
讓創(chuàng)新與傳統(tǒng)完美統(tǒng)一,融科學(xué)與文化于一體,就這樣,杭州在踐行生態(tài)文明建設(shè)上,交出了屬于自己的答卷。■
杭州市科協(xié)副主席張貴書
低碳理念具體落實(shí)有難度
科技生活周刊:
如何看待低碳理念?
張貴書:低碳是一種思想指導(dǎo)下的行為,一種習(xí)慣,更是責(zé)任。一種行為、習(xí)慣的形成需要一個(gè)群體的認(rèn)同,現(xiàn)在公眾的素質(zhì)參差不齊,只有從思維方式上形成自覺(jué)的模式,在行為上養(yǎng)成習(xí)慣,才能形成生態(tài)文明的自覺(jué)行動(dòng)。
科技生活周刊:現(xiàn)今低碳理念流行起來(lái)的現(xiàn)實(shí)意義是什么?
張貴書:在政府和社會(huì)各界的大力倡導(dǎo)和推動(dòng)下,環(huán)保、低碳理念正在改變更多普通人的生活,它甚至成為一種生活時(shí)尚,“今天,你‘低碳’了嗎”已成為杭城環(huán)保人士新的問(wèn)候語(yǔ)。
以華東林業(yè)產(chǎn)權(quán)交易所為代表的市場(chǎng)的無(wú)形“手”,除了引導(dǎo)企業(yè)自覺(jué)走上低碳經(jīng)濟(jì)的道路外,其外延也正在不斷擴(kuò)大,并日益對(duì)普通居民的低碳生活起著引導(dǎo)作用。積土成山,風(fēng)雨興焉。個(gè)人購(gòu)買碳交易指標(biāo)對(duì)節(jié)能減排的意義即在于此。華東林交所將低碳理念融入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制,且與中國(guó)杭州低碳科技館優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),為打造“低碳城市”,加快“森林浙江”的建設(shè)發(fā)揮了巨大的作用。
科技生活周刊:
實(shí)際工作中,遇到的最大難點(diǎn)有哪些?
張貴書:最大難點(diǎn)就是,科學(xué)傳播,從傳統(tǒng)科學(xué)普及到公眾理解科學(xué),公眾反思科學(xué),參與科學(xué)以及公共科學(xué)服務(wù)上是一個(gè)逐步遞進(jìn)的過(guò)程。落實(shí)到具體的操作卻有一定難度。比如,我們大家都知道LED燈節(jié)能,但制作LED燈的過(guò)程是否節(jié)能呢?再比如,高晶硅應(yīng)用于太陽(yáng)能方面,但太陽(yáng)能企業(yè)也是碳排放大戶。也就是說(shuō),宣傳和實(shí)際情況是脫節(jié)的。我們都知道寫字樓等大廈地下室的燈都是24小時(shí)開著的,大家都考慮換成節(jié)能燈,但更換的成本高,導(dǎo)致實(shí)施困難。要想解決這些矛盾,需要政府出臺(tái)相關(guān)的政策,在推廣低碳理念的過(guò)程中結(jié)合獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,以及公眾的理解與自覺(jué),才能把科普宣傳落到實(shí)處。
科技生活周刊:杭州市在大力建設(shè)“智慧城市”,這和低碳城市建設(shè)有什么關(guān)系?
張貴書:“數(shù)字城市”“物聯(lián)網(wǎng)”“云計(jì)算”“智能交通”“泛在網(wǎng)”“智慧城市”就像低碳的概念一樣,必然是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。我們現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)被智能終端改變生活方式的時(shí)代。比如,浙大中控集團(tuán)制作了濱江區(qū)的一個(gè)智慧交通系統(tǒng)。從濱江區(qū)江南大道上,假設(shè)把速度定在80公里/小時(shí),能夠保證一路綠燈,把行車速度和紅綠燈聯(lián)系在一起,實(shí)現(xiàn)時(shí)間節(jié)省最大化,這個(gè)就是“智慧杭州”體系中一個(gè)非常有特色的項(xiàng)目。無(wú)論是低碳生活還是智慧城市,最終的落腳點(diǎn)是幸福生活。何為“幸福生活”?既要有精神層面的體驗(yàn),又要有物質(zhì)層面的保障。“低碳生活”除了指明了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向外,也強(qiáng)調(diào)了環(huán)境對(duì)老百姓“幸福感”的重要性。
關(guān)鍵詞:鐵碳合金相圖;規(guī)律;重點(diǎn);難點(diǎn)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-0568(2013)02-0064-02
鐵碳合金相圖是表示在緩慢冷卻或緩慢加熱(即平衡狀態(tài))條件下,不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。實(shí)際生產(chǎn)中,當(dāng)鐵碳合金的含碳量大于6.69%,材料的脆性大,難加工,沒(méi)有實(shí)用價(jià)值,所以,只研究相圖中含碳量為0%~6.69%的鐵碳合金,即Fe—Fe3C相圖。為便于掌握和分析,將相圖上實(shí)際意義不大的部分省略,即得到簡(jiǎn)化的Fe—Fe3C相圖。此簡(jiǎn)圖在本文中統(tǒng)稱鐵碳合金相圖或相圖。鐵碳合金相圖是人類經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐并進(jìn)行大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的。它是《金屬材料與熱處理》課程的重要內(nèi)容。學(xué)好鐵碳合金相圖,不但為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下基礎(chǔ),而且培養(yǎng)了學(xué)生正確選擇和合理使用合金材料、熱處理加工工藝等的關(guān)鍵能力。
一、溫故在前,相圖隨后
本節(jié)課涉及的幾個(gè)鐵碳合金的基本組織與性能,是《金屬材料與熱處理》課程上一節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。在講授新課前溫習(xí),就會(huì)使學(xué)生加深上節(jié)課所講重要知識(shí)點(diǎn)的印象,為學(xué)好本節(jié)的鐵碳合金相圖打好基礎(chǔ)。最好要求學(xué)生提前預(yù)習(xí),因?yàn)轭A(yù)習(xí)才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,課堂上才會(huì)有針對(duì)性地去聽(tīng)。但根據(jù)職業(yè)院校學(xué)生的特點(diǎn),學(xué)習(xí)主動(dòng)性不高,課前預(yù)習(xí)新課的不多,教師引導(dǎo)學(xué)生溫習(xí)相關(guān)知識(shí)就顯得非常有必要。
二、讀懂相圖,掌握規(guī)律
從Fe—Fe3C相圖看比較復(fù)雜,但本質(zhì)是由一些基本區(qū)域組成的,可將Fe—Fe3C相圖分成上下兩個(gè)部分來(lái)掌握:
1.上半部分——共晶轉(zhuǎn)變。在1148℃,含碳量為4.3%的液相發(fā)生共晶轉(zhuǎn)變:Lc?圮(A+Fe3C),轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物稱為萊氏體(Ld)。
2.下半部分——共析轉(zhuǎn)變。在727℃,含碳量為0.77%的奧氏體發(fā)生共析轉(zhuǎn)變:AS?圮(F+Fe3C),轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物稱為珠光體(P)。
Fe—Fe3C相圖的基本框架由七個(gè)特性點(diǎn)、六條特性線及相區(qū)內(nèi)的組織構(gòu)成。相圖上的點(diǎn)是采用熱分析法測(cè)定的合金的臨界轉(zhuǎn)變溫度,相圖上的線是某些具有相同的點(diǎn)的集合,而相區(qū)是由特性線分割的不同組織的分布區(qū)域。
鐵碳合金相圖描述的是鐵碳合金中成分、溫度與組織之間的關(guān)系,由相圖的各特征點(diǎn)和各特征線推理出各相區(qū)的組織后,通過(guò)分析鐵碳合金的室溫組織發(fā)現(xiàn),鐵碳合金的顯微組織隨含碳量的變化而變化:隨著含碳量的增加,其組織順序?yàn)镕P+FPP+Fe3CⅡP+ Ld′+Fe3CⅡLd′Ld′+Fe3CⅠ。其中,珠光體(P)和低溫萊氏體(Ld′)由鐵素體和滲碳體組成,因而可認(rèn)為P ?圮F+ Fe3CⅠ,Ld′?圮P+ Fe3CⅠ,所以Ld′?圮F+ Fe3CⅠ+ Fe3CⅠ,即隨著含碳量的增加,組織中的鐵素體逐漸減少,滲碳體逐漸增加;它的力學(xué)性能也要隨含碳量的變化而變化:含碳量越高,鋼的強(qiáng)度、硬度越高,而塑形、韌性越低,在鋼經(jīng)過(guò)熱處理后表現(xiàn)特別明顯。這主要是因?yàn)楹剂吭礁撸撝械拇嘤蚕郌e3C越多的緣故。當(dāng)含碳量超過(guò)0.9%后,由于的二次滲碳體數(shù)量增加,形成網(wǎng)狀分布,將鋼中的珠光體組織割裂開來(lái),使鋼的強(qiáng)度有所降低。因此,對(duì)于碳素鋼及低、中合金鋼來(lái)說(shuō),其含碳量一般不超過(guò)1.3%。
三、強(qiáng)調(diào)重點(diǎn),攻克難點(diǎn)
1.特性點(diǎn)、特性線是重點(diǎn)。只有使學(xué)生充分理解并掌握相圖上各特性點(diǎn)、特性線的含義,才能順理成章的得到相圖各個(gè)區(qū)域的組織。要充分利用多媒體教學(xué)課件,如在課件中設(shè)計(jì)動(dòng)畫效果,當(dāng)講到講特性點(diǎn)時(shí),使所講的點(diǎn)能閃動(dòng)起來(lái),講到哪個(gè)點(diǎn)、該點(diǎn)就連續(xù)地閃爍。當(dāng)講到某條特性線時(shí),用鼠標(biāo)一點(diǎn),該線就會(huì)閃動(dòng),同時(shí)彈出一個(gè)窗口解釋該線的含義。這樣的教學(xué)方法能有效的吸引學(xué)生的注意力。
2.難點(diǎn)有二:一是正確填寫各相區(qū)域的組織;二是能快速準(zhǔn)確地畫出Fe—Fe3C相圖。相圖內(nèi)容既抽象、概念又多、涉及的知識(shí)面還廣,同時(shí)缺乏具體的實(shí)驗(yàn)或教具演示。職校學(xué)生接受理論知識(shí)的能力不強(qiáng),沒(méi)有養(yǎng)成良好的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)方法。基于對(duì)教材和學(xué)生的認(rèn)知的分析,要突破這兩個(gè)難點(diǎn),并不容易。
對(duì)于第一個(gè)難點(diǎn),要想得到各個(gè)區(qū)域內(nèi)的組織,必須充分理解各個(gè)特性點(diǎn)和特性線的含義,再配合共晶和共析的深入講解。在進(jìn)行共析與共晶的講解時(shí),應(yīng)從不同成分的合金的結(jié)晶過(guò)程分析入手。在分析結(jié)晶的過(guò)程中,重點(diǎn)是結(jié)晶順序、結(jié)晶過(guò)程和重結(jié)晶過(guò)程時(shí)各相中含碳量的變化與相圖中溫度的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在講相區(qū)組織填寫時(shí),配合多媒體動(dòng)畫,講到某個(gè)區(qū)域,便使該區(qū)域顯示不同的顏色,給學(xué)生留下深刻的視覺(jué)效果,這樣就成功地突破了第一個(gè)難點(diǎn)。
對(duì)于第二個(gè)難點(diǎn),為了幫助學(xué)生快而準(zhǔn)的掌握相圖的繪制方法,應(yīng)幫學(xué)生詳細(xì)分析理解“相圖口訣”,這樣一幅完整清晰的相圖簡(jiǎn)圖就畫出來(lái)了。“相圖口訣”如下:
溫度成分建坐標(biāo),鐵碳二元要記牢。
兩平三垂標(biāo)特點(diǎn),九星閃耀五弧交。
共晶共析液固線,十二面里組織標(biāo)。
基本組織先標(biāo)好,相間組織共逍遙。
分析成分?jǐn)嘟M織,鑄段工藝離不了。
注:“相圖口訣”簡(jiǎn)明扼要地介紹了相圖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、畫法和用途。
鐵碳二元——鐵(Fe)和滲碳體(Fe3C)。
兩平——ECF線、PSK線。
三垂——含碳量分別為0.77%、2.11%、4.3%的三條特性線。
九星——A、C、D、G、S、E、P、F、K九個(gè)特性點(diǎn)。
五湖——AC、CD、AE、GS、ES五條線。
教師在繪制圖形的過(guò)程中和學(xué)生一起邊吟、邊繪、邊講解。這樣就會(huì)使教師和學(xué)生之間實(shí)現(xiàn)良好的互動(dòng),活躍課堂氣氛,使學(xué)生注意力集中,并從手腦并用變成了手、口、腦并用。通過(guò)這樣的結(jié)合講解、畫圖演示,學(xué)生對(duì)相圖的正確理解得到有效加強(qiáng)。在教師引導(dǎo)演示畫圖的過(guò)程中也使學(xué)生加深了對(duì)相圖的理解,這樣就成功突破了第二個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。
四、多種教學(xué)方法并用,提高教學(xué)效果
理論講授和課件輔助相結(jié)合。在教學(xué)過(guò)程中,充分運(yùn)用設(shè)疑、提問(wèn)、歸納推理等教學(xué)手法。例如,在教學(xué)過(guò)程中,可以通過(guò)教師的眼神和動(dòng)作來(lái)組織教學(xué),使學(xué)生的精神都集中到課堂上。通過(guò)“工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的合金材料是什么?”等問(wèn)題來(lái)導(dǎo)入新課;如采用引導(dǎo)演示法,攻克教學(xué)中的第二個(gè)難點(diǎn);采用歸納推理的教學(xué)方法得出相圖組織的變化規(guī)律;采用多媒體課件來(lái)輔助教學(xué)等。總之,我們要千方百計(jì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,借助多種教學(xué)方法使教學(xué)內(nèi)容具體化、形象化。
總結(jié)不是一節(jié)課的濃縮,而是一節(jié)課內(nèi)容的升華,通過(guò)總結(jié)使學(xué)生進(jìn)一步明確本課的精華所在:鐵碳合金的成分、溫度與組織之間關(guān)系的變化規(guī)律,起到畫龍點(diǎn)睛的作用。
參考文獻(xiàn):
[1]陳志毅.全國(guó)中等職業(yè)技術(shù)學(xué)校機(jī)械類通用教材:金屬材料與熱處理(第五版)[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2007.
考查題型主要有:以選擇題形式考查反應(yīng)熱、焓變、燃燒熱、中和熱等概念及放熱反應(yīng)、吸熱反應(yīng)的判斷;通過(guò)填空題考查熱化學(xué)方程式的書寫;通過(guò)計(jì)算題考查鍵能的概念、蓋斯定律的應(yīng)用。
考點(diǎn)1 熱化學(xué)方程式的書寫及判斷
例1 室溫下,將1 mol的CuSO4?5H2O(s)溶于水會(huì)使溶液溫度降低,熱效應(yīng)為ΔH1;將1 mol的CuSO4(s)溶于水會(huì)使溶液溫度升高,熱效應(yīng)為ΔH2;CuSO4?5H2O受熱分解的化學(xué)方程式為:CuSO4?5H2O(s)[]CuSO4(s)+5H2O(l), 熱效應(yīng)為ΔH3。則下列判斷正確的是( )
A.ΔH2>ΔH3 B.ΔH1
C.ΔH1+ΔH3=ΔH2 D.ΔH1+ΔH2>ΔH3
解析 根據(jù)題意可以寫出:
①CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(aq)+5H2O(l) ΔH1
②CuSO4(s)=CuSO4(aq) ΔH2
①-②即得CuSO4?5H2O(s)=CuSO4(s)+5H2O(l)
所以有ΔH3=ΔH1-ΔH2。
由題意知,ΔH1為正值,ΔH2為負(fù)值,所以ΔH3肯定大于ΔH1。
答案 B
點(diǎn)撥 這道題比較常規(guī),但沒(méi)有直接給出熱化學(xué)方程式,而是需要考生將文字轉(zhuǎn)化成方程式,這相當(dāng)于順帶考查了考生的理解能力。我校普奧班學(xué)生解答這一題時(shí)正確率并不高,說(shuō)明大家對(duì)文字的理解能力急需加強(qiáng)。這幾年理綜試卷長(zhǎng)度普遍較大,試題的閱讀量有加大趨勢(shì)。
例2 工業(yè)上利用天然氣(主要成分為CH4)與CO2進(jìn)行高溫重整制CO,已知CH4、H2和CO的燃燒熱(ΔH)分別為-890.3 kJ?mol-1、-285.8kJ?mol-1和-283.0 kJ?mol-1,則生成1 m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)CO所需熱量為 。
解析 首先寫出制CO的化學(xué)方程式: CH4+CO2=2CO+2H2。然后根據(jù)燃燒熱的定義寫出三個(gè)熱化學(xué)方程式:
①CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890.3 kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-2×285.8 kJ?mol-1
③2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) ΔH=-2×283.0 kJ?mol-1
①-②-③得:
CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g) ΔH=+247.3 kJ?mol-1
也就是說(shuō)每生成2 mol CO需要吸熱247.3 kJ,那么生成1 m3 CO吸收的熱量為[100022.4]×[247.32]=5.52×103 kJ。
點(diǎn)撥 這道題也是常規(guī)題,也沒(méi)有直接給出熱化學(xué)方程式,而是將燃燒熱的定義蘊(yùn)含在里面,與化學(xué)計(jì)算綜合在一起考查。
例3 反應(yīng)A+BC(ΔH0),②XC(ΔH
[反應(yīng)過(guò)程][能量] [A+B][X][C] [反應(yīng)過(guò)程][能量] [A+B][X][C] [反應(yīng)過(guò)程][能量] [A+B][X][C] [反應(yīng)過(guò)程][能量] [A+B][X][C] [反應(yīng)過(guò)程][能量] [A+B][X][C]
A B C D E
解析 由反應(yīng)A+BC(ΔH0)可知,A和B的能量之和小于X。由反應(yīng)②XC(ΔH
答案 D
點(diǎn)撥 常規(guī)題只涉及一個(gè)化學(xué)反應(yīng),中間可能穿插活化能的問(wèn)題,但這道題在常規(guī)題基礎(chǔ)上向前走了一步,涉及到三個(gè)化學(xué)反應(yīng)!增加了思維量,大大降低了靠猜就能得到正確答案的概率。如果此題再增加一個(gè)干擾選項(xiàng)(如圖E)就更好了。
考點(diǎn)3 蓋斯定律與焓變
例4 已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:
6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l) ΔH1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH2
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH3
則反應(yīng)4C3H5(ONO2)3(l)=12CO2(g)+10H2O(g)+O2(g)+6N2(g)的ΔH為( )
A.12ΔH3+5ΔH2-2ΔH1
B.2ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
C.12ΔH3-5ΔH2 -2ΔH1
D.ΔH1-5ΔH2-12ΔH3
解析 將上述三個(gè)反應(yīng)依次編號(hào)①②③,②×5+③×12-①×2即可得到總反應(yīng)。
答案 A
點(diǎn)撥 這是對(duì)蓋斯定律的常規(guī)考查,與以往試題不同的是,它引入甘油這類較大的有機(jī)分子,導(dǎo)致各物質(zhì)的系數(shù)較大,錯(cuò)誤率上升。類似高考試題還有:
白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定條件下反應(yīng)獲得。相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)=6CaO(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH1=
+3359.26 kJ?mol-1
CaO(s)+SiO2(s)=CaSiO3(s) ΔH2 =-89.61 kJ?mol-1
2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)=6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g) ΔH3
則ΔH3=2821.6 kJ?mol-1。
例5 糕點(diǎn)包裝中常見(jiàn)的脫氧劑組成為還原性鐵粉、氯化鈉、炭粉等,其脫氧原理與鋼鐵的吸氧腐蝕相同。下列分析正確的是( )
A. 脫氧過(guò)程是吸熱反應(yīng),可通過(guò)降低溫度的辦法延長(zhǎng)糕點(diǎn)保質(zhì)期
B. 脫氧過(guò)程中鐵作原電池正極,電極反應(yīng)為:Fe-3eFe3+
C. 脫氧過(guò)程中碳作原電池負(fù)極,電極反應(yīng)為:2H2O+O2+4e4OH-
D. 含有1.12 g鐵粉的脫氧劑,理論上最多能吸收氧氣336 mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
解析 脫氧過(guò)程就是鐵的緩慢氧化過(guò)程,是放熱反應(yīng),在此過(guò)程中鐵作為電池的負(fù)極(Fe-2e-=Fe2-),碳作原電池的正極(2H2O+O2+4e-=4OH-)。鐵生成Fe2+后還會(huì)繼續(xù)被O2氧化,最終生成Fe3+,也就是說(shuō)0.02 mol Fe最多可吸收0.015 mol O2。當(dāng)然也可以不經(jīng)過(guò)計(jì)算直接用排除法選D。
答案 D
點(diǎn)撥 此題較為傳統(tǒng),考查電池的正、負(fù)極及電極反應(yīng),但其背景不再直接給出原電池,而是與生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)。雖然我們經(jīng)常見(jiàn)到食品袋中有個(gè)小袋,但不知為何物,細(xì)心的同學(xué)可能打開看過(guò),研究過(guò),那么,他就占了心理上的便宜。類似與生產(chǎn)、生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)的高考試題還有:
捕碳技術(shù)(主要指捕獲CO2)在降低溫室氣體排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已經(jīng)被用作工業(yè)捕碳劑,它們與CO2可發(fā)生如下可逆反應(yīng):
2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4)2CO3(aq) ΔH1
NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)?(NH4HCO3(aq) ΔH2
(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)?2NH4HCO3(aq) ΔH3
請(qǐng)回答ΔH3與ΔH1、ΔH2之間的關(guān)系是:ΔH3=2ΔH2-ΔH1。
例6 符合如圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系,且當(dāng)X、Y、Z的物質(zhì)的量相等時(shí),存在焓變?chǔ)=ΔH1+ΔH2。滿足上述條件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2
③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3
⑤Fe、Fe(NO3)2 ⑥NaOH、Na2CO3
[X][Y][Z][+w][+w][+w][ΔH1][ΔH2][ΔH]
解析 從元素化合物的轉(zhuǎn)換關(guān)系來(lái)看,③和⑥也是滿足變化圖的,但是其轉(zhuǎn)換時(shí)各物質(zhì)對(duì)應(yīng)的系數(shù)不全是1,不能滿足焓變關(guān)系ΔH=ΔH1+ΔH2。②中硫不能直接生成三氧化硫。
答案 ①④⑤
點(diǎn)撥 此題也是考查蓋斯定律,但是它將元素化合物之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系融合進(jìn)來(lái)了,而且考查物質(zhì)系數(shù)的方式較隱蔽,試題很有新意,也有難度。不過(guò),原高考題是一道組合選擇題,這種考查方式又大大降低了難度。
考點(diǎn)3 反應(yīng)熱、中和熱、燃燒熱的考查
例7 有關(guān)中和熱的測(cè)定實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)在操作正確的前提下,提高中和熱測(cè)定準(zhǔn)確性的關(guān)鍵是 。
(2)做1次完整的中和熱測(cè)定實(shí)驗(yàn),溫度計(jì)需使用 次,某同學(xué)為了省去清洗溫度計(jì)的麻煩,建議實(shí)驗(yàn)時(shí)使用兩支溫度計(jì)分別測(cè)量酸和堿的溫度,你是否同意該同學(xué)的觀點(diǎn),為什么? 。
(3)寫出稀硫酸和稀氫氧化鈉溶液反應(yīng)表示中和熱的熱化學(xué)方程式(中和熱為57.3 kJ?mol-1) 。
(4)倒入溶液的正確操作是( )
A.沿玻璃棒緩慢倒入
B.分三次少量倒入
C.一次性迅速倒入
(5)使硫酸與NaOH溶液混合均勻的正確操作是( )
A.用溫度計(jì)小心攪拌
B.揭開硬紙片用玻璃棒攪拌
C.輕輕地振蕩燒杯
D.用套在溫度計(jì)上的環(huán)形玻璃棒輕輕地?cái)噭?dòng)
(6)若不用任何材料填充在大小燒杯之間,所測(cè)得的中和熱(ΔH)將 (填“偏大”“偏小”“不變”)。
答案 (1)保溫
(2)3 不同意,因?yàn)椴煌瑴囟扔?jì)誤差不一樣
(3)[12]H2SO4(aq)+NaOH(aq)=[12]Na2SO4(aq)+H2O(l)
ΔH=-57.3kJ?mol-1
(4)C (5)D (6)偏大
點(diǎn)撥 此題似乎是常規(guī)題,其實(shí)與以往的考試出發(fā)點(diǎn)完全不同,此題考查的是實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),沒(méi)有做過(guò)此實(shí)驗(yàn)的同學(xué)很難得高分。比如,怎么加溶液?什么時(shí)候使用溫度計(jì)?怎么攪拌?最后一空還要注意ΔH的符號(hào)是負(fù)號(hào)。關(guān)于實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的考查,是實(shí)驗(yàn)題命題的方向。
考點(diǎn)4 鍵能的簡(jiǎn)單計(jì)算
例8 已知:P4(g)+6Cl2(g)=4PCl3(g) ΔH=a kJ?mol-1
P4(g)+10Cl2(g)=4PCl5(g) ΔH=b kJ?mol-1
P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P-Cl鍵的鍵能為c kJ?mol-1,PCl3中P-Cl鍵的鍵能為1.2c kJ?mol-1。下列敘述正確的是( )
A.P-P鍵的鍵能大于P-Cl鍵的鍵能
B.可求Cl2(g)+PCl3(g)=4PCl5(g)的反應(yīng)熱ΔH
C.Cl-Cl鍵的鍵能為[b-a+5.6c4]kJ?mol-1
D.P-P鍵的鍵能為[5a-3b+12c8]kJ?mol-1
解析 原子半徑P>Cl,因此P-P鍵的鍵長(zhǎng)大于P-Cl鍵的鍵長(zhǎng),則P-P鍵的鍵能小于P-Cl鍵的鍵能,A項(xiàng)錯(cuò)誤。利用“蓋斯定律”,結(jié)合題中給出兩個(gè)熱化學(xué)方程式可求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1,但不知道PCl5(g)=PCl5(s)的ΔH,因此無(wú)法求出Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(s)的ΔH,B項(xiàng)錯(cuò)誤。利用Cl2(g)+PCl3(g)=PCl5(g) ΔH=[b-a4]kJ?mol-1可得,E(Cl-Cl)+ 3×1.2c-5c=[b-a4],因此可得E(Cl-Cl)=[b-a+5.6c4]kJ?mol-1,C項(xiàng)正確。由P4是正四面體可知,P4中含有6個(gè)P-P鍵,由題意得,6E(P-P)+10×[b-a+5.6c4]-4×5c=b,解得E(P-P)=[2.5a-1.5b+6c6]kJ?mol-1,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,環(huán)境和能源問(wèn)題日益突出,《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書》的出臺(tái),更是促進(jìn)了低碳經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。i},國(guó)作為}日_界上最大的發(fā)展,1,國(guó)家,不僅要承擔(dān)著國(guó)際上的大國(guó)責(zé)任,還要負(fù)擔(dān)起十三億人可持續(xù)發(fā)展的大任,因此發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)勢(shì)在必行,建立碳金融體系勢(shì)不容緩。
【關(guān)鍵詞】
低碳經(jīng)濟(jì);碳金融體系。
隨著能源問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境發(fā)展的矛盾日益激化,人們著手尋求一條環(huán)境、能源與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的道路,低碳經(jīng)濟(jì)應(yīng)運(yùn)而生。碳金融體系的出現(xiàn),是金融體系中的又一個(gè)創(chuàng)新,為金融的發(fā)展提供了一個(gè)新的發(fā)展空間和機(jī)遇,而金融體系的發(fā)展,反過(guò)來(lái)促進(jìn)了資源的節(jié)約利用,兩者相得益彰。
一、碳金融體系的含義及交易方式。
碳金融,指的是在《京都議定書》之后,各個(gè)國(guó)家興起的低碳經(jīng)濟(jì)投融資活動(dòng)。
它主要涉及到二氧化碳等溫室氣體排放等技術(shù)的直接投融資、碳權(quán)交易和銀行貸款等金融活動(dòng)。《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》和《京都議定書》的出現(xiàn),使得減排成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),成為了碳金融興起的最主要原因。
碳金融的交易方式主要有兩種,一種是各種減排配額的買賣,另一種是以減排項(xiàng)目為標(biāo)的的買賣,這一種較第一種復(fù)雜些。這兩種方式分別演化出了期貨與期權(quán)的金融衍生商品。這些交易工具在市場(chǎng)上不斷創(chuàng)新,規(guī)模不斷的壯大,并且開始有主導(dǎo)市場(chǎng)的趨勢(shì),各個(gè)國(guó)家已經(jīng)開始注意到這個(gè)市場(chǎng)并且展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
二、我國(guó)碳金融體系建設(shè)中的難點(diǎn)。
碳金融作為一種新生的金融體系,我國(guó)也是最近才產(chǎn)生,與西方國(guó)家相比,各項(xiàng)制度尚不健全。其中主要包括思想意識(shí)、政策法規(guī)、環(huán)境建設(shè)等,具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(一)國(guó)家和企業(yè)對(duì)碳金融體系的了解有限。由于碳金融體系傳入我國(guó)的時(shí)間還不長(zhǎng),很多企業(yè)不了解,不能看到它的巨大商機(jī),加上之前企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展模式的限制,很多企業(yè)無(wú)法迅速地轉(zhuǎn)型,來(lái)發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)。另外由于國(guó)家對(duì)碳金融體系的宣傳力度不夠,碳金融的操作模式,法律法規(guī)都不健全,使得很多企業(yè)望而卻步,持觀望態(tài)度,遲遲不愿意出手。
(二)相關(guān)法律法規(guī)不完善。由于碳金融經(jīng)濟(jì)對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)是新生事物,因此,國(guó)家相關(guān)的法律法規(guī)并不完善。眾所周知,金融市場(chǎng)有其盲目性,自發(fā)性,如果沒(méi)有一個(gè)良好的法律環(huán)境做基礎(chǔ)的話,就會(huì)產(chǎn)生許多損壞金融秩序的行為,加上人們對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)的不了解,免不了會(huì)出現(xiàn)投機(jī)的行為,因此國(guó)家應(yīng)該盡早的制定出完善的相關(guān)法律法規(guī),來(lái)約束碳金融市場(chǎng),也給想進(jìn)入的企業(yè)一個(gè)穩(wěn)定的社會(huì)保障。
(三)碳金融業(yè)務(wù)活動(dòng)缺乏內(nèi)在動(dòng)力。
由于碳金融市場(chǎng)是新生市場(chǎng),對(duì)于綜合性的人才要求比較多,這些人才不僅要有相關(guān)的市場(chǎng)意識(shí),還要有法律意識(shí),風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)以及政策理解力。到目前為止,我們國(guó)家還是靠著政府的管理,而不是市場(chǎng)來(lái)解決環(huán)境問(wèn)題,其中和缺乏相應(yīng)的人才不無(wú)關(guān)系,這需要國(guó)家下大力氣來(lái)培養(yǎng)。
三、構(gòu)建我國(guó)碳金融體系的對(duì)策。
縱觀我國(guó)碳金融體系出現(xiàn)的問(wèn)題,要想合理的解決,需要長(zhǎng)久的時(shí)間,同時(shí)也需要一些合理的手段,主要可以通過(guò)以下方法:
(一)搭建交易平臺(tái)。低碳經(jīng)濟(jì)不僅僅應(yīng)是我國(guó)保護(hù)環(huán)境的要求,也應(yīng)該是發(fā)展經(jīng)濟(jì)的要求。國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了碳交易機(jī)制,我們國(guó)家應(yīng)該進(jìn)一步探究其排放配額制度,通過(guò)金融市場(chǎng)中價(jià)格的調(diào)節(jié)功能,調(diào)整不同的經(jīng)濟(jì)主體利益,實(shí)現(xiàn)利益的最大化,同時(shí)通過(guò)國(guó)外機(jī)制的動(dòng)力,帶動(dòng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈的平和轉(zhuǎn)型。對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,要不斷進(jìn)行金融創(chuàng)新,將碳掉期交易、碳證券、碳期貨、碳基金等各種碳金融衍生性商品引入到經(jīng)濟(jì)體系中來(lái)。另外還要不斷加強(qiáng)人民幣的國(guó)際地位。歐美國(guó)家不斷提升自己國(guó)家貨幣在碳交易市場(chǎng)的參與,人民幣作為市場(chǎng)上穩(wěn)定的貨幣,也要抓住這一機(jī)遇,將人民幣和碳排放權(quán)掛鉤,推進(jìn)人民幣的國(guó)際化進(jìn)程。只有這樣,才能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境,國(guó)內(nèi)和國(guó)外的雙贏。
(二)國(guó)家積極構(gòu)建相關(guān)法律體系。在低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí),碳金融體系會(huì)不斷的完善,而與之對(duì)應(yīng)的法律體系也不能落后。國(guó)家應(yīng)該聘用專業(yè)的人才,深入學(xué)習(xí)碳金融的特點(diǎn)和國(guó)外法律法規(guī)制度,制定出適合中國(guó)國(guó)情的碳金融法律法規(guī)體系。只有這樣,才能在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的同時(shí),保證中國(guó)金融市場(chǎng)的穩(wěn)定和中國(guó)經(jīng)濟(jì)的安全,不然,稍有不慎,就會(huì)將中國(guó)經(jīng)濟(jì)拖入到國(guó)際化的浪潮中,損失慘重。在構(gòu)建法律框架的同時(shí),也要政府和監(jiān)督部門制定出一套完整的監(jiān)督計(jì)劃,在支持低碳發(fā)展的同時(shí)做好監(jiān)督工作,不能讓一些人鉆了法律的空子。
(三)國(guó)家應(yīng)積極宣傳低碳經(jīng)濟(jì)。一個(gè)國(guó)家相關(guān)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和其政府的焦點(diǎn)密不可分。企業(yè)的發(fā)展離不開國(guó)家政策的大力扶持,如果國(guó)家對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)重視,企業(yè)也會(huì)望風(fēng)而動(dòng)。只有這樣,才能帶動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不然,低碳經(jīng)濟(jì)將會(huì)成為空談。同時(shí),如果沒(méi)有國(guó)家的大力宣傳,民眾對(duì)于低碳經(jīng)濟(jì)也不會(huì)有太大的興趣,于保護(hù)環(huán)境,節(jié)約能源也有不利的影響。
四、結(jié)語(yǔ)。
某些資源的不可再生和急劇減少,溫室效應(yīng)的不斷加劇,使得低碳經(jīng)濟(jì)成為社會(huì)發(fā)展的必然,中國(guó)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上已經(jīng)落后于歐美國(guó)家,碳經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)是一個(gè)機(jī)遇,如果能很好的抓住這個(gè)機(jī)遇,中國(guó)不僅可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還能緩解經(jīng)濟(jì)和環(huán)境之間的矛盾。中國(guó)作為人口大國(guó),這點(diǎn)對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō)尤為重要。只有堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀,可持續(xù)的發(fā)展,中國(guó)的經(jīng)濟(jì)才能經(jīng)久不衰。
【參考文獻(xiàn)】
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3、吳玉寧。我國(guó)碳金融發(fā)展及碳金融機(jī)制創(chuàng)新策略[J].上海金融,2009(10)。
【關(guān)鍵詞】有機(jī)合成;官能團(tuán);保護(hù)
在高考化學(xué)考試中有機(jī)合成是必考點(diǎn),在高中階段學(xué)習(xí)的化學(xué)中對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行的處理常常會(huì)對(duì)其他官能團(tuán)產(chǎn)生影響,為了將這種影響消耗,我們?cè)诒疚闹芯蛯?duì)高中階段化學(xué)學(xué)習(xí)中幾種較為常見(jiàn)的官能團(tuán)進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù),保證在進(jìn)行官能團(tuán)分析中,不受其他分子的影響或者不對(duì)其他分子產(chǎn)生影響。
一、有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)中有機(jī)合成官能團(tuán)保護(hù)
有機(jī)合成中官能團(tuán)的保護(hù)可以分成兩種:①通過(guò)反映,將官能團(tuán)轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定狀態(tài),這種方法稱之為反應(yīng)保護(hù)。通過(guò)加入某種化學(xué)試劑將暫時(shí)不需要發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化成穩(wěn)定的狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行保護(hù),防止其受到其他分子的影響或者對(duì)其他需要反應(yīng)的分子產(chǎn)生影響,在需要該官能團(tuán)時(shí),再通過(guò)反應(yīng)將其恢復(fù);②采取合適的有機(jī)合成路線,對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行保護(hù),該種方法稱為線路保護(hù)。對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行保護(hù)要滿足三個(gè)條件:①要容易引入保護(hù)分子;②引入的保護(hù)分子和官能團(tuán)的反應(yīng)要可以承受一定的反應(yīng)條件;③將保護(hù)分子消除時(shí),不能對(duì)其他分子產(chǎn)生影響。
在本文中我們對(duì)有機(jī)合成中幾種較為常見(jiàn)的官能團(tuán)的保護(hù)進(jìn)行重點(diǎn)分析,其中有羥基、氨基、醛基、碳碳雙鍵。
二、對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行的保護(hù)
1.對(duì)羥基進(jìn)行保護(hù)
羥基是活性基團(tuán),很容易被氧化,在一些反應(yīng)中相應(yīng)保留羥基,就要先對(duì)羥基進(jìn)行保護(hù),而羥基分為醇羥基和酚羥基。對(duì)羥基的保護(hù)我們以保護(hù)酚羥基為例進(jìn)行保護(hù)方法說(shuō)明。
例題1:香豆素是一類芳香族化合物,多存在于植物中, 其中大部分物質(zhì)具有抗菌消炎以及光敏性的作用,這類芳香族化合物的核心結(jié)構(gòu)是芳香內(nèi)酯A, 分子式為C9H6O2, 經(jīng)下列步驟反應(yīng)后,轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏岷鸵叶帷?/p>
回答化合物C的結(jié)構(gòu)式,圖中由B向C的轉(zhuǎn)化有何目的?
我們對(duì)此題進(jìn)行分析,A中有一個(gè)碳碳雙鍵、一個(gè)苯環(huán)、一個(gè)內(nèi)酯環(huán),根據(jù)其產(chǎn)生水楊酸的特性,可以將A判斷為酚酯,C,O分別和苯環(huán)上鄰位上的C原子相連。在KMn4、OH-以及H3O+的條件下,B中的-CH= CH-COOH 轉(zhuǎn)化為- COOH 和HOOC- COOH,進(jìn)而形成水楊酸和乙二酸,但是在題中的合成路線中并沒(méi)有按照提示中的線路進(jìn)行,我們分析知道B中的酚羥基很不穩(wěn)定,如果不采取一定的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù),在進(jìn)行-CH= CH-COOH 氧化時(shí),就會(huì)被破壞,所以在-CH= CH-COOH 氧化前對(duì)酚羥基進(jìn)行保護(hù),也就是圖中的B轉(zhuǎn)化成C的過(guò)程,在完成-CH= CH-COOH 轉(zhuǎn)化后,對(duì)酚羥基的保護(hù)進(jìn)行解除,使其恢復(fù)羥基的狀態(tài)。
2.對(duì)氨基的保護(hù)
例題2:已知胺具有以下性質(zhì):(1)RNH2 + CH3COCl RNHCOCH3 +HCl;(2)RNHCOCH3 在一定條件下可發(fā)生水解反應(yīng)。RNHCOCH3 + H2ORNH2 + CH3COOH
對(duì)硝基苯是化工原料中占有一定的比重,其合成路線為:
其中第一步的目的是什么?
從胺的性質(zhì)中我們得知:- NH2轉(zhuǎn)變?yōu)?NHCOCH3,-NHCOCH3再轉(zhuǎn)變?yōu)?NH2,是對(duì)-NH2 進(jìn)行保護(hù),第一步則是對(duì)氨基進(jìn)行保護(hù)。
3.對(duì)醛基進(jìn)行保護(hù)
醛基在化學(xué)官能團(tuán)中是很容易發(fā)生反應(yīng)的活性官能團(tuán),對(duì)其進(jìn)行的保護(hù),主要采用的方式是進(jìn)行縮醛或者縮酮反應(yīng),將其反應(yīng)活性降低。
在干燥的氯化氫或者濃硫酸的作用下,一分子的醛可以和一分子的醇發(fā)生半縮醛反應(yīng),然后再和一分子的醇進(jìn)行反應(yīng),形成穩(wěn)定的縮醛。總反應(yīng)式為:
縮醛CH3CH(OC2H5)2具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性, 但是在稀酸溶液中則容易發(fā)生,水解反應(yīng),生成醛:
例題3:檸檬酸是一種常見(jiàn)的酸,在我們吃的水果、喝的飲料中都會(huì)存在,而檸檬醛具有檸檬香味,有順?lè)磧煞N異構(gòu)體,檸檬醛的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(CH3)2C=CHCH2CH2 -C(CH3)= CHCHO,我們從檸檬醛分子中的碳碳雙鍵加氫還原得到產(chǎn)物C的例子進(jìn)行分析,對(duì)醛基的保護(hù)進(jìn)行學(xué)習(xí), 其有機(jī)合成反應(yīng)路線為:
從該題進(jìn)行分析,在對(duì)檸檬酸中的碳碳雙鍵進(jìn)行還原的同時(shí),其中的醛基因?yàn)橛休^強(qiáng)的活性,所以也會(huì)被還原,所以在將檸檬酸中的碳碳雙鍵還原之前,先對(duì)其中的醛基進(jìn)行保護(hù),以上的縮醛反應(yīng)就是對(duì)醛基進(jìn)行的保護(hù),在碳碳雙鍵還原后,可以通過(guò)水解的方式將醛基還原。
4.對(duì)碳碳雙鍵進(jìn)行保護(hù)
在有機(jī)合成中對(duì)碳碳雙鍵進(jìn)行的保護(hù)通常采用的方法是HX、X2、或者H2O,加成,在完成所需分子、官能團(tuán)的形成后,再通過(guò)消去反應(yīng)將碳碳雙鍵恢復(fù)。
例題4:以1,4-二溴-2-丁烯為原料制備丁烯二酸(馬來(lái)酸)有機(jī)合成反應(yīng)路線為:
問(wèn)題:第二步的反應(yīng)目的是什么?第四步發(fā)生的反應(yīng)類型為?
本題的思路很明顯是有鹵代烴――醇――(醛)――羧酸的反應(yīng)線路,這是化學(xué)有機(jī)合成中最為常規(guī)的合成線路。在-CH2OH氧化成 -COOH的過(guò)程中,碳碳雙鍵很容易被破壞,所以要對(duì)其進(jìn)行保護(hù),保護(hù)碳碳雙鍵的方法就如反應(yīng)線路先在第二步進(jìn)行碳碳雙鍵加成反應(yīng),在-CH2OH氧化成-COOH后,在第四步將碳碳雙鍵還原,進(jìn)行消去反應(yīng),所以第二步的目的是對(duì)碳碳雙鍵進(jìn)行保護(hù),第四步中的反應(yīng)類型為消去、中和。
三、小結(jié)
從以上有機(jī)合成中官能團(tuán)保護(hù)和脫保護(hù)方法可以看出,在有機(jī)合成中對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行保護(hù)和脫保護(hù)要在保護(hù)官能團(tuán)的基礎(chǔ)上不對(duì)其他基團(tuán)和分子產(chǎn)生影響,官能團(tuán)保護(hù)過(guò)程中要可以經(jīng)受一定的反應(yīng)條件,在對(duì)官能團(tuán)進(jìn)行脫保護(hù)中,被保護(hù)的官能團(tuán)要很容易還原。
參考文獻(xiàn):
說(shuō)起溫室氣體排放,我們很容易想到工廠冒出的陣陣黑煙,或是城市里汽車長(zhǎng)龍排出的尾氣。事實(shí)上,人們?nèi)粘_M(jìn)行的任何活動(dòng),都有一個(gè)清晰的“碳足跡”。比如,僅僅一份牛肉漢堡,就會(huì)在制作過(guò)程中排放出接近自身重量30倍的溫室氣體。
牛肉漢堡主要原料的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和加工過(guò)程,需要使用柴油、汽油、煤炭等各種碳基能源。僅這一部分排出的二氧化碳,平攤到每個(gè)漢堡上就高達(dá)3公斤。而飼養(yǎng)一頭肉牛,會(huì)另外產(chǎn)生220公斤甲烷。從制造溫室效應(yīng)的能力角度來(lái)說(shuō),1公斤甲烷與23公斤二氧化碳相當(dāng)。因此,這5噸二氧化碳的排放量,平攤到一頭牛能做成的2000個(gè)牛肉漢堡上,就是2.5公斤。再加上運(yùn)營(yíng)餐館和顧客購(gòu)買過(guò)程中產(chǎn)生的排放,每份牛肉漢堡會(huì)為地球增加近6公斤的二氧化碳。
在美國(guó)這個(gè)快餐王國(guó),以每人每周平均消耗2個(gè)牛肉漢堡計(jì)算,全年因牛肉漢堡而產(chǎn)生的二氧化碳排放量就接近1.8億噸。而一輛悍馬H3 SUV每年不過(guò)排放11.1噸二氧化碳,也就是說(shuō),牛肉漢堡帶來(lái)的溫室效應(yīng)與1600萬(wàn)輛悍馬車相當(dāng)。而這個(gè)數(shù)字,恰恰是今天美國(guó)公路上行駛的所有SUV總數(shù)。
雖然只有上帝知道,讓美國(guó)人放棄牛肉漢堡,或者放棄SUV,哪一個(gè)更困難,但科學(xué)卻告訴我們,這兩者對(duì)地球的破壞力,幾乎相當(dāng)。
當(dāng)我們從碳足跡角度重新審視周圍的世界,就會(huì)發(fā)現(xiàn)生活中的大部分消費(fèi),對(duì)環(huán)境造成的破壞實(shí)際上可以被量化比較。我們姑且把這個(gè)量,稱為每種商品的“碳成本”。今天的消費(fèi)者,看似并不需要為商品所包含的碳成本買單,但實(shí)際上,作為地球村的公民,我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不在為這些隱性成本付出代價(jià)。商業(yè)社會(huì)無(wú)節(jié)制的碳排放,正在把人類像北極熊那樣,驅(qū)趕出曾經(jīng)舒適的家園。
當(dāng)今世界的商業(yè)環(huán)境,還沒(méi)有把碳成本納入商品價(jià)格體系,從而導(dǎo)致環(huán)境保護(hù)意義下“劣幣驅(qū)除良幣”現(xiàn)象的出現(xiàn)。考慮控制碳排放的企業(yè),可能需要付出額外的努力。而這些努力,對(duì)終端消費(fèi)者并不可見(jiàn)。如果說(shuō)消費(fèi)者愿意為超市中高價(jià)的無(wú)公害綠色食品買單,是出于自身健康的考慮,那將來(lái)的低碳食品,將很難以直接用戶價(jià)值作為賣點(diǎn)。
但綠色供應(yīng)鏈的出現(xiàn)改變了這種窘境。
低碳經(jīng)濟(jì)所催生出的商業(yè)機(jī)會(huì),更多是以一種“碳風(fēng)險(xiǎn)”的方式呈現(xiàn)在企業(yè)面前。在全球供應(yīng)鏈中,當(dāng)原本相對(duì)平衡的競(jìng)爭(zhēng)格局因新的制約因素引入被打破,最先適應(yīng)環(huán)境改變并化解風(fēng)險(xiǎn)的企業(yè),將獲得新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
今天,綠色供應(yīng)鏈已經(jīng)開始成為很多行業(yè)新的準(zhǔn)入門檻。2009年4月,沃爾瑪要求其10萬(wàn)家供應(yīng)商在5年內(nèi),必須完成碳足跡驗(yàn)證。根據(jù)碳排放量,沃爾瑪將為商品分等級(jí),并貼上不同顏色的碳標(biāo)簽。考慮到中國(guó)世界工廠的地位,這條沿沃爾瑪供應(yīng)鏈自下游向上回溯的低碳革命,將迅速影響到國(guó)內(nèi)大大小小的原材料企業(yè)、制造商與物流商。這條供應(yīng)鏈上的每家相關(guān)企業(yè),都將被迫進(jìn)行碳足跡驗(yàn)證,并承擔(dān)減排責(zé)任。
在低碳革命的大環(huán)境下,沒(méi)有通過(guò)碳足跡驗(yàn)證,以及碳排放量過(guò)高的企業(yè),將慢慢被淘汰出綠色供應(yīng)鏈。2009年9月,華碩花費(fèi)1年時(shí)間,成為了臺(tái)灣地區(qū)第一家獲得碳足跡驗(yàn)證的公司。2009年11月,在內(nèi)地首筆碳中和交易中,上海濟(jì)豐紙業(yè)包裝股份有限公司花費(fèi)數(shù)萬(wàn)歐元,向廈門一環(huán)境工程公司購(gòu)買了6266噸的碳排放量,用以抵消過(guò)去1年半時(shí)間里造成的溫室氣體排放。對(duì)PC巨頭華碩和有世界500強(qiáng)母公司背景的濟(jì)豐來(lái)說(shuō),這些舉動(dòng)并非單純?yōu)榱梭w現(xiàn)企業(yè)的社會(huì)責(zé)任,同時(shí)也有意借此獲得“碳優(yōu)勢(shì)”并建立新的行業(yè)低碳標(biāo)準(zhǔn)。
上世紀(jì)80年代,人們普遍認(rèn)為政府的環(huán)境規(guī)制會(huì)對(duì)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)生負(fù)面影響,而環(huán)境保護(hù)也因此與企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力目標(biāo)構(gòu)成一種兩難選擇。1991年,哈佛商學(xué)院著名教授邁克爾•波特對(duì)此問(wèn)題提出了不同看法。波特認(rèn)為,恰當(dāng)設(shè)計(jì)的環(huán)境規(guī)制可以激發(fā)被規(guī)制企業(yè)的創(chuàng)新,產(chǎn)生效率收益,并導(dǎo)致相對(duì)其他企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
事實(shí)上,對(duì)于近年來(lái)全球數(shù)百個(gè)產(chǎn)業(yè)的詳細(xì)案例研究表明,當(dāng)今具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的不再是那些成本最低或者最大規(guī)模的企業(yè),而是具有持續(xù)的改進(jìn)和創(chuàng)新能力的企業(yè)。在這一事實(shí)基礎(chǔ)上,波特認(rèn)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不是依賴于靜態(tài)效率和固定約束下的最優(yōu)化行為,而是依賴于變動(dòng)約束條件下的改進(jìn)與創(chuàng)新。正是在對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力的動(dòng)態(tài)理解基礎(chǔ)上,波特認(rèn)為應(yīng)把環(huán)境規(guī)制作為提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的來(lái)源,而非簡(jiǎn)單的成本項(xiàng)目。
2009年8月,英國(guó)樂(lè)購(gòu)(Tesco)連鎖超市宣布將在500種商品的外包裝上印制碳足跡標(biāo)識(shí),讓顧客掌握每種商品生產(chǎn)、包裝和運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體排放量。此舉可以通過(guò)具有環(huán)保意識(shí)的顧客主動(dòng)篩選,推動(dòng)低碳商品的銷售。
關(guān)鍵詞: 新課標(biāo) 初中化學(xué)概念 教學(xué)策略
課程標(biāo)準(zhǔn)提出:“化學(xué)概念教學(xué)不要過(guò)分強(qiáng)調(diào)定義的嚴(yán)密性,要注意概念形成的階段性、發(fā)展性和學(xué)生的可接受性。”傳統(tǒng)化學(xué)概念教學(xué)偏重知識(shí)的完整性和系統(tǒng)性,存在忽視課程標(biāo)準(zhǔn)的傾向。如何在概念教學(xué)過(guò)程中,讓學(xué)生既掌握和應(yīng)用概念,又不增加學(xué)生的負(fù)擔(dān),達(dá)到新課標(biāo)提出的要求,我談?wù)勛约旱目捶ê徒虒W(xué)策略。
1.概念教學(xué)要注意學(xué)生的可接受性,要和學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。
化學(xué)和人類生活、生產(chǎn)緊密聯(lián)系,初中化學(xué)課程內(nèi)容的選擇往往依據(jù)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)和心理發(fā)展水平,反映初中化學(xué)學(xué)科內(nèi)容的特點(diǎn),這就決定了一個(gè)人的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)化學(xué)概念教學(xué)影響較大,學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)概念之前就有了相關(guān)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),形成了事物非本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。如農(nóng)村學(xué)生更多地把“燃燒”與木柴、稻草、風(fēng)箱等聯(lián)系在一起,城市學(xué)生更多地把“燃燒”與焰火、天然氣、火箭發(fā)射等聯(lián)系在一起。農(nóng)村學(xué)生很早就學(xué)會(huì)做飯,一般所用的燃料是稻草,這就比城市學(xué)生更容易理解“燃燒”要與空氣接觸。所以,“燃燒”概念教學(xué)可從學(xué)生在生活中對(duì)“燃燒”的已有經(jīng)驗(yàn)切入,通過(guò)一系列探究實(shí)驗(yàn)提高對(duì)“燃燒”概念的認(rèn)識(shí),通過(guò)新舊知識(shí)的相互作用,形成系統(tǒng)的概念體系。這種與學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的化學(xué)概念教學(xué)方式,讓整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程自然、流暢,概念的形成水到渠成。
2.概念教學(xué)要注意直觀性,從形象到抽象的逐步過(guò)渡。
化學(xué)概念本身是抽象的,應(yīng)在認(rèn)識(shí)過(guò)程中不斷深化。初中化學(xué)概念教學(xué)要充分利用模型、直觀實(shí)物素材、flas、卡通圖等生動(dòng)形象的畫面,幫助學(xué)生理解抽象的概念。初中階段有關(guān)物質(zhì)構(gòu)成的某些概念,如分子、原子,由于摸不清、看不見(jiàn),具有抽象性,教師要用教材中形象的比喻喚起學(xué)生的想象,如“如果將一個(gè)原子跟一個(gè)乒乓球相比,就相當(dāng)于將一個(gè)乒乓球跟地球相比”,這樣學(xué)生對(duì)原子就有了形象化的認(rèn)識(shí)。微觀粒子盡管肉眼看不見(jiàn),但它與宏觀世界有密切的聯(lián)系,在“分子”概念的教學(xué)中,我先讓學(xué)生用注射器吸入20mL的空氣,封閉針管尖端,向里壓縮,再讓學(xué)生用注射器吸入20mL的水,做同樣的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)宏觀實(shí)物的直觀性教學(xué),學(xué)生感受到微觀粒子“分子”的存在和性質(zhì),使抽象的概念形象化、具體化,遵循初中學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。
3.概念教學(xué)要注意階段性,對(duì)初中學(xué)生逐步提高要求。
化學(xué)概念是將化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事實(shí)經(jīng)過(guò)比較、結(jié)合、歸納、類比等抽象出來(lái)的理性知識(shí),某些化學(xué)概念是學(xué)生從來(lái)沒(méi)有過(guò)的生活經(jīng)驗(yàn)。因此,對(duì)學(xué)生難理解的概念進(jìn)行彈性處理,對(duì)初中無(wú)法給出科學(xué)定義的概念,可采用泛指、列舉或比喻的手段開展教學(xué)。例如教學(xué)“燃燒”的概念時(shí),要有氧氣參加,隨著學(xué)習(xí)的深入,只要是發(fā)光、發(fā)熱劇烈的化學(xué)反應(yīng)就是“燃燒”。對(duì)化合價(jià)的概念,初中學(xué)生難以理解,如果從概念本身出發(fā),學(xué)習(xí)的難度很大,從而老師越解釋,學(xué)生越糊涂。我認(rèn)為直接以Na和Cl結(jié)合為NaCl、Mg和Cl結(jié)合成MgCl2為例,從滿足原子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的角度,說(shuō)明原子間化合要有一定的原子個(gè)數(shù)比關(guān)系就可以了,不必要求學(xué)生搞清楚化合價(jià)的數(shù)值是怎么得來(lái)的,只要記住一些常見(jiàn)元素的化合價(jià),知道常見(jiàn)元素化合價(jià)的性質(zhì)就達(dá)到教學(xué)目的了。
4.概念教學(xué)要注意發(fā)展性,不能一步到位。
初中化學(xué)概念教學(xué)要適合學(xué)生的認(rèn)識(shí)特點(diǎn),要循序漸進(jìn),逐步深化。初中學(xué)生知識(shí)面較窄,儲(chǔ)備知識(shí)較少,某些概念還是比較難以理解的,在教學(xué)過(guò)程中不能一步到位。學(xué)生隨著掌握知識(shí)的不斷深入,理解能力的不斷提高,才能加深對(duì)舊概念的理解,獲得高層次的概念。如“氧化反應(yīng)”概念的初級(jí)定義為物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應(yīng),編者這樣處理,讓學(xué)生剛學(xué)習(xí)化學(xué)時(shí),對(duì)“氧化反應(yīng)”的概念容易理解,只要有氧氣參加的反應(yīng),就是“氧化反應(yīng)”。當(dāng)學(xué)習(xí)碳的還原性時(shí),學(xué)生已掌握“元素”的概念,碳奪去氧化銅中的氧也是發(fā)生氧化反應(yīng),這時(shí)“氧化反應(yīng)”概念中的“氧氣”就上升為“氧元素”了,“氧化反應(yīng)”概念的外延逐漸擴(kuò)展。概念教學(xué)要注意發(fā)展性,這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中注意概念的高度、深度,分階段地教學(xué),這樣才不至于某些概念的晦澀難懂,讓學(xué)生失去學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。
5.概念教學(xué)要注意與身邊物質(zhì)的性質(zhì)學(xué)習(xí)相結(jié)合。
概念教學(xué)的目的是用概念解釋化學(xué)現(xiàn)象,在物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)過(guò)程中鞏固概念,提高學(xué)生應(yīng)用概念解釋問(wèn)題的能力。如在教了酸和堿的概念之后,我創(chuàng)設(shè)了如下情境:不少同學(xué)都被蚊蟲叮咬過(guò),感覺(jué)又痛又癢,這是怎么回事呢?學(xué)生通過(guò)查閱資料知道蚊蟲叮咬皮膚后分泌出一種叫蟻酸的物質(zhì)刺激皮膚,若想減輕疼痛,可涂上一些肥皂水或小蘇打溶液進(jìn)行中和。蟻酸和鹽酸的性質(zhì)相似,學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究蟻酸的性質(zhì),得出蟻酸使無(wú)色石蕊溶液變紅,將鋅粒放入留有蟻酸溶液的試管中,有氣泡產(chǎn)生。通過(guò)對(duì)蟻酸性質(zhì)的探究,對(duì)“酸”、“中和反應(yīng)”等概念的理解逐步加深。
總之,化學(xué)概念是將化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)事實(shí)經(jīng)過(guò)分析、歸納、抽象出來(lái)的理性知識(shí),對(duì)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、學(xué)習(xí)身邊物質(zhì)的性質(zhì)具有指導(dǎo)作用。如何根據(jù)新課標(biāo)的要求、初中學(xué)生的特點(diǎn),在教學(xué)中有意識(shí)地應(yīng)用教學(xué)策略,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率,是每一位初中化學(xué)教師都應(yīng)思考的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:硫酸銅晶體;結(jié)晶水含量;恒重條件;坩堝;實(shí)驗(yàn)探究
文章編號(hào):1005C6629(2016)10C0051C04 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定是高中和大學(xué)一年級(jí)學(xué)生無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)的目的是了解結(jié)晶水合物中結(jié)晶水含量的測(cè)定原理和方法[1,2],掌握電子天平、沙浴加熱、干燥器等的使用方法,理解恒重操作的含義和方法。
本實(shí)驗(yàn)是將一定量的硫酸銅晶體(m1)置于已灼燒至恒重的坩堝中,260~280℃沙浴加熱至硫酸銅晶體由藍(lán)色變?yōu)榘咨缓蟀眼釄逡迫敫稍锲髦校鋮s至室溫,稱量無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量(m2),重復(fù)加熱、冷卻、稱量,直至兩次稱量之差很小(本實(shí)驗(yàn)要求Δm≤1mg),以確定硫酸銅晶體脫水完全,則m1-m2即為結(jié)晶水的質(zhì)量。假設(shè)硫酸銅晶體的化學(xué)式為CuSO4?xH2O,根據(jù)
可計(jì)算得到x值,從而得到結(jié)晶水的含量。
當(dāng)然硫酸銅晶體結(jié)晶水含量的測(cè)定還有其他方法,林敏[3]用微波加熱使硫酸銅晶體脫水至恒重,陳浩[4]通過(guò)色度傳感器運(yùn)用吸光光度法分析硫酸銅溶液的濃度,從而測(cè)出硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量。
按照教材內(nèi)容[5,6],在本實(shí)驗(yàn)中恒重操作是影響實(shí)驗(yàn)成功與否的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件之一。它包括兩個(gè)方面,一個(gè)是恒重坩堝,以保證盛放硫酸銅晶體的坩堝和盛放無(wú)水硫酸銅的坩堝質(zhì)量相同;另一個(gè)是恒重?zé)o水硫酸銅,以保證硫酸銅晶體脫水完全,兩次稱量之差Δm≤1mg。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生需要多次重復(fù)加熱、冷卻、稱量,以達(dá)到恒重條件的要求,然而有的學(xué)生的樣品加熱很長(zhǎng)時(shí)間仍為淡藍(lán)色,不能完全變?yōu)榘咨_(dá)不到恒重條件的要求。許多學(xué)生在這一步耗費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng),甚至出現(xiàn)比較大的誤差,出現(xiàn)這種情況的主要原因就是溫度和時(shí)間沒(méi)有控制好。那么恒重操作所需要的加熱溫度和時(shí)間到底是怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系?
為了更好地指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn),本文探討了沙浴加熱溫度和時(shí)間對(duì)硫酸銅晶體脫水的恒重條件、在此過(guò)程中加和不加坩堝蓋對(duì)恒重條件,以及用酒精燈代替酒精(煤氣)噴燈對(duì)空坩堝恒重條件的影響。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 試劑和儀器
試劑:硫酸銅晶體為分析純
儀器:酒精燈、酒精噴燈、坩堝、KDM型調(diào)溫加熱套
1.2 恒重坩堝
1.2.1 酒精噴燈恒重坩堝
將一洗凈的坩堝及坩堝蓋置于泥三角上,小火烘干后,用酒精噴燈氧化焰灼燒至紅熱,將坩堝冷卻至略高于室溫,再用坩堝鉗將其移入干燥器中,冷卻至室溫,取出,用電子天平稱量。重復(fù)加熱、冷卻、稱量,直至恒重。
1.2.2 酒精燈恒重坩堝
將酒精噴燈恒重過(guò)的坩堝重新水洗,在酒精燈外焰上加熱烘干并灼燒,灼燒一定時(shí)間后放于干燥器中冷卻至室溫,取出,用電子天平稱量。重復(fù)加熱、冷卻、稱量。
1.3 硫酸銅晶體脫水
1.3.1 不同溫度、不同加熱時(shí)間坩堝內(nèi)樣品的質(zhì)量變化
本實(shí)驗(yàn)研究了在不同溫度條件下(260~ 300℃),沙浴加熱不同時(shí)間(10~60min),坩堝內(nèi)硫酸銅晶體的質(zhì)量變化。在4~5個(gè)已經(jīng)恒重的坩堝內(nèi),準(zhǔn)確加入1.0000±0.0001g研細(xì)的五水硫酸銅晶體,將這4~5個(gè)坩堝均放在沙浴上,使其3/4的體積埋入沙中,再在靠近坩堝的沙中插入溫度計(jì)(300℃),它的底端應(yīng)與坩堝底部大致處于同一深度。將沙浴慢慢升溫至210℃,然后小心升溫至指定溫度(260~300℃),此時(shí)開始計(jì)時(shí),10min、20min、30min、40min、60min時(shí),依次取出一個(gè)坩堝移入干燥器內(nèi),冷卻至室溫。用濾紙將坩堝外部擦干凈,在電子天平上稱量。
1.3.2 加和不加坩堝蓋對(duì)硫酸銅晶體脫水的影響
在280℃的加熱溫度下,按1.3.1的步驟,測(cè)量在不同加熱時(shí)間下,加和不加坩堝蓋,坩堝內(nèi)樣品隨時(shí)間的質(zhì)量變化。
2 結(jié)果和討論
2.1 恒重坩堝
所謂有序思維,是指思考和解決問(wèn)題時(shí)按照一定的程式,包括特定的順序、線索、條理、步驟和規(guī)律來(lái)展開的一種思維方法。它以過(guò)程的有序性為特點(diǎn),跟邏輯思維既有聯(lián)系又有區(qū)別:邏輯思維是借助于概念、判斷、推理反映現(xiàn)實(shí)的一種思維方式,有其特殊的序――即邏輯或規(guī)律;有序思維不一定是邏輯思維,它通常是相對(duì)于無(wú)序思維而言訴,其對(duì)立面是無(wú)序的思維。
1高中化學(xué)教學(xué)中實(shí)施有序思維教學(xué)的意義
培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是高中化學(xué)教學(xué)的重要任務(wù)之一。合理的、科學(xué)的、優(yōu)化的思維程序能夠加速解決問(wèn)題的思維進(jìn)度,提高思維活動(dòng)的實(shí)際效益;有利于優(yōu)化學(xué)生的思維品質(zhì),快速發(fā)展學(xué)生的思維能力。無(wú)序思維不利于問(wèn)題的解決,效率很低,更不利于邏輯思維能力的養(yǎng)成。
2有序思維在高中化學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用
化學(xué)中的有序思維首先表現(xiàn)為化學(xué)的學(xué)科思維,如物質(zhì)分類思維;結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途的思想;由特殊到一般再到特殊的思維;對(duì)稱思維;守恒思想等等。運(yùn)用這些思想可以解決很多化學(xué)問(wèn)題。從具體的認(rèn)知操作角度看,有序思維教學(xué)主要從以下幾方面開展:
2.1分析有序性
例1:現(xiàn)有Fe、Cu組成的合金,其中Fe、Cu的總物質(zhì)的量為a mol, Cu的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為x;研成粉末后,全部投入含有b mol HNO3稀溶液中,微熱使其充分反應(yīng),且硝酸的還原產(chǎn)物只有NO,用微粒的符號(hào)填寫下列空白:溶液中金屬陽(yáng)離子和殘留固體成分的可能組合有:
分析:我們可以根據(jù)還原性順序Fe>Cu>Fe2+>Fe3+,再按硝酸的用量從少到多的順序,按照這樣的合理的分析思考順序,得出以下結(jié)論:
2.2推理有序性
同分異構(gòu)體知識(shí)是有機(jī)化學(xué)中的基礎(chǔ)知識(shí)之一,它的綜合性強(qiáng),既是高考的熱點(diǎn),同時(shí)也是困擾學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。學(xué)生在書寫同分異構(gòu)體的過(guò)程中,常常不是多寫就是少寫。所以,掌握同分異構(gòu)體的書寫規(guī)律是非常必要的,有序思維方法特別適用于書寫同分異構(gòu)體。書寫同分異構(gòu)體的一般順序是:(1)官能團(tuán)的類別異構(gòu):是指由于官能團(tuán)的不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象;(2)碳鏈異構(gòu):是指由于碳原子的排列順序不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象;(3)官能團(tuán)在碳鏈上的位置異構(gòu):是指由于官能團(tuán)取代的位置不同而引起的同分異構(gòu)現(xiàn)象。按照這樣的思維順序思考,同時(shí)考慮碳鏈的對(duì)稱性和等效性,就能很好的解決同分異構(gòu)體的書寫問(wèn)題。
例2:寫出化學(xué)式為C5H10O的有機(jī)物的可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式。
最后將各有機(jī)物按碳四價(jià)原理補(bǔ)足氫原子即可。
2.3計(jì)算有序性
化學(xué)計(jì)算過(guò)程,實(shí)質(zhì)上是對(duì)化學(xué)問(wèn)題的數(shù)學(xué)處理過(guò)程,即對(duì)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化規(guī)律中的量進(jìn)行處理和確定的過(guò)程。它以基本概念、基本理論、元素化合物知識(shí)及溶液組成知識(shí)為基礎(chǔ),以物質(zhì)的量為中心,以化學(xué)式、化學(xué)方程式、有關(guān)化學(xué)量及其運(yùn)算方程作為確定有關(guān)量的特殊工具,理解和運(yùn)用化學(xué)概念、化學(xué)原理,進(jìn)行分析、綜合、對(duì)比、判斷、推理的思維過(guò)程。化學(xué)計(jì)算題一直被學(xué)生認(rèn)為是難題,甚至有學(xué)生放棄計(jì)算題。對(duì)于有些計(jì)算題,如果能有序地思考,能使分析的結(jié)果清晰、明了、簡(jiǎn)捷,使解題的思路順暢;能從題給信息的各個(gè)方面入手,考慮到各種可能情況,使解答完整準(zhǔn)確。
例3:鎂條在空氣中燃燒生成氧化鎂和氮化鎂。將燃燒后的產(chǎn)物溶解在60mL濃度為2.0mol?L-1的鹽酸中,再用20mL 0.5mol?L-1 NaOH溶液中和多余的鹽酸,然后在此溶液中加過(guò)量的堿,把氨全部蒸出來(lái),用稀HCl吸收,稀HCl增重0.17g,求鎂帶的質(zhì)量。
分析:從題中敘述可看出至少涉及十個(gè)反應(yīng),條件多,反應(yīng)關(guān)系多,但是如果用路線圖的方式可以簡(jiǎn)單的描述如下:
然后根據(jù)最終溶液只是NH4Cl、NaCl、MgCl2溶液,再利用離子的電荷守恒求解如下:
2×n(Mg2+)+n(NH4+)+n(Na+)=n(Cl-)
[2×n(Mg2+)+ +0.5×20×10-3]mol=2×60×10-3mol
n(Mg2+)=0.05mol
3高中化學(xué)培養(yǎng)有序思維的途徑和方法
3.1加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)教學(xué)是營(yíng)造有序思維的前提
知識(shí)是思維的前提,在高中化學(xué)教學(xué)中,要以理論為指導(dǎo),以反應(yīng)規(guī)律為線索,加強(qiáng)推理教學(xué),增強(qiáng)化學(xué)知識(shí)的條理性、規(guī)律性。同時(shí),教師要注意滲透有關(guān)的學(xué)科思想,注意引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié),督促學(xué)生復(fù)習(xí)和理解重點(diǎn)知識(shí),記憶有關(guān)結(jié)論,強(qiáng)化鞏固所學(xué)的知識(shí),并按類型精選有關(guān)習(xí)題進(jìn)行有目的訓(xùn)練,使所學(xué)的知識(shí)由“無(wú)序”到“有序”,由“知”到“通”,由“知”到“用”,由“會(huì)(用)”到“活(用)”,做到觸類旁通。
3.2精心設(shè)計(jì)問(wèn)題,激發(fā)思維有序性
思源于疑,沒(méi)有問(wèn)題就無(wú)以思維。思維總是從解決問(wèn)題開始的。因此在化學(xué)教學(xué)中,教師要通過(guò)提出有針對(duì)性的問(wèn)題,創(chuàng)設(shè)新異的教學(xué)情境,給學(xué)生創(chuàng)造思維的良好環(huán)境,讓學(xué)生經(jīng)過(guò)思考、分析、比較來(lái)加深對(duì)知識(shí)的理解。設(shè)置問(wèn)題時(shí)要抓住教材的重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵,問(wèn)題的內(nèi)容應(yīng)潛伏著教材內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系和符合知識(shí)積累的邏輯順序,一環(huán)扣一環(huán),由淺入深,由簡(jiǎn)單到復(fù)雜,叩開學(xué)生思維的大門,使學(xué)生感到新穎,造成連續(xù)的、有序思索,形成持久的內(nèi)驅(qū)力,引起學(xué)生思想上的共鳴,活躍課堂氣氛,有效地調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的思維積極性,這樣可收到預(yù)想不到的效果。
3.3通過(guò)適當(dāng)練習(xí),加強(qiáng)有序思維能力
學(xué)生學(xué)習(xí)了思維方法并不等于真正掌握了思維方法。要能夠靈活運(yùn)用,還必須經(jīng)過(guò)適量的練習(xí)。在有計(jì)劃、分層次的練習(xí)中反復(fù)運(yùn)用已學(xué)過(guò)的思維方法,強(qiáng)化它們?cè)陬^腦中印象,學(xué)生的思維能力就能逐步得到提高。在課堂練習(xí)中,學(xué)生可以得到及時(shí)的反饋和指導(dǎo),而且學(xué)生之間你一言我一語(yǔ)的補(bǔ)充回答能有效地激發(fā)思維,從而給學(xué)生留下較為深刻的印象。
通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,我認(rèn)識(shí)到在教學(xué)過(guò)程中不僅要注重教學(xué)內(nèi)容的傳授,更要注重學(xué)生思維能力的訓(xùn)練,有序思維是一種重要的思維方法,有利于學(xué)生思維能力的形成和發(fā)展。學(xué)生養(yǎng)成有序思維習(xí)慣后,掌握知識(shí)將更系統(tǒng),表達(dá)更有條理;分析和推理能力、直覺(jué)思維能力等都會(huì)增強(qiáng),獨(dú)立思考能力和自主學(xué)習(xí)能力也會(huì)得到提升。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:低碳;風(fēng)景園林;氣候;能源
1.低碳風(fēng)景園林功能特點(diǎn)
1.1 降低風(fēng)景園林建設(shè)中的能源消耗
在我國(guó)城市化迅猛發(fā)展的同時(shí),風(fēng)景園林建設(shè)領(lǐng)域(特別是城市中的風(fēng)景園林)的高能耗現(xiàn)象越來(lái)越突出.它們貫穿在從園林材料的生產(chǎn)到園林的施工以及后期運(yùn)行、拆除、更新等各個(gè)階段。
低碳風(fēng)景園林營(yíng)造可望從操作層面切實(shí)降低能源消耗。1)通過(guò)本地或就近選擇材料.可大幅度降低材料在交通運(yùn)輸中的碳排放,由此帶來(lái)總體能源消耗的減少;2)通過(guò)選擇“低碳”材料替代“高碳”材料來(lái)減少風(fēng)景園林建設(shè)中的碳成本,例如減少鋼材玻璃、水泥的用量;3)鼓勵(lì)、促進(jìn)可再生能源(太陽(yáng)能、光能等)和低能耗、超低能耗技術(shù)及其產(chǎn)品在風(fēng)景園林中的推廣應(yīng)用(例如采用太陽(yáng)能光伏發(fā)電的路燈來(lái)照明等);4)以規(guī)劃設(shè)計(jì)手段合理延長(zhǎng)園林的使用壽命,從而降低風(fēng)景園林設(shè)計(jì)中的能源消耗總量。5)拒絕僅僅為所謂景觀效果而設(shè)計(jì)高耗能(如大面積的玻璃墻,易散熱的薄墻體.不必要的大空間等)的建筑或構(gòu)筑物。
1.2提高風(fēng)景園林營(yíng)造和使用過(guò)程中的能源效率
現(xiàn)代風(fēng)景園林建設(shè)中越來(lái)越多地運(yùn)用采伐木材(特別是古樹、大樹)、新材料(包括水泥、鋼材、玻璃等人工材料),并且隨著頻繁的城市更新,又會(huì)對(duì)“舊” 的材料棄之不用、移除重建。而低碳風(fēng)景園林營(yíng)造則提倡對(duì)園林材料的可持續(xù)利用.通過(guò)尋求對(duì)已成型、已使用材料的改裝、重構(gòu)等創(chuàng)新設(shè)計(jì)措施,使越來(lái)越多的園林材料得以循環(huán)再利用。各種園林材料在工程前工程中和工程后的多發(fā)利用無(wú)形中就可以提高其所包括能源的利用效率.從而實(shí)現(xiàn)風(fēng)景園林建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
1.3 增強(qiáng)風(fēng)景園林的碳匯功能,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
充分發(fā)揮綠色植物的碳 功能 將大氣中的溫室氣體(二氧化碳為主)儲(chǔ)存于植物根際或土壤中— —積極擴(kuò)大碳匯,是成本較低的減碳途徑之一。據(jù)測(cè)算.每公頃闊葉林每年大約吸收360t碳當(dāng)量、每公頃針葉林每年大約吸收930Kg碳當(dāng)量、每公頃草坪每年大約吸收870kg碳當(dāng)量,林木每生長(zhǎng)1m3平均吸收1.83t二氧化碳。由此看來(lái),植樹造林、保護(hù)濕地、集約利用土地、提高城市綠化率。
低碳風(fēng)景同林營(yíng)造提倡充分利用綠色植物的碳匯功能,具體體現(xiàn)在多建生態(tài)景觀,少建大面積硬地廣場(chǎng)和草坪廠場(chǎng).限建高耗電的人工瀑布、噴泉,多營(yíng)造有利于戶外健身、增氧減少熱島效應(yīng)的林蔭地等,并保留自然山體、河湖水景等存城區(qū)的原始位置.借此方法增強(qiáng)城市園林景觀的碳匯能力.有效改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
2.低碳風(fēng)景園林營(yíng)造措施
低碳風(fēng)景園林營(yíng)造與普通園林營(yíng)造的最太差別在于,它需要計(jì)算并控制、減少其二氧化碳排放量.提高能源使用效率。通常我們可以從以下5個(gè)方面探討其主要規(guī)則設(shè)計(jì)、材料、施工、項(xiàng)目維護(hù)和更新。
2.1 減少園林建設(shè)的碳足跡
碳足跡(Carbon Footprint)是指?jìng)€(gè).凡或團(tuán)體日常釋放的溫室氣體數(shù)量,它通常被用來(lái)衡量人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。每個(gè)的日常生活都會(huì)留下相關(guān)的碳足跡:所廠的車、擁有的住房和土地、采暖的方式、吃的食物等。目前在互聯(lián)網(wǎng)上已經(jīng)有了一些可以方便地測(cè)算出個(gè)人碳足跡的軟件.并且同時(shí)提供抵消這些碳足跡的方案。充分理解風(fēng)景園林營(yíng)建過(guò)程中的碳足跡.將有助于園林設(shè)計(jì)師認(rèn)真思考低碳風(fēng)景園林的設(shè)計(jì)和營(yíng)造。
風(fēng)景園林項(xiàng)目的每一個(gè)要素在它們的執(zhí)行和維護(hù)階段都存在相應(yīng)碳足跡,因此項(xiàng)目的發(fā)展應(yīng)該經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的碳評(píng)估以控制其碳排放量— —該評(píng)估不但應(yīng)在項(xiàng)目實(shí)施前進(jìn)行.還需持續(xù)到項(xiàng)目實(shí)施之后的跟蹤測(cè)量,以確定這些項(xiàng)目既能滿足使用的需求,又沒(méi)有過(guò)量消耗能源、排放二氧化碳.從而確保該項(xiàng)目將會(huì)對(duì)社會(huì)及生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生積極的影響,符合“低碳”的要求。
2.2 控制園林施工中的碳排放
存園林工程施工的早期往往需要大量使用消耗石化能源的機(jī)械,這很容易造成污染、地面壓實(shí)、噪聲、嚴(yán)重的交通壓力、額外的倉(cāng)儲(chǔ)空間等一系列問(wèn)題。如果風(fēng)景園林師盡量選擇在有可能減少機(jī)械作業(yè)的場(chǎng)所建設(shè)園林景觀.就會(huì)有效減少上述問(wèn)題.從而降低風(fēng)景園林項(xiàng)目施工過(guò)程中的碳排放.并減少大型機(jī)械作業(yè)對(duì)于土壤和植物本身的危害.保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
2.3 降低園林維護(hù)的碳成本
風(fēng)景園林師的設(shè)計(jì)手法 對(duì)材料的選擇和對(duì)風(fēng)景園林管理的規(guī)劃都將影響風(fēng)景園林維護(hù)所需的碳威本。園林項(xiàng)目在施工期間的碳成本通常是一次性成本,而維護(hù)時(shí)期的碳成本則是持續(xù)的:它可以持續(xù)十幾年、幾十年甚至上百年。自然界中的綠色植物是持續(xù)生長(zhǎng)和變化的,但城市的園林空間(如城市公園、街頭綠地等)為了滿足特定的城市功能和美學(xué)要求,經(jīng)常需要將它們保持在某種特定狀態(tài)下,園此通常要運(yùn)用灌溉、施肥、修剪等多種手段進(jìn)行長(zhǎng)期養(yǎng)護(hù).由此會(huì)帶來(lái)持續(xù)不斷的二氧化碳排放。如果風(fēng)景園林師在設(shè)計(jì)之初更多地考慮景觀生態(tài)學(xué)的原則.利用生態(tài)的、可持續(xù)的和自維持的方法去適應(yīng)生態(tài)系統(tǒng)的變化(如地質(zhì)變化、氣候變化等),就可能把風(fēng)景園林長(zhǎng)期維持所需的碳成本控制在相對(duì)低的標(biāo)準(zhǔn)之下。例如,設(shè)計(jì)師可以用草地來(lái)替換人工草坪、增加植物的多樣性、立體綠化、多用喬木、選擇適宜粗放管理的植物品種等.這樣做既可以有效減少維護(hù)園林綠地所需的碳成本.同時(shí)又可以保持園林的開放性與可迭性。
2.4 延長(zhǎng)園林的“生命周期”
風(fēng)景園林的“生命周期”.是指園林景觀可以保持多長(zhǎng)時(shí)間不被移除和更新。對(duì)于現(xiàn)代城市園林景觀而言(甚至包括贏得獎(jiǎng)項(xiàng)的設(shè)計(jì)項(xiàng)目),有時(shí)只有20~30年的使用壽命— — 尤其在我國(guó)城市化高速發(fā)展的近30年間.很多項(xiàng)目的生命周期甚至更短。典型的城市更新不但包括對(duì)原有場(chǎng)地、材料的大規(guī)模挖掘、移除,還要加上新的設(shè)計(jì)和建造。如此疊加帶來(lái)的異常高的綜合碳成本并未被人們所重視.因?yàn)槿藗兛梢哉业胶芏嗬碛蛇M(jìn)行城市更新:鋪路的材料不耐久或很難清理、園林空間布局不臺(tái)理、沒(méi)有創(chuàng)造出安全的空間為社區(qū)提供服務(wù)等。究其原因.關(guān)鍵在于有些風(fēng)景園林項(xiàng)目并沒(méi)有符臺(tái)社會(huì)的真正需求:它們或沒(méi)有使人感到舒適、耐久、全,或沒(méi)有適宜地利用土地、形成持久的自然美感。
類似的物質(zhì)性問(wèn)題通過(guò)設(shè)計(jì)師深入的場(chǎng)地調(diào)查、分析和對(duì)材料的了解,通常還是可以被逐一解決的.而真正的困難卻存在于風(fēng)景園林營(yíng)造方式和設(shè)計(jì)師表達(dá)手段的改進(jìn)— —很多設(shè)計(jì)太過(guò)“風(fēng)格化”—— 這樣的園林也許在項(xiàng)目剛剛竣工時(shí)會(huì)熱鬧一番.但很快就會(huì)被遺忘、甚至淘汰:因?yàn)樗鼈冞^(guò)分注重時(shí)尚、樂(lè)于追隨國(guó)際設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)、或在設(shè)計(jì)中運(yùn)用過(guò)于“表面化”的個(gè)性表達(dá)。這些特點(diǎn)往往導(dǎo)致社會(huì)不能快速適應(yīng)這個(gè) “時(shí)尚”的園林景觀,同時(shí)如此時(shí)髦的園林景觀也很難隨著社會(huì)同發(fā)展和變化 ,因此急需被更新。
作為風(fēng)景園林師,其工作的重要準(zhǔn)則之一就是要關(guān)注生態(tài)環(huán)境。因此.設(shè)計(jì)師不能只熱衷于創(chuàng)造空間和形態(tài)過(guò)于個(gè)人化的“產(chǎn)品”,而是在人口增長(zhǎng)、社區(qū)成長(zhǎng)、藝術(shù)風(fēng)格和物理環(huán)境不斷改變的情況下,通過(guò)創(chuàng)造生態(tài)友好、具有靈活性、可以有效應(yīng)的控制和降低碳排放.使作品成為真正低碳的風(fēng)景園林。
3.結(jié)束語(yǔ)
低碳風(fēng)景園林的興起時(shí)代的需要,它合乎當(dāng)展的理念,體現(xiàn)了人們追求和諧,可持續(xù)發(fā)展的愿望。不管是在省市還是在郊區(qū),建設(shè)低碳風(fēng)景園林都將有其重要的生態(tài)價(jià)值。我們的未來(lái)需要低碳,子孫也會(huì)繼承這一認(rèn)識(shí),將低碳走的更遠(yuǎn),使得世界成為舒適的人居環(huán)境。希望本文提出的一些建議可以為發(fā)展低碳做貢獻(xiàn),也希望我國(guó)的低碳園林事業(yè)蓬勃發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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想要舒適性和環(huán)保責(zé)任并行不悖,絕非無(wú)稽之談,從改變機(jī)動(dòng)交通工具一貫的『高碳姿態(tài)入手,將綠色與環(huán)保的元素融入其中,就能找到二者的平衡點(diǎn)。一些航空公司也正做出努力,提出『碳補(bǔ)償計(jì)劃
“綠色旅游”的意義在于,懷著敬天惜物的心態(tài)去親近自然、感受自然,用靜默的傾聽(tīng)取代嘈雜的噪音污染,用純粹的欣賞代替對(duì)生物的打擾和危害,用心靈的感悟取代對(duì)自然源的強(qiáng)取豪奪,既在旅途中盡情感受大自然之美,又與環(huán)境保持著和諧共存的關(guān)系。
綠游風(fēng)行
世界銀行環(huán)境部和生態(tài)旅游學(xué)會(huì),給“綠色旅游”下了定義―“有目的地前往自然地區(qū),去了解環(huán)境的文化和自然歷史,它不會(huì)破壞自然,而且它會(huì)使當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)從保護(hù)自然源中得到經(jīng)濟(jì)收益。”這與日本自然保護(hù)協(xié)會(huì)(NACS―J)的觀念如出一轍,該協(xié)會(huì)認(rèn)為游客在理解、鑒賞自然地域的同時(shí),已經(jīng)潛移默化地為日本當(dāng)?shù)氐淖匀弧⑽幕Wo(hù)和地域經(jīng)濟(jì)做出了貢獻(xiàn)。
在很多人的印象中,綠色旅游追求的是低能耗、低污染的標(biāo)準(zhǔn),因而要比“腐敗奢華游”來(lái)得“樸實(shí)艱苦”。其實(shí),“綠游”并不一定與“享樂(lè)”絕緣,只要努力做好力所能及的環(huán)保措施,一樣可以在享受旅行的同時(shí)履行生態(tài)責(zé)任和環(huán)保道德。正是這個(gè)原因,“綠游”受到了越來(lái)越多人的支持和追捧。它更新了“旅游”的內(nèi)涵:它帶給人們的不僅是享樂(lè)體驗(yàn),更是一種學(xué)習(xí)體驗(yàn)。它教會(huì)了人們不要單純地向自然索取,而是積極探索自然和旅游之間的內(nèi)在關(guān)系,帶著敬畏感和保護(hù)意識(shí)去享受旅游的過(guò)程。它讓旅游者與自然更親近,對(duì)生活更理解。目前,“綠色旅游”成了全世界的新風(fēng)尚,中國(guó)國(guó)內(nèi)的“綠游”產(chǎn)業(yè)也發(fā)展得十分紅火。
去年6月,中華環(huán)保聯(lián)合會(huì)和中國(guó)旅游協(xié)會(huì)旅游景區(qū)分會(huì),共同主辦并啟動(dòng)“生態(tài)景區(qū)中國(guó)行”大型活動(dòng),倡導(dǎo)在旅游景區(qū)開展低碳行動(dòng),發(fā)展低碳旅游。經(jīng)過(guò)專家組的認(rèn)真測(cè)評(píng)和實(shí)地考察研究,首批確定了50家在低碳建設(shè)方面成績(jī)突出的旅游景區(qū)和地區(qū),作為“全國(guó)低碳旅游實(shí)驗(yàn)區(qū)”的共建單位,包括安徽黃山、江蘇周莊、河南龍門石窟、海南澄邁縣、四川峨眉山等景區(qū)。
綠行降碳
選定了旅游目的地,接下來(lái)就該考慮如何出行了。傳統(tǒng)的出行方式主要依靠機(jī)動(dòng)交通工具,如航空、汽車、郵輪等,其高能耗、高排放的弊端的確有些違背“綠游”的初衷。不過(guò)其實(shí),想要舒適性和環(huán)保責(zé)任并行不悖,絕非無(wú)稽之談,從改變機(jī)動(dòng)交通工具一貫的“高碳”姿態(tài)入手,將綠色與環(huán)保的元素融入其中,就能找到二者的平衡點(diǎn)。
選擇一款綠色車型是既環(huán)保又不打享樂(lè)折扣的最佳途徑。2008年,上海通用汽車啟動(dòng) “綠動(dòng)未來(lái)”全方位綠色戰(zhàn)略,以“發(fā)展綠色產(chǎn)品、打造綠色體系、承攬綠色責(zé)任”為核心,通過(guò)科技創(chuàng)新,不斷為中國(guó)消費(fèi)者帶來(lái)“更好性能、更低能耗、更少排放”的綠色車型,并積極發(fā)揮業(yè)務(wù)鏈龍頭作用,帶動(dòng)上下游共創(chuàng)綠色產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身、企業(yè)與行業(yè)、企業(yè)與環(huán)境的和諧永續(xù)發(fā)展。
2011年8月,全新一代別克君越eAssist混合動(dòng)力車上市,它將SIDI智能直噴發(fā)動(dòng)機(jī)與先進(jìn)的eAssist智能混合動(dòng)力技術(shù)完美融合,在保持君越固有的高品質(zhì)駕控性能與豪華舒適的前提下,油耗可降低20%。根據(jù)國(guó)家頒布的《關(guān)于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點(diǎn)工作的通知》,別克君越eAssist混合動(dòng)力車目前將在全國(guó)25個(gè)試點(diǎn)城市銷售。
作為別克品牌同步全球最新科技的又一力作,君越eAssist混合動(dòng)力車在同級(jí)市場(chǎng)率先采用鋰電池,作為混合動(dòng)力車的核心部件之一,鋰電池在功率密度、自放電率、自重、循環(huán)使用壽命等各方面,都比現(xiàn)在同類車普遍使用的鎳氫電池有明顯優(yōu)勢(shì)。其綜合措施顯著提升了君越eAssist混合動(dòng)力車的燃油經(jīng)濟(jì)性,在城市擁堵路況下,燃油經(jīng)濟(jì)性可提升30%以上。
在提高燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),eAssist智能混合動(dòng)力技術(shù)還進(jìn)一步提升了別克君越的駕控性能。特別設(shè)計(jì)的專用6速手自一體變速箱對(duì)傳動(dòng)齒輪系統(tǒng)和主減速比都進(jìn)行重新設(shè)計(jì),并配置可傳遞更大扭矩的變扭器,增加了電動(dòng)油壓保持裝置,為駕駛者提供了傳動(dòng)效率更高、換擋響應(yīng)更快而且節(jié)能的駕駛體驗(yàn)。而15kW電機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng),則為車輛增加了40%的起步扭矩和72%的起步功率,同步提升了動(dòng)力性能與起步表現(xiàn)。通過(guò)智能科技的注入,君越eAssist混合動(dòng)力車讓有志于環(huán)保、節(jié)能的汽車消費(fèi)者在追求出色燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí),獲得高品質(zhì)的豪華駕控體驗(yàn)。它將節(jié)能環(huán)保、高品質(zhì)駕控與舒適乘坐體驗(yàn)和更貼近市場(chǎng)的價(jià)格完美結(jié)合。
一些航空公司也正做出努力,提出“碳補(bǔ)償計(jì)劃”,中國(guó)香港國(guó)泰航空、美國(guó)聯(lián)合航空公司、美國(guó)大陸航空公司都是率先推出該項(xiàng)目的企業(yè)。旅行社和旅游網(wǎng)站也是推廣“碳補(bǔ)償”行動(dòng)的中堅(jiān)力量,攜程旅行網(wǎng)在不久前就推出了碳補(bǔ)償活動(dòng),出游者可用積分兌換樹苗,由知名環(huán)保組織安排栽植,為自己的旅行進(jìn)行碳補(bǔ)償。預(yù)訂機(jī)票時(shí),將根據(jù)其飛行里程,提醒客人該次旅程航空飛行所產(chǎn)生的二氧化碳排放量,以及減少這些二氧化碳而需要種植的樹木數(shù)量,并提供相應(yīng)的碳補(bǔ)償選項(xiàng)。客人可用其積分兌換樹苗,最后由環(huán)保組織“上海根與芽”安排栽植,地點(diǎn)在內(nèi)蒙庫(kù)倫旗的植樹基地。
同時(shí),前沿科技不斷融入飛機(jī)制造業(yè),也為“綠游”創(chuàng)造了有利條件。美國(guó)西南航空公司前不久推出了一款“碳平衡”綠色飛機(jī)模型,向公眾展示了新材料對(duì)于“綠色航空”的卓越貢獻(xiàn)。該款飛機(jī)機(jī)身采用較輕的材料打造而成,自重比一般飛機(jī)輕得多;飛行時(shí)對(duì)天然氣的消耗也很低,減輕重量的同時(shí)還降低了能耗;真皮座椅套被新的輕型座椅套替代,每個(gè)座位降低兩磅重量;新材料制成的救生衣讓每個(gè)座位節(jié)省1磅的重量;泡沫填充座位又可省去不少重量。設(shè)計(jì)人員還采用了環(huán)保型的飛機(jī)配套設(shè)施,如英特飛牌地毯,既可100%回收再利用,又耐磨實(shí)用,只需最基本的維護(hù)、清潔費(fèi)用;將旅客腰帶的制作材料從原本的塑料換成鋁,更符合可持續(xù)的理念。舒適度不減反增。
綠宅降能
酒店是旅游業(yè)的耗能之王,同時(shí)排放大量被污染的廢棄物。一座中等規(guī)模的三星級(jí)酒店,一年大約要消耗1400噸煤的能量,可向空中至少排放4200噸二氧化碳、70噸煙塵和28噸二氧化硫。因此,如果想要旅行“綠”得更純粹一些,最好選擇入住綠色環(huán)保酒店或碳中和酒店。
綠色環(huán)保酒店的優(yōu)越性在于,實(shí)現(xiàn)了“低碳”甚至是“零碳”。中國(guó)保定電谷錦江國(guó)際酒店就是最好的例證,憑借太陽(yáng)能玻璃幕墻,整座大廈的發(fā)電量可達(dá)0.3兆瓦,堪比一個(gè)小型發(fā)電站。整個(gè)大廈的衛(wèi)生沖廁、消防、洗車、澆花等均采用中水,不僅達(dá)到在大廈內(nèi)零排放的目標(biāo),而且使用后的中水將再次返回到污水處理廠作為熱電廠循環(huán)水二次使用,實(shí)現(xiàn)了能源的循環(huán)利用。
目前全球已有六十多個(gè)國(guó)家正大力發(fā)展綠色環(huán)保酒店,利用可持續(xù)發(fā)展能源,與當(dāng)?shù)刈匀簧鷳B(tài)圈和諧共生。從澳大利亞塔斯馬尼亞島海灣中將一切現(xiàn)代奢華享受與自然融為一體的私人海濱酒店,到智利巴塔哥尼亞隨時(shí)準(zhǔn)備為當(dāng)?shù)貏?dòng)植物騰出棲息地的帳篷旅店,都證明了綠色酒店的超凡魅力,它讓旅行與環(huán)保這對(duì)組合更顯卓越。
費(fèi)爾蒙酒店集團(tuán)是首個(gè)關(guān)注氣候變化問(wèn)題并致力于環(huán)保行動(dòng)的奢侈酒店。它積極參與全球最大的環(huán)保組織―世界自然基金會(huì)(WWF)開展的“氣候拯救者計(jì)劃”,并通過(guò)實(shí)施全新的能源和碳管理措施,確保旗下所有新酒店均努力降低二氧化碳排放。2010年,費(fèi)爾蒙憑借其對(duì)全球環(huán)保做出的杰出貢獻(xiàn),正式成為綠色鑰匙環(huán)保評(píng)級(jí)計(jì)劃(Green Key Eco-Rating Program)的一員。
他是華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司院長(zhǎng),自從2009年12月23日上海石洞口第二電廠12萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳捕集項(xiàng)目建成投產(chǎn)以來(lái),他就一直為中國(guó)第一個(gè)百萬(wàn)噸級(jí)的碳捕集項(xiàng)目忙著。碳捕集全稱碳捕集和封存技術(shù),簡(jiǎn)稱CCS,后增加一個(gè)“U”,即碳捕集、利用和封存技術(shù),簡(jiǎn)稱CCUS。
中國(guó)的電量有70%來(lái)自煤電,而煤電的產(chǎn)生過(guò)程排放了大量二氧化碳。就在12萬(wàn)噸項(xiàng)目投產(chǎn)前半個(gè)月的12月7日,國(guó)務(wù)院總理在哥本哈根全球氣候峰會(huì)上向全球鄭重承諾:2020年中國(guó)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量將比2005年減少40%~50%。
煤電碳減排便順理成章地成了個(gè)無(wú)法繞過(guò)去的坎兒。作為走向更大噸位的“忠實(shí)粉絲”,許世森希望從0到3000噸,到12萬(wàn)噸,再到百萬(wàn)噸這個(gè)碳捕集技術(shù)“三級(jí)跳”能夠成功。
前兩次,他跳出了世界前列的成績(jī)。第三跳卻遇到了困難。
三級(jí)跳
2011年6月30日,許世森接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息化》記者專訪。這位掛著“博士生導(dǎo)師”頭銜的非學(xué)院派學(xué)者,其實(shí)更像個(gè)老板。在一個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間里,他未喝一口水就這樣連珠炮似地跟記者講述著他對(duì)加了個(gè)“U”后的CCUS技術(shù)的立場(chǎng)和對(duì)于建設(shè)百萬(wàn)噸級(jí)位碳捕集項(xiàng)目的迫切心情。
“我們確實(shí)感受到了這種壓力和迫切性,應(yīng)該說(shuō)歐美也在拼命地往前趕,希望能夠超越,所以,我們希望在12萬(wàn)噸的基礎(chǔ)上,做一個(gè)100萬(wàn)噸以上的碳捕集項(xiàng)目。”許世森說(shuō)。
有資料顯示,到2035年,化石燃料的發(fā)電量仍將占全球發(fā)電量的一半以上。而根據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的數(shù)據(jù)顯示,截至2050年,應(yīng)用CCS技術(shù)實(shí)現(xiàn)的二氧化碳減排量將占到屆時(shí)全球規(guī)定減排總量的20%。因此,CCS在燃煤和燃?xì)怆姀S及工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用十分必要。
然而,中國(guó)對(duì)CCS技術(shù)的研究時(shí)間并不長(zhǎng),盡管從2008年3000噸的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目已經(jīng)走向了12萬(wàn)噸的規(guī)模化捕集。即便中國(guó)給CCS技術(shù)加了個(gè)“U”后更重視捕集后的碳利用問(wèn)題,但華能集團(tuán)所捕集來(lái)的12萬(wàn)噸碳并不能全部被市場(chǎng)所消納。那100萬(wàn)噸以上的碳捕集項(xiàng)目捕集來(lái)的二氧化碳怎么消納呢?
但許世森顧不上這么多了,“從目前來(lái)看,我們是走在了一個(gè)國(guó)際領(lǐng)先的水平,但并不代表我們會(huì)永遠(yuǎn)走在前列。如果說(shuō)我們不把這個(gè)技術(shù)放大到100萬(wàn)噸以上,有可能在幾年之后,比如說(shuō)5年之后,被國(guó)外超出很遠(yuǎn)”。
許世森不幸言中。2011年5月5日,在美國(guó)賓夕法尼亞州匹茲堡一場(chǎng)主題為碳捕集與封存(CCS)技術(shù)的重要行業(yè)會(huì)議上,法國(guó)公司阿爾斯通電力宣布位于西弗吉尼亞州紐黑文市美國(guó)電力公司Mountaineer電廠的冷氨碳捕集與封存驗(yàn)證項(xiàng)目成功運(yùn)行。
阿爾斯通是全球電力行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)之一,其創(chuàng)新環(huán)保的領(lǐng)先技術(shù)已成為行業(yè)的參照基準(zhǔn)。長(zhǎng)期以來(lái),阿爾斯通電力相信全面發(fā)展二氧化碳減排的發(fā)電解決方案對(duì)于應(yīng)對(duì)氣候變化是極為必要的,其在提高各種可再生能源的利用,提高新建和現(xiàn)有電廠的化石燃料發(fā)電效率,以及開發(fā)CCS技術(shù)等領(lǐng)域都有經(jīng)驗(yàn)積累。
6月中旬,基于Mountaineer電廠等13個(gè)碳捕集項(xiàng)目的數(shù)據(jù)實(shí)證,阿爾斯通電力全球總裁朱倍賀(Philippe Joubert)表示:“現(xiàn)在我們可以自信地說(shuō),碳捕集技術(shù)運(yùn)行狀況良好且成本頗具競(jìng)爭(zhēng)力。”
這讓許世森想第一個(gè)邁入百萬(wàn)噸級(jí)位碳捕集項(xiàng)目的愿望落空了。
如果說(shuō)許世森從0到3000噸完成了第一次優(yōu)美的跳躍,那從3000噸到12萬(wàn)噸則更是以世界第一的成績(jī)完成了他的第二次跳躍,盡管第二次跳躍承擔(dān)了一定的風(fēng)險(xiǎn),但這符合化工行業(yè)放大30~50倍的規(guī)律。
對(duì)第三次跳躍,許世森說(shuō):“這中間再放大10倍,應(yīng)該說(shuō)放大的風(fēng)險(xiǎn)很小了,技術(shù)和設(shè)備的可靠性都是沒(méi)有問(wèn)題的。”
不過(guò),情況并不令人樂(lè)觀,除了阿爾斯通電力的150萬(wàn)噸項(xiàng)目,許世森說(shuō):“美國(guó)有3個(gè),歐洲至少有10個(gè)100萬(wàn)噸以上的示范工程現(xiàn)在正在設(shè)計(jì)、建設(shè),而且這些工程都有國(guó)家支持,屬于國(guó)家示范的項(xiàng)目。”
中國(guó)還能不能趕得上百萬(wàn)噸級(jí)位碳捕集項(xiàng)目的“末班車”,許世森常常反問(wèn)自己該怎么辦。
合縱連橫
2011年6月2日上午,在北京國(guó)家會(huì)議中心的一個(gè)會(huì)議室里,許世森又一次站在了演講席上,他的每一次演講都希望有更多的人來(lái)關(guān)心和支持CCUS這樣一個(gè)技術(shù)項(xiàng)目邁向百萬(wàn)噸級(jí)位。
不過(guò),這次聽(tīng)眾不多。雖然這次“2011年中日綠色博覽會(huì)高層論壇”上,來(lái)的都是關(guān)注環(huán)境問(wèn)題的專業(yè)人士,但由于這個(gè)會(huì)議室里的主題會(huì)議只是多個(gè)平行論壇中的一個(gè),加上CCUS技術(shù)的特殊性,會(huì)議室里顯得有點(diǎn)冷冷清清。
會(huì)議主持人是年近80歲高齡的中國(guó)工程院院士、清華大學(xué)熱能工程系教授倪維斗,但他的觀點(diǎn)是把碳利用放在首位,如果不解決碳利用問(wèn)題,“單純考慮碳捕集后封存,不會(huì)產(chǎn)生任何的經(jīng)濟(jì)效益,反而由于增加了監(jiān)測(cè)、運(yùn)行等成本,無(wú)論對(duì)于政府還是企業(yè),都難以長(zhǎng)期負(fù)擔(dān)這部分成本”。
這個(gè)觀點(diǎn)其實(shí)與許世森的觀點(diǎn)有些差異,他主張先掌握百萬(wàn)噸級(jí)技術(shù),有了成熟的技術(shù),再考慮利用問(wèn)題,但會(huì)上他的支持者寥寥,這讓他多少有點(diǎn)難過(guò),但他仍熱情地對(duì)與會(huì)者甚至記者推銷他的理念。
其實(shí),自2006年起,許世森就單獨(dú)或合作寫過(guò)碳捕集相關(guān)的學(xué)術(shù)論文10篇,發(fā)表在業(yè)內(nèi)相關(guān)學(xué)術(shù)期刊上。這些都是他想把中國(guó)的CCUS技術(shù)推向國(guó)際化的努力之一。
“下一步,因?yàn)楫吘惯@些研發(fā)工作看不到經(jīng)濟(jì)效益,怎么來(lái)投資,怎么組成一個(gè)國(guó)家項(xiàng)目,是不是要國(guó)家支持一部分,企業(yè)支持一部分來(lái)推動(dòng)。”
據(jù)介紹,現(xiàn)在二氧化碳需求量最大的是石油開采。而隨著陸上油田勘探開發(fā)力度的加大,低滲透油藏已成為我國(guó)油田的重要增儲(chǔ)陣地。中國(guó)石化科技開發(fā)部油田處副處長(zhǎng)胡鳳濤在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息化》記者采訪時(shí)說(shuō):“在傳統(tǒng)的意義下,很多低滲透油氣藏是難動(dòng)用儲(chǔ)量,但如果采用二氧化碳驅(qū)油的方法,可能成為優(yōu)質(zhì)儲(chǔ)量。”
許世森也是對(duì)這種利用方法充滿了信心,“我們的捕集技術(shù)已經(jīng)是半工業(yè)化了,再走一小步就到工業(yè)化了,然后跟二氧化碳驅(qū)油技術(shù)結(jié)合在一起,就能成為一個(gè)完全商業(yè)化的技術(shù)。”
而據(jù)美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)顯示,平均三噸二氧化碳能夠驅(qū)一噸油,“從目前我們的二氧化碳成本來(lái)說(shuō),就是三四百塊錢,三噸也不超過(guò)1000塊錢,一噸油至少也有3000塊錢,所以,它的經(jīng)濟(jì)效益還是很高的”。
在二氧化碳利用方面,國(guó)內(nèi)的如中原油田也取得了不錯(cuò)的成績(jī)。其濮城水驅(qū)廢棄油藏已連續(xù)14年綜合含水達(dá)到98%以上,水驅(qū)開發(fā)已無(wú)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。2008年6月,中原油田開始進(jìn)行二氧化碳驅(qū)油試驗(yàn),井組日產(chǎn)油由原來(lái)的0.6噸最高上升到15.9噸。截至2010年3月,累計(jì)注入二氧化碳1.23萬(wàn)噸,累計(jì)增油3272.7噸,預(yù)計(jì)實(shí)施二氧化碳驅(qū)油后井組采收率可提高7.9%。
當(dāng)然,許世森沒(méi)有坐等。他告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息化》記者:“我們已經(jīng)和陜西延長(zhǎng)油田、勝利油田達(dá)成初步協(xié)議,盡管具體合作方式和價(jià)格還在‘拉鋸’,但畢竟邁出一步。”
博弈碳減排
許世森的自信無(wú)法感染那些反對(duì)派。因此,他的游說(shuō)有時(shí)就演變成了一場(chǎng)唇槍舌戰(zhàn)。
“從我個(gè)人來(lái)說(shuō),對(duì)這個(gè)事件還是抱有一定的信心,同時(shí),我個(gè)人會(huì)不斷地努力去做一些推動(dòng)工作,因?yàn)橐龃罅康臏贤ê屯苿?dòng)工作,我們希望將這些技術(shù)進(jìn)一步地放大,使他在比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)保持這個(gè)國(guó)際領(lǐng)先的水平。”
在一次會(huì)議上,許世森甚至很激動(dòng)地指責(zé)反對(duì)碳捕集項(xiàng)目建設(shè)的人是目光短淺,“碳捕集作為一種潛在的、可供選擇的低碳技術(shù),是中國(guó)必須儲(chǔ)備的一項(xiàng)戰(zhàn)略技術(shù)。現(xiàn)在做碳捕集項(xiàng)目的確需要付出高成本代價(jià),但是如果我們今天不付出一定經(jīng)濟(jì)代價(jià)的話,以后可能要付出更大的代價(jià)”。
碳減排分為燃燒前、燃燒中和燃燒后三個(gè)過(guò)程。碳捕集作為燃燒后的碳減排技術(shù),是否一定比在燃燒前和燃燒中減排更有優(yōu)勢(shì)一直存在爭(zhēng)議。
而隨著燃燒前和燃燒中碳減排技術(shù)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)(下稱IGCC)的成熟,在該領(lǐng)域占有領(lǐng)先地位的日本專家在2011年6月2日的“2011年中日綠色博覽會(huì)高層論壇”上,他們就表示更熱衷于利用IGCC技術(shù)來(lái)減少二氧化碳的排放量。
2009年6月初,國(guó)家發(fā)改委正式核準(zhǔn)華能集團(tuán)天津IGCC電站示范工程項(xiàng)目。這意味著碳減排技術(shù)在中國(guó)進(jìn)入了多元化時(shí)代。該項(xiàng)目在2011年7月底投入運(yùn)營(yíng)。
但這并不是說(shuō)CCS技術(shù)就沒(méi)有前途。2006年由一名律師轉(zhuǎn)行開始做碳交易咨詢和服務(wù)的一致人和國(guó)際環(huán)境科技有限公司楊智良總經(jīng)理告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)和信息化》記者,“如果即將出臺(tái)的《中國(guó)溫室氣體自愿減排交易活動(dòng)管理辦法(暫行)》能夠把它納入其囊,那CCS技術(shù)的市場(chǎng)前景還是非常好的”。
據(jù)美國(guó)大型市場(chǎng)調(diào)查公司BCC Research的預(yù)測(cè),未來(lái)五年全球CCS技術(shù)市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到25.4%,從2009年的1250億美元增加至2014年的3890億美元。
其中,燃燒后捕集和EOR(強(qiáng)化采油)市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為19.1%,從2009年的661億美元增加至2014年的1590億美元;前燃燒和IGCC市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為31.8%,從2009年的563億美元增加至2014年的2240億美元。
但盡管如此,這還只是個(gè)“畫餅”,至少在中國(guó)還沒(méi)有看到能夠充饑的可能性。楊智良說(shuō):“碳捕集是美國(guó)人提倡的減碳技術(shù)和手段,投資巨大,我更主張項(xiàng)目減排或者行業(yè)減排,減碳同時(shí)促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。”
一邊是CCS的未來(lái)誘惑,一邊卻是現(xiàn)實(shí)的旁觀,許世森所要面對(duì)的還不僅于此。他還要面臨更為嚴(yán)重的質(zhì)疑:被稱為他“拜把兄弟”,最早向國(guó)人介紹碳捕集技術(shù)的呂學(xué)都的否定。
呂學(xué)都是亞洲發(fā)展銀行氣候變化與碳市場(chǎng)顧問(wèn),他現(xiàn)在是公開反對(duì)建設(shè)碳捕集技術(shù)項(xiàng)目的專家。“對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)能耗大國(guó)而言,根本還是要提高能源利用率。企業(yè)在沒(méi)提高能源利用率之前,不要輕易嘗試碳捕集。二氧化碳收集、壓縮、運(yùn)輸,這系列過(guò)程是需要消耗巨大的能量的。假如本來(lái)的能源利用率就不高,再加上裝這套體系還要額外耗費(fèi)能耗,就等于需要排放更多的二氧化碳來(lái)達(dá)到收集二氧化碳的目的,完全是得不償失。”
而成本問(wèn)題更是成了一些政府官員和學(xué)者強(qiáng)烈反對(duì)的關(guān)鍵原因。國(guó)家發(fā)改委能源研究所CDM項(xiàng)目管理中心副研究員馮升波表示,把排出去的二氧化碳抓回來(lái),讓它不要散布在大氣中,看似簡(jiǎn)單的過(guò)程,但每噸需要50~60美元的成本。
“以2006年計(jì),我國(guó)燃煤電廠排放的二氧化碳約為20億噸,假若捕集就要花費(fèi)800~1000億美元,相當(dāng)于7000億元人民幣。而這樣的巨額資金,對(duì)于中國(guó)這樣的發(fā)展中國(guó)家,著實(shí)承擔(dān)不起。”
如果把碳捕集技術(shù)的成本附加到煤電價(jià)格上去,同樣得不償失,楊智良說(shuō):“如果煤電價(jià)格跟太陽(yáng)能發(fā)電價(jià)格一樣了,那還不如把煤炭保留著,開發(fā)太陽(yáng)能更劃算了。”
華能西安熱工研究院二氧化碳控制與減排研究所所長(zhǎng)黃斌還算了一筆清晰的賬:以30萬(wàn)千瓦規(guī)模的電站,一年捕集100萬(wàn)噸二氧化碳為例,以往的電站投資大致在每千瓦4000元,一旦加上碳捕集裝置,其成本將變成每千瓦8000~10000元。
不過(guò),朱倍賀預(yù)測(cè),在2015年CCS技術(shù)達(dá)到商業(yè)化規(guī)模之時(shí),裝備CCS設(shè)備的燃煤電廠所排放的二氧化碳捕集率將可達(dá)到90%,其發(fā)電成本根據(jù)電廠燃料和位置的不同將介于6.5~8.5歐分/千瓦時(shí)(約0.65~0.85元/千瓦時(shí))之間。這一價(jià)格與可再生能源發(fā)電相比已具有極大的競(jìng)爭(zhēng)力。
訪談
碳捕集項(xiàng)目利益難協(xié)調(diào)
――專訪華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司院長(zhǎng)許世森
CEl:現(xiàn)在這個(gè)100萬(wàn)噸碳捕集項(xiàng)目在哪建,怎么投資,有計(jì)劃嗎?
許世森:有計(jì)劃。因?yàn)楝F(xiàn)在都還沒(méi)有完全談妥,是商業(yè)秘密,所以也不好對(duì)外公布。但這個(gè)項(xiàng)目在緊密地籌劃中,實(shí)際上我們自己內(nèi)部的設(shè)計(jì)都已經(jīng)做完了,如果說(shuō)我們?nèi)A能自己有油田,今年可能都投入運(yùn)營(yíng)了;或者是石油公司有捕集技術(shù),也可能都做了。
但是,現(xiàn)在是捕集技術(shù)在我們這邊,驅(qū)油技術(shù)在石油公司那邊,兩者要結(jié)合在一起需要一個(gè)過(guò)程。現(xiàn)在大家的意見(jiàn)和分歧在慢慢減少,如果說(shuō)將來(lái)不管是工程方面,還是科技方面,能夠順利地實(shí)施,這個(gè)示范工程推進(jìn)起來(lái)就會(huì)比較快。
CEl:這個(gè)投資需要多少錢?
許世森:不超過(guò)10億元。關(guān)鍵就是如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
CEl:經(jīng)濟(jì)效益怎么樣?
許世森:經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在采油那一塊。按道理說(shuō),采油的經(jīng)濟(jì)效益應(yīng)該回補(bǔ)一部分給我們碳捕集的,因?yàn)椴都臎](méi)有經(jīng)濟(jì)效益,但經(jīng)濟(jì)效益是由使用公司掌握的,他們肯定是希望二氧化碳的成本越低越好,他們的利潤(rùn)就會(huì)越高。但如果我們的經(jīng)濟(jì)效益太低了,項(xiàng)目就沒(méi)辦法運(yùn)行了。
所以,要盡快讓這個(gè)項(xiàng)目運(yùn)作起來(lái),我們也在想一些其他的方式,比如說(shuō)通過(guò)改變公司的組建方式來(lái)解決利益分成的問(wèn)題。
CEl:所以如果采油公司不愿意做,這個(gè)項(xiàng)目就做不了?
許世森:石油公司自己也想做,想自己獨(dú)立做,但得從頭開始。我們已經(jīng)從3000噸到12萬(wàn)噸了,如果他們想獨(dú)立做就得再走一遍這個(gè)技術(shù)過(guò)程,這就是浪費(fèi)了,還得提高認(rèn)識(shí),發(fā)揮綜合協(xié)調(diào)各方面的手段。
CEl:你剛才提到政府扶持,你覺(jué)得政府應(yīng)該從哪些方面來(lái)扶持這項(xiàng)事業(yè)?
許世森:比如說(shuō),減排二氧化碳現(xiàn)在先做示范項(xiàng)目,政府對(duì)示范項(xiàng)目,不管從什么渠道,從科技項(xiàng)目、貸款渠道,資金支持渠道,支持自主創(chuàng)新,給這個(gè)項(xiàng)目一定的補(bǔ)助,補(bǔ)給一部分;然后這個(gè)項(xiàng)目就能起來(lái)了嘛,將來(lái)要推廣的話,就需要制定一些政策了。
現(xiàn)在,因?yàn)轫?xiàng)目剛剛起步,再加上二氧化碳減排,整個(gè)國(guó)際、國(guó)內(nèi)的形式還沒(méi)有迫切到這個(gè)程度,所以說(shuō),政策的制定一時(shí)半會(huì)還不一定能夠出臺(tái),但對(duì)于示范項(xiàng)目應(yīng)該是給一定的資金支持,加上它本身還是有一定經(jīng)濟(jì)效益的。
CEl:那你說(shuō)100萬(wàn)噸的碳捕集項(xiàng)目,是一種商業(yè)行為還是一種公益行為?
許世森:應(yīng)該說(shuō)是這兩種行為的結(jié)合,可以稱之為示范行為。如果把這兩個(gè)行為融合在一起,對(duì)石油公司,對(duì)國(guó)家也是有意義的。所以,應(yīng)該定義為一個(gè)高科技示范行為。
CEl:歐美國(guó)家的100萬(wàn)噸碳捕集項(xiàng)目主體是國(guó)家還是某個(gè)企業(yè)?
許世森:他們的做法是這樣,國(guó)家來(lái)主導(dǎo)這個(gè)事,列為國(guó)家的示范項(xiàng)目。美國(guó)就把它列為了美國(guó)能源部的示范項(xiàng)目,國(guó)家給50%的資金支持,你這個(gè)項(xiàng)目要是需要10億美元,國(guó)家給5億美元資金予以支持,但由企業(yè)做。這樣就能削掉企業(yè)的一部分資金壓力,企業(yè)就更有積極性,等于國(guó)家和企業(yè)共同來(lái)做這件事。這個(gè)模式,我們國(guó)家也可以這么做。
CEl:華能之前做的3000噸和上海12萬(wàn)噸的碳捕集都是華能集團(tuán)自己在做?
許世森:是,全部是華能自己出的錢。為了開發(fā)這個(gè)技術(shù),主要是盡社會(huì)責(zé)任,華能是中國(guó)最大的發(fā)電公司。最大的不做,誰(shuí)來(lái)做。但再往前,單靠華能自己來(lái)做是做不了。
CEl:那可以說(shuō)陷入了一種尷尬的境地嗎?