二、调查人:张纪巍李晨琪
三、调查来源
1、居民生活问卷
2、网上查阅
四、调查目的减少二氧化碳排放量,从而减少对大气的污染,缓解生态恶化。
五、调查内容
不少的人也有了低碳的意识,不少学校也都组织了宣传低碳的活动,通过在潍城区东方家园下小区的观察,近年来,人们的素质有了很大提高,一些大人小孩见到垃圾会主动捡起。6、建议及措施①将环境保护纳入国民经济与社会发展和年度计划,在经济发展中防止环境污染和生态破坏。
②严格对建设项目实行环境影响评价和三同时制度(建设项目的生产主体工程与防治污染设施同时设计;同时建设;同时投产)使用。现在,全国建设项目环评执行率和三同时执行率在95%以上。
③健全环境保护管理机构。从中央、省、市、县四级政府建立环境/低碳管理机构。
④健全环境保护法律、法规和规章。使环境管理沿着法制化和规范化轨道发展。
六、调查结果:通过调查,我们了解了低碳对人类生活的影响及碳排放量,通过我们自身对低碳的理解及查阅资料进行宣传,使更多人了解了低碳生活的意义所在,并且开始了低碳生活。从而与以前相比,减少了碳排量。
一、调查课题:创造低碳生活
二、调查人:张纪巍李晨琪
三、调查来源
1、居民生活问卷
2、网上查阅
四、调查目的减少二氧化碳排放量,从而减少对大气的污染,缓解生态恶化。
五、调查内容
不少的人也有了低碳的意识,不少学校也都组织了宣传低碳的活动,通过在潍城区东方家园下小区的观察,近年来,人们的素质有了很大提高,一些大人小孩见到垃圾会主动捡起。6、建议及措施①将环境保护纳入国民经济与社会发展和年度计划,在经济发展中防止环境污染和生态破坏。
②严格对建设项目实行环境影响评价和三同时制度(建设项目的生产主体工程与防治污染设施同时设计;同时建设;同时投产)使用。现在,全国建设项目环评执行率和三同时执行率在95%以上。
③健全环境保护管理机构。从中央、省、市、县四级政府建立环境/低碳管理机构。
关键词:中职化学低碳理念教材二次开发
中图分类号:G712文献标识码:A文章编号:1007-3973(2012)012-174-02
化学(通用类)教材是中等职业学校学生选修的公共基础课教材,其中蕴藏的能源环境问题、平衡移动、碳循环、新材料的开发和运用、化学实验等是培养学生的低碳理念是良好素材。化学教学中低碳理念的渗透对培养学生低碳理念,促进学生低碳行为的养成具有重要意义。
尽管教材对绿色化学、环境保护、合理开发自然资源、改善能源结构、走可持续发展道路等多处提及,但整册教材没有提及低碳理念。所以,在中职化学教学中进行低碳理念的渗透,必须做好教材的二次开发,将低碳知识、低碳理念与化学知识、相关理念融合。
1中职化学教材中低碳知识与化学知识融合分析
《中等职业学校化学教学大纲》(2009年颁布)认为:化学课程应以帮助学生了解化学知识在生产、生活中的应用为主旨,以培养学生严谨求实的做事态度和促进动手动脑能力为要义,帮助学生获得生产、生活所需的化学基础知识、基本技能和基本方法,为职业生涯发展和终身学习奠定基础。这为低碳理念的渗透提供了科学依据。
根据低碳知识结构特点和学生认知现状,将低碳知识分成相识低碳、人类用碳史、低碳起源、温室效应、低碳生活等有利于低碳渗透与普及知识点。接着依据对中等职业教育课程改革国家规划新教材《化学(通用类)》(张龙主编,高等教育出版社,2009,6)中相关知识点进行分类,确定关联途径,融合点,归纳如表1。
2中职化学教学中低碳理念与化学理念融合分析
低碳理念的核心可以从两个方面进行理解:一是节能低碳,二是碳汇低碳。所谓节能低碳,是指创新能源渠道,提高能源效率、研发和推广节能技术,公众行为低碳等。碳汇低碳是指从大气中清除二氧化碳的过程、活动和机制如植树造林、二氧化碳捕获等。二氧化碳是植物生长的重要营养物质,森林被寓为地球的肺,大气中二氧化碳吸收器,通过植树造林、森林保护等,能有效减缓气候变化。
在中职化学中包含以下一些理念:绿色化学、平衡理念、环境保护与可持续发展等。
绿色化学的最大特点是着眼于当前和发展未来并重,从源头制止污染。它要求生产原料的可再生性、合成方法的原子性,生产过程的低能耗性、生成产品的环境友好性,在技术和经济上有可行性的化学和化工生产。
一定条件下的可逆反应,达到正逆反应速率相等,各组分浓度保持不变的状态就是化学平衡状态,它是动态平衡,在该条件下,只要改变影响平衡的一个条件,平衡就会发生改变。
低碳理念中包含的节约能源、资源,倡导保护环境,人与自然和谐发展等理念与中职化学中蕴藏的绿色化学、环境保护、平衡发展等在能源、环境、人与自然关系中,从哲学、认识、行为等角度相互渗透、巧妙融合,浑然一体。这对开展低碳理念教育,实现经济发展与人口资源环境协调发展,实现经济社会可持续发展的现代版世外桃源完美展现有着重要意义。
3中职化学教学中低碳理念渗透实例分析
将低碳理念与化学知识相互渗透,在具体教学实践活动中融合,是中职化学教学中低碳理念渗透的重要途径。
例如:在氧化还原反应部分基本概念学习结束后补充化学反应中的能量变化。让学生明白化学反应中伴随能量的变化,有些化学反应需要在一定的条件下进行,引入二氧化硫转化为三氧化硫的工业生产中热交换器的使用。进一步导出人类工业化生产需要大量的能源,碳素燃料来源的有限性、大气中二氧化碳浓度增加、地球温室效应的形成,单一能源结构已导致一系列问题,人类的能源结构正在走向多能源结构时代,风能、核能、太阳能、生物质能等综合的利用,将成为这一阶段的重要特征。
在溶液浓度计算部分引出话题二氧化碳的储存与转移,指出“温室气体中的二氧化碳是全球变暖的主要贡献者,而人类对二氧化碳的影响已经远远超过了自然的作用力。”降低大气中二氧化碳浓度的途径有二氧化碳的减少排放、储存和转移三个方面,引导学生思考解决二氧化碳储存问题。化学反应速率部分引导学生思考能源物质充分燃烧的条件是什么?告诉学生提高能源效率也是低碳理念的一种表现形式。化学平衡部分引导学生思考二氧化碳在自然界中的循环过程(二氧化碳光合作用有机物动植物残体地下漫长反应煤、石油、天然气燃烧二氧化碳)及碳循环的意义,引入“碳汇”概念,指出森林是二氧化碳的吸收器、贮存库和缓冲器,近百年来工业迅速发展、能源途径相对单一,能效低下、碳素燃料短时间内急速消耗,热带雨林的滥伐,从多角度提速温室效应演化进程,好似不经意间,人类已打开了潘多拉魔盒,并已引发或将进一步导致严重的后果。
大气污染与环境保护这一部分,教材中虽然没有明确涉及低碳知识,但已将二氧化碳作为污染物之一,并指出植树造林、绿化环境可以调节大气中二氧化碳和氧气的正常含量。这其中蕴含了这样的理念:世上本没有废物,只是放错了地方;在某一体系中总是遵循物极必反的道理(大气中氧气的浓度过高也不利于植物的生长)。所以从这两个角度着手,补充温室效应,指出二氧化碳浓度过高带来的一系列环境的变化,进一步阐明低碳对当代,对将来的地球、人类生存的意义。
在低碳生活之中,容易被忽视的常常是习惯,包括饮食、穿衣等。在饮食方面,可以依据1998年我国首次颁布的“中国居民平衡膳食宝塔”,合理选择饮食。低碳饮食习惯包括减少粮食浪费、少吃荤食多吃素,尽量食用绿色食品,多喝水少喝瓶装饮料等。低碳穿衣:少买不必要的衣服、多选天然纤维衣服、洗衣自然晾干等。
4结束语
在中等职业学校化学教学中进行低碳理念的渗透是一个全新的课题,是对原有职业教材的二次开发,这是一个系统的过程。首先要研究学生,通晓学生已有的知识水平、认知能力,了解职业学校的学生的兴趣和价值取向;同时,要研究教材,了解相关学科的发展状况,了解人类的历史、化学学科的发展现状,发展水平,发展方向。把化学看成为改写人类历史长河中的一个的角色,是当今生活的一个部分,是发展经济,改善生活一支重要力量。
参考文献:
[1]王祖浩.化学课堂教学行为研究及案例[M].江西:江西教育出版社,2009:1.
关键词:碳纳米管;填充;应用前景
中图分类号:TP601文献标识码:A
自从碳纳米管被S.Iijima[1]发现以来,由于其独特的力学、热学、电学和机械性能使其成为纳米科学研究领域的重要组成部分。1993年,碳纳米管填充现象被报道,大量的理论计算和实验研究表明,在碳纳米管的量子内腔中,不仅填充物质自身的形态结构和理化性质与其宏观状态相比发生了变化,而且在一定程度上也对碳纳米管的性质产生了很大影响。因此,对碳纳米管的填充以及对形成复合材料的物性研究是目前碳纳米管研究的热点。本文综述了国内外学者在碳纳米管内填充方向开展的研究工作,探讨了不同制备方法的优点及其不足,并展望了该研究领域的发展前景及该复合材料的应用。
1碳纳米管内填充的实验研究
按照碳纳米管的制备与填充过程是否同步完成,可将这些制备方法分为两大类:两步法和一步法。所谓两步法是指先制备出碳纳米管,然后再采用适当的方法打开碳纳米管的端帽,将第二相物质填充到其管腔里;而一步法则是指在制备碳纳米管的过程中同时实现第二相物质的填充,即制备和填充一步完成。下面将按照此分类对近年来有关金属填充碳纳米管的不同制备方法进行综述,并对今后该领域的研究方向进行初步的展望。
1.1两步法填充碳纳米管
目前为止,制备金属填充碳纳米管的两步法主要有以下两种:毛细填充法和溶液化学法,下面将分别叙述。
1.1.1毛细管作用诱导填充法
碳纳米管具有纳米尺度的中空内腔,亦称为"最细的毛细管"。在适当的条件下,某些外来物质可以在毛细管作用诱导下进入碳纳米管内腔,从而达到使碳纳米管填充的目的。这就是碳纳米管的毛细管作用填充方法。要想将液体(或熔融金属)通过毛细作用填充到碳纳米管的管腔里,其前提是液体与碳纳米管的内表面之间的作用力要足够大,二者能够发生浸润。要使浸润现象发生,"固-液"接触角应小于90°。
1.1.2溶液化学法(湿化学技术填充法)
所谓溶液化学法,通常是指将碳纳米管和待填充金属的盐类一起加到强酸(如浓硝酸、盐酸等)溶液中,通过强酸溶液的作用打开碳纳米管的端帽进行填充的一种方法。碳纳米管的端帽打开后,金属盐溶液的溶质在毛细作用力驱动下填入管内,然后再在惰性气氛中进行退火处理,即可得到金属氧化物填充的碳纳米管。之所以不把此类方法归入"毛细填充法"的范畴,是为了强调打开碳纳米管端帽的过程不是在气相中进行,而是在溶液中完成的。
科学家同时致力探索了是否可以将碳管的合成与填充一次性地完成,即在生长碳管的同时,就将外来物质填充在管的中空腔内的一步法。
1.2一步法填充碳纳米管
制备金属填充碳纳米管的一步法目前主要有以下四种:电弧放电法、熔盐电解法、模板法和热解金属有机物法,下面将逐一叙述。
1.2.1电弧放电法
电弧放电法又称石墨电弧法或直流电弧法,是最早用于制备碳纳米管的方法。此方法是将石墨阳极钻一个孔,将待填充的金属物质或它们的化合物的粉末填到这个小孔内,然后进行电弧放电,在阴极石墨棒上即可收集到填充有金属或金属化合物的碳纳米管产物。优点是可以在制备碳纳米管的过程中实现原位填充,缺点是需要高温,填充效率低,而且主要是形成金属碳化物,从而限制了其应用范围。
1.2.2熔盐电解法
这种技术既可以制备碳纳米管,又可制备碳纳米管内填充材料。所谓熔盐电解法通常是指以将一种或几种无机盐类置于一个作为阳极的碳坩埚中,加热使之熔融作为液态电解质,以另外一根石墨棒作为阴极进行电解反应来制备填充碳纳米管的一种方法。碳坩埚通常是将一根高纯石墨棒的一端钻一个有一定深度的孔而加工得到的。电解装置的阴极石墨棒在碳坩埚中的插入深度通过一个螺钉来调节。熔盐电解法对于制备低熔点金属填充的碳纳米管是有效的,但应用于高熔点金属(如Zn、Cu等)时的效果并不理想,得到的主要是颗粒状产物,而且得到的碳层的石墨化程度很差。
1.2.3模板填充法
模板法是制备纳米结构较为常用的一种方法。近年来许多研究者采用模板技术制备出一维纳米尺度的材料,如纳米碳管、纳米线有序阵列等,特别是该技术使得纳米碳管包覆材料变得更容易实现。该方法一般需要先合成出适宜尺寸和结构的模板,然后利用物理或化学的方法向其中填充各种金属、非金属或半导体材料,从而获得所需特定尺寸和功能的纳米结构。这种方法的优点在于对制备条件要求不高,操作较为简单,通过调整模板制备过程中的各种参数可制得粒径分布窄,尺寸可控、易掺杂和反应易控制的超分子纳米材料。
2应用前景
在填充碳纳米管应用研究领域,目前最引人注目的是填充有铁磁性金属Fe、Co、Ni及其合金的碳纳米管,其矫顽力可到250-1000Oe左右,高于宏观状态金属的几十倍甚至一百倍以上。另外,这些铁磁性金属或合金填充碳纳米管在沿填充方向上还具有良好的单轴磁畴各向异性,是目前超高密度磁性存储器制造业关注焦点之一。碳纳米管填充的另一基本的潜在应用方向是利用碳纳米管的纳米级空腔作为模板,制备一维形态的金属纳米线以应用与纳米电路和纳米电子元器件的构筑。在碳纳米管的一维限域空腔内,填充物原子在碳纳米管内部的排列方式与宏观空间可能会有不同,这将使制备出的金属纳米导线具有奇异的电性质,从而可应用于未来的电子工业,如计算机芯片等。在其他方面,Kumar等将Sn填充的碳纳米管应用于锂离子电池制造研究,他们发现:Sn填充碳纳米管具有相当高的可逆电容量,可以作为锂离子电极的阳极材料使用。Garcia-Vidal等发现Ag填充的碳纳米管具有非常好的线性光学响应性,可以用作分光镜增强器。此外,金属填充碳纳米管在化学传感器、微电极制造等其他方面也大有用武之地。
结语
综上所述,对碳纳米管内填充的方法主要有毛细管作用诱导填充法、溶液化学法(湿化学技术填充法)、电弧放电法、熔盐电解法、模板填充法、热解金属有机物法等。将外来物质包覆或填充进纳米碳管中,会出现许多新奇的物理现象。开发成熟的纳米碳管内填充技术,按照材料使用性能的要求填充不同的材料,使表层和芯部具有良好的综合性能,也是亟待解决的难题。
参考文献
关键词:化学教育低碳生活中学师生调查与分析绿色化学
低碳教育是中小学教育家于新春在2009年底提出的教育新理念,主要是将“低碳生活”的内容和“低耗、高效、优质”的低碳理念引入学校的教育教学活动之中。作为与环境最为相关的化学学科,中学化学教育还承担着加强环保教育的责任,让学生从接触化学开始就形成低碳与环保的意识。目前中学化学教师如何将“低碳理念”真正渗透到化学教学中、中学生学习化学后低碳意识是否增强等方面都值得我们认真研究。本文通过化学学科教育对中学师生低碳生活影响的调查,分析了存在的问题,提出一些建议和对策,希望能给中学化学教师和学生带来帮助,也为教育主管部门对化学新教材的改编和教师培训提供参考。
1.调查对象与形式
本次调查以粤北地区8所城乡中学九年级、高一和高二的学生为调查对象,其中有2所省、市重点中学,2所区重点中学和4所普通乡镇中学,调查对象有较好的代表性。本次调查主要以现场问卷和网络问卷为主,个别交谈采访为辅。现场调查向中学领导和教师发放问卷41份,全部回收;向九年级学生发放问卷190份,回收有效问卷187份。向高一、高二的学生发放问卷198份,回收有效问卷193份。网络调查回收中学领导和教师问卷64份,学生问卷121份。此调查在不记名的方式下由师生独立完成,不对调查对象作任何提示,只要求他们实事求是回答,以确保调查结果的准确性。
2.调查内容与结果
调查内容与结果见表1、表2。
3.调查结果分析
3.1中学生调查结果分析
从表1可知,高达93.9%的学生表示对“低碳生活”这一概念都有一定的了解,说明低碳生活理念已深入人心。只有23.0%的初中学生是通过化学课堂了解低碳生活,而高中学生只占11.9%,说明化学课堂上的低碳生活教育还相当缺乏。仅有66.4%的中学生对提倡“低碳生活”的做法表示会积极响应,随大流和与我无关态度的学生还占有相当大的比例,这与学生认为考试更重要的观念有关。91.5%的学生表示学习化学对低碳生活有较大的影响,但对有关“碳足迹”、“碳汇”等具体的低碳知识却不了解。只有9.2%的学生表示不会利用所学的化学知识去解决生活中的低碳问题,觉得学不学习化学,对践行低碳生活没有影响。有12.9%的高中生表示化学知识对解决家庭低碳生活没有帮助,而初中生只占4.3%,66.9%的学生表示,只有当试卷上出现了有关“低碳生活”的试题时,老师才会对“低碳”知识进行讲解,这种现象在高中更为明显。84.1%的学生表示化学教学中一般不会主动讨论低碳,只有谈及环境保护时老师才会讨论,还有16.2%的学生认为从没有讨论,且随着年级的增长,学生在课堂上对低碳生活的讨论次数越来越少。当问及“酸雨危害的模拟实验”、“使用塑料的利与弊辩论赛”等对低碳生活的影响时,大部分学生表示赞同,认为这样可以让同学们更直观地意识到保护环境的重要性,践行低碳生活。91.6%的学生表示对有关低碳生活的新闻越来越关心,说明低碳环保教育成效初步显现。
从表2可知,购买衣服时首选化纤的只有10.7%,说明如今的中学生大都比较享受生活。选购食品和用品包装时首选简易包装的只占22.1%,说明大多数学生比较注重外表,具体到自己践行低碳生活时缺乏行动。还有13.8%的学生从没使用过淘米水等近天然清洁剂;主动将生活废弃物分类处理的也只占50.9%;从不使用一次性杯子和餐具的只占14.6%;循环利用处理派发传单的只占37.7%;每次都能随手关灯、电脑、水龙头等的只占46.4%;经常对用过的水进行二次利用的只占53.4%;在生活中重复使用塑料袋等再生资源的也只占59.3%,所有这些都说明当今的中学生对低碳生活的具体践行还远远不够,在化学教学中增加低碳环保生活知识,特别是具体落实到如何从小事做起,以实际行动践行低碳生活的教育还任重道远。
3.2中学化学教师调查结果分析
从表3可知,所有的化学教师都对低碳生活等环保政策表示赞同,同时认为化学教学与践行低碳生活有着极为密切的关系,掌握化学知识对实际践行低碳生活有很大的帮助,这与对学生的调查结果一致。65.4%的教师认为低碳生活对教学的影响主要体现在教学理念上,这与中学生的认知能力有关,也符合新课标的要求。只有6.6%的教师表示没有好好把握有关环保活动进行低碳教育。在化学实验过程中,教师都会结合如节能降耗、微型实验、循环利用等进行低碳教育。在开展低碳教育活动的形式方面,高中教师多采取辩论赛、模拟实验、课外参观相结合的形式进行,而初中教师选择模拟实验的高达75.0%。有33.3%的高中教师认为有关“低碳生活”试题与教材的知识匹配不合理,说明有关低碳生活的试题与教材的结合还有差距。只有44.9%的教师认为化学教材中关于低碳生活的内容适合,而71.4%的高中教师认为化学教材中关于低碳生活的内容太少,这为教育部门改编新教材提供了参考。还有不少老教师认为分数才是硬道理,平时极少对学生进行低碳教育,学生很难真正树立低碳生活理念。
4.几点建议
4.1对教育主管部门和学校的建议
当今中学生的低碳环保意识虽然比以前有所提高,但仍然存在许多问题,主要原因是很多学校一味追求升学率,让低碳环保教育形同虚设。建议教育行政部门将低碳教育纳入国家和地方教育体系中,在高考和中考等重要考试中适当增加有关低碳生活的试题,引导教师在课堂上更加重视低碳环保教育。建议解决目前低碳教育责任不够明确的问题,并针对不同年龄、不同需求制定不同的低碳教育内容,不断完善低碳教材体系,使低碳教育内容更明确和系统化,开发出更多更好有低碳特色的化学教材。建议建立新的低碳教育考核评比制度和激励监督机制,同时加强教师低碳环保知识的培训,使教师自身具有科学的低碳生活理念。加强低碳教育先进教师的培养,推广低碳教育先进典范的经验和做法,使低碳教育在化学教学中得到扎实有效的开展。学校必须营造浓厚的校园低碳氛围,充分利用黑板报、宣传栏、广播等进行低碳教育活动,开展如节约“一滴水”、“一张纸”、“一度电”等节约资源活动,引导学生树立节能低碳环保意识;组织学生举行低碳征文比赛、演讲比赛等;结合植树节、地球日、世界环境日等进行低碳宣传教育活动。
4.2对中学化学教师的建议
化学教师要将低碳理念放在首位,备课时努力获取并理解与低碳有关的知识,充分利用学科优势,把低碳理念渗透到化学教学中,教会学生对低碳生活进行深层次思考,鼓励学生将生活中的废旧物品重新改造利用。如用泡沫和吸管制作有机物结构模型;用矿泉水瓶作为钠与水的反应容器;一次性输液器可以做导气管,大针管做反应器,药片包装盒代替点滴板等。化学实验过程中,结合废弃药品的回收利用方法,布置学生查阅资料并设计有效的实验方案。如实验室制取氧气的剩余固体药品回收,通过溶解、过滤、洗涤干燥等过程来回收利用二氧化锰。教师要立足教材,领会新课标精神,根据教学实际安排好“低碳教育”的结合点,如教材中的“探究蜡烛的燃烧”、“奇妙的二氧化碳”、“温室效应”、“生活垃圾的分类处理”、“治理大气污染”等的教学内容都与“低碳”密切相关,教学过程中通过辩论赛等方式进行分析总结,使学生意识到控制二氧化碳排放量的重要性,培养学生的低碳意识。适当增加低碳生活方面的实验探究设计,帮助学生从低碳角度设计、改进实验方案,选取一些无毒无害、低污染、低能耗的实验方案和材料,让更多的学生参与到低碳生活的实践中来,培养学生的低碳意识,启发学生自觉践行低碳生活。教师要制定更合理的教学计划,并不断反思,将低碳理念与生活实践紧密结合起来,探索出一套行之有效的在化学教学中贯穿低碳教育的新方法。
一、低碳经济的概念及内涵
“低碳经济”(Low-carbonEconomv),是指依靠技术创新和政策措施,实施一场能源革命,建立一种较少排放温室气体的经济发展模式,从而减缓气候变化。低碳经济的实质是能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。
低碳经济作为一种新经济模式,包含三方面的内涵:(1)低碳经济是相对于基于无约束的碳密集能源生产方式和能源消费方式的高碳经济而言的。因此,发展低碳经济的关键在于降低单位能源消费量的碳排放量;(2)低碳经济是相对于新能源而言的,是相对于基于化石能源的经济发展模式而言的。因此,发展低碳经济的关键在于促进经济增长与由能源消费引发的碳排放“脱钩”,实现经济与碳排放错位增长:(3)低碳经济是相对于人为碳通量而言的,是一种为解决人为碳通量增加引发的地球生态圈碳失衡而实施的人类自救行为。因此,发展低碳经济的关键在于改变人们的高碳消费倾向和碳偏好,减少化石能源的消费量,减缓碳足迹,实现低碳生存。
二、低碳经济的核心要素
低碳经济应该包含四个核心要素:发展阶段、低碳技术、消费模式、资源禀赋。低碳经济可用如下概念模型表示:LCE=f(E,R,T,C)。其中,E代表经济发展阶段,主要体现在产业结构、人均收入和城市化等方面:R代表资源禀赋,包括传统石化能源、可再生能源、核能、碳汇资源等。显然,此处的资源不仅是自然资源,也包含人力资源,没有人力和资本的投入,可再生能源、核能等不可能得到高效利用:T代表技术因素,指主要能耗产品和工艺的碳效率水平,通常情况下,技术水平是发展阶段的产物,但对低碳经济来说不一定如此,一些国家可以利用先进的低碳技术,超越许多发达国家经历过的先污染后治理的传统发展阶段,实现跨越式的低碳发展:C代表消费模式,主要指不同消费习惯和生活质量对碳的需求或排放。
三、低碳经济理论基础
(一)低碳经济的经济学基础
“低碳经济”的提出既有现实的社会背景,又有其深厚的理论基础。“新古典综合派”将对GDP的研究当作是经济学研究的主要内容,认为经济学的研究就是在研究一个国家的GDP。而“世界主义经济学”认为经济学并不是仅仅只是研究各个国家的经济,同时还要研究世界经济发展,人类发展。从他们的观点中我们可以体会出对于减少全球二氧化碳排放量思想中的低碳经济理念。
(二)低碳经济的相关学科比较
当前四种主要的经济体系:生态经济、循环经济、绿色经济、低碳经济。这四种经济模式,都体现了从资源的高投入,高消耗和高排放低效率向资源的低投入低消耗低排放高效率转变的经济思想。生态经济的思想就是要让经济在发展的过程中服从生态规律。循环经济是将生态化通过循环的手段加入到经济活动中来。绿色经济是通过节约资源来达到对自然资源消耗量减少的目的。对于低碳经济则是因为二氧化碳在空气中的含量升高而使得全球气候变暖所提出的,人们开始觉得不能以高碳的排放量来获得经济的高速发展。
(三)低碳经济理论的构建
低碳经济是属于经济学分支,是运用经济学有关原理和规律解决经济发展与二氧化碳之间不协调的学科,解决好经济发展与环境相协调问题,从本质上看低碳经济属于生态经济学。低碳经济理论研究内容主要从经济学角度运用“看不见手”和“看得见的手”解决全球经济发展与二氧化碳高排放量之间矛盾。
研究低碳经济时,可从以下三个角度进行:(1)以传统经济学为基础,充分掌握各类实证分析方法(如边际分析、弹性分析以及均衡分析等)。同时,了解并分析各个国家和地区在碳排放方面的法律、法规以及标准;(2)从环境经济学中汲取养分,如波及性分析、碳循环以及成本有效性分析等;(3)大气中C02含量超标问题,往往是少数国家的碳排放失控造成的,所以,需要利用到制度学中的相关原理展开分析。
四、低碳经济的经济学价值
(一)丰富了经济学的研究内容,完善了国际经济学体系
在“低碳经济”的发展过程中,创造了很多值得经济学家们研究的新名词,如“碳足迹”“碳货币”“低碳生活”“碳贸易”“低碳发展”“碳期货与期权”“低碳技术”“碳关税”“低碳城市”等。虽然其中很多概念还有待完善,但是已经给金融学、虚拟经济等增加了新的研究内容。低碳经济立足于国际经济整体收益角度看待经济发展,从某种意义上来说,低碳经济理论应纳入国际经济范畴,拓宽国际经济学原有狭义研究视角。低碳经济的国际合作发展经济思想和碳交易、碳贸易等解决办法,有助于化解国际经济合作困境。
(二)提供了经济发展新模式的理论基石。拓宽了环境问题解决的途径
近来产生的相关经济理论,如循环经济、绿色经济、生态经济等,这些理论有各自内涵,有各自研究内容,但都不以低碳为研究重点。温室效应目前是全球最主要环境问题,其根源是不合理经济发展方式所导致的。如何转变这种发展方式又是一项系统工程,没有一套经济理论体系来指导,很难取得预期效果。完善的低碳经济理论能够为经济发展方式的转变提供理论支撑,转变经济发展方式,指引低碳经济发展。皮古曾经提出通过增税手段来解决负外部性问题,使得资源得到帕累托最优配置,或者通过对产权的界定来降低人们的交易成本,达到社会帕累托最优配置。但是对温室气体的产权却很难界定,也无法确定征税对象,此时就可以借鉴“低碳经济”中有关碳关税等概念来设计解决方法。
(三)促进了人们消费方式的转变,提高了经济发展的质量
现在人们日益关注生活质量的高低,若仍然以物质消费作为经济发展的最终动力,不仅人们的需求得不到有效满足,而且对资源的浪费和不合理利用会产生更多的温室气体。“低碳经济”不仅促使社会转变生产方式,同时也要求人们转变生活和消费方式。低碳经济能够促进消费方式的良性转变,从过度物质消费渐渐转移到精神消费,让后者取代前者成为促进经济进一步发展的主要动力。
五、结语
转变经济发展方式,走低碳经济发展道路已经成为全球大趋势,当前,中国正处于把握经济增长机遇和进行低碳转型的两难选择之中。我们必须既遵循经济社会发展与气候保护的一般规律,顺应发展低碳经济的潮流和趋势,同时还要根据中国的基本国情和国家利益,寻找一条协调长期与短期利益、权衡各类政策目标、谋求双赢的低碳发展路径。笔者认为当前我国发展低碳经济有以下几个值得注意的地方:
(一)应立足实情循序发展,不能盲目调整产业、能源结构
发展低碳经济、淘汰过剩产能有利于国家的长远发展。但是,我国正处在工业化、城镇化加快发展的关键阶段,工业生产技术水平还很落后,当前还不能脱离高碳发展的发展方式。盲目追求产业、能源结构的调整甚至会带来打着调整结构的名义进行“污染转移”的尴尬后果。
(二)应加快完善和出台相关法律法规
加快完善和制定包括:国家监测考核管理标准,财税、价格等金融政策措施(如开征碳税、试行碳交易等)的法律法规,制定出相关的规范以指导企业开展低碳发展的探索。
(三)加强宣传引导
1.认识二氧化碳的主要物理性质和化学性质;
2学氧化碳的实验制法;
3.认识化合反应和分解反应的特点;
4.了解二氧化碳在自然界碳循环中的作用,以及对人类生产生活的意义。
5.初步学会运用各种媒体获取信息;初步学会用归纳,概括等方法对获取的信息进行加工处理。
学习重点:
1.认识二氧化碳的主要物理性质和化学性质;学氧化碳的实验制法。
2.从各种媒体中获取信息,并对信息进行加工处理。
课堂学习:
第一课时:自然界中的二氧化碳及与人体的健康
教师提问:二氧化碳在空气中的含量是?如果把这0.03%的二氧化碳从空气中除去,行吗?
师生交流:相互讨论。
归纳引入:二氧化碳对自然界的生命活动如此重要,我们一定要充分认识二氧化碳。
教师引导:1、自然界的二氧化碳是如何产生的?
2、自然界的二氧化碳是如何消耗的?
学生讨论
共同归纳:学生发言,补充、板书。
教师提问:1、产生二氧化碳的速度与消耗二氧化碳的速度相当吗?
2、自然界的二氧化碳含量恒定吗?
3、二氧化碳含量上升会带来什么问题?
4、二氧化碳含量上升对人类也有好处吗?
设问引入:二氧化碳对人有毒吗?
学生阅读:课本表2—5
学生交流:在教室里学习时,为什么要保持教室通风?
课后探究:如何检测二氧化碳含量是否过高呢?我们下节课交流。
第二课时:二氧化碳的性质
直接引入:这节课,我们来学氧化碳的性质
教师提问:通过预习,结合生活经验,你已经知道了二氧化碳的那些性质?
问题汇总:(教师在黑板上列出同学们的回答)
教师提问:同学们对其中的那些问题感兴趣?
明确探究的问题
探究1:如何用实验说明二氧化碳的密度比空气的密度大?
拟备实验:1、简易天平测量法。2、气球法(注意比较)。3、倾倒法。
探究2:如何知道二氧化碳溶于水?
拟备实验:1、向装满二氧化碳的塑料汽水瓶中到入半瓶水,盖紧、震荡。
2、向装满二氧化碳的集气瓶中到入半瓶水,盖紧、震荡、倒立。
探究3:二氧化碳与石灰水的反应。
拟备实验:如何简易得到二氧化碳?向石灰水中吹二氧化碳。
探究4:能见到二氧化碳的固体干冰吗?
拟备实验:用液态二氧化碳灭火器制干冰。
探究5:二氧化碳与水反应吗?
拟备实验:1、水与石蕊试液的反应。2、向石蕊试液中吹气。3、向石蕊试液中加入溶有
二氧化碳的水。
质疑:让石蕊试液变红的物质是什么呢?
提供信息:用一组酸分别与石蕊试液作用。
归纳:酸让石蕊变红。
提供信息:二氧化碳不是酸,酸从何来?
学生阅读,讲解归纳。
学生实验:加热变红的石蕊试液。
讨论讲解:石蕊试液又变色的原因。
整理归纳:二氧化碳的性质
介绍:化合反应与分解反应。
学生举例:说出你知道的化合反应与分解反应实例。
留疑:教材46页第5题。
第三课时:二氧化碳的实验制法
复习引入:1、二氧化碳的物理性质。2、二氧化碳的化学性质。3、板演反应式。
教师提问:如何在实验条件下得到二氧化碳?
演示实验:碳酸钙与稀盐酸反应。
教师提问:如何才知道所得气体就是二氧化碳呢?
演示实验:用石灰水检验所得气体。
讲解板书:反应的文字表达式
学生交流;书中42页与43页产生氧气的装置有何不同?
集中讨论:1、铁架台的作用是什么?2、反应容器的区别是什么/
3、用分液漏斗的好处是什么?4、如果用长颈漏斗代替分液漏斗,行吗?
5、如何检验二氧化碳何时收集满?
演示实验:制取二氧化碳。
归纳整理:实验室收集气体的常见方法及一些注意事项。