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篇1
一、中國二氧化碳排放來源
化石能源的消耗是造成二氧化碳排放的重要原因,中國經濟自改革開放以來迅猛發展,其中第二產業1978年至2015年的平均比重達到45%,第二產業的能源消耗總量占到總能源消耗量的80%以上,由此推斷,第二產業,尤其是工業部門是二氧化碳排放的重要來源。
在第二產業內部,不同細分行業的二氧化碳排放量存在差異,排在前五位的分別是電力、熱力的生產和供應業,石油加工、煉焦及核燃料加工業,黑色金屬冶煉及壓延業,非金屬礦物制品業和化學原料及化學制品制造業,分別占到40.1%、24.2%、7.3%、6.7%和6%。
農業活動的二氧化碳排放量占全國二氧化碳排放總量比例較低,而且農業生態系統在相當大的程度上能夠減少因人類活動造成的二氧化碳排放。但是,中國大規模的砍伐樹林、毀壞良田、破壞濕地等活動使農業生態系統的吸碳能力大幅度下降。
二、二氧化碳排放現狀
2000年至2012年,中國全國的二氧化碳排放總量從5389百萬噸增長至16572百萬噸,具體來看,2000年二氧化碳排放量排在前五的省市區分別為遼寧、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、河北和內蒙古,雖然排序發生了一些變化,但排在前五位的省市占比加總基本保持在35%左右,這說明我國二氧化碳排放的集中度基本保持不變。2000年至2012年中國全國的二氧化碳平均年增長幅度達到為9.81%,其中,海南、寧夏、內蒙古、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的二氧化碳平均增長速度,因此,這些地區的減排任務嚴峻。海南、寧夏兩地的增長速度大一部分原因在于其基數小,但若不引起重視,這兩地的二氧化碳排放量將超過其他地區。此外,值得注意的是內蒙古2012年的二氧化碳排放量已經位居第五,若仍然保持目前的增長速度,勢必會成為中國最大的二氧化碳排放地區。
從地區來看,2000年中國東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為2633百萬噸、1757百萬噸和999百萬噸,比重分別為48.87%、32.60%和18.53%;2012年中國東部、中部和西部的二氧化碳排放量分別為7733百萬噸、5340百萬噸和3500百萬噸,比重分別為46.66%、32.22%和21.12%。2000年至2012年,雖然三大地區對二氧化碳排放量的貢獻度排序依然為東部、中部和西部,但是東部的貢獻度明顯下降,中部基本保持不變,而西部的貢獻度明顯上升。東部、中部、西部和全國的二氧化碳排放量年平均增速為9.39%、9.71%、11.01%、9.81%,西部地區的增速明顯高于其他兩個地區和全國平均水平。
三、二氧化碳排放因素分析
人口、經濟增長、技術水平是影響二氧化碳排放的主要因素。
人口增長會通過兩種方式影響二氧化碳的排放:一是人口數量的增加會使得對能源的消費增加,進而導致二氧化碳排放量的增加;二是人口的增加可能會導致森林、濕地、草原等生態系統的破壞,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。
經濟增長影響二氧化碳排放主要通過三種途徑:規模效應、結構效應和技術效應。規模效應對二氧化碳排放有促進作用,而結構效應和技術效應對二氧化碳排放有抑制作用。在經濟增長初期,經濟的增長主要依靠擴大生產規模,即擴要勞動力、資本、自然資源等生產要素投入量來保持經濟的快速增長,這會造成二氧化碳排放量的大量增加。隨著經濟的增長,經濟結構發生改變,過去高污染的工業經濟開始轉向清潔的技術型、服務型經濟,結構效應對二氧化碳排放的抑制作用開始顯現。另外,經濟增長帶來的技術進步也進一步抑制了二氧化碳的排放。總結來說,二氧化碳排放與經濟增長之間存在一個“倒U”型的關系,即二氧化碳排放量在初期隨著經濟的增長而增加,當經濟發展達到一個臨界點后,二氧化碳排放量隨經濟增長而開始減少,這就是庫茲涅茨曲線。
技術水平可以通過三大主要途徑影響二氧化碳的排放。第一,技術水平的提高可以實現節能產品的生產和應用,這將減少化石能源的使用量,進而減少二氧化碳的排放量;第二,技術水平的提高可增加對可再生清潔能源的利用,降低對化石能源的依賴程度;第三,隨著技術水平的不斷提高,人類社會的經濟發展模式發生改變,從以能源為要素投入的經濟增長方式逐漸過渡到以資本為要素投入的經濟發展方式。
四、結語
目前中國二氧化碳排放情況依然嚴峻,西部地區是未來二氧化碳減排應該著重注意的區域。在實行二氧化碳減排工作時,要充分認識到人口、經濟增長以及技術水平對其的影響作用,將他們納入一個統一的工作框架,制定一系列有效措施,以此實現在2030年前停止增加二氧化碳排放量的目標。
參考文獻:
[1] 韓玉軍,陸D. 經濟增長與環境的關系――基于對CO_2環境庫茲涅茨曲線的實證研究[J]. 經濟理論與經濟管理,2009.
篇2
全球氣候變暖將給地球和人類帶來復雜的影響,既有正面的,也有負面的。例如,隨著全球溫度的升高,副極地地區也許將更適合人類居住;在適當的條件下,較高的二氧化碳濃度能夠促進光合作用,從而使植物具有更高的固碳速率,使植物生長增加,即二氧化碳的增產效應,這是全球變暖的正面影響。但是與正面影響相比,全球氣候變暖對人類活動的負面影響將更為巨大和深遠。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,祁連山冰川融化比20個世紀70年代減少了大約10億m3,冰川局部地區的雪線正以年均2.0~2.6 m的速度上升。
1.1 海平面上升
過去的100年中海平面上升了14.4 cm,我國上升了11.5 cm。海平面升高的原因,主要是海水的熱膨脹作用,當海洋變暖時,海平面則升高。全球升溫會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對動植物的影響
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地區不同物種的適應性并能改變生態系統內部不同種群的競爭力。自然界的動植物,尤其是植物群落,可能因無法適應全球氣候變暖的速度而作適應性轉移,從而慘遭厄運。以往的氣候變化(如冰期)曾使許多物種消失,未來的氣候將使一些地區的某些物種消失,而有些物種則從氣候變暖中得到益處,其棲息地可能增加,競爭對手和 天敵也可能減少。例如,揚子鱷只能生活在宣城、涇縣和南陵等地,如果北界線北移,揚子鱷可能會自然絕種。
1.3對農業的影響
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量和作物的分布類型。氣候的變化曾經導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,北大西洋地區的平均溫度比現在高1 ℃,使玉米在挪威種植成為可能;但到了公元1500—1800年,西歐出現小冰川期,平均氣溫只比現在低1~2 ℃,造成了挪威50%的農場棄耕,冰島的農業耕種活動則幾乎全部停止。除此之外,全球氣候變暖還會使高溫、熱浪、熱帶風暴、龍卷風等自然災害加重。因此,全球氣溫升高后,世界糧食生產的穩定性和分布狀況將會有很大變化。
1.4對人類健康的影響
人類健康取決于良好的生態環境,全球氣候變暖將成為影響22世紀人類健康的一個主要因素。極端高溫將對22世紀人類健康造成極大困擾,主要體現為發病率和死亡率增加,尤其是瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、鉤蟲病、霍亂、腦膜炎、黑熱病、登革熱等傳染病將危及熱帶地區和國家,某些目前主要發生在熱帶地區的疾病可能隨著氣候變暖向中緯度地區傳播。
2森林在氣候變化中發揮的作用
針對導致氣候變化的兩大主要因素,國際社會在應對氣候變化中,正在采取2項戰略措施:一是直接減排。即通過工業、能源領域的技術改造,提高能源利用效率,來減少二氧化碳等溫室氣體排放;二是間接減排。即通過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,以達到減少大氣中溫室氣體含量的目的[1]。在2項戰略措施中,直接減排十分重要,必須長期堅持;而通過森林來實現間接減排,成本低、易施行、綜合效益大,是目前應對氣候變化最經濟、最現實、最有效的重要途徑。
2.1森林是陸地上最大的儲碳庫
森林是陸地生態系統的主體,因其具有吸收二氧化碳、放出氧氣的特殊功能,而被稱為“地球之肺”。森林以其巨大的生物量儲存著大量的碳,是陸地上最大的儲碳庫[2]。據聯合國政府間氣候變化專門委員會估算:全球陸地生態系統中約儲存了2.48萬億t碳,其中1.15萬億t碳儲存在森林生態系統中。2000年,聯合國政府間氣候變化專門委員會又發表報告指出,森林面積占全球面積的27.6%,森林植被的碳儲量約占全球植被的77%,森林土壤的碳儲量約占全球土壤的39%,森林生態系統碳儲量占陸地生態系統碳儲量的比例為57%。
2.2森林是最經濟有效的吸碳器
森林通過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,這個過程被稱為碳匯。科學研究表明:林木每生長1 m3,平均吸收二氧化碳1.83 t,放出氧氣1.62 t。全球森林對碳的吸收和儲量占全球每年大氣和地表碳流動量的90%。國內專家研究指出,在中國種植1 hm2森林,每儲存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碳成本高達數百美元形成了鮮明反差。據專家測算:一個20萬kW機組的煤炭發電廠每年約排放87.78萬t二氧化碳,可與3.2萬hm2人工林在1年中吸收的二氧化碳當量抵消;1駕波音777飛機從北京到上海來回旅程約4 h,1 d進行1個來回,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量抵消;1輛奧迪A4汽車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量抵消。
2.3森林固碳已經成為緩解氣候變化的根本措施之一
恢復和保護森林作為減排的重要措施,受到了國際社會的高度重視,并被寫入了《京都議定書》。聯合國政府間氣候變化專門委員會在2010年的第四次全球氣候變化評估報告中指出:與林業相關的措施,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,許多發達國家已在實行森林間接減排。如,日本承諾減排6%,其中3.9%由森林固碳間接減排,2.1%由工業直接減排。圍繞后京都議定書的國際談判,許多國家和國際組織都在積極推動森林間接減排政策的制定,以進一步發揮森林在應對氣候變化中的特殊作用。
3我國傳統植樹造林的弊端
建國以來,我國營造的大量人工林已成為經濟建設所需木材的主要來源,并對保護生態環境起到了重要作用。但隨著時間的推移,大面積營造單一樹種的造林方式,逐漸顯露出弊端。
人工林在我國占有十分重要的位置,它不僅是經濟建設所需木材的主要來源,對保護生態環境也起著重要的作用。多年來我國對營造人工林十分重視,目前全國人工林的面積大約有4 139萬hm2,其中大多數是用材林,防護林只占很少部分。總結我國幾十年來營造人工林的作法,有些很明顯的特點:人工林主要分布于山區和重要河流的中上游;樹種以針葉樹為主,全國人工林針葉樹占68%、闊葉樹占32%,而南方各省針葉樹的比例更大,在90%以上,而且集中連片,大面積連片種植單一樹種、品種的人工林在很多地方都可以看到。南方一些杉木產區縣,杉木人工林面積占森林總面積的70%~80%。有些平原地區還存在著單一無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種,造成多代連作。隨著時間的推移,我國人工林的營造方法顯露出不少弊端,目前已造成許多不良后果。
除了病蟲害的嚴重威脅外,單一樹種和成片連作造成地力嚴重衰退,這已在杉木、桉樹、柳杉及落葉松人工林中有明顯表現。杉木人工林由于土壤肥力下降,2代和3代20年內人工林損失蓄積量30~45 m3/hm2。在花崗巖發育的土壤上地力衰退情況更為嚴重。天然森林的植被是復雜而多樣化的,一個山坡上可以出現多種森林植被類型。任何一片森林都是多樹種混交,如貴州梵凈山的栲樹林,參與構成喬木層的就有182種,整個森林有4個層次構成,維管束植物有407種。這種環境為多種生物提供了棲息地,也使森林具有涵養水源等多種功能。但現在單一樹種或少數幾個樹種的大面積人工林,由于生物多樣性嚴重下降,林區的生態環境惡化,森林各種功能與生產力得不到充分發揮,森林的適應能力和穩定性也大大下降。造成生態環境惡化與生物多樣性嚴重下降。
4科學植樹造林的措施
4.1營造由多樹種組成的混交林
首先要轉變人們的觀念,特別是領導者的認識,科學地對待植樹造林,每個工程都要因地制宜做好規劃,適地適樹,采用多樹種營造各種方式的混交林,逐漸恢復自然界豐富多樣的生態系統[3]。因經濟建設的需求是多方面的,經濟林同樣不能搞單一品種,其不能適應多方面的需要。
4.2提高造林工程的科技含量
植樹造林是一項科學性很強的工程,不能認為造林是簡單的挖坑栽樹,高標準的造林工程,從前期規劃到選種育苗、培育養護,每個環節都要有先進技術和科學方法做支撐[4]。另外,還應改進人工林的育林方法。目前采用的高強度林地清理、整地等措施既不經濟,也不符合生態系統管理的要求,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。人工林的密度應適當降低,使人工林形成多層結構的森林群落,這樣才有利于人工林多種功能的發揮,提高人工林維護地力穩定性的能力。
4.3提倡封山育林
還應充分利用自然力發展森林,保護好現有的次生闊葉林。我國南北方的用材林基地,都存在著許多天然更新能力很強的次生闊葉林,這些次生闊葉林樹種組成多,群落結構復雜,生產力高,對保護物種資源有重要價值。要營造這些森林并非易事,但如果采取保護或封山育林措施,營林效果將會很好。
5參考文獻
[1] 張玲.試談林業經濟發展前景及植樹造林相關技術[J].科技信息,2007(11):390.
篇3
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2015.07.017
一、背景分析
化學是一門以實驗為基礎的科學。著名化學界老前輩、化學史權威袁翰青說,學生不做實驗是學不好化學的。戴安邦教授曾經指出:“搞化學實驗,不管怎樣增加,都不會過分。”這是他們在一生科學生涯中總結出來的精辟論斷,同時也說明了化學實驗在化學教學中所起的不可估量的作用。在化學教學中,實驗是學生學習的前進動力,是學生學習興趣培養的催化劑。尤其是在新課程改革中,更強調了實驗的重要性。化學實驗對于化學課程目標的全面落實具有重要的作用,在復習課中要圍繞核心知識內容精選有關的實驗內容,設計有科學探究意義的實驗活動,應用化學知識探究和解決實際內容。學生科學探究中怎樣進行實驗設計以及設計什么樣的實驗進行科學探究是制約著學生進行科學探究的主要因素。
科學探究是化學新課標內容的一級主題,它既作為學習的方式,又作為學習的內容和目標,必須落實到其他各主題的學習中。科學探究屬于方法性內容、程序性知識,不能用準確的語言和符號來表達,長期以來沒有作為狹義的知識出現,教材中也沒有以文本形式體現,只是大量的具體探究實例。對于科學探究學習的評價,在目前的紙筆測試中也無法全面的對學生的科學素養進行評價,學生喜歡實驗卻缺乏科學探究的意識。掌握科學探究的一般方法可以提高學生的科學探究能力,促進學生的可持續發展。
基于這樣的認識,在對人教版初中化學教材中有關內容進行歸納整合后并借鑒學生平時反饋情況的基礎上,筆者開設了一節科學探究中如何進行實驗設計的復習課。通過學生分組實驗引出科學探究的一般要素,點出本節課要解決的問題:如何進行實驗的設計。通過回歸教材、總結歸納、嘗試設計實驗等環節層層深入,提煉出常用實驗設計的方法,使科學探究的內容和方法明朗化、顯現化。
本節課的目的是讓學生:(1)從學生分組實驗中不同實驗裝置類似實驗原理出發,激疑進而展開猜想等活動引導學生了解科學探究的一般要素。(2)分析歸納實驗設計的一般方法,再次認識教材中的許多實驗設計。為此,筆者一方面借助于分組實驗,動手實踐的切身體驗,將學生進一步置身于探索者、發現者的角色,引導學生了解常用實驗設計方法的基礎之上,交流討論、合作探究完成實驗設計;另一方面又借助于多媒體教學手段,將自然、社會、生物等各個領域中的相關知識有效整合進本課教學,充分放大知識點的應用,努力折射出枯燥的實驗設計背后所散發的獨特魅力。
二、教學案例描述
1. 情景1
將班級學生分組,每六人一小組完成兩個興趣小實驗。
實驗1:將注射器內的液體注入到錐形瓶中,振蕩,觀察現象。
實驗2:將小氣球內的液體注入到軟塑料瓶中,振蕩,觀察現象。
實驗3:將注射器內的液體注入到集氣瓶中,振蕩,觀察現象。
師:你看到了什么現象?
生:展示裝置并描述裝置發生的現象。
師:三套裝置產生的現象各不相同,它們的實驗原理類似嗎?
生:三套裝置都是密閉的,由裝置內壓強減小引起裝置中部分器材產生形變從而觀察到明顯的現象。
師:哪些液體和氣體能讓裝置產生這樣的形變呢?
生:互相討論后回答。(1)氫氧化鈉溶液和二氧化碳氣體;(2)水與二氧化碳或二氧化硫或氯化氫氣體;(3)水與氨氣;(4)稀硫酸與氨氣……
師:針對剛才老師的疑問,你們做出了猜想,接下來我們還需要設計實驗、進行實驗、驗證猜想、得出結論、反思與評價等。這就是一般進行科學探究的要素。
師:剛才同學們的實驗裝置中的液體是氫氧化鈉溶液,瓶內氣體是二氧化碳。我們知道氫氧化鈉與二氧化碳的反應無明顯的實驗現象,你能通過老師的實驗設計明白其中的設計原理嗎?(教師分步演示實驗。見圖2)
師:演示實驗1、2、3步,此時能證明氫氧化鈉可以與二氧化碳反應嗎?
生:可以,先讓二氧化碳與水反應,當反應不再進行時加入固體氫氧化鈉,通過塑料瓶的變癟程度可以判斷出氫氧化鈉能與二氧化碳反應。
師:象這種沒有明顯現象的反應,通過巧妙的實驗設計,讓隱性實驗顯現化。這種實驗設計的方法可以歸納為轉換法。
師:要證明一個化學反應是否發生,我們除了通過觀察實驗過程中伴隨的明顯現象外,還可以有什么方法呢?
生:檢驗是否有新的生成物。
師:演示實驗4。
師:在設計實驗驗證化學反應能否發生時,不要忘記緊扣化學反應的本質有新物質生成,通過后續實驗檢驗有新的生成物或檢驗反應物消失(減少)也是途徑之一。
學以致用:提供氫氧化鈉和碳酸鈉分別在水和乙醇中的溶解度,讓學生根據信息設計實驗,證明二氧化碳能與氫氧化鈉反應。
學生分組討論設計實驗、分組匯報、評價實驗方案、演示實驗。
師:人教版九年級化學上下冊教材中哪些實驗設計用到了轉換法?實驗的目的分別是什么?
學生分組討論,匯報。
生答:如分子運動看不見,可轉換成可見的酚酞溶液的變紅證明分子的運動,把微觀粒子的運動宏觀化。又如,探究空氣中氧氣含量的實驗,該實驗氧氣的體積看不見也不易測量,可轉換成水的體積進行觀察,把間接的現象直觀化。再如氫氧化鈉溶液和二氧化碳的反應無明顯現象,可轉化成先在氫氧化鈉溶液中滴入無色酚酞,然后再加稀鹽酸至紅色突然褪去,證明酸和堿之間確實發生了化學反應,等等。
2. 情景2
師:剛才同學們的分組實驗中,密閉容器內的壓強減小導致部分裝置發生形變可以證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應嗎?
生:氫氧化鈉溶液中的水也可以和二氧化碳發生反應導致裝置內的壓強減小,所以僅通過密閉裝置壓強減小無法判斷氫氧化鈉能否與二氧化碳反應。
師:如何用這樣的裝置設計實驗證明氫氧化鈉能與二氧化碳反應呢?
生:將剛才裝置中的氫氧化鈉溶液換成等體積的水做對比實驗即可。
師:很好!對比法也是我們常用的實驗設計法之一。設計對比實驗時關鍵要弄清楚實驗的目的是什么?實驗中的相同因素和不同因素分別是什么?下面請同學們回顧一下教材中哪些實驗設計運用了這種方法?
生:互相討論。
生答:⑴對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究;⑵探究二氧化錳對過氧化氫溶液分解速率的影響以及不同種類的催化劑對化學反應速率的影響;⑶木炭、硫磺、鐵絲等分別在空氣與氧氣中燃燒;⑷探究燃燒的條件;⑸探究金屬活動性順序的實驗等等
師:下面我們來討論幾個比較典型的對比實驗(見表3)。
學生討論歸納,教師引導糾錯,深刻理解每個實驗的目的及相同與不同的因素。
師:鐵在潮濕的環境下會生銹,銅如果也置于潮濕的環境中是否也會生銹呢?
生:也會生銹,有銅綠生成。
學以致用:李明同學視力不好,戴了一副眼鏡(銅制眼鏡框),某日發現鏡框上出現了綠色物質,通過學習知道,該物質是銅銹,主要成分是 Cu2(OH)2CO3(俗稱銅綠)。
【提出問題】銅在什么條件下生銹?
【假設猜想】根據銅綠的化學式,猜想銅生銹可能是銅與 、 、 共同作用的結果。 猜想的依據是 。
【設計與實驗】
師:實物投影學生設計的實驗方案,與學生一起評價各種實驗方案的優缺點,并確定最佳實驗方案。
師:通過今天的學習,同學們對科學探究不再茫然,對實驗設計不再無助。實驗設計的能力有了一定的提高。在現實生活和今后的學習中要針對不同實驗目的靈活運用多種實驗設計方法進行科學探究。
三、教學反思
學生是課堂的主體、學習的主人,在課堂教學中只有將學生的興趣激發出來,潛能挖掘出來,課堂才會有生命力。本節課通過分組實驗步步設疑、創新實驗設計激發思維、身邊熟悉的變化層層剖析使得整節課上同學們個個興趣盎然,紛紛獻計獻策設計實驗方案完善實驗方案。
思維是課堂生成的前提和內核,啟發學生進行思維不但可以是枯燥難解的教學活動變得生動有趣,而且更易達成教學目標。如何在課堂上讓學生保持持久的求知欲,這就需要教師分析學情,研究教材,精心設計課堂教學,引導學生在課堂中主動需要和探索新的未知知識。
1. 注重情境創設,助推學生的認知行為
教學情境的功能不只是導課。好的教學情境對學生的認知活動、情感活動和實踐活動等都具有激發、推動、維持、強化和調整的作用,在教學的全過程中發揮著作用。本節課選著學生分組實驗“密閉容器中液體和氣體混合”的情境,在教學進程的不同階段出現,起到了三個作用:一是引入新課,激趣質疑;二是利用實驗情境突出實驗裝置設計的巧妙性,引出了實驗設計的方法――轉換法;三是承上啟下的過渡到另一種實驗設計的方法――對比法。一組興趣實驗的情境創設串起整節課的主干知識,讓學生通過親自實踐形成感性認識,在剖析實驗原理、歸納實驗設計方法的過程中促進學生進行思維聯想,便于學生對知識進行重組和改造,幫助學生知識的同化和順應,最終促進學生理性認知的發展。
2. 改進實驗設計,彰顯實驗的方法功能
《義務教育化學課程標準》明確要求科學探究氫氧化鈉的性質,氫氧化鈉與二氧化碳的反應是一個無明顯現象的重要反應。從各類教參資料及近幾年中考實驗命題來看,設計該實驗一般采用對比的方法或直接檢驗生成物的方法。筆者重新設計實驗:在塑料瓶中充滿二氧化碳氣體,倒入半瓶蒸餾水(在瓶口掛上裝有片狀氫氧化鈉固體的塑料小藥瓶)振蕩,觀察實驗現象;倒置塑料瓶,讓氫氧化鈉與剩余的二氧化碳反應,觀察現象;用注射器注入稀鹽酸,觀察現象。將該實驗與學生分組實驗對比分析,總結出兩種常見實驗設計方法,突破了本節課的教學重點和認知難點。
優化整合的實驗起到了構建新知、形成概念、運用知識、培養探究能力等多種功能。
3. 注重知識遷移,全面發展科學素養
篇4
例如,在學習初三化學《第六單元?課題1?金剛石、石墨和C60》時,先演示用玻璃刀切割玻璃及鉛筆導電兩個實驗。玻璃刀切割玻璃學生在日常生活中有所了解,但它為什么能切割玻璃,以及它和我們這節課有什么關系,學生不了解;對于鉛筆芯能導電學生在此之前了解得不多。以這兩個實驗導入,緊緊抓住學生的心,使學生迫不及待想要學習,引入取得很好的效果。
又如,在學習《第六單元?課題3?二氧化碳和一氧化碳》中二氧化碳相關的性質和用途時,以幾則故事引入二氧化碳不同的性質。如問:一位游客牽著小狗進入一個深山洞,在接近洞底時,小狗暈倒,而人卻沒有事,這是怎么回事呢?盧浮宮是世界著名的博物館之一,館內珍藏了許多文藝復興時期的作品供游人參觀,近年來這些作品顏色逐漸黯淡甚至變色脫落,研究表明,作品顏料中的某些礦物質與酸發生了化學反應,那么在這守衛森嚴的博物館內,酸是如何產生的呢?房子刷完石灰乳后,馬上搬進去,沒過多久,墻壁就“流汗”了,有什么好方法讓墻壁很快停止“流汗”呢?以這樣幾則生活中發生的故事作為導入,讓學生思考,學生興趣盎然,沉浸在樂學的氣氛中。
不單在學習元素化合物這些比較直觀的知識時可以使用生活化的導入,在學習一些比較抽象的微觀粒子概念時也可以利用有趣的生活化導入,設疑激趣,讓學生盡快進入狀態。例如,在學習《第四單元?課題1? 原子的構成》時,課題的教學內容比較抽象,難度較大,學生缺乏感性認識,所以在正式探討原子的內部構成前先利用一段視頻資料短片――我國成功爆炸第一顆原子彈,原子彈爆炸產生巨大的能量。再接著水到渠成地引出探討的主題――原子結構的奧秘。
二、生活化的新知教授
在傳授新知識時,把生活世界的某些相關經驗或疑難作為了解與掌握新知的“敲門磚”,從學生已有的知識和經驗出發組織教學,容易使新知識在原有的觀念中找到新的生長點,發生同化或順應的聯系,使學習變得容易和有意義。
例如,在學習《第一單元?課題3 ?走進化學實驗室》中常用化學儀器、藥品的取用時,就可以先讓學生暢談廚房中所見的液體與固體物質,回憶家中廚房食品的擺放,模仿倒水、倒食用油、倒醋、取食鹽、取味精、茶杯蓋正放、醬油標簽污染等動作,把廚房與化學實驗室聯系起來,有效地縮短學生與新知識、新技能之間的心理距離,讓學生更快地掌握相應的知識。
在學習《第三單元?課題2 ?分子和原子》的分子概念時,聯系生活實際,讓學生想一想一些日常生活現象中的“為什么”:為什么墻內開花墻外香?為什么濕衣服在太陽下很快就能曬干?為什么衣服干了以后會有白色的痕跡?為什么一勺食鹽放在水里不見了水卻變咸了?為什么一體積的水混合一體積的酒精后體積總和不再等于兩體積等等。以此引導學生認識分子的存在和分子的性質。
又如講到《第十單元?課題1? 常見的酸和堿》中的氫氧化鈣時,可以給學生介紹:石灰水可以用作雞蛋保鮮劑――氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成不溶性碳酸鈣,堵塞雞蛋殼上的毛細孔,減少蛋內物質與空氣的接觸;新制的石灰水可以用在廁所、水溝、人的嘔吐物以及一些家禽的消毒上。在本單元的課題2的中和反應中可介紹熟石灰能改良酸性土壤,氫氧化鋁可治療胃酸過多等。這樣,把新知識與生產實際相結合,拓展了學生知識范圍。
在講《第十一單元?課題1? 生活中常見的鹽》中的氯化鈉除了食用和制取0.9%的生理鹽水外,還可以將它在生活中的其他用途介紹給學生:經常喝點淡鹽水可治喉嚨疼、牙疼;用鹽水清洗魚、雞鴨內臟可以去除腥味和臭味;用濃鹽水噴灑木炭,木炭燃燒時不但濃煙變少而且還可以節約木炭;新買的瓷碗瓷杯,在鹽水里煮過,不容易破裂。
三、生活化的習題設計
習題的設計可以利用生活實際創設問題情境,讓這些似曾相識的題材喚起學生對問題的印象,發掘他們深層記憶中的想法,刺激學生產生解決問題的欲望。
例如,以下幾道鑒別題就完全來自生活實際,學生能借助一些生活中熟悉的場景和做法正確解題:①廚房里的調味盒里有兩種白色的固體――純堿和食鹽,怎樣才能鑒別出哪種是食鹽,哪種是純堿?②路人在一小販的兜售下,購買了一個“金戒指”,它真是24K純金的嗎?③在實驗室里,能用哪些簡單的方法把蒸餾水和食鹽水鑒別開來?④一些中學生過某拆遷工地,從地上撿起一塊“老石灰”,產生了疑問――陳年石灰的主要成分還是原來的熟石灰嗎?
作為知識的反饋、考查手段之一的考試測驗也應該充分體現這種生活化的理念。如:例1(廣州市2004年中考)回收、利用日常生活中廢棄的一些用品,可以減少對環境的污染。下列廢棄用品中屬有機化合物的是():A 銅線;B 鋁制易拉罐;C 鐵鍋;D 塑料包裝袋。例2(廣州市2005年中考)冬天使用燃氣熱水器時,若通風不暢易使人中毒,造成中毒的氣體是():A N2;B CH4 ;C CO2 ;D CO。例3(廣州市2006年中考)我省某著名風景區附近是大型的陶瓷生產基地,工廠排放的氣體使景區內酸雨頻頻。風景區內受酸雨影響最小的是( ) :A 山上的樹木;B 小橋的鐵欄桿;C 路燈的玻璃罩;D 大理石雕像 。以上三個例子分別以資源、健康、環境問題為切入點,對日常化學中培養學生的社會責任感、健康教育和環保觀念起到較好的導向作用。
四、生活化的課后小結
在課堂臨近結束時,將生活世界中的某些問題呈現出來,作為本節課匯總新舊知識解決實際問題的抓手,可進一步提升學生運用知識的能力。
篇5
1 問題的提出
習題教學是中考化學復習中一個必不可少的重要環節,它是提高學生解題技能的一個重要途徑。如何上好習題教學課,發揮其最大效益?筆者認為注重題目的整合與拓展是上好習題教學課的一個有效方法,整合就是對試題進行加工和重組,以使零散的知識系統化、結構化和網絡化,而拓展則是在對已有知識基礎的變式和遷移。本文選擇了江蘇省鎮江市2007年化學中考試卷第30題內容節選如下,談談習題教學中整合與拓展的具體實施。
課外化學興趣小組的同學對某燒堿粗產品的成分進行探究。經實驗分析確定該粗產品中含有NaOH、Na2CO3和NaCl三種物質。
(1)該興趣小組欲測定粗產品中Na2CO3的質量分數,設計了如下的實驗裝置,并取10.0 g粗產品進行實驗。
(2)操作步驟
①連接好裝置,檢查裝置氣密性,組裝儀器;
②打開彈簧夾C,在A處緩緩通入一段時間空氣;
③稱量G的質量;
④關閉彈簧夾C,緩慢滴入濃鹽酸至過量,直至D中無氣泡冒出;
⑤打開彈簧夾C,再次緩緩通入一段時間空氣;
⑥再次稱量G的質量,得前后兩次質量差是0.48g。
(3)問題探究
F中的試劑應為 ,B裝置的作用是 ,H裝置的作用是 。
若沒有H裝置,則測定的Na2CO3的質量分數會
(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
事實上10.0 g粗產品只能產生0.44 g CO2,請仔細分析上述實驗,解釋實驗值0.48 g比正確值0.44 g偏大的原因 (假設操作均正確)。
此題考查的內容主要是混合物中某一成份的測量和誤差分析,其中涉及的一些化學思想和方法在近年來全國各省市的中考化學試題中是一個熱點。
2 習題的整合與拓展
如何處理這種綜合性較強的題目?由于題目本身的起點較高,如果采取過去直接呈現、就題講題的方式進行教學,且不說學生是否能真正理解題目的本意,即使理解也僅僅是停留在題目本身和表面,而思維的訓練、思想的滲透、方法的建立和系統的形成則無從談起。鑒于此,筆者設計了以下三個步驟進行教學,引領學生探幽入微,逐步理解題目的內涵與外延,形成觀念與方法,達到舉一反三的教學效果。
2.1 步驟1:創設情景,激發學習動機
圖片展示:青海茶卡鹽湖
我國青海湖地區素有“夏天曬鹽,冬天撈堿”之說。其中“堿”的主要成分是碳酸鈉,還含有少量氯化鈉。
2.2 步驟2:整合拓展,開展問題研究
問題1:小王同學想知道撈出的“堿”中碳酸鈉的含量,并以此“堿”作為樣品,設計了如圖2所示裝置來計算樣品“堿”中碳酸鈉的含量。
(1)在錐形瓶內發生什么化學反應?
(2)小王是如何利用該裝置計算出樣品中碳酸鈉的含量?
(3)濃硫酸和堿石灰可以顛倒嗎?說明理由。
在這一組問題的討論中學生可以非常清晰的了解到這套裝置的設計原理是:利用A裝置產生的二氧化碳經過濃硫酸干燥后被堿石灰吸收,裝置C增加的質量就是生成二氧化碳的質量,再利用化學方程式計算出碳酸鈉的質量。
設計意圖:為學生設計一個低起點以激活思維,并為后面的高落點作好準備。在學生弄清整套裝置的設計原理之余,也復習了濃硫酸和堿石灰的干燥原理和組裝順序,同時也幫助學生初步掌握測量氣體質量的方法。
拓展延伸:你還能想出哪些方法也可以測出二氧化碳的質量?
在教師的引導下學生想到的方法有:
(1)測量化學反應前后減少的質量(如圖3所示)就是二氧化碳的質量。在此讓學生體會棉花的作用是什么?如果沒有棉花對測量結果有怎樣影響?
(2)測量生成二氧化碳的體積(如圖4所示)。在此引導學生氣體應從廣口瓶的哪一端進入,還要在水上面加一層植物油,此時教師可利用針筒、裝滿水的廣口瓶和量筒做一個簡易的演示實驗給學生看,之后展示圖5對比圖4分析在測量氣體體積時哪個更好?需要注意什么問題。
歸納整理:
測量二氧化碳的方法:
(1)m(CO2)=某一體系在反應前后增加(或減少)的質量。
設計意圖:讓學生明白如何測量氣體的質量(體積),并能根據具體的實驗裝置進行誤差分析,知道什么情況下有誤差(無誤差),哪種裝置更好。
問題2:以圖4為例追問以下問題:
①完全反應后錐形瓶內是什么物質?
②殘留在錐形瓶內的二氧化碳對測量結果有影響嗎?說明理由。
③在圖2中,錐形瓶內殘留的二氧化碳對測量結果有影響嗎?
④(有影響)應該如何改進裝置呢?(展示如圖6所示)
⑤濃氫氧化鈉溶液的作用是什么?
設計意圖:通過對比學生可以清楚地知道在應用不同方法測量二氧化碳時,錐形瓶內殘留的二氧化碳對測量結果是否有影響。
問題3:針對圖6所示新的實驗裝置,形成了以下實驗操作步驟:
Ⅰ.檢查裝置氣密性,組裝儀器,并裝入藥品;
Ⅱ.打開彈簧夾,緩緩通入一段時間空氣;
Ⅲ.一段時間后稱量干燥管C的質量,然后關閉彈簧夾;
Ⅳ.打開分液漏斗的旋塞緩慢滴入稀鹽酸,至不再產生氣泡為止;
Ⅴ.關閉分液漏斗的旋塞,打開彈簧夾,再次緩緩通入一段時間空氣;
Ⅵ.再次稱量干燥管C的質量,前后計算兩次的質量差。
并提出以下四個問題:
(1)第一次通入空氣的目的是什么?
(2)實驗操作Ⅱ和Ⅲ可以顛倒嗎?
(3)如果將稀鹽酸換成濃鹽酸對實驗結果是否有影響?說明理由。
(4)如何徹底解決鹽酸揮發性的問題?
設計意圖:讓學生對實驗操作有一個清晰的認識。并讓學生體會對實驗結果準確性的分析除了要考慮實驗裝置和實驗操作外還要考慮實驗藥品。
2.3 步驟3:歸納總結,方法提煉
經過上述一系列的討論和小結,學生已基本明白以下幾個問題:
(1)通過哪些方法可以測定混合物中某一成分質量,同時進行定量計算
如:混合物碳酸鈉中含有少量氯化鈉,碳酸鈉含量的測定。
①氣體法:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
測量氣體的質量(或體積),同時注意誤差分析。
②沉淀法:Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl
將沉淀經過濾、洗滌、干燥后,稱量質量。
(2)如何設計實驗測定氣體的方法(在實際測量中還應注意樣品用量的選擇,不宜過多或過少)
(3)誤差分析的思路和方法
有了以上的思想和方法,對于解決相類似的題目學生就不會感到陌生,毫無章法可循,而且對于學生步入高中后相關知識點學習也是大有益處的。課后教師可以布置一些中考題給學生以體會所學方法。
3 結束語
篇6
一、引言
改革開放以來,中國經濟以年均10%左右的速度持續高速增長,相對粗放的經濟增長模式造成的資源環境壓力日益加大。在此背景下,環境稅這一政策工具成為我國應對環境問題的現實選擇。
2009年1月1日起開征的“燃油稅”正是我國在環境稅方面邁出的重要一步。2011年底召開的2012年中央經濟工作會議進一步明確:“在深化重點領域和關鍵環節改革方面,要研究推進環境保護稅改革。”目前我國環境稅已由“醞釀期”進入稅收立法和稅制設計的重要階段,未來幾年逐步推出和推廣環境稅已成定論。那么,開征環境稅對一國經濟增長到底存在何種影響呢?在短期和長期內分別將對經濟增長產生何種沖擊呢?這些問題的解答對于即將開征環境稅的中國具有重要的實踐意義和參考價值。
對于這些問題,在經濟增長框架下開展的理論模型及其模擬運算大多較為樂觀,基本認為開征環境稅在短期內不利于經濟增長,在長期內有利于經濟增長。但是,到目前為止,鮮有文獻從實證的角度去研究開征環境稅對經濟增長的實際影響,直接針對已開征環境稅國家的全面實證考察更是幾近空白。
自芬蘭、瑞典、挪威等北歐國家于上世紀90年代初開征環境稅以來,已有20多年,當前利用已開征環境稅國家數據研究環境稅對經濟增長的短期影響和長期影響的條件已基本成熟。本文選取十二個已開征環境稅的發達國家為樣本,利用1980―2009年間的跨國面板數據,實證地探討環境稅對經濟增長的短期和長期影響。
文章剩余部分的安排如下:第二部分是對已有文獻的梳理和述評;第三部分是總結發達國家開征環境稅的情況,并確定本文實證研究的樣本;第四部分構建面板數據模型,利用十二個已開征環境稅的發達國家的數據實證分析環境稅對經濟增長的短期沖擊和長期影響;第五部分是一個簡要的總結。
二、文獻述評
Gradus and Smulders(1993)開創性地在增長理論的框架下考慮了環境保護政策和長期經濟增長的關系問題,并先后在新古典增長模型、AK模型和Lucas模型的基礎上引入環境質量因素。
在Gradus and Smulders(1993)研究的基礎上,Bovenberg and Smulders(1995)發展了一個考慮污染治理的技術變遷的內生增長模型,他們在Lucas模型和AK模型中第一次直接引入環境稅因素。①Bovenberg and Smulders(1995)著重考察了在均衡增長路徑上,提高環境稅對長期經濟增長的影響。他們發現,提高環境稅對經濟增長存在兩種截然相反的影響:一方面,較低的污染性投入品的使用或資源的利用將降低可再生投入品(即環境要素)的生產率,進而降低經濟增長率;另一方面,污染排放的下降將改善環境質量,而環境質量的改善將對生產率和經濟增長起到促進作用。他們提出的這一理論框架逐漸成為后來研究環境稅與經濟增長間關系的基準框架,后續關于環境稅與經濟增長間關系的理論研究和實證研究多以這一理論框架為出發點。
在Bovenberg and Smulders(1995)發展的環境稅對經濟增長影響的基準理論模型的框架下,關于開征環境稅對經濟增長影響的實證研究大多結合CGE模型(Computable General Equilibrium,可計算一般均衡模型),利用開征環境稅的國家或國家組的實際數據,模擬環境稅改革的經濟效應,分析開征環境稅對經濟增長的影響,并判斷所謂環境稅“雙重紅利”的存在性,②即開征環境稅是否既能改善環境質量,又能降低稅收體系的扭曲性并進而提高經濟增長率。
Andre et. al.(2005)利用CGE模型估計了西班牙開征環境稅對環境質量和經濟增長的影響。結果表明,當用環境稅替代工資稅時,環境稅改革在提高環境質量的同時促進就業,提高經濟增長率;當引入的是二氧化碳稅時,環境稅改革可以實現環境收益以及現行稅收制度效率的改進,并提高經濟增長率和社會福利水平。
Shiro Takeda(2006)利用日本歷史數據,構建了一個多部門動態CGE模型來研究開征二氧化碳稅對經濟增長的影響。③結果發現:首先,開征環境稅總是能降低污染;其次,如果政府將二氧化碳稅收入用于替代資本稅時,開征環境稅能有效改進稅收體系的扭曲性并進而促進經濟增長,即環境稅存在“強雙重紅利”;最后,當政府將二氧化碳稅收入用于替代勞動稅和消費稅時,開征環境稅并不能有效促進經濟增長,“強雙重紅利”不存在。
Gerhard、Daiji and Facundo(2006)利用美國數據實證地評價了Bovenberg and de Mooij(1995)的結論。④結果發現,降低資本所得稅將減少稅收體系給經濟系統帶來的總扭曲,因此環境稅的開征確實可能促進經濟增長和社會福利,存在“雙重紅利”。然而,如果在資本的生產函數中,能源是一種重要的投入要素,提高經濟體系中的資本存量顯然將提高能源消耗。這樣,環境稅提高帶來的能源使用量的下降被部分地抵消。
此外,也有研究者利用已開征環境稅國家的歷史數據,實證分析開征環境稅對短期經濟增長和長期經濟增長的影響。Shackleton et.al(1992)的研究發現開征環境稅對短期經濟增長具有正的影響,Goulder(1995a、1995b)則測算出開征環境稅對短期經濟增長具有負的影響。⑤但Shackleton et.al(1992)和Goulder(1995a、1995b)都發現,開征環境稅對長期經濟增長的影響為負向影響。
Millock and Nauges(2003)對法國空氣污染稅的經濟影響進行了實證研究。⑥他們利用1990―1999年間法國1900多家工業企業的微觀面板數據構建了一個隨機效應模型(Random Effect Model)。隨機效用模型的估計結果表明,盡管法國開征的這種環境稅稅率并不高,但它的開征仍然在統計上顯著地降低了氮氧化物、硫氧化物、以及鹽酸氣體的排放。并且,這種環境稅對鹽酸氣體和二氧化硫等硫的氧化物排放的影響尤為顯著。此外,他們還進一步證明,這種環境稅的開征對經濟增長率有顯著的正影響,這一影響尤其體現在長期內對法國經濟增長潛力的提升上。
國內研究者對環境稅經濟效應的理論研究較為豐富,司言武(2009),沈田華、彭鈺等(2010、2011)對開征環境稅的經濟效應進行了深入的理論分析和梳理。實證研究方面,劉鳳良、呂志華(2009)在Lucas(1988)和Fullerton and Kim(2006)的基礎上對中國環境稅及其配套政策的運行效果進行了模擬運算,對中國開征環境稅的經濟影響進行了實證研究。結果發現,在開征環境稅的基礎上,提高居民環境偏好程度或環境邊際再生能力⑦的配套政策能同時起到改善環境質量、提高長期經濟增長率和社會福利水平的作用。⑧但單純促進技術進步的配套政策不利于環境保護和長期經濟增長,通過技術研發來提高企業對污染的“利用效率”具有動態無效率性,即使這種技術的研發直接以降低污染為目的。單純的技術進步并不總是利于環境保護和長期經濟增長的,在激勵企業通過生產流程創新和改進來提高環境資源的使用效率的同時,還必須輔之以其他的措施,以糾正和化解單純的技術進步對環境和長期經濟增長可能帶來的不利影響。
總的來看,國內外理論界對環境稅經濟效應的研究成果集中在理論研究和模型分析層面上,關于環境稅對經濟增長影響的實證研究本身顯得相對零散,直接針對已開征環境稅國家的全面實證考察更是幾近空白。本文以二氧化碳稅為例,選取十二國發達國家為樣本,利用這些國家1980―2009年間的跨國面板數據展開實證研究,希望能對零散的實證研究成果進行補充,并檢驗理論研究的相關結論。
三、發達國家開征二氧化碳:樣本選擇
二氧化碳稅是為了控制CO2的排放而征收的一種環境稅,⑨二氧化碳稅稅率通常由兩部分構成:一部分由該能源的含碳量決定,所有固體和液體礦物能源包括煤、石油及其各種制品都要按照其碳含量繳納該稅的碳稅部分;另一部分是為調整由于能源級差帶來的“采肥棄瘦”現象而設置的能源稅。
北歐國家芬蘭于1990年率先引入二氧化碳稅,征稅范圍為所有礦物燃料,并根據燃料的含碳量計稅。剛開始課征時,二氧化碳稅稅率較低,此后幾年逐漸增加,目標是在90年代末將CO2排放的增長率降低為零。在1994年,芬蘭對能源稅進行了重新調整,提高了稅率。大部分能源征收燃料稅,其中包括兩部分:一部分是“國庫歲入”部分,對柴油和汽油實行差別稅收;另一部分是“能源/碳稅”。對于煤、泥炭和天然氣不征收基本稅,只征收能源/碳稅。1995年,混合稅中的能源稅稅率為35芬蘭馬克/千瓦,碳稅稅率為3830芬蘭馬克/噸CO2(相當于70美元/噸CO2)。
此后,荷蘭(1990)、瑞典(1991)、挪威(1991)、丹麥(1992)、意大利(1999)等發達國家也先后開征了二氧化碳稅。發達國家二氧化碳稅具有如下幾個方面的鮮明特點。
第一,二氧化碳稅原則上是對所有礦物燃料征收,只要它們是出于與能源相關的用途。在一些國家,出于國際競爭力的考慮,國際航空和航海是豁免的。對于電力部門,往往有特殊待遇。
第二,稅收收入用于一般公共財政(如在挪威,其收入被用于削減個人與公司所得稅,用于促進就業與長期經濟發展)。唯一的例外是丹麥,其稅收收入部分返還給交稅集團或部門,目的是緩解就業壓力或競爭力下降帶來的調整成本。
第三,除了挪威外,稅率一般是基于燃料的含碳量。總體稅率差異相當大(瑞典388美元/噸CO2,芬蘭70美元/噸CO2,荷蘭25美元/噸CO2)。就工業部門來講稅率差異則不那么明顯。考慮瑞典工業部門實際稅率為95美元/噸CO2,則瑞典、芬蘭和荷蘭的工業部門的稅率之比為37∶28∶1。丹麥對居民消費征收稅率較高,但對工業用戶實行差別對待,尤其是能源密集型工業稅率較低,這削弱了其激勵效果,但從長期看,由于其稅率逐步提高,將使此缺陷有所緩和。
第四,為了避免因課征二氧化碳稅造成產業短期間成本上升,進而影響經濟增長,多數發達國家在開征二氧化碳稅之外,均同時實行相關產業免稅或減稅方面的配套政策。⑩
根據國際能源機構(IEA)的數據,開征環境稅后,發達國家各產業生產成本出現了不同程度的上升(如下表1所示),而這種影響勢必進一步反映到征稅國的經濟增長上。
長期經濟增長產生什么樣的影響呢?我們以二氧化碳稅這種典型的環境稅為例,利用已經開征二氧化碳稅的12個代表性國家1980―2009年間的面板數據來實證地研究這一問題。
本文面板數據模型中選取的12個樣本國家分別是:丹麥(1992年開征環境稅)、芬蘭(1990年開征)、法國(1985)B11、德國(1999)、荷蘭(1990)、意大利(1999)、挪威(1991)、韓國(1983)B12、瑞典(1991)、瑞士(1998)、英國(2001)、美國(1991)B13。
四、開征環境稅與經濟增長:基于發達國家二氧化碳稅的面板數據模型
從經濟增長的角度來看,發達國家開征環境稅對一國經濟增長在短期和長期內到底有什么影響呢?本節利用上述12個發達國家1980―2009年間的跨國面板數據來實證地回答這個問題。借鑒環境稅問題已有實證研究的模型設定方式,并結合經濟增長核算的相關規則,我們選擇如下模型進行本節的實證研究:
GGDPit=c+α1GINVit+α2GLBit+α3GEXPit+α4GMit+α5DSit+α6DLit+εit(1)
其中,GGDPit為t時期國家i的GDP增長率,也就是經濟增長率;GINVit為t時期樣本國家i的固定資產投資增長率,用來控制資本對經濟增長的貢獻;GLBit為就業人數增長率,用來控制勞動力對經濟增長的貢獻;GEXPit為一國的出口增長率,控制一國出口對其經濟增長的貢獻;GMit為一國廣義貨幣存量M2的增速,增加這一變量是出于某些關于貨幣理論和貨幣政策的研究認為貨幣存量有可能影響實際經濟指標,亦即“貨幣非中性”,在模型中,該變量僅作為一個備選的變量參與回歸;DSit是一個啞變量(Dummy Variable),從國家i開征環境稅的第一年起及以后各年的DSit=1,否則DSit=0,DSit用來控制開征環境稅對經濟增長的短期影響;DLit同樣是一個啞變量,從國家i開征環境稅的第十年起及以后各年DLit=1,否則DLit=0,DLit在這里用來控制環境稅對經濟增長的長期影響;B14εit為回歸方程的殘差項。
回歸方程(1)中包含了本節將要運行的5個面板數據模型的所有變量。本文的5個面板數據模型分別是:
模型1為基礎模型,包含GINVit、GLBit和GEXPit三個基本的自變量。
模型2在模型1的基礎上增加了廣義貨幣存量增速GMit。
模型3在模型2的基礎上繼續增加環境稅的短期影響DSit。
模型4在模型2的基礎上增加環境稅的長期影響DLit。
模型5在模型2的基礎上同時增加環境稅的短期影響DSit和長期影響DLit。
接下來的任務就是對上述的5個模型進行回歸分析,本文回歸分析中十二個已開征二氧化碳稅的發達國家的宏觀經濟指標(GGDPit、GINVit、GLBit、GEXPit、GMit)的源數據均來自于世界銀行的世界發展指數數據庫(World Development Index Database)。
在面板數據模型的回歸分析過程中,首先需要解決的問題往往是所用模型的類型,也就是,所選樣本中的數據到底適用混合估計模型、固定效應模型還是隨機效應模型?根據跨國宏觀面板數據實證研究的基本經驗和本文模型的特征,我們選取極大似然統計檢驗法(LM檢驗)來解決這一問題。
LM檢驗的基本思路是:
H0:面板數據適用混合估計模型
H1:面板數據適用個體隨機效應模型
LM檢驗的基本統計檢驗量為:LM=NT 2(T-1)[T2―′― ′-1]2(2)
其中―′―表示由個體隨機效應模型計算的殘差平方和(Sum squared reside);′表示由混合估計模型計算的殘差平方和;N為樣本個數,這里N為12;T為面板數據的時間期數,這里為30。統計量LM服從1個自由度的x2分布,當LM統計量大于相應顯著性水平下的x2分布臨界值時,我們拒絕原假設,面板數據適用隨機效應模型;否則接受原假設,數據適用混合估計模型。
接下來,我們分別對面板數據做混合估計模型和隨機效應模型。具體操作方式為,對隨機效應模型進行廣義最小二乘估計,以觀測值方差的倒數為權。為了求權數,這里必須采用兩階段最小二乘法估計,因為各隨機誤差分量的方差一般是未知的,第一階段用普通最小二乘估計法對混合數據進行估計(采用固定效應模型)。用估計的殘差計算隨機誤差分量的方差。第二步用這些估計的方差計算參數的廣義最小二乘估計值。如果隨機誤差分量服從的是正態分布,模型的參數還可以用極大似然法估計。通過混合估計模型和隨機效應模型的估計,我們分別得到―′―和′的值。
例如,在前述的模型1中,―′―=307.4594,′=404.3267,我們可以根據公式(2)算得模型1的LM統計量為1929737,它遠大于此時5%顯著性水平下的x2分布臨界值3.84,因此模型1適用隨機效應模型。表2給出了模型1至模型5的所有LM檢驗結果。LM檢驗結果表明,本節模型1至模型5全部適用隨機效應模型。(見表2)
表2中對模型1―模型5所做的LM檢驗顯示,各模型的LM統計量都遠大于顯著性水平為5%時的臨界值3.84,因此我們拒絕原假設,樣本數據都不適用混合估計模型,而適用隨機效應模型。
接下來,我們對模型1―模型5運行隨機效應面板數據回歸,表3對本節五個實證模型的回歸結果進行了總結。
從模型1―模型5的12個發達國家1980―2009年的面板數據隨機效應回歸結果中,我們至少可以得到如下幾個結論。
(一)本文模型具有良好的穩健性。模型1―模型5的回歸結果中,資本、勞動和出口對一國經濟增長有著高度顯著的正向影響,這完全符合我們的預期和已有相關文獻的結論。基本模型1的擬合優度達到了08116,說明資本、勞動和出口可以解釋80%以上的增長率變動。在模型中加入廣義貨幣存量M2增速后,GM2的系數是一個接近于0的正小數,模型2―模型5中GM2的系數基本在0006左右,且僅在10%的較低顯著性水平下才是顯著不為0的。這說明,一方面,本文選取的實證模型具有較好的穩健性,各變量的符號和取值以及統計檢驗指標都符合經典模型和理論的預期;另一方面,模型也從側面驗證了“貨幣中性”,貨幣存量不會顯著影響一國的實際經濟增長率。
(二)二氧化碳稅的開征對一國經濟增長在短期內和長期內均存在負向影響。模型3―模型5的隨機效應估計結果表明,二氧化碳稅的短期影響變量DS和長期影響變量DL的系數都為負數,從統計上來說,二氧化碳稅的開征對一國經濟增長在短期和長期內都存在負面影響。
模型3僅考慮了二氧化碳稅對經濟增長的短期影響DS。隨機效應估計顯示,模型3中資本、勞動和出口對經濟增長有著顯著的正向影響,M2增長率的系數為00065,在10%的概率下顯著。二氧化碳稅短期影響的系數為-01552,但其影響為0的概率為2522%,我們在統計上不能拒絕它為0的可能性。
模型4僅考慮了開征二氧化碳稅對經濟增長的長期影響而沒有考慮短期影響。模型4的估計結果表明,僅考慮二氧化碳稅的長期影響時,資本、勞動和出口對經濟增長仍然有著高度顯著的正向影響,M2增長率的系數為00065,同樣在10%的顯著性水平下是顯著的。二氧化碳稅長期影響DL的系數為-02844,t檢驗值為-18951,在10%的顯著性水平下顯著。這說明,僅考慮長期影響時,環境稅的開征在統計上可能對經濟增長率產生顯著的負面影響。
模型5同時考慮了開征二氧化碳稅對經濟增長的短期影響和長期影響。模型5的隨機效應估計結果表明,當同時考慮二氧化碳稅的短期影響和長期影響時,資本、勞動和出口對經濟增長同樣有著高度顯著的正向影響。M2增長率的系數為00064(10%的顯著性水平顯著)。此時,二氧化碳稅的短期影響DS的系數為-0770,但DS系數在統計上不顯著。二氧化碳稅的長期影響DL的系數為-02354,它在統計上同樣是不顯著的。但是,前述關于模型4隨機效應回歸的結果可能會給我們一些啟示,那就是,當單獨考慮二氧化碳稅的長期影響時,長期影響的負的系數是顯著的,當增加對短期影響的考慮后,長期影響的負的系數就不再顯著了。這在一定程度上有可能是對短期影響的考慮削弱了長期影響在模型中的反映,二氧化碳稅在長期內可能仍然對經濟增長存在負的影響的。
其中―′―表示由個體隨機效應模型計算的殘差平方和(Sum squared reside);′表示由混合估計模型計算的殘差平方和;N為樣本個數,這里N為12;T為面板數據的時間期數,這里為30。統計量LM服從1個自由度的x2分布,當LM統計量大于相應顯著性水平下的x2分布臨界值時,我們拒絕原假設,面板數據適用隨機效應模型;否則接受原假設,數據適用混合估計模型。
接下來,我們分別對面板數據做混合估計模型和隨機效應模型。具體操作方式為,對隨機效應模型進行廣義最小二乘估計,以觀測值方差的倒數為權。為了求權數,這里必須采用兩階段最小二乘法估計,因為各隨機誤差分量的方差一般是未知的,第一階段用普通最小二乘估計法對混合數據進行估計(采用固定效應模型)。用估計的殘差計算隨機誤差分量的方差。第二步用這些估計的方差計算參數的廣義最小二乘估計值。如果隨機誤差分量服從的是正態分布,模型的參數還可以用極大似然法估計。通過混合估計模型和隨機效應模型的估計,我們分別得到―′―和′的值。
例如,在前述的模型1中,―′―=307.4594,′=404.3267,我們可以根據公式(2)算得模型1的LM統計量為1929737,它遠大于此時5%顯著性水平下的x2分布臨界值3.84,因此模型1適用隨機效應模型。表2給出了模型1至模型5的所有LM檢驗結果。LM檢驗結果表明,本節模型1至模型5全部適用隨機效應模型。(見表2)
表2中對模型1―模型5所做的LM檢驗顯示,各模型的LM統計量都遠大于顯著性水平為5%時的臨界值3.84,因此我們拒絕原假設,樣本數據都不適用混合估計模型,而適用隨機效應模型。
接下來,我們對模型1―模型5運行隨機效應面板數據回歸,表3對本節五個實證模型的回歸結果進行了總結。
從模型1―模型5的12個發達國家1980―2009年的面板數據隨機效應回歸結果中,我們至少可以得到如下幾個結論。
(一)本文模型具有良好的穩健性。模型1―模型5的回歸結果中,資本、勞動和出口對一國經濟增長有著高度顯著的正向影響,這完全符合我們的預期和已有相關文獻的結論。基本模型1的擬合優度達到了0.8116,說明資本、勞動和出口可以解釋80%以上的增長率變動。在模型中加入廣義貨幣存量M2增速后,GM2的系數是一個接近于0的正小數,模型2―模型5中GM2的系數基本在0.006左右,且僅在10%的較低顯著性水平下才是顯著不為0的。這說明,一方面,本文選取的實證模型具有較好的穩健性,各變量的符號和取值以及統計檢驗指標都符合經典模型和理論的預期;另一方面,模型也從側面驗證了“貨幣中性”,貨幣存量不會顯著影響一國的實際經濟增長率。
(二)二氧化碳稅的開征對一國經濟增長在短期內和長期內均存在負向影響。模型3―模型5的隨機效應估計結果表明,二氧化碳稅的短期影響變量DS和長期影響變量DL的系數都為負數,從統計上來說,二氧化碳稅的開征對一國經濟增長在短期和長期內都存在負面影響。
模型3僅考慮了二氧化碳稅對經濟增長的短期影響DS。隨機效應估計顯示,模型3中資本、勞動和出口對經濟增長有著顯著的正向影響,M2增長率的系數為0.0065,在10%的概率下顯著。二氧化碳稅短期影響的系數為-0.1552,但其影響為0的概率為25.22%,我們在統計上不能拒絕它為0的可能性。
模型4僅考慮了開征二氧化碳稅對經濟增長的長期影響而沒有考慮短期影響。模型4的估計結果表明,僅考慮二氧化碳稅的長期影響時,資本、勞動和出口對經濟增長仍然有著高度顯著的正向影響,M2增長率的系數為0.0065,同樣在10%的顯著性水平下是顯著的。二氧化碳稅長期影響DL的系數為-0.2844,t檢驗值為-1.8951,在10%的顯著性水平下顯著。這說明,僅考慮長期影響時,環境稅的開征在統計上可能對經濟增長率產生顯著的負面影響。
模型5同時考慮了開征二氧化碳稅對經濟增長的短期影響和長期影響。模型5的隨機效應估計結果表明,當同時考慮二氧化碳稅的短期影響和長期影響時,資本、勞動和出口對經濟增長同樣有著高度顯著的正向影響。M2增長率的系數為0.0064(10%的顯著性水平顯著)。此時,二氧化碳稅的短期影響DS的系數為-0.770,但DS系數在統計上不顯著。二氧化碳稅的長期影響DL的系數為-0.2354,它在統計上同樣是不顯著的。但是,前述關于模型4隨機效應回歸的結果可能會給我們一些啟示,那就是,當單獨考慮二氧化碳稅的長期影響時,長期影響的負的系數是顯著的,當增加對短期影響的考慮后,長期影響的負的系數就不再顯著了。這在一定程度上有可能是對短期影響的考慮削弱了長期影響在模型中的反映,二氧化碳稅在長期內可能仍然對經濟增長存在負的影響的。
(三)開征二氧化碳稅不是短期經濟增長率變化的原因,但二氧化碳稅是長期經濟增長率變化的原因。模型3―模型5的回歸結果中,二氧化碳稅政策的啞變量DS和DL的系數有時是顯著的,有時是不顯著的。也就是說,二氧化碳稅在統計學意義上對經濟增長的影響有時明顯,有時不明顯。那么,二氧化碳稅的開征與經濟增長率之間究竟有沒有必然的因果關系呢?為了進一步論證環境稅在短期和長期內對經濟增長的影響,我們利用12個國家的面板數據進行了格蘭杰因果檢驗。表5-12對格蘭杰因果檢驗的結果進行了總結。
表4所總結的格蘭杰因果檢驗的結果表明,模型3―模型5中,二氧化碳稅的短期影響不是GDP增長率的格蘭杰原因,GDP增長率變化也不是二氧化碳稅短期影響的格蘭杰原因,也就是說,二氧化碳稅的短期影響在統計上不構成經濟增長率變化的原因。但值得注意的是,二氧化碳稅長期影響是GDP增長率變化的格蘭杰原因,但反之則不成立,亦即二氧化碳稅的長期影響在統計上構成經濟增長率變化的原因。換言之,開征二氧化碳稅在短期內對經濟增長的影響不顯著,但在長期內對經濟增長影響是顯著的。
四、主要結論與政策含義
通過前文對已開征二氧化碳稅的十二個發達國家1980―2009年面板數據進行實證研究,我們至少可以得到關于環境稅與經濟增長的如下主要結論和政策含義。
(一)開征環境稅在短期內可能會給經濟增長帶來負向沖擊,但這種負向沖擊在多數情況下并不明顯。開征環境稅后,企業面臨的環境成本上升,這一點對于能源密集型行業和高污染排放行業企業的影響尤為顯著。企業成本的上升,可能在一定程度上傷害經濟增長。基于十二個已經開征二氧化碳稅發達國家樣本的面板數據分析表明,開征環境稅在短期內確實對經濟增長存在較小的負向沖擊。但這種負向沖擊的顯著性水平并不高,且格蘭杰因果檢驗也并未發現開征環境稅的短期影響與經濟增長率變化之間存在統計上的穩定因果關系。這可能和發達國家在開征環境稅時采取減免資本稅、所得稅等稅制調整和配套政策有關,這些配套政策在一定程度上緩解了環境稅對企業成本和經濟增長的沖擊。
(二)開征環境稅對經濟增長的影響更多地體現為長期沖擊,且這種長期沖擊是負向的。面板數據分析的結果表明,開征環境稅在長期內對經濟增長率存在顯著的負向沖擊,這一點與多數研究環境稅與經濟增長間關系的理論模型所得到的樂觀結果完全不同。格蘭杰因果檢驗也表明,開征環境稅的長期影響在統計上構成對經濟增長率變化的原因,而短期影響則不構成經濟增長率變化的格蘭杰原因。這說明,環境稅對經濟增長的影響更多地體現在長期沖擊,且這種長期的沖擊是顯著的負向沖擊。
(三)環境稅的稅制設計和配套政策設計應著眼于長期視角。我國環境稅已進入穩步推進階段,未來幾年逐步推出和推廣環境稅幾乎已成定論,當前我國正處于環境稅立法和稅制設計的重要階段。如前所述,環境稅的開征對發達國家的經濟增長同時存在短期和長期內的負向沖擊,且環境稅對經濟增長的沖擊更多地表現為長期負向沖擊上。因此,在進行環境稅稅制設計時,不僅要采取有關配套政策緩解開征環境稅在短期內對經濟增長的負向沖擊,例如合理調整稅收體系,通過增值稅、所得稅、營業稅等稅種的配套減免緩解環境稅帶來的企業成本上升;更重要的是,應從環境稅長期沖擊的視角出發,設計相關配套政策,降低環境成本上升對經濟增長和社會福利可能帶來的不利影響。B15
注釋:
①在Bovenbergand Smulders(1995)的模型中,包括了三種資本:可再生資源(就是環境質量)、物質資本和知識;社會生產系統由兩個部門構成:最終產品的生產部門和環境知識的研發部門,前者的產品主要是最終消費品和投資品,后者的產品則是治理污染的知識和技術。他們認為,由于環境的公共物品性質,經濟主體不可能自發地將污染的成本內部化,政府干預是必須的,而政府干預主要以兩種形式同時存在:開征環境稅和提供污染治理知識。Bovenberg and Smulders(1995)模型中環境因素進入總量生產函數的方式和“環境再生方程”被該領域多數后續研究作為基準得到沿襲和應用。
②Tullock(1967)、Kneese and Bower(1968)和Pearce(1991)等對于環境稅與經濟增長關系的研究提出了環境稅的“雙重紅利”理論。環境稅的“雙重紅利”是指:一方面,征收環境稅可以起到降低污染,改善環境質量的作用;另一方面,環境稅收入可以用來削減政府對資本和勞動收入課征的扭曲性稅收,從而提高經濟效率和社會福利,這就是環境稅所特有的“雙重紅利”。在此基礎上,雙重紅利者們認為,既然征收環境稅存在雙重紅利,就應該提高環境稅的水平,降低扭曲性稅收的水平。因此,他們認為最優環境稅的稅率應該高于庇古稅,從而能取得更高的收入。環境稅的“雙重紅利”問題一經提出,就引發了理論研究者們的巨大興趣,西方的環境經濟學家和財政經濟學家進行了不少一般均衡理論分析和數量模型計算,特別是分析了現有扭曲勞動稅收下的最優環境稅率問題。
③Shiro Takeda(2006)構建的這一CGE模型共含有27種產品,其中8種產品會產生二氧化碳。模型模擬運算的時間為1995-2095年間的100年。模型中政府開征二氧化碳稅的稅收收入用于減少已有的扭曲性稅收。
④在Gerhard、Daiji and Facundo(2006)的模型中,環境稅政策主要是提高汽油消費稅,并將所得稅收收入用于替代原有的資本所得稅。
⑤Shackleton et.al(1992),Goulder(1995a、1995b)研究的樣本均為美國經濟。
⑥法國從1990年開征空氣污染稅,對企業排放的二氧化硫、氮氧化物和鹽酸氣體征收從量稅。
⑦在劉鳳良、呂志華(2009)發展的考慮環境稅的內生經濟增長模型中,環境的邊際再生能力β代表環境系統在受到污染后自我恢復的能力,在其他條件不變的情況下,β越大,環境對污染的吸收能力就越強。
⑧在現實經濟中,提高居民環境偏好程度主要通過提高居民環保意識這一常用配套政策來實現;環境邊際再生能力的提高對應著將部分環境稅收入投入污染治理和治污技術研發等配套措施。
⑨CO2是造成地球溫室效應的重要原因,征收此稅的目的是減少各種燃料的使用,以減少CO2的排放量。二氧化碳稅通常對石油、煤炭、天然氣、液化石油氣、汽油和國內航空燃料等含碳礦物能源的使用征收。
⑩具體來說,丹麥、德國、挪威及奧地利等國,對于自愿參與CO2減量的產業,提供租稅減免的優惠措施,而產業的減量額度,得以在交易、抵換或租稅減免三個方案中自由選擇。比利時、丹麥、德國、荷蘭、瑞典及英國,對于那些配合國家政策進行節約能源及溫室氣體減量工作的企業所使用的燃料免稅。
B11法國1985針對Sox和NOx征收了大氣污染附加稅。
B12韓國1983年起根據《大氣環境保護法》開征排放負擔金,排放負擔金按照排放污染物的污染程度進行征收,以使排放者承擔排放超過標準的污染物的外部費用。
B13美國于1991年1月1日起征收臭氧層損害化學品稅(Ozone―Depleting Chemical Tax),它是對損害臭氧的化學品從量征收的一種消費稅,其目的主要是消除氟里昂的排放。
B14事實上,從經濟增長理論的角度來說,10年還不一定能稱之為長期,因為增長理論中的長期是指經濟系統從初始穩態收斂到新的穩態所需的全部時間。但是,在這里,由于各國開征二氧化碳稅的時間并不長,照顧到數據的可獲取性和模型的實際經濟含義,我們將10年看作是短期和長期的一個分界線。
B15環境稅的配套政策設計及政策工具選擇可參見劉鳳良、呂志華《經濟增長框架下的最優環境稅及其配套政策研究――基于中國數據的模擬運算》,載于《管理世界》2009年第6期。
參考文獻:
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17.沈田華、彭玨:《環境稅經濟效應的擴展分析及其政策啟示》,《財經問題研究》2011年第1期。
18.沈田華、彭鈺等、龔曉麗:《環境稅經濟效應分析的再擴展》,《財經科學》2011年第12期。
篇7
一、前言
世界各國都在大力發展新能源汽車,我國更是將其列入到七大戰略性新興產業之中。節能與新能源汽車的發展是我國減少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要舉措之一,中央和地方各級政府對其發展高度關注,陸續出臺了各種扶持培育政策,為新能源汽車的發展營造了良好的政策環境。近年來,我國新能源汽車產業在行業標準、產業聯盟、企業布局、技術研發等方面也取得了明顯進展,有望肩負起中國汽車工業“彎道超車”的歷史重任。
二、新能源汽車的發展現狀
目前,全球能源和環境系統面臨巨大的挑戰,汽車作為石油消耗和二氧化碳排放的大戶,需要進行革命性的變革。目前全球新能源汽車發展已經形成了共識,從長期來看,包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要技術方向,在短期內,油電混合、插電式混合動力將是重要的過渡路線。目前來看,全球新能源汽車的發展還面臨著一些共同的難題,例如關鍵技術的突破、汽車工業的轉型、基礎設施的建設以及消費者的接受度等。
引領新能源汽車的主要是歐美日這些國家,他們起步比我們要早很多,而且它們各有側重。比如美國側重解決石油依賴,保證石油安全,日本是既保證能源安全,又重視提高他們產業的競爭力。相對于美國和日本,歐洲更加側重于溫室氣體減排戰略,滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求已經成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力。
歐洲的新能源汽車發展在早期主要以生物質燃料、天然氣以及氫燃料為主,本世紀初曾經提出到2020年23%的石油替代目標。近期,歐洲則對電動汽車給予高度關注。例如德國2009年下半年電動汽車計劃,高度重視純電驅動的電動汽車發展,以純電為重點,分別提出了2012年、2016年、2020年的產業化和市場化目標。在技術路線的選擇方面,歐洲、美國、日本有些類似的經歷,在早期這些國家主要是替代燃料為主,譬如說歐洲發展生物質燃料,美國也曾經大力提倡發展生物質燃料替代燃油。但近期都轉向電動汽車路線,尤其金融危機之后,美國把發展電動汽車,短期內插電式混合動力汽車作為發展新能源汽車規劃的重要組成部分。
相對于美國和日本,歐洲更加側重于溫室氣體減排戰略,滿足日益嚴格的二氧化碳排放限制要求已經成為歐洲對新能源汽車發展的主要驅動力。歐洲的新能源汽車發展在早期主要以生物質燃料、天然氣以及氫燃料為主,本世紀初曾經提出到2020年23%的石油替代目標。
三、新能源汽車發展要與能源結構調整相結合
新能源汽車的節能、二氧化碳減排效果不能僅從新能源汽車本身使用的環節來看,還得看上游能源的結構,也就是說要從新能源汽車的全生命周期來考慮。我們也做過測算,分成幾種不同的技術路線來考慮,相對于傳統的汽油車,在中國現有的能源結構下,純電動汽車節能是有效果的,要好于傳統的內燃機汽車,但在減排方面,二氧化碳排放目前還略高于內燃機汽車。為什么在這種情況下,我們還是在積極發展純電動汽車?原因就是上游的能源結構趨勢是可變的,比如我國就在逐步提高清潔能源、低碳能源的比重,核電、風能、太陽能、水電的比重越高,電動汽車全生命周期的節能減排效果就會越好,即使依靠現在火電為主的能源結構,如果未來采用IGCC、超超臨界等發電技術之后,發電效率大概能夠提高40%,下游用電來驅動的新能源汽車,它的減排效果就能好于傳統的內燃機汽車。
總結起來就是兩個方面,一方面傳統的火力發電技術還在進步,另一方面從結構上看,我國的一次能源結構也在進一步改善,風電、太陽能等新能源的比重會越來越高,一次能源向電能轉換過程中二氧化碳的排放也會逐步減少,這樣,新能源汽車的減排效果會逐漸地體現出來。
針對節能減排效果來說,根據我們的研究結果,著眼于長期應該將電動汽車作為汽車產業發展的主要方向。無論是提升傳統汽車的燃油經濟性,還是大規模普及混合動力汽車與其他類型的節能汽車,所能夠帶來的耗油和排放減少最終都將遇到瓶頸制約。因此從長遠來看,純電動汽車才是汽車工業未來的發展方向。然而,純電動汽車對于技術的要求也最高,普及起來比混合動力汽車困難得多,短期內尚不具備全面推廣的條件。因此,至少在未來二三十年中,混合動力汽車仍將會是汽車工業走向低碳之路的重要過渡。
四、我國節能與新能源汽車發展政策取向
我國汽車產業確立了“純電驅動”的技術轉型方向,重點突破電池、電機和電控技術,推進純電動汽車、插電式混合動力汽車產業化,實現汽車工業跨越式發展。近期以混合動力汽車為重點,大力推廣普及節能汽車,逐步提高我國汽車燃油經濟性水平。“十二五”期間大力發展節能汽車,中度、重度混合動力乘用車保有量計劃超過100萬輛,但是占總體汽車保有量的比重還是小的。2020年,純電動汽車和插電式混合動力汽車實現產業化,市場保有量希望超過500萬輛。
在發展方式上也存在不小的爭論。我們是走自主創新的路線還是走國際合作的路線?是先要市場還是先要技術?如何給小型低速電動車進行定位?在山東一些地方,小型低速電動車已經發展起來,價格不算貴,3到6萬元,用的是鉛酸蓄電池,市場的接受度很高,買的人較多。但根據發改委的觀點,第一,這肯定不算新能源汽車;第二,這用的是低技術,速度也低,達不到現在乘用車的速度。現在新能源汽車在市場上價格太高沒有生存能力,即使國家在私人購買新能源汽車時發放補貼,但是買的人寥寥無幾。
在政策支持上,我國主要是在研發和產業化方面的進行補貼,也選了很多試點城市,未來還是延續“三縱”“三橫”路線,加大關鍵技術投入和實現關鍵技術突破,要建立基于燃料消耗量的獎懲機制,以前是對單車的,以后要針對生產企業,這對企業應該是個非常強的激勵政策。
五、結束語
動汽車本身不排放污染大氣的有害氣體,廢氣排出比燃油汽車減少92%―98%。即使按所耗電量換算為發電廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也顯著減少。通過建立跨部委發展協調機制,避免目前多頭管理、整車、電池、能源企業各自為戰的局面;同時,明確電動汽車發展的時間表、路線圖和配套細則,更好地引導電動汽車產業的發展。同時,建立和完善電池研發、生產、使用和回收處理系統,制定相關政策規范其運營;適當給予電動汽車租賃運營企業電池補貼,加速電動汽車的市場推廣;建立報廢電池管理系統,由國家提供補助電池回收費用,將整個運行周期對環境負面影響降到最低。相信,采取了以上措施并且攻克了技術壁壘,解決了成本的問題,達到環境效益和電能效益的雙贏,純電動車在未來會成為新興的獨秀。
參考文獻
篇8
二、農業生物與其所處環境的系統性
學好農業氣象學課程必須要有系統的觀點,只有運用系統的理論和方法才能處理好農業生物與環境條件的關系。植物的地上器官為大氣所包圍,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同時受大氣和土壤兩種介質的影響,從而構成了土壤 - 植物 - 大氣系統。在植物生長發育過程中,始終伴隨著這一系統中各組分之間的能量交換、物質輸送以及信息傳輸等過程,農業生產的目的就是要獲取最大收益時的干物質貯存和經濟產量。例如,植物根系從土壤中吸收水分,向莖葉輸送,并通過氣孔擴散進入大氣中,這樣就完成了該系統的水分輸送過程,但是在水由液態變成氣態向外擴散的過程中需要消耗汽化潛熱,因此同時又完成了該系統的部分能量交換過程。消耗的汽化潛熱能量來源于系統所吸收的太陽輻射,因此,太陽輻射不僅用于通過光合作用系統的化學能的轉化,同時還用于從輻射能到熱能的轉化,即系統所吸收的輻射平衡或凈輻射轉變為熱量平衡中的各項支出,包括用于植物與大氣的顯熱交換、植物蒸騰和土壤蒸發潛熱、土壤熱通量等,真正消耗于光合作用的輻射能僅占輻射平衡的很小比值,但這并不意味著光對植物生產不重要,只是在全球大多地區,光并不明顯成為限制農業生產發展的環境因子。在教學過程別要提起學生注意的是,在土壤—植物—大氣系統中,每一種過程,如發育過程、蒸騰過程、光合作用過程等都是系統中的子系統,各子系統之間相互聯系、相互作用,只有正確處理好每一子系統,才能夠處理好整個系統。如果對子系統涉及的過程認識不清楚,那么就必然影響到對整個系統的認識。如植物的光合作用這一子系統涉及到影響水分利用效率的植物蒸騰過程、影響葉面積擴張的干物質分配過程等,而蒸騰過程又與土壤水分平衡過程有關,因此必須有效地估計土壤水分平衡、蒸騰速率、干物質分配等,才能較好地估計光合作用速率; 而呼吸作用、養分吸收等子系統所涉及的過程也非常多,光合作用、呼吸作用、養分吸收等子系統之間又存在著密切聯系,要想獲得植物干重的增長、產量等信息,就必須了解和掌握這些過程,因此系統分析和處理的方法顯得非常必要。
三、生物體與環境的互為反饋性
通常我們認為生物體對環境的響應是被動的,這對剛開始接觸這門專業知識的學生來說更是有這樣的認識,其實在農業生產過程中,并不都是這樣。植物可以通過對環境的影響形成獨特的植物微氣象( 或小氣候) 環境,反過來又會影響植物本身的生長發育狀況。例如在郁閉的冠層中,可以形成特殊的光分布環境; 由于土壤蒸發和植物蒸騰使空氣中的水汽濃度增大,因而產生了濕潤的空氣; 同時由于植物冠層吸收輻射的特征與其他下墊面不同,對冠層的氣溫也產生一定影響,這就構成了獨有的植物微氣象。由于光的分布而影響不同高度葉片的光合作用,最終決定著群體的光合作用; 由于空氣濕潤,空氣飽和差減小,從而減弱土壤蒸發和植物蒸騰; 在植物冠層內空氣中的二氧化碳濃度變化也有其特點,夜間由于土壤和植物呼吸釋放二氧化碳,加上夜間大氣層結比較穩定,因此冠層空氣二氧化碳濃度非常高,甚至超過500 ppm; 但是在白天,由于植物光合作用吸收空氣二氧化碳,使得冠層空氣中的二氧化碳濃度降低,不過,由于白天大氣垂直交換較強,因此植被上方的二氧化碳不斷向下方補充,從而可以滿足植物光合作用的需要[5]。生物體與環境的互為反饋性對于溫室作物栽培來說更為有用,因為在幾乎密閉的溫室環境中,植物的蒸騰使空氣濕度增大,過濕的環境對植物生長不利,同時還會產生病蟲危害,因此,這就需要進行通風降濕; 另外,植物光合作用不斷吸收和固定溫室內空氣二氧化碳,使溫室二氧化碳水平很低,從而降低光合作用強度,這時就需要考慮對溫室補充二氧化碳,以提高作物生產力。
四、農業生物的質變與量變對環境的依賴性
篇9
“低碳產業”是以低能耗低污染為基礎的產業。在全球氣候變化的背景下,“低碳經濟”、“低碳技術”日益受到世界各國的關注。低碳技術涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部門以及可再生能源及新能源、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、二氧化碳捕獲與埋存等。正是因為“低碳產業”的可持續性優勢,走向低碳化時代是大勢所趨。一直以來,人類對碳基能源的依賴,導致CO2排放過度,帶來溫室效應,對全球環境、經濟,乃至人類社會都產生巨大影響,嚴重危及人類生存,這比經濟危機更為可怕。解決世界氣候和環境問題,低碳化是一條根本途徑,也是人類發展的必由之路。2007年12月3日,在印尼巴厘島舉行的聯合國氣候變化大會為全球進一步邁向低碳經濟起到了積極的作用,繼此之后,“低碳產業”在世界范圍內開始普及,低碳行業的公司企業也像雨后春筍般涌現,不少投資者見其發展迅猛頻頻將手中的資金投向該行業,其中不乏大型的機構投資者。
二、低碳經濟模式研究文獻綜述
在《低碳經濟的若干思考》一文中作者闡釋了低碳經濟的內涵和發展的必要性、可能性以及發展勢態。并指出近年來我國在調整經濟結構、發展循環經濟、節約能源、提高能效、淘汰落后產能、發展可再生能源上取得了顯著的成果。在對我國低碳經濟的發展確實進行預測和分析后,作者提出了中國發展低碳經濟的相關措施。
什么是低碳經濟,為什么要發展低碳經濟,我國發展低碳經濟條件如何,怎樣發展低碳經濟。《低碳經濟研究綜述》一文就中國如何既遵循經濟社會發展與氣候保護的一般規律,順應發展低碳經濟的潮流和趨勢,同時立足于中國的基本國情和國家利益,尋求長期和短期利益的均衡的角度對中國發展低碳經濟進行了分析,旨在引導中國低碳經濟邁入科學發展的軌道。
同樣是對低碳經濟的研究,《低碳經濟與環境金融創新》一文跳出了低碳經濟本身,將低碳經濟與環境金融聯系起來,從環境金融的角度,總結了國內外研究與實踐經驗,探討了環境金融創新的各種途徑,并針對我國實際存在的問題提出了一些建議。作者就低碳經濟的背景下如何實現環境金融的創新提出了一些見解,對低碳經濟和環境金融的相互促進做出了貢獻。
在《中國的低碳經濟選擇和碳金融發展問題研究》一文中,作者提出低碳經濟是中國可持續發展的必然選擇,金融是現代經濟的核心,面對低碳經濟時代的要求,我國必須盡快構建與低碳經濟發展相適應的碳金融體系,包括金融市場體系,碳金融組織服務體系和碳金融政策支持體系幾大方面。作者支持目前中國碳金融的發展只能說是初露萌芽,發展相對滯后并存在諸多問題。
對低碳經濟的相關文獻進行研究和綜述后,低碳經濟的發展是大勢所趨,但如何科學地發展低碳經濟,如何將低碳經濟同其他行業合理的結合,如何引導投資者正確地投資于低碳行業,這些都是亟待解決的問題。本文研究的是低碳行業的風險投資,通過對目前低碳行業風險投資的分析及預測,希望能科學地引導低碳行業的發展。
三、低碳經濟模式下的風險投資現狀分析
“低碳經濟”提出的大背景,是全球氣候變暖對人類生存和發展的嚴峻挑戰。隨著全球人口和經濟規模的不斷增長,能源使用帶來的環境問題及其誘因不斷地為人們所認識,不止是煙霧、光化學煙霧和酸雨等的危害,大氣中二氧化碳濃度升高帶來的全球氣候變化也已被確認為不爭的事實。
“低碳經濟”是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會繼農業文明、工業文明之后的又一次重大進步。是國際社會應對人類大量消耗化學能源、大量排放二氧化碳和二氧化硫引起全球氣候災害性變化而提出的能源品種轉換新概念,實質是解決提高能源利用效率和清潔能源結構問題,核心是能源技術創新和人類生存發展觀念的根本性轉變。低碳經濟定義的延伸還含有降低重化工業比重,提高現代服務業權重的產業結構調整
轉貼于 升級的內容;其宗旨是發展以低能耗、低污染、低排放為基本特征的經濟,降低經濟發展對生態系統中碳循環的影響,實現經濟活動中人為排放二氧化碳與自然界吸收二氧化碳的動態平衡,維持地球生物圈的碳元素平衡,減緩氣候變暖的進程,保護臭氧層不致蝕缺。廣義的低碳技術除包括對核、水、風、太陽能的開發利用之外,還涵蓋生物質能、煤的清潔高效利用、油氣資源和煤層氣的勘探開發、二氧化碳捕獲與埋存等領域開發的有效控制溫室氣體排放的新技術,它涉及電力、交通、建筑、冶金、化工、石化、汽車等多個產業部門。
當前世界面臨的一個最大的環境問題就是全球氣候變暖,而其原因正是以二氧化碳為主的溫室氣體的大量排放。現在人們已充分認識到這個問題,并且已開始減少二氧化碳排放的進程。工業正是二氧化碳排放的一個重要來源。而想要減少工業排放二氧化碳,發展低碳行業無疑是一種解決之道。低碳行業泛指任何以低碳排放或者致力于減少碳排放為特征的行業,如可再生能源發電、核能、能源管理、水處理和垃圾處理企業。這個行業是符合保護自然的規律的,因此具有很光明的前途。在2009年的金融危機中,低碳行業產值不降反升,表明這個行業正是一個很有潛力的行業。
哥本哈根會議雖然未能達成成果,但低碳環保風潮已經在風投之間勁吹。正如前面對低碳行業的分析,低碳經濟以“低能耗、低排放、低污染”為主要特征,以此為中心衍生出較多的投資主線,主要包括:節能、減排、清潔能源領域。中國現在很多新的產業都跟這些領域有關。而事實上,越來越多的企業也將發展方向往這些領域方面靠攏。經歷了金融危機后的風險投資再度熱了起來;而比風投更熱的,則是低碳經濟。根據中國風險投資研究院(CVCRI)對556家風投機構的調查顯示,2009年VC對能源環保領域共投資了35億元;VC投資的項目中,每10元錢中就有1.1元投向了能源環保領域。在很多的風投機構看來,節能環保、新能源等既屬于產業政策扶植范疇、又對經濟周期不敏感,這種低碳行業特殊的特性也是迎來風投廣泛關注的原因。
歷時3個月、訪問了556家風險投資機構后,民建中央下屬的中國風險投資研究院(CVCRI)得出結論:2009年中國VC/PE市場募資、投資規模均逐步回升,迎來了復蘇和發展。CVCRI指出,由于經濟的復蘇和創業板的推出,2009年下半年的投資熱情增加。上半年投資案例數為229個,占總案例數的38.10%,投資總額為120億元,占全年投資總額的40.43%;而下半年的投資案例數為372個,明顯高于上半年,投資金額也占到了全年投資總額的59.57%。另一個可以觀察到的現象便是低碳能源環保行業的崛起。據CVCRI數據,2009年風投對能源環保的投資項目數為99項,總金額為34.99億元;僅次于狹義IT行業的135項和43.29億元,成為繼傳統行業、狹義IT行業之后的第三受寵行業。另外更加值得關注的就是556家風投機構將能源環保行業評為了最具投資價值行業。其次是醫藥保健和消費服務行業;而傳統產業、狹義IT則甚至沒有進入前十名。2009年度風險投資總額為315.34億元。除此之外,不少風司也對低碳行業發表了自己的看法,其中中國風險投資有限公司總裁王一軍表示低碳經濟是大勢所趨,而核心則在于節能減排和發展新能源。以我國過去走的粗放型經濟增長方式來看,節能減排在技術、推廣等領域都有很大的發展空間。而中國對石油的需求日益增長也在驅使著新能源的發展。
對于“兩高六新”的公司,即具有成長性高、科技含量高、新經濟、新服務、新農業、新材料、新能源和新商業模式的公司,是風投關注的重點,而這些特點也是低碳行業所具備的。基于上述對低碳行業前景的分析,對于低碳行業的風險投資無疑成為了一個熱點話題。但凡是投資都存在著風險,眾多的投資者在投資低碳行業之前也會對該行業的眾多上市公司進行綜合評估,通過行業數據和公司相關的各方面指標選出最具發展潛力和盈利能力的公司進行投資。
在對低碳行業風險投資概況進行綜述之后,從投資價值的角度將低碳行業和其他行業進行比較,圖2是2009年統計的最具投資價值行業分布情況,從中我們不難看出低碳能源和環保列居首位。
四、低碳經濟模式下的風險投資前景預測
前面通過對低碳行業的風險投資數據和圖表的分析,低碳經濟模式由于其得天獨厚的可持續發展潛力受到了投資者們的青睞。風險投資是眾多投資方式的一種,風險投資不僅僅是一種簡單的權益投資,投資者們為了獲得公司上市和退出時的高額收益,還要為初創期的公司提供技術支持。前面說到了低碳經濟模式的可持續性發展優勢,這一點是風險投資決策時的一個主要決策因素。所以,在后金融危機時代,將會有越來越多的風險投資者涉足低碳領域,既促進了低碳行業的高速發展和繁榮,同時也為風險投資者提供了一片全新的投資領域。由于低碳經濟是一種綠色經濟,不僅促進了經濟的高速發展,同時也為環境保護和可持續發展做出了貢獻,所以,在今后幾年中政府必將會持續出臺相關政策推動低碳經濟在我國的發展,這些政策也將為投資者的資金進入低碳領域敞開了大門。綜上所述,在未來幾年里,風險投資與低碳經濟模式的結合將是投資領域一道亮麗的風景線。
[基金項目:江蘇省社科基金項目(08EYA002)]
參考文獻:
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2.王仕軍.低碳經濟研究綜述[J].開放導報,2009(5)
3.任衛峰.低碳經濟與環境金融創新[J].上海經濟研究,2008(3)
篇10
太陽輻射是地球上一切生物的能量來源,綠色植物通過光合作用將光能轉變為生物化學能,形成“初始生產力”或“第一性生產力”(PrimaryProductivi-ty)。影響植物光合作用強度的環境因素不僅包括光,還有水分、環境溫度和二氧化碳濃度等,以及這些要素的組合。如果哪一種要素不適,都可能導致生長停止。例如,在我國青藏高原高海拔地區,那里的光照充足,降水豐沛,二氧化碳濃度可維持在光合作用所需水平,但是由于氣溫過低,植物組織活力很弱,甚至不能成活,因此一年中大部分季節不能進行光合作用,也就無法發展農業生產。同樣,在世界上廣大的干旱地區,光能充足,氣溫適宜,二氧化碳濃度滿足需要,但是由于降水嚴重缺乏,植物處于萎焉狀態,氣孔關閉,光合作用受阻,因而也不能發展農業生產。通過這兩種極端典型的事例,說明影響生物體適宜生長發育的環境條件具有綜合的特點,任何一種最不利的氣象條件都可能起決定性作用,并且其不利影響不能被其他任何要素所補償[4],這正像所謂的“水桶定律”一樣。由此進一步說明,不同地點由于光照、水分和溫度條件的適宜程度不同就構成了農業生物的生長發育、產量和品質的差異,甚至構成各地種植制度、作物類型等極大的不同。
二、農業生物與其所處環境的系統性
學好農業氣象學課程必須要有系統的觀點,只有運用系統的理論和方法才能處理好農業生物與環境條件的關系。植物的地上器官為大氣所包圍,植物的根系扎入土壤之中,因此植物同時受大氣和土壤兩種介質的影響,從而構成了土壤-植物-大氣系統。在植物生長發育過程中,始終伴隨著這一系統中各組分之間的能量交換、物質輸送以及信息傳輸等過程,農業生產的目的就是要獲取最大收益時的干物質貯存和經濟產量。例如,植物根系從土壤中吸收水分,向莖葉輸送,并通過氣孔擴散進入大氣中,這樣就完成了該系統的水分輸送過程,但是在水由液態變成氣態向外擴散的過程中需要消耗汽化潛熱,因此同時又完成了該系統的部分能量交換過程。消耗的汽化潛熱能量來源于系統所吸收的太陽輻射,因此,太陽輻射不僅用于通過光合作用系統的化學能的轉化,同時還用于從輻射能到熱能的轉化,即系統所吸收的輻射平衡或凈輻射轉變為熱量平衡中的各項支出,包括用于植物與大氣的顯熱交換、植物蒸騰和土壤蒸發潛熱、土壤熱通量等,真正消耗于光合作用的輻射能僅占輻射平衡的很小比值,但這并不意味著光對植物生產不重要,只是在全球大多地區,光并不明顯成為限制農業生產發展的環境因子。
在教學過程別要提起學生注意的是,在土壤—植物—大氣系統中,每一種過程,如發育過程、蒸騰過程、光合作用過程等都是系統中的子系統,各子系統之間相互聯系、相互作用,只有正確處理好每一子系統,才能夠處理好整個系統。如果對子系統涉及的過程認識不清楚,那么就必然影響到對整個系統的認識。如植物的光合作用這一子系統涉及到影響水分利用效率的植物蒸騰過程、影響葉面積擴張的干物質分配過程等,而蒸騰過程又與土壤水分平衡過程有關,因此必須有效地估計土壤水分平衡、蒸騰速率、干物質分配等,才能較好地估計光合作用速率;而呼吸作用、養分吸收等子系統所涉及的過程也非常多,光合作用、呼吸作用、養分吸收等子系統之間又存在著密切聯系,要想獲得植物干重的增長、產量等信息,就必須了解和掌握這些過程,因此系統分析和處理的方法顯得非常必要。
三、生物體與環境的互為反饋性
通常我們認為生物體對環境的響應是被動的,這對剛開始接觸這門專業知識的學生來說更是有這樣的認識,其實在農業生產過程中,并不都是這樣。植物可以通過對環境的影響形成獨特的植物微氣象(或小氣候)環境,反過來又會影響植物本身的生長發育狀況。例如在郁閉的冠層中,可以形成特殊的光分布環境;由于土壤蒸發和植物蒸騰使空氣中的水汽濃度增大,因而產生了濕潤的空氣;同時由于植物冠層吸收輻射的特征與其他下墊面不同,對冠層的氣溫也產生一定影響,這就構成了獨有的植物微氣象。由于光的分布而影響不同高度葉片的光合作用,最終決定著群體的光合作用;由于空氣濕潤,空氣飽和差減小,從而減弱土壤蒸發和植物蒸騰;在植物冠層內空氣中的二氧化碳濃度變化也有其特點,夜間由于土壤和植物呼吸釋放二氧化碳,加上夜間大氣層結比較穩定,因此冠層空氣二氧化碳濃度非常高,甚至超過500ppm;但是在白天,由于植物光合作用吸收空氣二氧化碳,使得冠層空氣中的二氧化碳濃度降低,不過,由于白天大氣垂直交換較強,因此植被上方的二氧化碳不斷向下方補充,從而可以滿足植物光合作用的需要[5]。生物體與環境的互為反饋性對于溫室作物栽培來說更為有用,因為在幾乎密閉的溫室環境中,植物的蒸騰使空氣濕度增大,過濕的環境對植物生長不利,同時還會產生病蟲危害,因此,這就需要進行通風降濕;另外,植物光合作用不斷吸收和固定溫室內空氣二氧化碳,使溫室二氧化碳水平很低,從而降低光合作用強度,這時就需要考慮對溫室補充二氧化碳,以提高作物生產力。
四、農業生物的質變與量變對環境的依賴性
篇11
近些年來,隨著我國對林業重視程度的提高以及林業產業化的快速發展,極大的促進了我國森林總面積的擴大。目前,我國的林木產量不僅滿足了人類的生產需求,而且森林資源已經逐漸邁出發展“低谷”,成為帶動我國國民經濟發展的支柱型產業之一。除此之外,森林在生長過程中吸收二氧化碳,釋放氧氣,從而起到了凈化空氣、降低大氣污染物的作用,由此可見,植樹造林有利于維護生態環境,促進可持續發展戰略的實施。然而這些作用的發揮,均是以科學的植樹造林方法為前提的,因此,本文首先對植樹造林的方法進行論述,以供參考。
1.傳統植樹造林的不利影響
建國以來,我國營造的大量人工林成為經濟建設和保護生態環境的重要角色,其造林方式是大面積營造單一樹種,隨著時間的推移,這種造林方式逐漸呈現出弊端。首先,是受到病蟲害的嚴重威脅,由于樹種比較單一,抗病能力十分相似,遇到病蟲害時,可能導致大面積受染。其次,單一樹種和成片連作造成地力嚴重衰退。尤其是在桉樹、落葉松、杉木等人工林中表現明顯。
經過長期的實踐經驗總結,天然森林的植被是復雜多樣化的,一個林地可以由多種不同的森林植被類型所組成。這樣的林地與環境不僅使森林具有涵養水源等功能,而且為多種生物提供了棲息地。然而同天然森林對比,我國的人工林由于采取單一樹種的造林方式,致使生物多樣性嚴重下降,森林的多項功能喪失,生產力得不到充分的發揮,森林的穩定性以及適應能力均受到了十分嚴重的影響。由此可見,這種單一樹種的傳統造林方式對于林業的可持續發展十分不利,那么采用科學的植樹造林方法進行林業的建設就成為了當務之急。
2.科學植樹造林的方法
2.1增加植樹造林的科技含量
植樹造林并不是簡單的挖坑栽樹,它是一項高標準的、技術性很高的、科學性很強的工程。無論是它的前期規劃、選種育苗還是培育養護等每個環節都需要先進的技術和科學方法做支撐。目前,我國采用的高強度林地清理、整地等措施有違生態管理的要求,且經濟性十分低。因此,要改進人工林的育林方法,逐漸推廣整地或不煉山等造林方法,以局部撫育和割草撫育的方法去代替傳統的撫育措施,從而改善生態環境,減少水土流失。除此之外,為了充分發揮人工林的多種功能,提高人工林維護地力穩定性的能力,應適當降低人工林的密度,促使人工林形成多層結構的森林群落。
2.2大力支持封山育林
充分利用自然力發展森林,采取封山育林的措施,保護現有的次生闊葉林,將會產生很好的營林效果。現階段,在我國南北方的用材林基地有很多次生闊葉林,它們的天然更新能力很強,且具有樹種品種多、群落結構復雜、生產力高等特點。因此,應大力提倡封山育林,發展次生闊葉林,從而保護物種資源。
2.3營造混交林
領導者應起到引導作用,轉變人們的觀念,充分的認識到植樹造林的重要性。這就需要在進行每個工程時,都要因地制宜的做好規劃,依據實際情況選擇適合的樹種以及土地,采用科學的種植方法營造多樹種混交林。這不僅是為了恢復豐富多彩的生態系統,也是為了適應經濟建設等多方面的需求。
3.全球氣候變暖的不利影響
全球氣候變暖雖然促使副極地地區適合人類居住成為可能;較高的二氧化碳濃度促進光合作用,使植物具有更高的固碳速率,從而促進植物更快的生長。但與其所產生的負面影響相比,這些積極影響實在是微乎其微。如:隨著全球氣溫的升高,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等。將其具體影響概括為四方面,分別是:
3.1對人類健康造成巨大的威脅
人類健康與否取決于賴以生存的生態環境。全球氣候變暖會致使一些地區出現極端高溫,從而提高人類的發病率和死亡率。尤其是瘧疾、腦膜炎等傳染疾病將會更加盛行,從而對人類的身體健康造成巨大的威脅。
3.2海平面上升
全球氣候變暖造成的負面影響中最突出的要屬海平面上升。在過去的100年中,我國的海平面上升了11.5cm,這主要是由于海水具有熱膨脹作用,如果海洋變暖,則會導致海平面上升。其中,全球氣溫升高,南北兩極的冰川融化也會引起海平面上升。
3.3動植物的生存受到威脅
生物群落分布的地區主要受到氣候的影響,這是因為氣候的變化不僅能夠改變一個地區不同物種的適應性,而且也能改變生態系統內部不同種群的競爭力。生存在自然界中的動植物對環境都有一個適應的階段,尤其是植物群落,適應性相對較慢,不能適應全球氣候變暖的速度,為了生存可能會做適應性的轉移,從而慘遭厄運,如果情況嚴重,甚至會造成絕種。
3.4糧食穩定性受到影響
農作物的選擇與種植是由溫度和降水決定的,而且溫度和降水會影響到糧食作物的產量以及作物的分布類型。另外,全球氣候變暖,會加重高溫、熱浪、熱帶風暴、龍卷風等自然災害的爆發,從而對糧食生產的安全和穩定性造成巨大的威脅。
4.森林在全球氣候變暖中的作用
森林在全球氣候變暖中所起的作用主要是通過以森林為主體的生物吸收已排放到大氣中的二氧化碳等溫室氣體,并將其固定下來,從而減少大氣中的溫室氣體,達到凈化空氣的作用。
4.1森林是陸地上最大的吸碳工具
生物具有吸收二氧化碳、釋放氧氣的特殊功能。據相關部門估算,全球生態系統約儲存了2.48萬億t碳,其中作為陸地生態系統的主體,享有“地球之肺”之稱的森林就儲存了1.15萬億t碳,因此,它以其巨大的生物量而吸收著大量的碳,從而被稱為是陸地上最大的吸碳工具。
4.2森林是最經濟有效的吸碳器
森林吸收二氧化碳、釋放氧氣是通過光合作用來實現的,并將吸收的二氧化碳以生物量的形式固定下來,這一過程被稱為碳匯。具科學研究表明:樹木是隨著本身的生長逐漸吸收二氧化碳的,不會間斷,而且每生長1m3,平均吸收二氧化碳1.83t,放出氧氣1.62t。據我國的專家研究指出:每種植1hm2森林,所吸收的1t二氧化碳的成本約為122元人民幣,同這種天然林業吸碳措施相比非碳匯措施每減少1t二氧化碳的成本要高的多,因此說,森林是最經濟、有效的吸碳器。
4.3森林固碳是緩解全球氣候變暖的有效措施之一
森林可以大量吸收二氧化碳等溫室氣體,并將其固定下來,從而有效的緩解了氣候的變化。
5.結束語
通過森林實現間接減排,不僅操作簡單,易于實行,而且成本低,綜合效益大。可以說,是目前最有效、最經濟、最現實的措施。然而這個目標的實現,需要科學的植樹造林的技術以及方法作(下轉第364頁)(上接第348頁)支撐,從而促進我國林業的快速發展,并為我國國民經濟的發展以及社會可持續發展提供條件。
【參考文獻】
篇12
以上這四點是學生學習化學時在閱讀能力方面存在的誤區。正因為如此,學生很少得到有關化學閱讀方法的指導,長期以往導致學生閱讀能力的逐漸弱化。但是新課標需要學生自主學習,這離不開學生的閱讀能力;近幾年的中考中,化學探究題的比重越來越大,這類題目考的內容往往是學生從未接觸過的,因此學生能否準確讀懂題意,根據題給資料正確解答問題顯得尤為重要。
二、“化學閱讀”的策略
化學教科書既是教本也是學本,為了將課本還給學生,防止學生在閱讀中有時出現無序和盲目的現象,教師需要教會學生自主閱讀的方法。
1.預習環節的閱讀。①了解標題。首先看清課題名稱,這是全課的主題詞,是教學內容的核心,也是學生閱讀中始終要抓住的線索,可以幫助學生較快弄懂教材的意思或知識框架。比如,《二氧化碳制取的研究》,它暗示的是整個課題在探究二氧化碳氣體是如何制取的,需要什么反應物,使用的是哪套反應發生裝置,需不需要分離出產物,產物有什么性質,該如何收集等等。②細讀全文。在閱讀教材正文內容時,心中需裝著課題名稱以及根據課題名稱結合腦海中已經浮現的問題,在正文中一一找尋答案。例如,二氧化碳是通過碳酸鈣和稀鹽酸反應得到的,由于是固——液反應不需加熱,可使用簡易裝置,產物中除了二氧化碳是氣態,其他都不是,因此不需要分離,產物二氧化碳的密度比空氣密度大,可用向上排空氣法收集。③歸納總結。學習過程需要腦、手、眼并用,在閱讀完全文后,要及時總結自己閱讀完的領悟要點或提煉出的學習提綱。如果學生列出的提綱和后來教師上課時的提綱類似,這將會給學生帶來很大的成就感。總結的方式因人而異,可以有列點總結、表格總結、知識網總結等。但是預習的效果是因人而異的,不是所有的學生都能夠在預習時完成得這么完整和出色,這就需要教師在教學過程中對學生的閱讀進行指導。
2.教學環節的閱讀。課堂教學中的閱讀往往是教師根據學生已有的知識經驗提出問題后進行閱讀,或是根據觀察實驗現象后閱讀。這兩種閱讀一般運用分段式閱讀的形式,即閱讀一個或幾個重點的相關段落,雖然在形式上有些被動,但閱讀的目的明確,從學生心理上看,既有外在的壓力(教師的指令)又有內在的動力(解難析疑的求知欲)。閱讀時,教師可指導學生對重點內容字斟句酌、反復推敲,全面正確理解概念、規律的實質。課堂上閱讀可遵循以下原則:①同步性原則。即學生的閱讀指向及速度與教師的要求同步,在指導學生閱讀時,教師可適當巡視指導,避免個別學生借此偷懶。②目的性原則。教學中一定要使學生明確閱讀要求,帶著問題閱讀,否則,學生就可能在閱讀時迷失方向。所以教師應該在學生閱讀開始前,將導向性問題說清楚。③循序漸進原則。學生的認知過程體現的是循序漸進的規律,因此,教師的導向性問題應逐步深入,符合學生的認知水平和思維能力水平,避免從一開始就把學生嚇倒,或者是造成學生的思維水平停滯不前這兩種極端。④結論性原則。通過閱讀后學生得出初步結論,在老師和學生、學生和學生討論結束后,教師需要明確給出一個確切的科學結論,這個結論可能是教材中呈現出來的,也可能是教師自行總結的結論。如果沒有正確的結論,閱讀就成了無果之花。
3.訓練環節的閱讀。針對近幾年中考題出現的資料閱讀題,有不少該類型的模擬題,教師可以將這類題型作為練習或測試題讓學生接觸和評價自己的完成情況。教師在分析解題的過程中要不斷地強化學生這方面的意識:題目的具體內容是我們未曾學過的,但只要仔細閱讀,再運用已學的化學技能技巧就可以解題,但閱讀是基礎,是關鍵。例如,閱讀材料,回答問題:
材料1.氯元素(Cl)是一種重要的非金屬元素,氯分子是雙原子分子,在通常情況下為黃綠色氣體。
材料2.氯原子的結構示意圖如右圖,在化學反應中
易得到1個電子,達到8電子的穩定結構,氯氣化
學性質很活潑,具有較強的氧化性,能與多種金屬
和非金屬直接化合,還能與水、堿等化合物反應。
材料3.燃燒不一定要有氧氣參加,任何發光、發熱的劇烈的化學反應,都可以叫做燃燒,氫氣可以在氯氣中燃燒生成氯化氫(HCl)。
①氯氣的化學式為__________,氯原子核外電子數為
________________________________________________________________________________________________。
②請總結氯氣的有關性質:⑴物理性質__________;
⑵化學性質______________________________。
③寫出材料3中的化學方程式__________。
分析:①氯氣是初中生還沒掌握的知識,但是學生知道化學式的書寫需要兩要素:一是元素符號,二是分子中原子的個數,回到材料1中找到信息“Cl”和“雙原子分子”,便可作答;而原子核外電子數可從結構示意圖上讀出,讀懂圖也需要一定的閱讀能力。②物理性質和化學性質是學生已知的兩個概念,而氯氣的物理性質仍然是未知的知識,回到材料中去找,材料1中的“黃綠色氣體”就是氯氣的物理性質;化學性質來自于材料2中的“活潑、較強的氧化性、能與多種金屬和非金屬直接化合,還能與水、堿等化合物反應”。③化學方程式的一種考查方式就是根據情景寫出化學方程式,現在學生可根據“氫氣可以在氯氣中燃燒生成氯化氫(HCl)”
篇13
1. 測定空氣中氧氣的含量.該實驗的成敗分析:紅磷應該過量(不足時測量結果小于1/5);容器氣密性應該完好(不完好時測量結果小于1/5);未冷卻到室溫等.在實驗過程中如果沒有夾緊彈簧夾,紅磷燃燒時瓶內空氣受熱從導管逸出,或插入燃燒匙太慢,塞緊瓶塞前瓶內空氣受熱逸出,都可導致所得結果大于1/5.注意:反應物不能用木炭、硫、鐵等,因木炭、硫與氧氣反應生成的是氣體,鐵在空氣里不燃燒,從而影響測定結果.
2. 氧氣的化學性質主要體現在較強的氧化性及助燃性.如:(1) 與金屬鎂、鋁、鐵、銅等發生反應;(2) 與非金屬碳、硫、磷、氫氣等發生反應;(3) 與化合物一氧化碳、甲烷、乙醇等發生反應.掌握主要的實驗現象、反應原理及應用,對比不同的燃燒現象可說明哪些問題.
3. 二氧化碳的化學性質主要體現在與石灰水、氫氧化鈉溶液、水等的反應及不可燃和不助燃的性質.
4. 物質的性質決定其用途.氧氣的氧化性決定了氧氣可支持燃燒,常作氧化劑;二氧化碳的密度比空氣大、不可燃和不助燃的性質決定了二氧化碳可用來滅火;氮氣化學性質不活潑,可作焊接金屬時的保護氣等.
5. 氣體的實驗室制法. (1) 明確氣體制取的化學反應原理;(2) 知道制取氣體的發生裝置、收集裝置及檢驗方法.
[典型例題研析]
例題 (2007•大連)圖甲是實驗室里測定空氣中氧氣含量的裝置.
(1) 紅磷在空氣中燃燒的化學方程式為__________.
(2) 當紅磷熄滅并冷卻到室溫后,打開彈簧夾,看到的現象是__________.
(3) 如果紅磷熄滅并沒有完全冷卻到室溫就打開彈簧夾,實驗測定結果會偏低.其原因是__________.
(4) 上述實驗提供一種粗略測定混合氣中某種氣體體積含量的方法.如果要測定氮氣、二氧化碳混合氣體中二氧化碳的含量.可將一定體積的混合氣體樣品通入圖乙所示的裝置.其中A瓶中裝有足量的__________溶液.實驗結束后,量筒中水的體積約等于__________氣體體積.
【研析】從該實驗的原理入手.紅磷燃燒消耗了氧氣,產物為固體,使集氣瓶內壓強減小,燒杯中的水沿導管流入集氣瓶,其體積即為所消耗氧氣的體積.若使用紅磷的量不足或未塞緊瓶塞,紅磷熄滅冷卻時外界空氣進入瓶內,或未冷卻至室溫就打開彈簧夾等都會導致所測結果偏低.
[2008年中考預測訓練]
1. 2006年7月1日,青藏鐵路正式通車,許多旅客乘車穿越青藏高原時,感到呼吸困難,這是因為高原地區空氣里().
A. 氧氣體積分數大大低于21%
B. 氮氣體積分數大大超過78%
C. 氧氣體積分數仍約為21%,但空氣稀薄
D. CO2氣體含量大大增多
2. 下列有關氧氣的說法錯誤的是().
A. 用加熱高錳酸鉀的方法可以制取氧氣
B. 用帶火星的木條可以檢驗氧氣
C. 魚類能在水中生存,證明氧氣易溶于水
D. 鐵絲能在氧氣中燃燒,火星四濺,產生黑色固體
3. 汽車安全氣囊內所裝化學物質,能在碰撞后10 ms內生成一種空氣中含量最多的氣體,該氣體是().
A. 氧氣 B. 二氧化碳 C. 稀有氣體 D. 氮氣
4. 下列物質發生的變化與空氣成分無關的是().
A. 鋼鐵在空氣中生銹B. 燒堿固體在空氣中潮解、變質
C. 生石灰在空氣中變質 D. 碳酸氫銨露置在空氣中質量減少
5. 某同學為測定空氣里氧氣的含量,設計了右圖所示的實驗裝置.該同學在“金屬梯”每一階的凹處放置一顆用濾紙吸干水后的白磷,用放大鏡會聚6 V手電筒光于靠近水面的一階金屬梯處的白磷上.(1) 一段時間后,可觀察到的現象是__________.(2) “金屬梯”的每一階上都放置一小顆白磷與只靠近水面的一階“金屬梯”處放一大顆白磷相比,優點是__________.
6. (原創題)在木炭、CO、CO2和O2四種物質中,每一種物質都有不同于其他三種物質的特性.例如,木炭常溫常壓下是固體,其他三種物質是氣體.請根據示例填空.(1) CO__________.(2) CO2__________.(3) O2__________.
7. (原創題)某興趣小組的同學選用下列裝置進行一些實驗.在裝置C中,通過分液漏斗活塞的開、關,可以向錐形瓶中滴加液體.
(1) 實驗室中加熱高錳酸鉀制氧氣的化學方程式為__________,反應過程中化合價沒有改變的元素是__________.
(2) 若用過氧化氫溶液和二氧化錳制取并收集干燥的氧氣(濃硫酸是干燥劑),應選用裝置的正確連接順序是__________(填導管口的字母).
(3) 采用B裝置制取氧氣時,除使用催化劑外,在以往的化學實驗過程中你采用過什么方法來加快反應速率?(寫出一種方法即可)
(4) 實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體物質的混合物來制取甲烷.應選用__________(填裝置編號)裝置作為氣體的發生裝置.如果用右圖所示裝置收集甲烷,氣體應從__________(填“a”或“b”)管口通入.
課時2 水與常見的溶液
重難點突破•易混易錯點剖析
重點是能運用溶解度曲線解答問題,配制一定溶質質量分數的溶液,判斷飽和溶液與不飽和溶液轉化過程中溶質質量分數的變化.配制一定溶質質量分數溶液時,錯誤操作所造成結果的判斷是難點.考查的熱點是水的污染與防止,水的凈化方法,硬水、軟水的鑒別,飽和溶液和溶解度的含義,配制一定溶質質量分數的溶液,溶質質量分數的簡單計算.
1. 被溶解的物質叫溶質,溶液中可以有一種溶質,也可以有多種溶質.一定量的溶劑中,加入的物質越多,溶液的質量不一定就越大,因所加物質并不一定完全溶解形成溶液.
2. 配制一定溶質質量分數的溶液的步驟是:計算、稱量、溶解、裝瓶、貼標簽.使用托盤天平稱量過程中,若將固體物質與砝碼位置放反并移動了游碼,會導致所配溶液中溶質質量比欲配制值偏小;若量水時仰視讀數,會導致所配溶液中溶劑質量比欲取量偏大;若量水時俯視讀數,會導致所配溶液中溶劑質量比欲取量偏小(難點).
3. 溶質溶解時,如果擴散過程吸收的熱量小于水合過程放出的熱量,表現為溶液的溫度升高,如濃硫酸、氫氧化鈉、生石灰等.反之則溶液的溫度降低,如硝酸銨等.
4. 乳化并不是溶解.乳化劑的作用是阻止小液滴互相凝結,乳濁液比較穩定.
5. 一般地,飽和溶液用升高溫度或者增加溶劑的方法可轉變成不飽和溶液;不飽和溶液用降低溫度或者增加溶質的方法可轉變成飽和溶液.但對于溶解度隨溫度的升高而降低的物質(如熟石灰),則可通過降低溫度或增加溶劑的方法使飽和溶液變成不飽和溶液(易錯點).
6. 對溶解度的理解要抓住四個要素:① 一定溫度;② 100 g溶劑(一般是水);③ 達到飽和;④ 溶解的溶質質量(單位:g).
7. 常用凈化水的方法有吸附、沉淀、過濾和蒸餾等,只有蒸餾的方法能將硬水變成軟水.
[典型例題研析]
例1 (2007•北京)下列清洗方法中,利用乳化原理的是().
A. 用自來水洗手B. 用汽油清洗油污
C. 用洗滌劑清洗餐具D. 用鹽酸清除鐵銹
【研析】乳化作用是使大液滴變成小液滴.A選項沒有發生乳化;B選項汽油清洗油污形成了溶液;C選項洗滌劑有乳化的功能,它能使植物油等分散成無數細小的液滴隨水流走.D選項發生了化學變化,生成了溶于水的物質.新課改中考對概念的考查注重在實踐中的運用.同學們在復習過程中要多總結歸納,整合所學知識,如燃燒現象與哪些因素有關,化學反應速率與哪些因素有關等.
答案:C
例2 (2007•重慶長壽區)20 ℃時,分別向盛有10 g水的兩支試管中加入等質量的甲、乙兩種固體物質,使其充分溶解,可觀察到圖1所示的現象.
(1) 20 ℃時,__________(填“A”或“B”)試管中一定是飽和溶液.
(2) 圖2中表示甲物質的溶解度曲線的是__________(填“a”或“b”),要使A試管中剩余的固體繼續溶解可采用的方法是__________.
【研析】判斷溶液飽和與否的特征是有溶質剩余.根據溶解度曲線可知,20 ℃時甲的溶解度小于乙的溶解度,甲物質的溶解度曲線的是b.因為甲的溶解度隨溫度的升高而增大,要使A試管中剩余的固體繼續溶解,可采用的方法是升高溫度或增加溶劑.解答此類題目不僅要準確理解概念,還要善于視圖,不能按思維定勢判斷曲線a就應該是A試管中甲物質的溶解度曲線.注意避免因做過類似的題目而沒審清題意導致失誤.
答案:(1) A (2) b 升高溫度或增加溶劑
例3 (2006•河南)黃銅是銅和鋅的合金.向一定質量的黃銅樣品中加入154.7 g稀硫酸,恰好完全反應,產生0.2 g氫氣.
(1) 計算反應后所得溶液中溶質的質量分數.
(2) 要計算反應后溶液中溶質的質量分數,需先求出某些物質的質量.除此之外,你還能計算出__________的質量和__________的質量分數.
【研析】題目所給的兩個數據中,154.7 g硫酸溶液是混合物,不能代入計算.由題意可知,恰好完全反應產生0.2 g氫氣.氫氣質量是解題的切入點.根據化學方程式的計算和溶質質量分數的結合是中考的重點、熱點.解此類題的關鍵是:首先通過閱讀分析,找出可直接運用的數據,如化學方程式中各物質質量必須是純凈物的質量,其次要注意化學方程式中哪些物質與溶液中的溶質、溶劑有關,若生成物中出現了氣體或不溶性固體均不能將其質量計算在溶液質量中.
答案:(1) 設合金中Zn的質量為x,生成ZnSO4的質量為y.
(2) 硫酸 硫酸
[2008年中考預測訓練]
1. 市場上有一種俗稱“搖搖冰”的罐裝飲料,在飲料罐的夾層中分別裝入一種固體物質和水,飲用前搖動使它們混合,罐內飲料溫度就會降低.這種固體物質可能是().
A. 生石灰 B. 燒堿 C. 食鹽 D. 硝酸銨
2. 用氯化鈉配制100 g溶質質量分數為20%的氯化鈉溶液,現有下列操作:① 溶解;② 稱取氯化鈉;③ 過濾;④ 量取水;⑤ 計算;⑥ 蒸發結晶.正確的操作順序是().
A. ①②③④B. ⑤②④①
C. ①③⑤②④①D. ①③⑥⑤②④①
3. 在室溫下,將少量生石灰加入到一定量的飽和石灰水中,靜置后,待其恢復到室溫時,關于所得溶液,下列說法中正確的是().
A. 溶液質量不變B. 溶質的質量分數增大
C. 溶劑質量不變D. 溶液中溶質的質量減少
4. 蔗糖溶液中溶質是__________,碘酒中溶劑是__________.
5. (原創題)水是極其重要而又寶貴的自然資源.(1) 使用硬水會給生活和生產帶來許多麻煩,在日常生活中,我們最常用__________的方法來降低水的硬度.如果想知道得到的水是硬水還是軟水,我們可以用__________檢驗.(2) 我們必須愛護水資源,為了防止水污染,請提出2條建議.(3) 寫出你所了解的水的物理性質和化學性質(各寫2條即可).
6. (原創題)在實驗室里稱取15 g的石灰石(所含雜質不參與反應,也不溶于水)放入燒杯中,向其中加入100 g一定質量分數的稀鹽酸,恰好完全反應.反應后,稱量燒杯中剩余物的總質量為110.6 g.則參加反應的碳酸鈣是多少克?稀鹽酸中溶質的質量分數是多少?
課時3金屬與金屬礦物
重難點突破•易混易錯點剖析
1. 重點是金屬與鹽溶液反應濾液、濾渣成分的分析.在金屬活動性順序中,排在前面的金屬可把排在后面的金屬從它們的鹽溶液里置換出來,如鐵可將硝酸銅中的銅置換出來,而不能將硝酸鋅中的鋅置換出來.若在Cu(NO3)2、AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入一定量的鐵粉,充分反應后,不可能出現銅粉與硝酸銀溶液共存的現象(難點).
2. 鐵生銹的探究實驗運用了“控制變量”的科學方法,在探究金屬與酸反應劇烈程度的實驗中也可運用該方法.鐵的銹蝕是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反應的過程,鐵銹的主要成分是Fe2O3•xH2O.鐵生銹還可能受到其他因素的影響,如溫度、濕度等.要注意前后知識的聯系.例如,把一根用砂紙打磨過的鐵絲彎成螺旋狀放入試管中,將試管倒置于水中,一段時間后,出現鐵生銹的現象,同時試管內壓強減小,液面上升(如果時間充足,鐵絲足量,試管內液面上升約為管內空氣體積的).
3. 金屬資源的保護與防止鐵生銹是不相同的兩個問題.保護金屬資源是針對金屬或合金這一類物質而言,防止鐵生銹僅是針對鐵這一種物質而言(易混易錯點).保護金屬資源的有效途徑是防止金屬腐蝕,回收利用廢舊金屬,合理有效地開采礦物,以及尋找金屬的代用品等.防止鐵生銹,除了要保護鐵制品表面的潔凈和干燥外,常用的方法是在鐵制品的表面涂上一層保護膜,這樣既可以隔絕空氣,又可以防水.
[典型例題研析]
例題 (2007•蘭州)小明把一根用砂紙打磨過的鐵絲彎成螺旋狀放入試管中,如右圖,放置1~2周時間后,裝置中可能出現的現象是:(1)__________.(2)__________.產生上述現象的原因是__________.我們在日常生活中隨處可見以上現象的發生,請你任舉2例:__________,__________.防止該現象發生的措施有哪些?__________(至少填2種).
【研析】鐵與氧氣和水蒸氣接觸易發生化學反應而生銹,同時試管內壓強減小,液面上升.防止生銹的措施是使鐵制品隔絕與空氣、水的接觸.本題體現了化學與實際生活緊密相關.由此還可聯想測定空氣中氧氣體積含量的實驗原理,對相關知識進行歸納總結,提高靈活運用能力.
答案:鐵絲生銹 試管內液面上升 鐵絲與試管內的氧氣和水反應而生銹,使試管內氣壓減小,液面上升 菜刀生銹 鋼鐵生銹 刷油漆或鍍保護膜
[2008年中考預測訓練]
1. 地殼中含量最多的金屬元素是().
A. 氧B. 碳C. 銅D. 鋁
2. 鐵、銅、鋁是常見的金屬,下列說法中錯誤的是().
A. 都有導電性 B. 都是不活潑金屬
C. 都能與氧氣反應 D. 都具有良好的延展性
3. 人類的生活和生產都離不開金屬.下面對金屬的利用不是由金屬活動性決定的是().
A. 用鐵回收含銀廢液中的銀B. 用鋅與稀硫酸反應制取氫氣
C. 古代金銀制品能保存至今D. 用鋁合金制作門窗框架
4. 青銅、黃銅、白銅都是銅的合金,具有重要的用途.
(1) 工業上用青銅制造軸承、齒輪,而不用純銅,其原因之一是青銅的硬度比純銅的硬度(填“大”或“小”)__________.(2) 黃銅主要由銅、鋅組成,要除去黃銅粉末中的鋅,可以加入足量的稀鹽酸,反應的化學方程式為__________.(3) 白銅可用于制造錢幣,由此推測白銅具有的性能之一是__________.
5. 現有① 赤鐵礦(主要成分是Fe2O3) ② 磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)
③ 黃鐵礦(主要成分是FeS2),請你從經濟效益和環境保護的角度分析三種礦石中哪種最不適合用來煉鐵(填寫代號)__________,為什么?
6. 把一小包鐵粉放入一定量的硝酸銅溶液中,使其充分反應,過濾、洗滌、干燥,得到固體.請你對固體的成分進行探究.
(1) 猜想:固體的成分可能是__________.(2) 實驗:請設計實驗驗證你的猜想.說明實驗過程、現象和結論.
7. (原創題)某市技術監督局有關人士稱,購買鐵藝制品時,要問其具體制作工藝(尤其焊接工藝環節容易出現問題)、防銹年限等.鐵藝制作流程:① 除銹(即酸洗)――② 鍍鋅(室外用)――③ 防銹――④ 黑漆――⑤ 黃粉或金粉等外漆保色.
(1) 用化學方程式表示除銹的原理.(2) 鐵藝制品室外用時為什么一定要鍍鋅?鍍鋅為什么能防銹?除本題所涉及的方法外還可用哪種方法防銹?(3) 焊接金屬時可用哪種物質作保護氣?
課時4 生活中常見的化合物
重難點突破•易混易錯點剖析
重點掌握常見酸堿的主要性質和用途,用酸堿指示劑和pH試紙檢驗溶液的酸堿性,實驗探究氫氧化鈉、氫氧化鈣分別與二氧化碳的反應.濃硫酸的稀釋,酸、堿的主要性質和用途,常見的鹽(食鹽、純堿、小蘇打、碳酸鈣等)在日常生活中的用途,pH試紙的使用是高頻考點.
1. 探究CO2與NaOH的反應是否發生,方法之一是檢驗生成物的存在,即在反應后的溶液中滴入稀鹽酸,看是否有氣泡產生.要注意不能用酚酞溶液來鑒別氫氧化鈉是否與二氧化碳反應,因為氫氧化鈉與碳酸鈉的水溶液均呈堿性(易混易錯點).但能用酚酞溶液來鑒別碳酸鈣中是否混有氫氧化鈣,因為氫氧化鈣的水溶液呈堿性,而碳酸鈣難溶于水,不會使酚酞溶液變紅.
2. 只有酸與堿作用生成鹽和水的反應是中和反應,中和反應屬于復分解反應.但生成鹽和水的反應不一定是中和反應,如CO2與NaOH反應,或Fe2O3與稀鹽酸反應,均不屬于中和反應(易混易錯點).中和反應在實際生活、生產中有廣泛應用,如酸性土壤可用熟石灰改良,胃酸過多的病人可服用一些堿性藥物(氫氧化鎂等).
3. 溶液pH>7,呈堿性,但不一定是堿溶液,如碳酸鈉與碳酸氫鈉的水溶液均呈堿性,它們均屬于鹽溶液(易混易錯點).溶液pH<7,呈酸性,但不一定是酸溶液,如硫酸銨溶液呈酸性.鹽溶液可能呈中性,也可能呈堿性或酸性(易混易錯點).注意,為證明沒有明顯現象的反應是否發生,常通過設計實驗或改變實驗裝置,創設新的情境來觀察明顯的反應現象或通過檢驗生成物的存在來判斷反應是否發生.
4. 氣體干燥劑的選擇依據是干燥劑與燥的氣體之間不能發生化學反應.如堿石灰、燒堿等堿性干燥劑不能干燥二氧化碳、氯化氫等酸性氣體,濃硫酸不能干燥氨氣等堿性氣體(易混易錯點).
5. 稀釋濃硫酸時,一定要把濃硫酸沿器壁慢慢注入水中,并不斷攪拌.
[典型例題研析]
例題 (2007•荊州)小華同學用右圖所示裝置進行中和反應實驗,反應后為確定硫酸和氫氧化鈉是否剛好完全反應,他取出一定量反應后的溶液于一支試管中,向其中滴入幾滴無色酚酞溶液,振蕩,觀察到溶液不變色,于是他得出“兩種物質已恰好完全中和”的結論.
(1) 寫出該反應的化學方程式:__________.
(2) 小亮認為小華的結論不準確,他認為除了“恰好中和”外還有第2種可能,這種可能是__________.
(3) 請你另外設計一個實驗,探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和.填寫下表(選擇甲、乙中的一個作答).
【研析】由于NaOH溶液與硫酸發生中和反應生成硫酸鈉和水的過程中無明顯現象,常常借助指示劑的變色來完成實驗.往NaOH溶液中滴入酚酞溶液,溶液變紅色.若NaOH與硫酸恰好完全反應,溶液呈中性,實驗過程中就會出現紅色消失,溶液呈無色.小華的實驗操作只能得出此時溶液不呈堿性的結論,而不能得出“兩種物質已恰好完全中和”的結論.也有可能是酸過量,因酚酞遇酸性溶液不變色.若要探究上述燒杯中的溶液是否恰好完全中和,就要證明溶液是呈酸性還是呈中性.可選用的試劑有紫色石蕊溶液、碳酸鈉溶液、鋅粒等較活潑金屬.
答案:(1)2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O (2)硫酸過量 (3)選擇甲:取樣,滴加紫色石蕊溶液 溶液不變色(或取樣,加入碳酸鈉溶液 無氣泡產生) 選擇乙:取樣,滴加紫色石蕊溶液 溶液變紅色(或取樣,加入碳酸鈉溶液 有氣泡產生)
[2008年中考預測訓練]
1. 下列化肥中屬于復合肥料的是().
A. (NH4)2SO4B. NH4H2PO4C. Ca3(PO4)2D. KCl
2. 在一次實驗室開放日活動中,小剛同學取出一瓶無色溶液,向其中滴加酚酞溶液后變成紅色.小剛同學得出的下列結論中正確的是().
A. 該溶液能使石蕊溶液變成藍色B. 該溶液的pH小于7
C. 該溶液一定是堿溶液D. 該溶液顯酸性
3. 胃酸過多時可服用抗酸藥片.下列物質可作為抗酸藥片有效成分的是().
A. 食鹽 B. 蔗糖 C. 碳酸氫鈉 D. 氫氧化鈉
4. 國家規定廢水排放的pH范圍:6
A. 加入適量的石灰石粉末B. 加入適量的稀硫酸
C. 通入適量的二氧化碳氣體 D. 加入適量的酸性廢水
5. 現有兩瓶失去標簽的無色溶液,它們分別是稀H2SO4和NaOH溶液,用下列試劑不能將這兩種溶液區別開的是().
A. 紫色石蕊溶液 B. 無色酚酞溶液 C. CuSO4溶液 D. NaCl溶液
6. 小玲猜測一瓶久置于空氣中的NaOH溶液中含有Na2CO3,她設計的下列實驗能對此猜測提供有力實證的是().
A. 滴加CuSO4溶液 B. 滴加稀鹽酸
C. 滴加酚酞溶液 D. 滴加石蕊溶液
7. 將酚酞溶液滴入碳酸鈉溶液中,發現溶液變成了紅色.由此可得到的信息是().
A. 碳酸鈉是一種堿B. 碳酸鈉溶液呈堿性
C. 碳酸鈉是一種白色固體 D.
8. 從氫氣、氧氣、鹽酸、氯化銨、熟石灰中選出相應物質填寫化學式:用作化學肥料的是__________;用于改良酸性土壤的是__________;用于除去鐵銹的是__________;稱為“綠色能源”的是__________.
9. 右圖是稀釋濃硫酸實驗的示意圖.
(1) b容器所盛的試劑是__________.稀釋時若將兩種試劑添加順序顛倒,將會發生__________現象.
(2) 據報道,2007年9月有一村民在家里誤將裝在酒瓶中的稀硫酸當成白酒喝下,造成食道和胃嚴重損傷,這是因為稀硫酸具有__________.這一事件警示我們,家中存放或使用藥物時應注意__________.
10. (原創題)(1) 燒堿是一種重要的化工原料.它廣泛應用于().
A. 紡織和印染工業 B. 作二氧化碳的干燥劑
C. 改良酸性土壤D. 作治療胃酸過多的藥物