二氧化碳氣體的特征范文
時間:2023-12-22 17:50:08
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篇1
關鍵詞:初中化學;智慧教育;教學案例
中圖分類號:G434 文獻標識碼:A 論文編號:1674-2117(2015)21-0057-04
初中化學學科智慧教育內涵及要求
初中化學是一門實驗類探究學科,強調基于問題的認識活動,學生尋求信息和理解事物的一般過程具有過程性和實踐性等特點。可如今,初中化學教師在教學中更多關注的是化學知識概念、公式的傳授和記憶,很少精心設計認識活動的過程和方法,完全忽視了學生的智慧培養(yǎng),與課程強調的教育理念背道而馳。在學習過程中,學生逐漸喪失了學習興趣,只知道運用原理概念做題,缺乏情境問題分析能力,無法找到解決問題的相應策略,變成了機械的知識“接收器”。
為培養(yǎng)學生的探究及創(chuàng)新能力,讓初中化學教育“智慧”起來,我們需要對初中化學課堂提出新的要求:首先,教師要擁有智慧教育理念,改變傳統(tǒng)的價值取向,不能一味地注重分數(shù),要更多關注學生智慧能力的培養(yǎng)。其次,教師要從學生角度出發(fā),創(chuàng)建智慧的學習資源,構建智慧的學習環(huán)境,培養(yǎng)學生的化學思維,而化學思維能力的培養(yǎng)雖然要以學科知識學習為基礎,但又要與學科知識點有本質區(qū)別,即需要長時間、過程性、實踐性的訓練,教師要花費時間去設計認識活動和方法,準備探究實驗,培養(yǎng)化學思維。最后,在智慧教育的課堂上,教師要把課堂還給學生,充分發(fā)揮學生的主體地位,鼓勵學生大膽質疑,自主創(chuàng)設情境解決問題,提高學生將化學知識轉化成解決問題的能力,實現(xiàn)真正意義上的智慧學習。
信息技術支撐下的智慧學習環(huán)境
初中化學智慧教育離不開智慧的學習環(huán)境,而智慧學習環(huán)境的構建則需要信息技術產品的有效支撐。交互式電子白板、信息化教學平臺、電子書包等都是新興的資源工具,筆者提供的教學案例主要是在電子書包和微視頻環(huán)境下促成的智慧教育教學。
電子書包即利用信息化設備進行教學的便攜式終端,擁有豐富而又有針對性的學習資源,能夠為學生提供更多的學習機會,凸顯學生的主體地位。電子書包能夠提供答疑檢測,在實驗探究過程中,教師可以及時了解學生的化學實驗探究進程,并有針對性地給予指導和幫助,同時,它所提供的協(xié)作交流功能能夠真正滿足學生討論學習的需求,激發(fā)學生的交流協(xié)作興趣,提高他們的化學學習效率。
微課以視頻化的形式傳遞知識,能夠激發(fā)學生的學習興趣,滿足其個性化需求。本案例中,教師在課前將二氧化碳制取的微課視頻提供給學生,學生可以獨立觀看視頻,激發(fā)其自主探究思考,并完成課前新知預習。
案例設計
《二氧化碳制取的研究》教學設計
1.教學內容分析
本節(jié)課是人教版初中化學第六單元第二課的內容,是本單元的核心知識,是培養(yǎng)學生在實驗室中制取某種氣體時藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材,對今后學習元素化合物知識、化學基本實驗及實驗探究能力培養(yǎng)都有深遠的影響。通過對制取二氧化碳裝置的探究,學生能夠歸納延伸出實驗室制取氣體的思路和方法,為今后研究其他氣體的制法提供了科學依據(jù)。另外,“二氧化碳的制取和性質”是新版教材內容標準中規(guī)定必須安排和組織學生完成的基本化學實驗之一,因此本節(jié)課的學習對今后學生進行分組實驗提供了有力保證。
2.教學對象分析
學生已經在第二單元學習過氧氣的實驗室制法,具備一定的“氣體的制備與收集”的實踐經驗。初步掌握了“根據(jù)藥品選擇發(fā)生裝置,根據(jù)氣體的相關性質選擇收集裝置”的實驗技能與方法,懂得氣體的收集方法與物理性質有關,因此本節(jié)課應注重知識的梳理與整合,為制取二氧化碳裝置的探究指明方向。
3.教學目標制定
知識與技能目標:掌握實驗室制取二氧化碳的反應原理;掌握實驗室制取二氧化碳的收集方法和檢驗方法;了解實驗室制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的確定依據(jù);能設計并組裝實驗室制取二氧化碳的裝置。
過程與方法目標:通過對實驗室制取二氧化碳的探究,逐步分析出制取二氧化碳的理想藥品及實驗裝置,培養(yǎng)創(chuàng)新的意識;通過對實驗室制取氧氣的思路和方法的復習,初步確定實驗室制取氣體的一般思路和方法;通過對實驗室制取二氧化碳的探究過程的體驗、反思,培養(yǎng)多角度、多層次地觀察和分析問題的能力。
情感態(tài)度與價值觀目標:通過實驗、問題的討論,培養(yǎng)求實、創(chuàng)新、合作的科學品質;通過教師與學生、學生與學生之間的合作、研究性學習,體驗探究成功的樂趣,激發(fā)求知欲,形成持續(xù)不斷的學習興趣。
4.教學重難點
重點:實驗室制取二氧化碳的反應原理、實驗裝置的確定及氣體制取的一般思路和方法。
難點:實驗室制取二氧化碳的實驗裝置探究。
5.教學方法及整合點
教學方法:利用信息技術的仿真功能模擬不同物質制取二氧化碳的反應現(xiàn)象及反應原理;再現(xiàn)學習過的實驗過程;模擬演示實驗過程中錯誤操作帶來的不良后果,直觀再現(xiàn)實驗情境,幫助學生溫習氧氣制取時的注意事項;構建虛擬實驗環(huán)境,提供多種實驗器材,學生可根據(jù)實驗方案靈活設計并組裝實驗裝置,幫助學生完成探究活動。
整合點:不易理解、微觀現(xiàn)象無法展現(xiàn);實驗現(xiàn)象觀察困難,實驗步驟不易規(guī)范;課時影響,無法或沒有必要重新再做氧氣實驗室制取實驗;部分學校受實驗條件影響,難以保證每位學生人手一套齊全的實驗器材。
6.教學模式
翻轉課堂教學模式的運用,弱化了教師的主導地位,充分地調動了學生的主動性,培養(yǎng)學生自主學習意識的同時大大提高了課堂教學效率。
7.教學環(huán)境
在多媒體教室借助網絡,利用平臺和電子書包將課前學習和課堂學習貫穿起來,極大地調動了學生學習的主動性。
8.教學過程
課前:
①教師以微課的形式將生石灰刷墻的相關視頻放到電子書包平臺上,創(chuàng)設情境,引入新知,讓學生思考“為什么用生石灰刷完墻會變白變硬”。
設計意圖:通過視頻引入新知,從學生身邊熟悉的滅火器入手,使化學與生活密切聯(lián)系,讓學生感知身邊的化學物質二氧化碳。
②教師以微課的形式將判斷實驗室制取氧氣的思路和方法的視頻放到電子書包平臺上,溫故思新,講授新知。
整合點:課時影響,無法或沒有必要重新做氧氣實驗室制取實驗;知識零散,缺乏系統(tǒng)整合。
設計意圖:通過觀看電子書包中氧氣制取的虛擬實驗動畫,回顧知識點,同時引導學生思考實驗室制取氧氣時反應物的確定、發(fā)生裝置及收集裝置的選擇、檢驗方法等步驟,使學生初步了解氣體制取的一般思路和方法,進而進行本實驗的探究活動。
課上:
①導入新課,明確學習目標。教師解釋生石灰刷完墻會變白變硬的原因,并設疑。
師:請同學們思考在學過的化學反應中,哪些能生成二氧化碳?你能根據(jù)實驗室制取氣體的要求選擇適宜的反應嗎?
生:C+O2點燃CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+ CO2
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+ CO2
CaCO3高溫CaO+CO2
CuO+C高溫2Cu+CO2
教師點撥:實驗室通常用大理石或石灰石(主要成分是碳酸鈣)與稀鹽酸反應制取二氧化碳,即反應物為固液常溫混合。
設疑:在實驗室中應如何安全方便地制取二氧化碳呢?能否用碳酸鈉粉末代替大理石或石灰石和稀鹽酸反應制取二氧化碳呢?能否用稀硫酸或濃鹽酸代替稀鹽酸和大理石或石灰石反應制取二氧化碳呢?
②模擬實驗。利用化學平臺演示虛擬實驗,四組對比(如圖1)。
學生觀察對比四個試管中氣泡產生的快慢。試管Ⅰ產生氣泡速率很快;試管Ⅱ產生氣泡速率適中;試管Ⅲ產生氣泡速率緩慢微弱并漸止;試管Ⅳ有白霧現(xiàn)象。
整合點:教材中直接給出實驗室制取二氧化碳所用的藥品,但當學生接觸到其他能產生二氧化碳的藥品時可能會混淆。該實驗對反應藥品的探究在常規(guī)實驗下存在做不好、做不了、現(xiàn)象不明顯等問題。而教師可以利用電子書包中平臺演示虛擬實驗的功能,將不能做的實驗模擬出來,使學生直觀了解到濃硫酸不能作為反應物的原因。
設計意圖:通過對比實驗,引導學生歸納在選擇藥品制取二氧化碳時應注意的事項,從而樹立其從多角度、多層次觀察分析、解決問題的意識。
③學生討論。用大理石或石灰石(主要成分是碳酸鈣)與稀鹽酸反應制取二氧化碳,制得的氣體是否較純?反應條件是否容易滿足?反應速率是否適中?并論述原由。
設計意圖:啟發(fā)學生思維,通過電子書包討論區(qū)發(fā)散思維、實時交流,提高學生的學習興趣和理解能力,調動學習積極性。
④實驗裝置的確定。教師引導學生思考問題:實驗室制取氧氣的實驗裝置由哪幾部分組成?如何選擇實驗的發(fā)生裝置及收集裝置?確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時應考慮哪些因素?氧氣的檢驗方法是什么?學生思考后,教師講解實驗室中制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置兩部分,列出確定氣體發(fā)生裝置和收集裝置時應考慮的因素(如圖2),并引導學生完成表格(如右上表)。
最后教師總結,因為二氧化碳可溶于水,所以不能采用排水法收集。由于二氧化碳密度比空氣大,所以可采用向上排空氣法收集。
設計意圖:比較氧氣和二氧化碳的相關性質,使學生了解制備氧氣與二氧化碳的發(fā)生裝置和收集裝置的異同。
⑤牛刀小試。學生可在實驗器材中選擇設計二氧化碳的實驗裝置,放入“器材購物車”中(如圖3),組裝好后匯報交流。
整合點:利用電子書包中信息化構建工具軟件,對裝置進行反復比較,構建出實驗裝置的幾種可能,如有操作不當可保護學生安全,啟發(fā)培養(yǎng)學生自主探究,在營造討論的氣氛的同時,充分培養(yǎng)了學生的創(chuàng)造思維能力。
設計意圖:此環(huán)節(jié)是本節(jié)的重點,教師對學生設計中的突破性想法要及時鼓勵,同時還要把握好探究的度,既不能對學生的創(chuàng)造思維置之不理,又不能操之過甚偏離了主題。引進日用品做化學儀器培養(yǎng)了學生對化學的親近感。
⑥反饋學習。教師引導學生結合圖4裝置回答氣體的實驗室制法有關問題:
題1:寫出圖中帶有標號儀器的名稱:a試管;b長頸漏斗;c集氣瓶。
題2:實驗室制取氣體時,選用A、D裝置可制取并收集氧氣;選用B、E裝置可制取并收集氫氣。
題3:實驗室制取二氧化碳,應選擇的發(fā)生裝置是B,收集裝置是D,選用該收集裝置的理由是二氧化碳的密度比空氣大且能溶于水。
題4:實驗室制取二氧化碳常選用的藥品是:石灰石或大理石和稀鹽酸,選擇上述藥品的理由是反應速率適中,便于收集,寫出實驗室制取二氧化碳的化學方程式CaCO3+2HCl= CaCl2+H2O+CO2。
題5:汽車尾氣中一氧化氮是一種大氣污染物,它是一種無色氣體,難溶于水,密度比空氣略大(接近),在空氣中能與氧氣迅速反應生成紅棕色的二氧化氮氣體。根據(jù)以上信息,判斷實驗室中制取一氧化氮采用的收集裝置是C。
整合點:電子書包對學生答題進行統(tǒng)計,顯示答題情況,學生互動分析。教師對學生進行個性化指導。
設計意圖:通過檢測,了解學生對二氧化碳制取相關知識的掌握情況,針對存在的問題,教師給予點撥指導。
篇2
1.1教材地位和作用。
“二氧化碳制取的研究”在全書(人教版九年級化學)乃至整個化學學習過程中均有十分重要的影響。它是培養(yǎng)學生在實驗室中制取某種氣體時,藥品的選擇、裝置的設計、實驗的方法等思路的最佳素材。上好此節(jié)課對學生今后學習元素化合物知識、化學基本實驗與實驗探究能力都有深遠的影響。
本節(jié)知識的學習比較容易,學生在前面學習元素化合物的基礎上經過討論便可解決。本節(jié)學習的重點是能力訓練。學生在前面學習了氧氣的實驗室制法,具備了一些氣體制備的實踐經驗,各項實驗技術也已經具備,此時在課堂教學中體現(xiàn)學生主體,讓學生真正參與到教學過程中來正是時機。教師提出探究問題、引發(fā)學生思考;通過小組合作,設計方案、表達交流、實施方案、總結表達等環(huán)節(jié)完成整個探究。
1.2教學目標分析。
知識與技能:了解實驗室制取二氧化碳的反應原理;探究實驗室制取二氧化碳的裝置,并利用設計的裝置制取二氧化碳;了解實驗室制取氣體的方法和設計思路。
過程與方法:通過實驗室里制取氧氣的方法和設計思路,探索實驗室制取二氧化碳的藥品和實驗裝置,讓學生初步學習科學探究的基本過程(提出假設,實驗探究,獲得結論)和方法,體驗化學實驗的方法的科學性;能進行初步的科學探究活動。
情感態(tài)度與價值觀:通過實驗、問題討論,培養(yǎng)學生求實、創(chuàng)新、合作的科學品質。
通過師生、生生間合作學習,研究性學習,體驗探究的樂趣,激發(fā)學生的探究欲。
1.3教學重點與難點。
教學重點:探究實驗室制取二氧化碳的藥品、反應原理和實驗裝置的選擇,并利用設計的裝置制取二氧化碳。
重點突破:通過實驗,師生共同確定實驗室制取二氧化碳的藥品;演示碳酸鈉粉末與稀鹽酸、大理石與稀鹽酸及稀硫酸的反應確定反應原理,并提醒學生注意不能用濃鹽酸和硫酸;學生分小組討論并設計實驗裝置,讓部分學生到臺上演示實驗,教師針對學生演示指出實驗注意事項。
教學難點:探究實驗室制取二氧化碳的實驗裝置。
難點突破:通過引導學生回憶實驗室制取氧氣的實驗裝置圖,讓學生分析對比兩套裝置,從而確定實驗室制取二氧化碳的實驗裝置。
2.教法分析
本課題以“質疑―發(fā)現(xiàn)”式教學法為主。教師創(chuàng)設情境,讓學生發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律、發(fā)現(xiàn)新知識,進而釋疑解惑。采用這種方法旨在調動學生思維的積極性、主動性,使學生對學到的知識記憶更牢固,理解更深刻,同時培養(yǎng)學生良好的學習習慣。結合本課題內容的特點,教法上還輔以討論法、練習法及多媒體輔助教學法等。
教材中直接給出了實驗室制取二氧化碳的藥品,這樣學生雖能一下子記住所用藥品,但是過后接觸到其它能夠產生二氧化碳的藥品時可能會混淆,介紹完教材中所用藥品后又補充了為什么不用碳酸鈉或硫酸代替制取二氧化碳,而有關發(fā)生裝置、收集裝置的選擇則采用探究的方式進行。
3.學法指導
學生在前面已學習過氧氣的實驗室制法,對本課題的學習比較容易,初步的實驗技能也已經具備。因此,在課堂教學中,教師應體現(xiàn)學生主體,讓學生真正參與到教學過程中來。教師提出探究問題、引發(fā)學生思考,通過小組合作、設計方案、表達交流、實施方案、總結表達等環(huán)節(jié)完成整個探究。在教師的引導下學生進行有目的的思維和觀察實驗現(xiàn)象,并對實驗現(xiàn)象進行分析,得出實驗結論,逐步形成良好的學習習慣和學習方法。根據(jù)本節(jié)課的教學目標、教材特點,以及學生的年齡特征,決定采用引導啟發(fā)法、實驗探究法和歸納總結法進行教學。
4.教學程序
4.1創(chuàng)設情境,導入新課。
列舉日常生活中常見的石灰石、大理石、貝殼等物質,放入燒杯中,加入稀鹽酸,蓋上沾有石灰水的玻璃片,觀察現(xiàn)象。以日常生活中學生常見的物質發(fā)生化學反應,在激發(fā)學生的學習興趣的同時也讓學生學會從化學的視角關注生活。
根據(jù)實驗現(xiàn)象,學生很容易判斷生成二氧化碳,從而引入課題。我順勢拋出第一個問題:你已學過哪些能產生二氧化碳的化學反應?引發(fā)學生討論,同時進入第二個環(huán)節(jié)。
4.2分組討論,確定原理。
學生通過對舊知識的回顧,列舉了許多能生成二氧化碳的化學反應,如:呼吸作用、燃料燃燒、碳還原氧化銅等,隨即我拋出第二個問題:這些反應都適合在實驗室里制取二氧化碳嗎?這樣提問讓學生學會從多角度去思考問題,并用自己頭腦中的知識作出判斷,學生的討論欣起了一次小,并一致認以石灰石或大理石與鹽酸反應制取二氧化碳最合適。為了加深對該反應的認識,我及時與學生合作演示了石灰石與鹽酸反應、碳酸鈉與鹽酸反應、石灰石與稀硫酸反應的對比實驗,從而強化了學生對該反應的認識,在此過程中學生也學會了如何選擇合適的反應原料和反應原理,突出教學重點。
4.3溫故導新,設計裝置。
確定反應原理后,怎樣選擇合適的裝置呢?這是本課題的教學重點,同時也是教學難點。考慮到學生在前面已經學過了氧氣的實驗室制法,因此我引導學生回顧制取氧氣的發(fā)生裝置、收集裝置需要考慮哪些因素等,通過對比發(fā)現(xiàn),降低了問題的難度,用儲存在學生頭腦中的知識來構建新的知識,體現(xiàn)了教師引導、學生發(fā)現(xiàn)的新課程理念。在確定了簡易的裝置后,繼續(xù)引導學生,將探究活動引向深入,拋出第三個問題:你發(fā)現(xiàn)該裝置有哪些不足之處呢?我引發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題,分析問題,通過小組合作對裝置進行優(yōu)化設計,從而解決了問題。學生在這樣的一個完整的探究活動中,提升了能力,同時也突出重點,突破難點。
4.4進行實驗,總結評價。
各小組設計好裝置后,立即組織學生進行實驗,現(xiàn)場制取二氧化碳,讓學生體驗探究活動是快樂的,有成就的,也鍛煉了學生動手實驗的能力。制出二氧化碳后,以小組為單位,及時總結實驗室制取氣體的思路,學生在實踐中學會分析概括能力。
4.5拓展應用,鞏固新知。
在這一環(huán)節(jié)里,可設計一道已知反應原理,確定實驗裝置的問題來鞏固新知,同時也鼓勵學生使用日常生活的廢棄物來組裝二氧化碳的裝置,如用注射器代替長頸漏斗,用塑料瓶代替錐形瓶,等等,激發(fā)學生的發(fā)散思維能力和學習化學的興趣。
篇3
【關鍵詞】二氧化碳;驅油機理;影響因素
1 背景及意義
目前世界上大部分油田采用注水開發(fā),面臨著需要進一步提高采收率和水資源缺乏的問題,對此,國外近年來大力開展二氧化碳驅油[1-4]提高采收率技術的研發(fā)和應用。這項技術不僅能滿足油田開發(fā)的需求,還可以解決二氧化碳的封存問題,保護大氣環(huán)境。該技術不僅僅適用于常規(guī)油藏,還適用于低滲、特低滲透油藏,可以明顯提高原油采收率。
將二氧化碳注入能量衰竭的油層,可提高油氣田采收率,已成為世界許多國家石油開采業(yè)的共識。二氧化碳純度在90%以上即可用于提高采油率。二氧化碳在地層內溶于水后,可使水的黏度增加20%~30%。二氧化碳溶于油后,使原油體積膨脹,黏度降低30%~80%,油水界面張力降低,有利于增加采油速度,提高洗油效率和收集殘余油。
2 二氧化碳的驅油方式
二氧化碳的特性眾所周知,利用其特性可以有多種有效的驅油方式。
2.1 CO2混相驅
混相驅油是在地層高退條件下,油中的輕質烴類分子被CO2提取到氣相中來,形成富含烴類的氣相和溶解了CO2的原油的液相兩種狀態(tài)。當壓力達到足夠高時,CO2把原油中的輕質和中間組分提取后,原油溶解瀝青、石蠟的能力下降,這些重質成分將會從原油中析出,殘留在原地,原油粘度大幅度下降,從而達到混相驅的目的。混相驅油效率很高,條件允許時,可以使排驅劑所到之處的原油百分之百的采出。
CO2混相驅對開采下面幾類油藏具有更重要的意義。
(1)水驅效果差的低滲透油藏;
(2)水驅完全枯竭的砂巖油藏;
(3)接近開采經濟極限的深層、輕質油藏;
(4)利用CO2重力穩(wěn)定混相驅開采多鹽丘油藏。
2.2 CO2非混相驅
CO2非混相驅的主要采油機理是降低原油的粘度,使原油體積膨脹,減小界面張力,對原油中輕烴汽化和油提。當?shù)貙蛹捌渲辛黧w的性質決定油藏不能采用混相驅時,利用CO2非混相驅的開采機理,也能達到提高原油采收率的目的,主要應用包括:
(1)可用CO2來恢復枯竭油藏的壓力。雖然與水相比,恢復壓力所用的時間要長得多,但由于油藏中存在的游離氣相將分散CO2,使之接觸到比混相驅更多的地下原油,從而使波及效率增大。特別是對于低滲透油藏,在不能以經濟速度注水或驅替溶劑段塞來提高油藏的壓力時,采用注CO2,就可能辦到,因為低滲透性油層對注入CO2這類低粘度流體的阻力很小。
(2)重力穩(wěn)定非混相驅替。用于開采高傾角、垂向滲透率高的油藏。
(3)重油CO2驅,可以改善重油的流度,從面改善水驅效率。
(4)應用CO2驅開采高粘度原油。
2.3 單井非混相CO2“吞吐”開采技術
這種單井開采方案通常適用那些在經濟上不可能打許多井的小油藏,強烈水驅的塊狀油藏也可使用。該方法的一般過程是把大量的CO2注入到生產井底,然后關井幾個星期,讓CO2滲入到油層,然后,重新開井生產。采油機理主要是原油體積膨脹、粘度降低以及烴抽提和相對滲透率效應;在傾斜油層中,盡管油井打在不太有利的位置,利用這種技術回采傾斜油層頂部的殘余油也是可能的。
CO2吞吐增產措施相對來說具有投資低、返本快的特點,有獲得廣泛應用的可能性。
3 二氧化碳驅油因素分析
二氧化碳是怎樣驅油的呢?將二氧化碳從地下采出來,然后再注入油層,它與油層“親密接觸”后,就產生四種作用。一是降低原油黏度。二是能使原油體積膨脹10%至40%。這樣能讓一部分不流動的殘余油動起來,抽油機就能讓原油“走出”地面了。三是可降低油水界面張力,把黏在巖壁上的原油洗下來,從而提高了采收率。四是能解堵及改善油水黏度比。這樣就減弱了“水竄”,減少了無效循環(huán),進而提高了水驅效果。
同事,影響CO2驅油效果的因素很多,主要分為儲層參數(shù)、地層流體性質以及注氣方式三大類。其中,儲層參數(shù)主要包括油藏的非均質性、油層厚度、滲透率性等,流體性質主要包括原油粘度及原油密度等。
3.1 儲層特征影響因素分析
3.1.1 滲透率、平面非均質性影響
低滲透率可提供充分的混相條件,減少重力分離,滲透率太高容易導致早期氣竄,從而造成較低的驅油效率。隨著非均質性的增強,采收率變小。因為非均質油藏中,注入的CO2優(yōu)先進入高滲透層,導致當?shù)蜐B透層中的原油尚未被完全驅掃時,CO2已從高滲透層突入到生產井中,產生粘性指,從而使驅油效率降低。因此,儲層巖石的非均質性越小越好。
3.1.2 垂向橫向滲透率比值Kv/Kh的影響
隨著Kv/Kh的增大,采收率有所下降。隨著縱橫向滲透率比值的增大,浮力的作用加劇,層間矛盾更加突出。
3.2 流體性質影響因素分析
3.2.1 浮力、重力影響因素
在油藏中由于密度差引起溶劑超覆原油而產生流動。二氧化碳氣體在驅替前緣向油藏上部移動,在上部與油形成混相,驅替效率較高。在油藏下部,驅替效率明顯比上部低。
隨著原油密度的增大,其采收率減小,變小的主要原因為由于油氣密度差越大,浮力作用越明顯,二氧化碳氣體越容易沿著油層的頂部流動,氣體突破的時間就越短,大大降低了二氧化碳氣體的體積波及系數(shù),導致采收率下降。
3.2.2 擴散、彌散作用
混相流體的混合作用有分子擴散、微觀對流彌散、宏觀彌散三種機理。隨著橫向擴散系數(shù)的增大,其采收率也在增大,變大的主要原因為考慮了擴散的影響,二氧化碳氣體分子擴散作用、對流彌散作用延遲二氧化碳的突破時間。使二氧化碳向周圍遷移,減緩了二氧化碳向生產井的推進,提高了波及系數(shù),因而可獲得較高的采收率;在不考慮分子擴散作用情況下,二氧化碳向生產井推進較快,波及效率較低,從而使二氧化碳較早突破,生產井二氧化碳的含量很快上升,所獲得的采收率偏低。
4 總結
隨著工業(yè)和人類生活過程中產生的溫室氣體CO2排放量日益增加,人類生存的環(huán)境面臨著越來越嚴重的威脅。將CO2氣體注入油藏不僅可以提高原油采收率,解決能源不足問題,而且還能解決CO2的排放問題。本文著重介紹了CO2驅油機理,CO2驅油方式及影響因素分析。隨著技術的發(fā)展和應用范圍的擴大,二氧化碳將成為我國改善油田開發(fā)效果、提高原油采收率的重要資源。
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篇4
[關鍵詞]二氧化碳 驅油機理 發(fā)展前景
中圖分類號:F407.67 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2014)36-0057-02
1 引言
目前世界上大部分油田采用注水開發(fā),面臨著需要進一步提高采收率和水資源缺乏的問題。對此,國外近年來大力開展二氧化碳驅油,提高采收率技術的研發(fā)和應用。這項技術不僅能滿足油田開發(fā)、的需求,還可以解決二氧化碳的封存問題,保護大氣環(huán)境。該技術不僅僅適用于常規(guī)油藏,還適用于低滲、特低滲透油藏,可以明顯提高原油采收率。將二氧化碳注入能量衰竭的油層,可提高油氣田采收率,已成為世界許多國家石油開采業(yè)的共識。
2 二氧化碳物理化學性質及驅油技術機理
2.1 CO2的物理化學性質
(1)CO2具有良好的可壓縮性和膨脹性,能有效補充地層能量保持油藏壓力。在能量釋放時對原油具有良好的解堵、助排、驅替和氣舉等作用。
(2)CO2在一定溫度、壓力下易溶于地層原油中,具有一定的降黏,降低界面張力作用,能改善流度比,提高油相滲透率,改善井周圍地層條件等。
(3)CO2容易達到超臨界狀態(tài),當溫度高于臨界溫度31.1℃和壓力高于臨界壓力7.38MPa狀態(tài)下,CO2就處于超臨界狀態(tài)。此時CO2密度近于液體,而粘度近于氣體,擴散系數(shù)介于氣體和液體之間, 是液體的幾百倍, 具有較強的溶解性。
2.2 CO2驅油技術機理
該技術不論是在開發(fā)早期的低滲透油藏開發(fā),還是晚期的高含水油田提高采收率方面,不論是砂巖油藏,還是碳酸鹽巖油藏均能應用。對于不適合采用一次采油和二次采油的油氣藏也能取得比較好的效果。CO2驅油可分為非混相驅和混相驅兩種驅動類型。CO2非混相驅的主要驅油機理是降低原油粘度,使原油體積膨脹,減小界面張力等。當?shù)貙蛹傲黧w的性質不適合采用混相驅時,用CO2非混相驅能夠大大提高驅油效率,從而達到提高采收率的目的。非混相驅適應的油藏類型主要包括:壓力衰蝎的低滲透油藏,高傾角、垂向滲透率高的油藏,重油或高粘油油藏。在CO2混相驅替過程中,CO2抽提原油中的輕質成分或使其氣化,從而實現(xiàn)混相是CO2驅最重要的提高采收率機理。當原油與CO2形成混相時,縮小了原油與CO2的粘度比,有效地減弱了CO2的粘度指進,提高了驅油效率。混相驅的驅油效率一般比非混相驅高一倍左右。CO2混相驅在淺層、深層、致密層、高滲透層、碳酸鹽層、砂巖中都有過應用的實例。CO2混相驅適合開采的油藏主要有水驅效果差的低滲透油藏,水驅枯竭的砂巖油藏,接近開采經濟極限的深層、輕質油藏,多鹽丘油藏。
3 二氧化碳驅油因素分析
將二氧化碳從地下采出來,然后再注入油層,它與油層親密接觸后就產生四種作用。一是降低原油黏度;二是能使原油體積膨脹 10%至 40% 這樣能讓一部分不流動的殘余油動起來。 抽油機就能讓原油抽出地面了;三是可降低油水界面張力,把黏在巖壁上的原油洗下來,從而提高了采收率;四是能解堵及改善油水黏度比,這樣就減弱了水竄減少了無效循環(huán),進而提高了水驅效果。影響CO2驅油效果的因素很多。主要分為儲層參數(shù)、地層流體性質以及注氣方式三大類。其中,儲層參數(shù)主要包括油藏的非均質性、油層厚度、滲透率性等。儲層特征影響因素分析
(1)滲透率、平面非均質性影響
低滲透率可提供充分的混相條件,減少重力分離滲透率太高容易導致早期氣竄,從而造成較低的驅油效率。隨著非均質性的增強,采收率變小。因為非均質油藏中注入的CO2優(yōu)先進入高滲透層導致當?shù)蜐B透層中的原油尚未被完全驅掃時CO2已從高滲透層突入到生產井中,產生粘性指,從而使驅油效率降低,此儲層巖石的非均質性越小越好,垂向橫向滲透率比值Kv/Kh的影響隨著Kv/Kh的增大,采收率有所下降,隨著縱橫向滲透率比值的增大,浮力的作用加劇,層間矛盾更加突出。
(2)流體性質影響因素分析
在油藏中由于密度差引起溶劑超覆原油而產生流動。二氧化碳氣體在驅替前緣向油藏上部移動,在上部與油形成混相驅替效率較高在油藏下部,驅替效率明顯比上部低隨著原油密度的增大。其采收率減小、變小的主要原因為由于油氣密度差越大,浮力作用越明顯。二氧化碳氣體越容易沿著油層的頂部流動,氣體突破的時間就越短,大大降低了二氧化碳氣體的體積波及系數(shù),導致采收率下降。
(3)擴散、彌散作用
混相流體的混合作用有分子擴散、微觀對流彌散、宏觀彌散三種機理,隨著橫向擴散系數(shù)的增大,其采收率也在增大。變大的主要原因為考慮了擴散的影響,二氧化碳氣體分子擴散作用對流彌散作用延遲二氧化碳的突破時間。使二氧化碳向周圍遷移,減緩了二氧化碳向生產井的推進,提高了波及系數(shù),因而可獲得較高的采收率。
4.二氧化碳驅油存在的問題
(1)腐蝕作用。CO2和水反應生成的碳酸對管線、設備、井筒有較大的腐蝕性。腐蝕產物被注入流體帶入地層會堵塞儲層孔隙。
(2)過早氣竄和較小的波及系數(shù)。CO2黏度很低,CO2混相驅過程中黏性指進較嚴重,加上密度差引起的重力分異,致使CO2過早突破含油帶,影響驅掃效率。
(3)最小混相壓力較高。如何降低最小混相壓力從而實現(xiàn)動態(tài)混相驅替是一個重要的問題。
(4)氣源不足。國內注CO2采油技術發(fā)展較晚的最根本原因是CO2氣源不足,不像美國、加拿大等國在油田附近就有大的CO2氣藏。
(5)投入大。注CO2技術一次性投資大,需要鋪設從氣源到油田的輸氣管線,要有大型氣體壓縮機注氣,但一旦形成規(guī)模,生產效益還是很可觀的。
5 二氧化碳驅油的發(fā)展前景
在能源緊缺和節(jié)能減排的背景下,二氧化碳驅油有著非常廣闊的推廣利用前景,有關部門應適時出臺相應的政策扶持措施,加快這一技術的推廣應用。專家表示,二氧化碳驅油不僅適用于常規(guī)油藏,尤其對低滲、特低滲透油藏,可以明顯提高原油采收率。根據(jù)油田地質情況的不同,每增產1噸原油約需1至4.2噸二氧化碳,可增產油田總儲量約10%的原油。二氧化碳在我國石油開采中有著巨大的應用潛力。據(jù)“中國陸上已開發(fā)油田提高采收率第二次潛力評價及發(fā)展戰(zhàn)略研究”結果,在參與本次評價的101.36億噸常規(guī)稀油油田的儲量中,適合二氧化碳驅的原油儲量約為12.3億噸,預計利用二氧化碳驅可增加可采儲量約1.6億噸。另外,對于我國現(xiàn)已探明的63.2億噸的低滲透油藏原油儲量,尤其是其中50%左右尚未動用的儲量,二氧化碳驅比水驅具有更明顯的技術優(yōu)勢。但是,二氧化碳驅技術在我國尚未成為研究和應用的主導技術。可以預測,隨著技術的發(fā)展和應用范圍的擴大,二氧化碳將成為我國改善油田開發(fā)效果、提高原油采收率的重要資源。我國對二氧化碳驅油技術進行了大量的前期研究。例如,中國石油大慶油田利用煉油廠加氫車間的副產品――高純度二氧化碳進行二氧化碳非混相驅礦場試驗。雖然該礦場試驗由于油藏的非均質性導致的氣竄影響了波及效率,但總體上還是取得了降低含水率、提高原油采收率的效果。中原油田石油化工總廠建成了利用煉油廢氣生產液態(tài)二氧化碳的裝置,其年生產能力達2萬噸。這些二氧化碳將全部用于中原油田進行二氧化碳驅油,預計可提高原油采收率15%~20%,年增產原油5萬多噸。20世紀80年代以后,二氧化碳驅油技術得到廣泛的應用,美國是應用二氧化碳驅油研究試驗最早、最廣泛的國家,已成為油田提高采收率的主導技術之一。截至2008年,全世界二氧化碳驅油項目達到124個,年耗二氧化碳量2500萬噸,每天產油27.4萬桶,其中美國實施二氧化碳驅油項目108個,每天產油25萬桶。通過大量的礦場開發(fā)和應用,二氧化碳驅油機理已經基本明確,并已形成了以二氧化碳混相驅、非混相驅和氣水交替驅等為主導的二氧化碳驅油技術。
6 結論
隨著工業(yè)和人類生活過程中產生的溫室氣體CO2排放量日益增加,人類生存的環(huán)境面臨著越來越嚴重的威脅。將CO2氣體注入油藏不僅可以提高原油采收率,解決能源不足問題,而且還能解決CO2的排放問題。隨著技術的發(fā)展和應用范圍的擴大,二氧化碳驅油技術將成為我國改善油田開發(fā)效果 提高原油采收率的重要手段。
參考文獻
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篇5
全球不斷變暖的事實正在融化美國布什政府的立場。6月18日出版的英國《金融時報》發(fā)表社評稱,不久前結束的G8峰會將成為解決全球氣候變化問題的轉折點。G8同意今年開始就2012年將到期的《京都議定書》的后續(xù)協(xié)定在聯(lián)合國的主導下展開談判。這對于全球碳交易市場來說無疑是個振奮人心的好消息。碳資產,原本在這個世界上并不存在,既非商品,又未見顯著的開發(fā)價值。然而,10年前《京都議定書》的簽訂,改變了這一切。
1992年,國際社會為了抑制人為溫室氣體的排放,有效遏止氣候異常變遷,在地球峰會之際,通過《聯(lián)合國氣候變化框架公約》,宣示將管制“人為溫室氣體”的全球性排放。公約規(guī)定,每年舉行一次締約方大會。1997年12月,在日本京都舉行的第三次締約方大會上通過了《京都議定書》,并于2005年2月16日正式生效。目前已經有140個國家和歐盟批準了該協(xié)定書,但美國與澳大利亞并未批準該協(xié)定書,同時中國與印度等發(fā)展中國家也不承擔強制性的減排任務。
按照《京都議定書》規(guī)定,到2010年,所有發(fā)達國家排放的包括二氧化碳、甲烷在內等6種溫室氣體的數(shù)量,要比1990年減少5.2%。但由于發(fā)達國家的能源利用效率高,能源結構優(yōu)化,新的能源技術被大量采用,因此本國進一步減排的成本極高,難度較大。而發(fā)展中國家,能源效率低,減排空間大,成本也低。這導致了同一減排單位在不同國家之間存在著不同的成本,形成了高價差。發(fā)達國家需求很大,發(fā)展中國家供應能力也很大,碳交易市場由此產生。
清潔發(fā)展機制(CDM)、排放貿易(ET)和聯(lián)合履約(JI) 是《京都議定書》規(guī)定的三種碳交易機制。在此框架下,國際碳交易的配額市場和項目市場逐步形成。配額市場源于京都排放三機制中的排放貿易機制,主要限于承擔減排義務的公約附件締約方,即主要是發(fā)達國家。交易量來自京都議定書授予的碳配額,在這些國家之間自由交易;而項目市場主要源于清潔發(fā)展機制(CDM)和聯(lián)合履行(JI)。“JI類似于CDM,主要區(qū)別是交易主體只能是發(fā)達國家。”清華大學全球氣候變化研究所劉德順教授在接受《經濟》記者采訪時表示,“配額市場和項目市場都是利用碳市場價格調節(jié)機制,只是貨源不同。”
歐洲先行
盡管布什政府最終退出了《京都協(xié)定書》,但是在全球氣候政策上,歐盟再一次采取了有別于美國的政策。這不僅是歐洲半世紀以來嘗試走出美國陰影、彰顯獨立所必須展示的姿態(tài),同時也是擔負全球氣候變暖責任的道義和貿易制高點的雙重要求。
今天,歐洲已經成為世界上最為活躍的碳交易市場。2002年荷蘭和世界銀行首先開始碳交易時,碳排放權的價格為每噸5歐元左右,此后開始上揚,2004年達到6歐元,到2006年4月上旬,每噸價格超過了31歐元。2006年世界二氧化碳排放權的交易總額達到280億美元,為2005年的2.5倍,交易的二氧化碳達到13億噸。其中阿姆斯特丹的歐洲氣候交易所(ECX)2006年的交易量超過前一年的4倍多,達到4.5億噸。
歐盟氣候變化戰(zhàn)略的特征是通過市場機制,盡可能降低成本,完成《京都議定書》所承諾的目標。為了實現(xiàn)對國際社會做出的承諾,也為了在2008年啟動的全球溫室氣體排放貿易中占得先機,2003年10月13日歐洲議會和理事會通過的Directive2003/87EC為共同體設立了一個自2005年1月1日開始實施的溫室氣體排放許可交易制度,即歐盟排放交易體系(EUETS)。歐盟排放交易體系是幫助歐盟完成京都目標的關鍵措施,并在中長期將持續(xù)發(fā)揮作用。
歐盟排放交易體系是一種“上限-貿易”機制,包含近12000個來自燃燒過程排放二氧化碳的工業(yè)實體,占歐盟二氧化碳排放總量的近一半。歐盟排放貿易機制分兩期進行。從2005到2007年最初3年為第一承諾期,對各成員國以及被法令包括在內的設施運營者來說這是一個“邊干邊學”的時期;從2008-2012年開始的第二承諾期,與《京都議定書》的第一個承諾期同步。歐盟排放貿易機制中規(guī)定的配額可在歐盟成員國之間自由貿易,1個配額(EUA)等于1噸二氧化碳。而且大部分配額是免費分配的,分配方法考慮了歷史排放、預測排放和部門排放標準等因素。
舉例來說,英國被允許排放7.36億噸二氧化碳,這個額度又被分發(fā)給英國超過1200家的工廠。公司分配到的排放額度是基于它們目前的排放量和目標減少量。如果一家公司或者工廠能夠使其實際排放量小于允許額度,那么,它就可以將余下的額度放到新的排放市場上出售。反之,如果一個工廠的排放量超出了它被允許的額度,沒有符合標準,為避免罰款,它就必須到市場上購買排放權。
歐盟排放交易體系運行2年多來,取得了較好的成效。從第一年情況看,企業(yè)的履約率很高,其中英國的履約率超過99%。整個歐盟溫室氣體排放量有所下降。只有愛爾蘭、西班牙、奧地利、葡萄牙、丹麥與規(guī)定的目標相去甚遠,其他國家都已趨向完成目標或者增加額外措施就可趨向完成目標。歐盟排放交易體系也推動了基于項目的京都機制的投資,如清潔發(fā)展機制下面的一些項目。另外,企業(yè)管理層對控制溫室氣體的認識已有很大程度的提高,二氧化碳不僅僅是企業(yè)環(huán)境主管關注的事情,更是企業(yè)財務主管和CEO要考慮的問題了。
由于歐盟排放交易體系是一個依據(jù)歐盟法令和國家立法建立在企業(yè)層次上的機制,僅管理工業(yè)設施的排放,而《京都議定書》是政府間談判達成的,對國家的排放總量設定減排目標,因此,歐盟排放交易體系與《京都議定書》的關系是相互獨立運行。
為擴大歐盟排放交易體系的影響,進一步降低歐盟企業(yè)的履約成本,歐盟排放交易體系積極與其他排放貿易制度進行連接。當前只能與《京都議定書》附件B國家的排放貿易制度連接,如加拿大、日本、瑞士等國的 ETS,與其他機制連接需要通過雙邊認可,例如美國州一級的排放貿易制度。
CCX例外
與實施清潔發(fā)展機制項目的大多數(shù)國內企業(yè)不同,北京神霧熱能技術有限公司在國際碳交易市場中扮演技術輸出者的角色。2006年4月,公司成為芝加哥氣候交易所(CCX)的第一家中國企業(yè)會員。據(jù)了解,公司在化石燃料節(jié)能燃燒方面的技術和產品研發(fā)水準居于國內同行前列。
“加入芝加哥氣候交易所既可以提升公司形象,同時對于拓展公司業(yè)務也有很大好處。”負責北京神霧公司在 CCX 交易的阮立明博士在接受《經濟》記者采訪時表示,目前公司已按照CCX的要求,完成了減排項目報告的編寫,報告通過了CCX專家委員會的審查,二氧化碳減排量待CCX確認的機構核證后,即可以正式進場交易。
阮立明博士透露說,目前公司每年二氧化碳的減排量近600萬噸。如果所有減排量都能通過核證上市,按照現(xiàn)在CCX二氧化碳的交易價格每噸4美元計算,其潛在價值是2400萬美元。阮立明同時表示,這部分收益必須和客戶--即采用北京神霧公司技術和設備的公司共同分享,實現(xiàn)雙贏,這樣也可以取得客戶在減排項目審查過程中的積極配合。
“中國需要持續(xù)性發(fā)展,這包括發(fā)展自己的環(huán)境政策、發(fā)展自己的環(huán)境市場。通過和私營企業(yè)的溝通和交流,了解他們的需求,讓他們了解我們在對企業(yè)的減排和節(jié)能方面可以做什么。” 芝加哥氣候交易所總裁及首席執(zhí)行官桑德爾博士表示,對于國家而言,基于市場的交易機制是對溫室氣體排放監(jiān)管體系的補充。從上世紀90年代開始,美國的排放權交易就在二氧化硫減排方面發(fā)揮了很好的作用。
桑德爾博士認為,中國對于減少溫室氣體排放措施的認識非常超前,已經批準了《京都議定書》,而且對于此類問題有了科學的認識,對于CDM和碳信用交易也有較為深刻的理解。但在中國新興的環(huán)境市場中,規(guī)模和中國快速的經濟發(fā)展速度是兩個重要的因素。像中國這樣快速成長的國家如果沒有多行業(yè)參與的“限量與貿易”(cap-and-trade,不同于CDM所代表的基于項目的碳交易)提供的靈活性,往往不能有效地管理日益增長的環(huán)境威脅,例如溫室氣體排放等。
據(jù)了解,芝加哥氣候交易所成立于2003年,是世界上第一個以溫室氣體減排為目標和貿易內容的市場平臺,并對減排量承擔法律約束力。具體來說,就是允許那些已經超額完成減排義務的國家,將自己多余的減排份額有償?shù)剞D讓給那些達不到減排目標的國家。該交易所現(xiàn)有會員近200個,分別來自航空、汽車、電力、環(huán)境、交通等數(shù)十個不同行業(yè)。
開展的減排交易涉及二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化物、六氟化硫等6種溫室氣體。在具體交易過程中,CCX交易會員的減排量需要事先得到交易所的認可,才可以掛牌。以二氧化碳交易為例,規(guī)定以每100噸為一個交易單位,進行買賣。歷史數(shù)據(jù)顯示,自CCX成立以來,二氧化碳的交易價格在每噸0.7美元至5美元之間不等芝加哥氣候交易所減排策略為計劃性的逐年減量計劃,規(guī)定2003年到2006年,所有的成員均承諾在這四年間,各成員必須分別將溫室氣體排放減少到低于1998到2001平均排放量的1%(2003年)、2%(2004年)、3%(2005年)及4%(2006年),如果不能達成目標,將處以相應的罰金。芝加哥氣候交易所亦屬于配額交易市場模式,交易成員如果提前實現(xiàn)減量排放,則可以將多余的指標出售給那些不能達標的企業(yè),指標的價格將透過競標方式確定,具體交易于2004年正式啟動。
與歐洲氣候交易所最大的不同之處在于,芝加哥氣候交易所屬于自愿加入的民間組織,其成員為一群有共同減排信念的公民社會團體,同時在交易過程中引入中介業(yè)者,使得交易更為透明、可信。
有專家指出,CCX目前是起步階段,是否能符合預期成效,以落實企業(yè)履行企業(yè)社會責任(CSR)值得追蹤與研究。
中國的選擇
根據(jù)世界銀行提供的數(shù)據(jù),作為全球最主要的溫室氣體排放權賣家,中國2006年在CDM框架下所出售的減排額占全球的70%,但是中國至今沒有自己的排放權交易所。除了港交所正在研發(fā)排放權相關產品外,國家發(fā)展改革委氣候變化對策協(xié)調小組辦公室更是對聯(lián)合國開發(fā)計劃署希望與中國合作在北京建立交易所的說法進行了否認。
6月初中國政府了《中國應對氣候變化國家方案》。作為首個關于氣候變化問題的綜合性政策文件,《中國應對氣候變化國家方案》是中國迄今對氣候變化做出的最全面的回應。馬凱在宣布這一方案時表示,發(fā)達國家在率先采取行動方面負有“不可推卸的責任”。
篇6
通過對碳資產的定位,文章歸納總結了碳資產評估的研究現(xiàn)狀和應用現(xiàn)狀,分析了市場法、收益法、成本法在碳資產評估中的適用性,闡述了實物期權法在碳資產評估中的應用思路。根據(jù)碳資產評估面臨的各種困難和挑戰(zhàn),文章提出了碳資產評估的發(fā)展建議。
關鍵詞:
碳資產;評估方法;實物期權法;建議
近年來,隨著溫室氣體排放量的逐漸增加,全球變暖問題得到全世界的普遍關注,人們逐漸意識到傳統(tǒng)能源經濟模式并不是人類可持續(xù)發(fā)展的最佳經濟模式,而以低能耗、低污染、低排放為基礎的低碳經濟模式才是當前人類可持續(xù)發(fā)展的最佳模式。在倡導低碳經濟的發(fā)展模式下,包括二氧化碳在內的溫室氣體的排放行為要受到限制。由于受到環(huán)境承載力及國家減排任務的限制,碳排放權作為一種特殊的排污權成為了一種稀缺資源,其具有的價值也得到了市場的承認。碳資產是隨著碳排放權交易的興起而產生,碳資產的價值評估日益受到人們的關注。
一、碳資產評估研究現(xiàn)狀
碳資產可以理解為由過去交易行為或項目產生的、特定主體擁有或控制的、不具有實物形態(tài)、能持續(xù)發(fā)揮作用并能夠帶來經濟利益的資源,可用于排放溫室氣體的排放權或減排量額度,是碳交易市場的客體,比如碳排放權、相關衍生產品等。碳資產評估是根據(jù)碳資產的相關標準,通過一定的評估技術與方法,對包括碳排放權、碳金融衍生產品等碳資產進行的估值。在我國,碳資產交易市場正處于發(fā)展的初期,關于碳資產評估理論研究還不多見,缺乏比較成熟的理論和實踐,碳資產評估基本屬于全新的領域。由于國內碳交易市場發(fā)展起步較晚,市場并不活躍,所以有關碳資產的研究工作主要集中在碳排放權的會計計量等問題的處理和運用期權定價模型確定碳排放權的定價問題上。碳排放權主要是通過政府無償分配和碳交易取得,對于碳排放權的會計處理形成了兩種不同的觀點①,一種是認為碳排放權是某類特定的資產,如鄭玲、周志方(2010)②,鄒武平(2010)③,朱玫琳、耿澤涵(2011)④認為碳排放權基本符合無形資產的定義,應當確認為無形資產;曾鍇、王小波、陳程(2010)⑤認為碳排放權是對清潔發(fā)展機制(CDM)項目所產生的核證減排量的一個代稱,核證減排量符合持有的目的是為了出售這一基本特征,應當確認為存貨;王艷、李亞培(2008)⑥認為企業(yè)取得碳排放權的目的是為了近期出售或回購,具有交易性金融資產的特點,應確認為金融資產。另一種觀點是根據(jù)一定的標準將碳排放權分別確認為不同的資產,如王艷龍、孫啟明(2010)⑦根據(jù)企業(yè)持有碳排放權的不同目的將其確認為無形資產和金融資產。
我國關于碳排放權定價問題的研究主要是運用期權定價模型來進行,如張宗友(2007)⑧構建了實物期權定價模型,并對碳排放權進行定價;陳曉紅、王陟昀(2012)通過構建價格模型,研究歐洲排放交易體系中碳交易價格的形成機制,并以此進行價格的估計⑨,由于我國尚未全面開展碳排放權交易,缺少相關的交易信息及數(shù)據(jù),所以我國對于碳排放權交易運用期權定價進行研究更多的是停留在理論評估模型以及運用歐盟排放交易體系等數(shù)據(jù)進行的實證分析。將碳排放權與無形資產進行對比分析之后,碳排放權符合無形資產的特征,應確認為無形資產。一是碳排放權具有一定的價值,但其不具有實物形態(tài)。若企業(yè)取得碳排放權可以使其獲得排放二氧化碳等溫室氣體的權利,可以在一定程度上滿足其生產經營過程中排放二氧化碳等溫室氣體的需要,從而使企業(yè)獲得相關的收益。如果企業(yè)擁有多余的碳排放權,還可以將此部分碳排放權進行轉讓,可以在碳交易市場獲得相應的經濟收益。二是企業(yè)持有碳排放權的首要目的是進行日常的生產經營活動。在低碳經濟的發(fā)展模式下,在一定的生產技術條件并且在不轉變生產經營方式的前提下,如果沒有擁有足夠的排放權,企業(yè)則不能夠生產足夠數(shù)量的產品或提供相應的服務,從而影響企業(yè)進行正常的生產和經營。三是碳排放權是一項非貨幣性的長期資產。限制二氧化碳等溫室氣體的排放,提出碳排放權的目的是減少化石燃料的燃燒使用,調整產業(yè)結構,逐步轉變經濟發(fā)展方式。就這個方面來說,如果人類的生產經營方式發(fā)生了轉變,碳排放權存在的意義就會消失,但這一過程尚需較長的時間,故碳排放權還將長期存在,屬于一項長期資產。四是碳排放權可以帶來一定的經濟利益,但這具有較大的不確定性,主要表現(xiàn)在兩個方面:首先,碳排放權是獲得排放相應數(shù)量溫室氣體的權利,滿足企業(yè)生產經營的需要,如果轉變生產經營方式及能源結構,碳排放權的需求量減少,則其對于企業(yè)的價值就會很大程度上下降,故碳排放權就不再為企業(yè)帶來更多的收益。其次,碳排放權在碳交易市場上的價格波動較大,進行碳交易所獲得的收益也具有較大的不確定性。綜上所述,可以借鑒及利用無形資產的計量及評估方法,對碳排放權的會計處理及評估問題進行探究分析。
二、碳資產評估的應用現(xiàn)狀
(一)碳交易1992年,聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會經過談判通過了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》,在1997年,日本京都通過了該公約的第一個附加協(xié)議,即為《京都議定書》,在該議定書中引入了市場機制,這為減少二氧化碳等溫室氣體的排放問題指引了新的方向,把二氧化碳排放權視作一種稀缺的有價商品進行交易。碳交易是為了促進全球二氧化碳等溫室氣體的減排所采取的一種市場手段,在二氧化碳等溫室氣體總量控制和減排目標的約束之下,以市場交易為基礎,是對二氧化碳等溫室氣體排放進行管理與控制的一種經濟手段。碳交易的主要特點是對各個排放單位下發(fā)排放配額,各個排放單位要在約束的排放目標下進行二氧化碳等溫室氣體的排放。若排放單位的排放量低于配額,排放單位則可以通過市場交易將碳排放權有償轉讓給排放量超過配額的排放主體。由于氣候變暖是全球性的環(huán)境問題,而不同的國家、不同的企業(yè)在碳排放量及減排成本等方面又存在著巨大的差異,所以應根據(jù)情況靈活設置碳交易機制。目前二氧化碳等溫室氣體排放權交易分為兩種類型⑩,一種是以項目為基礎的減排量交易,其中清潔發(fā)展機制(CDM)和聯(lián)合履約(JI)是最主要的交易形式,是由發(fā)達國家的企業(yè)購買額外減排的項目所產生的減排量,用購買的這部分減排量抵消其二氧化碳等溫室氣體的排放量。兩者都是基于二氧化碳等溫室氣體減排項目合作的機制,兩者的不同之處是清潔發(fā)展機制(CDM)是發(fā)達國家與發(fā)展中國家之間的合作機制,而聯(lián)合履約(JI)發(fā)達國家之間的合作機制。另一種是以配額為基礎的碳交易,碳排放配額由相關的政府部門下發(fā),用來限定碳排放權持有者在未來一段時間內所允許的二氧化碳等溫室氣體的排放量。若在該時期內,企業(yè)的二氧化碳排放量低于下發(fā)的配額數(shù)量,則剩余的碳排放權可以在碳交易市場上進行出售,而那些實際碳排放數(shù)量高于下發(fā)的配額數(shù)量的企業(yè)則需要購買相應的碳排放權。2011年10月,國家發(fā)改委印發(fā)了《國家發(fā)展改革委辦公廳關于開展碳排放權交易試點工作的通知》,批準在北京、天津、上海、重慶、深圳、湖北及廣東開展碳交易的試點,從目前各試點省市的碳交易市場的運行情況來看,碳交易市場的交易以政府主導的配額交易為主,企業(yè)間參與項目交易的程度較低,并且市場不夠活躍,成交價格普遍偏低輯訛輥。從國際范圍來看,我國清潔發(fā)展機制(CDM)項目交易發(fā)展較為迅速,但存在碳交易成交價格低于國際碳交易市場價格的情況。我國正在根據(jù)國內的實際情況,并結合企業(yè)的自身特點,發(fā)展適合我國國情的碳交易項目,大力推進碳交易市場的建設與發(fā)展,并計劃于2015年建立全國性的碳交易市場。
(二)碳會計StewartJones教授最早在2008年就提出碳會計這一概念,將碳交易及鑒證等會計問題稱為碳會計輰訛輥。隨著碳交易活動的不斷發(fā)展,碳會計所涵蓋的范圍越來越廣。根據(jù)現(xiàn)代會計的定義,并結合碳會計的特征,可以將碳會計定義為:以能源環(huán)境法律、法規(guī)為依據(jù),貨幣、實物單位計量或用文字表達的形式對企業(yè)履行低碳責任,節(jié)能降耗和污染減排進行確認、計量、報告和考核企業(yè)自然資源利用率,披露企業(yè)自然資本效率和社會效益的一門新興會計科學輱訛輥。可以將評估的技術和手段引入碳排放權的會計計量處理中,將資產評估的技術手段與方法引入碳資產的會計計量等問題的處理過程中,可以為碳資產的會計處理提供有效的市場信息,提高碳資產的會計信息質量,有助于碳會計的市場化。因此,應將碳排放權確認為無形資產,結合另一種無形資產———國有土地使用權的特征,通過對比分析兩者具有同質性。第一,二者所有權的擁有者具有一致性。國有土地資源屬于國家所有,同樣的二氧化碳等溫室氣體排放的環(huán)境容量資源也歸國家所有。第二,二者的取得方式具有相似性。國有土地使用權通過行政劃撥、出讓等方式下發(fā)給土地使用者,而碳排放權也可以通過國家免費分配、出售等方式取得。第三,二者在享有的權利方面也具有相似性,土地使用者依法享有使用、處置和取得收益的權利,同樣的碳排放權使用者也享有類似的權利,如可以將碳排放權出售從而獲得收益。第四,二者都具有稀缺性,土地資源是有限的,國家限定的二氧化碳等溫室氣體的排放量也是有限的;另外二者都是有期限的及它們的價值實現(xiàn)方式也是相似。經過分析認為,可以借鑒國有土地使用權的計量處理方法來探究碳排放權的計量問題,應該采用公允價值計量模式來進行計量處理,公允價值就是資產評估與會計的連接點,公允價值的取得需要借助評估的技術方法,這就需要引進評估的技術和手段。對于通過免費分配取得的碳排放權的初始計量參照行政劃撥的國有土地使用權,應以評估后的碳排放權價值計量,以公允價值來確定其入賬價值。利用無形資產的評估方法,建立相應的評估模型來確定碳排放權的公允價值。對于碳排放權的后續(xù)計量,為保證碳會計信息的真實公允,需要引入評估的技術手段,定期對碳排放權進行評估,采用公允價值計量。針對碳排放權這一種新型的無形資產,提出以公允價值原則為指導輲訛輥,引入評估的技術手段及方法,將資產評估服務于碳資產的會計處理,來探究碳排放權的會計計量問題。
三、碳資產評估方法
(一)傳統(tǒng)資產評估方法對碳資產評估的適用性分析1.市場法。該方法是利用市場上同類或類似資產的近期交易價格,經過直接比較或類比分析以估測資產價值。應用該方法過程中的評估資料來源于市場,且評估結果也可以接受市場的檢驗,符合市場經濟的一般原理,容易被交易雙方所接受。市場法是資產評估中最直接、最簡單和最有效的方法。應用市場法要滿足兩個基本前提條件,一是需要有一個活躍的公開市場;二是參照物資產與被評估資產之間要具有可比性,且公開市場上要有足夠多的可比資產及交易實例。故應用該方法的關鍵是找到可比的交易實例,但目前我國碳交易市場并不活躍,成交價格普遍偏低,可選擇的交易案例較少,且案例之間具有較大的差異,缺乏可比性。比如,一些經濟發(fā)展較為落后地區(qū)的碳資產交易價格與經濟發(fā)達地區(qū)相比,就會存在交易價格偏低的情況,對于經濟發(fā)展較為落后地區(qū)的企業(yè)來說碳資產對企業(yè)價值貢獻的程度較小,經濟落后地區(qū)發(fā)展較晚,對環(huán)境尚未造成較為嚴重的破壞,溫室氣體環(huán)境容量資源較大輳訛輥,這些因素會使得經濟發(fā)展較為落后地區(qū)的碳資產交易價格偏低。在某些發(fā)達國家,市場法會在成熟的碳交易市場上得到較為廣泛的應用。而我國碳交易市場發(fā)展起步較晚,市場尚不活躍,碳資產的交易數(shù)量和交易價格偏低,缺少足夠的可比交易實例,由于各方面因素的限制,市場法在實務操作中應用較少。2.收益法。收益法是指通過估算被評估資產未來預期收益的現(xiàn)值進而確定被評估資產價值的一種資產評估方法。以預期收益原則為基礎,將被評估資產帶來的預期收益以折現(xiàn)或資本化的方式來確定其價值。運用該方法需要滿足三個基本條件,一是被評估資產的未來預期收益能夠預測并以貨幣形式進行量化;二是資產所有者為獲取未來預期收益所承擔的風險可以測算,并能夠以貨幣形態(tài)進行量化;三是被評估資產獲取未來收益的時間能夠預測。采用收益法需要合理地預測碳資產所帶來的預期收益,不僅包括碳資產進行交易所帶來的收益,還應包括碳資產所產生的協(xié)同效應為企業(yè)帶來的經濟利益。科學合理地衡量碳資產在企業(yè)生產經營過程中所帶來的的價值貢獻是一個關鍵問題,不同地區(qū)、不同行業(yè)、不同企業(yè)之間碳資產對價值的貢獻程度是不同的,確定其對價值的貢獻程度較為困難。我國碳交易市場尚不活躍,市場交易體系不完善,碳資產交易風險較大,具有較大的不確定性,這些因素都使得合理確定碳資產的未來預期收益及收益期限比較復雜。運用收益法對碳資產的價值進行科學合理地評估較為復雜困難。3.成本法。成本法是指在評估資產時根據(jù)被評估資產的重置成本扣除各種損耗以確定其評估價值的一種方法。成本法的運用需要滿足三個基本前提:第一,該方法以持續(xù)使用假設為基本前提,要求被評估資產處在繼續(xù)使用過程中或假定處于繼續(xù)使用過程當中;第二,成本法要求必須具備可以利用的歷史資料;第三,應用成本法還要求被評估資產的預期收益能夠支持其重置及其投入價值。應用成本法的關鍵是合理確定被評估資產的重置成本及各種損耗,若要應用成本法來評估碳資產的價值,一個關鍵的問題是要判斷碳資產的形成是否需要特定的投入,并且還要判斷該投入能否以貨幣的形式進行可靠的計量,以此來確定碳資產的重置成本,如果在滿足上述條件的情況下,可以應用成本法來確定碳資產的價值。但在實務操作中,由于碳資產的自身特點以及其重置成本及各項損耗的確定過程較為復雜,風險較大,故應用也較為困難。
(二)碳排放權的實物期權定價方法實物期權的概念最初是由StewartMyers(1977)在MIT時所提出的,實物期權是關于價值評估和戰(zhàn)略決策的重要思想方法。碳排放權給企業(yè)帶來了一個實物期權,因為它給企業(yè)帶來了在未來一段時間內選擇某項具有潛在收益活動的權利。1.B—S期權定價模型。該模型是由布萊克與斯克爾斯在20世紀70年代提出的。碳排放權可以看作是無紅利支付的實物期權,影響其價值的因素有標的資產價格、期權的執(zhí)行價格、資產收益波動率,到期期限和無風險利率。碳排放權的標的資產是基于企業(yè)生產經營活動過程中造成的環(huán)境破壞,可以用處理單位碳排放量的平均成本來衡量;在理論上,碳排放權的執(zhí)行價格應為單位碳排放的成本,由于碳排放權是以權利形式給企業(yè)的排污補償,實際上,執(zhí)行價格為零;碳排放權的到期期限是由相關政府部門來確定的;無風險利率一般則為相應期限的國債利率。2.二叉樹定價模型。用二叉樹定價模型可以計算碳排放權的價值,具體方法是利用無套利的思想,從第n期節(jié)點處的期權價值計算出倒數(shù)第二列節(jié)點的期權價值,依次類推直到計算出碳排放權的初始分配價值輵訛輥。假定,對企業(yè)來說每份碳排放權配額都是無差異的,并且碳排放權作為期權來說,其執(zhí)行價格為零。假定每一節(jié)點的上升概率為q。
(三)碳排放權定價的影子價格模型影子價格理論來源于線性規(guī)劃問題的研究,是荷蘭經濟學家詹恩•丁伯根在20世紀30年代末首次提出來的。在當前倡導低碳可持續(xù)發(fā)展的形勢下,碳排放權是一種稀缺資源,可以將碳排放權的影子價格定義為:某一國家或地區(qū)或企業(yè)在碳排放交易中對其最優(yōu)利用前提下的價格估計輶訛輥。可以利用影子價格理論建立估價模型來確定碳排放權的價值。為了構建碳排放權的影子價格模型首先明確兩條假設條件,即假設條件一:由于減排目標等因素的約束,確定當年地區(qū)碳排放總量為X,地區(qū)內二氧化碳等溫室氣體排放企業(yè)一共有N家,各企業(yè)二氧化碳排放權的初始配額為Xi(i=1,2,3…N);假設條件二:這N家二氧化碳等溫室氣體排放企業(yè)單位生產規(guī)模的平均利潤為,每年產值分別為Yi(i=1,2,3…N)。一般來說,在一定時期內、一定的生產技術條件下單位生產規(guī)模與化石燃料使用數(shù)量成正比,故可以假設其生產規(guī)模與二氧化碳排放量也成正比,設平均比例系數(shù)為r,排放企業(yè)的二氧化碳排放量為Qi=Yi×r。進行碳排放權交易是為了通過增加碳排放成本提高減排意識,減少碳排放。企業(yè)進行生產經營活動是為了追求利潤最大化,在碳交易的初始配置中,政府與企業(yè)的立場并不是相互矛盾的,政府是希望企業(yè)在自身發(fā)展的同時注意減少碳排放。因此在構建模型時可以將二氧化碳排放總量控制和有償配置下的企業(yè)利潤最大化作為目標函數(shù),將碳排放權視為一種生產資料,將碳排放量作為約束條件來構建模型。該乘數(shù)即為單位碳排放權的影子價格,表示在二氧化碳排放總量控制下實現(xiàn)其最優(yōu)利用的單位碳排放權估價。從上述模型中可以看出,碳排放權的初始價值與企業(yè)單位生產規(guī)模的平均利潤(w軍)成正比,與企業(yè)單位產值的平均二氧化碳排放比例系數(shù)(r)成反比。運用影子價格模型確定碳排放權的價值時,由于各個地區(qū)的統(tǒng)計指標數(shù)據(jù)會有不同,故在實務操作中可以用相近指標數(shù)據(jù)進行替代。上述定價模型有利于碳排放權交易制度的建立與發(fā)展,適用于我國目前企業(yè)整體生產水平不高且碳排放量較大的現(xiàn)狀。
四、碳資產評估發(fā)展建議
隨著我國對二氧化碳等溫室氣體減排工作的重視程度不斷加強,以及碳市場的不斷完善與發(fā)展,對碳資產評估業(yè)務的需求程度日益增加,在低碳可持續(xù)發(fā)展的形勢下,碳資產將成為企業(yè)非常重視的一種新型資產,碳資產評估工作面臨難得的發(fā)展機遇。碳資產評估既有一般資產評估、無形資產評估及企業(yè)價值評估的某些共性,但在評估對象范圍的確定、評估方法的選擇、評估參數(shù)的確定等方面具有特殊性輷訛輥。目前我國處于碳市場及碳資產評估發(fā)展的初期,還缺乏比較成熟的理論與實踐,碳資產評估工作中還面臨著一些困難。
(一)碳資產評估面臨的挑戰(zhàn)1.碳資產評估工作基礎薄弱,缺乏專業(yè)人才。我國資產評估工作發(fā)展較晚,是隨著經濟體制深入改革和市場經濟不斷完善而發(fā)展起來的。資產評估體系建設時間不長,碳資產評估才剛起步發(fā)展,在理論與實踐研究上都還不成熟,基礎薄弱,缺乏經驗,2013年正式的《碳資產評估理論與實踐初探》是國內關于碳資產評估的第一部著作。并且國內碳資產評估專業(yè)人員較為匱乏,具有相關專業(yè)背景的行業(yè)專家較少,高質量的專業(yè)人才也難以適應中國碳市場快速發(fā)展的諸多新要求,缺乏系統(tǒng)的人才教育培訓,人才建設的滯后性使中國碳資產評估等工作產生阻礙。2.我國缺乏成熟活躍的碳交易市場,碳交易制度有待完善。雖然我國已在北京、上海、廣東等地先后開展了碳排放權交易試點,但多數(shù)集中于CDM項目,對于其他類型碳資產的交易涉及較少。對交易試點地區(qū)的碳資產交易情況進行分析可以看出,所進行的交易規(guī)模較小,交易數(shù)量不大,交易范圍具有較大的局限性,交易價格波動較大。而且相較于歐盟等的碳排放權交易制度,我國碳排放權交易制度的建立還處于較為初級的階段,相關的法律法規(guī)及交易制度等方面還存在一些缺陷,交易制度還不完善,交易細則缺乏較為明確的規(guī)定,企業(yè)參與碳交易的意識不強,參與度低,市場不活躍,這會影響市場信息數(shù)據(jù)的選取、風險的判斷等工作的進行,制約了碳資產評估工作的發(fā)展。3.有關碳資產評估的法律法規(guī)需要完善。我國在2002年批準《京都議定書》后便開始積極著手進行議定書要求的相關法律法規(guī)建設與完善。2004年,我國頒布《清潔發(fā)展機制項目運行管理暫行辦法》,在2005年通過該辦法對CDM項目加以規(guī)制。但大都是關于CDM項目的相關規(guī)定,所涉及的范圍較為狹窄,且都屬于規(guī)章層面。碳資產交易活動越來越廣泛,碳交易市場也在不斷發(fā)展,而我國對于交易雙方當事人的權利義務、交易準則等問題的法律法規(guī)還不完善,缺乏較為完整的法律法規(guī)的引領,這勢必會影響碳資產評估的正常發(fā)展。4.碳會計信息披露制度的欠缺。目前我國對碳資產會計信息的披露傾向于在三大財務報表中列示,即表內披露,然而碳資產自身具有的風險、不確定性及復雜性使得僅在表內披露是不充分的,不能將碳資產的取得方式、使用期限及計量屬性等大量信息充分反映出來,這會使得在搜集碳資產評估工作所需要的相關信息難度較大,影響評估工作的正常進行。就保證碳資產評估工作的順利進行的角度來說,碳會計信息披露需要建立多維度、多層次的表外披露制度,是對碳資產信息披露的有效補充,不僅要包括傳統(tǒng)會計報表所要求披露的碳資產的相關信息,還應該要包括其取得方式、使用期限等方面的信息,這樣可以使得評估人員得到較為充分的信息,保證碳資產評估工作的進行。此外,應該充分發(fā)揮碳審計的監(jiān)督作用,以保證碳資產會計信息的質量。另外,中國建立完善的碳資產評估體系還要面臨經濟發(fā)展現(xiàn)狀、產業(yè)結構、生產技術水平較為落后等問題的限制。要建立起較為有效的碳資產評估體系將是一個不斷探索前進的漫長過程,既要根據(jù)我國的實際情況及特點總結發(fā)展,還要善于學習吸收國外經驗。
篇7
隨著全球減排機制的加速發(fā)展以及人們對減排呼聲的不斷提高,基于二氧化碳零排放理念的“碳中和”也受到了越來越多的關注。“碳中和”(Carbon Neutral)概念,最早起源于1997年倫敦未來森林公司(現(xiàn)改名為碳中和公司The Carbon Neutral Co.)的商業(yè)策劃。這家公司以“碳中和”為商標,幫顧客計算出其一年之中直接或間接制造的二氧化碳,然后讓顧客選擇以植樹的方式吸收相對應的二氧化碳,以達到顧客“碳中和”的目標。在此之后,雖然這種以植樹來吸收二氧化碳的方式因受到環(huán)保組織普遍質疑而未能推廣,但“碳中和”這一概念還是被西方主流媒體廣泛接受和宣傳,并成為越來越多的知名企業(yè)和社會團體零排放運營的最佳綠色環(huán)保標簽。
目前,國際社會上具有強烈環(huán)保意識的組織和個人積極自愿地參與到應對氣候變化的行動當中,通過投資或購買一些具有溫室氣體減排潛力的項目活動所產生的減排額度達到組織或個人的“碳中和”,如匯豐銀行,雅虎網站,惠普公司,樂購,歐洲之星等都已紛紛加入到“碳中和”行列。
“碳中和”理念在全球的發(fā)展和擴張已經從最初的純企業(yè)行為變成了全球范圍內的不同行業(yè)、不同層面間的減排總動員;同時,在政府大力推行之下,“碳中和”也悄悄地發(fā)生著由純“自愿”向“官方計劃”的形式轉變,成為了全球減排機制中不可或缺的重要力量。
碳中和與體育盛事
截至今日,個人、企業(yè)和體育賽事都紛紛打出“碳中和”旗號,其中2006年都靈冬奧會和2006年德國世界杯成為了體育界“碳中和”實踐的良好范例。
2006年的都靈冬奧會是迄今為止首次實現(xiàn)全程“碳中和”的奧運盛事。實現(xiàn)“碳中和”,完全抵消奧運會活動過程中排放的二氧化碳,確保都靈冬奧活動對氣候無害,是都靈冬季奧運組委會計劃中重要的基礎部分。據(jù)都靈奧組委計算,為期16天的冬季奧運賽事預計將排放10萬噸的二氧化碳,其主要來源是交通和比賽場館的運轉。為抵消這些碳排放,組委會進行了一項“都靈氣候遺產”(HECTOR)計劃,使這些二氧化碳排放將通過林業(yè)、節(jié)能減排和可再生能源計劃得到抵消。除此之外,在都靈冬奧會的諸多環(huán)保方案中,還有一項名為“天然冷凍劑”的新方案與溫室氣體減排息息相關。該項自愿性方案由冬奧會兩大贊助商──麥當勞與可口可樂,加上聯(lián)合利華公司共同出資支持,并由環(huán)境規(guī)劃署與綠色和平組織支持。方案目標是推廣各攤位販賣點使用替代冷凍技術來冷凍食品和冷飲,以減少溫室氣體排放,保護地球氣候與臭氧層。可口可樂在運動會場設置了1000具冷飲設備,均是利用二氧化碳來當作冷卻劑,如此一來,可減少氟氯碳化物(CFC)及氟氫碳化物(HFC)等臭氧層破壞物質的使用。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署表示,如果這項技術推廣到全球規(guī)模,將可大幅降低冷飲業(yè)者所排放的溫室氣體,同時又可保障地球的臭氧保護層不被破壞。環(huán)境規(guī)劃署在洛桑體育博物館舉行的“全球體育與環(huán)境論壇”(Global Forum Sport and Environment)國際會議上公布,都靈冬奧會期間排放的溫室氣體,有70%被抵消,創(chuàng)造了冬奧會新紀錄。而隨后舉辦的2006年德國世界杯更是超額抵消了該賽事導致的溫室氣體排放,即德國世界杯通過在印度和南非的環(huán)保投資獲得“碳抵消”,減少溫室氣體排放10萬噸,而比賽期間增加排放的溫室氣體只有8千噸。
北京奧運的“碳中和”路徑
2008年北京奧運會的三大理念是“綠色奧運、人文奧運、科技奧運”,其中“綠色奧運”的口號不在局限于環(huán)保單個方面,而是從氣候變化、環(huán)境保護、世界和平、公平競爭、科技進步以及可持續(xù)性發(fā)展等方面尋找多元化的支撐點。在早些時候,北京《奧運行動規(guī)劃》就明確對奧運會進行了整體的綠色規(guī)劃。以《奧運行動規(guī)劃》為指導,北京奧組委一直在積極地采取措施以實現(xiàn)節(jié)能減排目標,控制溫室氣體排放,履行環(huán)境保護的義務,具體包括在北京奧運場館的建設中,將能耗指標要求作為工程建設的附件納入場館建設施工;廣泛采用太陽能和風能這兩種“綠色”能源為體育場館和奧運村供電;采用新型環(huán)保建材并通過廢物的循環(huán)再利用以節(jié)約能源,減少溫室氣體排放等。
然而,北京奧運會要想更好實現(xiàn)綠色奧運的目標,僅僅減少溫室氣體的排放還遠遠不夠。北京奧運會溫室氣體排放的主要來源是奧運前期場館建設以及奧運期間的交通和比賽場館的運轉,有數(shù)據(jù)統(tǒng)計,北京奧運會預計將吸引來自全球200多個國家和地區(qū)的上萬名運動員,這些運動員前往北京所乘坐的飛機將會排放大量的二氧化碳,在參加北京奧運比賽過程中,平均每位運動員將向大氣中排放約4噸的二氧化碳。
2007年10月25日,聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)對2008年北京奧運會所做的一份評估報告―《北京2008年奧運會:聯(lián)合國環(huán)境署評估報告》建議北京奧組委應該制定并實施一個“碳中和”方案,起碼抵消由于舉辦奧運會而在中國產生的所有碳排放。
2007年3月世界自然基金會(WWF)開始推動一項“奪金路,碳中和”的全球活動,號召各國運動員為自己的碳排放買單。借此契機,北京奧運會可以盡快與世界環(huán)保組織合作開展“低排放”、“碳中和”活動,鼓勵境內外參加奧運會的團體和個人,通過投資國內潛在減排項目或在自愿減排市場購買已核證的減排量達到自身的“碳中和”。把減緩氣候變化的行動和“碳中和”的理念納入本屆奧運會,將具有重要的歷史意義和現(xiàn)實意義。
我國作為一個發(fā)展中國家,暫時無需承擔強制減排義務,而本著“共同但有區(qū)別的責任”原則,我國一直在積極努力開展溫室氣體減排工作。恰逢此時,我們利用本次奧運會,在國內宣傳和實踐“碳中和”的理念,通過引入外資贊助的模式向國內具有減排潛力的項目進行投資:北京奧組委可以選擇一家具有良好信譽的國際性銀行、環(huán)保型能源企業(yè)或者是碳金融機構作為北京奧運會的碳減排信用額贊助商,由贊助商出資購買國內減排項目產生的碳減排信用額,并將這些碳減排信用額捐贈給北京奧運會以供“碳中和”之用。
采用這種全新的國際綠色體育贊助模式,可以使北京奧運會在現(xiàn)有節(jié)能減排的基礎上獲得提升;同時可以另辟蹊徑,為國內的減排項目引入資金,推動我國減排項目的發(fā)展;另外,還可以通過北京奧運會這一盛大賽事的良好宣傳和示范效應,推廣“碳中和”理念,吸引更多的投資者引入國際減排合作機制促進我國減排項目的發(fā)展;最后,“碳中和”奧運會的舉辦將讓國際社會看到我國在減緩全球氣候變化問題上所做的不懈努力,以緩解我國在后京都時代承擔溫室氣體減排義務的談判壓力,帶來名譽和利益雙贏的局面。
篇8
一、創(chuàng)新化學情境激活學生的創(chuàng)新意識
導入新課是一節(jié)課成功的重要環(huán)節(jié),導入的藝術特征是能引起學生的認知沖突,創(chuàng)設出能緊緊扣住學生心弦的化學教學情境,打破學生原有的心理平衡,激發(fā)學生的學習興趣、好奇心和求知欲;因為許多化學知識需要在一定的化學情境下,才能再現(xiàn)和探究。教學中應精心設計導入環(huán)節(jié),創(chuàng)設思維情境。激活學生的創(chuàng)新意識。喚起學生對新知識的探求欲望。教師要注意給學生留下適當?shù)南胂笥嗟兀貏e應鼓勵學生大膽猜想,以達到激活學生的創(chuàng)新意識,啟迪思維之效果。例如:在講硝酸的氧化性時,可提出:酸能跟多種金屬反應放出氫氣,但是為什么在制備氫氣和硫化氫時,卻要用鹽酸或稀硫酸,而不能應用稀硝酸?在進行硫化氫還原性教學時,啟發(fā)學生思考:硫化氫是酸性物質,為什么不用濃硫酸干燥?硫化氫和濃硫酸會發(fā)生什么類型的反應?硫化氫在反應中作氧化劑還是還原劑?通過設置問題情境,把學生探究的熱情激發(fā)出來。
二、充分挖掘學生的創(chuàng)新潛能
教師要為學生提供有益于思維發(fā)散、實現(xiàn)創(chuàng)新的學習材料,從"教知識"轉變?yōu)樘剿髦R挖掘和利用教學潛能,把枯燥的教材活性化,給學生以充分的思維空間。從而促進學生在掌握新知識的同時,實現(xiàn)能力的創(chuàng)新。例如,在對人體吸人的空氣和呼出的氣體的探究課題教學中,我設計先告知學生一些知識信息,并讓學生收集了一瓶空氣和一瓶呼出的氣體,然后將課題改為"據(jù)說人呼吸時吸收了氧氣,排出了二氧化碳,請利用這一瓶空氣和一瓶呼出的氣體,設計實驗對這一說法進行驗證"。經過小組熱烈的討論后,大家得出了以下幾種方案:
方案一:向裝空氣的瓶子里伸人燃著的木條,如木條能繼續(xù)燃燒,證明吸人的氣體中含有氧氣,從而說明人吸收了氧氣;向裝有呼出氣體的瓶子里倒人澄清石灰水,如變渾濁,證明人呼出了二氧化碳氣體。
方案二:先分別向兩瓶氣體中倒人澄清石灰水,呼出的氣體中石灰水變渾濁,而空氣中石灰水沒變渾濁,從而證明了人呼出了二氧化碳(呼出的氣體中的二氧化碳是人體排出的。因為吸人的空氣中沒有或很少量CO2再向這兩瓶氣體中分別伸人燃著的木條,裝空氣的瓶中木條能繼續(xù)燃燒,而裝有呼出氣體的瓶中木條熄滅,從而證明人呼吸是消耗了氧氣(吸人的空氣中含有的氧氣,在呼出的氣體中沒有了,從而證明氧氣被消耗)。
方案三:與方案二相反,是先向兩瓶氣體中伸人燃著的木條,然后再分別向兩瓶氣體中倒人澄清石灰水,理由同上。
學習新知識活動中要充分挖掘學生的創(chuàng)新潛能,提高學生的課堂參與能力,體現(xiàn)師生雙向的思維活動過程。在這一活動中教師應起中介作用,為學生營造一個充滿和諧氣氛的學習環(huán)境,師生合作,生生合作,讓學生成為教師思維的"同謀者",將信息加工活動由教師向學生轉移。
三、教學素材豐富多彩,激發(fā)學生的學習興趣
化學教學是學生與化學環(huán)境相互作用的過程,其結果是使學生的某些行為或行為潛力發(fā)生了比較持久的變化。化學素材的提供是開啟學生思維的前提條件,只有給學生提供具體可感的化學素材,讓學生在觀察中思考,才能讓學生在飽滿的情緒中學到化學知識,掌握化學思維方法,發(fā)展創(chuàng)新思維能力。例如例如在講氨的分子結構和性質時,通過觀察紅色噴泉的演示實驗后,使學生認識到氨跟水發(fā)生了化學反應,并在氨水中存在以下動態(tài)平衡:
NH3十H2O NH3H2O NH4+ 十OH-
運用上式的動態(tài)平衡規(guī)律,組織學生討論下列問
①氨水中存在哪些微粒?氨水跟液氨有何區(qū)別?②氨水應如何保存?為什么?③如何鑒別某一氣體是否為氨氣?④為什么可以在濃氨水中加入固體燒堿制取氨氣?⑤夏天打開濃氨水瓶子時應注意什么?通過討論,增強了氨的性質跟組成、制備、貯存、檢驗的聯(lián)系,活躍了思維,變靜態(tài)為動態(tài),同時也將知識系統(tǒng)化、網絡化,提高學生分析問題和解決問題的能力。
四、鼓勵學生創(chuàng)新求異
習題教學也是化學課堂教學的重要環(huán)節(jié),通過習題教學能實現(xiàn)知識的鞏固、技能技巧的形成和思維能力的發(fā)展。習題內容的組織要有一定的梯度,形式靈活而有趣,難度逐漸加大,不同的習題功能應有所區(qū)別,練習題的設計要新穎、靈活,既要有針對性,又要有啟發(fā)性,要充分考慮學生的智慧潛能,設計好開拓他們智力活動領域的問題。再通過合理而優(yōu)化的評價方法,建立多向交互、動態(tài)發(fā)展的評價體系,鼓勵學生求異創(chuàng)新。例如:某混合氣體可能含有H2、CO、CO2、H2O(氣)四種物質,請設計實驗:(1)只驗證混合氣體中確有氫氣,(2)要同時驗證混合氣體中即有H2又有CO。
這道題中要考慮的問題較多,H2、CO的驗證一般都是需要用到還原氧化銅的實驗裝置,通過檢驗產物中的水和二氧化碳來證明氫氣與一氧化碳的存在,但是會受到原氣體中的水和二氧化碳的干擾,所以就必須先將它們除去再進行還原氧化銅的實驗。需要注意的是不管是除去原混合氣體中的水和二氧化碳,還是檢驗產物中的水和二氧化碳,都存在先與后的問題,一個是需先除去二氧化碳再除去水,一個是需先檢驗水再檢驗二氧化碳,同時還存在尾氣處理的問題,它需要學生有較強的探究思維能力才能找到準確的路線與方案。通過這類試題的訓練,無疑將深刻的影響到他們的實際探究中去,能給他們創(chuàng)造出更多的思維訓練機會,從而提高他們的思維品質。
五、全力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力
化學學是一門以實驗為基礎的科學,因此"做"是形成創(chuàng)造力的起點,做的最高境界是創(chuàng)造。化學實驗教學中,通過實驗操作使學生手腦并用。學做結合,多動手實踐,這是培養(yǎng)創(chuàng)造能力的必經之路。例如在硫酸這節(jié)課里,我讓同學探究出區(qū)分濃硫酸和稀硫酸的方法,最少的找出了5種,最多的找出了18種。這個探究問題設計充分考慮了學生的學習水平和能力層面的差異性。在初中階段,首先要注意驗證性實驗,強化實驗基本操作的訓練.這是培養(yǎng)實驗能力的基礎。在此基礎上安排一些探索性實驗,以便加強學生實驗設計能力的培養(yǎng)。設計能力是較高層次的能力,不僅要有熟練的實驗能力,還要有較高的邏輯思維能力,開闊的視野與創(chuàng)精神,才能進行良好的設計,這是創(chuàng)造思維的集中體現(xiàn)。
六、要吸引學生的創(chuàng)新情趣
篇9
地球上的碳物質以多種形態(tài)存在于不同的碳庫中。第一種是氣態(tài)的二氧化碳。主要存在于大氣層的碳庫中。第二種是物態(tài)的有機碳。植物在光照條件下進行光合作用。第三種是物態(tài)的化石碳。石油、天然氣和煤,也稱化石能源。第四種是物態(tài)、無機的碳酸鹽礦藏。這些固體形態(tài)的碳酸鹽經淋溶作用溶解于水,進入河、湖、庫、海等水體中,成為浮游植物、水生植物的碳源,被植物所利用,轉化為有機物。上述4種碳物質的存在形態(tài),在地球上進行著不停的循環(huán)和轉化。其中,以生物圈中有機碳的代謝循環(huán)過程最為活躍,而且不消耗化石能源,而是以消耗化學能為主,而且在低溫條件下進行,反應溫和、快捷、不產生噪聲、不污染環(huán)境。植物是消耗二氧化碳的主渠道,而礦質能源的燃燒,則是二氧化碳大量釋放的主渠道,是積聚溫室氣體的主要來源。減少礦質能源的利用,并把工業(yè)的二氧化碳貯存起來,轉化為碳肥,為植物生長提供營養(yǎng)(如森林、草地、海洋施肥),增加二氧化碳的消耗,則是發(fā)展低碳經濟首先要解決的問題。
2什么是低碳經濟和低碳農業(yè)
低碳經濟是以低能耗、低物耗、低排放、低污染為特征的經濟發(fā)展模式。低碳經濟是未來人類社會經濟發(fā)展的大趨勢。低碳農業(yè),是為了應對全球氣候變化和發(fā)展低碳經濟,提出了相對于石化農業(yè)的現(xiàn)代農業(yè)經濟發(fā)展新模式,其目的是以最少的溫室氣體排放量,獲取最大的經濟效益、最好的生態(tài)效益和社會效益。低碳農業(yè)通過全新的經濟活動,實現(xiàn)能源的節(jié)約、資源的循環(huán)利用、吸納其他產業(yè)、獲取碳匯交易收入等綜合效益,把生態(tài)效益轉化為經濟效益和社會效益。
3發(fā)展低碳農業(yè)經濟的途徑
3.1低碳農業(yè)是以低能耗、低物耗、高產出為特征的農業(yè)
是以礦質能源資源的節(jié)約利用、高效利用為前提的農業(yè)發(fā)展方式首先,節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能型的農業(yè)產業(yè),是低碳農業(yè)經濟發(fā)展過程中所倡導的方法和途徑。第二,精準農業(yè)技術(包括精量播種、測土配方施肥、生物防蟲等)是低碳農業(yè)發(fā)展中所必須的技術支撐。要充分應用新技術新工藝降低農業(yè)生產成本,減少二氧化碳排放,減少礦質能源消耗,充分利用生物科技資源提高農業(yè)產品品質。第三,必須把節(jié)約能源資源貫穿于農業(yè)產業(yè)發(fā)展的全過程,包括從技術方案的選擇、設備的選型,到生產過程組織、監(jiān)控和產品采收、加工、銷售、消費等過程中。第四,特別要發(fā)展節(jié)地型、節(jié)水型農業(yè)和節(jié)糧型養(yǎng)殖業(yè),并對農業(yè)廢棄物(副產品)進行集約化、無害化處理和資源化轉化,提高生物質的利用率和效益。
3.2科學配置資源發(fā)展低碳農業(yè)
一是要節(jié)約、高效利用能源和資源,淘汰那些浪費資源、污染環(huán)境的技術措施和生產方式。二是要提高植物光合作用的效率和效益,提高吸納、消化、轉化二氧化碳的效率。三是要增加光合產物的產出和效益,從源頭上提高二氧化碳的利用率和效益。把大氣碳庫中的二氧化碳通過植物的光合作用轉化為有機物,滿足人類衣、食、住的物質需求。把大氣碳庫中的二氧化碳轉化為生物碳庫中的有機碳。
3.3遵循循環(huán)經濟減量化、再利用、再循環(huán)原則
發(fā)展低碳農業(yè)要重視構建循環(huán)農業(yè)產業(yè)鏈,強化各種原料產品深度加工和農業(yè)廢棄物的集約化處理和轉化,實現(xiàn)原料產品、副產品及廢棄物的升值和增效。在延伸產業(yè)鏈,減少廢棄物排放的同時,實現(xiàn)農業(yè)的高效益,把生態(tài)效益、經濟效益和社會效益統(tǒng)一到循環(huán)農業(yè)的發(fā)展和運營過程之中、統(tǒng)一農業(yè)發(fā)展、農村及城鎮(zhèn)消費方式的轉變過程之中。
3.4節(jié)約資源、能源發(fā)展低碳農業(yè)
一是節(jié)約耕地,發(fā)展利用非耕地資源的設施農業(yè)、立體農業(yè)、水體農業(yè),為農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和城鎮(zhèn)化發(fā)展提供土地資源的保障。二是節(jié)約化石能源,努力提高可再生能源利用率,減少二氧化碳排放。要摒棄或淘汰高能耗、高物耗和浪費淡水資源的生產方式和消費模式,實現(xiàn)節(jié)能、減排和高效益的目的。三是農業(yè)機械要遵循節(jié)約燃油、節(jié)省原材料、一機多用的原則,并向智能化方向發(fā)展,實現(xiàn)低碳高效的目標。四是選用優(yōu)質、高產、高效、節(jié)水、節(jié)能的新品種,從源頭上提高作物的光合效率和產出,節(jié)約淡水資源。五是設備、工藝的選擇必須遵循節(jié)能、節(jié)水、節(jié)電和低噪音的原則。充分利用現(xiàn)代生物技術、現(xiàn)代食品加工技術中節(jié)能型、節(jié)水型先進技術,通過整合組裝,形成系列化的、工業(yè)化的高新技術,用于低碳加工工業(yè)。
3.5保護生態(tài)環(huán)境發(fā)展低碳農業(yè)
篇10
一、明確實驗目的和步驟,克服盲目性
對剛接觸化學的學生來說,實驗是陌生的。一開始就要求學生獨立進行實驗探究,是不符合認知發(fā)展規(guī)律的。因此,組織學生實驗時,我要求學生實驗前要認真預習實驗內容,明確實驗目的、步驟,實驗過程中要仔細觀察發(fā)生的現(xiàn)象,聯(lián)想學過的知識進行分析判斷,認真做好記錄,實驗后如實寫出實驗報告。
例如,第一單元課題2“我們吸入的空氣和呼出的氣體有什么不同”是學生接觸的第一個步驟較多的實驗,感覺比較困難的是:實驗要做什么,怎樣去做,去觀察什么。我首先引導學生閱讀教材,清楚兩個問題:第一,實驗的內容是什么。第二,實驗方法和實驗方案是什么。學生明確了實驗的內容是空氣與呼出氣體的比較,具體的說是:①二氧化碳含量的比較;②氧氣含量的比較;③水蒸氣含量的比較。實驗的方法是通過對比實驗來比較。實驗方案是:二氧化碳含量的比較通過“它們分別與等量等濃度的澄清石灰水作用而變渾濁的程度”來判斷;氧氣含量的比較通過“燃著的木條在不同氣體中燃燒時間的長短”來判斷;水蒸氣含量的比較通過“玻璃片在空氣中放置和向其表面哈氣的方法”來判斷。最后我還對排水法收集氣體的基本操作進行指導。學生明確了內容,有了方法,清楚了探究步驟,避免了實驗流于形式而取得了真正實效。在這個實驗過程中,我恰當?shù)囊龑А⑴c,主體始終是學生,使學生對實驗探究程序和思維方法的認識經歷了一個漸進并成型的過程,有效克服了盲目性。
二、加強實驗過程設計,激發(fā)學生興趣
化學實驗特有的生動性,會使初學化學的初中學生很感興趣;但層次較低的感知興趣和操作興趣,再加上越來越多的驗證實驗,使學生逐漸感到枯燥乏味。我根據(jù)實驗的具體內容和目的,把過程設計的各有側重,避免機械實驗。使實驗教學與探究學習融合起來,充分發(fā)揮實驗的探究功能,不但讓學生獲得知識,學到技能,而且重視讓學生受到科學方法、科學思維的訓練,養(yǎng)成科學精神,使學生對實驗保持持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。
例如,第六單元課題2“實驗室里制取二氧化碳的研究”是綜合性比較強的探究活動,學生前面已經探究過“氧氣的實驗室制法”,對實驗操作過程和技巧有了一定基礎,這個活動探究的重點不再是制備二氧化碳,而是制取二氧化碳的反應原理和實驗裝置,要側重引導學生針對這兩個重點進行探究前的討論。在課堂中我首先向學生提出問題:你們知道生成二氧化碳的反應有哪些嗎?學生分組討論后,可以歸納出十幾個生成二氧化碳的反應,這些反應可歸為四類制取方案:①人和動植物的呼吸;②含碳物質燃燒,如木炭、蠟燭、酒精、煤等;③木炭還原氧化銅;④碳酸鈣分解。然后針對不同方案從可行性、安全性、科學性、簡約性等方面分析評價,明確利用上述反應都不能在短時間內通過簡便的操作制取純凈的二氧化碳,此時我引入用碳酸鹽與稀酸反應來制二氧化碳這一方案。方案確定后,給出以下藥品:大理石、碳酸鈉粉末、稀鹽酸、稀硫酸,學生分組進行實驗探究歸納反應情況,并從反應速率方面分析討論,得出實驗室制取二氧化碳的最佳方案。最后提供給學生教材中給出的儀器,讓學生分組討論,設計反應裝置,將每個小組的設計裝置圖進行歸納比較,得出實驗室制取二氧化碳的反應裝置,也就是“固液不加熱制取氣體”的反應裝置。
這樣的設計不再是簡單重復教材,而是對藥品選用和裝置選擇做了有效拓展歸納,豐富了實驗過程,培養(yǎng)了學生的科研方法和素養(yǎng),讓學生體會到實驗的樂趣,提升了課堂效率。 轉貼于
三、改進實驗方案,強化實驗效果
1. 將一些演示實驗改為學生實驗,培養(yǎng)學生的主動性
在教學中,應多提供機會讓學生實驗。凡是學生能做的實驗,我總是盡可能讓學生動手去做,充分調動學生的積極性;讓學生自己提出問題,進行大膽猜想、假設,然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。在實驗過程中,我主要起到引導作用,隨時引導學生規(guī)范操作,詳細說明這樣操作的道理,糾正學生不正確、不規(guī)范的操作,講解錯誤操作的后果。
例如,對鎂燃燒、硫燃燒、鋅跟稀硫酸反應、大理石跟稀鹽酸反應、酸和堿的溶液跟石蕊試液或酚酞試液的作用等比較容易操作的實驗,邊講邊指導學生實驗和觀察,并探究實驗結論,充分發(fā)揮教師的主導作用、學生的主體地位,更好地調動學生學習的積極性和主動性。變“看實驗演示”為“親自實踐”,給學生更多的實驗機會,使學生感受到成功的喜悅或在失敗中鍛煉自己,培養(yǎng)和提高了學生的動手能力和學習興趣。
2. 補充完善實驗,強化認知
對教材上的一些實驗,可以在原實驗基礎上進行補充,以增強學生對這方面知識的理解。
例如,在學習“二氧化碳的溶解性”和“二氧化碳能跟水反應”這兩點性質時,教材設計分別通過兩個不同的實驗得出結論。學生對這兩點性質不難理解,但很難把它們聯(lián)系在一起。在教學實踐中,如果在教材設計的實驗基礎上增加一個實驗步驟,即從變癟的塑料瓶中取出少量的水裝入試管中,加入紫色石蕊試液,發(fā)現(xiàn)變紅色。這樣可以說明二氧化碳氣體不但能溶于水,而且能跟水反應生成碳酸,從而把這兩點性質聯(lián)系在一起,有利于幫助學生拓展思維。
四、組織開展家庭小實驗,培養(yǎng)應用能力
家庭小實驗、小制作都有很強的趣味性和知識性,十分貼近學生的生活,適合初中學生好奇、好問、好動、好學的心理特征。我經常鼓勵學生做好這些課外小實驗、小制作,這是有效實施實驗教學的另一重要途徑。
例如,在制作“葉脈書簽”活動中,學生未等到周末回家就迫不及待地想嘗試了,他們從實驗室中領取NaOH固體,用廢舊的不銹鋼飯盒代替燒杯,用小木棍代替玻璃棒,用廢舊的牙刷代替試管刷,在校園小樹林里找到枯樹枝代替酒精燈作燃料進行加熱。實驗過程中因NaOH溶液過稀或加熱時間不足導致失敗,學生并沒有因此而放棄,經過多次探究和改進,學生終于成功地制作出“葉脈書簽”,并在同學中展示實驗成果,與同學分享成功的喜悅。這樣的活動,既訓練了學生的動手能力,培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維,大大地激發(fā)了學生學習和探索興趣;同時又讓學生在參與實驗過程中,學會變廢為寶,充分利用資源,明白了“垃圾是放錯了地方的資源”,切實體會到化學與生活的密切關系。
不少教師往往會忽略家庭小實驗的交流,常以自己的意志強加給學生。其實,如果教師能注意到家庭小實驗的交流,常會有意想不到的收獲。