單元七　生物與空氣

課題

自然界中二氧化碳與氧的平衡

課程連結

7 生物與空氣 (大氣中二氧化碳成份增加對我們的影響)

預計課堂時間

80 分鐘

引言

一般農夫都知道的事實是，一間有玻璃天花的建築物讓陽光照射入內，則建築物內的溫度較外面的高。需要較暖環境來生長的植物，可放置到這類稱為「溫室」的建築物內。由大氣中的溫室氣體產生空氣變暖的類似效果則稱為「天然溫室效應」。

某些氣體可產生溫室效應，故它們被稱為溫室氣體，二氧化碳是其中一種溫室氣體。

過去數十年，媒體經常報導全球暖化這個議題，即地球的平均溫度呈上升趨勢。科學家相信，燃燒化石燃料在過去數十年排放了大量二氧化碳到大氣中，而影響了自然界中二氧化碳的平衡。結果是，溫室效應導致大氣的空氣變暖，亦成為我們一個迫在眉睫的威脅。此探究以量度兩個密閉環境的溫度來探討大氣中溫室氣體的影響，其中一個設置內是空氣，另一個設置內主要含有二氧化碳。

核心問題

溫室氣體對大氣的空氣溫度有何顯著的影響？

學習目標

在本活動中，學生應能

  1. 認識二氧化碳是一種溫室氣體；
  2. 透過設計一項量度和比較兩個密閉環境的溫度的實驗，來掌握計劃及設計探究技能 (SP3)；
  3. 透過預備兩個設置和量度溫度來掌握量度技能 (SP1) 和進行實驗技能 (SP4)；
  4. 透過辨認在兩個不同環境的溫度趨勢，來掌握比較和分類技能 (SP2)；
  5. 透過分析所收集的數據，來掌握闡釋資料技能 (SP5)。

教案

任務 (時間) 簡短描述 物資 目標

導入
(20 分鐘)
  • 教師展示一些科學家關注溫室效應對大氣影響的剪報
  • 學生在互聯網搜尋在大氣中二氧化碳增加所帶來的影響
  • 教師啟發學生思考如何從日常的用品製做相對大量的二氧化碳，教師可提示學生汽水其實是碳酸氣 (即二氧化碳) 溶入了水的飲料
   (1) & (2)

探索
(30 分鐘)
  • 學生預備兩個密閉環境，一個含有空氣，而另一個則主要含有二氧化碳
  • 學生定時作出相關的量度
   (2) & (3)

評估
(5 分鐘)

學生分析數據來辨認和比較兩個不同環境所量度到的溫度趨勢

 (4)

延伸與解說
(10 分鐘)
  • 學生預測如果在其中一個密閉環境使用更多二氧化碳後的溫度趨勢
  • 教師解釋為何把汽水除去碳酸，來預備一個使用空氣的封密閉環境
   (5)

探索
(15 分鐘)

若時間允許，學生在以下情況重複實驗

  • 在其中一個密閉環境使用較少/較多二氧化碳來驗證他們的結論
  • 使用其他種類 / 品牌的汽水
  • 在不同溫度的另一天
   (3)

備註：

  1. 可使用可口可樂® 來製做所需的二氧化碳，因為經驗顯示可口可樂® 的效果最佳。
  2. 此實驗需要在陽光普照的日子進行。
  3. 由於二氧化碳比空氣密度大，溫度計泡應置於樽的上半部，以量度空氣的溫度。

儀器及物資：