大气化学

9.1

Chemistry of the atmosphere: four billion years of air

早期大气源于火山活动——其中的 CO₂ 随蒸汽冷却汇入海洋；光合作用（藻类、植物）提升了氧气含量并埋藏了碳。
温室气体——CO₂ 和甲烷——捕获辐射；人类活动使其浓度升高，导致全球气候变化全球气候变化。
燃料产生的污染物——CO、SO₂、NOₓ、颗粒物——每种均有其来源、化学反应及后果。

English	中文	拼音
greenhouse gas/ˈɡriːnhaʊs ɡæs/	温室气体	wēn shì qì tǐ
photosynthesis/ˌfəʊtəʊˈsɪnθəsɪs/	光合作用	guāng hé zuò yòng
fossil fuel/ˈfɒsl ˈfjuːəl/	化石燃料	huà shí rán liào
global climate change/ˈɡləʊbl ˈklaɪmət tʃeɪndʒ/	全球气候变化	quán qiú qì hòu biàn huà
acid rain/ˈæsɪd reɪn/	酸雨	suān yǔ
incomplete combustion/ɪŋkəmˈpliːt kəmˈbʌstʃn/	不完全燃烧	bù wán quán rán shāo
particulates/pəˈtɪkjʊleɪts/	颗粒物	kē lì wù

9.1

地球大气层的演化（4.9.1.1–4.9.1.2）

教学大纲

地球大气层的演变（AQA 8462 陈述 4.9.1.1-4.9.1.2）。

描述早期大气的证据和组成。
解释海洋、碳酸盐和光合作用如何使大气演变为现今的比例。

来源：Cambridge International 教学大纲

理论：早期大气无法确切知晓——证据来自古老冰层中封存的气体以及当今其他行星的大气。强烈的火山活动释放了气体：主要是二氧化碳，伴有水蒸气、氮气以及少量甲烷和氨气——几乎没有或完全没有氧气。

水蒸气凝结形成海洋；CO₂溶解其中并固定于碳酸盐沉积物（贝壳）中。约2.7十亿年间，藻类和植物进行光合作用，吸收CO₂并释放氧气——氧气含量上升，CO₂下降；大量碳以化石燃料化石燃料s形式被埋藏。氮气化学性质不活泼，逐渐积累成为现代大气的主要成分：约占五分之四 N₂，五分之一 O₂，以及氩气和约0.04%的CO₂。

9.2

温室气体与全球气候变化（4.9.2.1–4.9.2.3）

教学大纲

温室气体和全球气候变化（AQA 8462 陈述 4.9.2.1-4.9.2.3）。

命名温室气体并从波长角度解释其机制。
将人类活动与气体水平上升联系起来，并解读给定的气候数据。
描述全球气候变化的后果及科学共识的基础。

来源：Cambridge International 教学大纲

温室气体 温室气体 —— 二氧化碳、甲烷和水蒸气 —— 吸收并重新发射温暖地球向太空辐射的部分长波红外辐射，使地表温度高于无此效应时的水平。全球气候变化假说认为，温室气体浓度升高会导致平均气温上升。

人为原因：森林砍伐（吸收CO₂减少）、燃烧化石燃料（排放更多CO₂）、牲畜/水稻种植及垃圾填埋场（产生甲烷）。课程大纲中讨论的后果包括：冰川融化、海平面上升、降雨模式改变及极端天气事件增多。科学共识建立在同行评审证据之上——需根据给定数据解读随时间变化的温度、CO₂和甲烷含量。

9.3

大气污染物及其来源（4.9.3.1–4.9.3.2）

教学大纲

大气污染物及其来源（AQA 8462 陈述 4.9.3）。

将完全燃烧和不完全燃烧与产物 CO2、水、CO 及颗粒物联系起来，并说明其影响。
解释二氧化硫和氮氧化物的形成及其影响，包括酸雨及其减少措施。

来源：Cambridge International 教学大纲

燃料燃烧会释放：

一氧化碳 (CO) —— 氧气不足时发生不完全燃烧不完全燃烧产生的有毒气体；会与血红蛋白结合，降低氧气输送能力；
碳颗粒物（烟尘）—— 同样源于不完全燃烧；会加剧呼吸系统疾病并导致全球变暗现象；
二氧化硫 (SO₂) 和 氮氧化物 (NOₓ) —— 源自燃料杂质或发动机高温下氮气的反应；会导致酸雨酸雨（破坏树木、湖泊和建筑物）——可通过碱液（如氧化钙）中和从烟道气中去除；
NOₓ 也会在发动机高温下由N₂ + O₂生成，并参与光化学烟雾的形成。