二氧化碳溫室效應(yīng)的探究 

為探究CO₂溫室效應(yīng)的實驗，我們利用溫度傳感器和CO₂濃度傳感器對設(shè)計了以下實驗。

一、實驗?zāi)康?

1.掌握溫度傳感器的實時監(jiān)測功能，驗證CO₂的溫室效應(yīng)。

2.了解CO₂溫室效應(yīng)的原理。

二、實驗背景

CO₂是一種我們熟悉的溫室氣體。溫室氣體指的是大氣中能吸收地面反射的太陽輻射，并重新發(fā)射輻射的一些氣體，如水蒸氣、二氧化碳、大部分制冷劑等。它們會使地球表面變得更暖和，類似于溫室截留太陽輻射，并加熱溫室內(nèi)空氣的作用。這種溫室氣體使地球變得更溫暖的影響稱為“溫室效應(yīng)”。

三、實驗原理

CO₂是引起溫室效應(yīng)的主要氣體之一，學(xué)生從書中都了解到這樣的事實.。但對于這樣的事實卻沒有真實的體驗。如果用溫度計測定分別充有空氣和CO₂的錐形瓶在受到相同時間和強度的陽光照射下的溫度變化，會因為溫度計不夠精確以及不容易觀察而影響實驗的效果。而改用溫度傳感器，不僅能精確測定溫度變化還能通過圖像的曲線變化直觀的看出溫度的變化情況。同時利用CO₂濃度傳感器還能夠測定實驗所收集CO₂具體的濃度值，以此來比較不同濃度CO₂溫室效應(yīng)的程度是否不同。

四、實驗儀器和藥品

實驗藥品：CaCO₃固體、稀HCl溶液。

實驗儀器：采集器、軟件系統(tǒng)、溫度傳感器（2個）、鑷子、平底燒瓶、雙孔橡皮塞、長頸漏斗、玻璃導(dǎo)管、橡膠管、火柴、500mL圓底燒瓶（2只）、單孔橡皮塞（2個）、取暖器。

實驗裝置圖：

五、實驗步驟

1.將溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集器以及電腦連接好，打開軟件。

2.用CaCO₃固體和稀HCl 溶液，制取并收集一滿瓶CO₂氣體。

3.  用CO₂濃度傳感器測定剛收集的CO₂氣體濃度為99940ppm。

4.取兩個溫度傳感器。一個插在剛收集的CO₂的圓底燒瓶中，另一個插在裝有空氣的圓底燒瓶中。等兩個圓底燒瓶中氣體溫度相同時，打開取暖器對著兩個燒瓶進行加熱（模擬太陽光加熱，取暖器距離圓底燒瓶約50cm）。

5.點擊，監(jiān)測在20min內(nèi)兩個圓底燒瓶中氣體溫度的變化。溫度變化情況如圖1（其中紅色代表CO₂氣體的溫度變化）。

6.  將裝有CO₂的圓底燒瓶的溫度傳感器取出，倒置放出部分CO₂氣體，再用CO₂濃度傳感器測定濃度為53890ppm。

7.將溫度傳感器再次插緊在裝有CO₂的圓底燒瓶中，等到兩個圓底燒瓶中氣體溫度相同時用取暖器對其加熱（取暖器距離燒瓶約50cm），點擊，監(jiān)測在20min內(nèi)兩個燒瓶中氣體溫度的變化。溫度變化情況如圖2（其中紅色代表CO₂氣體的溫度變化）。

六、實驗數(shù)據(jù)

圖1：二氧化碳濃度為99940ppm時的溫室效應(yīng)（紅線代表CO_2,藍(lán)線代表空氣）

圖2：二氧化碳濃度為53890ppm時的溫室效應(yīng)（紅線代表CO_2,藍(lán)線代表空氣）

七、交流討論

1.觀察溫度變化的曲線，能說明什么問題？

2.溫度差與二氧化碳濃度有什么關(guān)系？