【摘要】本文通过实验制备收集二氧化碳（CO2）气体，验证了CO2与温室效应的关系。检测室内、户外不同场所及汽车相关场所CO2的浓度，分析出CO2 的浓度与场所面积大小、动植物的存在、人的数量和活动、通风情况等因素有关，汽车尾气是日常生活中最常见、最主要的CO2排放源。开展温室效应小调查，得出人们对温室效应有一些了解和减缓的意愿，但是在知识和行为上都还需要努力。
在课堂上学习了地球环境的内容后，我不禁对未来地球的生存环境担忧起来，对二氧化碳与温室效应的问题也产生了极大的兴趣。通过查阅资料，我了解到二氧化碳（CO2），是一种无色无臭、不可燃的气体，它是空气的组成成分之一，具有参与植物光合作用、调节人体呼吸和维持酸碱平衡等功能，自然空气中CO2的浓度是0.04%（400 ppm）。
大气中的CO2、甲烷、臭氧、氧化亚氮、氯氟烃以及水汽等气体既能吸收来自太空的长波辐射，又能拦截地表向外放出的长波辐射，从而使大气下层和地表温度升高，犹如栽培农作物的温室，这就是“温室效应”，这些气体也被称为“温室气体”，CO2占温室气体的三分之二。
适当的温室效应能保证地球上气温恒定，维持动植物生存。CO2作为最重要的温室气体，主要来自工业生产中煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧，其次是动植物呼吸作用排放。当CO2排放增多时，地球向外层空间传播的热量就会减少，气温就会升高，这样会产生一系列环境问题，如全球变暖、冰川融化、海平面上升、土地沙漠化、自然灾害增多、物种灭绝等。
不仅如此，当CO2浓度过高时，对我们人类的身体健康也非常不利。作为室内空气质量的评价指标，当CO2浓度超过0.1%（1000 ppm）时，就表示室内空气质量较差，我们容易出现犯困、头痛、反应迟钝、注意力不集中等，造成学习和工作效率降低，甚至会使免疫力下降，导致呼吸系统、心血管系统疾病等。
既然CO2与我们的生活息息相关，那什么地方、什么时候，或是什么情况下，CO2浓度比较高呢？我们身边的人了解CO2浓度过高带来的影响吗？清楚怎么去降低它的排放吗？因此，我计划检测我们周围生活环境中CO2的浓度，同时了解人们对CO2与温室效应的知晓情况。
查阅法、实验法、检测法、调查法
（一）CO2与温度关系的实验
1. 实验材料：锥形瓶2个，安全漏斗1个，双孔橡胶塞1个，乳胶管1条，直角玻璃导管长、短各1支，毛玻璃片1片，相同的温度计2支、小碗2个，小勺1把，钻孔的厚纸板2个，电子秤1台，小苏打、白醋、火柴棒若干。
2.实验原理：小苏打是碳酸氢钠，白醋中含有醋酸，碳酸氢钠与醋酸发生复分解反应，生成醋酸钠与碳酸，而碳酸不稳定会继续分解为CO2和水。CO2比空气重，因此可以用向上排空气法收集。CO2是不可燃气体，可以使燃烧的火柴棒熄灭。大量的CO2存在可以使温度升高。
（1）CO2气体的制备与验证
第一步：如下图组装成CO2制取装置，注意短导管安装在发生反应的锥形瓶这边，长导管放入集气的锥形瓶底部（考虑后续实验用到的温度计的长度，用锥形瓶比较牢固，因此没用专门的集气瓶）。
第二步：将一些小苏打放入锥形瓶，盖好插着安全漏斗和直角玻璃导管的橡胶塞，从漏斗倒入适量白醋，观察现象。
第三步：将点燃的火柴棒放到集气的锥形瓶口，观察现象。
②实验结果：白醋与小苏打接触后，产生大量气泡。集气的锥形瓶那边肉眼看不到变化，但是甁口放一支燃烧的火柴棒，火柴棒熄灭。
第一步：按1：3比例，称量10克小苏打放进锥形瓶，倒入30克白醋后，迅速盖上插有温度计的厚纸板（集气瓶打开后气体容易泄露，因此直接用发生反应的锥形瓶进行测温）。
第二步：将插在生成CO2锥形瓶中的温度计和单独悬挂在大气中的温度计同时放置在太阳光下，记录2支温度计的数值变化。
从表1可以看出，我和妹妹居住的童房一觉起来呼出的CO2浓度达到2782 ppm，爸爸妈妈房间的CO2浓度达到1162 ppm，都超过了0.1%，说明空气质量较差；相比起来，我和妹妹房间面积小，CO2浓度最高；虽然次卧和我们的房间面积差不多，但当天没有住人，因此CO2浓度不算高。其余各个房间CO2浓度都没有超标。
不管是哪个房间，在打开家里全部门窗（除大门外）通风10分钟后，CO2浓度迅速降低，通风30分钟后，CO2浓度持续降到和自然界差不多的400多。晚上，家里没人、关闭门窗后，各个房间的CO2浓度又逐渐上升。在比较密闭的卫生间洗澡一会儿，CO2浓度很快超标，产生的水汽也让湿度也达到99%RH的上限。
（2）室内不同公共场所CO2浓度检测
从表2可以看出，上午的图书馆、下班前的办公室，兴趣班教室、晚上的儿童理发店等公共场所CO2浓度均高于1000 ppm。CO2浓度与室内面积、人员数量、通风情况有关，面积较小、人数较多、长时间不通风的场所CO2浓度容易超标。
室内游泳池CO2浓度平均值约1300 ppm，温度约30℃，湿度99%RH达到最高值，让人闷热难耐，我想除了是CO2，大量水蒸气也是高温高湿的主要原因。
电影院、量贩KTV包厢里CO2浓度随着人数的增多和时间的推移逐渐升高。我和妹妹在电影院看时长1小时27分钟的《神偷奶爸4》，CO2浓度从放映前463 ppm升高到散场前的892 ppm，马上快要翻倍了，我想如果电影时间再长一些，应该是会超标的。
妈妈和朋友们去量贩KTV包厢唱歌，CO2浓度从唱歌前的638 ppm一直飙升到4小时后的2583 ppm，翻了4倍多，严重超标。早去的2个人进入包厢后开了空调，室温下降比较快；等唱歌1个半小时后，又分别来了2个阿姨，CO2排放增多，温度跟着从最低21.9℃升到27.5℃，见图2。湿度从71%RH一直升到80%RH，这应该跟她们唱歌呼出过多的水蒸气有关吧，见图3。
花店里CO2浓度上午高于晚上，我推测是因为绿叶和花朵晚上进行呼吸作用，释放出CO2，这样第二天上午CO2浓度较高；而白天吸收CO2进行光合作用，到了晚上CO2浓度就会降低了。
水族馆里的同一时间，当检测仪从水草缸旁移到鱼缸旁时，CO2浓度一下子从985 ppm变到1044 ppm。我认为两个位置的CO2浓度的确不同，水草的光合作用消耗空气中的CO2，释放出氧气，鱼缸里的氧气泵则是增加水中的氧气含量，同时将CO2排到空气中。
烧烤店的电烤架在烧烤时不直接产生CO2，户外通风处的炭火烤架在烧烤时产成的CO2被空气稀释了，因此浓度没有超标，但是50℃的高温和46%RH的低湿度让人很不舒适。
（3）户外不同公共场所CO2浓度检测
从表3可以看出，不论是早晨或晚上的广场塘河边、绿化带，还是装满或清空后的小区分类垃圾桶附近，正常情况下户外CO2浓度几乎恒定在400~500 ppm，这就是大气的流动和净化能力。
（4）汽车相关场所CO2浓度检测
从表4可以看出，汽车全天静止不运行的情况下，早、中、晚车内CO2浓度变化不大。汽车发动后打开空调，密闭的车内短时间CO2浓度和温度都会降低，但是降不到户外空气流通的水平，我推测长时间密闭并且车内有人的情况下，CO2浓度和温度还会升高。
汽车发动无论10分钟或者20分钟，尾气口的CO2浓度都高达9999 ppm，同时温度和湿度都非常高。这是我测过最高的CO2浓度了，汽车尾气应该是我周围生活中最大的CO2排放源吧。有资料显示，CO2排放量达到尾气排放总量的95%。
此外，商场内的地下停车场车流量大，开进开出很频繁，因此CO2浓度很容易超标。
（1）参加调查的主要是12~64岁的过路人，其中18~40岁的占46%，小于12岁和65岁以上的很少，他们对温室效应几乎没有听过，拒绝调查。
5.结果分析：我周围的人们对CO2和温室效应的关系了解的还是比较多的，大多数人都认为CO2排放的主要危害是全球变暖，也很认同步行、骑车、公交等低碳出行方式。空调调到26℃及以上有助于节能减排，但是有将近一半的人空调一般调到26℃以下，大家都愿意为减缓温室效应行动起来，但是认识和行动都还不够。
1.CO2 是一种无色无臭的气体，比空气重，可以制备和收集。CO2可以让火熄灭，CO2灭火器正是应用了这个原理。
2.CO2 是最主要的温室气体，它吸收热量的同时阻止热量散去，形成“温室”，使温度升高。
3.CO2 无处不在，室内CO2 的浓度与面积大小、动植物的存在、人的数量和活动、通风情况等因素有关，在通风良好的情况下，CO2 可以迅速散去。一般情况下，室外CO2 的浓度保持恒定。
4.在我们日常生活中，汽车尾气应该是最常见、最主要的CO2排放源，是形成温室效应的一个重要原因。
5.除了儿童和老年人外，多数人对温室效应有一些了解，大家都愿意为低碳生活行动起来，但是知识和行为都还跟不上，还需要多些宣传和学习。
1.科学研究需要充足的准备和严谨的实验过程。实验前我查阅了CO2的特性和温室效应的知识，它容易制备，收集却比较难，一不小心就漏光了，影响与空气的温度对比实验。
2.科学研究需要坚持到底的决心和勇气。我在检测场所CO2浓度的时候，不停地思考选场所，后来检测场所越来越多，虽然很辛苦，但是为了检测更全面，我还是坚持多跑几个地方。我在做温室效应小调查的时候，开不了口让路人帮忙，后来我知道害羞是没用的，为了调查成功一定要勇敢。
3.科学无处不在，看似平常的物体或者不起眼的小事，可能对我们生活有很大的影响，比如调高空调温度、公共交通出行都能节能减排。我们改变了生活习惯，甚至可以改变世界。