- 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。
大气化学
AQA · GCSE · 化学 · 知识点 9
9.1
Chemistry of the atmosphere: four billion years of air
| 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。
完全燃烧(氧气充足)仅产生CO₂和水。
9.3
Checklist before you call this topic done
- 演化序列及其证据与不确定性;当今大气的组成比例。
- 基于波长的温室效应机制;四种人为成因;科学共识与数据解读。
- 每种污染物:来源、完全/不完全燃烧、影响及一种缓解措施。