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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
考点一、自然界中的氧循环
氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。
典例1：（2023八下·富阳期末）如图所示是氧循环示意图，图中箭头表示氧的流动方向，请根据图回答：
（1）写出使大气中氧含量增加的生物生理活动作用的文字表达式　 　。该过程所产生的氧气高于植物自身　 　所消耗的氧气。
（2）A过程主要有　 　。
①生物的呼吸作用 ②各种燃烧现象 ③微生物的氧化分解
（3）在我国北方的冬天，许多树的叶子都掉光了，光合作用的能力大大下降，但是北方人并不会感到缺氧，这是因为　 　。
【答案】（1）二氧化碳＋水 有机物＋氧气；呼吸作用
（2）①②③
（3）因为氧循环是全球性的，南方温暖环境下，植物进行光合作用制造氧气，通过大气流动进入北方，所以北方的人不会感到缺氧
【解析】呼吸作用的表达式：有机物+氧气 酶 二氧化碳+水+能量
【解答】（1） 使大气中氧含量增加的生物生理活动是光合作用，文字表达式为：二氧化碳＋水 有机物＋氧气；呼吸作用；
呼吸作用会消耗氧气，因此想要释放出氧气，则光合作用产生的氧气要高于植物自身呼吸作用消耗的氧气
（2）A过程是将氧气转化成二氧化碳，①呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳，①正确
②燃烧需要消耗氧气，如果是含碳的可燃物燃烧就会产生二氧化碳，②正确
③微生物的氧化分解实质为微生物的呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳，③正确
故选 ①②③
（3）对流层会发生对流运动，所以氧循环是全球性的，南方温暖环境下，植物进行光合作用制造氧气，通过大气流动进入北方，所以北方的人不会感到缺氧
故答案为：（1）二氧化碳＋水 有机物＋氧气呼吸作用 （2） ①②③
（3）因为氧循环是全球性的，南方温暖环境下，植物进行光合作用制造氧气，通过大气流动进入北方，所以北方的人不会感到缺氧
变式1：氧气广泛存在于自然界中，并不断循环转化。请回答以下问题。
（1）PM2.5是用来监测空气中 　 　的含量(填序号)。
①二氧化碳 ②一氧化碳 ③二氧化硫 ④可吸入颗粒物
（2）铁生锈、动植物的呼吸　 　(填“是”或“不是")缓慢氧化。
（3）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如控制温度在-183℃时，可将空气中的氮气(N2)与氧气(O2)分离。工业上分离液态空气制氧气的过程属于　 　 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】（1）④ （2）是 （3）物理
【解析】 (1) 根据PM2.5是用来监测空气中可吸入颗粒物的含量进行解答；
(2) 根据铁生锈、动植物的呼吸是缓慢氧化进行解答；
(3) 氨气和氢气的沸点以及工业上分离液态空气制氧气中没有新物质生成进行解答。
【解答】(1)PM2.5是用来监测空气中可吸入颗粒物的含量，故选④；
(2)铁生锈、动植物的呼吸是缓慢氧化。
(3) 氨气和氢气的沸点分别为-33.35℃和-252℃，所以要将产物氨气（NH3）与N2、氢气（H2）分离开来，最适宜的温度应该控制在-33.35℃；工业上分离液态空气制氧气中没有新物质生成，属于物理变化。
变式2：如图所示是自然界中的氧循环，请认真观察并根据图示回答有关问题。
（1）图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是　 　，空气的主要成分中没有参与图中循环的气体有　 　。
（2）在维持自然界的氧平衡的途径中，植物利用　 　作用吸收二氧化碳，产生氧气。
（3）下列说法中正确的有 。
A．空气中的氧气含量永远不变 B．空气中的氧气处于动态平衡
C．空气中氧气的浓度越高越好 D．氧在自然界中既有单质，又有化合物
【答案】（1）二氧化碳；氮气 （2）光合 （3）B；D
【解析】 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；绿色植物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；
【解答】（1）氧化物是指只有两种元素，其中一种是氧元素的化合物；所以氧循环涉及的物质中属于氧化物的是二氧化碳，空气的主要成分是氮气和氧气，氮气占了78%，氧气占了21%，所以空气的主要成分中没有参与图中循环的气体是氮气；
（2）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；所以植物利用光合作用吸收二氧化碳，产生氧气；
（3）空气中氧气是处于动态平衡中，而不是一成不变的，空气中氧气的含量并不是越多越好的，氧在自然界中既有单质，如氧气，又有化合物，如水，所以正确的是BD.
故答案为：（1）二氧化碳、氮气（2） 光合 （3） B D
变式3：（2023八下·滨江期末）某科学小组为探究绿色植物在维持碳——氧平衡中的作用，设计了如图一所示的密闭透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响)：将图一装置放在室外培养24小时，连接氧气检测仪，测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答：
（1）分析图一和图二可知：随着时间推移，红墨水滴的位置在一天中　 　时移动到最右端(填数字)；判断该植物在24小时后积累了有机物，依据是曲线中A点低于　 　点(填图中字母)；
（2）请写出在图二AF段中，该植物一直进行的生理活动是　 　(选填“光合作用”或“呼吸作用”)；
（3）若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分，则对该绿色植物进行的处理是　 　。
【答案】（1）18；F （2）呼吸作用
（3）将一个叶片割断主叶脉，导管被切断，这样叶片前部分就得不到从根运输来的水分，叶片后部分就能得到水分。因此，叶片前后两部分就形成以水为唯一变量的对照实验
【解析】光合作用是指植物利用二氧化碳和水，在叶绿体中制造有机物并释放出氧气；呼吸作用是指有机物在细胞中消耗氧气，产生二氧化碳和水并释放出大量的能量；
【解答】（1）当光合作用强度大于呼吸通强度时，红墨水滴会向右移动，所以分析图一和图二可知：随着时间推移，红墨水滴的位置在一天中18时移动到最右端，因为此时装置中的而氧气浓度最大；24小时后积累了有机物，是因为F点比A点的氧气含量高，说明有机物的制造量大于有机物的消耗量；
（2）呼吸作用无时无刻不在进行，光合作用只有在光照的条件下才进行，所以请写出在图二AF段中，该植物一直进行的生理活动是呼吸作用；
（3）将一个叶片割断主叶脉，导管被切断，这样叶片前部分就得不到从根运输来的水分，叶片后部分就能得到水分。因此，叶片前后两部分就形成以水为唯一变量的对照实验；
故答案为：（1）18，F（2）呼吸作用（3） 将一个叶片割断主叶脉，导管被切断，这样叶片前部分就得不到从根运输来的水分，叶片后部分就能得到水分。因此，叶片前后两部分就形成以水为唯一变量的对照实验
考点二、自然界中的碳循环
碳循环：①CO2光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2
②CO2光合作用→有机物→动物呼吸作用―→体内氧化→CO2
③CO2光合作用→有机物→动植物残体→微生物的分解作用→CO2
④CO2光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→CO2
典例1：（2023八下·拱墅期末）“碳达峰”、“碳中和”首次被写入政府工作报告。下图是碳循环的部分过程，下列说法正确的是（　　）
A．自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物
B．在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的呼吸作用
C．工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程不会打破碳循环的平衡
D．自然界中的碳循环与氧循环是相互独立、互不影响的
【答案】A
【解析】 氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递，又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水，并释放出其中储存的能量。
【解答】A. 自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物 ，A正确；
B. 在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的光合作用，B错误；
C. 工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程会打破碳循环的平衡，C错误；
D. 自然界中的碳循环与氧循环是相互依存、相互影响的，D错误；
变式1：（2023八下·路桥期末）如图是自然界中一个简单的碳循环过程。下列分析不正确的是（　　）
A．草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳
B．草的光合作用合成了有机物为牛生存提供了物质基础
C．牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中
D．牛与草只参与了自然界的碳循环，未参与氧循环
【答案】D
【解析】在自然界，任何生物群落都不是孤立存在的，它们总是相互联系，相互作用着，共同形成一种统一的整体，这样的整体就是生态系统。其中环境是非生物条件，生物部分包括植物、动物、细菌真菌等，植物是生产者，能进行光合作用制造有机物。动物是消费者，不能进行光合作用自己制造有机物，它们直接或间接以植物为食。动物植物死后的遗体遗物被细菌、真菌分解成二氧化碳和水、无机盐等，二氧化碳、水、无机盐又被植物体利用。它们是生态系统的生物部分。植物和动物之间通过吃与被吃的关系形成食物链和食物网，进行物质和能量的循环和流动。
【解答】A.植物在进行光合作用的时候，将空气中的二氧化碳转化为氧气，所以草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳，故A正确，但不符合题意；
B.草进行光合作用，将无机物合成为有机物，为牛生存提供了物质基础，故B正确，但不符合题意；
C.动物进行呼吸作用的时候，分解有机物，呼出二氧化碳，所以牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中，故C正确，但不符合题意；
D.牛与草的光合作用和呼吸作用都用到了氧气和二氧化碳，既参加了自然界的碳循环，又参与了氧循环，故D错误，符合题意。
变式2：（2023八下·仙居期末）“碳中和”是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图，图中箭头表示碳的流动方向，请回答：
（1）“碳中和”中的碳主要指的是　 　。
（2）⑤的过程属于　 　（生理活动），其文字表达式为　 　。
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母）。
A．变化观：每个人都在参与碳循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒
C．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】（1）二氧化碳
（2）光合作用；二氧化碳+水 有机物+氧气
（3）A；B；C；D
【解析】 碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环。地球上所有的生物共有一个家，这就是生物圈。生物在生物圈中生存、繁衍，生物所需的物质（如水）和碳、氢、氧、氮等元素，在生态系统中不是单向传递，而是被反复利用的，我们称之为物质循环。
【解答】（1）“碳中和”中的碳主要指的是二氧化碳；
（2）植物光合作用，利用二氧化碳和水产生氧气和有机物； ⑤的过程属于光合作用，其文字表达式为 二氧化碳+水 有机物+氧气 ；
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是 A B C D ；
变式3：如图表示自然界中的碳循环，请分析回答：
（1）从图中可以看出，　 　是碳循环的重要纽带，因为它能将大气中的二氧化碳转化为　 　，进而通过多条途径进行碳循环。
（2）动植物遗体和排出物中含有的碳可通过④所示途径继续参与碳循环，主要是由于　 　的分解作用。
（3）如果过度利用煤、石油等燃料，就会大大增加自然界中的　 　排放量，进而加剧温室效应。
【答案】（1）绿色植物；有机物（2）微生物（3）二氧化碳
【解析】 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；生物利用氧气和有机物，在活细胞，分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用；二氧化碳增加的途径有生物的呼吸作用，微生物的分解，化石燃料的燃烧；二氧化碳减少的主要途径有绿色植物的光合作用；
【解答】（1） 绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放氧气的过程，叫做光合作用；所以从图中可以看出绿色植物是碳循环的重要纽带，因为它能将大气中的二氧化碳转化为有机物，进而通过多条途径进行碳循环。
（2）动植物遗体和排出物中的有机物可以通过微生物的分解变成无机盐；
（3）煤、石油等燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳气体，所以会加剧温室效应；
故答案为：（1）绿色植物、有机物（2） 微生物 （3） 二氧化碳
考点三、二氧化碳对环境的影响
(1)温室效应：大气中的CO2气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖。适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存。
(2)其他能产生温室效应的气体有：水蒸气(H2O)、臭氧(O3)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等。
(3)温室效应加剧的危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。
(4)缓解措施：①减少CO2的排放，如减少使用__煤、石油、天然气__等化石燃料的燃烧，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；②增加CO2的消耗，如大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
典例1：某同学设计实验验证二氧化碳的温室效应。
（1）该实验需将图示装置置于　 　(填“阳光下”或“黑暗中”)。
（2）红墨水的作用是　 　。
（3）A和B中的气体分别为　 　(填序号)。
①二氧化碳和二氧化碳 ②二氧化碳和空气 ③空气和空气
（4）根据实验设计，预计出现的现象是　 　。
【答案】（1）阳光下
（2）通过观察红墨水的移动方向来比较A、B装置温度的高低
（3）②
（4）红墨水向右移动
【解析】温室效应，又称“花房效应”，是大气效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。
【解答】（1）实验验证二氧化碳的温室效应，所以应该讲二氧化碳放在阳光下，这样红墨水的移动情况更明显；
（2）红墨水的作用是通过观察红墨水的移动方向来比较A、B装置温度的高低，体现了转化法的思想；
（3）实验验证二氧化碳的温室效应，所以一组为二氧化碳，一组为空气，形成对照，所以选②；
（4）二氧化碳吸收更多的太阳光，所以温度高，所以A中温度高，气体膨胀，B中温度相对较低，因此预测红墨水向右移动；
故答案为：（1） 阳光下 （2） 通过观察红墨水的移动方向来比较A、B装置温度的高低 （3） ② （4） 红墨水向右移动
变式1：（2023八下·杭州月考）大气中二氧化碳含量的增多，会产生“温室效应”，使地球变暖。为了控制大气中二氧化碳含量的增加，下列措施不可行的是（　　）
A．保护现有森林
B．用澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳
C．开展国际合作，减少二氧化碳的排放
D．大力植树造林
【答案】B
【解析】自然界产生二氧化碳的途径有：煤、石油、天然气等的燃烧，生物的呼吸作用，微生物的分解作用；吸收二氧化碳的主要途径是绿色植物的光合作用。要控制大气中二氧化碳含量的增加，可以减少二氧化碳的产生，增加二氧化碳的吸收。
【解答】A.森林通过光合作用吸收二氧化碳，A可行；
B.用澄清石灰水吸收空气中二氧化碳，用于实验室，对大气中的二氧化碳含量可忽略不计，B不可行；
C.开展国际合作，减少二氧化碳的排放，C可行；
D.植树造林可增加光合作用吸收二氧化碳，D可行；
变式2：大气中二氧化碳含量增加会引起温室效应，下列关于大气中二氧化碳主要来源的说法中，最合理的一种是(　　)
A．完全来源于煤的燃烧
B．全球人口增多后呼出的二氧化碳
C．植物呼吸作用的结果
D．含碳燃料的大量使用
【答案】D
【解析】在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，地层中经过千百万年积存的、已经脱离碳循环的碳元素，在很短的时间内释放了出来。这就打破了生物圈中碳循环的平衡，使大气中二氧化碳的含量迅速增加，进而导致气温上升，引起“温室效应”。
A煤燃烧会消耗氧气产生二氧化碳，但是二氧化碳的含量不仅仅来源于煤燃烧；
B人呼吸会消耗氧气产生二氧化碳，但是温室效应的产生不是由于动物的呼吸造成的；
C植物的呼吸会产生二氧化碳，同时植物的光合作用会消耗二氧化碳，不是植物的呼吸造成温室效应；
D自然界中大量使用燃烧煤、石油和天然气，碳循环的碳元素脱离，短时间内释放出来，就使二氧化碳急剧增加，产生温室效应。
变式3：我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”，它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物，燃烧后仅会产生二氧化碳和水，是清洁能源。和石油、煤炭一样，“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点，合理的是（　　）
A．大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B．海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C．大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气
D．“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源，且和石油、煤炭一样都是清洁能源
【答案】B
【解析】 温室效应，又称“花房效应”，是大气效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。
【解答】A.材料中显示甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍，所以大量使用“可燃冰”会造成温室效应，A错误；
B. 材料中显示甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍，海底甲烷逸漏会加剧温室效应 ，B正确；
C.大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中利用了二氧化碳，C错误；
D.可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源，属于清洁能源，但是石油。煤炭不属于清洁能源，D错误；故答案为：B.
1．（2023八下·上虞期末）自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是（　　）
A．植物呼吸作用放出氧气
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
【答案】D
【解析】绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；人和动植物的呼吸、化石燃料的燃烧等消耗氧气，产生二氧化碳。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的氧—碳平衡。
【解答】A.光合作用放出氧气，A错误；
B.氧气通过呼吸、燃烧等参与氧循环，B错误；
C.植物光合作用吸收大气中部分CO2，C错误；
D.碳、氧循环失衡会使“温室效应”加剧等，导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果，D正确；
故答案为：D
2．（2023八下·新昌期末）一个封闭透明的生态瓶放在有光的地方，3天后小鱼仍能正常生活。关于生态瓶中的碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（　　）
A．氧气的来源是水草的光合作用
B．二氧化碳的来源是水草的呼吸作用
C．氧气的来源是微生物的氧化分解
D．二氧化碳的来源是小鱼的呼吸作用
【答案】C
【解析】呼吸作用：。
光合作用：。
【解答】该生态瓶中的水草通过光合作用为小鱼提供氧气，小鱼和水草的呼吸作用为水草的光合作用提供二氧化碳，实现碳氧循环。故答案C不符合题意。
3．（2021八下·下城期末）氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。分析两种循环，其中错误的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．通过减少化石燃料的使用可控制二氧化碳的排放量
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】B
【解析】氧元素在自然界的循环状态。动植物的呼吸作用及人类活动中的燃烧都需要消耗氧气，产生二氧化碳。但植物的光合作用却大量吸收二氧化碳，释放氧气，如此构成了生物圈的氧循环（氧循环和碳循环是相互联系的）。碳循环，是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换，并随地球的运动循环不止的现象。
A、碳循环和氧循环是CO2和O2的转换过程，均发生了化学反应；故A正确；
B、氧气可以通过呼吸作用参与碳循环；故B错误；
C、二氧化碳的主要排放量是来化石燃料的燃烧，减少化石燃料的燃烧可以有效的减少二氧化碳的排放量；故C正确；
D、大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定，主要是通过碳循环和氧循环来完成；故D正确；
4．从物质循环的观点看，人体中的碳元素，究其根源是来自(　　)
A．非生物界中循环的碳 B．大气中二氧化碳中的碳
C．食物中有机物里的碳 D．燃料中的碳
【答案】B
【解析】人体中的元素大多来自于食物，食物中含有大量人体所需要的元素，比如碳元素。
【解答】食物中的碳从表面上看是来自于植物进行光合作用产生的有机物中的，那有机物中的碳其实来源于光合作用的原料二氧化碳，B符合题意。
5．（2022八下·杭州月考）如图是硫元素在自然界中的循环图。下列有关说法不正确的是(　　)
A．大量使用化石燃料是形成酸雨的原因之一
B．循环过程中硫元素的化合价既有升高也有降低
C．除去化石燃料中的硫能减少SO2对大气的污染
D．酸雨的形成只与SO2的大量排放有关
【答案】D
【解析】酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水，主要是人为的向大气中排放大量酸性物质所造成的。
【解答】A.大量使用化石燃料，化石燃料燃烧会产生二氧化硫等污染物，形成酸雨，不符合题意；
B.由图可知，硫可反应生成二氧化硫、硫化氢等，单质硫中硫元素的化合价为0，二氧化硫中硫元素的化合价为+4价，硫化氢中硫元素的化合价为-2价，故循环过程中硫元素的化合价既有升高也有降低，不符合题意；
C.除去化石燃料中的硫，可以减少二氧化硫的排放，减少污染，不符合题意；
D.二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，也可导致酸雨的发生，符合题意。
6．（2023八下·金东期末）为应对全球气候变化，我国提出在2060年前实现”碳中和”，彰显了大国担当。”碳中和”是指通过多种途径、采取各种措施使排放的二氧化碳和消耗的二氧化碳总量相等。
（1）向生物圈排放二氧化碳的途径有动植物的　 　作用、微生物对动植物遗体和排泄物的分解作用以及化石燃料的燃烧：
（2）大气中二氧化碳的消耗只能依靠植物的光合作用。绿色植物能够通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的　 　，并释放氧气到大气中。
【答案】（1）呼吸（2）有机物
【解析】植物细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。微生物的分解作用通常是指细菌、真菌等生物把有机物逐步降解的过程，最终生成无机物返回无机环境的过程。绿色植物能够通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并释放氧气到大气中。
【解答】（1）排放二氧化碳的途径主要有动植物的呼吸作用、微生物对动植物遗体和排泄物的分解作用以及化石燃料的燃烧：
（2）植物光合作用是指利用二氧化碳和水在光照条件下在叶绿体内转化成有机物和氧气，同时将太阳能转化成化学能储存在有机物中。
7．（2021八下·诸暨期中）研究自然界碳元素的循环，有利于解决全球变暖问题。如图为大自然中碳循环的局部示意图。
（1）为了解决全球变暖问题，提倡低碳生活，其中“碳”的含义是 （填字母序号）。
A．自然界中的碳元素 B．生活用品中的碳单质 C．大气中的二氧化碳
（2）二氧化碳是参与碳循环的主要物质，固态的二氧化碳叫做　 　，常用于人工降雨。
（3）图中，向大气中释放二氧化碳的途径是　 　（填数字序号）。
【答案】（1）C （2）干冰 （3）①②④⑥
【解析】低碳生活，减少二氧化碳排放，二氧化碳持续增多导致全球温室效应，不利于地球环境的发展。
【解答】（1）为了解决全球变暖问题，提倡低碳生活，其中“碳”的含义是大气中的二氧化碳。
（2）二氧化碳的固体叫干冰，干冰可以进行人工降雨，也可以做制冷剂。
（3）化石燃料燃烧产生二氧化碳；植物进行呼吸作用放出二氧化碳，吸入氧气；植物光合作用释放氧气，吸收二氧化碳；海水吸收二氧化碳，产生碳酸；鱼通过呼吸作用释放二氧化碳，吸入氧气，因此图中，向大气中释放二氧化碳的途径是①②④⑥。
8．（2023八下·滨江期末）在杭州亚运村西北侧的“世纪变”，成立了全省首个“电力能源碳中和技术示范基地”。这座变电站获得了权威机构颁发的《碳中和证书》，节能减碳成效已经获得认可，以上措施可缓解的环境问题是　 　。如图甲是小滨验证该问题的实验装置，在　 　(填“阳光”或“黑暗”)下一段时间后，可观察到水柱向　 　(填“左”或“右”)移动。此外，根据研究发现海洋吸收二氧化碳有三种方式(图乙)。
⑴自然溶解：大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是　 　季。
⑵植物固碳：近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳，最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是　 　。
⑶碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳，其中95%为碳酸钙，则该地贝壳堤固定了　 　亿吨碳元素？
【答案】温室效应；阳光；左；冬；海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长；0.456亿
【解析】 温室效应，又称“花房效应”，是大气效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，其引发了一系列问题已引起了世界各国的关注。
【解答】这座变电站获得了权威机构颁发的《碳中和证书》，节能减碳成效已经获得认可，以上措施可缓解的环境问题是温室效应。如图甲是小滨验证该问题的实验装置，在阳光下一段时间后，二氧化碳具有更好的保温效果，所以装二氧化碳的瓶子中温度高，气体膨胀，可观察到水柱向左移动。
（1） 海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。
（2）海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，制造的有机物无法维持生长；
（3）mc=m贝×95%×（40/100)= 4亿吨×0.95×0.4=1.52亿吨；
故答案为：温室效应、阳光、左、冬、海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长、1.52亿；
9．（2022八下·金东期末）如图，把一盆番茄植株放在钟罩内，再把含放射性碳的二氧化碳依图中导管所示输入罩内，1天后把进气阀关闭。然后把番茄植株移出，洗去土壤，用仪器记下根系的放射性碳的剂量。再把这些根烘干，切成小块，放到养着饥饿金鱼的不带放射性物质的金鱼缸内，4天后，把金鱼从缸中取出，经检测发现鱼组织内放射性碳超过正常水平。请回答：
（1）该实验主要研究生态系统的 ；
A．氧循环 B．碳循环 C．氮循环 D．水循环
（2）设置该实验的对照实验，正确措施应是 ；
A．把番茄换成天竺葵
B．把金鱼换成蝌蚪
C．把土壤换成蒸馏水
D．把含放射性碳的CO2换成空气中CO2
（3）放射性碳首先必须进入叶片内经过光合作用转化成有机物，然后才能通过叶和茎的韧皮部中　 运输到根部。
【答案】（1）B
（2）D
（3）筛管
【解析】1.碳循环主要表现在绿色植物从空气中吸收二氧化碳，经光合作用转化为葡萄糖，并放出氧气。
2.对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同，其他条件都相同的实验。该种不同的条件就是实验变量。
3.筛管是植物韧皮部内自上而下输导有机物的管道.由许多管状活细胞上下连接而成。将叶片光合作用制造的有机物自上而下运输到茎、根等器官，使植物体内达到一个有机物的均衡。
【解答】(1)因为用放射标记的是碳，实验中测定的也是碳的放射剂量，因此该实验主要研究二氧化碳(或碳)在生态系统内的循环。故选B。
(2)图中实验用的是含放射性碳的二氧化碳，根据对照实验的要求，应该是把含放射性碳的CO2换成空气中CO2。
故选D。
(3)光合作用的原料是二氧化碳和水，因此放射性碳首先必须通过植株的光合作用转化成有机物，然后才能由茎叶内的筛管运输到根部。
10．（2023八下·杭州期末）温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出”碳达峰”和”碳中和”目标，体现了中国的大国责任与担当。如图是“生物圈碳一氧平衡”示意图，据图回答下列问题。
（1）“碳达峰”与”碳中和”中的“碳”指的物质是　 　。
（2）图中B所代表的生理活动是　 　。
（3）生活中良好的行为习惯也有助于完成”碳中和”目标。下列做法合理的是______(填字母)。
A．外出时多步行或骑自行车 B．产生纸质垃圾时焚烧处理
C．使用可循环的布袋购物 D．植树造林，美化环境
（4）以下叙述不符合事实的是______(填字母)。
A．碳-氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡
B．碳--氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气各占50%
C．人类生活和工业生产加剧了生物圈中二氧化碳的排放
D．植物的光合作用吸收二氧化碳，有利于生物圈中的碳一氧平衡
（5）2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然-催化》上发表成果——通过电催化与生物合成相结合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成”粮食”提供了新路径，同时也有助于减缓温室效应。假设二氧化碳合成葡萄糖时碳元素的转化率为100%，合成3.6千克葡萄糖(C6H12O6)可以吸收　 　千克二氧化碳。
【答案】（1）二氧化碳或CO2
（2）呼吸作用
（3）A；C；D
（4）B
（5）5.28
【解析】
大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环。碳是构成生物的基本元素之一，自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳，碳在自然界也是可以循环的。在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】（2）图中B活动氧气进入生物，二氧化碳进入环境，由此可知，该生理活动是呼吸作用。
（3）A、外出时多步行或骑自行车，可以减少二氧化碳的产生与排放，符合题意；
B、产生纸质垃圾时焚烧处理，会产生更多的二氧化碳，不利于完成碳中和，不符合题意；
C、使用可循环的布袋购物，可以减少二氧化碳的产生与排放，符合题意；
D、植树造林，美化环境，可以增加二氧化碳的吸收，符合题意；
故答案为：ACD。
（4）A、碳-氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，故A符合事实，B不符合事实；
C、人类生活和工业生产加剧了生物圈中二氧化碳的排放，符合事实；
D、植物的光合作用吸收二氧化碳，有利于生物圈中的碳一氧平衡，符合事实；
故答案为：B。
（5）碳元素的质量为，得y=5.28kg。
11．（2022八下·杭州期末） 2022年2月20日北京冬奥会正式闭幕。它成为迄今为止第一个“碳中和”的冬奥会。为了兑现“绿色办奥”庄严承诺，北京人民和企业做出了巨大贡献。
（1）北京首钢是以燃烧大量化石燃料进行工业生产的，为改善北京空气质量进行了整体搬迁，目的是减少　 　排放。
（2）如图是自然界碳的循环示意图，任何物质都有两面性，二氧化碳对人类的正面影响是　 　等，而不利影响有　 　（任写一点）。
（3）“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的二大重要循环，下列说法正确的是 （填字母序号）。
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其质量不变
C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气、二氧化碳含量的相对稳定
D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
（4）人类降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向：一减少二氧化碳排放，二是增加二氧化碳消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径　 　 。
【答案】（1）CO2
（2）促进植物的光合作用（或使气温升高，利于动植物的生存）；造成温室效应（或使气温升高，海平面上升）
（3）A；B；C
（4）植树造林（种草或者使二氧化碳溶于海水中）
【解析】在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】(1)北京首钢是以燃烧大量化石燃料进行工业生产的，化石燃料燃烧产生大量的二氧化碳，为改善北京空气质量进行了整体搬迁，目的是减少 CO2 排放。
(2)二氧化碳对人类的正面影响是：促进植物的光合作用；而不利影响有 ： 造成温室效应 。
(3)A：变化观：每个人都在参与碳、氧循环，正确。
B：守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其质量不变，正确。
C：平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气、二氧化碳含量的相对稳定，正确。
D：自然界中的氧原子总数符合质量守恒定律，不会增加，故错误。故选ABC。
(4)消耗二氧化碳的方式或途径：植树造林。
12．（2022八下·临海月考）如下图所示是自然界中氧气和二氧化碳的循环简图，请仔细读图回答有关问题。
（1）二氧化碳含量过高是造成温室效应的主要原因，请你根据循环图说出一条大气中二氧化碳含量增加的原因是：　 　。能造成温室效应的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气、臭氧、氧化亚氮(N2O)等，其中氧化亚氮(N2O)中氮元素的化合价为　 　。
（2）自然界中消耗二氧化碳的途径有二种：
①绿色植物光合作用。发生反应的文字表达式为：　 　。
②二氧化碳消耗的另一个途径是被地球上的海水吸收。化学方程式为　 　。
【答案】（1）过度使用化石燃料；＋1
（2）二氧化碳+水 有机物+氧气；CO2＋H2O=H2CO3
【解析】 本题主要考查温室气体二氧化碳，同学们了解了二氧化碳气体产生的主要原因，以及如何减少二氧化碳气体，就会做好此题。
【解答】(1)据循环图说出一条大气中二氧化碳含量增加的原因是：过度使用化石燃料。
根据化合价代数和为零：氧化亚氮(N2O)：
求得：氮元素的化合价为＋1。
(2)自然界中消耗二氧化碳的途径有二种：
①绿色植物光合作用。发生反应的文字表达式为： 二氧化碳+水 有机物+氧气
②二氧化碳消耗的另一个途径是被地球上的海水吸收。化学方程式为CO2＋H2O=H2CO3 。
13．（2023八下·洞头月考）中国政府提出2060年前实现碳中和的目标。“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量，达到“零排放”。为此，某科学兴趣小组经过“前期调查、原理选择、药量测算和装置设计”等环节，制定了二氧化碳吸收方案。
【前期调查】为分析自然界中碳排放与吸收的主要途径，小组成员经调查绘制了自然界部分碳循环示意图。
【原理选择】小组成员经比较分析，最终确定利用氢氧化钠吸收二氧化碳的思路（化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O）。
【药量测算】考虑操作的便捷性、可行性，设定一次性至少吸收二氧化碳4.4千克，并计算了装载氢氧化钠的质量。
【装置设计】结合吸收效果等因素，兴趣小组成员设计了图乙所示A、B两种吸收装置。
（1）图甲为小组成员绘制的碳排放与吸收示意图，其中碳排放的途径有　 　。
（2）根据小组设定的一次性二氧化碳吸收量的要求，在装置A中至少要加入多少千克的氢氧化钠？
（3）请选择A、B两种装置中的其中一种进行推广，并简要说明理由： 　 。
【答案】（1）植物的呼吸作用、动物的呼吸作用、燃料的燃烧
（2）设至少加入氢氧化钠质量为x。
2NaOH+CO2=NaCO3+H2O
X=8千克
答：至少加入8千克氢氧化钠。
（3）理由支持所选装置 装置A：无水泵，无需耗电，节约能量：装置结构较简单：相同质量固体比溶液吸收更多CO2 装置B：利用氢氧化钠喷雾，增大接触面积，吸收更加充分，未反应的氢氧化钠喷雾还可以通过水泵循环利用，节约原料。
【解析】（1）根据碳排放途径分析
（2）根据化学方程式计算，已知二氧化碳的质量是4.4Kg，通过反应方程式即可计算出需要消耗的氢氧化钠的质量
【解答】（1）根据图甲可以看出产生二氧化碳的途径有：动植物的呼吸作用和燃料的燃烧。
故答案为：（1） 植物的呼吸作用、动物的呼吸作用、燃料的燃烧 （2）装置A中至少要加入8Kg氢氧化钠。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
考点一、自然界中的氧循环
氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。
典例1：（2023八下·富阳期末）如图所示是氧循环示意图，图中箭头表示氧的流动方向，请根据图回答：
（1）写出使大气中氧含量增加的生物生理活动作用的文字表达式　 　。该过程所产生的氧气高于植物自身　 　所消耗的氧气。
（2）A过程主要有　 　。
①生物的呼吸作用 ②各种燃烧现象 ③微生物的氧化分解
（3）在我国北方的冬天，许多树的叶子都掉光了，光合作用的能力大大下降，但是北方人并不会感到缺氧，这是因为　 　。
变式1：氧气广泛存在于自然界中，并不断循环转化。请回答以下问题。
（1）PM2.5是用来监测空气中 　 　的含量(填序号)。
①二氧化碳 ②一氧化碳 ③二氧化硫 ④可吸入颗粒物
（2）铁生锈、动植物的呼吸　 　(填“是”或“不是")缓慢氧化。
（3）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如控制温度在-183℃时，可将空气中的氮气(N2)与氧气(O2)分离。工业上分离液态空气制氧气的过程属于　 　 (填“物理”或“化学”)变化。
变式2：如图所示是自然界中的氧循环，请认真观察并根据图示回答有关问题。
（1）图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是　 　，空气的主要成分中没有参与图中循环的气体有　 　。
（2）在维持自然界的氧平衡的途径中，植物利用　 　作用吸收二氧化碳，产生氧气。
（3）下列说法中正确的有 。
A．空气中的氧气含量永远不变 B．空气中的氧气处于动态平衡
C．空气中氧气的浓度越高越好 D．氧在自然界中既有单质，又有化合物
变式3：（2023八下·滨江期末）某科学小组为探究绿色植物在维持碳——氧平衡中的作用，设计了如图一所示的密闭透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响)：将图一装置放在室外培养24小时，连接氧气检测仪，测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答：
（1）分析图一和图二可知：随着时间推移，红墨水滴的位置在一天中　 　时移动到最右端(填数字)；判断该植物在24小时后积累了有机物，依据是曲线中A点低于　 　点(填图中字母)；
（2）请写出在图二AF段中，该植物一直进行的生理活动是　 　(选填“光合作用”或“呼吸作用”)；
（3）若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分，则对该绿色植物进行的处理是　 　。
考点二、自然界中的碳循环
碳循环：①CO2光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2
②CO2光合作用→有机物→动物呼吸作用―→体内氧化→CO2
③CO2光合作用→有机物→动植物残体→微生物的分解作用→CO2
④CO2光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→CO2
典例1：（2023八下·拱墅期末）“碳达峰”、“碳中和”首次被写入政府工作报告。下图是碳循环的部分过程，下列说法正确的是（　　）
A．自然界中，参与①过程的生物包括动物、植物、微生物
B．在自然界的碳循环过程中，②的主要途径是绿色植物的呼吸作用
C．工业发展需要大量燃烧化石燃料，增强③过程不会打破碳循环的平衡
D．自然界中的碳循环与氧循环是相互独立、互不影响的
变式1：（2023八下·路桥期末）如图是自然界中一个简单的碳循环过程。下列分析不正确的是（　　）
A．草的光合作用消耗了空气中的二氧化碳
B．草的光合作用合成了有机物为牛生存提供了物质基础
C．牛的呼吸作用分解有机物并释放碳元素到空气中
D．牛与草只参与了自然界的碳循环，未参与氧循环
变式2：（2023八下·仙居期末）“碳中和”是指在一定时间内，通过植树造林等途径，抵消自身所产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图，图中箭头表示碳的流动方向，请回答：
（1）“碳中和”中的碳主要指的是　 　。
（2）⑤的过程属于　 　（生理活动），其文字表达式为　 　。
（3）用学科观点分析碳循环和氧循环，其中正确的是______（填字母）。
A．变化观：每个人都在参与碳循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒
C．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
变式3：如图表示自然界中的碳循环，请分析回答：
（1）从图中可以看出，　 　是碳循环的重要纽带，因为它能将大气中的二氧化碳转化为　 　，进而通过多条途径进行碳循环。
（2）动植物遗体和排出物中含有的碳可通过④所示途径继续参与碳循环，主要是由于　 　的分解作用。
（3）如果过度利用煤、石油等燃料，就会大大增加自然界中的　 　排放量，进而加剧温室效应。
考点三、二氧化碳对环境的影响
(1)温室效应：大气中的CO2气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖。适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存。
(2)其他能产生温室效应的气体有：水蒸气(H2O)、臭氧(O3)、氧化亚氮(N2O)、甲烷(CH4)、氢氟碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等。
(3)温室效应加剧的危害：导致两极的冰川融化，使海平面上升，淹没部分沿海城市，使土地沙漠化、农业减产等。
(4)缓解措施：①减少CO2的排放，如减少使用__煤、石油、天然气__等化石燃料的燃烧，更多地利用太阳能、风能、地热能等清洁能源；②增加CO2的消耗，如大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。
典例1：某同学设计实验验证二氧化碳的温室效应。
（1）该实验需将图示装置置于　 　(填“阳光下”或“黑暗中”)。
（2）红墨水的作用是　 　。
（3）A和B中的气体分别为　 　(填序号)。
①二氧化碳和二氧化碳 ②二氧化碳和空气 ③空气和空气
（4）根据实验设计，预计出现的现象是　 　。
变式1：（2023八下·杭州月考）大气中二氧化碳含量的增多，会产生“温室效应”，使地球变暖。为了控制大气中二氧化碳含量的增加，下列措施不可行的是（　　）
A．保护现有森林
B．用澄清石灰水吸收空气中的二氧化碳
C．开展国际合作，减少二氧化碳的排放
D．大力植树造林
变式2：大气中二氧化碳含量增加会引起温室效应，下列关于大气中二氧化碳主要来源的说法中，最合理的一种是(　　)
A．完全来源于煤的燃烧
B．全球人口增多后呼出的二氧化碳
C．植物呼吸作用的结果
D．含碳燃料的大量使用
变式3：我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”，它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物，燃烧后仅会产生二氧化碳和水，是清洁能源。和石油、煤炭一样，“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点，合理的是（　　）
A．大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B．海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C．大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物在光合作用中制造了氧气
D．“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源，且和石油、煤炭一样都是清洁能源
1．（2023八下·上虞期末）自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是（　　）
A．植物呼吸作用放出氧气
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
D．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
2．（2023八下·新昌期末）一个封闭透明的生态瓶放在有光的地方，3天后小鱼仍能正常生活。关于生态瓶中的碳循环和氧循环，下列说法不正确的是（　　）
A．氧气的来源是水草的光合作用
B．二氧化碳的来源是水草的呼吸作用
C．氧气的来源是微生物的氧化分解
D．二氧化碳的来源是小鱼的呼吸作用
3．（2021八下·下城期末）氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。分析两种循环，其中错误的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．通过减少化石燃料的使用可控制二氧化碳的排放量
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
4．从物质循环的观点看，人体中的碳元素，究其根源是来自(　　)
A．非生物界中循环的碳 B．大气中二氧化碳中的碳
C．食物中有机物里的碳 D．燃料中的碳
5．（2022八下·杭州月考）如图是硫元素在自然界中的循环图。下列有关说法不正确的是(　　)
A．大量使用化石燃料是形成酸雨的原因之一
B．循环过程中硫元素的化合价既有升高也有降低
C．除去化石燃料中的硫能减少SO2对大气的污染
D．酸雨的形成只与SO2的大量排放有关
6．（2023八下·金东期末）为应对全球气候变化，我国提出在2060年前实现”碳中和”，彰显了大国担当。”碳中和”是指通过多种途径、采取各种措施使排放的二氧化碳和消耗的二氧化碳总量相等。
（1）向生物圈排放二氧化碳的途径有动植物的　 　作用、微生物对动植物遗体和排泄物的分解作用以及化石燃料的燃烧：
（2）大气中二氧化碳的消耗只能依靠植物的光合作用。绿色植物能够通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存能量的　 　，并释放氧气到大气中。
7．（2021八下·诸暨期中）研究自然界碳元素的循环，有利于解决全球变暖问题。如图为大自然中碳循环的局部示意图。
（1）为了解决全球变暖问题，提倡低碳生活，其中“碳”的含义是 （填字母序号）。
A．自然界中的碳元素 B．生活用品中的碳单质 C．大气中的二氧化碳
（2）二氧化碳是参与碳循环的主要物质，固态的二氧化碳叫做　 　，常用于人工降雨。
（3）图中，向大气中释放二氧化碳的途径是　 　（填数字序号）。
8．（2023八下·滨江期末）在杭州亚运村西北侧的“世纪变”，成立了全省首个“电力能源碳中和技术示范基地”。这座变电站获得了权威机构颁发的《碳中和证书》，节能减碳成效已经获得认可，以上措施可缓解的环境问题是　 　。如图甲是小滨验证该问题的实验装置，在　 　(填“阳光”或“黑暗”)下一段时间后，可观察到水柱向　 　(填“左”或“右”)移动。此外，根据研究发现海洋吸收二氧化碳有三种方式(图乙)。
⑴自然溶解：大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是　 　季。
⑵植物固碳：近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳，最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是　 　。
⑶碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳，其中95%为碳酸钙，则该地贝壳堤固定了　 　亿吨碳元素？
9．（2022八下·金东期末）如图，把一盆番茄植株放在钟罩内，再把含放射性碳的二氧化碳依图中导管所示输入罩内，1天后把进气阀关闭。然后把番茄植株移出，洗去土壤，用仪器记下根系的放射性碳的剂量。再把这些根烘干，切成小块，放到养着饥饿金鱼的不带放射性物质的金鱼缸内，4天后，把金鱼从缸中取出，经检测发现鱼组织内放射性碳超过正常水平。请回答：
（1）该实验主要研究生态系统的 ；
A．氧循环 B．碳循环 C．氮循环 D．水循环
（2）设置该实验的对照实验，正确措施应是 ；
A．把番茄换成天竺葵
B．把金鱼换成蝌蚪
C．把土壤换成蒸馏水
D．把含放射性碳的CO2换成空气中CO2
（3）放射性碳首先必须进入叶片内经过光合作用转化成有机物，然后才能通过叶和茎的韧皮部中　 运输到根部。
10．（2023八下·杭州期末）温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。我国由此提出”碳达峰”和”碳中和”目标，体现了中国的大国责任与担当。如图是“生物圈碳一氧平衡”示意图，据图回答下列问题。
（1）“碳达峰”与”碳中和”中的“碳”指的物质是　 　。
（2）图中B所代表的生理活动是　 　。
（3）生活中良好的行为习惯也有助于完成”碳中和”目标。下列做法合理的是______(填字母)。
A．外出时多步行或骑自行车 B．产生纸质垃圾时焚烧处理
C．使用可循环的布袋购物 D．植树造林，美化环境
（4）以下叙述不符合事实的是______(填字母)。
A．碳-氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡
B．碳--氧平衡是指生物圈中二氧化碳和氧气各占50%
C．人类生活和工业生产加剧了生物圈中二氧化碳的排放
D．植物的光合作用吸收二氧化碳，有利于生物圈中的碳一氧平衡
（5）2022年4月28日我国科学家在国际学术期刊《自然-催化》上发表成果——通过电催化与生物合成相结合，成功以二氧化碳和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸，为人工和半人工合成”粮食”提供了新路径，同时也有助于减缓温室效应。假设二氧化碳合成葡萄糖时碳元素的转化率为100%，合成3.6千克葡萄糖(C6H12O6)可以吸收　 　千克二氧化碳。
11．（2022八下·杭州期末） 2022年2月20日北京冬奥会正式闭幕。它成为迄今为止第一个“碳中和”的冬奥会。为了兑现“绿色办奥”庄严承诺，北京人民和企业做出了巨大贡献。
（1）北京首钢是以燃烧大量化石燃料进行工业生产的，为改善北京空气质量进行了整体搬迁，目的是减少　 　排放。
（2）如图是自然界碳的循环示意图，任何物质都有两面性，二氧化碳对人类的正面影响是　 　等，而不利影响有　 　（任写一点）。
（3）“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的二大重要循环，下列说法正确的是 （填字母序号）。
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒，其质量不变
C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气、二氧化碳含量的相对稳定
D．微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
（4）人类降低空气中二氧化碳含量的研究有两个方向：一减少二氧化碳排放，二是增加二氧化碳消耗。请写出一条你能做到的消耗二氧化碳的方式或途径　 　 。
12．（2022八下·临海月考）如下图所示是自然界中氧气和二氧化碳的循环简图，请仔细读图回答有关问题。
（1）二氧化碳含量过高是造成温室效应的主要原因，请你根据循环图说出一条大气中二氧化碳含量增加的原因是：　 　。能造成温室效应的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气、臭氧、氧化亚氮(N2O)等，其中氧化亚氮(N2O)中氮元素的化合价为　 　。
（2）自然界中消耗二氧化碳的途径有二种：
①绿色植物光合作用。发生反应的文字表达式为：　 　。
②二氧化碳消耗的另一个途径是被地球上的海水吸收。化学方程式为　 　。
13．（2023八下·洞头月考）中国政府提出2060年前实现碳中和的目标。“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量，达到“零排放”。为此，某科学兴趣小组经过“前期调查、原理选择、药量测算和装置设计”等环节，制定了二氧化碳吸收方案。
【前期调查】为分析自然界中碳排放与吸收的主要途径，小组成员经调查绘制了自然界部分碳循环示意图。
【原理选择】小组成员经比较分析，最终确定利用氢氧化钠吸收二氧化碳的思路（化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O）。
【药量测算】考虑操作的便捷性、可行性，设定一次性至少吸收二氧化碳4.4千克，并计算了装载氢氧化钠的质量。
【装置设计】结合吸收效果等因素，兴趣小组成员设计了图乙所示A、B两种吸收装置。
（1）图甲为小组成员绘制的碳排放与吸收示意图，其中碳排放的途径有　 　。
（2）根据小组设定的一次性二氧化碳吸收量的要求，在装置A中至少要加入多少千克的氢氧化钠？
（3）请选择A、B两种装置中的其中一种进行推广，并简要说明理由： 　 。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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