资源简介

21教育“胜哥课程”工作室
第2章第4节 大气圈中氧、碳的循环4教学设计
一、教学目标
1. 知识与技能：了解自然界中氧气和二氧化碳的循环过程；掌握光合作用和呼吸作用在氧循环和碳循环中的作用；理解人类活动对碳循环的影响。
2. 过程与方法：通过观察实验、分析图表，培养学生观察、分析和归纳的能力；通过小组讨论，提高学生合作学习的能力。
3. 情感态度与价值观：认识到保护环境、维持碳氧平衡的重要性；形成低碳生活的意识。
二、教学重难点
1. 教学重点：自然界中氧循环和碳循环的过程；光合作用和呼吸作用在循环中的作用。
2. 教学难点：理解氧循环和碳循环的平衡关系；人类活动对碳循环的影响。
三、教学准备
多媒体课件、实验器材（玻璃钟罩、蜡烛、植物、火柴等）、自然界氧循环和碳循环示意图。
四、教学过程
（一）导入新课
提问：我们每时每刻都在呼吸，吸入氧气，呼出二氧化碳。那么，空气中的氧气会被用完吗？为什么空气中的氧气含量能够保持相对稳定？
引导学生思考，引出自然界中的氧循环。
（二）自然界中的氧循环
1. 空气的组成：氮气（78%）、氧气（21%）、稀有气体（0.93%）、二氧化碳（0.04%）、水蒸气及其他杂质（0.03%）。
2. 动物、植物和人都能呼吸，吸进氧气，呼出二氧化碳。
3. 植物光合作用需要吸收二氧化碳和水，制造有机物，同时释放出氧气。
4. 氧循环的过程：
（1）产生氧气的途径：光合作用（植物、藻类、蓝细菌等）。海洋藻类贡献约70%的氧气。
（2）消耗氧气的途径：呼吸作用（动植物、微生物）；分解作用（微生物分解有机物）；化学氧化（岩石风化、金属腐蚀等）；燃烧（自然火灾、火山活动等）。
5. 总结：植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用都要消耗氧气。自然界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。
（三）实验探究：密闭环境中的氧循环
1. 实验设计：取A、B两个密闭的玻璃钟罩，在A钟罩中放入植物和蜡烛，B钟罩中只放入蜡烛，然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。
2. 观察记录：A钟罩内蜡烛熄灭的时间为______；B钟罩内蜡烛熄灭的时间为______。
3. 问题讨论：
（1）B钟罩内蜡烛燃烧所需的氧气来自哪里？燃烧所产生的二氧化碳有什么作用？
答：燃烧所需的氧气来自植物光合作用。燃烧所产生的二氧化碳被植物光合作用利用，为植物光合作用提供原料。
（2）实验得出什么结论？
答：在密闭的B钟罩内，氧气不断被消耗，同时也会不断产生，存在着一个小范围内的氧循环。植物在光照下能通过光合作用产生氧气，支持燃烧，同时消耗二氧化碳，从而维持氧气和二氧化碳的平衡，参与氧循环。
（四）自然界中的碳循环
1. 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。
2. 碳循环的途径：
（1）光合作用：植物吸收二氧化碳，合成有机物。
（2）呼吸作用：动植物通过呼吸作用释放二氧化碳。
（3）分解作用：微生物分解有机物释放二氧化碳。
（4）燃烧：化石燃料、木材等燃烧释放二氧化碳。
3. 人类活动对碳循环的影响：
现代工业发展迅速，人类大量燃烧煤和石油等燃料，在极短时间内向大气输入了巨量的碳，打破了碳循环的自然平衡。具体表现为：
（1）释放"固定碳"：将地下储存了亿万年的化石碳以二氧化碳形式快速释放到大气中。
（2）超过自然调节能力：排放速度远快于海洋吸收和植物光合作用固定的速度，导致大气中二氧化碳浓度持续显著上升。
（3）引发连锁效应：加剧温室效应和全球变暖，并导致海洋酸化。
（五）氧循环与碳循环的联系
在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，维持了整个生物圈中碳—氧的相对平衡。
1. 氧循环：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。
2. 碳循环：大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被消耗，又随动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及腐烂分解等过程，被重新释放出来，结果使大气中被吸收的二氧化碳的数量与重新释放出的数量大致相等。
（六）巩固练习
1. 下列做法对维持地球上碳—氧平衡不利的是（ ）
A. 对草原实施轮牧并控制放牧数量
B. 大力开展植树造林，增加绿化面积
C. 倡导使用一次性木筷和互赠贺卡
D. 合理使用燃料，减少二氧化碳排放量
答案：C
2. 绿色植物被称为"空气净化器"，是由于它能（ ）
A. 吸收氧气，产生有机物
B. 吸收氧气，放出二氧化碳
C. 吸收二氧化碳，产生有机物
D. 吸收二氧化碳，放出氧气
答案：D
3. 下列有关碳循环的说法不科学的是（ ）
A. 绿色植物光合作用吸收CO ，释放O
B. 动植物呼吸作用吸收O ，释放CO
C. 用石灰水吸收空气中过量的CO ，以缓解"温室效应"
D. 推广风能、太阳能等新能源，以减少温室气体的排放
答案：C
4. 大自然中，消耗氧气的途径主要有（ ）
A. 各种燃料的燃烧
B. 动植物的呼吸作用
C. 微生物氧化分解有机物
D. 以上都是
答案：D
（七）课堂小结
1. 自然界中存在氧循环和碳循环，两者通过光合作用和呼吸作用紧密联系。
2. 植物通过光合作用产生氧气，消耗二氧化碳；生物通过呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳。
3. 人类活动（如大量燃烧化石燃料）打破了碳循环的自然平衡，导致二氧化碳浓度上升，引发温室效应等问题。
4. 我们要保护环境，维持碳—氧平衡，倡导低碳生活。
（八）布置作业
1. 绘制自然界中氧循环和碳循环的示意图。
2. 调查家庭或学校的碳足迹，提出减少碳排放的具体措施。
3. 思考：为什么北方冬天植物光合作用减弱，但人们不会感到缺氧？
微信公众号“胜哥课程” 121 教育“胜哥课程”工作室
第 2 章第 4 节 大气圈中氧、碳的循环 4
1．大自然中氧气的消耗有多种途径，但不包括( )
A．植物的光合作用 B．物质的燃烧 C．合成臭氧 D．生物的呼吸作用
2．与自然界碳循环没有直接关系的是( )
A．光合作用 B．呼吸作用 C．微生物的分解作用 D．水分蒸发
3．自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是( )
A．水的吸收 B．动植物的呼吸 C．光合作用 D．燃料的燃烧
4．森林在调节全球碳氧平衡中发挥关键作用。以下关于碳循环和氧循环的作用，
说法正确的是( )
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．碳循环指的是碳单质的循环
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
5．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
第 5 题图 第 6 题图
6．“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。结合图示分析，下列关于碳、
氧循环的认识不．正．确．的是（ ）
A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素
B．微粒观：化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
微信公众号“胜哥课程” 1
21 教育“胜哥课程”工作室
C．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
D．守恒观：碳、氧循环过程中各元素质量守恒
7．自然界中的一个简单的碳循环示意过程如图，分析正确的是（ )
A．空气中的二氧化碳是通过植物的茎从空气中吸收的
B．碳元素主要以有机物的形式从植物流向动物体内
C．植物不会将二氧化碳排放到空气中
D．动物排放的二氧化碳是大气中二氧化碳的唯一来源
第 7 题图 第 8 题图
8．自然界中碳循环和氧循环如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．碳循环就是指二氧化碳的循环
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．碳、氧循环失衡不会影响人类的生存
D．植物的光合作用可以促进碳氧平衡
9．如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是（ ）
A．从分类的角度看，CO2 属于氧化物，Y 属于有机物
B．从平衡的角度看，大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C．从能量的角度看，两种循环都只涉及化学能转化为内能
D．从微观的角度看，两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
10．如图所示是光合作用和呼吸作用的
模式图。光合作用和呼吸作用都涉及能
量转化，下列关于两个过程分析不正确
的是（ ）
微信公众号“胜哥课程” 2
21 教育“胜哥课程”工作室
A．呼吸作用为细胞的生命活动提供能量
B．两个过程白天黑夜都在进行
C．两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环
D．两个过程都遵循能量的转化和守恒定律
11．如图表示生物圈中碳循环的部分过程，有关分析正确的是（ ）
A．通过②过程不能减少大气中的二氧化碳
B．碳在无机环境和各种生物之间以碳酸钙的形式循环
C．人类减少对③的依赖是缓解温室效应的重要措施
D．以上答案都不正确
12．自然界中存在着碳循环和氧循环，空气中的 和 基本
保持相对稳定，从而使它们在空气中的含量保持相对稳定。
13．在光合作用中，绿色植物的叶绿素吸收 能，并利用它将空气中
和 转化为 ，同时放出 。
14．自然界中的氧循环指的是大自然中氧气的含量会因 和
等而减少，又会随着植物的 而增加，周而复始地进行循环。
15．请根据自然界中碳氧的循环简图回答：
（1）自 1910 年科学家开始测定大气中氧气的含量
以来，氧气含量至今没有明显变化，大气中 O2 的最主
要来源是 。
（2）结合图，下列关于碳循环的认识正确的是
（填字母）。
A.可实现二氧化碳和氧气的相互转化 B.碳循环过程只涉及到化学变化
C.碳循环过程中，各元素的化合价都不变
（3）请结合图写出一条缓解温室效应的措施： 。
16．“胜哥”对氧气的相关问题以结构图
的形式进行了如下梳理。
（1）自然界产生氧气的途径主要
微信公众号“胜哥课程” 3
21 教育“胜哥课程”工作室
是 。
（2）可用排水法收集氧气，说明氧气具有 的性质。
（3）实验室可以用过氧化氢（ 2 2）、氯酸钾（ 3）、高锰酸钾（ 4）等作
为反应物制取氧气，是因为它们都含有 ．
17． 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 ，碳在自然界也是可以循
环的。
18．如图所示，把一盆栽番茄植株放在钟罩内，
再把含放射性碳元素的二氧化碳通过图中导管
输入罩内，1 h 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
元素的剂量。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元素超过正常水平。
（1）该实验主要研究自然界中的____。
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时，正确的措施应是____。
A．把番茄换成天竺葵
B．把金鱼换成蝌蚪
C．把土换成蒸馏水
D．把含放射性碳元素的二氧化碳换成空气中的二氧化碳
（3）放射性碳元素必须先进人植株叶肉细胞的叶绿体内，经过
过程转化成有机物，然后才能通过叶和茎的韧皮部中的 运输到根部。
（4）实验中，如果把植株放在完全黑暗的地方，预测实验结果是
，原因是
。
微信公众号“胜哥课程” 4
21 教育“胜哥课程”工作室
答案解析部分
1．A 2．D 3．C 4．D 5．B
6．B 7．B 8．D 9．C 10．B 11．C
12．氧气；二氧化碳
13．光；二氧化碳；水；有机物；氧气
14．呼吸作用；燃烧；光合作用
15．光合作用；A；植树造林（合理即可）
16．（1）光合作用 （2）不易溶于水 （3）氧元素
17．碳；二氧化碳
18．（1）B （2）D （3）光合作用；筛管
（4）鱼组织内放射性碳元素处于正常水平；植株在黑暗条件下不能进行光合作
用，放射性碳元素无法进入生物体内
微信公众号“胜哥课程” 5(共26张PPT)
第2章 大气与气候变化
地球上的大气像一件外衣
一样保护着地球。它抵挡着来
自太空的侵袭，形成了复杂多
变的天气现象，影响着人们的
生活和生产。
人类活动是否能够改变大气成
分？是否改变着地球气候？未
来的气候变化在多大程度上可
以被人类预测？人类又将如何应对未来的重大气候变化？
生物的呼吸和燃料的燃烧会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳。为什么你没有感觉到缺氧呢？为什么大气中二氧化碳的含量会相对稳定呢？
第4节 大气圈中氧、碳的循环
第4课时 自然界中的氧、碳循环
第4节 大气圈中氧、碳的循环
三、自然界中的氧循环
光合作用制造的氧气，超过自身呼吸作用对氧气的需要，其余的氧气都以气体形式释放到大气中。
胜哥课程
但自1910年科学家开始测定大气中氧气的含量以来，空气中氧气的含量变化很小。这是为什么呢？
1.空气的组成
氮气 N2
氧气 O2
（78％）
（21％）
稀有气体
二氧化碳
水蒸气等
其他杂质
（0.93％）
（0.04％）
（0.03％）
2.动物、植物和人一样都能呼吸，都是吸进
，呼出 。
氧气
二氧化碳
3.植物光合作用需要吸收 和 ，
制造有机物，同时释放出 。
氧气
二氧化碳
水
按体积分数排序
O2
CO2
生物的呼吸作用
化石燃料的燃烧
微生物的氧化分解
植物的光合作用
1.填写如图 “自然界中的氧循环”中的空格。
自然界中的氧循环
2.大自然中，产生、消耗氧气的途径主要有哪些？
答：通过光合作用产生氧气。通过呼吸作用、分解作用、燃烧、化学氧化等消耗氧气。
植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用都要消耗氧气。
自然界的物质循环——氧循环：大自然中氧气的含量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。
1.取A、B两个密闭的玻璃钟罩，在A、B钟罩中分别放入植物和蜡烛，然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。
2.观察A钟罩内蜡烛熄灭的时间为______；B钟罩内蜡烛熄灭的时间为______。
A
B
1.5分
27分
3.B钟罩内蜡烛燃烧所需的氧气来自哪里？燃烧所产生的二氧化碳有什么作用？
4.实验得出什么结论？
答：燃烧所需的氧气来自植物光合作用。燃烧所产生的二氧化碳被植物光合作用利用。
答：在密闭的B钟罩内，氧气不断被消耗，同时也会不断产生，存在着一个小范围内的氧循环。
在我国北方的冬天，许多树的叶都掉光了，光合作用的能力大大下降。北方的人会有缺氧的感觉吗
答：不会。即使北方的植物不进行光合作用产生氧气，但地球的其他地方还是有很多的绿色植物在光合作用，释放氧气，通过地球大气循环在全球进行气体环流。
四、自然界中的碳循环
碳是构成生物的基本元索之一。
胜哥课程
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。
碳循环的途径
碳在自然界也是可以循环的，如图。自然界中的碳循环主要有哪些途径
光合
光合
有机
氧化
燃烧
1.自然界中的碳循环主要有哪些途径？
2.现代工业发展迅速，人类大量燃烧煤和石油等燃料。这对碳循环会带来怎样的影响
答：人类活动在极短时间内向大气输入了巨量的碳，使其成为影响全球碳循环和气候系统的决定性因素之一。
在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，维持了整个生物圈中碳一氧的相对平衡。
1.氧循环：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。
2.碳循环：大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被消耗，又随动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及腐烂分解等过程，被重新释放出来，结果使大气中被吸收的二氧化碳的数量与重新释放出的数量大致相等。
1．下列做法对维持地球上碳—氧平衡不利的是 (　　)
A．对草原实施轮牧并控制放牧数量
B．大力开展植树造林，增加绿化面积
C．倡导使用一次性木筷和互赠贺卡
D．合理使用燃料，减少二氧化碳排放量
C
2．绿色植物被称为“空气净化器”，是由于它能 (　　)
A．吸收氧气，产生有机物
B．吸收氧气，放出二氧化碳
C．吸收二氧化碳，产生有机物
D．吸收二氧化碳，放出氧气
D
3．下列有关碳循环的说法不科学的是 (　 　)
A．绿色植物光合作用吸收CO2，释放O2
B．动植物呼吸作用吸收O2，释放CO2
C．用石灰水吸收空气中过量的CO2，以缓解“温室效应”
D．推广风能、太阳能等新能源，以减少温室气体的排放
C
4．如图是自然界中氧的部分循环示意图，其中没有氧气参与反应的是 (　　)
A．①②　
B．③⑥　
C．④⑤　
D．①③⑥
B
5.大自然中，消耗氧气的途径主要有（ ）
A.各种燃料的燃烧
B.动植物的呼吸作用
C.微生物氧化分解有机物
D.以上都是
D
“胜哥课程”版权声明
“胜哥课程”工作室的课件资料的版权属于微信公众号“胜哥课程”， 购买下载的课件仅限购买者本人使用，可以用于自己研究学习、课堂教学，但无传播权，禁止传播，如传播造成的后果将负法律责任。带“胜哥课程”的教学视频仅限本课件使用，如移植其它课件请联系本人，限时免费。只要购买使用“胜哥课程”则视作同意本声明!
2026年1月18日

展开更多......

收起↑