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第2章 大气与气候的变化
第4节 大气圈中氧、碳的循环
（浙教版）八年级
下
第3课时 自然界中的氧、碳循环
【引入】地球上大气的各成分体积分数能保持相对稳定，这是由于大气圈中存在氧、碳的循环。那么氧碳循环的具体过程是如何进行的呢？有什么规律呢？
学习主题：
自然界中的氧—碳循环
植物光合作用制造的氧气，超过了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。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？
一、自然界中的氧循环
【探索活动1】阅读如图自然界的氧循环，完成下列内容。
1.填写右图“自然界中的氧循环”中的空格。
从上到下依次为：（上面3空不分次序）生物呼吸、燃料燃烧、微生物氧化分解，光合作用。
2.大自然中，产生、消耗氧气的途径主要有哪些？
消耗氧气的途径有生物的呼吸作用、燃料的燃烧、微生物氧化分解； 产生氧气的途径是植物的光合作用。
【归纳总结】自然界中的氧循环：
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。
【科学史】普里斯特利实验
普里斯特利实验是光合作用研究史上的一个里程碑。它证明了植物可以“净化”因动物呼吸或蜡烛燃烧而变得污浊的空气，为后续揭示光合作用吸收二氧化碳、释放氧气的原理奠定了基础。
1.实验设计与现象：
普里斯特利设计了一组对比实验，核心是观察密闭玻璃罩中蜡烛的燃烧和小鼠的存活情况：单独密闭 蜡烛很快熄灭，小鼠很快死亡。与植物共同密闭 蜡烛能正常燃烧，小鼠能正常存活。
2.结论与历史局限
结论：植物能够“更新”因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
局限：受限于当时的知识水平，他并不清楚植物具体“更新”了哪种气体，也没发现光是必需条件。
后来，荷兰科学家英格豪斯通过500多次实验才揭开谜底：普里斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。直到1785年，科学家才发现植物更新空气靠的是吸收二氧化碳、释放氧气。
【思考与讨论】
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？
不会。地球上其他地方的很多很多的绿色植物在进行光合作用，产生氧气，通过大气循环在全球进行气体环流。物质循环具有全球性。
二、自然界中的碳循环
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，自然界中的碳循环主要有哪些途径？
【探索活动2】阅读如图自然界的碳循环，完成下列内容。
【思考与讨论】
光合
有机
呼吸
氧化
燃烧
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？
大气中的二氧化碳浓度会大幅升高，破坏自然界的平衡，带来温室效应等一系列巨大的自然灾害。
【归纳总结】
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。
【课堂总结】
1.在自然界中，产生氧气的主要途径是什么？消耗氧气的途径主要有哪些？
2.在自然界中，产生二氧化碳的主要途径是什么？消耗二氧化碳的途径主要有
哪些？
3.举例说明人类如何来维持了整个生物圈中碳—氧的相对平衡。
【随堂巩固】
例1 “碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡．我国争取在2060年前实现“碳中和”目标．倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是（　　）
A．水土流失 B．温室效应 C．臭氧空洞 D．白色污染
【答案】B
【解析】“碳中和”通过植树造林、节能减排等形式，实现二氧化碳“零排放“，有利于解决温室效应，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
例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】（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.
例3 如图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析不符合图中表示的信息的是(　　)
A．图中③表示的生理过程是呼吸作用
B．图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等微生物
C．图中①代表的生理过程是光合作用
D．在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是不能循环利用的
【答案】D
【解析】
A、③表示细胞利用氧，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，这个过程叫做植物的呼吸作用。该选项的分析符合图中表示的信息，不符合题意；
B、图中甲为细菌和真菌，能把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又能被植物吸收和利用，进而制造有机物，是生态系统中的分解者，对物质循环起着重要作用；该图中的食物链是：乙→丙→丁，所以丙是第二营养级，该选项的分析符合图中表示的信息，不符合题意；
C、①表示利用大气中的二氧化碳，所以表示光合作用，不符合题意；
D、在自然界中，碳是以二氧化碳的形式，不断地在无机环境和生物群落中循环着，符合题意。
【板书设计】
第4节 大气圈中氧、碳的循环（第3课时）
——自然界中的氧、碳循环
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
消耗
产生
大气中O2含量相对稳定。
消耗
产生
大气中CO2含量相对稳定。
氧循环
碳循环
碳—氧平衡
【布置作业】
1.完成作业本上相应内容
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第4节 大气圈中氧、碳的循环（第3课时）教学设计
——自然界中的氧、碳循环
【核心概念】物质的结构与性质
【内容要求】
1.学习内容：空气与水是重要的物质
2.内容要求：描述自然界中氧、碳循环。
【教学目标】
1.通过读图等探索活动，了解自然界中氧的来源与消耗的途径，从而理解氧循环。
2.通过读图等探索活动，了解自然界中二氧化碳的来源与消耗的途径，从而理解碳循环。。
3.通过阅读普里斯特利实验加深理解自然界的氧—碳平衡。
4.通过对氧—碳循环的学习中，增强可持续性发展和环保意识。
【教学思路】
通过读图等探索活动，了解自然界中氧的来源与消耗的途径，从而理解氧循环。了解自然界中二氧化碳的来源与消耗的途径，从而理解碳循环。通过阅读材料—普里斯特利实验，加深理解自然界的氧—碳平衡，增强可持续性发展和环保意识。从而逐步形成自然界物质世界中的稳定与变化这一科学观念。
【教学过程】
[引入]地球上大气的各成分体积分数能保持相对稳定，这是由于大气圈中存在氧、碳的循环。那么氧碳循环的具体过程是如何进行的呢？有什么规律呢？
【学习主题】 自然界中的氧—碳循环
植物光合作用制造的氧气，超过了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。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？
一、自然界中的氧循环
【探索活动1】阅读如图自然界的氧循环，完成下列内容。
1.填写下图“自然界中的氧循环”中的空格。
从上到下依次为：生物呼吸、燃料燃烧、微生物氧化分解（上面3空不分次序），光合作用。
2.大自然中，产生、消耗氧气的途径主要有哪些？
消耗氧气的途径有生物的呼吸作用、燃料的燃烧、微生物氧化分解； 产生氧气的途径是植物的光合作用。
【归纳总结】自然界中的氧循环：
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。
【科学史】普里斯特利实验
普里斯特利实验是光合作用研究史上的一个里程碑。它证明了植物可以“净化”因动物呼吸或蜡烛燃烧而变得污浊的空气，为后续揭示光合作用吸收二氧化碳、释放氧气的原理奠定了基础。
实验设计与现象：
普里斯特利设计了一组对比实验，核心是观察密闭玻璃罩中蜡烛的燃烧和小鼠的存活情况：单独密闭 蜡烛很快熄灭，小鼠很快死亡。与植物共同密闭 蜡烛能正常燃烧，小鼠能正常存活。
结论与历史局限
结论：植物能够“更新”因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气。
局限：受限于当时的知识水平，他并不清楚植物具体“更新”了哪种气体，也没发现光是必需条件。
为什么有时成功有时失败？
这是因为实验有个隐藏的关键条件——光：
成功时：实验很可能在有光条件下进行，植物进行光合作用释放氧气，维持了装置内的气体平衡。
失败时：实验可能在黑暗中进行，此时植物无法产生氧气，反而和小鼠（或蜡烛）一起呼吸消耗氧气，导致小鼠更快死亡。
后来，荷兰科学家英格豪斯通过500多次实验才揭开谜底：普里斯特利的实验只有在阳光照射下才能成功。直到1785年，科学家才发现植物更新空气靠的是吸收二氧化碳、释放氧气。
【思考与讨论】
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？
不会。地球上其他地方的很多很多的绿色植物在进行光合作用，产生氧气，通过大气循环在全球进行气体环流。物质循环具有全球性。
二、自然界中的碳循环
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，自然界中的碳循环主要有哪些途径？
【探索活动1】阅读如图自然界的碳循环，完成下列内容。
【思考与讨论】
参考答案：
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？
大气中的二氧化碳浓度会大幅升高，破坏自然界的平衡，带来温室效应等一系列巨大的自然灾害。
【课堂总结】
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.在自然界中，产生氧气的主要途径是什么？消耗氧气的途径主要有哪些？
2.在自然界中，产生二氧化碳的主要途径是什么？消耗二氧化碳的途径主要有哪些？
3.举例说明人类如何来维持了整个生物圈中碳—氧的相对平衡。
【随堂例题】
例1 “碳中和”是指某区域一定时间内二氧化碳排放总量与消耗总量相平衡．我国争取在2060年前实现“碳中和”目标．倡导“碳中和”有利于解决的环境问题是（　　）
A．水土流失 B．温室效应 C．臭氧空洞 D．白色污染
【答案】B
【解析】“碳中和”通过植树造林、节能减排等形式，实现二氧化碳“零排放“，有利于解决温室效应，故B符合题意，而A、C、D不合题意。
例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】（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.
例3 如图是生物圈中碳循环的示意图，下列分析不符合图中表示的信息的是(　　)
A．图中③表示的生理过程是呼吸作用
B．图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等微生物
C．图中①代表的生理过程是光合作用
D．在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是不能循环利用的
【答案】D
【解析】
A、③表示细胞利用氧，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，这个过程叫做植物的呼吸作用。该选项的分析符合图中表示的信息，不符合题意；
B、图中甲为细菌和真菌，能把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质又能被植物吸收和利用，进而制造有机物，是生态系统中的分解者，对物质循环起着重要作用；该图中的食物链是：乙→丙→丁，所以丙是第二营养级，该选项的分析符合图中表示的信息，不符合题意；
C、①表示利用大气中的二氧化碳，所以表示光合作用，不符合题意；
D、在自然界中，碳是以二氧化碳的形式，不断地在无机环境和生物群落中循环着，符合题意。
【板书设计】
第4节 大气圈中氧、碳的循环（第3课时）
——自然界中的氧、碳循环
【布置作业】
1.完成作业本上相应作业。
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第4节 大气圈中氧、碳的循环（第3课时）同步作业
（教师版）
1．我国在2060年要实现“碳中和”的目标。即通过新能源开发利用、节能减排、植树造林等形式，减少人类生产生活中产生的二氧化碳，达到相对“零排放”的目的。下列措施有助于降低碳排放的是（　　）
A．肆意焚烧田间秸秆 B．推广使用太阳能灶
C．使用大排量燃油车出行 D．直接排放工业废气
【答案】B
【解析】A.露天焚烧农作物秸秆，燃烧的过程中会有二氧化碳生成，不利于环境的保护，不能实现“碳中和”目标，故A错误；
B.推广使用太阳能等清洁能源，可以减少化石燃料的燃烧，可以减少二氧化碳排放量，有助于保护环境，可以实现“碳中和”目标，故B正确；
C.使用大排量燃油车，增加了汽油的用量，增加了二氧化碳排放量，不能实现“碳中和”目标，故C错误；
D.直接排放工业废气，会破坏环境，也不能实现“碳中和”目标，故D错误。
故选D。
2．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】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。
3．下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法中，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
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
【答案】B
【解析】A、每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素，不符合题意；
B、化学反应前后原子种类和个数不变，化石燃料的燃烧不会使自然界中氧原子总数减少 ，符合题意；
C、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 ，不符合题意；
D、化学变化遵循质量守恒定律，碳、氧循环过程中各元素质量守恒 ，不符合题意；
4．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
【答案】C
【解析】A.二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的化合物，属于氧化物；二氧化碳与水在光照的条件下在叶绿体内合成葡萄糖并释放氧气，则Y是葡萄糖，葡萄糖属于有机物，故A正确不合题意；
B.碳循环和氧循环维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故B正确不合题意；
C.植物的光合作用是把二氧化碳和水在光照的条件下反应生成氧气和葡萄糖的过程，该过程中是将太阳能转化为化学能，故C错误符合题意；
D.由质量守恒定律可知，两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加，故D正确不合题意。
故选C。
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
【答案】B
【解析】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；
故答案为：B。
6．遵循自然界中的物质循环规律是实现生态文明建设的重要基础。下列关于碳循环和氧循环的说法，正确的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C．绿色植物的生长过程中只涉及碳循环
D．人类大量使用化石燃料不会破坏碳一氧平衡
【答案】A
【解析】A.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，有新物质生成属于化学变化，氧循环过程中有新物质氧气、二氧化碳等生成，属于化学变化，故说法正确，符合题意；
B.生物圈中的碳循环是指碳元素的循环，氧循环指的是氧元素在自然界的循环，而不是特指二氧化碳和氧气的循环，故说法错误，不符合题意；
C.绿色植物的生长过程，既有光合作用，又有呼吸作用，既涉及碳循环，又涉及氧循环，故说法正确，不符合题意；
D.人类大量使用化石燃料会破坏碳一氧平衡 ，不符合题意。
7．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
【答案】D
【解析】A、碳循环是指碳元素在自然界的循环状态，而不是只有二氧化碳的循环，该选项叙述不正确；
B、氧气不仅可通过燃烧参与碳循环，还可通过光合作用参与碳循环，该选项叙述不正确；
C、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，则碳、氧循环失衡会影响人类的生存，该选项叙述不正确；
D、光合作用是指绿色植物利用光能，在叶绿体里，把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，并把光能转化成化学能储存在制造的有机物中的过程。植物的光合作用可以促进碳氧平衡，该选项叙述正确。
8．“碳达峰”指CO2排放量不再增加，“碳中和”指CO2排放量与减少量相等。我国科研人员利用二氧化
碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如图所示。
这一技术如果能应用和推广，将“工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力“碳达峰”“碳中和”目标的实现。回答下列问题。
（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的　 　（填“呼吸作用”“光合作用”或“蒸腾作用”）；
（2）下列做法有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标的是____（填序号）。
A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行
【答案】（1）光合作用（2）A；B；C
【解析】（1）绿色植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，因此题述过程类似于绿色植物的光合作用。
（2）植树造林、少用一次性筷子可以加大二氧化碳的吸收量，降低大气中二氧化碳的浓度，A、B有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标；
提倡绿色出行可以减少化石燃料的使用，从而减少二氧化碳的排放，C有助于实现“碳达峰"和“碳中和”目标。
故答案为：ABC。
9．“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】（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 ；
10．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】(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 。
11．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】（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。
12.“白石”即石灰石，我国西晋时期张华所著的《博物志》中有“烧白石作白灰既讫……”的记载，在此过程中同时生成CO2。随着现代社会的高速发展，人类消耗的化石能源急剧增加，排入大气中的CO2越来越多。当大气中CO2等气体的含量不断上升，就会导致温室效应增强，全球气候变暖。
减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种重要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。
请回答：
（1）《博物志》中所记载的“白灰”主要成分是CaO，烧白石的过程中发生的化学反应属于　 　（填基本反应类型）反应。
（2）能造成温室效应的气体除了二氧化碳，还有____。
A．氧气O2 B．甲烷CH4 C．氮气N2 D．臭氧O3
（3）实现碳封存的一种方法是“溶解填埋法”，将二氧化碳通入水中，能降低大气中二氧化碳的浓度，其主要原因是　 　（用化学方程式表示）。
（4）实现“碳中和”需要社会各界的共同努力，下列做法有利于实现这一目标的有____（可多选）。
A．种植乔木炭中和林 B．发展垃圾焚烧发电 C．煤燃烧前先脱硫处理
D．扩大水电等清洁能源产业规模 E．研发将二氧化碳转化为化工产品
【答案】（1）分解（2）B；D（3）CO2＋H2O＝H2CO3（4）A；D；E
【解析】（1）烧白石的过程 ，即碳酸钙在高温下分解生成氧化钙和二氧化碳，由于生成物只有一种，因此为分解反应；
（2）能造成温室效应的气体除了二氧化碳，还有甲烷和臭氧，而氧气和氮气是空气的组成成分，故选BD；
（3）水和二氧化碳反应生成碳酸，方程式为： CO2＋H2O＝H2CO3 ；
（4）A.种植乔木炭中和林，可以减小二氧化碳含量，故A符合题意；
B.发展垃圾焚烧发电，会产生大量二氧化碳，故B不合题意；
C.煤燃烧前先脱硫处理，但是对二氧化碳的排放没有影响，故C不合题意；
D.扩大水电等清洁能源产业规模，减小化石能源的使用，可以减小二氧化碳的排放，故D符合题意；
E.研发将二氧化碳转化为化工产品，可以减小二氧化碳的含量，故E符合题意。
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第4节 大气圈中氧、碳的循环（第3课时）同步作业
（学生版）
1．我国在2060年要实现“碳中和”的目标。即通过新能源开发利用、节能减排、植树造林等形式，减少人类生产生活中产生的二氧化碳，达到相对“零排放”的目的。下列措施有助于降低碳排放的是（　　）
A．肆意焚烧田间秸秆 B．推广使用太阳能灶
C．使用大排量燃油车出行 D．直接排放工业废气
2．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
3．下列关于“碳循环”和“氧循环”的说法中，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
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
4．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
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
6．遵循自然界中的物质循环规律是实现生态文明建设的重要基础。下列关于碳循环和氧循环的说法，正确的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
B．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
C．绿色植物的生长过程中只涉及碳循环
D．人类大量使用化石燃料不会破坏碳一氧平衡
7．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
8．“碳达峰”指CO2排放量不再增加，“碳中和”指CO2排放量与减少量相等。我国科研人员利用二氧化
碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸，大致原理如图所示。
这一技术如果能应用和推广，将“工厂化”地吸收和利用二氧化碳，有效助力“碳达峰”“碳中和”目标的实现。回答下列问题。
（1）利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的　 　（填“呼吸作用”“光合作用”或“蒸腾作用”）；
（2）下列做法有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标的是____（填序号）。
A．植树造林 B．少用一次性筷子 C．提倡绿色出行
9．“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
10．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　 　。
11．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。
12.“白石”即石灰石，我国西晋时期张华所著的《博物志》中有“烧白石作白灰既讫……”的记载，在此过程中同时生成CO2。随着现代社会的高速发展，人类消耗的化石能源急剧增加，排入大气中的CO2越来越多。当大气中CO2等气体的含量不断上升，就会导致温室效应增强，全球气候变暖。
减少CO2排放，实现碳中和，已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种重要途径。科学家预测，到2050年，四种途径对全球碳中和的贡献率如图所示。
请回答：
（1）《博物志》中所记载的“白灰”主要成分是CaO，烧白石的过程中发生的化学反应属于　 　（填基本反应类型）反应。
（2）能造成温室效应的气体除了二氧化碳，还有____。
A．氧气O2 B．甲烷CH4 C．氮气N2 D．臭氧O3
（3）实现碳封存的一种方法是“溶解填埋法”，将二氧化碳通入水中，能降低大气中二氧化碳的浓度，其主要原因是　 　（用化学方程式表示）。
（4）实现“碳中和”需要社会各界的共同努力，下列做法有利于实现这一目标的有____（可多选）。
A．种植乔木炭中和林 B．发展垃圾焚烧发电 C．煤燃烧前先脱硫处理
D．扩大水电等清洁能源产业规模 E．研发将二氧化碳转化为化工产品
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