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第11讲 大气中氧、碳循环与气候演变
知识要点：
1.自然界中氧循环的主要途径。
2.自然界中碳循环的主要途径。
3.生物圈中碳—氧平衡的原因。
4.减缓温室效应的措施，臭氧层的作用。
5.全球气候变暖的原因、影响及应对措施。
思维导图：

一、自然界中的氧循环和碳循环
1.氧循环的含义及主要途径。
（1）氧循环的含义：氧循环是指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）氧循环的主要途径如图所示。
难点解析：氧是一种化学元素，而氧气是一种物质，氧气只是氧元素的物质形式之一，氧循环里面还有二氧化碳、葡萄糖等，这些物质里面都含有氧元素，而不是氧气，所以不能把氧循环称为氧气循环。
2.碳循环的含义及主要途径。
（1）碳循环的含义：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、有机物燃烧、生物腐烂分解等过程源源不断地重新释放出来，从而使大气中二氧化碳的含量始终保持相对稳定的状态。
（2）碳循环的主要途径如图所示。
（3）氧循环和碳循环的联系。
在自然界中，氧循环和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。
二、气候演变
1.大气中的温室气体通过“温室效应”为地球保温。大气中的温室气体有CO2、水蒸气（H2O）、O3、N2O、CH4等。
2.臭氧是蓝色、带有腥臭味的气体。平流层中的臭氧层能吸收大部分紫外线，对地球生物起保护作用；对流层中的臭氧是一种污染物，会形成光化学烟雾，危害生物健康和环境。人类活动产生的氯氟烃等物质会破坏臭氧层，形成“臭氧空洞”。
3.竺可桢通过研究指出，我国近5000年来气候经历了温暖、寒暖交错、寒冷及气候波动四个时期，并与全球气温变化基本一致。
4.气候总是表现出波动变化的特点。目前，全球平均气温正处于波动上升的过程中。气温变化可能会导致冰雪融化、海平面上升、沙漠化加剧，并使极端天气事件频发，进而影响粮食产量和物种生存。全球变暖主要由人类活动导致，如大量消耗化石能源、砍伐森林，使大气中的二氧化碳浓度上升。城市地区因高能耗与污染易形成“热岛效应”。我们可以通过减少化石燃料的使用、植树造林、开发新能源等来减缓温室效应。

知识点一：自然界中的氧循环
　如图所示为氧在自然界中的主要循环途径。
（1）图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是　　　　　　（填化学式，下同），空气的主要成分中，没有参与图中循环的气体有　　　　。
（2）臭氧（O3）和氧气从物质组成上看，相同点是　　　　　　　　　　　　；不同点是　　　　　　　　　　　 　。
（3）图示中，大气中氧气的三种主要来源是　　　　（填序号）。
（4）大气中的氧气还与某些物质发生氧化反应而消耗。小金在探究氧气的化学性质时，根据组成元素的种类选取了以下三组物质：①镁和铁；②碳和红磷；③甲烷和一氧化碳。请指出他选择的三组物质的类别依次是①　　　　；②　　　　；③　　　　。
　（1）氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，所以图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是H2O、CO2。空气的主要成分有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等，其中氮气（N2）没有参与图中循环。（2）从物质组成上看，氧气和臭氧的共同点是都由氧元素组成；不同点是氧气是由氧分子构成的，而臭氧是由臭氧分子构成的。（3）分析图示可知，臭氧的分解、水的分解以及植物的光合作用是大气中氧气的三种主要来源。（4）镁和铁属于金属单质，碳和红磷属于非金属单质，甲烷和一氧化碳属于化合物。
　（1）H2O、CO2　N2　（2）都由氧元素组成　氧气是由氧分子构成的，而臭氧是由臭氧分子构成的　（3）①⑤⑥　（4）金属单质　非金属单质　化合物
　本题考查与氧循环有关的问题，可以培养同学们的环保意识。
　下列关于自然界中氧循环的叙述中正确的是 （　B　）
A.植物→呼吸作用→氧气→光合作用→氧气
B.植物→光合作用→氧气→呼吸作用→二氧化碳
C.植物→呼吸作用→氧气→光合作用→二氧化碳
D.植物→光合作用→氧气→呼吸作用→水
知识点二：自然界中的碳循环
　自然界中的碳循环主要是通过CO2来实现的。如图所示为碳循环主要途径的模式图。
（1）下列关于碳循环的认识中正确的是　 　（填字母）。
A.碳循环和氧循环存在着联系
B.碳循环过程只涉及化学变化
C.碳循环过程中，各元素的化合价都不变
（2）减少二氧化碳排放，减缓全球气候变暖是当今世界要解决的重大环境问题。请根据所学知识解释二氧化碳冬季的含量要比夏季略高的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，也能与水进行光合作用生成葡萄糖（化学式为C6H12O6）。同样是二氧化碳与水反应，产物完全不同的原因是　　 　　。
　（1）根据碳循环的过程以及实质来分析。（2）根据大气中二氧化碳的来源以及化学反应的原理来分析。（3）根据化学反应的条件对产物的影响来分析。
　（1）由图示可知，碳循环和氧循环存在着联系；碳循环过程涉及化学变化和物理变化，如二氧化碳溶于水属于物理变化；碳循环过程中存在元素化合价的改变，如化石燃料燃烧的过程中，氧元素由0价变成-2价。（2）冬季燃煤取暖增加了二氧化碳的排放量，同时植物光合作用的效果减弱，所以二氧化碳冬季的含量要比夏季略高。（3）通过对比两个化学反应，发现它们的反应物相同，但是反应条件不同，所以生成物不同。
　（1）A　（2）冬季燃煤取暖增加了二氧化碳的排放量，同时植物光合作用的效果减弱　（3）反应条件不同
　理解和熟记自然界中碳循环的原理和全部过程等方面的知识是解题的关键，需根据所给的问题情境或图示信息进行解答。
　如图所示为自然界中一个简单的碳循环过程，下列对于该过程的理解中正确的是 （　C　）
A.有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳含量明显增加
B.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
C.植物能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
D.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
知识点三：气候演变
　【杭州】阅读材料，回答下列问题：
材料一：研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃（一类合成有机化合物，应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等）是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下，平流层中的臭氧存在如下平衡：O3O2+O；而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子（Cl），进而发生下列反应：Cl+O3→ClO+O2，ClO+O→Cl+O2。研究表明，平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
（1）氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着　　　　作用。
（2）写出一条保护高空臭氧层的合理建议：　　 　　。
材料二：近地面处，臭氧是一种空气污染物，其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用，影响肺部功能；还会刺激、损伤眼睛，导致视力下降。
（3）如图所示为某地8月1日~5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析，该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关？并阐述理由。　　　　　　　 　。
　（1）氯原子在将臭氧转化为氧气的反应前、后没有生成新物质，在该反应中作催化剂，起催化作用。（2）为保护高空臭氧层，应该制定相关法律，限制氯氟烃的使用和排放，积极开展氯氟烃替代技术的研究，加强国际合作，共同保护臭氧层等。（3）回答有关和无关均可，只要理由合理即可。
　（1）催化　（2）制定相关法律，限制氯氟烃的使用和排放，积极开展氯氟烃替代技术的研究，加强国际合作，共同保护臭氧层等（合理即可）　（3）有关；从总体变化趋势看，该地这一时段近地面处臭氧浓度随温度的升高而升高，随温度的降低而降低（或无关；如图中8月2日、3日、4日某些时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化并不完全吻合）
　本题考查臭氧层的保护，读懂图示，并能从材料和图示中获取有用的信息是解题的关键。
　下列关于温室效应的说法中正确的是 （　B　）
①温室效应有利也有弊　②温室效应的加剧是由大气层中臭氧层受到破坏引起的　③温室效应的加剧主要是由大气中二氧化碳含量的升高引起的　④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧　⑤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　⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应
A.①②③④⑤⑥　 B.①③④⑤
C.①③④⑤⑥　 D.①②③④⑤

　【舟山】研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地。如图所示为海洋吸收二氧化碳的三种方式。
（1）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，海水的温度越低，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。
（2）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　　 　　。
（3）碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚虫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多少亿吨碳元素？
　（1）海水的温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多，据此分析。（2）海洋超过一定深度，光照弱，植物的光合作用弱，据此分析。（3）先根据碳酸钙的化学式计算出碳元素的质量分数，然后根据碳酸钙的纯度及质量计算其所含碳元素的质量。
　（1）冬　（2）海洋超过一定深度，光照弱，植物的光合作用弱，无法维持生长
（3）根据碳酸钙的化学式CaCO3可知，碳元素的质量分数为×100%=12%，所以该地贝壳堤固定碳元素的质量为4亿吨×95%×12%=0.456亿吨。
　本题考查二氧化碳对环境的影响等，需从题干中提取有用的信息，结合已有的知识进行解答。

1.全球气候变暖已引起了全人类的关注，在汉斯出版社《可持续发展》期刊中，有论文收集了相关资料，试图回答怎样才能控制气温升高，下列措施中对控制气温升高不利的是 （　C　）
A.参与植树造林，扩大森林面积
B.乘坐公共交通工具或骑自行车出行
C.经常使用一次性筷子，方便生活
D.减少化石燃料的燃烧，减少温室气体的排放
2.下列关于生物圈中碳—氧平衡的说法中错误的是 （　C　）
A.植物的光合作用对维持碳—氧平衡有重要意义
B.煤、石油、天然气的过量燃烧对碳—氧平衡具有严重的破坏作用
C.碳—氧平衡被破坏是导致酸雨多发的重要原因
D.植树造林、低碳生活可以有效缓解碳—氧平衡的破坏
3.【岳阳】绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中发挥着巨大作用。下列说法中不正确的是 （　D　）
A.植物进行光合作用释放氧气 B.植物制造有机物需消耗二氧化碳
C.植物可利用氧气分解有机物 D.植物的生命活动都不产生二氧化碳
4.环境问题已成为制约社会发展和进步的严重问题。下列说法中正确的是 （　D　）
①温室效应将导致全球气候变暖
②臭氧层的主要作用是吸收紫外线
③氟利昂也是温室气体
④减少煤等化石燃料的燃烧、发展氢能源有利于缓解温室效应
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
5.科学家将二氧化碳与甲烷在催化剂的作用下制成化工产品乙酸，该反应的微观示意图如图所示，下列说法中错误的是 （　C　）
A.二氧化碳属于氧化物
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物的分子个数比是2∶1
D.该反应资源化利用二氧化碳，可减少温室气体的排放
6.读城市热岛效应示意图，下列叙述中正确的是 （　C　）
A.产生热岛效应的原因是市区气温低、郊区气温高
B.近地面空气从市区流向郊区
C.城市热岛效应反映了人类活动对气候的影响
D.在市区建设高层建筑，可以减弱热岛效应
【解析】人类在生产、生活中排放的二氧化碳等温室气体急剧增加，在人口密度大、工业集中的城市，往往市区的气温比郊区高，A错误；由于热岛效应，近地面空气从郊区流向市区，B错误；城市热岛效应反映了人类活动对气候的影响，C正确；在市区建设高层建筑，会增强热岛效应，D错误。
7.近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。
（1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量　不变 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放造成的。从较长的历史时期来看，情况如图所示。分析图中数据可以得出的观点有　ABC　（填字母）。
A.目前二氧化碳浓度低于历史上大部分时候
B.气温上升与二氧化碳浓度不成正比
C.二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因
8.“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。“二氧化碳地质储存”被认为是当前最为现实的减排对策之一。小明在实验室模拟“二氧化碳地质储存”的相关方法，如图甲所示（“”表示物质之间可以转化）。
（1）图甲中①模拟“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　二氧化碳与水反应生成碳酸　。
（2）图甲中②模拟“矿物填埋法”，小明将二氧化碳通入氢氧化钙溶液中，反应过程的微观示意图如图乙所示，“”“”“”分别表示溶液中的微粒（分子或离子），其中“”代表　OH-　（填微粒的符号）。
（3）实现“碳中和”需要社会各界的共同努力，下列做法中有利于实现这一目标的有　ADE　（填字母，多选）。
A.种植乔木碳中和林 B.发展垃圾焚烧发电
C.煤燃烧前先进行脱硫处理 D.扩大水、电等清洁能源的产业规模
E.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品

9.下列四个大小完全相同的装置同时放在阳光下，过一段时间我们将观察到 （　B　）
A.四个装置U形管内a、b两端的液面没有变化
B.四个装置U形管内b端的液面升高，且依次增大
C.四个装置U形管内a端的液面升高，且依次增大
D.无法判断
10.氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图所示）。下列对两种循环的分析中错误的是 （　B　）
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
11.如图所示为自然界中碳、氧循环简图，请据图结合所学知识分析并回答下列问题：
（1）如图甲所示，转化1表示水吸收二氧化碳的过程，该反应属于　化合　（填基本反应类型）反应。
（2）如图乙所示，转化3是自然界中碳、氧循环的重要反应之一——植物的光合作用，反应的化学方程式为6H2O+6CO2Y+6O2，据此推断Y的化学式为　C6H12O6　。
（3）下列关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是　CD　（填字母，多选）。
A.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
B.空气中的二氧化碳含量逐年增大的主要原因是动植物的呼吸作用增强了
C.每个人都在参与碳循环和氧循环
D.在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系
（4）自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中，因此人类降低空气中二氧化碳含量的研究方向有两个：一是要　减少二氧化碳的排放　；二是要增加二氧化碳的消耗。
12.【台州】兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现以下现象：
城区：人口密集，人类活动多，能量消耗较多，绿化率较低，气温较高。
郊区：人口密度小，绿化率较高，河道密布，气温较低，但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低，空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。
【答案】12.①郊区人口密度较小，人类活动释放的热能少。②郊区绿化率高，河道密布，蒸腾作用及蒸发吸热多。③郊区地表水多，水的比热容大，温度不易升高。④城郊温差有利于形成空气对流。⑤城区气流上升到高空后，温度降低，密度增大，在城区四周下沉，带着污染物到达郊区。

13.“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，制订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中部分碳循环示意图。
【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+CO2Na2CO3+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 kg，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，小组成员设计了如图乙所示的A、B两种吸收装置。
（1）如图甲所示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　植物的呼吸作用、动物的呼吸作用、化石燃料的燃烧　。
（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中至少需要加入多少千克氢氧化钠？
【答案】（2）设装置A中至少需要加入氢氧化钠的质量为x。
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
80　 44
x　 4.4 kg　
，解得x=8 kg。
（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：　选装置A；理由：无水泵，无需耗电，节约能量；装置的结构较简单；相同质量的固体比溶液能吸收更多的CO2（或选装置B；理由：利用氢氧化钠溶液喷雾能增大接触面积，使吸收更加充分，未反应的氢氧化钠还可以通过水泵循环利用，节约原料，合理即可）　。第11讲 大气中氧、碳循环与气候演变
知识要点：
1.自然界中氧循环的主要途径。
2.自然界中碳循环的主要途径。
3.生物圈中碳—氧平衡的原因。
4.减缓温室效应的措施，臭氧层的作用。
5.全球气候变暖的原因、影响及应对措施。
思维导图：

一、自然界中的氧循环和碳循环
1.氧循环的含义及主要途径。
（1）氧循环的含义：氧循环是指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）氧循环的主要途径如图所示。
难点解析：氧是一种化学元素，而氧气是一种物质，氧气只是氧元素的物质形式之一，氧循环里面还有二氧化碳、葡萄糖等，这些物质里面都含有氧元素，而不是氧气，所以不能把氧循环称为氧气循环。
2.碳循环的含义及主要途径。
（1）碳循环的含义：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、有机物燃烧、生物腐烂分解等过程源源不断地重新释放出来，从而使大气中二氧化碳的含量始终保持相对稳定的状态。
（2）碳循环的主要途径如图所示。
（3）氧循环和碳循环的联系。
在自然界中，氧循环和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。
二、气候演变
1.大气中的温室气体通过“温室效应”为地球保温。大气中的温室气体有CO2、水蒸气（H2O）、O3、N2O、CH4等。
2.臭氧是蓝色、带有腥臭味的气体。平流层中的臭氧层能吸收大部分紫外线，对地球生物起保护作用；对流层中的臭氧是一种污染物，会形成光化学烟雾，危害生物健康和环境。人类活动产生的氯氟烃等物质会破坏臭氧层，形成“臭氧空洞”。
3.竺可桢通过研究指出，我国近5000年来气候经历了温暖、寒暖交错、寒冷及气候波动四个时期，并与全球气温变化基本一致。
4.气候总是表现出波动变化的特点。目前，全球平均气温正处于波动上升的过程中。气温变化可能会导致冰雪融化、海平面上升、沙漠化加剧，并使极端天气事件频发，进而影响粮食产量和物种生存。全球变暖主要由人类活动导致，如大量消耗化石能源、砍伐森林，使大气中的二氧化碳浓度上升。城市地区因高能耗与污染易形成“热岛效应”。我们可以通过减少化石燃料的使用、植树造林、开发新能源等来减缓温室效应。

知识点一：自然界中的氧循环
　如图所示为氧在自然界中的主要循环途径。
（1）图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是　　　　　　（填化学式，下同），空气的主要成分中，没有参与图中循环的气体有　　　　。
（2）臭氧（O3）和氧气从物质组成上看，相同点是　　　　　　　　　　　　；不同点是　　　　　　　　　　　 　。
（3）图示中，大气中氧气的三种主要来源是　　　　（填序号）。
（4）大气中的氧气还与某些物质发生氧化反应而消耗。小金在探究氧气的化学性质时，根据组成元素的种类选取了以下三组物质：①镁和铁；②碳和红磷；③甲烷和一氧化碳。请指出他选择的三组物质的类别依次是①　　　　；②　　　　；③　　　　。
　下列关于自然界中氧循环的叙述中正确的是 （　 　）
A.植物→呼吸作用→氧气→光合作用→氧气
B.植物→光合作用→氧气→呼吸作用→二氧化碳
C.植物→呼吸作用→氧气→光合作用→二氧化碳
D.植物→光合作用→氧气→呼吸作用→水
知识点二：自然界中的碳循环
　自然界中的碳循环主要是通过CO2来实现的。如图所示为碳循环主要途径的模式图。
（1）下列关于碳循环的认识中正确的是　 　（填字母）。
A.碳循环和氧循环存在着联系
B.碳循环过程只涉及化学变化
C.碳循环过程中，各元素的化合价都不变
（2）减少二氧化碳排放，减缓全球气候变暖是当今世界要解决的重大环境问题。请根据所学知识解释二氧化碳冬季的含量要比夏季略高的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。
（3）二氧化碳能与水反应生成碳酸，也能与水进行光合作用生成葡萄糖（化学式为C6H12O6）。同样是二氧化碳与水反应，产物完全不同的原因是　　 　　。
　如图所示为自然界中一个简单的碳循环过程，下列对于该过程的理解中正确的是 （　 　）
A.有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳含量明显增加
B.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
C.植物能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
D.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
知识点三：气候演变
　【杭州】阅读材料，回答下列问题：
材料一：研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃（一类合成有机化合物，应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等）是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下，平流层中的臭氧存在如下平衡：O3O2+O；而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子（Cl），进而发生下列反应：Cl+O3→ClO+O2，ClO+O→Cl+O2。研究表明，平流层中1个氯原子大约可以破坏1×105个臭氧分子。
（1）氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着　　　　作用。
（2）写出一条保护高空臭氧层的合理建议：　　 　　。
材料二：近地面处，臭氧是一种空气污染物，其含量过高会对人体的呼吸道产生刺激作用，影响肺部功能；还会刺激、损伤眼睛，导致视力下降。
（3）如图所示为某地8月1日~5日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据图分析，该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关？并阐述理由。　　　　　　　 　。
　下列关于温室效应的说法中正确的是 （　 　）
①温室效应有利也有弊　②温室效应的加剧是由大气层中臭氧层受到破坏引起的　③温室效应的加剧主要是由大气中二氧化碳含量的升高引起的　④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧　⑤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　⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应
A.①②③④⑤⑥　 B.①③④⑤
C.①③④⑤⑥　 D.①②③④⑤

　【舟山】研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地。如图所示为海洋吸收二氧化碳的三种方式。
（1）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，海水的温度越低，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。
（2）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　　 　　。
（3）碳酸盐泵：贝壳类、珊瑚虫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多少亿吨碳元素？

1.全球气候变暖已引起了全人类的关注，在汉斯出版社《可持续发展》期刊中，有论文收集了相关资料，试图回答怎样才能控制气温升高，下列措施中对控制气温升高不利的是 （　 　）
A.参与植树造林，扩大森林面积
B.乘坐公共交通工具或骑自行车出行
C.经常使用一次性筷子，方便生活
D.减少化石燃料的燃烧，减少温室气体的排放
2.下列关于生物圈中碳—氧平衡的说法中错误的是 （　 　）
A.植物的光合作用对维持碳—氧平衡有重要意义
B.煤、石油、天然气的过量燃烧对碳—氧平衡具有严重的破坏作用
C.碳—氧平衡被破坏是导致酸雨多发的重要原因
D.植树造林、低碳生活可以有效缓解碳—氧平衡的破坏
3.【岳阳】绿色植物在维持生物圈碳—氧平衡中发挥着巨大作用。下列说法中不正确的是 （　 　）
A.植物进行光合作用释放氧气 B.植物制造有机物需消耗二氧化碳
C.植物可利用氧气分解有机物 D.植物的生命活动都不产生二氧化碳
4.环境问题已成为制约社会发展和进步的严重问题。下列说法中正确的是 （　 　）
①温室效应将导致全球气候变暖
②臭氧层的主要作用是吸收紫外线
③氟利昂也是温室气体
④减少煤等化石燃料的燃烧、发展氢能源有利于缓解温室效应
A.①② B.①②③
C.①②④ D.①②③④
5.科学家将二氧化碳与甲烷在催化剂的作用下制成化工产品乙酸，该反应的微观示意图如图所示，下列说法中错误的是 （　 　）
A.二氧化碳属于氧化物
B.该反应属于化合反应
C.参加反应的反应物的分子个数比是2∶1
D.该反应资源化利用二氧化碳，可减少温室气体的排放
6.读城市热岛效应示意图，下列叙述中正确的是 （　 　）
A.产生热岛效应的原因是市区气温低、郊区气温高
B.近地面空气从市区流向郊区
C.城市热岛效应反映了人类活动对气候的影响
D.在市区建设高层建筑，可以减弱热岛效应
7.近年来“全球变暖”正成为人们热议的话题。有人说，地球的温度就像一辆失控狂飙的汽车，如果不设法让它降下来，就会有灾难性的后果。
（1）把地球及其大气层作为一个整体来看，碳元素的总质量　 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）有人认为，全球气候变暖是二氧化碳等温室气体过度排放造成的。从较长的历史时期来看，情况如图所示。分析图中数据可以得出的观点有　 　（填字母）。
A.目前二氧化碳浓度低于历史上大部分时候
B.气温上升与二氧化碳浓度不成正比
C.二氧化碳不是造成气温上升的唯一原因
8.“碳中和”是指在一定时间内产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段来抵消掉这部分碳排放，达到“净零排放”的目的。“二氧化碳地质储存”被认为是当前最为现实的减排对策之一。小明在实验室模拟“二氧化碳地质储存”的相关方法，如图甲所示（“”表示物质之间可以转化）。
（1）图甲中①模拟“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　 　。
（2）图甲中②模拟“矿物填埋法”，小明将二氧化碳通入氢氧化钙溶液中，反应过程的微观示意图如图乙所示，“”“”“”分别表示溶液中的微粒（分子或离子），其中“”代表　 　（填微粒的符号）。
（3）实现“碳中和”需要社会各界的共同努力，下列做法中有利于实现这一目标的有　 　（填字母，多选）。
A.种植乔木碳中和林 B.发展垃圾焚烧发电
C.煤燃烧前先进行脱硫处理 D.扩大水、电等清洁能源的产业规模
E.研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品

9.下列四个大小完全相同的装置同时放在阳光下，过一段时间我们将观察到 （　 　）
A.四个装置U形管内a、b两端的液面没有变化
B.四个装置U形管内b端的液面升高，且依次增大
C.四个装置U形管内a端的液面升高，且依次增大
D.无法判断
10.氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图所示）。下列对两种循环的分析中错误的是 （　 　）
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
11.如图所示为自然界中碳、氧循环简图，请据图结合所学知识分析并回答下列问题：
（1）如图甲所示，转化1表示水吸收二氧化碳的过程，该反应属于　 　（填基本反应类型）反应。
（2）如图乙所示，转化3是自然界中碳、氧循环的重要反应之一——植物的光合作用，反应的化学方程式为6H2O+6CO2Y+6O2，据此推断Y的化学式为　 　。
（3）下列关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是　 　（填字母，多选）。
A.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
B.空气中的二氧化碳含量逐年增大的主要原因是动植物的呼吸作用增强了
C.每个人都在参与碳循环和氧循环
D.在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系
（4）自然界中的二氧化碳处于不停的循环过程中，因此人类降低空气中二氧化碳含量的研究方向有两个：一是要　 　；二是要增加二氧化碳的消耗。
12.【台州】兴趣小组在调查某城市的“热岛效应”时发现以下现象：
城区：人口密集，人类活动多，能量消耗较多，绿化率较低，气温较高。
郊区：人口密度小，绿化率较高，河道密布，气温较低，但空气中有来自城区的少量污染物。
请用所学的科学知识对“郊区气温较低，空气中有来自城区的少量污染物”的现象作出解释。

13.“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，制订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中部分碳循环示意图。
【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+CO2Na2CO3+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 kg，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，小组成员设计了如图乙所示的A、B两种吸收装置。
（1）如图甲所示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中至少需要加入多少千克氢氧化钠？
（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：　 　。

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