浙教版科学八下第3章空气与生命第七节

第7节自然界中的氧循环和碳循环

学习目标

1.了解自然界中氧循环的存在、自然界中消耗和产生氧气的途径以及氧循环的意义。

2.了解自然界中碳循环的过程、自然界中消耗和产生二氧化碳的途径以及碳循环的意义。

3.了解产生温室效应的原因和原理；了解形成温室效应的气体种类以及温室效应的利弊。

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1.关于“自然界中的氧循环和碳循环”这一课题中的“氧”和“碳”的正确理解是()。

A.“氧”和“碳”指两种元素

B.“氧”和“碳”指氧和碳两种单质

C.“氧”指的是含氧化合物，“碳”指的是碳单质

D.“氧”指的是氧气单质，“碳”指的是二氧化碳化合物

2.CO2约占空气总体积的0.04%，正常情况下能维持这个含量基本不变是因为自然界存在如图所示的循环过程，图中A处不包含下列各项中的()。

A.人和动物的呼吸

B.植物的呼吸作用

C.用氢气作燃料驱动火箭

D.含碳燃料的燃烧

3.下列关于自然界中碳循环的描述中，不正确的是()。

Ａ.二氧化碳→生物呼吸→植物体→植物光合作用→二氧化碳

Ｂ.二氧化碳→植物光合作用→植物体→燃烧→二氧化碳

Ｃ.二氧化碳→植物光合作用→植物体→植物呼吸→二氧化碳

Ｄ.二氧化碳→植物光合作用→植物体→动物食用→体内氧化→二氧化碳

4.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于大气中的二氧化碳含量升高引起的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

5.学习了“空气与生命”这一单元后，某班要举行“空气中的氧气会减少耗尽吗？”辩论会。某小组为了支持“空气中的氧气会减少耗尽”这一观点，收集了以下证据，你认为不应该成为本方论据的是()。

A.汽车越来越多，消耗的氧气越来越多

B.有证据表明，在远古时代的原始空气中氧气含量高达30%

C.地球人口的增多，其呼吸和使用的燃料越来越多

D.限制二氧化碳的排放是目前各国政府的重要环境政策

6.某同学参照普利斯特利的科学研究过程，再次进行如下实验：将蜡烛和小鼠分别放入密闭的玻璃罩内，另将蜡烛和小鼠分别与一株植物一起放入密闭的玻璃罩内，依次标记为甲、乙、丙、丁四个装置，同时置于阳光下一段时间，如图所示。

实验的结果是：甲玻璃罩内小鼠死亡，乙玻璃罩内蜡烛熄灭，丙玻璃罩内蜡烛不熄灭，丁玻璃罩内小鼠没有死亡。

（1）甲玻璃罩内小鼠死亡和乙玻璃罩内蜡烛熄灭的原因是。

（2）丙玻璃罩内蜡烛能持续燃烧和丁玻璃罩内小鼠持续存活的原因是。丙玻璃罩内植物光合作用所需的二氧化碳来自，丁玻璃罩内植物光合作用所需的二氧化碳来自。

（3）上述实验要让丙玻璃罩内的蜡烛燃烧较长的时间、丁玻璃罩内的小鼠存活更长的时间，实验中需要注意的问题是。（4）由此实验推而广之，自然界中的动植物能够持续存活是源于自然界中的

。

7.自然界中的物质循环，形成了自然界中物质的平衡。如图所示为氧在自然界中的主要循环途径。请认真观察并据图回答下列问题：

（1）图示中氧循环涉及到的物质中，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（填名称）。

（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）大气中的氧气除了供给动植物的呼吸作用外，主要是与某些物质发生氧化反应而消耗。婷婷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。请指出她选择的三组物质的类别依次是：①；②；③。写出金属铁、甲烷分别与氧气反应的化学方程式、。

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8.如图所示为自然界中氧的部分循环示意图，其中没有氧气参加反应的是()。

A.①②

B.③⑥

C.④⑤

D.①③⑥

9.对于如何防止温室效应的加剧，科学家提出了多种方法。其中有人提出将二氧化碳通过高压管道，通入深海海底储存，以减少二氧化碳的排放，但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中，你认为错误的是()。

A.将二氧化碳收集和通入深海海底需要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧二氧化碳的排放

B.几十万年来，海水的pH保持在8.2左右，大量二氧化碳溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境

C.将二氧化碳储存在海底，会严重影响陆上植物的光合作用

D.当发生海底地震时，深海海底储存的二氧化碳会被重新释放到大气中

10.自然界中碳循环最重要的一个指标在于空气中CO2气体的含量。下列有关碳循环的说法中，错误的是()。

A.绿色植物光合作用吸收CO2,释放O2，可减少空气中CO2气体的含量

B.动、植物呼吸作用吸收O2,释放CO2，可增加空气中CO2气体的含量

C.用熟石灰可吸收空气中的CO2，所以可加大熟石灰的生产量以缓解温室效应

D.大力推广风能、太阳能等无碳或低碳新能源代替化石能源，提倡“低碳生活”

11.如图所示为“温室效应”的示意图，据此回答下列问题：

（1）正常情况下，地球吸收的太阳光热与散失的热量是平衡的，而产生温室效应时是由于

而破坏了这种平衡。

（2）地球吸收的太阳光热包括可见光、红外线、紫外线等全光谱，而地球散失的热量则以

的形式为主。

（3）当温室效应加剧时，在一定程度上导致全球性的气候变暖，平均气温升高，从而引发的恶果有。

12.仔细阅读教材中“自然界中的碳循环”示意图，请据图分析后回答下列问题：

（1）自然界CO2的来源途径有、、等（写出任意三点即可）

（2）任何物质都有两面性，CO2对人类的正面影响是促进植物光合作用等，不利影响有

（任写一点）。

（3）人类降低空气中CO2含量的研究有两个方向：一是减少CO2排放，二是增加CO2消耗。请写出一条你能做到的消耗CO2的方式或途径。

13.地球“发烧”了。

材料一：空气的成分

空气是多种气体的混合物。空气的成分可分为恒定成分和易变成分两类。恒定成分是指在空气中含量大，在任何地方含量几乎不变，包括78.06%的氮气、20.94%的氧气、0 94%的氩等稀有气体，合计约占99.94%。易变成分是指在空气中含量很少，但因季节、地域等自然因素和人类的活动而引起相对含量的较大变化，甚至某些成分急剧增加或减少。下表中列出了大气中几种易变成分：

材料二：自然界中的碳循环（如图所示）

试回答下列问题：

（1）从地球上动植物生命活动所需要的物质角度看，为什么空气如此重要？

（答出三条即可）。

（2）大气中多余的二氧化碳从何而来？从上述材料可以看出，人类赖以生存的大气，正遭受空前严重的破坏。二氧化碳作为一种主要的温室气体，其含量增加导致气候变暖、地球“发烧”、灾害频发，成为当前威胁人类生存发展最严重的问题。

分析材料二，你认为导致大气中二氧化碳含量增加的直接原因是（写出两条即可）。

在②中，以石灰石为例，分解反应的化学方程式为。在⑧中，消耗二氧化碳的过程叫作。在⑨中，消耗二氧化碳发生反应的化学方程式为。在④中，以天然气为例，燃烧反应的化学方程式为。

（3）如何除去大气中多余的二氧化碳？据统计，大气中每年新增CO2约为185～242亿吨，而其综合利用还不足1亿吨/年，仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能。为了降低大气中二氧化碳的含量，科学家们正想尽办法用化学反应的手段使二氧化碳“变废为宝”。

①火电厂用碱液吸收产生的二氧化碳，获得化工产品碳酸钠，该反应的化学方程式为。

②日本科学家研制成功一种新型催化剂，在常压、300℃条件下，CO2和H2反应生成甲烷和水，该反应的化学方程式为。

③用三甲基膦作催化剂，在高压、极低温度条件下，CO2和H2可以高效合成甲酸（HCOOH），并实现了工业化生产，该反应的化学方程式为。

中考实战演练

14.【安丘】温室中的绿色植物受阳光的照射生长，昼夜测定温室内氧气的含量如图所示，其中正确的是()。

15.【衢州】如图所示为科学家根据相关研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线，据图分析可得()。

A.大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化

B.全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化

C.全球温度变化与大气中二氧化碳的变化有一定关系

D.全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系

16.造成温室效应的气体除二氧化碳外，还有许多气体能起到同样的作用。下列各组气体中，不属于温室气体的是()。

A.氧气、氢气

B.水蒸气、一氧化二氮

C.臭氧、甲烷

D.氯氟烃、六氟化硫

17.【邵州】自然界中二氧化碳的循环过程如图所示，据此回答下列问题：

（1）吸收大气中CO2的环节是。

（2）由于人类消耗化石燃料的增加和森林的乱砍滥伐，使空气中CO2的含量上升，从而导致增强，全球气候变暖。请写出一条因气候变暖给人类生存环境带来影响的情况。

（3）科学家研究得到：海洋是吸收大量CO2的地方。如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前的速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”。请写出酸化原因的化学方程式

。

（4）科学家目前正在研究将空气中过量的CO2和H2在催化剂及适量条件下转化成液态甲醇

和水，反应的化学方程式为：，则甲醇的化学式是。

开放应用探究

18.甲、乙两图分别为自然界中碳循环示意图和2010~2090年的大气中CO2的体积分数变化曲线。请据图回答下列问题：

（1）请在自然界碳循环示意图中的①～④线上补加“箭头”（其他箭头已画出），以正确表示碳循环的各种变化关系。

（2）自然界中碳循环的示意图显示：大气中CO2的产生途径有多种，其中化石燃料燃烧产生大量CO2，化石燃料主要包括、、天然气。

（3）根据大气中CO2的体积分数变化曲线图估计：到2050年时，大气中CO2的体积分数约为%。

（4）大气中CO2含量的增加给地球生态环境带来的一个重要后果是。根据图甲中CO2的产生和消耗途径，对此请你提出两条建议。