第7节《自然界中的氧循环和碳循环》重点归纳与精析提升(第2课时)含解析
第7节《自然界中的氧循环和碳循环》重点归纳与精析提升（第2课时）
【知识梳理】
1．碳元素的演变、转化与循环
(1)CO2→作用→有机物→植物→CO2
(2)CO2→作用→有机物→吸收→体内氧化→CO2
(3)CO2→光合作用→→动植物残体→分解作用→CO2
(4)CO2→光合作用→→动植物残体→地下漫长反应→→燃烧→CO2
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被消耗，又随动植物的作用、有机物的以及微生物的作用等过程，源源不断地重新释放出来，结果使大气中被吸收的二氧化碳的量与重新释放出的量。
2．温室效应
(1)地球大气中有些气体，如、等能像玻璃、塑料薄膜一样，让太阳光辐射的能量穿过大
气层被地面吸收，同时防止地面辐射的能量散逸到宇宙空间去，使地面的气温，产生类似温室的效应，称为大气的温室效应。
(2)温室效应产生的原因：由于现代工业的，人类大量等化石燃料，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的平衡，使大气中含量迅速增加，进而导致气温上升。
(3)温室气体除CO2外，还有、O3、、CH4等气体，CO2对全球升温贡献占55%左右。【知识广场】
石油可以种出来吗
能不能有一种安全的、不破坏环境的石油生产方式呢？比如，把石油像种庄稼那样种出来？回答是肯定的，因为已经有成功的例子了。1961年，美国化学家梅尔温·卡尔文博士因一本关于光合作用的著作而获得诺贝尔奖。20世纪70年代，他从橡胶中产生的胶汁得到启示，决心研究、寻找石油植物。后来发现大戟科的许多植物产生的一种乳状汁液中，竟含有30%～40%的类似石油的碳氢化合物，稍加处理就可成为石油替代品。人工栽种石油植物只要一年至多年即可收获。
【精选例析】
【例1】如图3.7-3表示自然界中碳循环的过程，请据图回答。
(1)图中A、D分别代表哪类生物？A______________；
D______________。
(2)图中可以代表呼吸作用这一生理过程的标号是_________。
(3)在维持自然界中碳—氧平衡方面，我们可以做些什么？
____________________。
【解析】(1)从图示可知，A既能从空气中吸收二氧化碳也能向空气中
释放二氧化碳，所以A应该是植物；D能分解动植物遗体和动物
粪便产生二氧化碳，所以D应为腐生性的真菌和细菌等微生物。
(2)呼吸作用是吸收氧气，释放二氧化碳的过程，从图中可知①②③都是呼吸作用。
(3)植物能够维持自然界中的碳—氧平衡，主要是通过植物的光合作用，所以我们保持植被、植树造林、
节约用纸、少用一次性筷子等都能为维持自然界中碳—氧平衡做出贡献。
【例2】2017年5月，我国首次海域天然气水合物(可燃冰)试采成功。可燃冰储量丰富，热值高，燃烧后不产生任何残渣，被称作“未来的能源”。
(1)可燃冰通常出现在深海海底以下数百至一千多米的沉积层内，据推测可能是地层断裂导致气体逸出，
上升的气流与海洋深处的冷水接触形成。基于以上信息可知，影响可燃冰形成的因素可能是气源、压强和________。
(2)可燃冰开采不当，会对地球环境带来严重破坏，如大规模的海底滑坡、大量甲烷逃逸到大气中等。甲
烷气体进入大气会带来严重的________，造成全球气温上升。
(3)已知可燃冰的化学式是CH4·8H2O，则可燃冰中碳元素的质量分数为________。
【解析】(1)可燃冰是由天然气和水在低温、高压条件下相互作用形成的，因此影响可燃冰形成的因素还有温度。
(2)甲烷是温室气体，进入大气会造成温室效应。
(3)碳元素的质量分数＝12
12＋1×20＋16×8
×100%＝7.5%。
【重点归纳】
·1绿色植物的光合作用是自然界把大气中的二氧化碳变成有机物的唯一途径，固定的碳以有机物的形式供给动植物利用。
【巩固提升】
1．如何减少温室气体二氧化碳的含量是科学家一直在探究的课题。中国科学技术大学的专家找到一种新型
催化剂，可将二氧化碳转化为液体燃料甲酸(CH2O2)。下列说法中，不正确
．．．的是（）
A. 这种新型催化剂在反应前后质量不变
B. 二氧化碳能阻挡地面辐射，对地球有保温作用
C. 二氧化碳转化为甲酸的过程属于化学变化
D. 地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用
2．下列有关碳循环的说法错误
．．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. 提倡“低碳生活”，大力推广风能、太阳能等新能源
D. 用石灰水吸收空气中过量的CO2，以解决温室效应
3．如图是自然界中碳循环的示意图，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. 在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是不能循环利用的
D. 图中①代表的生理过程是光合作用
4．如图表示一天之内(早晨7：00～第二天早晨7：00)温室大棚中CO2
含量的变化，在a点打开通风口的目的是（）
A. 补充大棚内的O2
B. 补充大棚内的CO2
C. 降低大棚内的温度
D. 降低大棚内的湿度
5．近年来，我国大力倡导“低能耗、低污染、低排放”等低碳行为，低碳理念正逐渐深入人心。如图表示目前某市碳循环的实际情况，请分析回答下列问题。
(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。
6．在“大气中二氧化碳增多的功与过”的辩论会上，有如下观点：①二氧化碳增多造成温室效应，使气候异常，给人类带来了灾害；②二氧化碳增多为植物光合作用提供了足够的原料，是近年来农作物丰收的原因之一。
(1)写出日常生活中产生二氧化碳的一个化学方程式：。
(2)从自然界碳循环的角度，你认为二氧化碳增多的原因是(填字母)。
A. 大量燃烧石油和煤
B. 大面积砍伐森林
C. 大力发展核能
D. 淡水不断减少
(3)在辩论会上有人认为大气中二氧化碳多些好，也有人认为少些好。请谈谈你的看
法：。
7．如图所示是自然界中碳循环的简单示意图，请回答下列问题。
(1)图中所示矿物包含的化石燃料，主要包括煤、和；由煤焦化得到的焦炭(主要
成分是碳)充分燃烧的化学方程式为。
(2)海水吸收二氧化碳时，发生反应的化学方程式为。
(3)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：首先要减少二氧化碳的排放，同时要。
8．近年来，全球变暖日趋严重，我们急需给地球降温。
（第8题）
(1)二氧化碳是导致温室效应的主要气体，燃煤发电会向大气排放大量的二氧化碳。现有一种新技术：先
将煤与水反应生成合成气(主要是一氧化碳和氢气)，再将合成气通过如图甲所示的装置中，与高温水蒸气发生反应(CO＋H2OCO2＋H2)，由于二氧化碳和氢气的物理性质不同，二氧化碳会从口(填“A”或“B”)出来，进而被封存，而分离出的氢气将用于燃烧发电。
(2)小丽设计了如图乙所示的实验，在实验中能观察到色拉油a侧液面(填“低于”“等于”或
“高于”)b侧液面，则说明甲烷也是产生温室效应的气体。
9．超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，被誉为“绿色环保溶剂”。下列说法正确的是（）
①超临界CO2流体性质特殊，因此，与干冰的化学组成不同
②CO2是自然界中存在的物质，它参与自然界的碳循环
③超临界CO2流体是一种特殊的物质，容易燃烧
④超临界CO2流体可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
A. ①②
B. ②④
C. ①③
D. ①②③④
10．太阳系中八大行星的大小、表面状况、距离太阳的远近等都不同。金星表面有较厚的大气层，平均温度高达464 ℃，其大气的主要组成如图所示。据此推测，金星表面温度高的原因之一是，从而产生强烈的温室效应。
11．如图是自然界中碳循环的示意图。请据图回答下列问题。
(1)在图甲中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)图甲说明大气中CO2产生的途径有多种，其中比重最大的是的燃烧。
(3)大气中CO2的消耗途径有和被海洋吸收。
甲乙
(4)如图乙是大气中的CO2含量按目前速度上升的直线图。根据该图估计：到2050年，大气中CO2的体积
分数是，这比2000年CO2的体积分数0.035%增加了。
(5)大气中CO2含量的增加给地球生态环境带来的一个严重后果是。
根据图甲CO2产生和消耗的途径，请你提出两条建议：①；
②。
12．(1)有观点认为：大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度，导致温室效应。如图是科学家对1955～1995年间地球大气的一个观测结果，你认为这个结果是否支持上述观点？请先判断，再写
出判断依据。
。
(2)表中的温室效应指数是以二氧化碳为相对标准，测定一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量。表
第7节《自然界中的氧循环和碳循环》重点归纳与精析提升（第2课时）参考答案
【知识梳理】
1．(1)CO2→光合作用→有机物→植物呼吸作用→CO2
(2)CO2→光合作用→有机物→动物吸收→体内氧化→CO2
(3)CO2→光合作用→有机物→动植物残体→微生物分解作用→CO2
(4)CO2→光合作用→有机物→动植物残体→地下漫长反应→煤、石油、天然气→燃烧→CO2
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、有机物的燃烧以及微生物的分解作用等过程，源源不断地重新释放出来，结果使大气中被吸收的二氧化碳的量与重新释放出的量大致相等。
2．(1)地球大气中有些气体，如二氧化碳、甲烷等能像玻璃、塑料薄膜一样，让太阳光辐射的能量穿过大气层被地面吸收，同时防止地面辐射的能量散逸到宇宙空间去，使地面的气温升高，产生类似温室的保温效应，称为大气的温室效应。
(2)温室效应产生的原因：由于现代工业的发展迅速，人类大量燃烧煤、石油、天然气等化石燃料，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。
(3)温室气体除CO2外，还有H2O、O3、N2O、CH4等气体，CO2对全球升温贡献占55%左右。
【精选例析】
【例1】【答案】(1)植物腐生性真菌和细菌等微生物(2)①②③(3)保持植被、植树造林、节约用纸、少用一次性筷子等
【例2】【答案】(1)温度(2)温室效应(3)7.5%
【巩固提升】
1．(D) 2．(D) 3．(C) 4．(B)
5．(1)绿色植物有机物和氧气(2)细菌、真菌等微生物的分解作用。
(3)二氧化碳
6．(1)：C＋O2CO2。(2) AB(填字母)。
(3)大气中含有适量的二氧化碳最好。
7．(1)石油和天然气；C＋O2CO2。(2) CO2＋H2O===H2CO3。
(3)增加二氧化碳的消耗。
8．(1) A (2)低于
9．(B)
【解析】因超临界CO2流体是一种具有和水相似、能阻燃、溶解能力强的溶剂，所以超临界CO2能作溶剂，且不能燃烧。超临界CO2只是CO2的一种形态，所以它和干冰的化学性质相同。
10．金星大气层富含二氧化碳，从而产生强烈的温室效应。
【解析】由图可知，金星表面大气层中96.5%是二氧化碳气体，二氧化碳气体属于温室气体，所以其表面温度高。
11．(2化石燃料的燃烧。
(3)植物的光合作用和被海洋吸收。
(4) 0.043%，0.008%。
(5)是温室效应加剧①植树造林；②减少化石燃料的燃烧。
【解析】(1)化石燃料的燃烧，动植物的呼吸作用都会产生二氧化碳，而植物的光合作用会吸收二氧化碳。
所以①②③都是产生二氧化碳，④是吸收二氧化碳。(2)产生CO2比重最大的是煤、石油等化石燃料的燃烧。(3)植物的光合作用消耗二氧化碳，转化为氧气。(4)由题图可知，2000年二氧化碳的体积分数是0.035%，2030年二氧化碳的体积分数为0.040%，30年增长了0.005%，可算出50年增长0.008%，2050年大气中二氧化碳的体积分数为0.043%。(5)要减少空气中的二氧化碳含量，应从加快吸收和减少排放两方面考
虑。
12．(1)支持，因为在总体上，二氧化碳浓度越高，温度越高(或总体上，温度随二氧化碳浓度的升高而升高)(或不支持，因为在某些年份如1955～1965年或1977年等二氧化碳浓度与温度的关系是背离的)。
(2)大。
【解析】(2)某气体对温室效应的影响程度可用该气体在大气中的含量与其温室效应指数之积来衡量，故水蒸气对全球温室效应的影响要比甲烷气体大。