3．7自然界中的氧循环和碳循环
一、聚焦教材
1．自然界中的氧循环
产生氧气的途径是 ，消耗氧气的主要途径是 等。
【答案】植物的光合作用；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。
【解答】光合作用利用二氧化碳和水产生氧气和有机物；生物的呼吸作用消耗氧气和有机物产生二氧化碳和水，各种物质的燃烧需要氧气参与以及微生物的氧化分解也需要氧气的参与。
故答案为：植物的光合作用；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解。
2．自然界中的碳循环
（1）植物经 作用将大气中的二氧化碳和水合成碳水化合物(糖类)，在 中又生成二氧化碳返回大气中被植物再度利用。
（2）植物被 捕食后，糖类被动物吸收，在其体内氧化成二氧化碳，并通过呼吸释放到大气中，又被植物利用。
（3） 等燃烧时，生成二氧化碳，它返回大气中后重新进人生态系统和碳循环。
（4）枯枝落叶、动物的排泄物等经 ，将其中的有机物氧化分解，并释放二氧化碳等气体到大气中。
【答案】（1）光合；呼吸作用
（2）动物
（3）煤、石油和天然气
（4）微生物的分解作用
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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；自然界存在一种重要的物质循环——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；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；在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】（1）二氧化碳+ 水有机物（主要是淀粉） + 氧气；葡萄糖+ 氧气→二氧化碳+ 水+ 能量；
（2）植物通过光合作用产生有机物，动物捕食植物，有机物就被动物吸收，有机物再通过呼吸作用释放二氧化碳到大气中，二氧化碳又是光合作用的原料，又被植物利用，如此循环；
（3）大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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；
（4）植物枯枝落叶、动物的排泄物等经过微生物的分解，可以将有机物氧化分解，产生二氧化碳和无机盐，为植物的生长提供原料和氮磷钾等无机盐。
故答案为：（1）光合，呼吸；（2）动物；（3）煤、石油和天然气；（4）微生物分解作用。
3．温室效应
（1）概念：大气中 气体具有吸热和隔热的功能，二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，这就是 。
（2）温室效应的危害： ①地球上的病虫害增加； ②海平面上升； ③气候反常，海洋风暴增多； ④土地干旱，沙漠化面积增大。
【答案】二氧化碳；温室效应
【知识点】全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，引起“温室效应”。
【解答】（1）大气中二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”；
（2）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。但近百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。
故答案为：（1）二氧化碳，温室效应；（2） 温室效应的危害： ①地球上的病虫害增加； ②海平面上升； ③气候反常，海洋风暴增多； ④土地干旱，沙漠化面积增大。
二、分层训练 A练就好基础基础达标
4．自然界中的氧循环如图所示，在A处不参与该循环的是（ ）
A．生物的呼吸作用 B．含碳燃料的燃烧
C．发展利用氢燃料 D．微生物氧化分解
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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；图中绿色植物的光合作用产生氧气，氧气被消耗，产生二氧化碳，二氧化碳被植物光合作用吸收，反复循环。
【解答】A生物的呼吸作用可以利用氧气，产生二氧化碳，符合图；
B碳燃料燃烧需要氧气，生成二氧化碳，符合图；
C氢燃料燃烧需要氧气，产生水，不符合图；
D微生物分解需要氧气参与，产生二氧化碳，符合题意。
故答案为：C。
5．大气中二氧化碳含量增加会引起温室效应，下列关于大气中二氧化碳主要来源的说法中，最合理的一种是（ ）
A．完全来源于煤的燃烧
B．全球人口增多后呼出的二氧化碳
C．植物呼吸作用的结果
D．含碳燃料的大量使用
【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，引起“温室效应”。
【解答】A煤燃烧会消耗氧气产生二氧化碳，但是二氧化碳的含量不仅仅来源于煤燃烧；
B人呼吸会消耗氧气产生二氧化碳，但是温室效应的产生不是由于动物的呼吸造成的；
C植物的呼吸会产生二氧化碳，同时植物的光合作用会消耗二氧化碳，不是植物的呼吸造成温室效应；
D自然界中大量使用燃烧煤、石油和天然气，碳循环的碳元素脱离，短时间内释放出来，就使二氧化碳急剧增加，产生温室效应。
故答案为：D。
6．下列关于自然界中氧循环的叙述正确的是（ ）
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→二氧化碳→呼吸作用→氧气
【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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。
【解答】A植物呼吸作用会产生二氧化碳而不是氧气，不符合题意；
B植物光合作用产生氧气，氧气被呼吸作用利用产生二氧化碳，符合题意；
C植物的呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳被光合作用吸收产生氧气，不符合题意；
D植物的光合作用产生氧气，呼吸作用利用氧气产生二氧化碳，不符合题意。
故答案为：B。
7．认识和遵循自然界中元素循环或物质循环的规律，是实现生态文明建设的重要基础．自然界中存在着许多循环现象，如：①碳循环②氧循环③水的天然循环，上述循环过程中所发生的变化一定不需要原子重新组合就能实现的是（ ）
A．①② B．②③ C．③ D．①③
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【解答】解：①碳循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，②氧循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，③水的天然循环过程中水分子本身不变，故不需要原子的重新组合．
故选C．
【分析】根据已有的知识进行分析解答，原子重新组合的过程发生的是化学变化，不需要原子重新组合发生的是物理变化，据此解答．
8．下列人类活动中，不能缓解温室效应的是（ ）
A．绿色出行，低碳生活 B．及时处理作物秸秆，就地焚烧
C．对草原控制放牧数量 D．大力开展植树造林
【答案】B
【知识点】全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】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。但百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H2O）、臭氧（O3 ）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4 ）、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为 55%。
【解答】A绿色出行，低碳生活，可以减少燃料的燃烧，减少二氧化碳含量的排放，符合题意；
B秸秆燃烧需要消耗氧气产生二氧化碳，导致二氧化碳含量增加不利于缓解温室效应；
C草原放牧量数量减少，草的光合作用会增加，可以更多的吸收二氧化碳，缓解温室效应；
D植树造林，植物的光合作用增强，大气中的二氧化碳被吸收，可以缓解温室效应。
故答案为：B。
9．关于生物圈中的碳-氧平衡，下列叙述错误的是（ ）
A．绿色植物通过光合作用等活动维持了生物圈中的碳一氧平衡
B．栽种过多的植物会因其进行大量呼吸作用而破坏生物圈的碳-氧平衡
C．生物圈中的碳一氧平衡是指二氧化碳和氧气的相对平衡
D．人类活动的加剧导致二氧化碳过度排放，从而破坏了碳一氧平衡
【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】自然界存在一种重要的物质循环——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；在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】A绿色植物通过光合作用产生氧气，消耗二氧化碳，生物的呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳；
B大量的植树造林，植物的光合作用增强，消耗二氧化碳，产生氧气，会维持碳-氧平衡；
C生物圈中的碳-氧平衡就是指氧气和二氧化碳含量的相对，处于相对恒定；
D人类通过燃烧秸秆、石油、天然气等释放大量二氧化碳，破坏了碳-氧平衡。
故答案为：B。
10．氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化。请回答以下问题。
（1）如图是自然界中氧的部分循环示意图，从①~⑥中选择数字序号填空，消耗氧气的有 ，产生氧气的有 。
（2）下列说法中正确的是 (填字母，多选)。
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状态
C．每个人都在参与自然界中的氧循环
D．空气中氧气的浓度越高越好
（3）在地壳中存在氧元素的物质有二氧化硅、碳酸，钙等，而在空气中存在氧元素的物质有 (至少写出2种)等。人体内存在的化合物中，氧元素的质量分数最高的是 。
（4）下列说法中正确的是 (填字母)。
A．任何情况下呼吸纯氧均有益于人体健康
B．氧元素在自然界中既以单质形式存在，又以化合物形式存在
C．含有氧元素的物质一定是氧化物
D．氧气有百利而无一害
【答案】（1）①②④⑤；③⑥
（2）B；C
（3）氧气、二氧化碳；水
（4）B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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；图中①是金属锈蚀需要消耗氧气；②煤炭燃烧需要消耗氧气产生二氧化碳；③植物的光合作用消耗氧气产生二氧化碳；④人呼吸消耗氧气产生二氧化碳；⑤鱼呼吸会消耗氧气产生二氧化碳；⑥水生植物的光合作用消耗二氧化碳，产生氧气。
【解答】（1）消耗氧气主要为燃料燃烧、呼吸作用，①②④⑤；产生氧气主要是植物的光合作用③⑥；
（2）A空气中的氧气和二氧化碳处于动态的平衡关系，故A错误；
B空气中植物产生氧气，生物呼吸和燃料燃烧等会消耗氧气，处于动态平衡，正确；
C每个人都会进行呼吸作用，产生二氧化碳，同时会消耗氧气，参与自然界的氧循环，说法正确；
D空气中氧气和二氧化碳处于一个平衡状态，氧气浓度越高，破坏了碳-氧平衡，说法不正确。
（3）空气是一个混合物，由氮气、氧气、二氧化碳、水、稀有气体等组成；人体大部分是由水组成，质量分数最高的为水；
（4）A人正常情况下呼吸纯氧一段时间会出现氧中毒，故A错误；
B氧元素在空气中是以单质形式存在，在氧化物中是以化合物形式存在，B正确；
C含有氧元素的物质可以是单质，也可以是化合物，还可以是混合物，不一定是氧化物；
D生活中金属容易生锈，就是因为氧气的存在，氧气能供给呼吸是有利，不是百利无一害，说法错误。
故答案为：（1）①②④⑤，③⑥；（2）BC；(3)氧气、二氧化碳；水；（4）B。
三、B更上一层楼能力提升
11．在寒冷地区，每到冬季几乎所有的植物都会落下叶子，植物的光合作用基本停止，但生活在那里的人们却并不感到缺氧，这是因为（ ）
A．天气寒冷，人们都在室内活动
B．自然界中的氧循环是全球性的
C．由于寒冷，人们的呼吸作用减弱
D．在夏季植物释放了大量的氧气，储存到冬季用
【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】自然界存在一种重要的物质循环——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。氧的循环具有全球性，因为气体分子是运动的。
【解答】植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持自然界中的碳—氧平衡。在寒冷地区植物光合作用基本停止时，其他区域植物光合作用照常进行，因为自然界中的氧循环是全球性的，所以寒冷地区的人们不会感到缺氧。
故答案为B.
12．如何减少温室气体二氧化碳的含量是科学家-直在探究的课题，最近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．地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用
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．这种新型催化剂在反应前后质量不变
【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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。但近百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H2O）、臭氧（O3 ）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4 ）、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为 55%。
【解答】A人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，而不是植物的呼吸作用造成的，A错误；
B太阳光透过温室地玻璃后，会使室内地面温度升高，而地面的辐射却很少能穿透玻璃，因此温室具有保温作用，B正确；
C化学变化是有新的物质产生，二氧化碳转化为甲酸，有新物质产生，属于化学变化；
D催化剂的性质是加快反应的速率，反应前后质量和化学性质不变，正确。
故答案为：A。
13．（2021八下·吴兴期末）如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程，对于该过程理解正确的是（ ）
A．有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳明显增加
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．植物只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
【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】本题主要考查动植物对地球大气的影响相关知识。
【解答】A、冬季时许多树叶掉落，植物的叶子能进行光合作用，因此植物的光合作用会减弱，致使大气中的二氧化碳增加，A不符合题意；
B、除了动植物呼吸作用为地球大气提供了二氧化碳，同时工厂废气和汽车尾气排放等也为大气提供了二氧化碳，B不符合题意；
C、大气中碳元素可以通过植物的根部吸收到植物体内，C符合题意；
D、植物体内的有机物能通过燃烧转化为二氧化碳，D不符合题意。
故答案为：C
14．近年来杭州市新建了许多水果、蔬菜采摘园，春天可以到大棚里采摘草莓、蔬菜，秋天可以采摘葡萄等。到采摘园现场采摘，既给人们提供了亲近大自然的机会，又能体验到采摘的乐趣。请根据所学的科学知识回答下列问题。
（1）种植蔬菜的大棚内，通常要适时通风，这样做是为了增加 的浓度，促进植物的光合作用，提高产量。在寒冷的冬天，大棚能为蔬菜的生长提供 。
（2）在一封闭的草莓大棚中，某科学兴趣小组的同学测量48小时内大棚中二氧化碳的含量，绘制了如图所示的示意图。
①在曲线的ab段，二氧化碳浓度下降的原因是草莓的 作用吸收了二氧化碳。
②为了提高草莓的产量，科学兴趣小组的同学建议果农：晚上适当增加光源；开花期间，在棚内放养蜜蜂；在如图bc段时间范围内还可以适当降低温度，理由是 。
（3）在草莓、葡萄的植株．上会开很多花或结很多果，有经验的果农并未全部保留，而是进行疏花、疏果。这样做的目的是使保留的果实有充足的 供应，从而提高草莓和葡萄的品质。
【答案】（1）二氧化碳；适宜的温度
（2）光合；温度低，呼吸作用弱，分解的有机物少
（3）有机物
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】人体生命活动需要的能量是由人体细胞内的有机物与氧气发生氧化反应所提供的。当有机物为葡萄糖时，人体细胞内氧化反应的过程可以表示为：葡萄糖+ 氧气→二氧化碳+ 水+ 能量；人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的氧化反应；光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。它可用下列反应式来表示：二氧化碳+ 水有机物（主要是淀粉） + 氧气；绿色植物通过光合作用把二氧化碳和水转变成有机物质并释放氧气；同时也通过呼吸作用把有机物质氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量供生命活动利用。光合作用和呼吸作用既相互对立，又相互依赖，它们共同
存在于统一的有机体中。
【解答】(1)光合作用需要消耗二氧化碳，产生氧气，时常通风，增加大棚中的二氧化碳的浓度，增强光合作用，光合作用的影响因素为光照强度、二氧化碳浓度、温度，寒冷的冬天需要适宜的温度提高光合作用；
（2）光合作用产生氧气，消耗二氧化碳，ab段二氧化碳浓度下降，说明光合作用大于呼吸作用；晚上没有光照，温度比较低，光合作用强度减弱，通过增加光源，增强光合作用，降低温度来减弱呼吸作用，减少有机物的消耗；
（3）植物的有机物通过光合作用产生，果农不保留花或者不保留果，目的是保留果实有机物，防止有机物被分开，果实不够大，有机物累积不够，这样提高草莓和葡萄的品质。
故答案：（1）二氧化碳，适宜温度；（2）光合；温度低，呼吸作用弱，分解有机物少；（3）有机物。
四、C开拓新思路拓展创新
15．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．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
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】本题为碳循环相关分析题。通过分析题图，可以得出答案。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。
【解答】观察题图，可知图中①②③光合作用、呼吸作用、呼吸作用；甲代表腐生细菌和真菌等微生物；乙代表绿色植物；丙代表动物；丁代表动物。在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是可以循环利用的。
故答案为D.
16．探究CH4和CO2两种气体的温室效应：
探究一：比较两种气体的温室效应。
在相同条件下，用图甲所示装置测得500秒内CH4和CO2气体在太阳光照射下的温度变化情况如图乙所示。
（1）根据图乙中的曲线，关于CH4与CO2两种气体的温室效应情况，你的结论是 。
（2）本题中的“相同条件”具体是指 (请举两例)。
探究二：空气中CH4含量与温室效应的关系。将CH4含量不同的空气放入图甲装置中，实验结果如表：
CH4的体积分数 18% 36% 48% 64%
500秒后温度/℃ 28.4 30.1 31.7 32.8
（3）分析表中数据，你可以得出的结论是 。
（4）若要在250 毫升的集气瓶中收集含CH418%的气体(已知甲烷气体密度比空气小，难溶于水)。你的操作方法是 。
【答案】（1）甲烷的温室效应比二氧化碳强
（2）相同光照、相同起始温度
（3）相同条件下 ，空气中甲烷气体含量越高，其温室效应越强
（4）在集气瓶中装入45毫升水，盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净CH4气体直至将水排尽
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”；探究一比较两种气体的温室效应，甲烷和二氧化碳两组实验，在太阳照射下的记录温度变化，比较气体相同时间的温度；第二个实验研究甲烷含量与温室效应的关系，甲烷体积分数为18%、36%、48%、64%，提高记录相同时间内温度的变化来反应甲烷含量与温度的关系。
【解答】（1）图乙中，时间与温度的变化图中，甲烷的曲线位于二氧化碳之上，在相同的时间内，甲烷的温度上升比二氧化碳高，说明甲烷温室效应比二氧化碳强；
（2）实验二研究甲烷含量与温室效应的关系，变量为甲烷的含量，其它的变量控制相同，故空气的起始温度和光照需要相同；
（3）表格中甲烷的体积分数逐渐增加，相同时间后温度也是逐渐增加，故可得出相同条件下，空气中甲烷气体含量越高，温室效应越强；
（4）甲烷气体难溶于水可以用排水法收集，密度小于空气，可以选择向下排空气方法，由于排空气无法控制甲烷的体积分数，选择排水法收集，得到体积分数为18%的甲烷，250mL×18%=45mL，故在集气瓶中装入45mL的水，倒扣在水中，通入甲烷气体，直至水排尽。
故答案为：（1） 甲烷的温室效应比二氧化碳强 ；（2）相同光照、相同起始温度；（3） 相同条件下 ，空气中甲烷气体含量越高，其温室效应越强 ；（4） 在集气瓶中装入45毫升水，盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净CH4气体直至将水排尽 。
1 / 13．7自然界中的氧循环和碳循环
一、聚焦教材
1．自然界中的氧循环
产生氧气的途径是 ，消耗氧气的主要途径是 等。
2．自然界中的碳循环
（1）植物经 作用将大气中的二氧化碳和水合成碳水化合物(糖类)，在 中又生成二氧化碳返回大气中被植物再度利用。
（2）植物被 捕食后，糖类被动物吸收，在其体内氧化成二氧化碳，并通过呼吸释放到大气中，又被植物利用。
（3） 等燃烧时，生成二氧化碳，它返回大气中后重新进人生态系统和碳循环。
（4）枯枝落叶、动物的排泄物等经 ，将其中的有机物氧化分解，并释放二氧化碳等气体到大气中。
3．温室效应
（1）概念：大气中 气体具有吸热和隔热的功能，二氧化碳在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，这就是 。
（2）温室效应的危害： ①地球上的病虫害增加； ②海平面上升； ③气候反常，海洋风暴增多； ④土地干旱，沙漠化面积增大。
二、分层训练 A练就好基础基础达标
4．自然界中的氧循环如图所示，在A处不参与该循环的是（ ）
A．生物的呼吸作用 B．含碳燃料的燃烧
C．发展利用氢燃料 D．微生物氧化分解
5．大气中二氧化碳含量增加会引起温室效应，下列关于大气中二氧化碳主要来源的说法中，最合理的一种是（ ）
A．完全来源于煤的燃烧
B．全球人口增多后呼出的二氧化碳
C．植物呼吸作用的结果
D．含碳燃料的大量使用
6．下列关于自然界中氧循环的叙述正确的是（ ）
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→二氧化碳→呼吸作用→氧气
7．认识和遵循自然界中元素循环或物质循环的规律，是实现生态文明建设的重要基础．自然界中存在着许多循环现象，如：①碳循环②氧循环③水的天然循环，上述循环过程中所发生的变化一定不需要原子重新组合就能实现的是（ ）
A．①② B．②③ C．③ D．①③
8．下列人类活动中，不能缓解温室效应的是（ ）
A．绿色出行，低碳生活 B．及时处理作物秸秆，就地焚烧
C．对草原控制放牧数量 D．大力开展植树造林
9．关于生物圈中的碳-氧平衡，下列叙述错误的是（ ）
A．绿色植物通过光合作用等活动维持了生物圈中的碳一氧平衡
B．栽种过多的植物会因其进行大量呼吸作用而破坏生物圈的碳-氧平衡
C．生物圈中的碳一氧平衡是指二氧化碳和氧气的相对平衡
D．人类活动的加剧导致二氧化碳过度排放，从而破坏了碳一氧平衡
10．氧气在自然界中存在非常广泛，并不断循环转化。请回答以下问题。
（1）如图是自然界中氧的部分循环示意图，从①~⑥中选择数字序号填空，消耗氧气的有 ，产生氧气的有 。
（2）下列说法中正确的是 (填字母，多选)。
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状态
C．每个人都在参与自然界中的氧循环
D．空气中氧气的浓度越高越好
（3）在地壳中存在氧元素的物质有二氧化硅、碳酸，钙等，而在空气中存在氧元素的物质有 (至少写出2种)等。人体内存在的化合物中，氧元素的质量分数最高的是 。
（4）下列说法中正确的是 (填字母)。
A．任何情况下呼吸纯氧均有益于人体健康
B．氧元素在自然界中既以单质形式存在，又以化合物形式存在
C．含有氧元素的物质一定是氧化物
D．氧气有百利而无一害
三、B更上一层楼能力提升
11．在寒冷地区，每到冬季几乎所有的植物都会落下叶子，植物的光合作用基本停止，但生活在那里的人们却并不感到缺氧，这是因为（ ）
A．天气寒冷，人们都在室内活动
B．自然界中的氧循环是全球性的
C．由于寒冷，人们的呼吸作用减弱
D．在夏季植物释放了大量的氧气，储存到冬季用
12．如何减少温室气体二氧化碳的含量是科学家-直在探究的课题，最近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．地球上二氧化碳含量上升的主要原因是植物的呼吸作用
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．这种新型催化剂在反应前后质量不变
13．（2021八下·吴兴期末）如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程，对于该过程理解正确的是（ ）
A．有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳明显增加
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．植物只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
14．近年来杭州市新建了许多水果、蔬菜采摘园，春天可以到大棚里采摘草莓、蔬菜，秋天可以采摘葡萄等。到采摘园现场采摘，既给人们提供了亲近大自然的机会，又能体验到采摘的乐趣。请根据所学的科学知识回答下列问题。
（1）种植蔬菜的大棚内，通常要适时通风，这样做是为了增加 的浓度，促进植物的光合作用，提高产量。在寒冷的冬天，大棚能为蔬菜的生长提供 。
（2）在一封闭的草莓大棚中，某科学兴趣小组的同学测量48小时内大棚中二氧化碳的含量，绘制了如图所示的示意图。
①在曲线的ab段，二氧化碳浓度下降的原因是草莓的 作用吸收了二氧化碳。
②为了提高草莓的产量，科学兴趣小组的同学建议果农：晚上适当增加光源；开花期间，在棚内放养蜜蜂；在如图bc段时间范围内还可以适当降低温度，理由是 。
（3）在草莓、葡萄的植株．上会开很多花或结很多果，有经验的果农并未全部保留，而是进行疏花、疏果。这样做的目的是使保留的果实有充足的 供应，从而提高草莓和葡萄的品质。
四、C开拓新思路拓展创新
15．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．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
16．探究CH4和CO2两种气体的温室效应：
探究一：比较两种气体的温室效应。
在相同条件下，用图甲所示装置测得500秒内CH4和CO2气体在太阳光照射下的温度变化情况如图乙所示。
（1）根据图乙中的曲线，关于CH4与CO2两种气体的温室效应情况，你的结论是 。
（2）本题中的“相同条件”具体是指 (请举两例)。
探究二：空气中CH4含量与温室效应的关系。将CH4含量不同的空气放入图甲装置中，实验结果如表：
CH4的体积分数 18% 36% 48% 64%
500秒后温度/℃ 28.4 30.1 31.7 32.8
（3）分析表中数据，你可以得出的结论是 。
（4）若要在250 毫升的集气瓶中收集含CH418%的气体(已知甲烷气体密度比空气小，难溶于水)。你的操作方法是 。
答案解析部分
1．【答案】植物的光合作用；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。
【解答】光合作用利用二氧化碳和水产生氧气和有机物；生物的呼吸作用消耗氧气和有机物产生二氧化碳和水，各种物质的燃烧需要氧气参与以及微生物的氧化分解也需要氧气的参与。
故答案为：植物的光合作用；生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解。
2．【答案】（1）光合；呼吸作用
（2）动物
（3）煤、石油和天然气
（4）微生物的分解作用
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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；自然界存在一种重要的物质循环——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；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；在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】（1）二氧化碳+ 水有机物（主要是淀粉） + 氧气；葡萄糖+ 氧气→二氧化碳+ 水+ 能量；
（2）植物通过光合作用产生有机物，动物捕食植物，有机物就被动物吸收，有机物再通过呼吸作用释放二氧化碳到大气中，二氧化碳又是光合作用的原料，又被植物利用，如此循环；
（3）大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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；
（4）植物枯枝落叶、动物的排泄物等经过微生物的分解，可以将有机物氧化分解，产生二氧化碳和无机盐，为植物的生长提供原料和氮磷钾等无机盐。
故答案为：（1）光合，呼吸；（2）动物；（3）煤、石油和天然气；（4）微生物分解作用。
3．【答案】二氧化碳；温室效应
【知识点】全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，引起“温室效应”。
【解答】（1）大气中二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”；
（2）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。但近百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。
故答案为：（1）二氧化碳，温室效应；（2） 温室效应的危害： ①地球上的病虫害增加； ②海平面上升； ③气候反常，海洋风暴增多； ④土地干旱，沙漠化面积增大。
4．【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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；图中绿色植物的光合作用产生氧气，氧气被消耗，产生二氧化碳，二氧化碳被植物光合作用吸收，反复循环。
【解答】A生物的呼吸作用可以利用氧气，产生二氧化碳，符合图；
B碳燃料燃烧需要氧气，生成二氧化碳，符合图；
C氢燃料燃烧需要氧气，产生水，不符合图；
D微生物分解需要氧气参与，产生二氧化碳，符合题意。
故答案为：C。
5．【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】在正常情况下，碳的循环是平衡的，但由于现代工业的迅速发展，人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，引起“温室效应”。
【解答】A煤燃烧会消耗氧气产生二氧化碳，但是二氧化碳的含量不仅仅来源于煤燃烧；
B人呼吸会消耗氧气产生二氧化碳，但是温室效应的产生不是由于动物的呼吸造成的；
C植物的呼吸会产生二氧化碳，同时植物的光合作用会消耗二氧化碳，不是植物的呼吸造成温室效应；
D自然界中大量使用燃烧煤、石油和天然气，碳循环的碳元素脱离，短时间内释放出来，就使二氧化碳急剧增加，产生温室效应。
故答案为：D。
6．【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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。
【解答】A植物呼吸作用会产生二氧化碳而不是氧气，不符合题意；
B植物光合作用产生氧气，氧气被呼吸作用利用产生二氧化碳，符合题意；
C植物的呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳被光合作用吸收产生氧气，不符合题意；
D植物的光合作用产生氧气，呼吸作用利用氧气产生二氧化碳，不符合题意。
故答案为：B。
7．【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【解答】解：①碳循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，②氧循环的过程中有新物质生成，属于化学变化，故需要原子重新组合，③水的天然循环过程中水分子本身不变，故不需要原子的重新组合．
故选C．
【分析】根据已有的知识进行分析解答，原子重新组合的过程发生的是化学变化，不需要原子重新组合发生的是物理变化，据此解答．
8．【答案】B
【知识点】全球性大气环境问题（酸雨、温室效应、臭氧空洞）
【解析】【分析】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。但百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H2O）、臭氧（O3 ）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4 ）、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为 55%。
【解答】A绿色出行，低碳生活，可以减少燃料的燃烧，减少二氧化碳含量的排放，符合题意；
B秸秆燃烧需要消耗氧气产生二氧化碳，导致二氧化碳含量增加不利于缓解温室效应；
C草原放牧量数量减少，草的光合作用会增加，可以更多的吸收二氧化碳，缓解温室效应；
D植树造林，植物的光合作用增强，大气中的二氧化碳被吸收，可以缓解温室效应。
故答案为：B。
9．【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】自然界存在一种重要的物质循环——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；在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定，维持了整个生物圈中的碳——氧平衡。
【解答】A绿色植物通过光合作用产生氧气，消耗二氧化碳，生物的呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳；
B大量的植树造林，植物的光合作用增强，消耗二氧化碳，产生氧气，会维持碳-氧平衡；
C生物圈中的碳-氧平衡就是指氧气和二氧化碳含量的相对，处于相对恒定；
D人类通过燃烧秸秆、石油、天然气等释放大量二氧化碳，破坏了碳-氧平衡。
故答案为：B。
10．【答案】（1）①②④⑤；③⑥
（2）B；C
（3）氧气、二氧化碳；水
（4）B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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；绿色植物通过光合作用产生氧气，释放到大气中。研究发现，绿色植物在光合作用中制造的氧气，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。上述事实告诉我们，自然界存在一种重要的物质循环——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；图中①是金属锈蚀需要消耗氧气；②煤炭燃烧需要消耗氧气产生二氧化碳；③植物的光合作用消耗氧气产生二氧化碳；④人呼吸消耗氧气产生二氧化碳；⑤鱼呼吸会消耗氧气产生二氧化碳；⑥水生植物的光合作用消耗二氧化碳，产生氧气。
【解答】（1）消耗氧气主要为燃料燃烧、呼吸作用，①②④⑤；产生氧气主要是植物的光合作用③⑥；
（2）A空气中的氧气和二氧化碳处于动态的平衡关系，故A错误；
B空气中植物产生氧气，生物呼吸和燃料燃烧等会消耗氧气，处于动态平衡，正确；
C每个人都会进行呼吸作用，产生二氧化碳，同时会消耗氧气，参与自然界的氧循环，说法正确；
D空气中氧气和二氧化碳处于一个平衡状态，氧气浓度越高，破坏了碳-氧平衡，说法不正确。
（3）空气是一个混合物，由氮气、氧气、二氧化碳、水、稀有气体等组成；人体大部分是由水组成，质量分数最高的为水；
（4）A人正常情况下呼吸纯氧一段时间会出现氧中毒，故A错误；
B氧元素在空气中是以单质形式存在，在氧化物中是以化合物形式存在，B正确；
C含有氧元素的物质可以是单质，也可以是化合物，还可以是混合物，不一定是氧化物；
D生活中金属容易生锈，就是因为氧气的存在，氧气能供给呼吸是有利，不是百利无一害，说法错误。
故答案为：（1）①②④⑤，③⑥；（2）BC；(3)氧气、二氧化碳；水；（4）B。
11．【答案】B
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】自然界存在一种重要的物质循环——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。氧的循环具有全球性，因为气体分子是运动的。
【解答】植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持自然界中的碳—氧平衡。在寒冷地区植物光合作用基本停止时，其他区域植物光合作用照常进行，因为自然界中的氧循环是全球性的，所以寒冷地区的人们不会感到缺氧。
故答案为B.
12．【答案】A
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】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。但近百年来，人类大量使用燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因，使大气中二氧化碳的含量增加较快，致使“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H2O）、臭氧（O3 ）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4 ）、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为 55%。
【解答】A人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料，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，而不是植物的呼吸作用造成的，A错误；
B太阳光透过温室地玻璃后，会使室内地面温度升高，而地面的辐射却很少能穿透玻璃，因此温室具有保温作用，B正确；
C化学变化是有新的物质产生，二氧化碳转化为甲酸，有新物质产生，属于化学变化；
D催化剂的性质是加快反应的速率，反应前后质量和化学性质不变，正确。
故答案为：A。
13．【答案】C
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】本题主要考查动植物对地球大气的影响相关知识。
【解答】A、冬季时许多树叶掉落，植物的叶子能进行光合作用，因此植物的光合作用会减弱，致使大气中的二氧化碳增加，A不符合题意；
B、除了动植物呼吸作用为地球大气提供了二氧化碳，同时工厂废气和汽车尾气排放等也为大气提供了二氧化碳，B不符合题意；
C、大气中碳元素可以通过植物的根部吸收到植物体内，C符合题意；
D、植物体内的有机物能通过燃烧转化为二氧化碳，D不符合题意。
故答案为：C
14．【答案】（1）二氧化碳；适宜的温度
（2）光合；温度低，呼吸作用弱，分解的有机物少
（3）有机物
【知识点】光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】人体生命活动需要的能量是由人体细胞内的有机物与氧气发生氧化反应所提供的。当有机物为葡萄糖时，人体细胞内氧化反应的过程可以表示为：葡萄糖+ 氧气→二氧化碳+ 水+ 能量；人体细胞内的有机物与氧反应，最终产生二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，供生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是人体内的一种缓慢进行的氧化反应；光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。它可用下列反应式来表示：二氧化碳+ 水有机物（主要是淀粉） + 氧气；绿色植物通过光合作用把二氧化碳和水转变成有机物质并释放氧气；同时也通过呼吸作用把有机物质氧化分解为二氧化碳和水，并释放能量供生命活动利用。光合作用和呼吸作用既相互对立，又相互依赖，它们共同
存在于统一的有机体中。
【解答】(1)光合作用需要消耗二氧化碳，产生氧气，时常通风，增加大棚中的二氧化碳的浓度，增强光合作用，光合作用的影响因素为光照强度、二氧化碳浓度、温度，寒冷的冬天需要适宜的温度提高光合作用；
（2）光合作用产生氧气，消耗二氧化碳，ab段二氧化碳浓度下降，说明光合作用大于呼吸作用；晚上没有光照，温度比较低，光合作用强度减弱，通过增加光源，增强光合作用，降低温度来减弱呼吸作用，减少有机物的消耗；
（3）植物的有机物通过光合作用产生，果农不保留花或者不保留果，目的是保留果实有机物，防止有机物被分开，果实不够大，有机物累积不够，这样提高草莓和葡萄的品质。
故答案：（1）二氧化碳，适宜温度；（2）光合；温度低，呼吸作用弱，分解有机物少；（3）有机物。
15．【答案】D
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】本题为碳循环相关分析题。通过分析题图，可以得出答案。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。
【解答】观察题图，可知图中①②③光合作用、呼吸作用、呼吸作用；甲代表腐生细菌和真菌等微生物；乙代表绿色植物；丙代表动物；丁代表动物。在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是可以循环利用的。
故答案为D.
16．【答案】（1）甲烷的温室效应比二氧化碳强
（2）相同光照、相同起始温度
（3）相同条件下 ，空气中甲烷气体含量越高，其温室效应越强
（4）在集气瓶中装入45毫升水，盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净CH4气体直至将水排尽
【知识点】自然界中的氧循环和碳循环
【解析】【分析】大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”；探究一比较两种气体的温室效应，甲烷和二氧化碳两组实验，在太阳照射下的记录温度变化，比较气体相同时间的温度；第二个实验研究甲烷含量与温室效应的关系，甲烷体积分数为18%、36%、48%、64%，提高记录相同时间内温度的变化来反应甲烷含量与温度的关系。
【解答】（1）图乙中，时间与温度的变化图中，甲烷的曲线位于二氧化碳之上，在相同的时间内，甲烷的温度上升比二氧化碳高，说明甲烷温室效应比二氧化碳强；
（2）实验二研究甲烷含量与温室效应的关系，变量为甲烷的含量，其它的变量控制相同，故空气的起始温度和光照需要相同；
（3）表格中甲烷的体积分数逐渐增加，相同时间后温度也是逐渐增加，故可得出相同条件下，空气中甲烷气体含量越高，温室效应越强；
（4）甲烷气体难溶于水可以用排水法收集，密度小于空气，可以选择向下排空气方法，由于排空气无法控制甲烷的体积分数，选择排水法收集，得到体积分数为18%的甲烷，250mL×18%=45mL，故在集气瓶中装入45mL的水，倒扣在水中，通入甲烷气体，直至水排尽。
故答案为：（1） 甲烷的温室效应比二氧化碳强 ；（2）相同光照、相同起始温度；（3） 相同条件下 ，空气中甲烷气体含量越高，其温室效应越强 ；（4） 在集气瓶中装入45毫升水，盖上玻璃片，倒扣在水中，通入纯净CH4气体直至将水排尽 。
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