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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 自然界中的氧循环
1、如图3-7-1是英国科学家普利斯特利的一组实验,请你利用所学的科学知识来解释相关的实验现象。
图3-7-1
（1）甲装置中小白鼠很快死去的原因是小白鼠的 ▲ 作用导致玻璃罩内缺氧。
（2）乙装置中小白鼠能正常活着是因为绿色植物的 ▲ 作用,更新了玻璃罩内的气体。这种生理活动的表达式是 ▲ 。
（3）从这一实验现象分析,绿色植物的 ▲ 作用对维持生物圈中的碳一氧平衡起了重要作用。
【答案】（1）呼吸 （2）光合 二氧化碳＋水有机物＋氧气 （3）光合
【解析】【分析】【详解】（1）甲装置中小白鼠进行呼吸作用要吸收氧气，放出二氧化碳。小白鼠通过呼吸作用将玻璃罩内的氧气很快消耗干净，小白鼠会因缺氧而无法呼吸导致死亡。（2）乙装置中绿色植物在阳光下进行光合作用产生氧气，供给小白鼠的呼吸，并吸收了小白鼠呼出的二氧化碳，因此小白鼠能正常活着。光合作用的表达式是：二氧化碳＋水有机物十氧气。（3）绿色植物的光合作用对维持生物圈中的碳一氧平衡起了重要作用。
故答案为：（1）呼吸 （2）光合 二氧化碳＋水有机物＋氧气 （3）光合
2、如图3-7-2所示是自然界中的氧循环,请认真的观察并根据图示回答有关问题。
图3-7-2
（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）BD
【解析】【分析】【详解】（1）氧化物是由二种元素组成，且有氧元素的化合物。图示中氧循环涉及的物质中属于氧化物的是二氧化碳。空气中的氮气没有参与图中循环。（2）在维持自然界的氧平衡的途径中，植物利用光合作用吸收二氧化碳，产生氧气。（3）A、B、空气中的氧气随着呼吸作用和光合作用在不断的变化，但处于动态平衡，A错误，B正确；C、空气中氧气需要合适的浓度，如果浓度过高，会影响生命活动，C错误；D、氧在自然界中既有单质，比如氧气，又有化合物，比如二氧化碳，D正确。故选BD。
故答案为：（1）二氧化碳 氮气 （2）光合 （3）BD
知识点2 自然界中的碳循环
3、如图3-7-3所示是自然界中O2和CO2的循环简图,请仔细读图并回答有关问题。
图3-7-3
（1）图中①所指过程的含义： ▲ 。
（2）在⑤⑥所指的过程中,包含着两层含义：-是绿色植物通过光合作用,吸收了大气中的CO2,放出O2,另一层含义是 ▲ 。
【答案】（1）工厂和汽车燃烧化石燃料生成CO2
（2）绿色植物通过呼吸作用，吸收了大气中的CO2，放出CO2
【解析】（1）采用图①装置制备CO2气体，便可知反应物和生产物，写出文字表达式。（2）研究产生温室效应的气体：二氧化碳、甲烷、二氧化氮等气体；所以实验中要测温度。（3）证明CO2是产生温室效应的气体，要与空气作对比，比较谁的温度变化较大。
【分析】掌握二氧化碳的实验室制法，了解二氧化碳对环境的影响，增强环保意识。
【详解】（1）由图可知，①此过程表示工厂和汽车燃烧化石燃料生成二氧化碳；④该过程表示动物呼吸需要氧气，故答案为：工厂和汽车燃烧化石燃料，生成二氧化碳；动物呼吸需要氧气。（2）在⑤⑥所指的过程中，包含着两层含义：一是绿色植物光合作用，吸收了大气中的CO2,放出氧气，另一层含义是绿色植物的呼吸作用，吸收了大气中的O2,放出二氧化碳，故D答案为：绿色植物的呼吸作用，吸收了大气中的O2,放出二氧化碳。
故答案为：（1）工厂和汽车燃烧化石燃料生成CO2
（2）绿色植物通过呼吸作用，吸收了大气中的CO2，放出CO2
知识点3 温室效应
4、某研究性学习小组用如图3-7-4所示装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究,在左侧集气瓶中盛放CO2气体,右侧集气瓶中盛放 ▲ （填气体名称）。实验时,若能观察到食用油a侧液面高度 ▲ （填“低于”“等于”或“高于”）b侧液面高度,则证明CO2是产生温室效应的气体。
图3-7-4
【答案】空气 低于
【解析】【分析】【详解】证明CO2是产生温室效应的气体，要与空气作对比，比较谁的温度变化较大。故答案为：空气 低于
B规律方法综合练 提升能力
5、关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是（▲）
A、绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
B、碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C、碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
D、碳循环和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】C
【解析】生物圈中的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。植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，从而维持大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定。
【分析】理解掌握生态系统中物质的循环过程本题难度不大，了解光合作用、呼吸作用等是正确解答本题的关键。
【详解】A、绿色植物的生长过程，不论光合作用，还是呼吸作用，均既涉及碳循环，又涉及氧循环，A正确；B、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，B正确；C、生物圈中的碳循环既包括二氧化碳循环还包括含碳其它物质循环，氧循环不仅包括氧气循环，还包括含氧物质的循环，C错误；D、绿色植物通过光合作用消耗大气中的二氧化碳，释放氧气（超过了自身对氧的需要），维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡。所以，碳循环和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正确；故选：C。
6、如图3-7-5为自然界的碳循环示意图。下列有关该图的分析,正确的是（▲）
图3-7-5
A、图示中“大气”的成分是氧气
B、图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
C、生理过程①可以补充自然界中的氧气
D、过程①②的意义在于维持生物圈中的碳一氧平衡
【答案】D
【解析】由图可知，①表示植物的呼吸作用，把有机物分解成二氧化碳和水，排到大气当中；②表示植物的光合作用，把从环境中得到的二氧化碳和水合成有机物，释放氧气；④表示动物的呼吸作用；③表示微生物的分解作用，把动植物的遗体遗物分解成二氧化碳和水，排到大气当中。
【分析】绿色植物对维持生物圈中的碳－氧平衡的重要性，是通过光合作用来消耗二氧化碳，释放氧气已达到生物圈中碳－氧的相对平衡。
【详解】A、图示中“大气”的成分是氧气和二氧化碳，A不符合题意。B、图示生态系统中的能量流动方向是植物到动物、动物到微生物、植物到微生物，B不符合题意。C、生理过程①③④均表示生物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，C不符合题意。D、植物利用二氧化碳作原料进行光合作用制造有机物，二氧化碳进入有机（生物）环境，植物通过呼吸作用和动物的呼吸作用产生二氧化碳，使碳元素由生物体进入无机环境，而①表示植物的呼吸作用，②表示植物的光合作用，故过程①②的意义在于维持生物圈的碳氧平衡，D符合题意。故选：D。
7、我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”,它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物,燃烧后仅会产生二氧化碳和水,是清洁能源。和石油、煤炭一样,“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点,合理的是（▲）
A、大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B、海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C、大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物通过光合作用制造了氧气
D、“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源,且和石油、煤炭一样都是清洁能源
【答案】B
【解析】温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，大量排放尾气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它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。因此，二氧化碳也被称为温室气体。
【分析】“低碳环保”已经成为社会的共识，与之相关的考题也成为经常考查的内容。
【详解】A、可燃冰是一种埋藏在深海下面的燃料，是甲烷和水在高压和低温的条件下形成的，因此可燃冰燃烧会生成二氧化碳，加剧温室效应，A错误；B、天然气的主要成分为甲烷，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，因此海底甲烷逸漏会加剧温室效应，B正确；C、二氧化碳是引起温室效应的主要气体，绿色植物光合作用要吸收二氧化碳，C错误；D、石油、煤炭、天然气等通过燃烧把大量二氧化碳排放到空气中，会引起温室效应，可燃冰燃烧后仅生成少量的二氧化碳和水，几乎无污染，清洁环保；其能量远高于常规天然气、石油、煤炭，仅广泛分布在大洋内的可燃冰，估计可供人类使用1000年，储量丰富，D错误。故选：B。
8、图3-7-6是自然界中的一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是（▲）
图3-7-6
A、动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B、植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C、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
D、我国北方的冬天,许多树叶掉落,会导致大气中的二氧化碳明显增加
【答案】B
【解析】 【分析】【详解】二氧化碳除了由动植物的呼吸产生外，一些含碳可燃物的燃烧也会产生，A不符合题意；二氧化碳是光合作用的原料，植物通过光合作用将二氧化碳和水转变成有机物，从而将大气中的碳元素转移到体内，B符合题意；植物体内的有机物可以通过被天敌捕食而转变成二氧化碳，也可以通过燃烧、微生物的分解转变成二氧化碳，C不符合题意；地球的北半球是冬天，南半球是夏天，而且大气是循环的，所以即使我国北方的冬天，许多树叶掉落，也不会导致大气中的二氧化碳明显增加，D不符合题意。故选：B。
9、图3-7-7表示一天之内（早7:00∽第二天早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（▲）
图3-7-7
A、补充大棚内的CO2 B、补充大棚内的O2
C、降低大棚温度 D、降低大棚湿度
【答案】A
【解析】室温室中二氧化碳的浓度主要与植物的光合作用和呼吸作用有关，而光合作用进行的条件是有光，而呼吸作用随时都能进行，结合图示信息分析答题。
【分析】影响植物光合作用的因素有：光照时间、二氧化碳的浓度等，据此可以很好的在农业上进行运用。
【详解】棚内二氧化碳的浓度变化取决于生物的呼吸作用产生的二氧化碳与光合作用吸收的二氧化碳数量，当呼吸作用放出的二氧化碳量大于光合作用的吸收量，反之二氧化碳量降低，该棚内的二氧化碳呈现以24小时为周期的变化，呼吸作用产生的二氧化碳积累在棚内。在a点，所以打开通风口的目的补充大棚CO2,以利于棚外二氧化碳进入棚内，促进蔬菜的光合作用。故选：A。
10、“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请回答问题。
图3-7-8
（1）图3-7-8表示密闭试验舱存在的一个碳氧循环过程,图中“ ”处是指研究员的 ▲ 作用。
（2）用学科观念分析碳循环和氧循环,下列说法中,正确的是 ▲ 。
A、变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B、守恒观：碳、氧循环过程中各元素种类不变
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、微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原了总数增加
【答案】（1）呼吸 （2）ABC
【解析】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。（1）在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。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。大自然二氧化碳的含量会随植物的光合作用减少，但又由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等而增加，周而复始地进行循环。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。
【分析】本题考查的知识点较多，综合性较强，但难度不大，因此要注意加强基础知识的积累。
【详解】（1）这是一碳氧循环过程的密闭试验舱，需要光合作用和呼吸作用来实现碳氧循环，所以该处是指研究员的呼吸作用。（2）每个人都要进行呼吸作用，所以都在参与者碳、氧循环，故A说法正确；碳、氧循环的过程是通过化学变化来实现的，化学变化过程中各元素种类不变，故B说法正确；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，故C做法正确；绿色植物的作用是使自然界中的氧原子从一种形态转变为另一种形态，但氧原子总数保持不变，故D说法错误。所以ABC符合要求。故答案为：（1）呼吸 （2）ABC
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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 自然界中的氧循环
1、如图3-7-1是英国科学家普利斯特利的一组实验,请你利用所学的科学知识来解释相关的实验现象。
图3-7-1
（1）甲装置中小白鼠很快死去的原因是小白鼠的 作用导致玻璃罩内缺氧。
（2）乙装置中小白鼠能正常活着是因为绿色植物的 作用,更新了玻璃罩内的气体。这种生理活动的表达式是 。
（3）从这一实验现象分析,绿色植物的 作用对维持生物圈中的碳一氧平衡起了重要作用。
2、如图3-7-2所示是自然界中的氧循环,请认真的观察并根据图示回答有关问题。
图3-7-2
（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
知识点2 自然界中的碳循环
3、如图3-7-3所示是自然界中O2和CO2的循环简图,请仔细读图并回答有关问题。
图3-7-3
（1）图中①所指过程的含义： 。
（2）在⑤⑥所指的过程中,包含着两层含义：-是绿色植物通过光合作用,吸收了大气中的CO2,放出O2,另一层含义是 。
知识点3 温室效应
4、某研究性学习小组用如图3-7-4所示装置来进行CO2产生温室效应的模拟研究,在左侧集气瓶中盛放CO2气体,右侧集气瓶中盛放 （填气体名称）。实验时,若能观察到食用油a侧液面高度 （填“低于”“等于”或“高于”）b侧液面高度,则证明CO2是产生温室效应的气体。
图3-7-4
B规律方法综合练 提升能力
5、关于碳循环和氧循环,下列说法不正确的是（ ）
A、绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
B、碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化
C、碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
D、碳循环和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
6、如图3-7-5为自然界的碳循环示意图。下列有关该图的分析,正确的是（ ）
图3-7-5
A、图示中“大气”的成分是氧气
B、图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
C、生理过程①可以补充自然界中的氧气
D、过程①②的意义在于维持生物圈中的碳一氧平衡
7、我国科学家在南海发现了大量的“可燃冰”,它是甲烷在海底高压条件下形成的水合物,燃烧后仅会产生二氧化碳和水,是清洁能源。和石油、煤炭一样,“可燃冰”中的甲烷也是来源于古生物遗骸。科学家们还通过实验证明了甲烷产生的温室效应是二氧化碳的20倍。据此分析可以得出的观点,合理的是（ ）
A、大量使用“可燃冰”不会造成温室效应
B、海底甲烷逸漏会加剧温室效应
C、大力植树造林可以缓解温室效应是因为绿色植物通过光合作用制造了氧气
D、“可燃冰”被公认为是石油、煤炭的替代能源,且和石油、煤炭一样都是清洁能源
8、图3-7-6是自然界中的一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是（ ）
图3-7-6
A、动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B、植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C、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
D、我国北方的冬天,许多树叶掉落,会导致大气中的二氧化碳明显增加
9、图3-7-7表示一天之内（早7:00∽第二天早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（ ）
图3-7-7
A、补充大棚内的CO2 B、补充大棚内的O2
C、降低大棚温度 D、降低大棚湿度
10、“水循环”“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请回答问题。
图3-7-8
（1）图3-7-8表示密闭试验舱存在的一个碳氧循环过程,图中“ ”处是指研究员的 作用。
（2）用学科观念分析碳循环和氧循环,下列说法中,正确的是 。
A、变化观：每个人都在参与碳、氧循环
B、守恒观：碳、氧循环过程中各元素种类不变
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、微粒观：绿色植物的作用是使自然界中的氧原了总数增加
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