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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
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一、我学会了
1、自然界中氧的循环：大自然中氧气随着生物的 作用、燃料的 、及微生物
的 作用而减少，但随着植物的 而增加，周而复始地进行循环。这
就是自然界中的氧循环。
2、自然界中碳的循环：大气中的二氧化碳通过植物的 被消耗，又随动植物的
作用、有机物的 以及腐烂分解等过程，被重新释放出来，结果使大气中
被吸收的二氧化碳的数量与重新释放出的数量大致 。
3、温室效应：地球大气中有些气体，如 、甲烷等能像玻璃、塑料薄膜一样，
让太阳光辐射的 穿过大气层被地球吸收，同时防止地面辐射的 散逸到宇宙
空间去，使地面的气温 ，产生类似温室的保温效应，称为大气的 效应。
4、但近百年来，人类大量使用 ，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧 等原
因，使大气中的 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 ，并引起一系列恶果。
二、我理解了
5、与自然界氧循环没有直接关系的是-------------------------------------------------------（ ）
A.光合作用 B.呼吸作用 C.微生物的分解反应 D.蒸腾作用
6、下列说法中正确的是-------------------------------------------------------------------------（ ）
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. 空气中氧气的含量越高越好 D. 氧气有百利而无一害
7、2014年“世界环境日”的主题是“提高你的呼声，而不是海平面”，海平面上升的
主要原因是由于温室效应导致的全球气候变暖。下列发电方式会加剧温室效应的是（ ）
A．火力发电 B．水力发电 C．风力发电 D．核能发电
8、下列做法不能减轻温室效应的是----------------------------------------------------------（ ）
A. 大量使用酒精、沼气，既可解决能源紧张问题，也有利于减轻温室效应
B. 在生产和生活中提倡使用节能技术和节能产品
C. 植树造林，严禁乱砍滥伐
D. 提倡乘坐公共交通工具、骑自行车或步行的方式出行
9、下列情况会使大气中的二氧化碳浓度增多----------------------------------------------（ ）
A.利用石灰水吸收空气中的二氧化碳 B.汽车数量增加
C.发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料 D.植树造林
10、根据氧循环的原理，在室内，下列方法不可能使空气清新的是-----------------（ ）
A. 开窗 B. 在阳台上种花 C. 在屋内多种点花 D. 装上空气清新装置
11、联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制CO2等温室气体的排放
量，以控制日趋严重的温室效应。试回答下列问题：
（1）绿色植物通过________作用吸收CO2，又通过________作用将CO2排放到大气中。
（2）绿色植物在进行光合作用的同时，呼吸作用 ---------------------------------------（ ）
A.完全停止 B.同时进行 C.部分停止 D.无法进行
（3）为了缓解大气中的CO2含量的增加，以下建议可行的有_________（填字母）。
A.开发太阳能、水能、风能、地热能等新型能源
B.禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料 C.植树造林，禁止乱砍滥伐
12、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：
（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，就会大大增加生物圈中 的排放量，进而
加剧温室效应。
13、某学校科学兴趣小组想设计一个实验来模拟研究CO2浓度增加是否增大地球“温室
效 应”。他们查阅的有关数据如表一：
CO2 空气
25 ℃，1个标准大气压下气体的比热 0.684千焦/(千克·℃) 0.72千焦/(千克·℃)
0 ℃，1个标准大气压下气体的密度 1.96克/升 1.29克/升
并设计了下面的实验和操作步骤：
Ⅰ.在两只同样的玻璃瓶里分别充满CO2和空气，并编号为甲、乙，
塞紧带有相同温度计的橡皮塞(如图所示)。再把两只玻璃瓶放在阳
光下照射，观察甲、乙瓶中的温度变化。
Ⅱ.阳光持续照射，间隔一定时间测量两支玻璃瓶中的温度，并记录如表二：
时 刻 9：23 9：28 9：33 9：38 9：43 9：48
甲瓶温度(℃) 13.0 19.8 23.5 26.0 26.4 27.0
乙瓶温度(℃) 13.0 19.0 22.8 25.0 26.0 26.5
时 刻 9：53 9：58 10：03 10：08 10：13
甲瓶温度(℃) 27.0 27.8 28.0 28.0 28.1
乙瓶温度(℃) 26.5 27.4 27.9 28.0 28.1
请回答下列问题：
（1）写出实验室制取CO2的化学方程式： 。
（2）往瓶中充CO2时，验证瓶中已充满了CO2的方法是 。
（3）该实验中，照射相同时间，根据表一中的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律
是 。
（4）该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO2的温室效应
以外， 其他的可能原因是 (写出一点即可)。
（5）有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是
(写出一点即可)。
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1、空气的组成成分有哪些？
按体积计算
氮气 N2
氧气 O2
（78％）
（21％）
稀有气体
二氧化碳
水蒸气等
其他杂质
（0.93％）
（0.04％）
（0.03％）
2、动物、植物和人一样都能呼吸，都是吸进
，呼出 。
氧气
二氧化碳
3、植物光合作用需要吸收 和 ，
制成有机物，同时释放出 。
氧气
二氧化碳
水
大气中氧气不断被消耗，又不断地产生，是否保持恒定？
一、自然界中的氧循环
你养过金鱼吗？你有什么办法能使鱼缸内的
金鱼活得久一些？
3.鱼缸里养一些水草。
你知道养水草的作用吗？
金鱼呼吸需要氧气，产生二氧化碳；而水草需要二氧化碳，产生氧气。因此在金鱼缸环境中进行氧循环。
水草是绿色植物，能进行光合作用，释放出氧气。增加水中的氧气含量。
1.勤换水
2.使用增氧气泵
1.取两个封闭的玻璃钟罩，在A中放入蜡烛；在B中放入植物和蜡烛，然后将两个钟罩放在阳光充足的地方。
2.观察A钟罩内蜡烛熄灭
的时间为 ；而B钟罩内蜡烛熄灭的时间为 。
3.B钟罩内蜡烛燃烧所需的氧气来自于 。
燃烧所产生的二氧化碳 。
植物光合作用
被植物光合作用利用
为了让 B 钟罩内蜡烛能较长时间地燃烧下去，在设置实验时，应注意什么？
绿色植物生长茂盛，需绿叶较多。光线要强。蜡烛要细一些。
【实验结论】
1、植物的光合作用产生氧气
2、在玻璃钟罩内存在氧循环
植物
光合作用
蜡烛燃烧
O2
CO2
从实验结果你能得出哪些结论？
在以上实验的密闭小系统中，实现了氧的循环利用。那么，自然界中的情况又是怎样呢？
自 1910年科学家开始测定大气中氧的含量以来，氧的含量至今几乎没有什么变化。
这能说明了什么问题？
自然界中也存在着氧循环。
通过哪些途径来实现氧循环的呢？
植物的光合作用产生了O2
人和动物吸入O2
化石燃料的燃烧需要O2
金属生锈需要O2
动植物尸体分解需要O2
植物呼吸也需要O2
大自然中，消耗氧气的途径主要有哪些？
产生氧气的途径主要是什么？
1、自然界中氧循环途径
植物的光合作用
O2
CO2
生物的呼吸作用
化石燃料的燃烧
微生物的氧化分解
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
在我国北方的冬天，许多树的叶都掉光了，
光合作用的能力大大下降。北方的人会有
感觉缺氧吗？
即使北方的植物不进行光合作用产生了，可是地球的其他地方照样会有很多的绿色植物在进行光合作用，释放氧气，通过地球大气循环在全球进行气体环流。
O2
大自然中的光合作用和呼吸作用不但涉及氧气，还涉及二氧化碳。
二、自然界中的碳循环
1、碳循环
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、有机物的燃烧以及腐烂分解等过程，被重新释放出来，结果使大气中被吸收的二氧化碳的数量与重新释放出的数量大致相等。
CO2是碳元素的气态化合物。
自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。
自然界中的碳循环主要有哪些途径？
2、碳循环的途径
CO2
光合作用
有
机
物
植物呼吸作用
动物吸收
动植物残体
体内 。
微生物分解
煤、石油
天然气
氧化
燃烧
现代工业迅速发展，人类大量燃烧煤和石油等燃料。这对碳循环会带来怎样的影响？
大气中的二氧化碳浓度会大幅升高，破坏自然界的碳平衡，带来温室效应等一系列巨大的自然灾害。
3、碳循环和氧循环的联系
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。
如果生物圈中碳——氧平衡不能保持，二氧化碳的含量迅速增加。会导致什么后果？
三、温室效应
取 2只塑料杯，各装 1/2清水，
在1只盛水的塑料杯上盖一块
玻璃片。把它们同时放在太阳
光下晒 1小时左右，然后分别
测量水温：________ 的杯内
的水温高。你认为其中的原因
是____________________________________
_____________________________________
盖玻璃片
的反射却很少能穿透玻璃，所以水温较高。
太阳光能透过玻璃，使水面温度升高，
而水面
1、温室保温原理
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。
2、大气“温室效应”
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”
温室效应”有什么利弊？
3、“温室效应”的利弊
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。
利：
冬季利用温室效应，使蔬菜具有合适的生长环境，增强光合作用，合成有机物。
在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。
弊：
⑴海平面上升，直接淹没沿海城市和良田；
⑵破坏食物和淡水资源，以各种难以预测的
方式传播疾病；
⑶气候反常，病虫害增加，粮食大幅度减产；
⑷土地干旱，沙漠化面积增大。
4、温室气体
能造成“温室效应”的气体除二氧化碳（CO2）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%。
我们可以采取哪些措施来防治“温室效应”的加剧？
①. 减少煤、石油、天然气等燃料的使用，
提高能源利用率。
②. 积极开发新能源（如太阳能、生物能、氢
能、地热能等）以减少二氧化碳的排放。
③. 保护森林、保护植被、禁止乱砍滥伐，植
树造林，利用森林蓄养水源，调节气温。
④. 控制地球人口激增。
1、森林的大量砍伐，会对自然界中的碳循环和氧循环产生什么影响？
2、为什么把动物和植物同处在一个空间里，能延长动物和植物生命活动的时间？
森林是地球上最主要的绿色植物群体，利用太阳能效率高。森林和地球上其他绿色植物一起是自然界碳、氧循环的基础。森林的破坏，森林面积的减少,必然会使自然界的氧、碳平衡遭到破坏。
动物呼出的二氧化碳供给植物光合作用需要，植物光合作用产生的氧气供给动物呼吸，这样在一定时空内建立起了一种平衡，使动物和植物的生命活动能在较长一段时间内维持下去。
1、图 3-89显示了自然界中的一个简单的碳循环过程。根据图中所示，回答下列问题：
（1）哪些过程消耗了空
气中的二氧化碳？
植物的光合作用
（2）动物如何摄取植物中的碳元素？
动物以植物为食物
（3）哪些过程可使绿色植物转化成二氧化碳？
植物的呼吸作用
（4）动物在哪一个过程中放出二氧化碳？
动物的呼吸作用
2、 图 3-90是自然界碳的循环示意图。请据图分
析后回答：
（1）自然界二氧化碳的来源
途径有 ____________。
化石燃料燃烧
（2）任何物质都有两面性，二氧化碳对人类的
正面影响是促进植物光合作用等，而不利
影响有_________。
温室效应
（3）人类降低空气中二氧化碳含量的研究有两
个方向：一是减少二氧化碳排放，二是增
加二氧化碳消耗。请写出一条你能做到的
消耗二氧化碳的方式或途径 __________。
植树造林
3、关于温室效应，有下列说法：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衡定，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。其中正确的是------------------------------（ ）
A、①②③④⑤⑥ B、①③④⑤
C、①③④⑤⑥ D、①②③④⑤
B
