同步培优学案：3.7 自然界中的氧循环和碳循环

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第7节 自然界中的氧循环和碳循环
【要点整理】
自然界中产生二氧化碳的三个主要途径为生物 、微生物的 、 ；产生氧气的主要途径为 。
温室气体有 、 、臭氧、氧化亚氮、甲烷、氯氟烃、全氟碳化物等。
3、 的加剧，在一定程度上导致全球性气候 ，硬气一些列恶果。
【例题讲解】
生物圈的氧循环的过程是（　　）
人、动物、植物呼吸作用吸收氧气放出二氧化碳
B．植物光合作用吸收二氧化碳放出氧气
C．人、动物、植物呼吸作用吸收氧气放出二氧化碳；植物光合作用吸收二氧化碳放出氧气
D．人类活动对生物圈的氧循环的影响
解：绿色植物通过光合作用 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E5%85%89%E5%90%88%E4%BD%9C%E7%94%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https:?/??/?zhidao.baidu.com?/?question?/?_blank?)吸收大气中的二氧化碳，释放出氧气，动植物和人通过呼吸作用 (?https:?/??/?www.baidu.com?/?s?wd=%E5%91%BC%E5%90%B8%E4%BD%9C%E7%94%A8&tn=SE_PcZhidaonwhc_ngpagmjz&rsv_dl=gh_pc_zhidao" \t "https:?/??/?zhidao.baidu.com?/?question?/?_blank?)吸收氧气，释放出二氧化碳，这样，就形成了生物圈中的氧循环。
故选：C
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，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而过程属于化学变化
D．这种新型催化剂在反应前后质量不变
解：A、大量燃烧化石燃料，可产生大量的二氧化碳，是大气中二氧化碳含量增加的主要原因，绿色植物的呼吸作用不会造成二氧化碳的含量不断上升，故说法错误。
B、二氧化碳是光合作用的原料，也是调节温度的重要气体，对地面起着保温作用，故说法正确。
C、二氧化碳转化为甲酸的过程中有新物质甲酸生成，属于化学变化，故说法正确。
D、催化剂在反应前后质量不变，故说法正确。
故选：A。
3、如图是验证“温室效应”的图示，一段时间后，可观察到水柱向______（填“左”、“右”）．“温室效应”已给全球带来了很多的灾难，二氧化碳是一种重要的温室气体，预防和控制“温室效应”是全球关注的大事，对如何控制温室效应，请你提出两条建议______，______。

解：二氧化碳的密度大于空气的密度，所以图中的水柱过一段时间后向左偏．现代化石燃料的大量使用，是空气中二氧化碳含量增加的重要原因．所以减少化石燃料的燃烧是控制温室效应的好办法．再者，还可以植树造林、增加植被．绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，减少温室气体．
故答案为：左、减少化石燃料的燃烧、植树造林，增加植被
4、绿色植物是生态系统的生产者，因为它们能进行光合作用，请根据光合作用示意图回答下列问题．
（1）农业生产中常用　 　、　 　等措施增大光合作用的总面积，从而提高对光能的利用率．
（2）请写出图中序号表示的物质：①　 　，②　 　．
（3）叶肉属于　 　组织．
（4）光合作用完成了两个方面的转化：一是　 　；二是　 　．

解：（1）影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度．光合速率随着光照强度的增加而加快．合理密植是使植株行间距和株距科学合理，使植物的叶片互不遮挡，通过植物的光合作用，充分有效利用这片土地上的光能，来提高产量．所以合理密植、立体种植是利用提高光合作用，以增加作物产量的措施．
（2）由图可以知道，①和水进入植物体内，是植物进行光合作用的原料，②和有机物从植物体内出来，为光合作用的产物，可以判断①为二氧化碳（C02）②为氧气（02）．
（3）植物的果肉、叶肉、茎中央的髓等大多属于营养组织，是植物的基本组织．
（4）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能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用，绿色植物的光合作用过程完成了两个转化，即物质转化和能量转化．
故答案为：（1）合理密植；立体种植? （2）①二氧化碳；②氧气? （3）营养 ?（4）物质转化；能量转化
5、自然界中二氧化碳的循环过程如图所示：

（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排放量继续以目前速度增加，海洋将成为“酸化的海洋”．请写出酸化原因的化学反应方程式：　?????????????????　．
（4）科学家目前正在研究将空气中过量的CO2和H2在催化剂和适量条件下转化成液态甲醇和水，反应的化学方程式：CO2+3H2甲醇+H2O．则甲醇的化学式是　 　．

解：（1）绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，释放氧气；
（2）二氧化碳气体能像温室的玻璃或塑料薄膜那样，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，从而使全球变暖，这种现象叫“温室效应”，全球变暖可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等；
（3）二氧化碳和水反应生成碳酸，化学反应方程式：CO2+H2O=H2CO3；
（4）根据化学反应前后原子的种类和数目不变，由CO2+3H2甲醇+H2O可知，甲醇的化学式是CH3OH．
考点：自然界中的碳循环；二氧化碳的化学性质；二氧化碳对环境的影响；质量守恒定律及其应用．
点评：石燃料的大量使用，是造成二氧化碳含量逐渐增多的很重要的因素，所以我们现在大力倡导开发利用新的能源，减少二氧化碳的排放．
故答案：（1）绿色植物的光合作用；（2）地面吸收的太阳光的热量；导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化，农业减产等；（3）CO2+H2O=H2CO3；（4）CH3OH。

【同步练习】
基础篇
1．如图是1850～2005年全球年均气温变化的统计图。据图能够得出的分析不合理的是（　　）

A．随着时间的推移，近些年的年均气温变高
B．1850年后全球年均气温很长时间保持零度以下
C．全球年均气温变高可能与近些年化石燃料燃烧有关
D．这期间全球年均气温在零度以下的年份比较多
2．下列哪项不是造成寿光大辣冬暖大棚减产的原因（　　）
A．有些菜农用来假冒伪劣的无滴塑料膜而造成蔬菜大量减产
B．为了保温，大棚内的密闭基本不通风
C．为避免阳光对黄瓜的直射采用中午用草席子遮光降低大棚的透光度
D．在辣椒的行间空隙套种部分低矮的小油菜
3．对温室大棚里的农作物采取适当措施能提高光合作用效率，增加产量．以下措施不能起到这种作用的是（　　）
A．增加大棚内二氧化碳浓度
B．增加大棚内氧气的浓度
C．合理密植
D．延长光照时间
4．要维持生物圈中的碳﹣﹣﹣氧平衡，可以采取的措施是（　　）
A．保护现有森林，植树造林，减少二氧化碳的排放
B．降低空气湿度
C．增加氧气的浓度
D．不建工矿企业
5．绿色植物在维持生物圈中的碳一氧平衡中起着重要的作用，这里所说的“碳”是（　　）
A．一氧化碳 B．二氧化碳
C．煤炭 D．所有含碳的物质
6．下列做法中，应用了光合作用原理的是（　　）
A．移栽茄子秧苗时，根部带有一小块土坨
B．移栽树苗时，剪去树苗的部分叶片
C．播种玉米时，要合理密植
D．种植作物要经常疏松土壤
7．温室大棚的出现，可使人们在寒冷的冬天吃到新鲜的蔬菜和水果，丰富了人们的生活。下列措施不能促进大棚生产的是（　　）
A．白天适当降低温度，夜间提高温度
B．适当增加二氧化碳浓度
C．白天适当提高温度，夜间降低温度
D．适当延长光照时间
8．完成下面的碳﹣﹣氧平衡概念图，并完成下列问题．

绿色植物通过光合作用制造的　 　，超过了自身呼吸作用对氧的需要，多余的氧以气体的形式排放到大气中；而且绿色植物还通过光合作用不断消耗大气中的　 　，这样就维持了生物圈中　 　和　 　的相对平衡，简称碳﹣﹣氧平衡．
9．下列有一组在玉米地里测得的空气中所含二氧化碳数据：午夜0时为0.054%，14时为0.030%，一天平均量为0.035%．试说明：
（1）午夜时，因没有　 　，玉米不进行　 　，只进行　 　，所以二氧化碳含量相对较高．
（2）下午2时，由于　 　强烈，玉米植株　 　旺盛，不但吸收了本身　 　作用所放出的二氧化碳，还从空气中吸进了大量的　 　，使二氧化碳的含量降到最低．
10．冬天，我们也能吃到如西红柿、黄瓜、豆角等新鲜的夏季蔬菜，这是菜农们利用温室栽培的蔬菜．在温室中，蔬菜可直接在土壤中栽培，也可利用人工配制的营养液进行无土栽培产．请回答下列有关问题：
（1）菜农常采用白天适当增强光照，夜晚适当降低室温的措施，以提高蔬菜产量．其中的道理是增加光照可使光合作用　 　，降低温度可使呼吸作用　 　，从而增加有机物的积累．
（2）菜农常常对温室内的土栽蔬菜施用有机肥，不但培育了绿色蔬菜，而且温室内的CO2浓度也大大增加．CO2浓度增加的主要原因是生态系统中的　 　分解有机物的结果．
（3）学生实验《绿叶在光下制造有机物》中，叶片见光的部分遇到碘液变成蓝色，说明　 　是光合作用的产物．被黑纸遮住的部分没有变蓝，说明　 　是绿色植物制造有机物不可缺少的条件．

提高篇
11．如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求，乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照强度的关系曲线，请分析回答
（1）要使植物A和B都能正常生长，大棚内光照强度至少应大于　 　点。
（2）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A　 　（选填“多于”、“等于”或“少于”）植物B。
（3）要提高大棚内作用的产量可以采取的措施有　 　、　 　（每空写出一点即可）

12．八步区贺街淮山块茎圆直，口感好，淀粉含量高，深受消费者喜爱。淮山种植宜搭架，植株攀沿在架上，块茎生长在地下；株距和行距要合理，种植过稀或过密，都会影响产量。
请联系相关知识回答下列问题：
（1）如果种植过稀，会因作物没有充分利用单位面积上的　 　而造成浪费；如果种植过密，植株叶片相互遮挡，会影响植株的　 　这一生理过程。
（2）合理密植（如图）能使叶片充分利用外界有利条件制造大量的　 　，并运送、贮存到淮山块茎，提高作物的产量。
（3）说说合理密植怎样充分利用外界的有利条件？说出一点即可。　 　。

13．碳和氧是生命活动必须的两种化学元素，如图所示，这两种元素的循环是联系在一起的，据图回答有关问题．
（1）植物吸入[b]　 　后，经　 　合成糖类等有机物，同时放出气体[a]　 　．
（2）动物吸入a，分解体内的　 　，放出b，这一过程叫做　 　．
（3）从图中可以看出，绿色植物对维持生物圈中的平衡起着重要的作用．

14．今年3月27日，你参加了以倡导低碳生活为主题的“地球一小时”活动了吗？低碳，意指较低（更低）的温室气体排放．
（1）人们通常所说的温室气体指的是　 　．
（2）煤炭、石油和天然气的燃烧与人的呼吸一样，会消耗大气中的　 　．
（3）一公顷树林，每天能吸收500千克的二氧化碳，并释放出60～400千克的氧气，这是依靠植物的　 　作用．因此，绿色植物的这种作用有利于维持生物圈中的　 　平衡．
（4）污染物的过度排放造成“雾霾”，“雾霾”不仅降低空气质量，而且会对人体的　 　系统造成严重伤害．
（5）日常生活中，人们开始提倡“低碳”生活方式，请你写出一条关于“低碳”生活的建议：　 　．
15．某校生物科技活动小组利用学校空地建立了一个小型农业生态园．在园内，同学们针对西瓜种植，开展了一系列育苗、种植、栽培等科学探究活动．
（1）科技小组同学在1月中下旬，采用“地膜覆盖“”的措施进行育苗．其好处是有利于保证西瓜种子萌发时需要的　 　，使幼苗早生快长．
（2）小组同学选择断霜后的连续2～3天，对幼苗进行移栽种植．为了提高幼苗成活率，常在被移植的幼苗根部带一个土坨，并利用其它植物的大叶片遮阳．被移栽的幼苗根部带一个土坨主要目的是　 　；用其他植物的大叶片遮阳的主要目的是　 　．
（3）小组同学继续探究“提高生态园内蔬菜产量”的科学方法．它们在三个温室中分别种植了相同的西瓜幼苗，温室内的温度和二氧化碳浓度控制情况如表所示（每个温室的光照、土壤、水分等其他条件均相同）：
温室 A B C
二氧化碳浓度 0.03% 0.1% 0.1%
温度 20% 20% 30%
①假如选择B、C两温室作为对照试验，则探究的变量是　 　．
②温室B中的西瓜幼苗比温室A中的西瓜幼苗长得快．其原因是　 　．
③不选用A、C两组作为“探究二氧化碳浓度对西瓜幼苗光合作用强度”影响的对照实验，理由是　 　．
④西瓜在慢慢成熟的过程中，需要大量的水分和无机盐，他们是通过植株根尖的　 　（部位）吸收的；同学们采购的西瓜，由于没有采用低温、低氧保鲜储存，一段时间后出现了“瓜皮皱缩，甜味降低、质量减轻”的现象，主要原因是　 　．
16．如图表示发生在绿色植物体内的某些生理过程示意图，请回答：
（1）间作套种、合理密植是为了提高图中过程[C]　 　的效率，写出这一过程的反应式：　 　．
（2）植物生长、细胞分裂等生命活动所需要的能量来自于图中过程[　 　]呼吸作用所释放的能量．
（3）在可控温室内，可以采用白天适当增强光照和提高室温，夜晚适当降低室温的方法提高蔬菜产量，这是为什么？　 　．

17．大气中二氧化碳、氧气的平衡称为碳﹣氧平衡．下图是绿色植物对维持生物圈碳﹣氧平衡发挥作用的示意图，据图回答：
（1）植物细胞进行光合作用的场所是　 　，植物细胞呼吸作用产生的a气体是　 　．
（2）下面是绿色植物对维持碳﹣氧平衡发挥作用有关反应式，请补充完整：
a气体+　 　b气体+　 　；
（3）目前，由于大气中二氧化碳等温室气体增多，导致了温室效应．下列人类活动中，会导致温室效应的有　 　（填序号）．
①大量化石燃料的燃烧；②农药、化肥的大量使用；③绿色植被被大量破坏．

18． 塑料大棚是生产反季节蔬菜必需的农业设施，建造时一般先要搭好支架再在外侧蒙上透明塑料薄膜，如图为农民在棚内劳动时的情形
（1）这种大棚对作物生长的　 　等非生物因素能够进行有效的人工控制，这是它能用来生产反季节蔬菜的原理所在
（2）使用塑料大棚种植作物也要施肥，给作物施肥的实质是为作物生长提供所需的　 　。
（3）如果天气晴好，菜农通常要在白天给大棚通风，这种做法的原理是　 　。
（4）在种植瓜果的大棚周围放养蜜蜂可以有效地提高产量，原因是蜜蜂可以帮助植物　 　。
（5）在关闭两端棚门的情况下，人一般不宜在棚内过夜，原因是　 　。

19．为了探究提高生态园内蔬菜产量的方法，同学们选择萝卜作为研究对象进行实验．他们在三个温室中分别种植了相同的萝卜幼苗，温室的温度和二氧化碳条件的控制情况如下表所示（每个温室的光照、土壤、水分等其他条件均相同）：
温室 A B C
二氧化碳浓度 0.03% 0.1% 0.1%
温度 20℃ 20℃ 30℃
（1）为研究温度对萝卜幼苗光合作用强度的影响，他们应选择　 　两组进行对照实验．
（2）温室B中的萝卜幼苗比温室A中的萝卜幼苗长的快．其原因是温室B内　 　
　 　．
（3）为提高蔬菜产量还可以在白天适当增强光照，夜晚适当降低室温的措施，以提高蔬菜产量，用你学习的生物知识加以解释：　 　．
（4）如图是测得一个温室从16点开始持续密封24小时，测得的温室内氧气浓度的变化情况．曲线AB段大幅度上升的原因是；曲线BC段下降的原因是．　 　
（5）细心的同学在进行探究的时候，发现温室大棚内壁上有大量的水珠，这主要是由于　 　造成的．

20．临合蜜瓜多采用温室大棚栽培，提早到春末上市（如图1）。请联系相关知识回答下列问题：
（1）蜜瓜播种后通常采用地膜覆盖，其主要目的是　 　，提高种子的萌发率。
（2）图2是某温室从0点开始持续密封24小时，测得的温室内氧气浓度的变化情况，生物兴趣小组的同学产生了疑问，既然日光由红、蓝、黄等七色光构成，那么不同的单色光对植物光合作用的影响相同吗带着这个问题，实验小组的同学广泛查阅资料，得知叶绿体中的色素对红光和蓝紫光吸收的量最大。实验小组设计了如下的方案，来探究不同的单色光对植物光合作用的影响。

①选择一棵生长旺盛的植株，　 　。
②将红色、蓝紫色、黄色半透明玻璃纸和不透光的黑纸剪成相同形状的小纸片。（注：某种颜色半透明玻璃纸只允许该种颜色单色光透过）
③将这四种不同颜色的小纸片　 　。
④日光下照射几小时后，将实验叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片脱色。
⑤清水漂洗叶片，滴加碘液，观察实验部位颜色变化。
请预测实验现象：　 　。
A．实验部位叶子颜色基本一致 B．黑色纸片遮盖的部位黄白色
C．绿色纸片覆盖的部位蓝色最深 D．红色、蓝紫色纸片遮盖的部位蓝色最深。


参考答案：
【要点整理】
生物的呼吸作用、微生物的氧化分解作用、燃料的燃烧
二氧化碳、水蒸气
温室效应，变暖
【同步训练】
C； 2．D； 3．B； 4．A； 5．B； 6．C； 7．A；
氧气；二氧化碳；二氧化碳；氧气；
阳光；光合作用；呼吸作用；光照；光合作用；呼吸；二氧化碳；
10．增强；减弱；分解者；淀粉；光；
11．d；多于；增加光照时间；晚上降温；
12．光照；光合作用；有机物；促进通风；充分利用光照；充分利用土地，提高单位面积农作物的产量和效益等； 13．C； 14．C； 15．C； 16．B； 17．B； 18．D； 19．A；
13．二氧化碳；光合作用；氧气；有机物；呼吸作用；
14．二氧化碳；氧气；光合；碳﹣氧；呼吸；节约能源，绿色出行等；
15．适宜的温度和充足的水分；防止损伤幼根和根毛（或保护幼根和根毛）；降低蒸腾作用，减少水分散失；温度；二氧化碳是光合作用的原料，且温室B内二氧化碳浓度高，光合作用强；有两个变量；成熟区；呼吸作用消耗了有机物；
16．光合作用；二氧化碳﹢水有机物（能量）﹢氧气；A；白天光合作用增强，有机物产生的多；夜晚降温呼吸减弱，有机物消耗少，有利于有机物积累；
17．叶绿体；二氧化碳；水；有机物；①③；
18．光照、温度、空气；无机盐；增加棚内的二氧化碳，光合作用需要二氧化碳；传粉；植物在夜里进行呼吸作用消耗氧气，在棚内过夜易导致呼吸缺氧；
19．B、C；二氧化碳浓度高，；有利于光合作用；白天适当增强光照，有利于光合作用合成有机物；夜晚适当降低室温，减弱有机物的分解，所以可提高产量；植物进行光合作用产生了大量氧气植物呼吸作用消耗了氧气；植物的蒸腾作用和土壤内水分的蒸发；
20．提高（地表）温度；将其套上不透明物体（或放入暗室），暗处理24小时；遮住同一叶片的不同部位（或同一植株生长状况相同的不同叶片）；B、D；










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