内容正文:
专题3空气、氧气、二氧化碳
课题2 氧气和二氧化碳的性质
第3课时 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的
教学目标
1.了解自然界中的氧循环和碳循环,树立保护环境的意识。
2.了解自然界中的氧气和二氧化碳气体的产生与消耗的主要途径。
3.了解温室效应引起的环境问题,知道碳达峰、碳中和的意义,学会低碳生活。
重点和难点
重点:氧气和二氧化碳气体的产生与消耗的主要途径;低碳生活。
难点:温室效应引起的环境问题。
◆知识点一 自然界的氧循环和碳循环
1.氧循环和碳循环
(1)元素循环:元素在地球各圈层及多种地球化学储集库之间,沿着循环的作用途径迁移活动的地球化学过程。
(2)氧循环:自然界通过含氧元素物质的转化使空气中氧气的含量几乎保持恒定,我们称为氧循环。
(3)碳循环:自然界通过含碳元素物质的转化实现了碳循环,使得二氧化碳在自然界中保持一定的含量。
(4)意义:对于 与 具有重要的意义。
2.氧气和二氧化碳产生与消耗的途径
(1)氧气的产生与消耗途径
①消耗途径: 、 等;
②产生途径:绿色植物的 作用。
③空气中氧气的含量几乎保持恒定的原因:自然界消耗的氧气与产生的氧气互相抵消了。
(2)二氧化碳的产生与消耗途径
①消耗途径:绿色植物光合作用 ,产生糖类;江河湖海的水体 ,最终转变成 。
②产生途径: 燃烧、火山喷发、生物的 、生物体 等。
③二氧化碳在大气中的含量是 的。
特别提醒:
二氧化碳在大气中的含量是相对稳定的,但由于人类的活动使得大气中的二氧化碳含量稍有增加,会引起温室效应。
即学即练
1.如图所示为大自然中的氧循环示意图,下列说法错误的是
A.氧循环过程中发生了化学变化
B.生物的呼吸作用会产生氧气
C.自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用
D.氧气能供给动植物呼吸,是一种重要的资源
2.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是
A.碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环
B.二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
◆知识点二 温室效应和低碳经济
1.温室效应
(1)温室效应:大气中的二氧化碳像温室的玻璃或塑料薄膜一样,既能让阳光透过,又能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用。
(2)温室效应利弊:
有利的一面:使全球平均地表温度达到目前适合人类生存的温度。
不利的一面:温室效应增强,全球气候变暖,使人类的生存环境遭到严重威胁。
(3)造成温室效应加剧的原因:
①人类 ,排放到大气中的二氧化碳越来越多;
②天灾和人类乱砍滥伐使能吸收二氧化碳的 ,大气中二氧化碳含量不断上升。
(4)温室效应加剧的危害:
①全球变暖,两极 ,海平面上升,可能淹没部分沿海城市;
②使土地 ,造成农业减产等;
③使暴雨等极端气候事件发生的频率和强度增加,导致 加剧;
④影响自然生态系统,改变 。
2.低碳生活、低碳经济
(1)“低碳”指的是 ,“低碳经济”是指 的一种经济发展形态。
(2)低碳生活、低碳经济是人类应对 的重要措施。
(3)低碳措施:通过 、 和 等手段,尽可能 的消耗。
3.碳达峰、碳中和
(1)概念的提出:我国明确提出的减排目标,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
(2)我国控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:
①各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行。
② 使用化石燃料,更多地利用 等清洁能源;
③大力 ,严禁乱砍滥伐;
④采用物理、化学方法, 二氧化碳。
特别提醒:
日常生活中,每个人都应该形成“低碳”理念,倡导“低碳”生活。
即学即练
1.下列属于导致“温室效应”的直接根源的是( )
A.大量燃烧煤、石油等化石燃料
B.大量燃烧含硫量高的燃料
C.生产硫酸、硝酸的化工厂排放的尾气
D.大量砍伐破坏原始森林
2.下列做法中,有利于实现碳中和的是
A.减少车辆接送,步行上学 B.禁用煤炭,确保蓝天白云
C.勤洗手勤换衣,讲究卫生 D.垃圾分类投放,回收利用
一、 自然界的碳氧循环
1. 自然界的氧循环使空气中氧气的含量几乎保持恒定。
2. 自然界的碳循环使得二氧化碳在自然界中保持一定的含量。
3. 自然界产生氧气的途径: 、生物呼吸等;吸收氧气的途径:绿色植物的 作用。
4.自然界吸收二氧化碳的途径:绿色植物 ,江河湖海的 。
自然界产生二氧化碳的途径: 、火山喷发、生物的 、生物体被微生物分解等。
实践应用
1.如图是自然界中氧循环简图。下列说法不正确的是
A.氧气只有通过燃烧才能参与氧循环
B.森林里空气的含氧量高于沙漠中空气的含氧量
C.自然界产生氧气的途径主要是植物的光合作用
D.自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障
2.如图是自然界中碳循环和氧循环的示意图,图中箭头表示产生(或排放)或消耗的途径,下列说法不正确的是
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素的种类守恒
C.粒子观:氧气和二氧化碳都是原子构成的
D.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
二、温室效应和低碳生活
1.大气中 含量的升高是引起温室效应的重要原因。
2.造成温室效应增强的原因:
人类消耗的 急剧增加, 大面积减少,大气中二氧化碳含量不断上升。
3.减缓温室效应的方法:
(1)倡导低碳生活、低碳经济,这是人类应对全球变暖的重要措施。
(2)控制大气中二氧化碳含量:各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐;采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
实践应用
1.在地球的大气层中,因二氧化碳含量的增加而使气候温度升高的现象称为温室效应。引起二氧化碳含量增加的主要原因是
A.植物的光合作用 B.人口增长后呼出的二氧化碳
C.含碳燃料的燃烧 D.碳酸饮料中的二氧化碳放出
2.我国承诺努力争取在2060年前实现“碳中和”,彰显了我国的责任与担当。下列做法中,不利于实现“碳中和”的是
A.减少使用一次性木筷 B.开发“光伏太阳能”等绿色新能源
C.大力推广增加燃油车上路比例 D.压沙造林,草原合理放牧
考点一 氧循环、碳循环
【例1】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.用石灰水吸收空气中过量的CO2,以解决温室效应
D.提倡“低碳生活”,大力推广风能、太阳能等新能源
解题要点
根据自然界中氧气和二氧化碳的产生和吸收途径进行判断。
【变式1-1】关于碳循环和氧循环,下列说法错误的是
A.碳循环和氧循环分别是指一氧化碳和氧气的循环
B.每个人都在参与碳、氧循环
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
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
【变式1-2】 “碳循环”和“氧循环”是自然界中的重要循环,对维持良好的生态环境有重要作用。
请回答下列问题:
(1)从大气中和含量变化情况来看,图中②是 ,图中⑥是 。
(2)在⑤⑧两个反应中,反应物相同,产物不同的原因是 。图中维持大气中和含量相对稳定需要考虑的主要因素是 。
考点二 温室效应和低碳生活
【例2】大气中CO2含量增加会导致的环境问题是
A.酸雨 B.温室效应 C.雾霾 D.可吸入颗粒物增加
解题要点
大气中二氧化碳含量升高是引起温室效应的主要原因,低碳生活、低碳经济是人类应对全球变暖的重要措施。日常生活中的低碳行为可以有:节约用电、节约用纸、节约用水,不使用一次性物品,出行乘坐公共交通工具,做到物尽其用,少使用化石燃料,多使用不含碳的新能源等。
【变式2-1】全球参与控制CO2排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列对限制CO2排放量的做法不合理的是
A.双面使用纸张 B.夏季空调温度调高1℃
C.充电器使用后及时拔下插头 D.每天使用一次性餐具
【变式2-2】 2024年5月15日为全国低碳日,下列措施不符合“低碳”理念的是
A.鼓励用水力、风力发电
B.养成随手关灯的好习惯
C.乘公交上下班,减少私家车使用
D.将废纸、汽水瓶等收集起来,一次性焚烧
考点三 碳达峰、碳中和
【例3】“人类只有一个地球!”为应对全球气候变暖这一重大挑战,实现人类社会可持续发展,国际社会倡导采取低碳行动。下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.植树造林有助于减少二氧化碳排放
D.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
解题要点
践行低碳生活;减少使用化石能源,更多地使用风能能、太阳能等新能源;多植树造林,严禁乱砍滥伐;研究新技术,关注低成本的二氧化碳的转化、利用和封存等,实现可持续发展。
【变式3-1】下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
D.植树造林有助于减少二氧化碳排放
【变式3-2】如今,“碳中和”成为社会热词,“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式,抵消二氧化碳或温室气体排放,达到相对“零排放”。下列说法错误的是
A.二氧化碳的大量排放会加剧“温室效应”
B.生态园林建设有利于吸收二氧化碳
C.加大石油、天然气等的开采利用,有利于“碳中和”
D.促进节能产品和技术的进一步开发和普及,有利于“碳中和”
基础达标
1.(2025·上海松江·二模)能产生温室效应的气体是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氦气
2.“低碳生活”是指生活作息时所耗用的能量要尽量少,减低二氧化碳排放量,保护环境。下列做法符合“低碳生活”理念的是
A.节约用电 B.大量砍伐森林
C.提倡使用一次性木筷 D.尽量使用私家车等交通工具
3.酸雨、温室效应和臭氧层空洞是当今三大环境问题,其中形成温室效应的主要物质是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.氧气
4.(2025·山东泰安·一模)“氧循环”“碳循环”“水循环”是自然界存在的三大重要循环。下列说法错误的是
A.资源观:化石燃料主要包括煤、石油和天然气,属于不可再生能源,要珍惜资源
B.环保观:大气中二氧化碳含量升高,容易导致温室效应,所以提倡低碳生活
C.变化观:在⑤⑧两个反应中,反应物相同,产物不同的原因是反应条件不同
D.平衡观:碳、氧循环只发生化学变化,可维持大气中和含量的相对稳定
5.(2024·四川德阳·中考真题)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
6.(2022·上海闵行·二模)中国争取 2060年前实现碳中和,“碳中和”中的“碳”指的是
A.碳原子 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.活性炭
7.(2023·上海青浦·一模)“低能耗”、“低废水”、“低废弃物”是低碳理念的重要内涵。下列做法不符合“低碳”要求的是
A.纸张双面使用 B.减少使用一次性筷子
C.循环使用生活用水 D.冬天将空调温度调得很高
8.(2024·云南·一模)“绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于实现“碳达峰”、“碳中和”目标的是
A.使用一次性饭盒 B.垃圾露天焚烧
C.用新能源汽车代替传统燃油汽车 D.燃放烟花爆竹,增添春节气氛
9.(24-25八年级上·上海·期末)2023年9月,第19届亚运会在杭州举行,这是史上首届贯彻“碳中和”理念的亚运会。
(1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳,该气体过度排放会引起的环境问题是
(2)下图是自然界碳循环简图,请回答:
①矿物燃料含碳元素,写出木炭燃烧的文字表达式:
②海水吸收二氧化碳时,发生反应的文字表达式: ;其生成物会使紫色石蕊溶液变 色。
(3)本届亚运会主火炬塔采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的,同时还生成水,请写出这个反应的文字表达式
(4)“低碳”生活是一种生活态度,也是一种生活理念。请写出生活中践行“低碳”生活理念的一条具体措施 。
10.(2025·福建·一模) “碳捕捉”“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”:如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是
a.从微观角度解释如图封存技术可行的依据是分子之间有间隔
b.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
c.开发利用清洁能源,植树造林有利于实现碳中和
d.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
(2)“碳转化”:在一定条件下,可将二氧化碳转化成有用的化学物质。碳中和,人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行为是 (写出1点即可)。
(3)智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该智能化包装的物质 。
11.阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用氢氧化钠、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据短文内容回答下列问题。
(1)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(2)碳循环。自然界碳的循环中,煤等化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(3)碳封存。
①一定条件下,用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙,反应的文字表达为 。
②由图2可知,CO2脱除效果随烟气流速的增大而 (填“增大”或“减小”)。
③对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,对烟气中CO2脱除效果最好的是 。
综合应用
12.(2024·安徽宣城·二模)小明同学利用水草、小鱼、田螺、水、泥沙、烧瓶等制作如图所示的生态瓶。下列相关说法正确的是
A.为防止瓶内温度过高,应放在背阴处
B.生态瓶中只有小鱼和田螺消耗氧气
C.生态瓶中的气体成分与外界空气一致
D.在阳光照射下水草表面出现的气泡是二氧化碳
13.如图是自然界中碳、氧循环简图。下列有关说法中,不正确的是
A.图一中转化1是形成酸雨的主要原因
B.图二转化1和转化2可分别表示光合作用和呼吸作用
C.图一和图二对比说明,相同反应物,在不同反应条件下,产物可能不同
D.图一和图二中转化1均是自然界碳循环中吸收二氧化碳的途径
14.(2025·山西运城·一模)为研究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,兴趣小组同学运用数字化技术设计图1完成了实验,锥形瓶内氧气含量随时间变化如图2.已知碳酸氢钠在一定条件下可产生二氧化碳,下列说法正确的是
A.该实验在敞口装置中进行也不影响测定结果
B.水中加入碳酸氢钠是为了促进金鱼藻的呼吸作用
C.由图2可知,光照强度越大金鱼藻光合作用越强
D.三组实验中,所选金鱼藻的大小和生长状况无须相同
15.(24-25八年级·上海·阶段练习)兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)说碳:低碳行动中的“碳”指的物质是 。
(2)寻碳:小组同学通过查阅资料,归纳出以下自然环境中的碳循环图。
①生物圈中,二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。
②水圈中,当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性升高,请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的文字表达式 。
③岩石圈中,石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下,经化合反应转化为碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】,该反应的文字表达式为 。
(3)控碳:科学家预测,到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表:
途径
碳替代
碳减排
碳封存
碳循环
贡献率
47%
21%
15%
17%
由表中数据可知,贡献率最大的途径是 。
16.我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,充分体现了解决气候问题的大国担当。某学习小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【项目一】调查碳循环
(1)观察图,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
(2)基于碳循环视角,实现碳中和可以从两方面进行:①减少碳排放,② 。
【项目二】“碳”的捕集与利用
根据二氧化碳的性质,可用不同试剂“捕捉”二氧化碳。为比较捕捉效果,小组同学利用图1装置分别进行3次实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图2。
【资料显示】氢氧化钠(NaOH)能与CO2发生反应。
实验1
实验2
实验3
试剂
H2O
石灰水
NaOH溶液
体积
30mL
30mL
x
(3)x的数值为 。
(4)结合图2分析,实验使用的三种试剂中,对CO2吸收效果最好的是 。
(5)图2中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。
(6)实现碳中和需要国家和个人的共同努力。作为中学生,你的低碳行动是 (写一条即可)。
拓展培优
17.(23-24九年级上·陕西西安·期末)同学们在瓶中分别收集满二氧化碳、空气,塞紧橡胶塞,在同一光源和室温下光照相同时间,实验装置如图1,采集数据如图2.下列说法错误的是
A.该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体
B.该实验过程中发生了光合作用和呼吸作用
C.可通过增加瓶中气体种类,探究更多气体是否具有温室效应
D.该实验得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放
18. “碳中和”,是指一定时间内的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
“碳”排放
倡导“低碳”生活,主要是为了减少的排放。
(1)海洋能吸收,原因之一是能与反应生成 。
(2)下列节能减排的建议,可行的是___________(填字母序号)。
A.停止使用化石燃料 B.推广使用光伏发电
C.鼓励民众公交出行 D.电脑不用时长时间开着
“碳”转化
一定条件下,可将在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇,其反应原理如图所示:
(3)写出反应的文字表达式 。
“碳”利用
(4)超临界是指温度与压强达到一定值时,形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法,正确的是___________(填字母序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(5)2022年北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,冬奥会标志性场馆“冰丝带”利用了无处不在的“空气能”为场馆供暖,从而实现每年减排,进而缓解了温室效应,如图是小科同学验证该问题的实验装置,在 (填“阳光”或“黑暗”)环境中一段时间后,可观察到水柱向 (填“左”或“右”)移动。
制CO2
19.(2024·山东临沂·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是______(选填字母序号)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
【活动二】探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图2所示实验,装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。
(3)图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为 ;分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (选填装置序号)
【活动三】聚力助低碳
(4)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等:青少年也应积极助力低碳,你的做法是 (写一条即可)。
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专题3空气、氧气、二氧化碳
课题2 氧气和二氧化碳的性质
第3课时 自然界中的氧循环和碳循环是怎样进行的
教学目标
1.了解自然界中的氧循环和碳循环,树立保护环境的意识。
2.了解自然界中的氧气和二氧化碳气体的产生与消耗的主要途径。
3.了解温室效应引起的环境问题,知道碳达峰、碳中和的意义,学会低碳生活。
重点和难点
重点:氧气和二氧化碳气体的产生与消耗的主要途径;低碳生活。
难点:温室效应引起的环境问题。
◆知识点一 自然界的氧循环和碳循环
1.氧循环和碳循环
(1)元素循环:元素在地球各圈层及多种地球化学储集库之间,沿着循环的作用途径迁移活动的地球化学过程。
(2)氧循环:自然界通过含氧元素物质的转化使空气中氧气的含量几乎保持恒定,我们称为氧循环。
(3)碳循环:自然界通过含碳元素物质的转化实现了碳循环,使得二氧化碳在自然界中保持一定的含量。
(4)意义:对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义。
2.氧气和二氧化碳产生与消耗的途径
(1)氧气的产生与消耗途径
①消耗途径:燃料燃烧、生物呼吸等;
②产生途径:绿色植物的光合作用。
③空气中氧气的含量几乎保持恒定的原因:自然界消耗的氧气与产生的氧气互相抵消了。
(2)二氧化碳的产生与消耗途径
①消耗途径:绿色植物光合作用吸收二氧化碳,产生糖类;江河湖海的水体溶解二氧化碳,最终转变成碳酸盐。
②产生途径:含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等。
③二氧化碳在大气中的含量是相对稳定的。
特别提醒:
二氧化碳在大气中的含量是相对稳定的,但由于人类的活动使得大气中的二氧化碳含量稍有增加,会引起温室效应。
即学即练
1.如图所示为大自然中的氧循环示意图,下列说法错误的是
A.氧循环过程中发生了化学变化
B.生物的呼吸作用会产生氧气
C.自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用
D.氧气能供给动植物呼吸,是一种重要的资源
【答案】B
【详解】A、由图可知,氧循环过程中,有新物质生成,属于化学变化,该选项说法正确;
B、呼吸作用消耗氧气,该选项说法错误;
C、自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用,该选项说法正确;
D、氧气能供给呼吸,是一种重要的资源,该选项说法正确。
故选B。
2.如图是自然界碳、氧循环的示意图,下列说法正确的是
A.碳循环和氧循环分别指CO2和O2的循环
B.二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等
C.植物光合作用可将大气中的CO2全部吸收
D.大气中的O2越多越好,CO2越少越好
【答案】B
【详解】A、碳循环和氧循环不是指二氧化碳和氧气的循环,而是指“碳元素”和“氧元素”的循环,故选项说法错误;
B、二氧化碳的产生途径有工厂废气的排放、化石燃料的燃烧等,故选项说法正确;
C、植物通过光合作用吸收二氧化碳,但由于自然界中二氧化碳的产生源众多且持续不断,植物光合作用不能将大气中的CO2全部吸收,故选项说法错误;
D、氧气对于呼吸等生命活动固然重要,但如果大气中O2含量过高,会使物质氧化速度加快,易引发火灾等危险情况;二氧化碳虽然会导致温室效应,但它是植物光合作用的原料,对维持生态系统的平衡有重要作用,并非越少越好,故选项说法错误;
故选:B。
◆知识点二 温室效应和低碳经济
1.温室效应
(1)温室效应:大气中的二氧化碳像温室的玻璃或塑料薄膜一样,既能让阳光透过,又能吸收地面散发的热量,起到使地球升温的作用。
(2)温室效应利弊:
有利的一面:使全球平均地表温度达到目前适合人类生存的温度。
不利的一面:温室效应增强,全球气候变暖,使人类的生存环境遭到严重威胁。
(3)造成温室效应加剧的原因:
①人类消耗的化石燃料急剧增加,排放到大气中的二氧化碳越来越多;
②天灾和人类乱砍滥伐使能吸收二氧化碳的森林大面积减少,大气中二氧化碳含量不断上升。
(4)温室效应加剧的危害:
①全球变暖,两极冰川融化,海平面上升,可能淹没部分沿海城市;
②使土地沙漠化,造成农业减产等;
③使暴雨等极端气候事件发生的频率和强度增加,导致洪涝灾害加剧;
④影响自然生态系统,改变生物多样性。
2.低碳生活、低碳经济
(1)“低碳”指的是较少的二氧化碳排放,“低碳经济”是指减少二氧化碳排放的一种经济发展形态。
(2)低碳生活、低碳经济是人类应对全球变暖的重要措施。
(3)低碳措施:通过技术创新、产业转型和新能源开发等手段,尽可能减少煤炭、石油等含碳能源的消耗。
3.碳达峰、碳中和
(1)概念的提出:我国明确提出的减排目标,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
(2)我国控制大气中二氧化碳含量的措施主要有:
①各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行。
②减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;
③大力植树造林,严禁乱砍滥伐;
④采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
特别提醒:
日常生活中,每个人都应该形成“低碳”理念,倡导“低碳”生活。
即学即练
1.下列属于导致“温室效应”的直接根源的是( )
A.大量燃烧煤、石油等化石燃料
B.大量燃烧含硫量高的燃料
C.生产硫酸、硝酸的化工厂排放的尾气
D.大量砍伐破坏原始森林
【答案】AD
【详解】A、大量燃烧煤、石油等化石燃料,产生大量的二氧化碳,是导致温室效应的直接根源,故选项正确;
B、大量燃烧含硫量高的燃料,生成二氧化硫,是导致酸雨的直接根源,故选项错误;
C、生产硫酸、硝酸的化工厂排放的尾气主要是硫和氮的氧化物,是导致酸雨的直接原因;故选项错误;
D、大量砍伐破坏原始森林,会使光合作用减弱,使自然界中的碳的循环减弱,使空气中二氧化碳增多;故选项正确;
故选:AD。
2.下列做法中,有利于实现碳中和的是
A.减少车辆接送,步行上学 B.禁用煤炭,确保蓝天白云
C.勤洗手勤换衣,讲究卫生 D.垃圾分类投放,回收利用
【答案】AD
【详解】A.减少车辆接送,步行上学可以减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,符合题意;
B.禁用煤炭,现在不现实,要合理综合使用煤,不符合题意;
C.勤洗手勤换衣,讲究卫生,会使用更多的水资源等,但与碳中和无关,不符合题意;
D.垃圾分类投放,回收利用既能节约资源,又能减少二氧化碳的排放,减少污染物的产生,符合题意;
故答案为:AD。
一、 自然界的碳氧循环
1. 自然界的氧循环使空气中氧气的含量几乎保持恒定。
2. 自然界的碳循环使得二氧化碳在自然界中保持一定的含量。
3. 自然界产生氧气的途径: 燃料燃烧、生物呼吸等;吸收氧气的途径:绿色植物的光合作用。
4.自然界吸收二氧化碳的途径:绿色植物光合作用吸收二氧化碳,江河湖海的水体溶解二氧化碳。
自然界产生二氧化碳的途径:含碳燃料燃烧、火山喷发、生物的呼吸作用、生物体被微生物分解等。
实践应用
1.如图是自然界中氧循环简图。下列说法不正确的是
A.氧气只有通过燃烧才能参与氧循环
B.森林里空气的含氧量高于沙漠中空气的含氧量
C.自然界产生氧气的途径主要是植物的光合作用
D.自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障
【答案】A
【详解】A、氧气不是只有通过燃烧才能参与氧循环,比如缓慢氧化,说法不正确;
B、植物进行光合作用释放氧气,故森林里空气的含氧量高于沙漠中空气的含氧量,说法正确;
C、自然界中产生氧气的途径主要是植物光合作用,说法正确;
D、“氧循环”中光合作用合成有机物,为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障,说法正确;
故选A。
2.如图是自然界中碳循环和氧循环的示意图,图中箭头表示产生(或排放)或消耗的途径,下列说法不正确的是
A.变化观:碳、氧循环能体现自然界中的物质循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素的种类守恒
C.粒子观:氧气和二氧化碳都是原子构成的
D.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
【答案】C
【详解】A、碳、氧循环过程中,光合作用吸收二氧化碳生成氧气,呼吸作用等可生成二氧化碳,能体现自然界中的物质循环,说法正确;
B、 化学反应前后,元素的种类 不变,故碳、氧循环过程中各元素的种类守恒,说法正确;
C、氧气由氧气分子构成,二氧化碳由二氧化碳分子构成,说法错误;
D、碳、氧循环过程中,光合作用生成氧气,呼吸作用等生成二氧化碳,有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,说法正确;
故选C。
二、温室效应和低碳生活
1.大气中二氧化碳含量的升高是引起温室效应的重要原因。
2.造成温室效应增强的原因:
人类消耗的化石燃料急剧增加,森林大面积减少,大气中二氧化碳含量不断上升。
3.减缓温室效应的方法:
(1)倡导低碳生活、低碳经济,这是人类应对全球变暖的重要措施。
(2)控制大气中二氧化碳含量:各国签署限制二氧化碳排放的国际公约,并严格执行;减少使用化石燃料,更多地利用太阳能、风能等清洁能源;大力植树造林,严禁乱砍滥伐;采用物理、化学方法,捕集、利用、封存二氧化碳。
实践应用
1.在地球的大气层中,因二氧化碳含量的增加而使气候温度升高的现象称为温室效应。引起二氧化碳含量增加的主要原因是
A.植物的光合作用 B.人口增长后呼出的二氧化碳
C.含碳燃料的燃烧 D.碳酸饮料中的二氧化碳放出
【答案】C
【详解】A、植物的光合作用吸收二氧化碳,而不是释放二氧化碳,故A错误;
B、呼吸作用虽能产生二氧化碳,但自从地球上有生命就有了呼吸,但过去二氧化碳的含量却能保持平衡,故造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因不是呼吸作用,故B错误;
C、含碳燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳,随着工业的发展,人类使用的含碳燃料大量增加,这正是造成大气中二氧化碳含量增加的主要原因之一,故C正确;
D、碳酸分解的二氧化碳很少,不足以影响大气中二氧化碳的含量,故D错误。
故选C。
2.我国承诺努力争取在2060年前实现“碳中和”,彰显了我国的责任与担当。下列做法中,不利于实现“碳中和”的是
A.减少使用一次性木筷 B.开发“光伏太阳能”等绿色新能源
C.大力推广增加燃油车上路比例 D.压沙造林,草原合理放牧
【答案】C
【详解】A、减少使用一次性木筷,可减少森林砍伐,树木可以吸收二氧化碳,有利于实现碳中和,不符合题意;
B、开发光伏太阳能等绿色新能源,可减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放,有利于实现碳中和,不符合题意;
C、燃油车以化石燃料为能源,增加其使用会直接提高二氧化碳排放量,不利于实现碳中和,符合题意;
D、压沙造林、草原合理放牧,能提升植被覆盖率,增强二氧化碳吸收能力,有利于实现碳中和,不符合题意;
故选C。
考点一 氧循环、碳循环
【例1】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.用石灰水吸收空气中过量的CO2,以解决温室效应
D.提倡“低碳生活”,大力推广风能、太阳能等新能源
【答案】C
【详解】A、绿色植物光合作用吸收CO2释放O2,故A正确;
B、动、植物呼吸作用吸收O2释放CO2,故B正确;
C、用石灰水吸收空气中过量的CO2,但是量少,不足以解决温室效应,故C错误;
D、大力推广风能、太阳能等新能源能减少二氧化碳的排放,故D正确,
故选C.
解题要点
根据自然界中氧气和二氧化碳的产生和吸收途径进行判断。
【变式1-1】关于碳循环和氧循环,下列说法错误的是
A.碳循环和氧循环分别是指一氧化碳和氧气的循环
B.每个人都在参与碳、氧循环
C.绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环
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】A
【详解】A、碳循环是指碳元素的循环,氧循环是指氧元素的循环,符合题意;
B、人的呼吸作用吸收氧气,生成二氧化碳,故每个人都在参与碳、氧循环,不符合题意;
C、绿色植物的生长过程中,绿色植物光合作用吸收二氧化碳放出氧气,呼吸作用吸收氧气生成二氧化碳,故绿色植物的生长过程,既涉及碳循环,又涉及氧循环,不符合题意;
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,如碳循环和氧循环的过程中光合作用吸收二氧化碳放出氧气,呼吸作用等吸收氧气,放出二氧化碳,不符合题意。
故选A。
【变式1-2】 “碳循环”和“氧循环”是自然界中的重要循环,对维持良好的生态环境有重要作用。
请回答下列问题:
(1)从大气中和含量变化情况来看,图中②是 ,图中⑥是 。
(2)在⑤⑧两个反应中,反应物相同,产物不同的原因是 。图中维持大气中和含量相对稳定需要考虑的主要因素是 。
【答案】(1) 化石燃料燃烧消耗氧气,生成二氧化碳 绿色植物呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳
(2) 反应条件不同 绿色植物的光合作用和生物的呼吸作用等
【详解】(1)大气中和含量变化情况来看,图中②是化石燃料燃烧消耗氧气,产生二氧化碳;⑥是绿色植物通过呼吸作用吸收氧气,释放二氧化碳;
(2)⑤是二氧化碳和水在光照、叶绿体中反应生成有机物和氧气;⑧是二氧化碳和水反应生成碳酸,这两个反应的反应物相同,但由于反应的条件不同,所以生成物不同;
碳、氧循环过程中,绿色植物的光合作用和生物的呼吸作用以及化石燃料的燃烧等,有利于维持大气中和含量相对稳定。
考点二 温室效应和低碳生活
【例2】大气中CO2含量增加会导致的环境问题是
A.酸雨 B.温室效应 C.雾霾 D.可吸入颗粒物增加
【答案】B
【详解】A. 酸雨主要是由二氧化氮和二氧化硫引起; B. 引起温室效应的主要物质是二氧化碳; C. 雾霾是雾和霾的混合物,早晚湿度大时,雾的成分多。白天湿度小时,霾占据主力,相对湿度在80%到90%之间。其中雾是自然天气现象,空气中水汽氤氲。虽然以灰尘作为凝结核,但总体无毒无害;霾的核心物质是悬浮在空气中的烟、灰尘等物质,空气相对湿度低于80%,颜色发黄。气体能直接进入并粘附在人体下呼吸道和肺叶中,对人体健康有伤害。雾霾天气的形成主要是人为的环境污染,再加上气温低、风小等自然条件导致污染物不易扩散。 D. 二氧化碳是气体不会导致可吸入颗粒物增加。选B
解题要点
大气中二氧化碳含量升高是引起温室效应的主要原因,低碳生活、低碳经济是人类应对全球变暖的重要措施。日常生活中的低碳行为可以有:节约用电、节约用纸、节约用水,不使用一次性物品,出行乘坐公共交通工具,做到物尽其用,少使用化石燃料,多使用不含碳的新能源等。
【变式2-1】全球参与控制CO2排放量是防止温室效应进一步增强的根本对策。下列对限制CO2排放量的做法不合理的是
A.双面使用纸张 B.夏季空调温度调高1℃
C.充电器使用后及时拔下插头 D.每天使用一次性餐具
【答案】D
【详解】A、双面使用纸张,可以节约用纸,减少森林的砍伐,可以限制二氧化碳的排放量,做法合理;
B、夏季空调温度调高1℃,可以节约用电,减少煤的消耗,可以限制二氧化碳的排放量,做法合理;
C、充电器使用后及时拔下插头,可以节约用电,减少煤的消耗,可以限制二氧化碳的排放量,做法合理;
D、每天使用一次性餐具,会增大化石能源的使用,不能限制二氧化碳的排放量,做法不合理。
故选D。
【变式2-2】 2024年5月15日为全国低碳日,下列措施不符合“低碳”理念的是
A.鼓励用水力、风力发电
B.养成随手关灯的好习惯
C.乘公交上下班,减少私家车使用
D.将废纸、汽水瓶等收集起来,一次性焚烧
【答案】D
【详解】A、鼓励用水力、风力发电,水能和风能都是清洁能源,不会产生二氧化碳等温室气体,符合“低碳”理念,不符合题意;
B、养成随手关灯的好习惯,可以节约电能,减少能源消耗和二氧化碳排放,符合“低碳”理念,不符合题意;
C、乘公交上下班,减少私家车使用,可以降低交通拥堵和尾气排放,减少二氧化碳等温室气体的排放,符合“低碳”理念,不符合题意;
D、将废纸、汽水瓶等收集起来,一次性焚烧,会产生大量的二氧化碳和其他有害气体,不符合“低碳”理念,符合题意。
故选D。
考点三 碳达峰、碳中和
【例3】“人类只有一个地球!”为应对全球气候变暖这一重大挑战,实现人类社会可持续发展,国际社会倡导采取低碳行动。下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.植树造林有助于减少二氧化碳排放
D.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
【答案】C
【详解】A、“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降,不符合题意;
B、践行低碳行动,有助于减少二氧化碳的排放,有助于实现碳达峰目标,不符合题意;
C、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,植树造林有助于吸收二氧化碳,但是不能减少二氧化碳排放,符合题意;
D、 碳中和指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,然后通过植树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段,不符合题意。
故选C。解题要点
践行低碳生活;减少使用化石能源,更多地使用风能能、太阳能等新能源;多植树造林,严禁乱砍滥伐;研究新技术,关注低成本的二氧化碳的转化、利用和封存等,实现可持续发展。
【变式3-1】下列有关碳达峰、碳中和的说法中,不正确的是
A.2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降
B.践行低碳行动,有助于实现碳达峰目标
C.二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段
D.植树造林有助于减少二氧化碳排放
【答案】D
【详解】A、“碳达峰”是指二氧化碳的排放达到峰值,不再增长,2030年我国实现碳达峰目标后,二氧化碳排放量会平稳下降,故A说法正确;
B、践行低碳行动,有助于减少二氧化碳的排放,有助于实现碳达峰目标,故B说法正确;
C、 碳中和指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量,然后通过植物造树造林、节能减排等形式,抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。二氧化碳捕集和封存技术是实现碳中和的有效手段,故C说法正确;
D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料,植树造林有助于吸收二氧化碳,故D说法错误;
故选:D。
【变式3-2】如今,“碳中和”成为社会热词,“碳中和”是指通过节能减排、植树造林等形式,抵消二氧化碳或温室气体排放,达到相对“零排放”。下列说法错误的是
A.二氧化碳的大量排放会加剧“温室效应”
B.生态园林建设有利于吸收二氧化碳
C.加大石油、天然气等的开采利用,有利于“碳中和”
D.促进节能产品和技术的进一步开发和普及,有利于“碳中和”
【答案】C
【详解】A.二氧化碳是产生温室效应的一种气体,二氧化碳的大量排放,会加剧“温室效应”,故选项说法正确,不符合题意;
B.植物的光合作用吸收二氧化碳,生态园林建设有利于吸收二氧化碳,故选项说法正确,不符合题意;
C.加大石油、天然气等能源的开采使用,会排放大量的二氧化碳,不利于“碳中和”,故选项说法错误,符合题意;
D.促进节能产品和技术的进一步开发和普及,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳中和”,故选项说法正确,不符合题意;
故选:C。
基础达标
1.(2025·上海松江·二模)能产生温室效应的气体是
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.氦气
【答案】C
【详解】二氧化碳是温室效应的主要气体。
故选C。
2.“低碳生活”是指生活作息时所耗用的能量要尽量少,减低二氧化碳排放量,保护环境。下列做法符合“低碳生活”理念的是
A.节约用电 B.大量砍伐森林
C.提倡使用一次性木筷 D.尽量使用私家车等交通工具
【答案】A
【详解】大量砍伐森林、尽量使用私家车等交通工具、提倡使用一次性木筷,这些都属于资源的浪费,不符合“低碳生活”理念。
故选A.
3.酸雨、温室效应和臭氧层空洞是当今三大环境问题,其中形成温室效应的主要物质是( )
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.一氧化碳 D.氧气
【答案】A
【详解】A、二氧化碳是形成温室效应的主要物质,故A正确;
B、二氧化硫是形成酸雨的主要物质,故B不正确;
C、一氧化碳有毒,不是形成温室效应的气体,故C不正确;
D、氧气是空气的成分之一,能供给呼吸、支持燃烧,与温室效应没有关系,故D不正确。故选A。
4.(2025·山东泰安·一模)“氧循环”“碳循环”“水循环”是自然界存在的三大重要循环。下列说法错误的是
A.资源观:化石燃料主要包括煤、石油和天然气,属于不可再生能源,要珍惜资源
B.环保观:大气中二氧化碳含量升高,容易导致温室效应,所以提倡低碳生活
C.变化观:在⑤⑧两个反应中,反应物相同,产物不同的原因是反应条件不同
D.平衡观:碳、氧循环只发生化学变化,可维持大气中和含量的相对稳定
【答案】D
【详解】A、化石燃料主要包括煤、石油和天然气,它们是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的,属于不可再生能源,所以要珍惜资源,该说法正确;
B、大气中二氧化碳含量升高,会使地球表面热量不易散发,导致温室效应,提倡低碳生活可减少二氧化碳排放,缓解温室效应,该说法正确;
C、反应⑤是植物的光合作用,在光照等条件下,二氧化碳和水转化为氧气和有机物;反应⑧是二氧化碳与水反应生成碳酸,反应物相同但产物不同,是因为反应条件不同,该说法正确;
D、碳、氧循环过程中既有化学变化,如动植物呼吸、光合作用等;也有物理变化,如二氧化碳气体在大气中的扩散等,该说法错误。
故选D。
5.(2024·四川德阳·中考真题)大量排放的CO2造成了碳循环的失衡,导致大气温室效应加剧,修复大气中 CO2,含量的平衡必定要“降碳”。下列说法错误的是
A.大规模开采和利用化石燃料,会导致大气中CO2含量持续升高
B.将CO2压入地下实现碳封存,CO2分子间隔变小、运动停止
C.CO2被绿色植物光合作用吸收,CO2分子变成了其他分子
D.江河湖海的水体吸收CO2过程中既有物理变化,又有化学变化
【答案】B
【详解】A、化石燃料包括煤、石油、天然气,化石燃料燃烧产生CO2气体,导致空气中二氧化碳含量升高,A项正确;
B、将CO2压入地下封存时CO2分子间的间隔会变小,但不会停止运动,B项错误;
C、绿色植物光合作用是将CO2在一定条件下转化为 O2,CO2分子变成了其他分子,C项正确;
D、CO2溶于水属于物理变化,与水发生反应生成碳酸属于化学变化,D项正确;
故选:B。
6.(2022·上海闵行·二模)中国争取 2060年前实现碳中和,“碳中和”中的“碳”指的是
A.碳原子 B.二氧化碳 C.一氧化碳 D.活性炭
【答案】B
【详解】“碳中和”是指通过二氧化碳去除手段抵消部分碳排放,达到“净零排放”目的。“碳达峰”、“碳中和”中的碳指的是二氧化碳。
故选B。
7.(2023·上海青浦·一模)“低能耗”、“低废水”、“低废弃物”是低碳理念的重要内涵。下列做法不符合“低碳”要求的是
A.纸张双面使用 B.减少使用一次性筷子
C.循环使用生活用水 D.冬天将空调温度调得很高
【答案】D
【详解】A、纸张双面使用,可以节约纸张、减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收更多的二氧化碳,故选项符合“低碳”要求;
B、减少使用一次性筷子,可以减少森林的砍伐,树木可以通过光合作用吸收更多的二氧化碳,故选项符合“低碳”要求;
C、循环使用生活用水,可以节约用水,符合“低废水”的要求,故选项符合“低碳”要求;
D、冬天将空调温度调得很高,要消耗大量的电能,故选项不符合“低碳”要求。
故选D。
8.(2024·云南·一模)“绿水青山就是金山银山”。下列做法有利于实现“碳达峰”、“碳中和”目标的是
A.使用一次性饭盒 B.垃圾露天焚烧
C.用新能源汽车代替传统燃油汽车 D.燃放烟花爆竹,增添春节气氛
【答案】C
【详解】A、使用一次性饭盒不利于实现“碳达峰”,故A错误;
B、垃圾露天焚烧,不利于实现“碳达峰”,故B错误;
C、用新能源汽车代替传统燃油汽车,能减少二氧化碳的排放,有利于实现“碳达峰”,故C正确;
D、燃放烟花爆竹,会产生大量的空气污染物、二氧化碳等,不利于实现“碳达峰”,故D错误。
故选C。
9.(24-25八年级上·上海·期末)2023年9月,第19届亚运会在杭州举行,这是史上首届贯彻“碳中和”理念的亚运会。
(1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳,该气体过度排放会引起的环境问题是
(2)下图是自然界碳循环简图,请回答:
①矿物燃料含碳元素,写出木炭燃烧的文字表达式:
②海水吸收二氧化碳时,发生反应的文字表达式: ;其生成物会使紫色石蕊溶液变 色。
(3)本届亚运会主火炬塔采用废碳再生的“绿色零碳甲醇”作为燃料,甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的,同时还生成水,请写出这个反应的文字表达式
(4)“低碳”生活是一种生活态度,也是一种生活理念。请写出生活中践行“低碳”生活理念的一条具体措施 。
【答案】(1)温室效应
(2) 红
(3)
(4)乘坐公共交通工具出行
【详解】(1)“碳中和”中的“碳”是指二氧化碳,该气体过度排放会引起的环境问题是:温室效应;
(2)①木炭燃烧生成二氧化碳,该反应的文字表达式为:;
②海水吸收二氧化碳时,二氧化碳和水反应生成碳酸,该反应的文字表达式为:;
碳酸显酸性,能使紫色石蕊溶液变为红色;
(3)甲醇是由焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳在高温和催化剂的条件下合成的,同时还生成水,该反应的文字表达式为:;
(4)生活中践行“低碳”生活,可以乘坐公共交通工具出行等,减少化石燃料的使用,减少二氧化碳的排放。
10.(2025·福建·一模) “碳捕捉”“碳封存”与“碳转化”是实现碳中和目标不可或缺的重要技术选择。
(1)“碳封存”:如图是用技术将CO2压入地下实现CO2的封存。下列说法不正确的是
a.从微观角度解释如图封存技术可行的依据是分子之间有间隔
b.大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强
c.开发利用清洁能源,植树造林有利于实现碳中和
d.所谓的“低碳”就是较低的碳单质的排放
(2)“碳转化”:在一定条件下,可将二氧化碳转化成有用的化学物质。碳中和,人人参与,低碳生活从我做起,你的低碳行为是 (写出1点即可)。
(3)智能化食品包装通过颜色变化显示包装内CO2气体含量的变化,举出一种可通过颜色变化用于该智能化包装的物质 。
【答案】 (1) d
(2)植树造林/草稿纸双面使用(合理即可)
(3)紫色石蕊溶液
【详解】(1)a、二氧化碳分子之间有间隔,把二氧化碳气体压入地下变为气态二氧化碳是因为分子之间有间隔,故说法正确;
b、二氧化碳是温室气体,大气中的二氧化碳过多会导致温室效应增强,故说法正确;
c、开发利用清洁能源,植树造林可以减少二氧化碳的排放,有利于实现碳中和,故说法正确;
d、低碳指的是较低的二氧化碳排放量,故说法错误;
故选:d;
(2)植树造林,草稿纸双面使用等,可以减少二氧化碳的排放;
(3)二氧化碳与水反应生成碳酸,紫色石蕊在碳酸溶液中显红色,智能化食品包装通过颜色变化显示包装内二氧化碳气体含量的变化,故用于该智能化包装的物质是紫色石蕊溶液。
11.阅读下面科普短文。
广袤无际的自然界是一个碳的世界。碳在自然界中的循环变化,对于生态环境有极为重要的意义。随着工业生产的高速发展和人们生活水平的提高,排入大气中的CO2越来越多,导致温室效应增强。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的4种主要途径。科学家预测,到2050年,4种途径对全球碳中和的贡献率如图1。
CO2的吸收是碳封存的首要环节,常选用氢氧化钠、氨水、一乙醇胺等作吸收剂。在研究膜吸收法吸收CO2时,研究人员通过实验比较了一乙醇胺、二乙醇胺、氨基乙酸钾3种吸收剂对烟气中CO2的脱除效果,其结果如图2。
我国提出2060年前实现碳中和,彰显了负责任大国的作为与担当。实现碳中和人人有责,让我们从衣食住行点滴做起,节约能源,低碳生活。
依据短文内容回答下列问题。
(1)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是 。
(2)碳循环。自然界碳的循环中,煤等化石燃料燃烧 (填“吸收”或“释放”)CO2。
(3)碳封存。
①一定条件下,用氧化钙吸收二氧化碳生成碳酸钙,反应的文字表达为 。
②由图2可知,CO2脱除效果随烟气流速的增大而 (填“增大”或“减小”)。
③对比图2中三条曲线,得出的结论是:在实验研究的烟气流速范围内,当烟气流速相同时,对烟气中CO2脱除效果最好的是 。
【答案】(1)碳替代
(2)释放
(3) 减小 氨基乙酸钾
【详解】(1)由图1可知,到2050年,对全球碳中和贡献率最大的途径是碳替代,故填:碳替代;
(2)自然界碳氧的循环中,煤等化石燃料燃烧时,会生成二氧化碳,故填:释放;
(3)①一定条件下,用氧化钙吸收二氧化碳成碳酸钙,反应的文字表达为,故填:;
②由图2可知,CO2脱除效果随烟气流速的增大而减小,故填:减小;
③据图2,在实验研究的烟气流速范围内,对比烟气中CO2的脱除效果可获得的结论当烟气流速相同时,氨基乙酸钾对烟气中二氧化碳的脱除效果更好,故填:氨基乙酸钾。
综合应用
12.(2024·安徽宣城·二模)小明同学利用水草、小鱼、田螺、水、泥沙、烧瓶等制作如图所示的生态瓶。下列相关说法正确的是
A.为防止瓶内温度过高,应放在背阴处
B.生态瓶中只有小鱼和田螺消耗氧气
C.生态瓶中的气体成分与外界空气一致
D.在阳光照射下水草表面出现的气泡是二氧化碳
【答案】C
【详解】A、需要进行光合作用,则不能放在背阴处,错误;
B、生态瓶中水草(也要进行呼吸作用)、小鱼和田螺消耗氧气,错误;
C、生物进行呼吸作用,消耗氧气产生二氧化碳,水草进行光合作用消耗二氧化碳,产生氧气,则生态瓶中的气体成分与外界空气一致,正确;
D、在阳光照射下水草进行光合作用,则表面出现的气泡是氧气,错误;
故选C。
13.如图是自然界中碳、氧循环简图。下列有关说法中,不正确的是
A.图一中转化1是形成酸雨的主要原因
B.图二转化1和转化2可分别表示光合作用和呼吸作用
C.图一和图二对比说明,相同反应物,在不同反应条件下,产物可能不同
D.图一和图二中转化1均是自然界碳循环中吸收二氧化碳的途径
【答案】A
【详解】A、图一中碳酸溶液显酸性,碳酸酸性较弱且不稳定易分解,不是造成酸雨的原因,形成酸雨的主要原因是化石燃料燃烧向空气中排放的二氧化硫和二氧化氮与水反应生成了相应的酸,故A符合题意;
B、光合作用:指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物(C6H12O6),同时释放氧气的过程,所以图二中的转化1可以表示光合作用;呼吸作用:生物利用氧气把有机物(C6H12O6)分解成二氧化碳和水并释放能量的过程,所以图二中的转化2可以表示呼吸作用,故B不符合题意;
C、图一中二氧化碳和水在常温下反应生成碳酸,图二中二氧化碳和水在光照和叶绿体的作用下转化为葡萄糖和氧气,故图一、图二对比说明,相同反应物,在不同反应条件下,产物可能不同,故C不符合题意;
D、图一中转化1水和二氧化碳反应生成碳酸,图二中转化1为植物的光合作用,都能消耗二氧化碳,均是自然界碳循环中吸收二氧化碳的途径,故D不符合题意。
故选A。
14.(2025·山西运城·一模)为研究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,兴趣小组同学运用数字化技术设计图1完成了实验,锥形瓶内氧气含量随时间变化如图2.已知碳酸氢钠在一定条件下可产生二氧化碳,下列说法正确的是
A.该实验在敞口装置中进行也不影响测定结果
B.水中加入碳酸氢钠是为了促进金鱼藻的呼吸作用
C.由图2可知,光照强度越大金鱼藻光合作用越强
D.三组实验中,所选金鱼藻的大小和生长状况无须相同
【答案】C
【详解】A、实验要测定在不同光照强度下金鱼藻的光合作用强弱,因此需要相对密闭的体系以准确测量氧含量,敞口容易使溶解氧逃逸,影响结果,不符合题意;
B、已知碳酸氢钠在一定条件下可产生二氧化碳,二氧化碳是植物光合作用的原料,故水中加入碳酸氢钠是为了促进金鱼藻的光合作用,不符合题意;
C、由图2可知,相同条件下,光照强度越大,溶解氧含量越高,则金鱼藻光合作用越强,符合题意;
D、该实验的密度是探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,根据控制变量法,除了光照强度不同,其他因素应相同,故三组实验中,所选金鱼藻的大小和生长状况应相同,不符合题意。
故选C。
15.(24-25八年级·上海·阶段练习)兴趣小组基于碳中和理念设计低碳行动方案。
(1)说碳:低碳行动中的“碳”指的物质是 。
(2)寻碳:小组同学通过查阅资料,归纳出以下自然环境中的碳循环图。
①生物圈中,二氧化碳通过 作用转化为葡萄糖(C6H12O6)和氧气。
②水圈中,当大气中二氧化碳含量增加,会导致海水的酸性升高,请写出二氧化碳和水反应生成碳酸的文字表达式 。
③岩石圈中,石灰岩(主要成分是CaCO3)与CO2和H2O的共同作用下,经化合反应转化为碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】,该反应的文字表达式为 。
(3)控碳:科学家预测,到2050年主要控碳途径对全球碳中和的贡献率如表:
途径
碳替代
碳减排
碳封存
碳循环
贡献率
47%
21%
15%
17%
由表中数据可知,贡献率最大的途径是 。
【答案】(1)二氧化碳/CO2
(2) 光合 二氧化碳+水→碳酸 碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙
(3)碳替代
【详解】(1)低碳行动中的“碳”指的物质是二氧化碳,低碳是指较低的二氧化碳的排放,故填:二氧化碳或CO2;
(2)①生物圈中,二氧化碳通过光合作用转化为葡萄糖和氧气,光合作用为二氧化碳和水在光和叶绿体的作用下反应生成葡萄糖和氧气,故填:光合;
②二氧化碳和水反应生成碳酸,反应的文字表达式为:二氧化碳+水→碳酸,故填:二氧化碳+水→碳酸;
③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙,反应的文字表达式为:碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙,故填:碳酸钙+二氧化碳+水→碳酸氢钙;
(3)由表中数据可知,贡献率最大的途径是碳替代,贡献率为47%,故填:碳替代。
16.我国提出努力争取在2060年前实现碳中和,充分体现了解决气候问题的大国担当。某学习小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【项目一】调查碳循环
(1)观察图,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
(2)基于碳循环视角,实现碳中和可以从两方面进行:①减少碳排放,② 。
【项目二】“碳”的捕集与利用
根据二氧化碳的性质,可用不同试剂“捕捉”二氧化碳。为比较捕捉效果,小组同学利用图1装置分别进行3次实验,测得瓶内压强随时间变化的曲线如图2。
【资料显示】氢氧化钠(NaOH)能与CO2发生反应。
实验1
实验2
实验3
试剂
H2O
石灰水
NaOH溶液
体积
30mL
30mL
x
(3)x的数值为 。
(4)结合图2分析,实验使用的三种试剂中,对CO2吸收效果最好的是 。
(5)图2中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强变化的原因是 。
(6)实现碳中和需要国家和个人的共同努力。作为中学生,你的低碳行动是 (写一条即可)。
【答案】(1)光合作用、海水吸收
(2)增加二氧化碳消耗或增加二氧化碳的吸收
(3)30/30mL
(4)NaOH溶液/氢氧化钠溶液
(5)二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应,气体减少,压强减小
(6)外出乘坐公共交通工具等
【详解】(1)观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有光合作用、用海水吸收;
(2)基于“碳循环”视角,实现“碳中和”可以从两方面进行:减少碳排放或增加二氧化碳消耗;
(3)根据控制变量法,对比实验要控制变量的唯一性,图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,x的数值为30mL;
(4)实验最后烧瓶内气压越小,说明“捕捉“二氧化碳效果越好,则分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的是氢氧化钠溶液;
(5)图2中NaOH溶液对应曲线在100s-300s内压强减小是因为二氧化碳与氢氧化钠溶液发生反应,气体减少,压强减小;
(6)作为中学生,你的低碳行动可以是外出乘坐公共交通工具等。
拓展培优
17.(23-24九年级上·陕西西安·期末)同学们在瓶中分别收集满二氧化碳、空气,塞紧橡胶塞,在同一光源和室温下光照相同时间,实验装置如图1,采集数据如图2.下列说法错误的是
A.该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体
B.该实验过程中发生了光合作用和呼吸作用
C.可通过增加瓶中气体种类,探究更多气体是否具有温室效应
D.该实验得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放
【答案】B
【详解】A、该实验中,气体种类不同,其它因素相同,且相同时间内,集满二氧化碳的瓶中温度高,说明二氧化碳是温室气体,故该实验的目的是探究二氧化碳是否为温室气体,不符合题意;
B、该实验中,无绿色植物,没有发生光合作用,也不存在其它生物,没有发生呼吸作用,符合题意;
C、可通过增加瓶中气体种类,通过控制变量法探究更多气体是否具有温室效应,不符合题意;
D、该实验可得出二氧化碳属于温室气体,故得到的启示是要节能诚排,减少二氧化碳排放,不符合题意。
故选B。
18. “碳中和”,是指一定时间内的排放量与吸收量基本相当。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
“碳”排放
倡导“低碳”生活,主要是为了减少的排放。
(1)海洋能吸收,原因之一是能与反应生成 。
(2)下列节能减排的建议,可行的是___________(填字母序号)。
A.停止使用化石燃料 B.推广使用光伏发电
C.鼓励民众公交出行 D.电脑不用时长时间开着
“碳”转化
一定条件下,可将在催化剂表面转化成有机清洁燃料甲醇,其反应原理如图所示:
(3)写出反应的文字表达式 。
“碳”利用
(4)超临界是指温度与压强达到一定值时,形成气态与液态交融在一起的流体,研究发现超临界流体和水相似,溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”。下列关于超临界流体的说法,正确的是___________(填字母序号)。
A.它是混合物 B.它的化学性质与普通二氧化碳相同
C.它的分子不再运动 D.它可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂
(5)2022年北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会,冬奥会标志性场馆“冰丝带”利用了无处不在的“空气能”为场馆供暖,从而实现每年减排,进而缓解了温室效应,如图是小科同学验证该问题的实验装置,在 (填“阳光”或“黑暗”)环境中一段时间后,可观察到水柱向 (填“左”或“右”)移动。
制CO2
【答案】(1)碳酸
(2)BC
(3)二氧化碳+氢气甲醇+水
(4)BD
(5) 阳光 左
【详解】(1)是CO2能H2O与反应生成碳酸;
(2)A、停止使用化石燃料,不能保证正常生活生产,应该合理使用,故不可行;
B、推广使用光伏发电,可以减少化石燃料燃烧,节能减排,故可行;
C、鼓励民众公交出行,可以减少化石燃料燃烧,节能减排,故可行;
D、电脑不用时长时间开着,不节能减排,故不可行。
故选BC;
(3)由图可知,二氧化碳与氢气在催化剂作用下反应生成甲醇和水,化学反应的文字表达式为:二氧化碳+氢气甲醇+水;
(4)A、超临界CO2是指温度与压强达到一定值时,CO2形成气态与液态交融在一起的流体,由一种物质组成,属于纯净物,说法错误,不符合题意;
B、超临界CO2与普通二氧化碳的分子构成相同,则化学性质相同,说法正确,符合题意;
C、超临界CO2的分子仍在不断运动,说法错误,不符合题意;
D、超临界CO2流体溶解能力强,被誉为“绿色环保溶剂”,可代替许多有害、有毒、易燃的溶剂,说法正确,符合题意。
故选BD;
(5)温室效应通常与阳光照射有关,因此实验应在阳光环境中进行;
右侧装置中二氧化碳浓度大,在阳光下,温度上升更快,导致水柱向左移动;
19.(2024·山东临沂·一模)我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”,充分体现了解决气候问题的大国担当。“筑梦”活动小组开展了“低碳有我”实践活动,请回答下列问题。
【活动一】调查碳循环
(1)观察图1,自然界中消耗二氧化碳的途径有 (写一条即可)。
(2)调查发现,我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少能源使用对大气中二氧化碳含量的影响,下列措施不可行的是______(选填字母序号)。
A.严禁使用化石燃料
B.改进技术,提高能效
C.捕集能源使用过程中生成的二氧化碳,进行封存处理
【活动二】探究碳“捕捉”
根据二氧化碳的性质,可以用水和碱溶液“捕捉”二氧化碳。为比较“捕捉”效果,小组同学设计如图2所示实验,装置a端连接气压传感器,测得烧瓶内压强与时间的关系曲线如图3所示。
(3)图2中,甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、饱和石灰水、氢氧化钠浓溶液,X的数值为 ;分析图3可知“捕捉”二氧化碳效果最好的是 (选填装置序号)
【活动三】聚力助低碳
(4)实现“碳中和”需要世界各国的共同关注和努力。中国已积极采取多种措施,如调整能源结构,开发使用新能源等:青少年也应积极助力低碳,你的做法是 (写一条即可)。
【答案】(1)植物的光合作用/海水吸收
(2)A
(3) 30 丙
(4)绿色出行(合理即可)
【详解】(1)由图1可知,自然界中消耗二氧化碳的途径有植物光合作用、海水吸收。
(2)A、目前使用的能源主要为化石能源,不能严禁使用,该选项措施不可行;
B、改进技术,提高能效,能减少能源的使用,进而减少二氧化碳的排放,该选项措施可行;
C、捕捉二氧化碳,对其进行封存处理,能减少二氧化碳的排放,该选项措施可行。
故选A。
(3)对比实验中,要控制变量,则X的数值为30;
由图可知,丙中压强变化较大,则其吸收二氧化碳较多,则“捕捉”二氧化碳效果最好的是丙;
(4)青少年也应积极助力低碳,例如绿色出行、双面使用纸张等。
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