5.3 自然界中的碳循环---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

5.3 自然界中的碳循环 知识导航 知识精讲 知识点1 自然界中的碳循环 1. 二氧化碳在自然界中的循环 （1） 产生途径：人和动植物的呼吸、微生物的分解、化石燃料的燃烧等。 （2） 吸收途径：植物的光合作用。 2. 二氧化碳对人体的影响 二氧化碳本身没有毒性，但空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生一定的影响。 （1） 人群密集的地方，应注意及时通风换气。 （2） 进入久未开启的菜窖和深井前，要检测其中的二氧化碳含量，避免损害健康。 3. 温室效应 （1） 什么叫温室效应 当大气中二氧化碳等气体的含量升高时，会增加大气对太阳光中红外线辐射的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温上升，这就是温室效应。 （2） 温室效应加剧的原因 ①煤、石油、天然气的消耗量急剧增加，人类排放的二氧化碳越来越多。 ②森林因为天灾和人类的乱砍滥伐而不断减少，二氧化碳的吸收减少。 （3） 温室效应加剧的危害 ①如果地球的气温持续上升，将导致冰川融化，海平面上升，一些沿海城市会被淹没。 ②气温上升，还会使更多的水蒸气进入大气，一些富饶的土地将逐渐变成沙漠。 ③有的科学家还认为，厄尔尼诺现象、拉尼娜现象、干旱、洪涝等灾害也与温室效应有关。 ④极端天气和气候事件频发还可能扩大疫病流行，危害人类健康，破坏生物多样性。 【素养提升】用批判性思维看待温室效应 由于地球大气中二氧化碳的温室效应，地球的温度能维持在目前适合人类生存的温度。没有温室气体，地球的温度可能会比现在低30 ℃左右。二氧化碳为地球增添绿色，没有二氧化碳，植物无法进行光合作用，地球上的生物就失去了生存的基础。 知识点2 碳达峰碳中和目标的实现 为体现中国在应对气候变化问题上的大国担当，我国宣布提高国家自主贡献力度，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。为实现我国的“双碳”目标，应从以下几个方面入手： （1） 同世界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） 促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的生产效率和使用效率。 （4） 大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。 （5） 科学家高度关注二氧化碳的转化和综合利用，尝试运用化学原理和方法，积极研究如何使二氧化碳资源化，以促进自然界中碳的循环；寻求低成本的捕集方法，把二氧化碳转变为燃料，从而使二氧化碳在促进人类可持续发展中发挥更大的作用。 【素养提升】低碳生活 “低碳”是指较低的温室气体（以二氧化碳为主）排放；“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。在日常生活中，我们每一个人都应该形成“低碳”理念，倡导“低碳”生活。 能力拓展 考法01 自然界中的二氧化碳 1.“碳中和”是指我国努力争取2060年前实现产生CO2和消耗CO2相当，达到相对“零排放”，下列做法有利于“碳中和”的是（ ） A．使用氢能源汽车 B．大力发展火力发电 C．工厂废气不处理直接排放 D．春节燃放烟花爆竹，增添节日气氛 【答案】A 【解析】A、氢能源汽车在运行过程中不产生二氧化碳，有助于减少二氧化碳的排放，有利于“碳中和”，符合题意； B、火力发电通常依赖化石燃料的燃烧，会产生大量二氧化碳，不利于“碳中和”，不符合题意； C、工厂废气中可能含有二氧化碳及其他污染物，直接排放会增加二氧化碳排放，不利于“碳中和”，不符合题意； D、燃放烟花爆竹会产生二氧化碳及其他污染物，不利于“碳中和”，不符合题意。 故选：A。 2.如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程，其中错误的是（ ） A．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化 B．水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化 C．碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定 D．低碳行动中的“碳”指的是碳单质 【答案】D 【解析】A、“水循环”“氧循环” 和 “碳循环” 对于维持地球生态平衡至关重要。例如，碳循环失衡，大气中二氧化碳含量过多，会导致温室效应加剧，全球气候变暖，使人类生存环境恶化；水循环失衡可能引发干旱或洪涝等灾害；氧循环失衡会影响生物的呼吸等生命活动， “水循环”、“氧循环” 和 “碳循环” 的失衡会导致人类生存环境恶化，该选项说法正确，不符合题意； B、水在自然界循环过程中，会发生三态变化，当水由液态变为气态时，水分子之间的间隔增大；由气态变为液态或固态时，水分子之间的间隔减小，水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化，该选项说法正确，不符合题意； C、碳循环中，绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；生物的呼吸作用以及化石燃料的燃烧等消耗氧气，产生二氧化碳。氧循环中，植物光合作用产生氧气，生物呼吸和物质燃烧等消耗氧气。所以碳、氧循环有利于维持大气中O2和CO2含量相对稳定，该选项说法正确，不符合题意； D、低碳行动中的 “碳” 指的是二氧化碳，倡导减少二氧化碳等温室气体的排放，以缓解温室效应，并非碳单质，该选项说法错误，符合题意。 故选D。 考法02 碳达峰碳中和目标的实现 1.我国宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现“碳中和”。与此“低碳”理念不相符的是 A．大力发展火力发电，满足用电需求 B．全民参与植树造林，禁止乱砍滥伐 C．限制燃放烟花爆竹，文明庆贺节日 D．减少使用化石燃料，提倡绿色出行 【答案】A 【解析】A、火力发电的原理为利用煤炭的燃烧发电，则大力发展火力发电能增加空气中二氧化碳的排放，与“低碳”理念不相符，故选项符合题意； B、多植树造林，禁止乱砍滥伐，有利于空气的净化，与“低碳”理念相符，故选项不符合题意； C、限制烟花的燃放能防止空气污染，与“低碳”理念相符，故选项不符合题意； D、减少使用化石燃料，提倡绿色出行，能减少空气的污染，与“低碳”理念相符，故选项不符合题意； 故选A。 2．我国政府工作报告中提出做好碳中和工作。碳中和是指通过植树造林、节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是 A．教科书循环使用 B．用自行车代替汽车上下班出行 C．燃烧农作物秸秆以增加土地肥效 D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 【答案】C 【解析】A、教科书循环使用可减少纸张的浪费，有利于实现碳中和，不符合题意； B、用自行车代替汽车上下班出行可减少有害气体的排放，有利于实现碳中和，不符合题意； C、燃烧农作物秸秆以增加土地肥效会增加有害气体排放，不利于实现碳中和，符合题意； D、研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品可减少二氧化碳含量，有利于有利于实现碳中和，不符合题意。 故选C。 考法03 二氧化碳对环境的影响 1.下列说法正确的是 A．二氧化碳增多会导致温室效应增强，因此是空气污染物。 B．发射火箭需要液氧，因液氧有可燃性 C．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 D．分别向吸入和呼出气体的集气瓶中伸入燃着的木条，探究二氧化碳含量的不同 【答案】C 【详解】A.二氧化碳增多会导致温室效应增强，但二氧化碳不是空气污染物，故选项说法错误，不符合题意； B.发射火箭需要液氧，因液氧有助燃性，故选项说法错误，不符合题意； C.铁丝在氧气中燃烧生成黑色四氧化三铁，故选项说法正确，符合题意； D.分别向吸入和呼出气体的集气瓶中伸入燃着的木条，无法探究二氧化碳含量的不同，故选项说法错误，不符合题意，故选C。 2.助力“碳中和”，CO2的产生、吸收与利用等是重要研究课题。 (1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。 ①大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。 ②下列对节能减排的建议可行的是 。 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.生活垃圾集中焚烧 (2)CO2的吸收。自然界有多种途径吸收CO2。 ① 绿色植物通过 吸收CO2。 ② 风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca(HCO3)2，反应的符号表达式可表示为 。 (3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 ①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。 ②写出反应1的符号表达式 。 【答案】(1) 温室效应加剧 bc (2) 光合作用 (3) 催化作用 【详解】（1）①二氧化碳是温室效应的主要气体，空气中二氧化碳的含量过高，会使全球温度升高，引起温室效应加剧； ②a、目前化石燃料仍然在能源结构中占主导地位，停止使用不现实，故a错误； b、推广使用光伏发电，可以节约化石燃料，减少污染，故b正确； c、鼓励民众公交出行，可以节约石油资源，减少污染，故c正确； d、生活垃圾集中焚烧，会造成空气污染，故d错误； 故选bc； （2）①绿色植物通过光合作用吸收CO2； ②碳酸钙和二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，反应的符号表达式为； （3）①反应前后Ni/CaO没有发生改变，应为反应的催化剂，起到催化作用； ②反应1中二氧化碳与CaO反应生成了CaCO3，符号表达式。 3.化石燃料在人类社会的发展进程中发挥了巨大的作用，然而，化石燃料的大规模开采和利用导致大气中CO2的含量持续升高，引发全球气候变化。2023年12月13日，联合国气候大会共同达成了“阿联酋共识”，该协议首次呼吁各国“减少对化石燃料的依赖”，下列能源不属于化石能源的是 A．煤 B．太阳能 C．天然气 D．石油 【答案】B 【详解】当今世界三大化石能源是天然气、煤、石油，是不可再生能源；太阳能属于可再生能源，不属于化石能源； 故选：B。 4.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。 (1)大气中CO2浓度上升会导致的环境问题是 。自然界有多种途径吸收CO2，其中绿色植物通过 吸收CO2。 (2)防治大气污染、打赢蓝天保卫战。下列做法不应该提倡的是 (选填序号)。 a.积极鼓励植树造林   b.田间焚烧作物秸秆   c.鼓励短途出行骑自行车 (3)氢气是理想的“绿色能源”，近年来我国制氢量位居世界第一。 ①水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图所示。光解水时，产生H2和O2的体积比为 。催化剂在化学反应前后 不变。 ②通过下列流程可实现氢气的贮存和释放。 在氢气的贮存和释放中可循环使用的物质是 。 【答案】(1) 加剧温室效应 光合作用 (2)b (3) 2:1 质量和化学性质 氢气 【详解】（1）大气中CO2浓度上升会导致的环境问题是加剧温室效应；绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，故填：加剧温室效应；光合作用； （2）a、积极鼓励植树造林，有利于保护环境，故a不符合题意； b、田间焚烧作物秸秆，会产生大量空气污染物，不利于保护环境，故b符合题意； c、鼓励短途出行骑自行车，可以减少化石燃料的使用，有利于保护环境，故c不符合题意。 故填：b； （3）①光解水生成氢气和氧气，产生H2和O2的体积比为2:1，故填：2:1； 催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，故填：质量和化学性质； ②根据流程图可知，氢气既是反应物，又是生成物，则可循环利用的物质是氢气，故填：氢气。 分层提分 题组A 基础过关练 1．二氧化碳的存在和循环 大气中CO2的产生的途径 大气中二氧化碳的消耗途径 (1)人和植物的呼吸； (2)煤、石油、天然气等燃料的燃烧 (3)微生物的分解作用 【答案】绿色植物的光合作用 【详解】大气中二氧化碳的消耗途径是绿色植物的光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气。 2．温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。 (1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”实际指的是空气中的 气体。 (2)造成温室效应加剧的主要原因是 、石油和天然气的过度使用，产生了过多的二氧化碳气体。 (3)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的 作用，以减少大气中的温室气体。 (4)生活中，良好的行为习惯也有助于完成目标。下列做法合理的是 （填字母）。 A．不用电器及时关闭电源 B．外出多步行或骑自行车 C．纸质垃圾焚烧处理 【答案】(1)二氧化碳/CO2 (2)煤 (3)光合 (4)AB 【详解】（1）二氧化碳是一种温室气体，过量排放会导致温室效应加剧，“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”指的物质是二氧化碳； （2）煤、石油、天然气等化石燃料的大量使用，会产生了过多的二氧化碳气体，导致温室效应加剧。 （3）植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，减少温室气体； （4）A、不用电器时及时关闭电源，可以节约能源，减少污染，符合题意； B、外出时多步行或骑自行车，减少私家车使用，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，符合题意； C、产生纸质垃圾时焚烧处理，会产生大量的二氧化碳等，不符合题意。 故选AB。 3．植物的呼吸过程如图所示。    (1)实验时，广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行 作用，对实验产生干扰。 (2)一段时间后，可以看到细玻璃管中的红墨水会 (填“左移”、“右移”或“不动”)。原因是 。 【答案】(1)光合 (2) 左移 植物呼吸作用消耗了广口瓶中的氧气产生了二氧化碳气体，二氧化碳被石灰水吸收使瓶内气体减少，瓶内压强小于大气压 【详解】（1）广口瓶用不透光的黑纸包住，能阻止光的进入，防止植物的光合作用的发生； （2）植物的呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应，导致瓶内压强减小，在大气压的作用下，细玻璃管中的红墨水左移。 题组B 能力提升练 1．下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是 A．冬天，用手摸户外金属时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．古代人钻木取火 【答案】A 【详解】A、冬天，用手摸户外金属时感到冷，是能量从手转移到金属上，没有发生能的转化，A选项正确； B、植物吸收太阳光进行光合作用，是将太阳能转化为有机物中蕴含的化学能，B选项错误； C、水蒸气会把壶盖顶起来，是把水蒸气的机械能转化为壶盖的重力势能，C选项错误； D、古代人钻木取火，是把机械能转化为内能，D选项错误。 故选：A。 2．如图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比(体积分数)，下列说法不正确的是 A．用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气 B．火星上有较强的温室效应，因此火星温度十分炎热 C．用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质 D．从火星大气成分可知，火星不适合人类居住 【答案】B 【详解】A、由图可知，火星气体中将近90%的气体是二氧化碳，而氮气的体积分数仅有不到10%，地球中的大气主要成分是氮气，体积分数为78%，氮气和二氧化碳都不能燃烧，不支持燃烧，地球大气以及火星大气中的氧气含量均不能使带火星的木条复燃，因此用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气，故选项说法正确，不符合题意； B、火星上并没有较强的温室效应，因此火星温度并不炎热。‌ 火星的大气压只有地球的0.7%，而且大气中95%以上是二氧化碳，非常干燥，温度低。火星缺少地球的板块运动，无法使二氧化碳再次循环到大气中，形成意义重大的温室效应。火星表面的温度比地球冷得多，两极常年被干冰覆盖，温度更低‌，故选项说法不正确，符合题意； C、由图可知，火星气体中主要成分是氮气和二氧化碳，而氧气含量非常低，几乎可以忽略不计，氧气化学性质比较活泼，易与食品中的物质发生缓慢氧化，而使其变质，因此，用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质，故选项说法正确，不符合题意； D、由图可知，火星气体中主要成分是氮气和二氧化碳，而氧气含量非常低，几乎可以忽略不计，而地球上的大气主要成分是氮气和氧气，氧气可以供给人呼吸，因此，从火星大气成分可知，火星不适合人类居住，故选项说法正确，不符合题意； 故选：B。 3．化石能源是不可再生能源，为了节约能源，目前人类开发利用了许多新能源，下列属于新能源的是 A．煤 B．太阳能 C．乙醇汽油 D．石油 【答案】B 【详解】A、煤属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误； B、太阳能是清洁、无污染的新能源，故选项正确； C、乙醇汽油是将乙醇和汽油以一定的比例混合而形成的一种汽车燃料，汽油是由石油分馏制得的，石油是化石能源，则乙醇汽油不属于新能源，故选项错误； D、石油属于化石燃料，不属于新能源，故选项错误。 故选：B。 4．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想(如图所示)。下列说法正确的是 A．光分解催化剂是反应物 B．过程②是化学能转化为电能 C．太阳能是不可再生能源 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 【答案】B 【详解】A、光分解催化剂是反应的催化剂，不是反应物，故选项说法错误； B、过程②是氢气和氧气点燃生成水，燃料电池将化学能转化为电能，故选项说法正确； C、太阳能在短期内可以得到补充，是可再生能源，故选项说法错误； D、氢气燃烧热值高、燃烧产物只有水，不污染环境，是最清洁的高能燃料，有很高的开发利用价值，但是氢气易燃易爆，不易贮存和运输，目前对氢气的运输安全问题尚未解决，故选项说法错误； 故选：B。 5．化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中发挥了重要作用。以下认识不正确的是 A．超量开发各种自然资源，充分满足经济发展的需要 B．加大光伏、风电、氢能等新能源应用，使能源向绿色低碳转型 C．新材料的研发将为梦舟揽月送航天员登月提供有力保障 D．二氧化碳的捕集、吸收、转化、封存有利于减缓温室效应 【答案】A 【详解】A 、超量开发各种自然资源会导致资源枯竭、生态破坏等问题，不利于可持续发展，不能单纯为了满足经济发展而无节制地开发自然资源，而应该合理开发和利用资源，认识错误，符合题意 ； B 、加大新能源应用可以减少对传统化石能源的依赖，实现能源向绿色低碳转型，有利于环境保护和可持续发展，认识正确，不符合题意； C 、新材料的研发对于航天等领域的发展至关重要，可以提供更好的技术支持和保障认识正确，不符合题意； D、二氧化碳是导致温室效应的主要气体之一，对其进行捕集、吸收、转化、封存等措施有利于减少大气中二氧化碳的含量，从而减缓温室效应，认识正确，不符合题意。 故选A。 6．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如下图所示。下列说法错误的是 A．燃料燃烧时均放出热量 B．罐装液化气是石油化工的一种产品 C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源 【答案】C 【详解】A、燃烧是可燃物与空气中氧气发生的发光、放热的剧烈的氧化反应，因此燃料燃烧时均放出热量，选项说法正确； B、罐装液化气是石油化工的一种产品，选项说法正确； C、管道煤气具有可燃性，与氧气混合遇到明火或电火花时可能会发生爆炸，因此夜间管道煤气泄漏不能开灯查找泄漏源，选项说法错误； D、煤炭燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等有害气体，而天然气燃烧的产物只有二氧化碳和水，与煤相比，天然气是更清洁的燃料，选项说法正确。 故选C。 题组C 培优拔尖练 1．为使我国能在2060年前实现“碳中和”，下列做法不可取的是（ ） A．工业废气高空排放 B．开发清洁能源 C．沙漠上多植树种草 D．车辆尾气处理后排放 【答案】A 【解析】A、工业废气高空排放，废气虽然排放到了高空中，还是会污染空气，符合题意； B、开发清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，实现“碳中和”，不符合题意； C、沙漠上多植树种草，可以改善空气质量，增加二氧化碳的吸收，有利于实现“碳中和”，不符合题意； D、车辆尾气处理后排放，可以减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。 故选A。 2．资源、能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。下列说法错误的是（ ） A．化工厂可通过加高烟囱排放废气达到环保目的 B．煤、石油、天然气是不可再生的化石能源 C．将CO2作为资源进一步利用是实现碳中和的有效方法 D．氢气是一种清洁高能燃料 【答案】A 【解析】A、化工厂加高烟囱排放废气，只是将废气排到高空中，并没有减少废气中污染物的含量，不能从根本上达到环保目的，该说法错误； B、煤、石油、天然气是古代生物遗体经过漫长地质年代形成的，在短期内不能再生，属于不可再生的化石能源，该说法正确； C、将CO2作为资源进一步利用，比如用于生产化工产品等，可减少大气中二氧化碳的含量，是实现碳中和的有效方法，该说法正确； D、氢气燃烧只生成水，无污染，且热值高，是一种清洁高能燃料，该说法正确。 故选A。 3．自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是（ ） A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价不变 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 【答案】A 【解析】A、三大循环中，“水循环”只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，各元素守恒，元素化合价不变，“碳循环”、“氧循环”中发生了化学变化，如光合作用等，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，元素守恒，但是“碳循环”、“氧循环”中化合价可能发生改变，如光合作用中氧元素化合价发生改变，符合题意； B、水的天然循环通过蒸发、降水等物理过程净化水并重新分配水资源。不符合题意； C、碳、氧循环通过光合作用（吸收二氧化碳，放出氧气）与呼吸作用（吸收氧气，放出二氧化碳）等动态平衡维持二氧化碳和氧气含量稳定，不符合题意； D、水循环以物理变化（三态变化）为主，而碳、氧循环涉及化学反应（如光合作用、燃烧），不符合题意。 故选A。 4．“碳循环”对维持生命、调节气候等具有关键作用。下列有关“碳循环”的说法正确的是（ ） A．海洋中的水能吸收二氧化碳 B．植物光合作用不能吸收二氧化碳 C．使用化石能源不会排放二氧化碳 D．动植物呼吸排放的二氧化碳是空气污染物 【答案】A 【解析】A、海水通过物理溶解和化学作用可以吸收大量二氧化碳（形成碳酸氢盐），约占全球碳循环的30%。选项正确； B、植物光合作用的核心就是吸收二氧化碳合成有机物，这是碳进入生物圈的主要途径，选项错误； C、化石能源（煤、石油等）燃烧会释放大量二氧化碳，是人为碳排放的主要来源选项错误； D、动植物呼吸排放的二氧化碳是自然碳循环的一部分，不属于空气污染物，选项错误； 故选A。 5．如图是自然界存在的三大重要循环—“水循环”、“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析下列循环，其中正确的是（ ） A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳单质 B．守恒观：氧循环过程中各元素守恒，且化合价不变 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：水循环过程中水分子的体积发生了变化 【答案】C 【解析】A、碳循环中的 “碳” 指的是碳元素，不是碳单质。在碳循环中，碳以二氧化碳、碳酸盐等多种含碳化合物的形式参与循环，A 错误； B、氧循环过程中各元素守恒，但化合价会发生变化 。例如光合作用中，二氧化碳（CO2）和水（H2O）反应生成氧气（O2），氧元素化合价从 -2 价变为 0 价；呼吸作用中，氧气参与反应，氧元素化合价从 0 价变为 -2 价，B 错误； C、碳循环中，植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气；动植物呼吸作用及化石燃料燃烧消耗氧气，产生二氧化碳。氧循环也涉及氧气和二氧化碳等物质的转化，二者有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，C 正确； D、水循环过程中，水的状态发生变化，是水分子间的间隔发生了变化，水分子的体积不变，D 错误。 故选C。 6．助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1） CO2的产生：自然界产生CO2的途径有 （写一条），实验室制取方程式是 。 （2） CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是 。 （3） CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是 。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? 。（写出计算过程） 【答案】（1）化石燃料燃烧（合理即可） （2） （3）H2O 解：设理论上生成乙醇的质量是x。 解得： 答：理论上生成乙醇的质量是23kg。 【解析】（1）自然界产生CO2的途径有动、植物的呼吸作用、化石燃料燃烧、微生物分解有机物等；实验室采用大理石（主要成分是碳酸钙）和稀盐酸为原料制取二氧化碳，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为，故填：化石燃料燃烧（合理即可）；； （2）二氧化碳与饱和石灰水的主要成分氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为，故填：； （3）①根据质量守恒定律，反应前后原子的个数和种类不变。反应前有1个C、2个O、2个N、6个H，反应后有1个C、1个O、2个N、4个H，相差1个O、2个H，则X的化学式为H2O，故填：H2O； ②详见答案。 课后巩固练习 1．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。 【活动一】探究碳影响 (1)验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1 : 1)并在阳光下照射，一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向 移动。 【活动二】调查碳循环 (2)自然界中消耗二氧化碳的途径有 。 (3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少大气中二氧化碳的量，下列措施不可行或无明显效果的是______ (选填字母序号)； A．严禁使用化石燃料 B．对CO2进行捕集、封存处理 C．推广使用新能源 D．推广使用乙醇汽油 【活动三】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和某些溶液“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。甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液； (4)X的数值为 。 (5)分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是 。写出乙中涉及的化学方程式 。 【答案】(1)左 (2)绿色植物的光合作用 (3)AD (4)30 (5) 氢氧化钠溶液 【详解】（1）由图可知，右侧装置中二氧化碳含量高，会导致温室效应，右侧瓶中气体升温快导致右侧压强大于左侧，故一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向左移动； （2）自然界中消耗二氧化碳的途径是：绿色植物的光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气； （3）A、化石燃料是目前主要的能源，不能禁止使用，应合理使用，符合题意； B、对CO2进行捕集、封存处理，可以减少二氧化碳的含量，不符合题意； C、推广使用新能源，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的含量，不符合题意； D、推广使用乙醇汽油，可以减少化石燃料的使用，但是乙醇燃烧也生成二氧化碳，不能减少二氧化碳的含量，符合题意。 故选AD； （4）该实验的目的是比较三种试剂“捕捉”二氧化碳的效果，根据控制变量法，三种试剂的体积应相同，故X的值为30； （5）由图3可知，丙装置中压强下降的多，说明“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是氢氧化钠溶液； 乙中涉及反应为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：。 2．某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。 任务一：探究燃烧的发生 【进行实验】甲组同学做了如图两组实验： （1）实验1的现象说明燃烧的发生需要 。 （2）实验2中红磷没有燃烧的原因是 。 【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需的条件。 【反思应用】若家中油锅着火，合理的做法是 。 任务二：探究燃烧的调控 【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？ 【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表： 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口 （填“调大”或“调小”）从而成功解决了问题。 任务三：探究家用燃料的变迁 【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气（天然气）等几个阶段。 【资科汇总】 燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2500～3000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3800～5700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8000～90000大卡/m3 【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是 、 （至少写出两点），写出天然气燃烧的化学方程式 。 任务四：展望未来燃料 通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例 。 【答案】 可燃物 温度没有达到红磷的着火点 用锅盖盖灭 增大燃料与氧气的接触面积 调大 随用随开，操作简单，热值大等 氢能源等 【详解】[进行实验] （1）蘸有酒精的棉花可以燃烧，蘸有水的棉花不能燃烧，水不能燃烧，则实验1的现象说明燃烧的发生需要可燃物。 （2）红磷着火点较高，温度达不到红磷着火点，红磷不燃烧，则实验2中红磷没有燃烧的原因是温度没有达到红磷的着火点。 [反思应用]若家中油锅着火，用锅盖盖可以隔绝氧气，达到灭火目的，则合理的做法是用锅盖盖灭。 [调查研究] 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出，可以增大反应物的接触面积，使燃烧更充分。 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 增大燃料与氧气的接触面积 [迁移应用]调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。说明燃气不充分燃烧，需要增加氧气的量，使物质充分燃烧，则将燃气灶的进风口调大，从而成功解决了问题。 [交流讨论]由表格数据可知，家用煤气或天然气可以随用随开，操作简单，热值大，燃烧放出大量热，则根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是随用随开，操作简单，热值大等，甲烷在氧气中点燃生成二氧化碳和水，则天然气燃烧的化学方程式为。 任务四：展望未来燃料 氢气在氧气中点燃生成水，放出大量热，则通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，例如：氢能源等。 3．阅读下面科普短文。 据央视新闻报道：2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 固态氢能发电：其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应，产生直流电，可实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展，化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量！ 依据所给信息，回答下列问题： (1)光伏发电得到的“绿氢”，主要通过 产生的余电将水分解而获得。 (2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。 (3)镁属于 （填“金属”或“非金属”）。镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了 （填名称）。 (4)易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，请写出与水反应的符号表达式为 。据此，镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。 (5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。 (6)除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有 。 【答案】(1)太阳能 (2)氢气/H2 (3) 金属 氢化镁 (4) 防水 (5)电能 (6)利用化学知识处理工业生产中的污染物（合理即可） 【详解】（1）根据题目信息，光伏发电得到的“绿氢”，主要通过太阳能产生的余电将水分解而获得。 （2）根据图像，图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和氢气（H2）。 （3）镁是“金字旁”的汉字，所以镁属于金属。 化学变化是有新物质生成的变化。镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁，说明镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了氢化镁。 （4）易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，反应的符号表达式为：。 氢化镁易与水发生反应放出氢气，则镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是防水。 （5）氢气燃料电池发电时主要将氢气中蕴含的化学能转化为电能。 （6）除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有利用化学知识处理工业生产中的污染物、研制高效低毒的农药、研制易降解塑料等。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.3 自然界中的碳循环 知识导航 知识精讲 知识点1 自然界中的碳循环 1. 二氧化碳在自然界中的循环 （1） 产生途径：人和动植物的 、微生物的 、 的燃烧等。 （2） 吸收途径：植物的 。 2. 二氧化碳对人体的影响 二氧化碳本身 毒性，但空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生一定的影响。 （1） 人群密集的地方，应注意及时 。 （2） 进入久未开启的菜窖和深井前，要检测其中的 含量，避免损害健康。 3. 温室效应 （1） 什么叫温室效应 当大气中 等气体的含量升高时，会增加大气对太阳光中红外线辐射的吸收，阻止地球表面的热量向外散发，使地球表面的平均气温上升，这就是温室效应。 （2） 温室效应加剧的原因 ① 急剧增加，人类排放的二氧化碳越来越多。 ②森林因为天灾和人类的乱砍滥伐而不断减少，二氧化碳的 。 （3） 温室效应加剧的危害 ①如果地球的气温持续上升，将导致 ，海平面上升，一些沿海城市会被淹没。 ②气温上升，还会使更多的 进入大气，一些富饶的土地将逐渐变成沙漠。 ③有的科学家还认为，厄尔尼诺现象、拉尼娜现象、干旱、洪涝等灾害也与 有关。 ④极端天气和气候事件频发还可能扩大疫病流行，危害 ，破坏生物多样性。 【素养提升】用批判性思维看待温室效应 由于地球大气中二氧化碳的温室效应，地球的温度能维持在目前适合人类生存的温度。没有温室气体，地球的温度可能会比现在低30 ℃左右。二氧化碳为地球增添绿色，没有二氧化碳，植物无法进行光合作用，地球上的生物就失去了生存的基础。 知识点2 碳达峰碳中和目标的实现 为体现中国在应对气候变化问题上的大国担当，我国宣布提高国家自主贡献力度，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。为实现我国的“双碳”目标，应从以下几个方面入手： （1） 同世界各国签署限制 排放的国际公约，并严格执行。 （2） 减少使用 ，更多地利用太阳能、风能等清洁能源。 （3） 促进节能产品和技术的进一步开发和普及，提高能源的 。 （4） 大力 ，严禁 。 （5） 科学家高度关注 的转化和综合利用，尝试运用化学原理和方法，积极研究如何使二氧化碳资源化，以促进自然界中碳的循环；寻求低成本的 方法，把二氧化碳转变为燃料，从而使二氧化碳在促进人类可持续发展中发挥更大的作用。 【素养提升】低碳生活 “低碳”是指较低的温室气体（以二氧化碳为主）排放；“低碳经济”是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式。在日常生活中，我们每一个人都应该形成“低碳”理念，倡导“低碳”生活。 能力拓展 考法01 自然界中的二氧化碳 1.“碳中和”是指我国努力争取2060年前实现产生CO2和消耗CO2相当，达到相对“零排放”，下列做法有利于“碳中和”的是（ ） A．使用氢能源汽车 B．大力发展火力发电 C．工厂废气不处理直接排放 D．春节燃放烟花爆竹，增添节日气氛 2.如图是自然界存在的三大重要循环——“水循环”、“氧循环”、“碳循环”。用学科观点分析循环过程，其中错误的是（ ） A．“水循环”、“氧循环”和“碳循环”的失衡会导致人类生存环境恶化 B．水循环过程中水分子之间的间隔会发生变化 C．碳、氧循环有利于维持大气中和含量相对稳定 D．低碳行动中的“碳”指的是碳单质 考法02 碳达峰碳中和目标的实现 1.我国宣布力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现“碳中和”。与此“低碳”理念不相符的是 A．大力发展火力发电，满足用电需求 B．全民参与植树造林，禁止乱砍滥伐 C．限制燃放烟花爆竹，文明庆贺节日 D．减少使用化石燃料，提倡绿色出行 2．我国政府工作报告中提出做好碳中和工作。碳中和是指通过植树造林、节能减排等措施，抵消因人类活动产生的二氧化碳等温室气体排放量，达到相对“零排放”。下列行为不利于实现碳中和的是 A．教科书循环使用 B．用自行车代替汽车上下班出行 C．燃烧农作物秸秆以增加土地肥效 D．研发新工艺将二氧化碳转化为化工产品 考法03 二氧化碳对环境的影响 1.下列说法正确的是 A．二氧化碳增多会导致温室效应增强，因此是空气污染物。 B．发射火箭需要液氧，因液氧有可燃性 C．铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁 D．分别向吸入和呼出气体的集气瓶中伸入燃着的木条，探究二氧化碳含量的不同 2.助力“碳中和”，CO2的产生、吸收与利用等是重要研究课题。 (1)CO2的产生：化石燃料的燃烧排放大量CO2。 ①大气中CO2的含量过高，会造成 （填环境问题）。 ②下列对节能减排的建议可行的是 。 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.生活垃圾集中焚烧 (2)CO2的吸收。自然界有多种途径吸收CO2。 ① 绿色植物通过 吸收CO2。 ② 风化的岩石如CaCO3粉末可吸收空气中的CO2和H2O转化为Ca(HCO3)2，反应的符号表达式可表示为 。 (3)CO2的利用：CO2和H2在Ni/CaO表面发生反应生成CH4的原理如图所示。 ①整个转化过程中Ni/CaO的作用为 。 ②写出反应1的符号表达式 。 3.化石燃料在人类社会的发展进程中发挥了巨大的作用，然而，化石燃料的大规模开采和利用导致大气中CO2的含量持续升高，引发全球气候变化。2023年12月13日，联合国气候大会共同达成了“阿联酋共识”，该协议首次呼吁各国“减少对化石燃料的依赖”，下列能源不属于化石能源的是 A．煤 B．太阳能 C．天然气 D．石油 4.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。 (1)大气中CO2浓度上升会导致的环境问题是 。自然界有多种途径吸收CO2，其中绿色植物通过 吸收CO2。 (2)防治大气污染、打赢蓝天保卫战。下列做法不应该提倡的是 (选填序号)。 a.积极鼓励植树造林   b.田间焚烧作物秸秆   c.鼓励短途出行骑自行车 (3)氢气是理想的“绿色能源”，近年来我国制氢量位居世界第一。 ①水光解制氢。水在半导体光催化剂作用下制备氢气的原理如图所示。光解水时，产生H2和O2的体积比为 。催化剂在化学反应前后 不变。 ②通过下列流程可实现氢气的贮存和释放。 在氢气的贮存和释放中可循环使用的物质是 。 分层提分 题组A 基础过关练 1．二氧化碳的存在和循环 大气中CO2的产生的途径 大气中二氧化碳的消耗途径 (1)人和植物的呼吸； (2)煤、石油、天然气等燃料的燃烧 (3)微生物的分解作用 2．温室效应加剧引起的气候异常变化是人类面临的全球性问题。 (1)“碳达峰”与“碳中和”中的“碳”实际指的是空气中的 气体。 (2)造成温室效应加剧的主要原因是 、石油和天然气的过度使用，产生了过多的二氧化碳气体。 (3)植树造林是完成“碳中和”目标的重要途径，其原理是利用绿色植物的 作用，以减少大气中的温室气体。 (4)生活中，良好的行为习惯也有助于完成目标。下列做法合理的是 （填字母）。 A．不用电器及时关闭电源 B．外出多步行或骑自行车 C．纸质垃圾焚烧处理 3．植物的呼吸过程如图所示。    (1)实验时，广口瓶用不透光的黑纸包住，其目的是防止瓶内的植物进行 作用，对实验产生干扰。 (2)一段时间后，可以看到细玻璃管中的红墨水会 (填“左移”、“右移”或“不动”)。原因是 。 题组B 能力提升练 1．下列四种现象中，只有能的转移而不发生能的转化过程的是 A．冬天，用手摸户外金属时感到冷 B．植物吸收太阳光进行光合作用 C．水蒸气会把壶盖顶起来 D．古代人钻木取火 2．如图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比(体积分数)，下列说法不正确的是 A．用带火星的木条不能鉴别火星大气和地球大气 B．火星上有较强的温室效应，因此火星温度十分炎热 C．用火星上的大气填充袋装食品可以延缓食品变质 D．从火星大气成分可知，火星不适合人类居住 3．化石能源是不可再生能源，为了节约能源，目前人类开发利用了许多新能源，下列属于新能源的是 A．煤 B．太阳能 C．乙醇汽油 D．石油 4．为消除目前燃料燃烧时产生的环境污染，同时缓解能源危机，有关专家提出了利用太阳能制取氢能的构想(如图所示)。下列说法正确的是 A．光分解催化剂是反应物 B．过程②是化学能转化为电能 C．太阳能是不可再生能源 D．氢气不易贮存和运输，无开发利用价值 5．化学在解决与资源、能源、材料、环境、人类健康等相关问题中发挥了重要作用。以下认识不正确的是 A．超量开发各种自然资源，充分满足经济发展的需要 B．加大光伏、风电、氢能等新能源应用，使能源向绿色低碳转型 C．新材料的研发将为梦舟揽月送航天员登月提供有力保障 D．二氧化碳的捕集、吸收、转化、封存有利于减缓温室效应 6．家用燃料使用的发展历程（括号内表示燃料主要成分）如下图所示。下列说法错误的是 A．燃料燃烧时均放出热量 B．罐装液化气是石油化工的一种产品 C．夜间管道煤气泄漏可以开灯查找泄漏源 D．天然气与蜂窝煤相比较，是更清洁的能源 题组C 培优拔尖练 1．为使我国能在2060年前实现“碳中和”，下列做法不可取的是（ ） A．工业废气高空排放 B．开发清洁能源 C．沙漠上多植树种草 D．车辆尾气处理后排放 2．资源、能源利用和环境保护是人类共同关注的问题。下列说法错误的是（ ） A．化工厂可通过加高烟囱排放废气达到环保目的 B．煤、石油、天然气是不可再生的化石能源 C．将CO2作为资源进一步利用是实现碳中和的有效方法 D．氢气是一种清洁高能燃料 3．自然界中存在着“水循环”“碳循环”“氧循环”三大循环。下列说法错误的是（ ） A．三大循环过程中元素守恒，元素化合价不变 B．水的天然循环既实现了水的自身净化，又完成了水资源的重新分配 C．碳、氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定 D．水的天然循环是通过其三态变化实现的，而碳循环、氧循环过程中均有化学变化发生 4．“碳循环”对维持生命、调节气候等具有关键作用。下列有关“碳循环”的说法正确的是（ ） A．海洋中的水能吸收二氧化碳 B．植物光合作用不能吸收二氧化碳 C．使用化石能源不会排放二氧化碳 D．动植物呼吸排放的二氧化碳是空气污染物 5．如图是自然界存在的三大重要循环—“水循环”、“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析下列循环，其中正确的是（ ） A．变化观：每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳单质 B．守恒观：氧循环过程中各元素守恒，且化合价不变 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：水循环过程中水分子的体积发生了变化 6．助力“碳中和”的产生、捕集与资源化利用是重要研究课题。 （1） CO2的产生：自然界产生CO2的途径有 （写一条），实验室制取方程式是 。 （2） CO2的捕捉：用饱和石灰水捕捉CO2的反应方程式是 。 （3） CO2的利用： ①利用CO2合成尿素，该反应的方程式为，的化学式是 。 ②我国科学家在利用CO2直接合成乙醇的研究上已取得重大突破，其转化的化学方程式为。如果用此方法处理二氧化碳。使其完全反应，理论上生成乙醇的质量是多少? 。（写出计算过程） 课后巩固练习 1．我国提出努力争取在2060年前实现“碳中和”，化学兴趣小组以助力“碳中和”为主题，设计开展了如下学习活动。 【活动一】探究碳影响 (1)验证二氧化碳含量升高是否会导致温室效应，小组同学按图1所示装置进行实验，两个塑料瓶分别盛满同条件下的空气，二氧化碳与空气的混合物(体积比为1 : 1)并在阳光下照射，一段时间后，观察到中间封存的的红墨水会慢慢向 移动。 【活动二】调查碳循环 (2)自然界中消耗二氧化碳的途径有 。 (3)调查发现，我国的碳排放80%以上来自能源使用。要减少大气中二氧化碳的量，下列措施不可行或无明显效果的是______ (选填字母序号)； A．严禁使用化石燃料 B．对CO2进行捕集、封存处理 C．推广使用新能源 D．推广使用乙醇汽油 【活动三】探究碳“捕捉” 根据二氧化碳的性质，可以用水和某些溶液“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。甲、乙、丙注射器内的试剂分别是水、澄清石灰水、氢氧化钠溶液； (4)X的数值为 。 (5)分析图3可知“捕捉“二氧化碳效果最好的试剂是 。写出乙中涉及的化学方程式 。 2．某项目小组的同学准备向校报提交一份“家用燃料的变迁与合理使用”研究报告。为此，同学们从燃烧的发生与调控，家用燃料的变迁以及对未来燃料的展望等方面展开了项目化学习的探究之旅。 任务一：探究燃烧的发生 【进行实验】甲组同学做了如图两组实验： （1）实验1的现象说明燃烧的发生需要 。 （2）实验2中红磷没有燃烧的原因是 。 【实验结论】通过上述实验同学们得出了燃烧发生所需的条件。 【反思应用】若家中油锅着火，合理的做法是 。 任务二：探究燃烧的调控 【提出问题】生活中调控燃烧的方式与原理有哪些？ 【调查研究】乙组同学收集到以下几种调控燃烧的事例，请你和他们一起探究，并完成下表： 调控方式 用鼓风机给煤炉火送风 转动打火机出气调节阀 汽车气缸工作时柴油以雾状喷出 调控原理 增加氧气的量 调节燃料的量 【迁移应用】调查中还发现小明家的燃气灶火焰发黄、锅底发黑。根据探究所得，他们给出调节建议，将燃气灶的进风口 （填“调大”或“调小”）从而成功解决了问题。 任务三：探究家用燃料的变迁 【调查研究】同学们通过走访与调查了解到当地燃料的变迁主要经历了木材→煤→煤气（天然气）等几个阶段。 【资科汇总】 燃料 调控 主要成分 热值 木材 需频繁添加木材 碳、氢、氧等元素 2500～3000大卡/kg 煤 需提前点燃，过程复杂 碳、氢、硫、氮等元素 5500大卡/kg 煤气 随用随开 一氧化碳和氢气 3800～5700大卡/m3 天然气 随用随开 甲烷 8000～90000大卡/m3 【交流讨论】根据上表可以推出家用煤气或天然气代替其它燃料的原因是 、 （至少写出两点），写出天然气燃烧的化学方程式 。 任务四：展望未来燃料 通过上述探究，同学们知道了开发更清洁的可再生燃料是今后发展的方向，请你列举一例 。 3．阅读下面科普短文。 据央视新闻报道：2023年3月25日，我国首次将光伏发电制成固态氢能应用于电力系统。 光伏发电制氢：利用太阳能产生的余电，将水分解并转化为氢气，可以得到“绿氢”。 固态储氢：利用固体与氢气发生物理吸附或化学反应等作用，可以把氢气储存起来。如镁系合金储氢原理之一是镁在一定条件下与氢气发生作用生成氢化镁。 固态氢能发电：其形式之一是在一定条件下将固态储氢装置释放的氢气注入燃料电池。氢气在燃料电池中与氧气发生化学反应，产生直流电，可实现能量的转化，为我们提供“绿电”。 能源站通过氢能的制取、存储、发电、加氢一体化，实现“绿电”与“绿氢”之间的灵活转换，很好地解决了新能源发电的随机性、季节性波动强的难题。 随着绿色、循环、低碳等技术的不断发展，化学正在为建设美丽中国贡献巨大力量！ 依据所给信息，回答下列问题： (1)光伏发电得到的“绿氢”，主要通过 产生的余电将水分解而获得。 (2)图中制氢装置内电解水反应的产物是氧气和 。 (3)镁属于 （填“金属”或“非金属”）。镁在储氢过程中有化学变化发生，判断的依据是过程中生成了 （填名称）。 (4)易与水发生反应生成（氢氧化镁）和，请写出与水反应的符号表达式为 。据此，镁系合金储氢装置需要注意的安全问题之一是 。 (5)氢气燃料电池发电时主要将化学能转化为 。 (6)除了“绿氢”“绿电”，化学对建设美丽中国的贡献还有 。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$