第3节 自然界中的碳循环（同步讲义） 化学沪教版2024九年级上册

第5章 奇妙的二氧化碳 第3节 自然界中的碳循环 教学目标 1.能利用二氧化碳的性质分析、说明其对自然界和人类生产生活的影响； 2.能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义； 3.能初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 重点和难点 重点：初步形成保护环境的意识，绿色低碳的生活方式。 难点：温室效应的产生和防治措施。 ◆知识点一 自然界中的二氧化碳 1、自然界的二氧化碳循环：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 （1）产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。 （2）消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 2、二氧化碳对人体健康的影响 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，例如，久未开启的菜窖和深井中二氧化碳含量可能较高，人在进入之前要检测其中的二氧化碳含量，避免损害健康。人群密集的地方，应注意通风换气。 空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响 1%  气闷、头晕、心悸 4%∼5%  气喘、头痛、眩晕 8% 以上 神志不清，呼吸逐渐停止，以致死亡 3、 二氧化碳对环境的影响 (1)有利的方面：促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物（主要是淀粉）的合成和对氧气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环，等等； (2)不利的方面 ①二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响（因此，在人群密集的地方应该注意通风换气）。 ②由于人类活动（如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。天 即学即练 1．结合图2分析，下列说法错误的是 A．植物光合作用是自然界吸收二氧化碳的主要途径 B．化石燃料燃烧是氧气参与二氧化碳循环的唯一途径 C．二氧化碳在自然界中的循环主要是通过化学变化实现的 D．增大气体压强有利于海水吸收更多的二氧化碳 2．下列关于自然界中碳循环(如图)的说法不正确的是    A．氧元素也参与了碳循环 B．CO2随雨水降下形成酸雨 C．绿色植物的光合作用可吸收CO2 D．动植物遗体被微生物分解可产生CO2 ◆知识点二 碳达峰碳中和目标的实现 1．中国担当“双碳”目标：二氧化碳排放力争2030年前达到　峰值　,努力争取2060年前实现　碳中 。  2．低碳行动的措施 控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强。 (1)世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约，并严格执行； 《巴黎协定》的长期目标是将本世纪全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内。  (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)采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 二氧化碳的捕集、利用与封存，是指将排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后，作为工业原料利用，或输送到选定地点长期封存，而不是释放到大气中。这一过程主要利用了二氧化碳的物理性质和化学性质。 即学即练 1.为保护生态、致力于可持续性发展，中国政府宣布力争在2060年前实现的碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等手段使二氧化碳净增量为零。下列说法不正确的是 A．光合作用可保持大气中含量的相对稳定 B．地球增绿有利于碳中和 C．燃烧时增大煤炭与氧气的接触面积有利于的减排 D．使用清洁能源代替化石燃料更有利于实现碳中和 2.为实现“碳中和”，农业生产方面也出了一份力，下列做法不正确的是 A．用二氧化碳作农业生产中的气体肥料 B．冬季增大蔬菜大棚中的CO2含量，有利于保温 C．积极植树造林，促进达成“碳中和” D．农业上提倡焚烧秸秆，变废为宝，为田增肥 一、温室效应及防治措施 现在地球上气温越来越高，主要是因为二氧化碳增多造成的，因为二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样，具有保温的作用，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。 除二氧化碳外，现在这一群体的成员越来越多，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷--氟利昂等，使温度升高，近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5-4.5℃；还有，海平面升高也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世纪中叶，海平面将会上升25-140厘米，海平面的上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将全部融化，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等。 虽然大气中的水蒸气、云量、颗粒物有可能抵消温室效应，但对温室效应及其长期影响还需要人们进一步研究；为了保护人类赖以生存的环境，我们应该共同采取措施，防止温室效应进一步增强；例如，人类应该减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。 实践应用 1．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 2．在巴黎气候大会上达成的《巴黎协定》，向着“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”这个终极目标迈进了一大步。请回答下列问题： （1）造成温室效应的气体主要是 ，绿色植物通过 作用可以将该气体转化成氧气．请写出一个温室效应可能造成的危害 。 （2）“低碳生活”是一种新的生活方式．请写出一个属于“低碳生活”的例子 。 考点一 自然界中的二氧化碳 【例1】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 B．碳循环和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 C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 D．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 解题要点 本知识点主要考察自然界中的二氧化碳循环和二氧化碳对环境的影响，解题时需注意碳循环中所涉及的相关反应，区分好变化实质；二氧化碳过多会导致温室效应的产生，需注意温室效应的危害以及防治措施。 【变式1-1】二氧化碳占空气总体积的0.03%，自然界中二氧化碳的循环如图所示，在A处不参与该循环的是（　　） A．植物的呼吸作用 B．含碳燃料的燃烧 C．发展利用氢燃料 D．人和动物的呼吸 【变式1-2】“水循环”、“氧循环”和 “碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题： (1)从物质变化和分子的角度看，水循环与另外两种循环有本质的区别是： 。 (2)自然界“氧循环”过程中消耗氧气的主要途径有动植物的呼吸和 。从微观的角度解释为什么氧气和臭氧的性质不同 。 (3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。 (4)氧循环和水循环都是自然界中的重要循环。关于氧循环与水的天然循环说法正确的是_________。 ①氧循环指得是氧气的循环，主要是物理变化； ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的； ③呼吸作用和燃料燃烧都是氧气的消耗途径； ④水的天然循环是自然界中水分子运动的结果； ⑤绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加 A．②③④ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 考点二 碳达峰碳中和目标的实现 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中二氧化碳减少的是 A．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 B．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情 C．利用和开发风能、太阳能、地热能等清洁能源 D．采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳 解题要点 本知识点主要考察碳达峰碳中和目标的实现方法措施，解题时需注意判别不同行为对碳中和碳达峰的利弊。 【变式2-1】我国在第七十五届联合国大会上向世界承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争2030年前“碳达峰”，争取2060年前实现“碳中和”。“碳达峰”是指二氧化碳排放量达到历史最高值；“碳中和”是指人为通过一定的方式进行，抵消实现二氧化碳“零排放”。 (1)下列做法中可实现碳中和的是________。 A．植树造林，严禁乱砍乱伐 B．将燃料煤改为天然气 C．能源结构向多元清洁和低碳方向转型 (2)部分含碳物质与相应碳的化合价关系如图所示，a点对应物质的化学式是 。减缓温室效应的重要手段之一是倡导“低碳”生活，“低碳”是指 ，其涉及物质对应图中 点。 (3)能产生温室效应的一种气体单质是 ，生活中你能做到的减缓温室效应的举措是 。 基础达标 1．自然界中存在着碳、氧循环，维持着大气成分的相对稳定，创造和谐的生存环境。下列关于其说法不正确的是 A．大气中的二氧化碳气体仅仅来源动植物的呼吸 B．引发温室效应的气体主要是二氧化碳 C．以二氧化碳为主要原料通过光合作用可以制取氧气 D．燃料的燃烧和动植物的呼吸消耗氧气 2．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 3．自然界的碳循环与我们的生活密切相关。“碳循环”中循环的是 A．碳单质 B．碳元素 C．二氧化碳 D．碳酸钙 4．下列行为不利于实现低碳理念的是 A．露天焚烧垃圾 B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐 C．使用新技术提高传统能源的利用效率 D．利用风能实现清洁发电 5．我国提出争取在2060年实现碳中和。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列不利于实现碳中和的做法是 A．大规模开采可燃冰作新能源 B．使用清洁能源代替化石燃料 C．促进山地增绿加快生态修复 D．积极倡导日常“低碳”生活 6．中国的碳达峰、碳中和承诺是中国最大的决心和智慧，我们每个人都应在生活中时刻践行“低碳生活”。下列行为不符合“低碳生活”理念的是 A．夏天尽可能将空调温度调到24℃以下 B．出行时少开私家车，多用自行车或公共交通 C．在购买手机等电子产品时尽量选择以旧换新 D．加大清洁能源的使用，用非化石能源代替化石能源 7．“双碳”即碳达峰、碳中和，落实双碳行动，共建美丽家园。下列做法与该理念不相符的是 A．植树造林 B．大量使用一次性用品 C．乘坐公共交通出行 D．为了节约用纸，纸张双面打印 8．“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是 A．鼓励民众植树造林 B．加大煤和石油的使用 C．培育氢燃料电池汽车产业 D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质 9．如图所示，“氧循环”和“碳循环”是自然界中的重要循环。下列关于氧循环和碳循环的分析中不正确的是    A．每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素 B．碳、氧循环过程中各元素质量守恒 C．化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少 D．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 10．绿色植物的光合作用为地球上其他生物提供营养物质和氧气。化学兴趣小组探究光合作用的实验设计如图所示，相关分析正确的一项是 A．二氧化碳易溶于水 B．试管内气体能使带火星木条复燃 C．绿色植物的光合作用属于物理变化 D．光合作用是将化学能转化为太阳能 11．下列过程中与二氧化碳的循环无关的是 A．呼吸作用 B．光合作用 C．蒸腾作用 D．含碳物质的燃烧 B、光合作用，能将二氧化碳转化为氧气，与二氧化碳的循环有关，故选项错误；C、蒸腾作用，是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气的状态散失到大气中的过程，与二氧化碳的循环无关，故选项正确； D、含碳物质的燃烧产生大量的二氧化碳，与二氧化碳的循环有关，故选项错误；故选：C。 12．如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，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”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 13．“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 B．碳循环和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 C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 D．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 14．如图甲是一所现代化的番茄温室大棚，乙是该大棚内CO2含量的变化曲线，丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线，下列说法错误的是 A．6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2 B．一天中O2浓度最大的时候是中午12点 C．适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量 D．菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，对人体健康不利 15．研究自然界碳元素的循环，有利于解决全球变暖问题，如图为大自然中碳循环的局部示意图。    (1)为了解决全球变暖问题，提倡低碳生活，其中“碳”的含义是______（填字母序号）。 A．自然界中的碳元素 B．生活用品中的碳单质 C．大气中的二氧化碳 (2)二氧化碳是参与碳循环的主要物质，固态的二氧化碳叫做 ，常用于人工降雨。 (3)上图中，向大气中释放二氧化碳的途径是 （填数字序号）。 (4)海水能够吸收大量，吸收过程中发生的反应之一为 （用化学方程式表示）。 16．下图一是自然界中碳循环、氧循环示意图，图二是杭州亚运会主火炬。 (1)请你根据图一给出的信息，写出大气中的二氧化碳产生的途径： 。 (2)杭州亚运会秉承“绿色亚运”的理念，力求打造历史上首个碳中和亚运会。据了解，杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，实现了循环内的零排放。实现碳中和的目标人人有责，请你写出一条生活中的具体做法： 。 17．中国已向世界承诺2030年实现“碳达峰”，2060年达成“碳中和”，即2030年二氧化碳排放量达到峰值，2060年实现排放与消耗相互抵消。请回答： （1）向空气中排放的CO2主要来源：一是 ，二是 。 （2）要使空气中的CO2被消耗而降低主要靠 。 18．二氧化碳的循环： ； ； 。 综合应用 19.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 。 20.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化学方程式 。 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]，反应的化学方程式 。 (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 。 21．如下所示是燃料在使用过程中的碳循环示意图：    （1）除了燃料燃烧释放大量外，常见释放的途径还有 ，空气中的含量增多导致的后果是 。 （2）利用海水进行碳储存，可以缓解空气中过多的问题，写出水吸收发生反应的化学方程式： 。 （3）科学家采取“组合转化”技术，将转化为化工原料，其反应的化学方程式：，则X的化学式为 。 （4）生物燃料（如酒精）可来源于植物体，结合图中信息，从碳循环角度说出生物燃料的优点有 。 22．“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“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”。2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；黏度小，流动快，接近气态二氧化碳。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因： 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界CO2的管道材料采用不锈钢等，同时对CO2进行干燥处理。请解释CO2需干燥的原因： (用化学方程式表示)。 ③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母序号)。 A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同 B．超临界二氧化碳容易燃烧 C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大 D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 (2)“碳转化”。利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。 ①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，该反应的化学方程式为 。 ②在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，化学方程式为，X的化学式为 。 ③从物质类别角度分析，①和②两个反应实现了 的转化。 (3)碳中和，人人参与，低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。 拓展培优 23．碳和氧的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 (一)碳的多样性 (1)金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是碳原子的 不同。 (2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料。石墨烯在室温下可以独立稳定存在，具有优异的导电、导热性。 ①石墨烯属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 ②写出石墨烯在空气中完全燃烧的文字表达式 。 (二)“碳中和”的实现 2021年10月16日，第五届国际低碳大会暨“碳达峰”、“碳中和”峰会在镇江召开。CO2的吸收、捕捉是实现“碳中和”的重要途径。 (3)CO2的过度排放会造成的环境问题是 。 (4)自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过 作用吸收CO2。 (5)如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术： ①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇(CH4O)外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的文字表达式 。 ②从图中分析得出的下列结论中，正确的是 (填字母)。 a．该技术符合低碳经济的理念 b．该技术有利于缓解全球面临的能源危机 c．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰 (三)二氧化碳的利用 尿素[CO(NH2)2]是一种常用化肥，如图是利用空气等制尿素的主要流程。 (6)分离空气的常用方法有以下两种： ①将液态空气汽化，首先分离出气体X，则沸点：X Y(选填“>”或“<”)。 ②由Y和CH4在一定条件下燃烧产生二氧化碳的过程中：是将 能转化为光能和 能。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第5章 奇妙的二氧化碳 第3节 自然界中的碳循环 教学目标 1.能利用二氧化碳的性质分析、说明其对自然界和人类生产生活的影响； 2.能以自然界中的碳循环为例，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的重要意义； 3.能初步形成资源回收、保护环境的意识，践行节能减排、绿色低碳的生活方式。 重点和难点 重点：初步形成保护环境的意识，绿色低碳的生活方式。 难点：初步形成保护环境的意识，绿色低碳的生活方式。 ◆知识点一 自然界中的二氧化碳 1、自然界的二氧化碳循环：大气中的二氧化碳（CO2）被陆地和海洋中的植物通过光合作用吸收，转变为氧气；然后通过生物或地质过程以及人类活动（例如，生物呼吸、岩石圈中的碳酸盐分解或酸化、可燃物燃烧和物质缓慢氧化等），又以二氧化碳的形式返回大气中。 （1）产生二氧化碳：动植物呼吸、化石燃料的燃烧等。 （2）消耗二氧化碳：植物的光合作用吸收二氧化碳并放出氧气，海水吸收二氧化碳。 2、二氧化碳对人体健康的影响 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，例如，久未开启的菜窖和深井中二氧化碳含量可能较高，人在进入之前要检测其中的二氧化碳含量，避免损害健康。人群密集的地方，应注意通风换气。 空气中二氧化碳的体积分数 对人体的影响 1%  气闷、头晕、心悸 4%∼5%  气喘、头痛、眩晕 8% 以上 神志不清，呼吸逐渐停止，以致死亡 3、 二氧化碳对环境的影响 (1)有利的方面：促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物（主要是淀粉）的合成和对氧气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环，等等； (2)不利的方面 ①二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生影响（因此，在人群密集的地方应该注意通风换气）。 ②由于人类活动（如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等。天 即学即练 1．结合图2分析，下列说法错误的是 A．植物光合作用是自然界吸收二氧化碳的主要途径 B．化石燃料燃烧是氧气参与二氧化碳循环的唯一途径 C．二氧化碳在自然界中的循环主要是通过化学变化实现的 D．增大气体压强有利于海水吸收更多的二氧化碳 【答案】B 【详解】A、植物光合作用是自然界吸收二氧化碳的主要途径，故说法正确； B、动植物的呼吸也是氧气参与二氧化碳循环的途径，故说法错误； C、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，并放出氧气有新物质生成，属于化学变化，故说法正确； D、增大压强能使二氧化碳溶解度增大，有利于海水吸收二氧化碳，故说法正确； 故选B 2．下列关于自然界中碳循环(如图)的说法不正确的是    A．氧元素也参与了碳循环 B．CO2随雨水降下形成酸雨 C．绿色植物的光合作用可吸收CO2 D．动植物遗体被微生物分解可产生CO2 【答案】B 【详解】A、化石燃料生成二氧化碳，需要氧气支持燃烧，所以氧元素也参与了碳循环，此选项正确；     B、 CO2虽然溶于水能形成燃烧，但当pH<5.6时才是酸雨，此选项错误； C、绿色植物的光合作用可吸收CO2，此选项正确；     D、根据图给信息可知，动植物遗体被微生物分解可产生CO2，此选项正确。 故选B。 ◆知识点二 碳达峰碳中和目标的实现 1．中国担当——“双碳”目标：二氧化碳排放力争2030年前达到　峰值　,努力争取2060年前实现　碳中和　。  2．低碳行动的措施 控制大气中二氧化碳的含量，防止温室效应进一步增强。 (1)世界各国签署限制二氧化碳排放的国际公约，并严格执行； 《巴黎协定》的长期目标是将本世纪全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5℃以内。  (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)采用物理、化学等方法，捕集、利用与封存二氧化碳。 二氧化碳的捕集、利用与封存，是指将排放源产生的二氧化碳捕获、压缩后，作为工业原料利用，或输送到选定地点长期封存，而不是释放到大气中。这一过程主要利用了二氧化碳的物理性质和化学性质。 即学即练 1.为保护生态、致力于可持续性发展，中国政府宣布力争在2060年前实现的碳中和。碳中和是指通过植树造林、节能减排等手段使二氧化碳净增量为零。下列说法不正确的是 A．光合作用可保持大气中含量的相对稳定 B．地球增绿有利于碳中和 C．燃烧时增大煤炭与氧气的接触面积有利于的减排 D．使用清洁能源代替化石燃料更有利于实现碳中和 【答案】C 【详解】A、光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，可保持大气中二氧化碳含量的相对稳定，不符合题意； B、地球增绿，可以增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量，有利于碳中和，不符合题意； C、燃烧时增大煤炭与氧气的接触面积，可以促进燃烧，但是不能减少二氧化碳的含量，符合题意； D、使用清洁能源代替化石燃料，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的含量，有利于实现碳中和，不符合题意。 故选C。 2.为实现“碳中和”，农业生产方面也出了一份力，下列做法不正确的是 A．用二氧化碳作农业生产中的气体肥料 B．冬季增大蔬菜大棚中的CO2含量，有利于保温 C．积极植树造林，促进达成“碳中和” D．农业上提倡焚烧秸秆，变废为宝，为田增肥 【答案】D 【详解】A、二氧化碳是光合作用的原料，可用二氧化碳作农业生产中的气体肥料，故A正确； B、二氧化碳是温室气体，冬季增大蔬菜大棚中的CO2含量，有利于保温，故B正确； C、积极植树造林，树木可以通过光合作用吸收二氧化碳，可促进达成“碳中和”，故C正确； D、焚烧秸秆，会产生大量烟尘和空气污染物，不利于环境保护，故D错误； 故选：D。 一、温室效应及防治措施 现在地球上气温越来越高，主要是因为二氧化碳增多造成的，因为二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样，具有保温的作用，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。 除二氧化碳外，现在这一群体的成员越来越多，还有臭氧、甲烷、氟氯代烷--氟利昂等，使温度升高，近100年，全球气温升高0.6℃，照这样下去，预计到21世纪中叶，全球气温将升高1.5-4.5℃；还有，海平面升高也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世纪中叶，海平面将会上升25-140厘米，海平面的上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将全部融化，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等。 虽然大气中的水蒸气、云量、颗粒物有可能抵消温室效应，但对温室效应及其长期影响还需要人们进一步研究；为了保护人类赖以生存的环境，我们应该共同采取措施，防止温室效应进一步增强；例如，人类应该减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林等。 实践应用 1．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。 2．在巴黎气候大会上达成的《巴黎协定》，向着“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上”这个终极目标迈进了一大步。请回答下列问题： （1）造成温室效应的气体主要是 ，绿色植物通过 作用可以将该气体转化成氧气．请写出一个温室效应可能造成的危害 。 （2）“低碳生活”是一种新的生活方式．请写出一个属于“低碳生活”的例子 。 【答案】 二氧化碳 光合 全球气候变暖 日常生活中可以坐公交车，减少私家车的使用（合理即可） 【详解】（1）造成温室效应的气体主要是二氧化碳、绿色植物通过光合作用可以将该气体转化成氧气，温室效应的危害：全球气候变暖；故填：二氧化碳；光合；全球气候变暖； （2）“低碳生活”就是尽量减少二氧化碳的排放，例如日常生活中可以坐公交车，减少私家车的使用，减少二氧化碳的排放．故填：日常生活中可以坐公交车，减少私家车的使用。 考点一 自然界中的二氧化碳 【例1】“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 B．碳循环和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 C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 D．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 【答案】D 【详解】A、碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化，说法正确，不符合题意； B、碳循环、氧循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳，在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气，有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，说法正确，不符合题意； C、绿色植物既可以进行光合作用，吸收二氧化碳，释放氧气，又可以进行呼吸作用，吸收氧气，呼出二氧化碳，既涉及碳循环，又涉及氧循环，不符合题意； D、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环，符合题意。 故选D。 解题要点 本知识点主要考察自然界中的二氧化碳循环和二氧化碳对环境的影响，解题时需注意碳循环中所涉及的相关反应，区分好变化实质；二氧化碳过多会导致温室效应的产生，需注意温室效应的危害以及防治措施。 【变式1-1】二氧化碳占空气总体积的0.03%，自然界中二氧化碳的循环如图所示，在A处不参与该循环的是（　　） A．植物的呼吸作用 B．含碳燃料的燃烧 C．发展利用氢燃料 D．人和动物的呼吸 【答案】C 【详解】A、植物的呼吸作用，消耗氧气，生成二氧化碳，在A处参与该循环，不符合题意； B、含碳燃料的燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳，在A处参与该循环，不符合题意； C、发展利用氢燃料，消耗氧气，生成水，在A处不参与该循环，符合题意； D、人和动物的呼吸，消耗氧气，生成二氧化碳，在A处参与该循环，不符合题意。故选C。 【变式1-2】“水循环”、“氧循环”和 “碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合下图回答问题： (1)从物质变化和分子的角度看，水循环与另外两种循环有本质的区别是： 。 (2)自然界“氧循环”过程中消耗氧气的主要途径有动植物的呼吸和 。从微观的角度解释为什么氧气和臭氧的性质不同 。 (3)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的。图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来，大气中二氧化碳含量增加，导致温室效应，因此人类要积极采取措施维持循环体系中二氧化碳的相对平衡。 (4)氧循环和水循环都是自然界中的重要循环。关于氧循环与水的天然循环说法正确的是_________。 ①氧循环指得是氧气的循环，主要是物理变化； ②水的天然循环是通过水的三态变化实现的； ③呼吸作用和燃料燃烧都是氧气的消耗途径； ④水的天然循环是自然界中水分子运动的结果； ⑤绿色植物的光合作用能使自然界中的氧原子总数增加 A．②③④ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】(1)水循环主要是由水分子的运动引起的，分子种类没有改变，属于物理变化，而碳循环与氧循环过程中，分子种类发生了改变，发生的属于化学变化 (2) 燃烧 分子构成不同 (3)①、⑥ (4)A 【详解】（1）物质变化及分子角度看，三种循环中水的循环与另外两种在变化上有本质的区别，水循环主要是由水分子的运动引起的，分子种类没有改变，属于物理变化，而碳循环与氧循环过程中，分子种类发生了改变，发生的属于化学变化； （2）自然界“氧循环”过程中消耗氧气的主要途径有动植物的呼吸和燃烧； 氧气是由氧分子构成的，臭氧是由臭氧分子构成的，氧气与臭氧的分子构成不同，所以氧气和臭氧的性质不同； （3）由图可知，海洋等水体能够溶解二氧化碳，光合作用中有二氧化碳参加反应，这些途径能够消耗空气中的二氧化碳，故选：①⑥； （4）①氧循环指得是氧元素的循环，有新物质生成，主要是化学变化，故错误； ②水的天然循环主要是由水分子的运动引起的，即通过水的三态变化实现的，故正确； ③呼吸作用和燃料燃烧都是氧气的消耗途径，故正确； ④水的天然循环是自然界中水分子运动的结果，故正确； ⑤由质量守恒定律可知，反应前后原子种类和数目不变，故绿色植物的光合作用并不能使自然界中的氧原子总数增加，故错误； 故选：A。 考点二 碳达峰碳中和目标的实现 【例2】我国力争在2060年前实现“碳中和”。下列措施不利于大气中二氧化碳减少的是 A．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 B．大力推广使用干冰实现人工增雨，缓解旱情 C．利用和开发风能、太阳能、地热能等清洁能源 D．采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳 【答案】B 【详解】A、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，可减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意； B、使用干冰实现人工增雨，缓解旱情，可增加空气中二氧化碳的含量，不利于大气中CO2减少，故选项符合题意； C、利用和开发风能、太阳能、氢能等清洁能源，可减少化石能源的消耗，减少CO2的排放，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意； D、采用物理或化学方法，人工吸收二氧化碳，有利于实现“碳中和”，故选项不符合题意。 故选：B。 解题要点 本知识点主要考察 【变式2-1】我国在第七十五届联合国大会上向世界承诺：中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争2030年前“碳达峰”，争取2060年前实现“碳中和”。“碳达峰”是指二氧化碳排放量达到历史最高值；“碳中和”是指人为通过一定的方式进行，抵消实现二氧化碳“零排放”。 (1)下列做法中可实现碳中和的是________。 A．植树造林，严禁乱砍乱伐 B．将燃料煤改为天然气 C．能源结构向多元清洁和低碳方向转型 (2)部分含碳物质与相应碳的化合价关系如图所示，a点对应物质的化学式是 。减缓温室效应的重要手段之一是倡导“低碳”生活，“低碳”是指 ，其涉及物质对应图中 点。 (3)能产生温室效应的一种气体单质是 ，生活中你能做到的减缓温室效应的举措是 。 【答案】(1)AC (2) CH4 较低的二氧化碳排放 d (3) 臭氧/O3 双面用纸张/出行乘坐公共交通工具/不使用一次性筷子/使用清洁能源/参加义务植树活动等（合理即可） 【详解】（1）A、植树造林，严禁乱砍乱伐，有利于保护空气，促进达成“碳中和”，故正确； B、烧煤改为烧天然气，烧煤产生二氧化碳，天然气主要成分甲烷，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，也产生二氧化碳，对“碳中和”帮助不大，故错误； C、能源结构向多元清洁和低碳方向转型，可以实现“碳中和”，故正确； 故选AC； （2）a点对应的物质中碳的化合价为-4价，该物质是甲烷，化学式为：CH4；“低碳生活”倡导低能量、低消耗，主要是为了减少二氧化碳的排放，二氧化碳中氧元素的化合价为-2价，所以碳为+4价，对应图中的d点； （3）能产生温室效应的气体，除了二氧化碳外，还有臭氧、甲烷、氟利代烷等，其中臭氧是由氧元素组成的纯净物，属于单质；为减缓“温室效应”，提倡“低碳”生活，“低碳”生活的方式有：双面用纸张、出行乘坐公共交通工具、不使用一次性筷子、使用清洁能源、参加义务植树活动等。 基础达标 1．自然界中存在着碳、氧循环，维持着大气成分的相对稳定，创造和谐的生存环境。下列关于其说法不正确的是 A．大气中的二氧化碳气体仅仅来源动植物的呼吸 B．引发温室效应的气体主要是二氧化碳 C．以二氧化碳为主要原料通过光合作用可以制取氧气 D．燃料的燃烧和动植物的呼吸消耗氧气 【答案】A 【详解】A、大气中二氧化碳的主要来源是化石燃料的燃烧；不仅仅来源动植物的呼吸，说法错误； B、二氧化碳在大气中含量的增多，导致冰川融化、海平面升高、土地干旱等，因此二氧化碳是温室效应的罪魁祸首，说法正确； C、植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，以二氧化碳为主要原料通过光合作用可以制取氧气，说法正确； D、呼吸作用吸入的是氧气呼出的是二氧化碳，燃料的燃烧也能消耗大量的氧气，说法正确。 故选A。 2．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 【详解】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。 3．自然界的碳循环与我们的生活密切相关。“碳循环”中循环的是 A．碳单质 B．碳元素 C．二氧化碳 D．碳酸钙 【答案】B 【详解】物质是由元素组成的，自然界的碳循环与我们的生活密切相关。“碳循环”，是指碳元素在自然界的循环状态，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。 故选B。 4．下列行为不利于实现低碳理念的是 A．露天焚烧垃圾 B．大力植树造林，严禁乱砍滥伐 C．使用新技术提高传统能源的利用效率 D．利用风能实现清洁发电 【答案】A 【详解】A、露天焚烧垃圾，会产生大量的二氧化碳，不利于实现低碳，故A选项正确； B、大力植树造林，严禁乱砍滥伐，有助于植物光合作用吸收二氧化碳，有利于实现低碳，故B选项错误； C、使用新技术提高传统能源的利用效率可以节约能源，能减少二氧化碳的排放，有利于实现低碳，故C选项错误； D、利用风能实现清洁发电可减少化石燃料的消耗，能减少二氧化碳的排放，有利于实现低碳，故D选项错误。 故选A。 5．我国提出争取在2060年实现碳中和。碳中和是指CO2的排放总量和减少总量相当。下列不利于实现碳中和的做法是 A．大规模开采可燃冰作新能源 B．使用清洁能源代替化石燃料 C．促进山地增绿加快生态修复 D．积极倡导日常“低碳”生活 【答案】A 【详解】A、大规模开采可燃冰作新能源，不能减少二氧化碳气体的排放，不利于实现碳中和，故做法符合题意； B、使用清洁能源代替化石燃料，可以减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故做法不符合题意； C、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，促进山地增绿加快生态修复，可以促进二氧化碳的吸收，有利于实现碳中和，故做法不符合题意； D、倡导“低碳”生活，有利于减少二氧化碳的排放，有利于实现碳中和，故做法不符合题意。 故选A。 6．中国的碳达峰、碳中和承诺是中国最大的决心和智慧，我们每个人都应在生活中时刻践行“低碳生活”。下列行为不符合“低碳生活”理念的是 A．夏天尽可能将空调温度调到24℃以下 B．出行时少开私家车，多用自行车或公共交通 C．在购买手机等电子产品时尽量选择以旧换新 D．加大清洁能源的使用，用非化石能源代替化石能源 【答案】A 【详解】A、夏天尽可能将空调温度调到24℃以下，温度低会增加能源消耗，二氧化碳排放量增多，不符合“低碳生活”理念，符合题意； B、出行时少开私家车，多用自行车或公共交通，能减少燃油、燃气使用，减少二氧化碳的排放量，符合“低碳生活”理念，符合题意； C、在购买手机等电子产品时尽量选择以旧换新，减少能源消耗，从而减少二氧化碳的排放量，符合“低碳生活”理念，符合题意； D、加大清洁能源的使用，用非化石能源代替化石能源，可以减少二氧化碳的排放符合“低碳生活”理念，符合题意。 故选A。 7．“双碳”即碳达峰、碳中和，落实双碳行动，共建美丽家园。下列做法与该理念不相符的是 A．植树造林 B．大量使用一次性用品 C．乘坐公共交通出行 D．为了节约用纸，纸张双面打印 【答案】B 【详解】A、植树造林，可以增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量，有利于落实双碳行动，不符合题意； B、大量使用一次性用品，会造成资源的浪费，且会污染环境，不利于落实双碳行动，符合题意； C、乘坐公共交通出行，可以减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于落实双碳行动，不符合题意； D、为了节约用纸，纸张双面打印，可以节约资源，减少森林的砍伐，增加二氧化碳的吸收，有利于落实双碳行动，不符合题意。 故选B。 8．“碳达峰”是指我国承诺在2030年前，二氧化碳的排放不再增长：“碳中和”是指到2060年，采取各种方式抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。下列措施不利于“碳达峰”和“碳中和”的是 A．鼓励民众植树造林 B．加大煤和石油的使用 C．培育氢燃料电池汽车产业 D．循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质 【答案】B 【详解】A、植树造林可以吸收二氧化碳，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故A不符合题意；      B、加大煤和石油的使用会增加二氧化碳的排放量，不利于 “碳达峰”和“碳中和”，故B符合题意；   C、培育氢燃料电池汽车产业，可以缓解化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故C不符合题意；       D、循环利用CO2制造合成燃料、尿素等物质有利于实现二氧化碳“零排放”，有利于“碳达峰”和“碳中和”，故D不符合题意。 故选B。 9．如图所示，“氧循环”和“碳循环”是自然界中的重要循环。下列关于氧循环和碳循环的分析中不正确的是    A．每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”是指碳元素 B．碳、氧循环过程中各元素质量守恒 C．化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少 D．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、呼吸作用消耗氧气，生成二氧化碳，则每个人都在参与碳、氧循环，其中碳循环中的“碳”是指碳元素，该选项分析正确； B、碳、氧循环过程中均为化学变化，由质量守恒定律可知，各元素质量守恒，该选项分析正确； C、反应前后原子的种类和个数不变，则氧原子总数不变，该选项分析不正确； D、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，该选项分析正确。 故选C。 10．绿色植物的光合作用为地球上其他生物提供营养物质和氧气。化学兴趣小组探究光合作用的实验设计如图所示，相关分析正确的一项是 A．二氧化碳易溶于水 B．试管内气体能使带火星木条复燃 C．绿色植物的光合作用属于物理变化 D．光合作用是将化学能转化为太阳能 【答案】B 【详解】A、二氧化碳能溶于水，不是易溶于水，该选项分析不正确； B、光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，该选项说法正确； C、光合作用过程中有新物质生成，属于化学变化，该选项说法不正确； D、光合作用需要在阳光的条件下，则是将太阳能转化为化学能，该选项说法不正确。 故选B。 11．下列过程中与二氧化碳的循环无关的是 A．呼吸作用 B．光合作用 C．蒸腾作用 D．含碳物质的燃烧 【答案】C 【详解】A、呼吸作用，能将氧气转化为二氧化碳，与二氧化碳的循环有关，故选项错误； B、光合作用，能将二氧化碳转化为氧气，与二氧化碳的循环有关，故选项错误；C、蒸腾作用，是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气的状态散失到大气中的过程，与二氧化碳的循环无关，故选项正确； D、含碳物质的燃烧产生大量的二氧化碳，与二氧化碳的循环有关，故选项错误；故选：C。 12．如图所示是自然界存在的三大重要循环——“水循环”“氧循环”和“碳循环”。用学科观点分析碳循环和氧循环，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”是指二氧化碳 B．守恒观：碳、氧循环过程中各元素守恒 C．平衡观：碳、氧循环使得大气中氧气增加和二氧化碳减少 D．微粒观：绿色植物的光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 【答案】B 【详解】A、人类每时每刻都在进行呼吸作用以及其他各项生理活动，进行其他工作与劳动，所以每个人都在参与碳、氧循环，碳循环中的“碳”指的是碳元素，不符合题意； B、由质量守恒定律可知，碳、氧循环过程中各元素守恒，符合题意； C、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，不符合题意； D、由质量守恒定律可知，化学反应的过程中，原子的种类与数目均保持不变，所以自然界中的氧原子总数不变，不符合题意。 故选B。 13．“碳达峰、碳中和”是近期频繁出现的热词。关于碳循环和氧循环，下列说法不正确的是 A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环 B．碳循环和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 C．碳循环和氧循环过程中均发生了化学变化 D．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环 【答案】A 【详解】A、碳循环和氧循环分别是指碳元素、氧元素在自然界中的循环，错误； B、碳循环和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，正确； C、碳循环和氧循环过程中都伴随新物质的生成，均发生了化学变化，正确； D、绿色植物的生长过程，有光合作用、呼吸作用；故既涉及碳循环，又涉及氧循环，正确； 故选A。 14．如图甲是一所现代化的番茄温室大棚，乙是该大棚内CO2含量的变化曲线，丙是一段时间CO2浓度和光照强度对大棚内番茄光合作用强度的影响曲线，下列说法错误的是 A．6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2 B．一天中O2浓度最大的时候是中午12点 C．适当提高光照强度和CO2浓度可提高番茄的产量 D．菜农不宜在大棚内过夜原因是大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，对人体健康不利 【答案】B 【详解】A、植物的光合作用需要消耗二氧化碳，则6点到18点，CO2浓度减小是因为番茄光合作用消耗了CO2，故选项说法正确； B、由图乙可知，一天中O2浓度最大的时候是18点，因为此时空气中二氧化碳的浓度最低，故选项说法不正确； C、由图丙可知，适当提高光照强度和CO2浓度可提高光合作用的强度，增大番茄的产量，故选项说法正确； D、菜农不宜在大棚内过夜，是因为大棚内番茄进行呼吸作用消耗O2，产生CO2，造成大棚内CO2浓度过高，对人体健康不利，故选项说法正确。 故选B。 15．研究自然界碳元素的循环，有利于解决全球变暖问题，如图为大自然中碳循环的局部示意图。    (1)为了解决全球变暖问题，提倡低碳生活，其中“碳”的含义是______（填字母序号）。 A．自然界中的碳元素 B．生活用品中的碳单质 C．大气中的二氧化碳 (2)二氧化碳是参与碳循环的主要物质，固态的二氧化碳叫做 ，常用于人工降雨。 (3)上图中，向大气中释放二氧化碳的途径是 （填数字序号）。 (4)海水能够吸收大量，吸收过程中发生的反应之一为 （用化学方程式表示）。 【答案】(1)C (2)干冰 (3)①②④⑥ (4)H2O+CO2=H2CO3 【详解】（1）低碳生活中的“碳”主要是指大气中的二氧化碳；故选C； （2）固态二氧化碳叫做干冰，可以用于人工降雨； （3）根据图示可知自然界中化石燃料的燃烧会向大气中排放二氧化碳，动植物的呼吸作用会向大气中排放二氧化碳，海水也会向大气中释放二氧化碳；故向大气中释放二氧化碳的途径是①②④⑥； （4）海水可以吸收二氧化碳，是因为CO2能与H2O反应生成H2CO3，化学反应方程式为：H2O+CO2=H2CO3。 16．下图一是自然界中碳循环、氧循环示意图，图二是杭州亚运会主火炬。 (1)请你根据图一给出的信息，写出大气中的二氧化碳产生的途径： 。 (2)杭州亚运会秉承“绿色亚运”的理念，力求打造历史上首个碳中和亚运会。据了解，杭州亚运会开幕式首次使用废碳再生的绿色甲醇作为主火炬塔燃料，实现了循环内的零排放。实现碳中和的目标人人有责，请你写出一条生活中的具体做法： 。 【答案】(1)人和动植物的呼吸，化石燃料的燃烧等。 (2)绿色出行、积极植树造林等（其它合理答案也可）。 【详解】（1）由图可知，大气中二氧化碳产生的途径是：人和动植物的呼吸，化石燃料的燃烧等； （2）生活中的具体做法有：绿色出行，减少化石燃料的使用；积极植树造林，增加二氧化碳的吸收等。 17．中国已向世界承诺2030年实现“碳达峰”，2060年达成“碳中和”，即2030年二氧化碳排放量达到峰值，2060年实现排放与消耗相互抵消。请回答： （1）向空气中排放的CO2主要来源：一是 ，二是 。 （2）要使空气中的CO2被消耗而降低主要靠 。 【答案】 化石燃料的燃烧 人和动植物的呼吸 绿色植物光合作用 【详解】（1）向空气中排放的CO2主要来源：一是化石燃料的燃烧，二是人和动植物的呼吸，故填：化石燃料的燃烧；人和动植物的呼吸； （2）绿色植物光合作用能吸收二氧化碳，放出氧气，故填：绿色植物光合作用。 18．二氧化碳的循环： ； ； 。 【答案】 光合作用 燃烧 呼吸 【详解】二氧化碳和水在光合作用下生成有机物和氧气；动植物的呼吸、化石燃料的燃烧、微生物的分解消耗氧气生成二氧化碳。 综合应用 19.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。 20.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化学方程式 。 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]，反应的化学方程式 。 (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 (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； （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； ②二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：； ③碳酸钙、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钙，该反应的化学方程式为：； （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%。 21．如下所示是燃料在使用过程中的碳循环示意图：    （1）除了燃料燃烧释放大量外，常见释放的途径还有 ，空气中的含量增多导致的后果是 。 （2）利用海水进行碳储存，可以缓解空气中过多的问题，写出水吸收发生反应的化学方程式： 。 （3）科学家采取“组合转化”技术，将转化为化工原料，其反应的化学方程式：，则X的化学式为 。 （4）生物燃料（如酒精）可来源于植物体，结合图中信息，从碳循环角度说出生物燃料的优点有 。 【答案】 动植物的呼吸 温室效应增强 节约石油，减少空气污染 【详解】（1）根据自然界碳循环示意图信息，自然界产生的途径有化石燃料的燃烧和动植物呼吸等；空气中的含量增多导致的后果是温室效应增强； （2）二氧化碳与水反应生成了碳酸，反应的化学方程式为； （3）根据质量守恒定律，反应物中共有2个碳原子，4个氧原子，而生成物中共有2个碳原子，4个氧原子和12个氢原子，因此X的化学式为； （4）使用生物燃料，能节约能源，减少有害气体的排放。 22．“碳中和”，我们一直在行动。我国宣布在2060年前实现碳中和，“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”。2023年6月1日，我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用，填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将油井开采产生的油气混合物注入高碳分离器，再将分离出的二氧化碳通入压缩机加压和干燥，使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高，接近液态二氧化碳；黏度小，流动快，接近气态二氧化碳。 ①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因： 。 ②为了防止对输送管道内部造成腐蚀，输送超临界CO2的管道材料采用不锈钢等，同时对CO2进行干燥处理。请解释CO2需干燥的原因： (用化学方程式表示)。 ③下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填字母序号)。 A．超临界二氧化碳与二氧化碳的组成不同 B．超临界二氧化碳容易燃烧 C．同等条件下，超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大 D．超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变 (2)“碳转化”。利用二氧化碳资源开发化工原料，合成化工产品，有着广阔的前景。 ①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，该反应的化学方程式为 。 ②在一定条件下，利用新型电解装置将二氧化碳转化为甲酸(HCOOH)，化学方程式为，X的化学式为 。 ③从物质类别角度分析，①和②两个反应实现了 的转化。 (3)碳中和，人人参与，低碳生活从我做起，你的低碳行动是 (写一条即可)。 【答案】(1) 气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩 CD (2) CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O O2 从无机物到有机物 (3)植树造林 【详解】（1）①二氧化碳是气体，气体分子间的间隔较大，分子间的作用力较小，所以二氧化碳易被压缩，故填气态二氧化碳分子间隔很大，容易被压缩。 ②二氧化碳能够与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性，会腐蚀钢材，所以为防止对输送管道内部造成腐蚀，需对CO2进行干燥处理，故反应的化学方程式写为：CO2+H2O=H2CO3。 ③A  由题文可知，超临界二氧化碳与二氧化碳的状态不同，但组成相同，选项错误； B  超临界二氧化碳与二氧化碳的状态不同，但组成相同，所以超临界二氧化碳不容易燃烧，选项错误； C  超临界状态二氧化碳黏度小，流动快，接近气态二氧化碳同等条件下，所以超临界二氧化碳的输送量比二氧化碳更大，选项正确； D  超临界二氧化碳存在于特定的条件下，条件改变，状态改变，选项正确，故填CD。 （2）①二氧化碳与氨气在一定条件下可以合成尿素，同时生成水，故反应的化学方程式写为：CO2+2NH3CO(NH2)2+H2O。 ②由化学方程式可知，反应前出现了2个碳原子、4个氢原子和6个氧原子，反应后出现了2个碳原子、4个氢原子和4个氧原子，由质量守恒定律可知，反应后尚缺的2个氧原子存在于X中，则X的化学式为O2，故填O2。 ③①和②两个反应的反应物为无机物，生成物中出现了有机物，即从物质类别角度分析，①和②两个反应实现了从无机物到有机物的转化，故填从无机物到有机物。 （3）植树造林能够增强植物的光合作用，降低空气中二氧化碳的含量，有利于碳中和，故填植树造林。 拓展培优 23．碳和氧的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。 (一)碳的多样性 (1)金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是碳原子的 不同。 (2)从石墨中分离出的单层石墨片(石墨烯)是目前人工制得的最薄材料。石墨烯在室温下可以独立稳定存在，具有优异的导电、导热性。 ①石墨烯属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。 ②写出石墨烯在空气中完全燃烧的文字表达式 。 (二)“碳中和”的实现 2021年10月16日，第五届国际低碳大会暨“碳达峰”、“碳中和”峰会在镇江召开。CO2的吸收、捕捉是实现“碳中和”的重要途径。 (3)CO2的过度排放会造成的环境问题是 。 (4)自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过 作用吸收CO2。 (5)如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术： ①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇(CH4O)外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的文字表达式 。 ②从图中分析得出的下列结论中，正确的是 (填字母)。 a．该技术符合低碳经济的理念 b．该技术有利于缓解全球面临的能源危机 c．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰 (三)二氧化碳的利用 尿素[CO(NH2)2]是一种常用化肥，如图是利用空气等制尿素的主要流程。 (6)分离空气的常用方法有以下两种： ①将液态空气汽化，首先分离出气体X，则沸点：X Y(选填“>”或“<”)。 ②由Y和CH4在一定条件下燃烧产生二氧化碳的过程中：是将 能转化为光能和 能。 【答案】(1)排列方式 (2) 纯净物 碳+氧气二氧化碳 (3)温室效应 (4)光合作用 (5) 二氧化碳+氢气甲醇+水 ab/ba (6) < 化学 内 【详解】（1）金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是碳原子的排列方式不同； （2）①石墨烯是由一种物质组成的，属于纯净物； ②石墨烯（碳）在空气中完全燃烧生成二氧化碳，该反应的文字表达式为：； （3）CO2的过度排放会造成的环境问题是温室效应； （4）自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过光合作用作用吸收CO2； （5）①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇(CH4O)外，还生成一种常温下为液态的化合物，根据反应前后元素种类不变，则生成的常温下为液态的化合物为水，二氧化碳和氢气在催化剂、高温条件下反应生成甲醇和水，该反应的文字表达式为：； ②a、流程中可实现二氧化碳循环利用，符合低碳经济的理念，故a正确； b、流程中可实现二氧化碳循环利用，二氧化碳和氢气在复合催化剂的作用下可合成液化石油气、汽油、甲醇等，该技术有助于缓解全球面临的能源危机，故b正确； c、水生成氢气的过程中所用的催化剂不一定是二氧化锰，故c错误； 故选：ab； （6）①将液态空气汽化，首先分离出气体X，X与氢气可转化为NH3，根据反应前后元素种类不变，则X为氮气，那么Y为氧气，沸点低的先汽化出来，则沸点：X（氮气）＜Y（氧气）； ②由Y（氧气）和CH4在一定条件下燃烧产生二氧化碳的过程中：是将化学能转化为光能和内能。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $