第2章 大气与气候变化（高效培优·单元复习讲义）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学单元复习讲义以“题型导航”为主线构建知识体系，通过表格对比（如大气分层特征、光合作用与呼吸作用比较）、实验流程图（如二氧化碳性质探究）呈现知识脉络，突出天气气候、大气压强等重难点的内在逻辑。 讲义亮点在于“典例+跟踪训练”的科学思维培养，如大气压强测量实验（典例2）引导学生分析误差来源，二氧化碳与碱液反应对比实验（典例3）提升探究实践能力。分层设置能力培优练与中考题，基础生可掌握核心概念，优秀生能深化拓展，助力教师实施精准教学，落实科学观念与态度责任。

第2章 大气与气候变化 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1天气与气候 1 题型2大气压强 4 题型3大气中的二氧化碳 9 题型4大气圈中氧、碳的循环 13 题型5大气与气候的演变 18 【能力培优练】 21 【链接中考】 31 【重难题型讲解】 题型1天气与气候 1. 大气的作用及温度 (1)大气主要集中在距离地表 1000km 左右的圈层内, 它对地球有 保护 作用。 (2)大气的温度呈 分布,变化范围约在-84~2500℃之间。 2. 大气的分层 根据大气的温度 、密度和运动状况，可以将地球大气层自下而上依次划分为对流层、 平流层和高层大气: (1)对流层:①对流运动剧烈；②两极薄，赤道厚；③集中了地球约75%的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质； ④气温随高度的上升而降低。 (2)平流层 :①臭氧集中在此层；②气流平稳，以水平 运动为主，适合飞机的空中飞行；③气温随高度的上升而 升高 。 3. 大气层的意义 (1)大气层是地球上存在生命的条件之一。 (2)大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。 (3)大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的 紫外线 辐射和小天体的撞击。 4. 对流运动的规律 在近地面，冷空气 下降 ，热空气上升，从而形成了空气的 对流 。显著的对流运动和充足的水汽是形成对流层天气现象的重要原因。 5. 天气 (1)含义: 短时间 内近地面的气温、 降水 、气压等要素的综合状况称为天气。 (2)要素:天气由许多要素组成，其中主要的是 气温 、气压、风、湿度和 降水 。 6. 气温 (1)含义:大气的温度称为 气温 。它是构成天气的基本要素。 (2)气温的测量:测量的工具为气温计，单位是摄氏度 (°C)。 (3)最高气温与最低气温:一天当中，一般气温的最高值出现在 14时左右 ，气温的最低值出现在 日出前后 。 (4)气温与生物关系密切，对人类生活和生产的影响也很大，人体最感舒适的气温约为 。 7. 降水 (1)水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大，最终形成 雨滴 、 雪 或冰雹降落到地表，形成降水。 (2)降水形成的条件: ①空气中含有足够的 水汽 和 凝结核 ； ②空气温度下降到水汽能够 凝结 出来的程度。 (3)降水形成的机理:空气上升、冷却降温 、水汽凝结、水滴增大、降水形成。 (4)降水量:表示一定时间内降落到地面的水层深度，用 毫米 来计量。气象观测中，常用 雨量器 收集雨水。 8.气候:某一地区长时间内的天气特征，包括天气的平均状况和极端状况。 9. 依据各地 气温 和降水量两个因素，全球划分下列气候类型:热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原山地气候等类型。 10. 我国东部的季风气候 (1)我国的大兴安岭—阴山—贺兰山—冈底斯山一线以东、以南地区是季风气候区，分布有 热带季风 气候、亚热带季风气候和 温带季风 气候。 (2)我国东部季风区夏季气温 高 ，降水 丰富 。 农业生产非常有利。 2. 我国西部的干旱气候 (1)特点:全年降水量 少 ，降水集中在 夏季 ，降水变化大; 冬季寒冷, 夏季炎热, 气温日较差、年较差 大 ， 但日照充沛。 (2)成因:西北地区深居内陆，海洋水汽难以到达，气候受大陆的影响很大。 (3)干旱气候的影响:一方面气温日较差大，光照时间长，对农业生产非常有利，可以促进农作物养分的贮存；另一方面由于西部地区干旱少雨，大大限制了农作物的种植种类，适宜种植耐旱的农作物。 【典例1】我国著名的气象学家竺可桢是上虞东关镇人，他根据考古发现和古代文字记载，绘制了如图所示的中国近5000年的气温变化曲线。根据图像分析，不正确的是（　　） A．中国在物候时期出现了多次气温波动，冷暖相互交替 B．在寒冷期（方志时期），我国的太湖和鄱阳湖曾经多次封冻 C．中国近现代（仪器观测时期）的平均气温呈现波动上升趋势 D．中国近5000年来的气温平均值呈现出周期性变化规律 跟踪训练1如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图，下列说法正确的是（　　） A．高度越高，大气的温度越高 B．高度越高，大气的密度越大 C．大气的密度越小温度越高 D．对流层的气温下面高、上面低 跟踪训练22023年10月26日凌晨，“神舟十七号”载人飞船成功升空。甲是飞船升高过程中大气温度的垂直分布图，乙是小雅做的趣味实验。读图回答下列问题。 （1）③层的气温随高度的上升而 。 （2）强烈的对流运动发生在 （填序号）层。 （3）小雅利用对流现象做了如图乙所示的趣味实验。她将两杯颜色不同、温度不同的液体上下放置，中间放一块玻璃板。拿去玻璃板后，两种液体会快速扩散的是 （填“A”或“B”）。 题型2大气压强 一、大气压的存在 1. 大气压强的含义:大气向各个方向对处于其中的物体产生的压强就是 大气压强 (简称大气压)。 2. 大气压强产生的原因: (1)大气有 重力 ——产生压强的根本原因。 (2)大气会 流动 ——因此，各个方向都有压强。 3. 大气压强的方向:向各个方向。 4. 生活中证明大气压存在的实例 塑料吸盘 塑料吸盘在大气压的作用下能贴在光滑的墙壁上。如果在塑料吸盘上戳个小孔，空气通过小孔进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙壁上。 悬空杯子里的水 杯子里装满水，用硬纸片盖住杯口，将杯子倒置，杯中的水不会流出来。 塑料瓶变形 在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水， 塑料瓶被大气压扁了 瓶子吞鸡蛋 点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，鸡蛋被大气慢慢压进瓶内 5. 首先用实验的方法证明大气压存在的实验是 马德堡半球实验 ，该实验不仅证明了大气压的存在，而且还证明了大气压的数值很大。 二、大气压的大小 1. 测量工具:金属盒气压计、水银气压计。 2. 大气压的单位:帕(Pa)。 3. 标准大气压值:在标准大气条件下海平面的气压，1644 年由物理学家托里拆利提出。 1标准大气压 水柱。 4. 大气压与空气密度的关系:离地面越高，空气越稀薄，空气密度越小，大气压也随之 减小 。 5. 自制气压计:取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管, 在它上面画上刻度, 使玻璃 玻璃管管穿过橡胶塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，橡胶塞使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 根据玻璃管内水柱的高低, 就可以知道外部大气压强的大小。 三、大气压对天气的影响 1. 大气压的特点: (1)大气压随高度的升高而 减小 。 (2)同一高度的不同区域，大气压的数值不一定相同。 (3)同一地点的不同时间，大气压也会不同。 2. 高压区:相同高度上气压较高的区域。空气从 上 向 下 流动，天气 晴朗 ，空气干燥。 低压区:相同高度上气压较低的区域。空气从 下 向 上 流动，天空 多云 ，常形成阴雨天气。 3. 晴天气压比阴天 高 ，冬天气压比夏天 高 。 四、大气压对液体沸点的影响 1. 液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点 升高 ；当气压减小时，液体的沸点 降低 。日常应用举例: 高压锅 。 2. 沸点与气压关系的实验 (1)实验现象:如右图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。 (2)现象分析:抽出空气，瓶内的气压降低， 停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。 (3)实验结论:液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低沸点降低，气压升高沸点升高。 (4)生活事例:高原上水的沸点低，会出现煮鸡蛋煮不熟的现象； 在高山上需要用高压锅来做饭。 五、大气压对人体的影响 1. 人的情绪心情受气压影响:晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。 2. 人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。 3. 人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后,会对人体产生不良的影响。 4. 拔火罐疗法的原理: 正常情况下，人皮肤内外侧受到的压强是 相等 的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时，一部分气体被排出后玻璃罐内部的压强会 减小 ，血液就会因体内的压强 较大 而聚集到玻璃罐吸附处，从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。如果外界压强更低一些，血液就会被压出皮肤。 六、生活用品与大气压 真空压缩保存袋、负压救护车、吸尘器、离心式水泵等都是利用大气压工作的。 七、流体压强与流速的关系 1. 在流动的气体中，气体流速越大，压强 越小 ; 气体流速越小，压强 越大 。 2. 与气体一样，液体的压强也会随流速的增大(减小)而 减小 (增大)。 3. 气体流速与压强关系的实例: 事例 图解 分析 气流喷壶 水平出水管中的空气流速大, 导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出 站台安全线 列车进站时,带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向” 列车 风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外 4. 飞机的升力 飞机前进时, 机翼与周围的空气发生相对运动, 相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分, 由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流 通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力 ，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力 ，因为机翼上、下表面存在压强差， 这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力 。 【典例2】小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝ 。（请用字母表示） （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器。 跟踪训练1某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小，实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面的面积为S。 ②将吸盘沾水湿润后，压在玻璃板上。 ③用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时示数为F。 ④根据算出大气压强p的值。 （1）步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 。 （2）考虑到弹簧测力计的量程有限，吸盘的直径应选 （选填“大”或“小”）些。 （3）由于拉动吸盘时，吸盘会发生形变，使吸盘直径变小。测出的大气压值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。 （4）小组同学通过讨论，最后改用图乙的方法进行实验，这样改进的优点是 。 跟踪训练2小嘉同学探究“一定质量的气体，在温度不变时，其压强跟体积的关系”，实验装置如图甲所示（固定的铁架台未画出）。 步骤一：用一支容量为2.5mL的针筒，先将轻质活塞（活塞质量不计）的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线，用橡皮泥封住针口，此时活塞静止。 步骤二：在活塞上加砝码，当活塞再次静止时，记录下活塞上砝码质量，重复五次实验（实验过程中温度保持20℃不变，不计活塞和筒壁之间的摩擦）。 步骤三：将测得数据绘成图像，如图乙所示。 （1）实验中是通过 来反映封闭气体的压强大小； A．托盘和砝码的质量 B．活塞位置 （2）已知此时外界大气压为1.01×105Pa，针筒上全部刻度总长度为5cm，如图甲装置针筒内气体压强是 Pa； （3）根据图像乙可得到实验结论：一定质量的气体，在温度不变时， ； （4）小嘉同学还想研究“一定质量的气体，在体积不变时，其压强与温度的关系”，改进方案为：通过水浴加热方式使密闭气体温度升高，用压强传感器和温度传感器测量压强和温度。下列四个装置中最合理的是 。 A．B．C．D． 题型3大气中的二氧化碳 一、二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质 (1)无色、无味的气体，密度 比空气大 ， 能 溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳(俗名干冰)。 (2)探究二氧化碳的物理性质 倾倒 的溶解性实验 现象 下层蜡烛 先 熄灭，上层蜡烛 后 熄灭 现象 塑料瓶 变瘪 结论 物理性质:的密度比空气 大。化学性质: 不能燃烧也不支持燃烧。 分析 部分 溶于水中，瓶内压强 减小 ，大气压强使塑料瓶 变瘪 。 应用:因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，要做 灯火 实验。 2. 二氧化碳的化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红) 实验操作 现象 分析 结论 ①干燥的石蕊小花上喷水 石蕊小花不变红 水不能使石蕊变红 与水反应生成酸性物质, 使紫色石蕊试液变红,化学方程式为 ②把干燥的小花放进 气体中 石蕊小花不变红 二氧化碳不能使石蕊变红 ③把用水湿润的石蕊小花放入 气体 石蕊小花变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 ④取出实验③石蕊小花用吹风机烘干 石蕊小花红色变为紫色 碳酸不稳定， 容易分解 化学方程式为 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论 澄清石灰水变浑浊 化学方程式:_____ 应用:可用于检验二氧化碳气体 二、二氧化碳的制取 1. 实验药品及原理 实验室常用石灰石(或大理石)和 稀盐酸 反应制取二氧化碳， 其反应原理是 ↑ 2. 实验装置及步骤 (1)实验装置如图所示: 深度理解:①长颈漏斗下端要插入 液面 以下， 防止生成的气体从长颈漏斗逸出；②反应装置中的导管要刚刚露出橡皮塞，以利于生成的气体排出， 易于收集气体；③二氧化碳的密度比空气大且可溶于水，应用 向上 排空气法收集，集气瓶中的导管要伸到靠近集气瓶的底部，使空气完全被排出，防止收集的气体不纯。 (2)实验步骤:①检查装置 气密性 ；②将块状大理石(或石灰石)装入锥形瓶；③塞紧双孔橡皮塞；④由长颈漏斗加入稀盐酸； ⑤收集气体。 3. 二氧化碳的验满与检验 (1)验满方法:将燃着的木条放在 集气瓶口 ，如果木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 (2)检验方法:向集气瓶中注入少量、澄清石灰水 ，若石灰水变浑浊, 则证明气体为二氧化碳。 三、二氧化碳的应用 CO2的用途 依据的性质或原理 干冰(固体 ①作 制冷剂 ，用于食品冷藏保鲜和运输、医疗上血液制品和疫苗的存储和运输 干冰 升华吸热 (物理变化) ②用于 人工增雨 干冰升华吸热，空气中水蒸迅速冷凝成水滴，形成降雨。 二氧化碳气体 ①灭火 一般不能 燃烧 ，不支持燃烧 ; 密度比空气大 ②CO2是光合作用的原料，做气体肥料 能促进植物光合作用, 可提高农作物产量 ③制汽水饮料(碳酸饮料) CO2 能溶于水；且与水反应生成碳酸 ④做化工产品的原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 【典例3】某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。用3个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图甲所示，同时迅速将注射器内液体（水、澄清石灰水、40%氢氧化钠溶液）全部注入各自烧瓶中；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图乙所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。回答下列问题： （1）曲线2对应发生反应的化学方程式 。 （2）根据图乙所示可得出的结论是 （填序号）。 A.二氧化碳能与水发生反应 B.二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应 C.40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收二氧化碳 跟踪训练1化学是一门以实验为基础的自然科学，请结合下图回答问题。 （1）仪器名称：② 。 （2）实验室制二氧化碳，若用装置B，则分液漏斗的作用是 。 （3）实验室选用装置C制取CO2，加入稀盐酸的量不宜太多。若实验时，液面处于m处（此时稀盐酸有剩余），则关闭弹簧夹导致的后果是 。 （4）用F装置可以实验检验氧化钙与水作用的热效应，烧杯中导管口有气泡产生，是因为 。 跟踪训练2化学小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案，实验步骤如下： （1）如甲图所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有90mL的液体（分别是水、40%的氢氧化钠溶液、饱和澄清石灰水）。连接好装置和压强传感器。 （2）三位同学同时迅速将注射器内90mL的液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。 （3）一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如乙图所示。 试回答下列问题： （1）曲线1对应反应的化学方程式为 ；曲线1与曲线2差异较大的原因是 。 （2）导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 。不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 。 （3）对比曲线1、2、3，不能得出的结论是 （填序号）。 ①CO2能与水发生反应②CO2能与NaOH溶液发生反应 ③检验CO2用饱和澄清石灰水较合适④吸收CO2用NaOH溶液较合适 题型4大气圈中氧、碳的循环 一、植物的光合作用 1. 植物光合作用制造淀粉的实验探究 步骤 操作 目的 结论 暗处理 把银边天竺葵放到黑暗处一昼夜 将叶片内储存的淀粉耗尽 叶片的绿色见光部分产生了淀粉，叶片的白色部分和绿色不见光部分没有淀粉产生; 光和叶绿体是进行光合作用不可缺少的条件 遮光 在叶片绿色部分的相同位置从上下两面用铝箔纸遮盖严后进行光照 设置有光与无光的对照实验 脱叶绿素 将该叶片摘下，去掉铝箔纸， 放入酒精中水浴加热，脱色成黄白色 溶解 叶绿素 染色 清水漂洗叶片后用碘液染色 遇碘变蓝的部分证明有淀粉 冲洗 清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 深度理解: ① 把银边天竺葵放置一昼夜的目的不能理解成“消耗完叶片中原有的有机物”, 因为植物叶片中的有机物不仅有淀粉, 还有蛋白质、脂类等物质, 这些物质中只有淀粉遇碘会变蓝色, 干扰实验, 因此应理解为暗处理除去原有淀粉; 而基本上不能除去蛋白质、脂类等物质。②脱叶绿素时采用水浴加热是为了防止 酒精着火 ，同时也可避免温度过高。③ 碘能使淀粉变蓝色，碘液可以用来鉴定淀粉的存在。④光合作用发生在叶肉细胞的叶绿体中,叶绿体中的叶绿素能吸收太阳能。 2. 通过实验发现,光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即剧烈地燃烧，说明光合作用的另一产物是氧气。 3. 植物光合作用需要二氧化碳的实验探究 步骤 操作 目的 结论 暗处理 把一株天竺葵放到黑暗处一昼夜 将叶片内储存的淀粉耗尽 塑料袋内有氢氧化钠溶液的叶片没有产生淀粉，有水的叶片产生了淀粉;二氧化碳是光合作用的原料 防止植物吸入空气中的二氧化碳 在植物上选定两片叶子, 分别用透明塑料袋罩住并捆紧，一只塑料袋内装有 氢氧化钠 溶液，另一只塑料袋内装等量的水 设置有二氧化碳与无二氧化碳的对照实验 脱叶绿素 将两塑料袋内的两片叶子摘下，放入酒精中水浴加热，脱色成黄白色 溶解叶绿素 染色 清水漂洗叶片后用碘液染色 遇碘变蓝的部分证明有淀粉 冲洗 清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 4. 光合作用的概念 (1)概念:绿色植物通过叶绿体，利用 光能 ，把二氧化碳和 水 转化成储存着能量的 有机物 ，并释放氧气的过程叫光合作用。 (2)光合作用的过程(如图) 光合作用的反应式:_____二氧化碳+水有机物+氧气_____。叶绿体 (3)光合作用的实质 物质转化方面:简单的 无机物 (水、二氧化碳) 转化为复杂的 有机物 (如葡萄糖等)，并释放氧气。 能量转化方面: 光能 转化为化学能(储存在有机物里)。 (4)光合作用的意义 光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁荣和发展的根本保障。 5. 影响光合作用的环境因素 (1)光:在一定的光照强度内，光合作用随光照强度的增强而 增强 。 (2)温度:在一定的温度范围内, 光合作用随温度的升高而 增强 ；温度过高时，光合作用随温度的升高而减弱。一般情况下，当温度处于 时，光合作用较强。 (3)二氧化碳:一定范围内，光合作用随二氧化碳浓度的增大而 增大 。 (4)其他因素:水、无机盐等也能影响光合作用的强度。 二、动植物的呼吸作用 1. 呼吸作用 (1)概念: 细胞内的有机物与氧气反应, 最终生成二氧化碳和水或其他产物, 同时把有机物中的能量释放出来, 满足生命活动的需要, 这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是一种细胞内 缓慢 进行的氧化反应。 (2)呼吸作用反应式: 有机物+氧气 二氧化碳 +水+能量 (3)实质:分解有机物，释放能量。 (4)条件: 活细胞 内。 (5)意义:为生命活动提供能量。呼吸作用一旦停止，生命活动就将结束。 2. 动植物的呼吸作用 (1)动物的呼吸作用 动物跟人一样，也要不断地从外界环境中摄取营养物质，这些营养物质在体内氧化获得生命活动所需要的能量。因此, 动物也要通过呼吸，吸入氧气，排出二氧化碳。 (2)植物的呼吸作用 植物也会呼吸。植物通过和空气之间的气体交换，得到氧气，排出二氧化碳。植物的呼吸和高等动物用呼吸器官的呼吸不同，植物吸收氧气和释放二氧化碳主要是通过气孔的 扩散 作用, 没有一呼一吸的过程。 3. 光合作用和呼吸作用的相互关系 植物的光合作用和呼吸作用是两个相反的过程, 两者相互依存, 维持着整个地球上的碳氧平衡。 光合作用和呼吸作用的比较 项目 光合作用 呼吸作用 表达式 二氧化碳+水 有机物+ 氧气 有机物+氧气 活细胞 二氧化碳+水+能量 场所 只在含 叶绿体 的细胞中进行 在所有 活细胞 中进行 条件 在光照下进行 有北、无光都能进行 原料 二氧化碳和水 有机物和氧气 产物 有机物和氧气 二氧化碳和水 气体交换 吸收二氧化碳，放出氧气 吸收氧气，放出二氧化碳 物质转化 无机物转化成有机物 有机物转化成无机物 能量转化 太阳能转化成化学能 将储存在生物体内的能量转化、释放和利用 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物, 释放能量 联系 光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供能量 三、自然界中的氧循环 1. 氧循环的含义 氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的 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，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。 2. 氧气的产生途径 植物的光合作用把水和二氧化碳转化为有机物, 并释放出氧气。 3. 氧气的消耗途径 (1)动、植物的呼吸作用:吸入氧气，产生二氧化碳。 (2)动、植物死亡后的残体被 微生物 分解，最后被氧气氧化成水和二氧化碳。 (3)矿物燃料(如煤、石油、天然气)等的 燃烧 ，消耗氧气， 放出二氧化碳。 (4)另外还有钢铁生锈、食物腐败等都要消耗氧气。 4. 自然界中的氧循环模型图 四、自然界中的碳循环 1. 碳循环的含义 大气中的二氧化碳通过植物 光合作用 被消耗，又随动植物的 呼吸作用 、有机物的燃烧以及生物腐烂分解等过程，源源不断地重新释放出来,结果使大气中被消耗的二氧化碳的量与重新释放出来的量大致相等。 2. 自然界中碳的形式 碳是构成生物的基本元素之一, 自然界中的碳以单质 (如金刚石、石墨等)或 化合物 (在空气中以二氧化碳，在生物体内以有机物)的形式存在。 3. 自然界中碳循环的主要途径 (1) 光合 作用一有机物 - 植物呼吸作用 (2) 光合作用 有机物 动物吸收 体内氧化 (3) ←微生物的分解 ←微生物的分解 ←燃烧←煤、石油、天然气 4. 影响碳循环的因素 现代工业发展迅速，人类大量燃烧煤和石油等燃料，排放过多的二氧化碳，增加大气中二氧化碳含量，从而破坏碳在自然界的平衡。 【典例4】在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 跟踪训练1植物的新陈代谢要受到外界环境（如光、水分）的影响.如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2•小时））。 （1）如图所示能代表细胞中发生的情况与曲线AB段相符的是 。 （2）在光照强度为n3的情况下光照5小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克。 （3）B点表示的含义是 。 （4）写出光合作用的文字表达式 。 跟踪训练2图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图，请分析回答： （1）光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位，此时叶肉细胞只进行 作用，相当于乙图中的 点。 （2）光照强度为b时，叶绿体释放了3单位的氧气，可用于呼吸作用；叶肉细胞释放3单位的二氧化碳到外界，说明此时光合作用 呼吸作用。（填“＞”“＜”或“＝”） （3）光照强度为c时，相当于图乙中的 点，请说出判断依据： 。 题型5大气与气候的演变 一、温室气体 1. 大气温室效应的含义 地球上的有些气体, 如二氧化碳、甲烷 (化学式为 )等能像玻璃、塑料薄膜一样,让太阳光辐射的能量穿过大气层被地面吸收，同时防止地面辐射的能量逸散到宇宙空间中去，使地面的气温升高，产生类似温室的 温室效应 。 2. 温室效应加剧的原因 (1)矿物燃料(如煤、石油、天然气)的大量使用。 (2)乱砍滥伐而造成森林面积的不断减少。 3. 温室气体: CO2 等。 4. 减缓温室效应的措施 (1)减少化石燃料的使用。 (2)开发新能源，如太阳能、风能、核能等。 (3)大力植树造林，严禁乱砍滥伐，退耕还林还草等。 二、臭氧层 1. 臭氧层的形成 (1)臭氧:臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体，是氧分子在紫外线照射下分解为氧原子,氧原子再跟氧分子结合而形成的。 其形成过程可表示为 。 (2)臭氧层:距地面 10~50km 处的大气平流层里，集中了大约 90% 的臭氧，其中离地面 22~25km 处，臭氧浓度值达到最高，这一层大气称为 臭氧层 2. 臭氧层的作用 太阳光中的紫外线对人的皮肤、眼睛甚至免疫系统都会造成伤害； 会影响水生生物的生长;会破坏植物叶内的叶绿素,从而阻碍各种农作物和树木的光合作用。而臭氧层则能吸收大部分的紫外线,对生物有保护作用。 三、气候的长期演变 1. 气候变化的重要标志:气温变化。 2. 近百年来全球气温的变化:近百年来的仪器观测记录表明，近现代全球平均气温呈波动上升趋势。气候表现出波动变化的特点, 目前，全球气温正处于逐渐升高的过程中。 【典例5】去年杭州市出现了明显的暖冬，冬季平均气温比正常年份明显偏高，科学家认为这是大气中CO2含量的增加而引起的“温室效应”。 （1）如何防止温室效应的加剧，科学家提出多种方法。其中有人提出将CO2通过高压管道，通入深海海底储存，以减少CO2的排放，但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中，你认为错误的是 。 A．将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放 B．几十万年以来。海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境 C．将CO2储存在海底，会严重影响陆上植物的光合作用 D．当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中 （2）在科学家的眼里二氧化碳是可以利用的重要资源，只要有合适的条件，可以像发生光合作用那样将二氧化碳转变为所需要的产物。我国科学家陈乾旺等研究成果表明： ①在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石直径最大可达1.2毫米，完全可以满足工业用途。 ②理论上66克二氧化碳可以制得 克金刚石。 跟踪训练1阅读下面科普短文。 在“碳达峰、碳中和”的大背景下，CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。 典型煤层CO2封存过程如图1所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力CO2＞CH4＞N2，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。 研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究，结果如图2所示。 然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。 依据文章内容回答下列问题。 （1）CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。 （2）图1中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，这一过程中发生变化的是 。 （3）CO2使水酸化的原因是 （请用化学方程式表示）。 （4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ①煤层CO2封存成本较低，同时可实现煤层气高效采收。 ②CO2对环境的危害是形成酸雨。 （5）对比图2中的四条曲线，得出的结论是：在实验研究的压力范围内， 。 跟踪训练22022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 。为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取 措施。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在阳光下一段时间后，可观察到水柱向 （填“左”或“右”）移动。 【能力培优练】 1. 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 2. 如图为某植物在适宜的条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析不正确的是（　　） A．若温度降低，A点上移 B．B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2 C．若CO2浓度升高，C点左移 D．在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg 3. 图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况，据图分析不正确的是（　　） A．0时附近，植物仍在进行呼吸作用 B．a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等 C．该植物一昼夜内在b点时有机物总量最多 D．12时附近，光合作用强度有所下降 4. 如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的两点，当阀门关闭时，它们的压强分别是pa、pb。打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水流向右运动，在经过a点和b点时的体积分别为Va、Vb，则（　　） A．pa＝pb Va＜Vb B．pa＝pb Va＞Vb C．pa＞pb Va＞Vb D．pa＜pb Va＜Vb 5. 小观利用如图装置研究二氧化碳的性质。注射器内装有足量稀盐酸，浓硫酸用于干燥CO2硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是（　　） A．若把稀盐酸换成稀硫酸则反应快速停止，可能会影响实验结论 B．若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结论 C．通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性 D．通过①④或②③现象的比较，均能得出二氧化碳密度大于空气 6. 向两张平行的纸中间吹气，出现如图所示的现象。下列关于此现象解释合理的是（　　） A．两侧气体流速大，压强小 B．两侧气体流速小，压强小 C．中间气体流速大，压强小 D．中间气体流速大，压强大 7. 22．如图是医院为病人输液部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通，则在输液过程中（瓶A中尚有液体），下列说法正确的是（　　） ①瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大 ②瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变 ③在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变 ④滴壶B中的气体压强随A中液面下降而减小 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 8. 下图是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　） ①对流层——气温随高度增加而降低 ②对流层——与人类生活关系最密切 ③图中B层——航天飞船活动的主要空间 ④图中B层——集中了大气中四分之三大气质量和全部水汽 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 9. 我国大部分地区属于季风气候，季风对我国气候的影响很大，下面是上海、乌鲁木齐两地的气温和降水分布图。对此，下列所作的分析，错误的是（图中的曲线表示温度，柱表示降水）（　　） A．冬季我国盛行西北季风，气温低，降水多 B．夏季我国盛行东南季风，气温高，降水多 C．东南季风不能到达的我国西部地区，一般降水稀少，为干旱和半干旱地区 D．东部地区的气温年较差较小，西部地区的年较差较大 10. 对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层，人类就生活在对流层的底部，承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是（　　） A．如果把手掌摊开，大气对手掌上表面的压力大约有1800N B．对流层中大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大 C．对流层的对流运动明显，主要的天气现象都出现在这一层中 D．大气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响 11. 26．如图所示，跑车尾部安装有气流偏导器，它的底部是弧形，这相当于倒置的飞机机翼。跑车行驶时，下列说法正确的是（　　） A．流过气流偏导器上方的气流速度大于下方气流速度，偏导器上方压强大 B．流过气流偏导器上方的气流速度大于下方气流速度，偏导器上方压强小 C．流过气流偏导器上方的气流速度小于下方气流速度，偏导器上方压强小 D．流过气流偏导器上方的气流速度小于下方气流速度，偏导器上方压强大 12. 由我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在机场成功完成12吨投吸水试验。 （1）经查资料，飞机的机翼是由一组组翼形组成，机翼结构如图甲所示。请问机翼这种设计结构能产生升力的原因： 。 （2）小瑞思考：飞机升力与迎角（α）大小有什么关系？在老师的帮助下，小瑞利用电风扇、升力测力计、飞机模型进行了如图乙所示的实验。 ①调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0° ②保持风速不变，改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①并计算升力平均值。 ③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图。 Ⅰ、本实验得出的结论： 。 （3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以600千米/时做水平匀速直线飞行的迎角为α1，而以900千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为α2（α1，α2均小于15°），请比较α1、α2的大小关系： 。 （4）若要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”，应该如何实验？ 。 13. 学校科学实验小组同学为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S＝5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题： （1）活塞下压过程中，缸内气体的质量 。（选填“变小”“变大”或“不变”）； （2）当缸内气柱长度h＝5厘米时，缸内气体对活塞产生的压力为 牛； （3）根据图乙可得出的实验结论是： 。 14. 如图1是测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定），试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图2所示。 （1）当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为 毫升。 （2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升，其可能的原因 。 （3）理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响，获得的实验数据如下表所示，回答问题： 温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收的二氧化碳量（mg/h） 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5 黑暗中释放的二氧化碳量（mg/h） 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5 若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为 。 15. 离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气，塑料袋会鼓起（如图甲），小煦认为塑料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想，他用瘪塑料袋做了如下实验： ①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个，分别标为A1、A2，B1、B2和C1、C2。 ②微微张开塑料袋A1的袋口，将袋口紧贴嘴（如图乙），将口中的气体一次性吹入袋中，直至人不能吹气时迅速扎紧袋口，塑料袋呈筒状（如图丙），过程中保证不漏气。用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。 ③微微张开塑料袋A2的袋口，将袋口距嘴10厘米，向袋内快速吹一口气，然后迅速扎紧袋口，用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。 ④换用塑料袋B1、B2和C1、C2，重复步骤②和③。获得结果如表所示。 吹气方式 实验组别 第1组 第2组 第3组 嘴贴袋口吹气 A1中充满气体 B1中气体体积约占容积的 C1中气体体积约占容积的 嘴距袋口10厘米吹气 A2中充满气体 B2中充满气体 C2中充满气体 （1）实验中。塑料袋C1中的气体并未充满，于是小煦将袋中的气体挤压到底端，用刻度尺测出鼓起部分的长度为30cm，那么由此可以估算袋中气体体积约占C1容积的 。 （2）根据实验结果，可以否定小煦猜想的实验组别是 。 （3）说明“嘴距袋口10厘米吹气，能使塑料袋充满气体”的原因： 。 16. 化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3。 【查阅资料】 ①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。 ②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。 ③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。 ④向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀。 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去） （1）实验记录 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 A中产生大量气泡 E中出现浑浊 E中反应的化学方程式为 ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 反应产物一定有 和 ③ 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反应产物还有 （2）实验反思 ①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的是 。 ②若无装置C，对实验有影响的物质是 。 ③检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中， 。 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 A中产生大量气泡 E中出现浑浊 E中反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 反应产物一定有 C和 CO ③ 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反应产物还有 Na2CO3 17. 如图为玉米和大豆在同一农田的间作示意图，这种方式能充分利用光能。如表为两种植物在不同光照强度下的氧气释放速率，请回答： 光照强度μmol光子/（m2•s 0 50 100 250 500 600 氧气释放速率μmolO2/（m2•s） 玉米 ﹣16 ﹣1 5 15 30 30 大豆 ﹣4 3 5 12 12 10 （1）植物光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，对维持生物圈的 平衡起作用。 （2）当光照强度为100μmol光子/（m2•s）时，玉米的氧气产生量 大豆的氧气产生量。（填“大于”“小于”或“等于”） （3）据表可知，更适宜生活在阳光充足处的植物是 。 （4）结合图表信息，从光合作用的角度分析，玉米和大豆间作的优点有 。 【链接中考】 18. 将月季进行暗处理后，选某些叶片部分遮光（如图），光照一段时间。再取下这些叶片进行脱色、漂洗，滴加碘液、冲洗后，观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要（　　） A．光和二氧化碳 B．光和叶绿体 C．叶绿体 D．光 1/2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 大气与气候变化 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1天气与气候 1 题型2大气压强 5 题型3大气中的二氧化碳 10 题型4大气圈中氧、碳的循环 15 题型5大气与气候的演变 21 【能力培优练】 26 【链接中考】 42 【重难题型讲解】 题型1天气与气候 1. 大气的作用及温度 (1)大气主要集中在距离地表 1000km 左右的圈层内, 它对地球有 保护 作用。 (2)大气的温度呈 分布,变化范围约在-84~2500℃之间。 2. 大气的分层 根据大气的温度 、密度和运动状况，可以将地球大气层自下而上依次划分为对流层、 平流层和高层大气: (1)对流层:①对流运动剧烈；②两极薄，赤道厚；③集中了地球约75%的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质； ④气温随高度的上升而降低。 (2)平流层 :①臭氧集中在此层；②气流平稳，以水平 运动为主，适合飞机的空中飞行；③气温随高度的上升而 升高 。 3. 大气层的意义 (1)大气层是地球上存在生命的条件之一。 (2)大气层的存在使各种复杂的天气变化得以发生，也使得地球表面的昼夜温度差比较小。 (3)大气层阻挡了很大一部分可能对地球生物造成危害的 紫外线 辐射和小天体的撞击。 4. 对流运动的规律 在近地面，冷空气 下降 ，热空气上升，从而形成了空气的 对流 。显著的对流运动和充足的水汽是形成对流层天气现象的重要原因。 5. 天气 (1)含义: 短时间 内近地面的气温、 降水 、气压等要素的综合状况称为天气。 (2)要素:天气由许多要素组成，其中主要的是 气温 、气压、风、湿度和 降水 。 6. 气温 (1)含义:大气的温度称为 气温 。它是构成天气的基本要素。 (2)气温的测量:测量的工具为气温计，单位是摄氏度 (°C)。 (3)最高气温与最低气温:一天当中，一般气温的最高值出现在 14时左右 ，气温的最低值出现在 日出前后 。 (4)气温与生物关系密切，对人类生活和生产的影响也很大，人体最感舒适的气温约为 。 7. 降水 (1)水珠和冰晶随着温度的降低和水汽的增多逐渐增大，最终形成 雨滴 、 雪 或冰雹降落到地表，形成降水。 (2)降水形成的条件: ①空气中含有足够的 水汽 和 凝结核 ； ②空气温度下降到水汽能够 凝结 出来的程度。 (3)降水形成的机理:空气上升、冷却降温 、水汽凝结、水滴增大、降水形成。 (4)降水量:表示一定时间内降落到地面的水层深度，用 毫米 来计量。气象观测中，常用 雨量器 收集雨水。 8.气候:某一地区长时间内的天气特征，包括天气的平均状况和极端状况。 9. 依据各地 气温 和降水量两个因素，全球划分下列气候类型:热带雨林气候、热带草原气候、热带沙漠气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原山地气候等类型。 10. 我国东部的季风气候 (1)我国的大兴安岭—阴山—贺兰山—冈底斯山一线以东、以南地区是季风气候区，分布有 热带季风 气候、亚热带季风气候和 温带季风 气候。 (2)我国东部季风区夏季气温 高 ，降水 丰富 。 农业生产非常有利。 2. 我国西部的干旱气候 (1)特点:全年降水量 少 ，降水集中在 夏季 ，降水变化大; 冬季寒冷, 夏季炎热, 气温日较差、年较差 大 ， 但日照充沛。 (2)成因:西北地区深居内陆，海洋水汽难以到达，气候受大陆的影响很大。 (3)干旱气候的影响:一方面气温日较差大，光照时间长，对农业生产非常有利，可以促进农作物养分的贮存；另一方面由于西部地区干旱少雨，大大限制了农作物的种植种类，适宜种植耐旱的农作物。 【典例1】我国著名的气象学家竺可桢是上虞东关镇人，他根据考古发现和古代文字记载，绘制了如图所示的中国近5000年的气温变化曲线。根据图像分析，不正确的是（　　） A．中国在物候时期出现了多次气温波动，冷暖相互交替 B．在寒冷期（方志时期），我国的太湖和鄱阳湖曾经多次封冻 C．中国近现代（仪器观测时期）的平均气温呈现波动上升趋势 D．中国近5000年来的气温平均值呈现出周期性变化规律 【解答】解：从图中可以明显看出中国在物候时期气温有多次波动，冷暖是相互交替的，A正确；在寒冷期（方志时期），我国的太湖和鄱阳湖曾经多次封冻，因为该时期气温平均值在0℃以下，B正确；中国近现代（仪器观测时期）的平均气温呈现波动上升趋势，与图中所示相符，C正确；从近5000年的气温变化曲线可看出，气温平均值并未呈现一定的周期性变化规律，D错误。 故选：D。 跟踪训练1如图为大气的温度、密度随高度变化的示意图，下列说法正确的是（　　） A．高度越高，大气的温度越高 B．高度越高，大气的密度越大 C．大气的密度越小温度越高 D．对流层的气温下面高、上面低 【解答】解：对流层高度越高，气温越低；高度越高，大气的密度越小；大气的密度越小温度不一定越高，如中间层大气的密度越小温度越低；对流层的温度直接来自于地面辐射，所以海拔越高，气温越低，即对流层的气温下面高、上面低。 故选：D。 跟踪训练22023年10月26日凌晨，“神舟十七号”载人飞船成功升空。甲是飞船升高过程中大气温度的垂直分布图，乙是小雅做的趣味实验。读图回答下列问题。 （1）③层的气温随高度的上升而 。 （2）强烈的对流运动发生在 （填序号）层。 （3）小雅利用对流现象做了如图乙所示的趣味实验。她将两杯颜色不同、温度不同的液体上下放置，中间放一块玻璃板。拿去玻璃板后，两种液体会快速扩散的是 （填“A”或“B”）。 【解答】解：（1）地球大气层自下向上依次为对流层、平流层、高层大气。③层为高层大气，高层大气气温随高度上升而降低。 （2）①层是对流层，该层大气的热量主要来自地面辐射，上部冷下部热，空气对流运动显著，云、雨、雾、雪等天气现象都发生在这一层。所以强烈的对流运动发生在①层。 （3）热空气密度小会上升，冷空气密度大会下沉。在液体中同样如此，温度高的液体密度小，温度低的液体密度大。B图中是热水在下、冷水在上，拿去玻璃板后，热水会上升，冷水会下沉，会快速形成对流，从而使两种液体快速扩散；A图中热水在上、冷水在下，不易形成对流，扩散较慢。 故选：“B”。 题型2大气压强 一、大气压的存在 1. 大气压强的含义:大气向各个方向对处于其中的物体产生的压强就是 大气压强 (简称大气压)。 2. 大气压强产生的原因: (1)大气有 重力 ——产生压强的根本原因。 (2)大气会 流动 ——因此，各个方向都有压强。 3. 大气压强的方向:向各个方向。 4. 生活中证明大气压存在的实例 塑料吸盘 塑料吸盘在大气压的作用下能贴在光滑的墙壁上。如果在塑料吸盘上戳个小孔，空气通过小孔进入塑料吸盘和光滑的墙壁之间，吸盘便不能贴在光滑墙壁上。 悬空杯子里的水 杯子里装满水，用硬纸片盖住杯口，将杯子倒置，杯中的水不会流出来。 塑料瓶变形 在刚盛过热水的密闭空塑料瓶上浇上冷水， 塑料瓶被大气压扁了 瓶子吞鸡蛋 点燃浸过酒精的棉花，放入瓶中，然后用剥了皮的熟鸡蛋堵住瓶口，鸡蛋被大气慢慢压进瓶内 5. 首先用实验的方法证明大气压存在的实验是 马德堡半球实验 ，该实验不仅证明了大气压的存在，而且还证明了大气压的数值很大。 二、大气压的大小 1. 测量工具:金属盒气压计、水银气压计。 2. 大气压的单位:帕(Pa)。 3. 标准大气压值:在标准大气条件下海平面的气压，1644 年由物理学家托里拆利提出。 1标准大气压 水柱。 4. 大气压与空气密度的关系:离地面越高，空气越稀薄，空气密度越小，大气压也随之 减小 。 5. 自制气压计:取一个瓶子，装入适量带色的水，再取一根两端开口的细玻璃管, 在它上面画上刻度, 使玻璃 玻璃管管穿过橡胶塞插入水中。从管的上端吹入少量气体，橡胶塞使瓶内气体压强大于大气压，水沿玻璃管上升到瓶口以上。 根据玻璃管内水柱的高低, 就可以知道外部大气压强的大小。 三、大气压对天气的影响 1. 大气压的特点: (1)大气压随高度的升高而 减小 。 (2)同一高度的不同区域，大气压的数值不一定相同。 (3)同一地点的不同时间，大气压也会不同。 2. 高压区:相同高度上气压较高的区域。空气从 上 向 下 流动，天气 晴朗 ，空气干燥。 低压区:相同高度上气压较低的区域。空气从 下 向 上 流动，天空 多云 ，常形成阴雨天气。 3. 晴天气压比阴天 高 ，冬天气压比夏天 高 。 四、大气压对液体沸点的影响 1. 液体的沸点与气压的大小有关。当气压增大时，液体的沸点 升高 ；当气压减小时，液体的沸点 降低 。日常应用举例: 高压锅 。 2. 沸点与气压关系的实验 (1)实验现象:如右图所示，将水加热至沸腾后停止加热，沸腾停止，若将烧瓶内部的空气抽出，停止沸腾的水又重新沸腾起来。 (2)现象分析:抽出空气，瓶内的气压降低， 停止沸腾的水还能重新沸腾起来，说明瓶内水的沸点降低了。 (3)实验结论:液体的沸点与液体表面上方的气压有关，气压降低沸点降低，气压升高沸点升高。 (4)生活事例:高原上水的沸点低，会出现煮鸡蛋煮不熟的现象； 在高山上需要用高压锅来做饭。 五、大气压对人体的影响 1. 人的情绪心情受气压影响:晴朗天气感到心情舒畅，阴雨天气感到疲倦和心情烦躁。 2. 人体对气压的变化有一个逐步适应的过程。 3. 人体内也有压强。当人体内外的压强失去平衡后,会对人体产生不良的影响。 4. 拔火罐疗法的原理: 正常情况下，人皮肤内外侧受到的压强是 相等 的。当用带橡皮球的玻璃罐吸皮肤时，一部分气体被排出后玻璃罐内部的压强会 减小 ，血液就会因体内的压强 较大 而聚集到玻璃罐吸附处，从而使皮肤出现红斑。中医的拔罐疗法就应用了这一原理。如果外界压强更低一些，血液就会被压出皮肤。 六、生活用品与大气压 真空压缩保存袋、负压救护车、吸尘器、离心式水泵等都是利用大气压工作的。 七、流体压强与流速的关系 1. 在流动的气体中，气体流速越大，压强 越小 ; 气体流速越小，压强 越大 。 2. 与气体一样，液体的压强也会随流速的增大(减小)而 减小 (增大)。 3. 气体流速与压强关系的实例: 事例 图解 分析 气流喷壶 水平出水管中的空气流速大, 导致竖直细管最上端管口处压强减小，水在大气压的作用下上升并进入水平出水管，随气流喷出 站台安全线 列车进站时,带动附近的空气流速加快，在列车周围形成低压区，如果人离列车太近，就会被外侧较大的气压“推向” 列车 风沿墙面吹过时窗帘飘向窗外 风刮过时，室外空气流速加快，压强减小，而室内空气流速很慢，压强较大，窗帘在室内、外压力差的作用下被“推向”窗外 4. 飞机的升力 飞机前进时, 机翼与周围的空气发生相对运动, 相当于气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上、下两部分, 由于机翼横截面的形状上、下不对称，在相同时间内，机翼上方气流 通过的路程较长，因而速度较大，对机翼上表面的压强较小；下方气流通过的路程较短，速度较小，对机翼下表面的压强较大。 机翼上表面受到的压强对机翼产生的压力 ，机翼下表面受到的压强对机翼产生的压力 ，因为机翼上、下表面存在压强差， 这样就产生了向上的压力差，即飞机的升力 。 【典例2】小虎同学利用注射器（容积为V）、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。 （1）实验过程中注射器筒内漏进了少量空气，则测得的大气压值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 （2）如图所示，水平向右慢慢拉动注射器筒，当注射器的活塞开始滑动时，记下弹簧测力计的示数F，用刻度尺测出注射器的全部刻度的长L，则大气压的值可表示为p＝ 。（请用字母表示） （3）实验室有甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2若弹簧测力计量程为10N，实验时应选用 （选填“甲”或“乙”）注射器。 【解答】解：（1）注射器筒内漏进了少量空气后，注射器内会有气压，这部分气压会抵消掉一部分大气对活塞的压力，从而使测力计的示数偏小； （2）当注射器中的活塞开始滑动时，弹簧测力计的拉力与大气的压力刚好平衡，因此需要记录此时的示数；注射器是一个圆柱体形状，因此，应量出其刻度部分的长度，再读出容积V，得出活塞的面积S将测量结果代入压强公式得：P； （3）因甲、乙两个注射器，活塞的横截面积分别为0.5cm2和2cm2，当大气压约为105Pa，当面积为2cm2，即0.0002m2时，由P可得，F＝PS＝105Pa×0.0002m2＝20N，因为已知弹簧测力计量程为10N，超过了测力计的量程，所以实验时应选用甲注射器。 跟踪训练1某兴趣小组利用带拉环的吸盘、光滑的玻璃板、刻度尺、弹簧测力计来测量大气压强的大小，实验装置如图甲所示，实验步骤如下： ①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面的面积为S。 ②将吸盘沾水湿润后，压在玻璃板上。 ③用弹簧测力计竖直向上拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时示数为F。 ④根据算出大气压强p的值。 （1）步骤②中将吸盘沾水湿润的目的是 。 （2）考虑到弹簧测力计的量程有限，吸盘的直径应选 （选填“大”或“小”）些。 （3）由于拉动吸盘时，吸盘会发生形变，使吸盘直径变小。测出的大气压值会 （选填“偏大”、“偏小”或“不影响”）。 （4）小组同学通过讨论，最后改用图乙的方法进行实验，这样改进的优点是 。 【解答】解：（1）将吸盘沾水的目的是密封吸盘与墙壁间缝隙，防止外界大气进入吸盘； （2）考虑到弹簧测力计的量程有限，吸盘的直径应选较小的，使得受力面积较小，需要拉力较小； （3）吸盘受气压面积减小，则所需拉力变小，根据p知测得的结果的偏小； （4）竖直向上拉动时，拉力F等于大气压力假设吸盘的重力，而水平拉动时，避免吸盘重力对实验的影响。 跟踪训练2小嘉同学探究“一定质量的气体，在温度不变时，其压强跟体积的关系”，实验装置如图甲所示（固定的铁架台未画出）。 步骤一：用一支容量为2.5mL的针筒，先将轻质活塞（活塞质量不计）的下底面拉到刚好对准2.5mL的刻度线，用橡皮泥封住针口，此时活塞静止。 步骤二：在活塞上加砝码，当活塞再次静止时，记录下活塞上砝码质量，重复五次实验（实验过程中温度保持20℃不变，不计活塞和筒壁之间的摩擦）。 步骤三：将测得数据绘成图像，如图乙所示。 （1）实验中是通过 来反映封闭气体的压强大小； A．托盘和砝码的质量 B．活塞位置 （2）已知此时外界大气压为1.01×105Pa，针筒上全部刻度总长度为5cm，如图甲装置针筒内气体压强是 Pa； （3）根据图像乙可得到实验结论：一定质量的气体，在温度不变时， ； （4）小嘉同学还想研究“一定质量的气体，在体积不变时，其压强与温度的关系”，改进方案为：通过水浴加热方式使密闭气体温度升高，用压强传感器和温度传感器测量压强和温度。下列四个装置中最合理的是 。 A．B．C．D． 【解答】解：（1）实验中通过活塞上砝码的质量来反映封闭气体的压强大小，故A符合题意。 （2）活塞的面积为； 托盘和砝码的重力为G＝mg＝0.125kg×10N/kg＝1.25N 托盘和砝码作用在活塞上的压强为； 外界大气压为1.01×105Pa，针筒内气体压强是； （3）由图像乙可知，托盘和砝码的质量与气体体积成反比，所以可得结论：一定质量的气体，在温度不变时，体积越大，压强越小。 （4）“研究一定质量气体在体积不变时，其压强与温度的关系”的实验中，根据控制变量法可知，要保证气体的体积不变，所以密封的试管应全部在水中，温度传感器测试管中气体的温度，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 题型3大气中的二氧化碳 一、二氧化碳的性质 1. 二氧化碳的物理性质 (1)无色、无味的气体，密度 比空气大 ， 能 溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳(俗名干冰)。 (2)探究二氧化碳的物理性质 倾倒 的溶解性实验 现象 下层蜡烛 先 熄灭，上层蜡烛 后 熄灭 现象 塑料瓶 变瘪 结论 物理性质:的密度比空气 大。化学性质: 不能燃烧也不支持燃烧。 分析 部分 溶于水中，瓶内压强 减小 ，大气压强使塑料瓶 变瘪 。 应用:因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，要做 灯火 实验。 2. 二氧化碳的化学性质 (1)证明二氧化碳与水反应(资料:紫色石蕊试液遇酸性溶液变红) 实验操作 现象 分析 结论 ①干燥的石蕊小花上喷水 石蕊小花不变红 水不能使石蕊变红 与水反应生成酸性物质, 使紫色石蕊试液变红,化学方程式为 ②把干燥的小花放进 气体中 石蕊小花不变红 二氧化碳不能使石蕊变红 ③把用水湿润的石蕊小花放入 气体 石蕊小花变红 二氧化碳与水反应生成酸性物质使石蕊变红 ④取出实验③石蕊小花用吹风机烘干 石蕊小花红色变为紫色 碳酸不稳定， 容易分解 化学方程式为 (2)证明二氧化碳与澄清石灰水反应 实验操作 实验现象 实验结论 澄清石灰水变浑浊 化学方程式:_____ 应用:可用于检验二氧化碳气体 二、二氧化碳的制取 1. 实验药品及原理 实验室常用石灰石(或大理石)和 稀盐酸 反应制取二氧化碳， 其反应原理是 ↑ 2. 实验装置及步骤 (1)实验装置如图所示: 深度理解:①长颈漏斗下端要插入 液面 以下， 防止生成的气体从长颈漏斗逸出；②反应装置中的导管要刚刚露出橡皮塞，以利于生成的气体排出， 易于收集气体；③二氧化碳的密度比空气大且可溶于水，应用 向上 排空气法收集，集气瓶中的导管要伸到靠近集气瓶的底部，使空气完全被排出，防止收集的气体不纯。 (2)实验步骤:①检查装置 气密性 ；②将块状大理石(或石灰石)装入锥形瓶；③塞紧双孔橡皮塞；④由长颈漏斗加入稀盐酸； ⑤收集气体。 3. 二氧化碳的验满与检验 (1)验满方法:将燃着的木条放在 集气瓶口 ，如果木条熄灭，则证明二氧化碳已收集满。 (2)检验方法:向集气瓶中注入少量、澄清石灰水 ，若石灰水变浑浊, 则证明气体为二氧化碳。 三、二氧化碳的应用 CO2的用途 依据的性质或原理 干冰(固体 ①作 制冷剂 ，用于食品冷藏保鲜和运输、医疗上血液制品和疫苗的存储和运输 干冰 升华吸热 (物理变化) ②用于 人工增雨 干冰升华吸热，空气中水蒸迅速冷凝成水滴，形成降雨。 二氧化碳气体 ①灭火 一般不能 燃烧 ，不支持燃烧 ; 密度比空气大 ②CO2是光合作用的原料，做气体肥料 能促进植物光合作用, 可提高农作物产量 ③制汽水饮料(碳酸饮料) CO2 能溶于水；且与水反应生成碳酸 ④做化工产品的原料，制纯碱、尿素等 能与多种物质反应 【典例3】某学习小组设计如下实验验证CO2的性质。用3个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验。如图甲所示，同时迅速将注射器内液体（水、澄清石灰水、40%氢氧化钠溶液）全部注入各自烧瓶中；一段时间后，同时振荡三个烧瓶。得到如图乙所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线图。回答下列问题： （1）曲线2对应发生反应的化学方程式 。 （2）根据图乙所示可得出的结论是 （填序号）。 A.二氧化碳能与水发生反应 B.二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应 C.40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合用于吸收二氧化碳 【解答】解：（1）二氧化碳在水中溶解度不大，且与水反应生成碳酸容易达到饱和，所以曲线1为水与二氧化碳的压强变化，澄清石灰水溶解氢氧化钙量较少，二氧化碳与氢氧化钙反应形成压强比水略大，所以曲线2为澄清石灰水与二氧化碳的压强变化，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，消耗二氧化碳最多，所以压强下降最大，曲线3代表二氧化碳与氢氧化钠，所以曲线2发生反应为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，书写化学方程式注意配平及沉淀符号，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O； （2）A、曲线1压强下降，只能说明二氧化碳减少，二氧化碳能溶于水，也会操作压强减小，因此无法得出结论，二氧化碳能与水反应，故A错误； B、曲线3与曲线1对比说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，故B正确； C、曲线3与曲线2对比，说明氢氧化钠吸收二氧化碳更多，因此40%氢氧化钠溶液比澄清石灰水更适合吸收二氧化碳，故C正确； 故选：BC。 故答案为：（1）Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O； （2）BC。 跟踪训练1化学是一门以实验为基础的自然科学，请结合下图回答问题。 （1）仪器名称：② 。 （2）实验室制二氧化碳，若用装置B，则分液漏斗的作用是 。 （3）实验室选用装置C制取CO2，加入稀盐酸的量不宜太多。若实验时，液面处于m处（此时稀盐酸有剩余），则关闭弹簧夹导致的后果是 。 （4）用F装置可以实验检验氧化钙与水作用的热效应，烧杯中导管口有气泡产生，是因为 。 【解答】解：（1）②是分液漏斗； （2）实验室制二氧化碳，若用装置B作发生装置，可通过分液漏斗控制液体的滴加速率，从而控制反应的速率； （3）关闭弹簧夹时反应生成的气体会聚集在试管内，试管内压强变大会将液体压入长颈漏斗内，若液体量过多（液面处于m处）液体会从长颈漏斗口溢出； （4）试管内氧化钙会与水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；烧杯中导管口有气泡产生，说明F装置内气体受热膨胀逸出，故氧化钙与水的反应释放热量。 跟踪训练2化学小组同学设计了探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的方案，实验步骤如下： （1）如甲图所示装置的气密性良好，三瓶250mL的烧瓶内收集满CO2气体，三个注射器内各装有90mL的液体（分别是水、40%的氢氧化钠溶液、饱和澄清石灰水）。连接好装置和压强传感器。 （2）三位同学同时迅速将注射器内90mL的液体注入各自烧瓶中，关闭活塞。 （3）一段时间后，同时振荡烧瓶。观察传感器定量实时地传回烧瓶内气压变化形成的图象情况如乙图所示。 试回答下列问题： （1）曲线1对应反应的化学方程式为 ；曲线1与曲线2差异较大的原因是 。 （2）导致曲线1中CD段气压急速减小的操作是 。不改变装置和药品的情况下，进一步降低E点的方法是 。 （3）对比曲线1、2、3，不能得出的结论是 （填序号）。 ①CO2能与水发生反应②CO2能与NaOH溶液发生反应 ③检验CO2用饱和澄清石灰水较合适④吸收CO2用NaOH溶液较合适 【解答】解：（1）曲线3压强变化最大，则曲线3是二氧化碳与水的图象，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；曲线2是氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水；曲线1与曲线2差异较大的原因是氢氧化钙微溶于水，能吸收较多的二氧化碳； 故填：H2O+CO2═H2CO3；氢氧化钙微溶于水，能吸收较多的二氧化碳。 （2）振荡烧瓶会加快二氧化碳的溶解；使烧瓶内物质冷却，温度降低压强也会减小； 故填：振荡烧瓶；使烧瓶内物质冷却。 （3）二氧化碳能溶于水，所以通过以上实验不能得出二氧化碳与水反应，需要做一个对照实验即可，所以不能得出①结论；加入氢氧化钠后二氧化碳急速减少，压强减小的很明显，说明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应，故能得出②的结论；由于饱和的澄清石灰水吸收二氧化碳很少，不能用来检验二氧化碳，用石灰水的不饱和溶液较好，故不能得出③的结论；由于氢氧化钠溶液吸收二氧化碳比较多，所以吸收CO2用NaOH溶液较合适，故能得出④的结论。故选：①③。 题型4大气圈中氧、碳的循环 一、植物的光合作用 1. 植物光合作用制造淀粉的实验探究 步骤 操作 目的 结论 暗处理 把银边天竺葵放到黑暗处一昼夜 将叶片内储存的淀粉耗尽 叶片的绿色见光部分产生了淀粉，叶片的白色部分和绿色不见光部分没有淀粉产生; 光和叶绿体是进行光合作用不可缺少的条件 遮光 在叶片绿色部分的相同位置从上下两面用铝箔纸遮盖严后进行光照 设置有光与无光的对照实验 脱叶绿素 将该叶片摘下，去掉铝箔纸， 放入酒精中水浴加热，脱色成黄白色 溶解 叶绿素 染色 清水漂洗叶片后用碘液染色 遇碘变蓝的部分证明有淀粉 冲洗 清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 深度理解: ① 把银边天竺葵放置一昼夜的目的不能理解成“消耗完叶片中原有的有机物”, 因为植物叶片中的有机物不仅有淀粉, 还有蛋白质、脂类等物质, 这些物质中只有淀粉遇碘会变蓝色, 干扰实验, 因此应理解为暗处理除去原有淀粉; 而基本上不能除去蛋白质、脂类等物质。②脱叶绿素时采用水浴加热是为了防止 酒精着火 ，同时也可避免温度过高。③ 碘能使淀粉变蓝色，碘液可以用来鉴定淀粉的存在。④光合作用发生在叶肉细胞的叶绿体中,叶绿体中的叶绿素能吸收太阳能。 2. 通过实验发现,光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即剧烈地燃烧，说明光合作用的另一产物是氧气。 3. 植物光合作用需要二氧化碳的实验探究 步骤 操作 目的 结论 暗处理 把一株天竺葵放到黑暗处一昼夜 将叶片内储存的淀粉耗尽 塑料袋内有氢氧化钠溶液的叶片没有产生淀粉，有水的叶片产生了淀粉;二氧化碳是光合作用的原料 防止植物吸入空气中的二氧化碳 在植物上选定两片叶子, 分别用透明塑料袋罩住并捆紧，一只塑料袋内装有 氢氧化钠 溶液，另一只塑料袋内装等量的水 设置有二氧化碳与无二氧化碳的对照实验 脱叶绿素 将两塑料袋内的两片叶子摘下，放入酒精中水浴加热，脱色成黄白色 溶解叶绿素 染色 清水漂洗叶片后用碘液染色 遇碘变蓝的部分证明有淀粉 冲洗 清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 4. 光合作用的概念 (1)概念:绿色植物通过叶绿体，利用 光能 ，把二氧化碳和 水 转化成储存着能量的 有机物 ，并释放氧气的过程叫光合作用。 (2)光合作用的过程(如图) 光合作用的反应式:_____二氧化碳+水有机物+氧气_____。叶绿体 (3)光合作用的实质 物质转化方面:简单的 无机物 (水、二氧化碳) 转化为复杂的 有机物 (如葡萄糖等)，并释放氧气。 能量转化方面: 光能 转化为化学能(储存在有机物里)。 (4)光合作用的意义 光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁荣和发展的根本保障。 5. 影响光合作用的环境因素 (1)光:在一定的光照强度内，光合作用随光照强度的增强而 增强 。 (2)温度:在一定的温度范围内, 光合作用随温度的升高而 增强 ；温度过高时，光合作用随温度的升高而减弱。一般情况下，当温度处于 时，光合作用较强。 (3)二氧化碳:一定范围内，光合作用随二氧化碳浓度的增大而 增大 。 (4)其他因素:水、无机盐等也能影响光合作用的强度。 二、动植物的呼吸作用 1. 呼吸作用 (1)概念: 细胞内的有机物与氧气反应, 最终生成二氧化碳和水或其他产物, 同时把有机物中的能量释放出来, 满足生命活动的需要, 这个过程称为呼吸作用。呼吸作用是一种细胞内 缓慢 进行的氧化反应。 (2)呼吸作用反应式: 有机物+氧气 二氧化碳 +水+能量 (3)实质:分解有机物，释放能量。 (4)条件: 活细胞 内。 (5)意义:为生命活动提供能量。呼吸作用一旦停止，生命活动就将结束。 2. 动植物的呼吸作用 (1)动物的呼吸作用 动物跟人一样，也要不断地从外界环境中摄取营养物质，这些营养物质在体内氧化获得生命活动所需要的能量。因此, 动物也要通过呼吸，吸入氧气，排出二氧化碳。 (2)植物的呼吸作用 植物也会呼吸。植物通过和空气之间的气体交换，得到氧气，排出二氧化碳。植物的呼吸和高等动物用呼吸器官的呼吸不同，植物吸收氧气和释放二氧化碳主要是通过气孔的 扩散 作用, 没有一呼一吸的过程。 3. 光合作用和呼吸作用的相互关系 植物的光合作用和呼吸作用是两个相反的过程, 两者相互依存, 维持着整个地球上的碳氧平衡。 光合作用和呼吸作用的比较 项目 光合作用 呼吸作用 表达式 二氧化碳+水 有机物+ 氧气 有机物+氧气 活细胞 二氧化碳+水+能量 场所 只在含 叶绿体 的细胞中进行 在所有 活细胞 中进行 条件 在光照下进行 有北、无光都能进行 原料 二氧化碳和水 有机物和氧气 产物 有机物和氧气 二氧化碳和水 气体交换 吸收二氧化碳，放出氧气 吸收氧气，放出二氧化碳 物质转化 无机物转化成有机物 有机物转化成无机物 能量转化 太阳能转化成化学能 将储存在生物体内的能量转化、释放和利用 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物, 释放能量 联系 光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供能量 三、自然界中的氧循环 1. 氧循环的含义 氧循环是指大自然中氧气的含量会随着生物的 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，这样周而复始地进行循环，使大气中氧气的含量保持相对恒定的过程。 2. 氧气的产生途径 植物的光合作用把水和二氧化碳转化为有机物, 并释放出氧气。 3. 氧气的消耗途径 (1)动、植物的呼吸作用:吸入氧气，产生二氧化碳。 (2)动、植物死亡后的残体被 微生物 分解，最后被氧气氧化成水和二氧化碳。 (3)矿物燃料(如煤、石油、天然气)等的 燃烧 ，消耗氧气， 放出二氧化碳。 (4)另外还有钢铁生锈、食物腐败等都要消耗氧气。 4. 自然界中的氧循环模型图 四、自然界中的碳循环 1. 碳循环的含义 大气中的二氧化碳通过植物 光合作用 被消耗，又随动植物的 呼吸作用 、有机物的燃烧以及生物腐烂分解等过程，源源不断地重新释放出来,结果使大气中被消耗的二氧化碳的量与重新释放出来的量大致相等。 2. 自然界中碳的形式 碳是构成生物的基本元素之一, 自然界中的碳以单质 (如金刚石、石墨等)或 化合物 (在空气中以二氧化碳，在生物体内以有机物)的形式存在。 3. 自然界中碳循环的主要途径 (1) 光合 作用一有机物 - 植物呼吸作用 (2) 光合作用 有机物 动物吸收 体内氧化 (3) ←微生物的分解 ←微生物的分解 ←燃烧←煤、石油、天然气 4. 影响碳循环的因素 现代工业发展迅速，人类大量燃烧煤和石油等燃料，排放过多的二氧化碳，增加大气中二氧化碳含量，从而破坏碳在自然界的平衡。 【典例4】在两种光照强度下，不同温度对某植物CO2吸收速率的影响如图。对此图理解错误的是（　　） A．在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是呼吸速率上升 B．在高光强下，M点左侧CO2吸收速率升高与光合酶活性增强相关 C．在图中两个CP点处，植物均不能进行光合作用 D．图中M点处光合速率与呼吸速率的差值最大 【解答】解：A、在低光强下，叶温升高会使呼吸速率上升，而低光强下光合速率提升幅度有限，导致CO2吸收速率下降，A正确； B、在高光强下，M点左侧温度升高，光合酶的活性增强，光合速率提升的幅度大于呼吸速率，因此CO2吸收速率升高，B正确； C、图中两个CP点处CO2吸收速率为0，代表净光合速率为0，即实际光合速率等于呼吸速率，植物仍在进行光合作用，并非不能进行光合作用，C错误； D、图中M点的CO2吸收速率最大，也就意味着光合速率与呼吸速率的差值最大，D正确。 故选：C。 跟踪训练1植物的新陈代谢要受到外界环境（如光、水分）的影响.如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2•小时））。 （1）如图所示能代表细胞中发生的情况与曲线AB段相符的是 。 （2）在光照强度为n3的情况下光照5小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克。 （3）B点表示的含义是 。 （4）写出光合作用的文字表达式 。 【解答】解：（1）曲线AB段，植物吸收二氧化碳的速度为负值，说明此时植物呼吸作用强度大于光合作用强度，植物在消耗氧气，释放二氧化碳。 A、此图二氧化碳外排，呼吸作用速率大于光合作用速率，符合题意； B、此图所有二氧化碳外排，光合作用速率为0，不符合题意； C、此图表示二氧化碳供应光合作用，与外界没有二氧化碳的交换，光合作用速率等于呼吸作用速率，不符合题意。 D、图中叶绿体不仅要吸收线粒体产生的二氧化碳，还需要从外界吸取，表示光合作用速率大于呼吸作用速率，不符合题意。 故选：A。 （2）因曲线表示的是净光合量，则该植物通过光合作用吸收的二氧化碳为吸收加上抵消呼吸那部分的消耗，即光合作用的吸收速度为10﹣（﹣5）＝15毫克/（平方分米•小时），再由株叶面积为10平方分米、光照5小时，则光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/（平方分米•小时）×10平方分米×5小时＝750毫克。 （3）由图可知在n1时，二氧化碳的吸收速率为0，即在B点植物的光合作用与呼吸作用的速率正好相等，达到动态平衡；B点表示的含义是B点植物的光合作用与呼吸作用的速率正好相等，达到动态平衡。 （4）光合作用过程中绿色植物利用光能，通过叶绿体将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物（主要是淀粉等糖类），同时释放出氧气，反应文字表达式：二氧化碳+水 有机物（贮存能量）+氧气。 跟踪训练2图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时，单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图，请分析回答： （1）光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量O，叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位，此时叶肉细胞只进行 作用，相当于乙图中的 点。 （2）光照强度为b时，叶绿体释放了3单位的氧气，可用于呼吸作用；叶肉细胞释放3单位的二氧化碳到外界，说明此时光合作用 呼吸作用。（填“＞”“＜”或“＝”） （3）光照强度为c时，相当于图乙中的 点，请说出判断依据： 。 【解答】解：（1）由图甲可知，光照强度为a时，叶绿体的氧气释放量0，因此此时只进行呼吸作用，光照强度为0，对应图乙中的X点。 （2）叶绿体释放的氧气首先供应给叶肉细胞进行光合作用，剩余部分释放到空气中。光照强度为b时，二氧化碳的净释放量与光合作用产生的氧气量相等，此时呼吸作用是光合作用的2倍，叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度，所以光合作用＜呼吸作用强度。 （3）光照强度为c时，单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位，与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等，因此光合作用强度等于呼吸作用强度，二氧化碳吸收量为0。 题型5大气与气候的演变 一、温室气体 1. 大气温室效应的含义 地球上的有些气体, 如二氧化碳、甲烷 (化学式为 )等能像玻璃、塑料薄膜一样,让太阳光辐射的能量穿过大气层被地面吸收，同时防止地面辐射的能量逸散到宇宙空间中去，使地面的气温升高，产生类似温室的 温室效应 。 2. 温室效应加剧的原因 (1)矿物燃料(如煤、石油、天然气)的大量使用。 (2)乱砍滥伐而造成森林面积的不断减少。 3. 温室气体: CO2 等。 4. 减缓温室效应的措施 (1)减少化石燃料的使用。 (2)开发新能源，如太阳能、风能、核能等。 (3)大力植树造林，严禁乱砍滥伐，退耕还林还草等。 二、臭氧层 1. 臭氧层的形成 (1)臭氧:臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体，是氧分子在紫外线照射下分解为氧原子,氧原子再跟氧分子结合而形成的。 其形成过程可表示为 。 (2)臭氧层:距地面 10~50km 处的大气平流层里，集中了大约 90% 的臭氧，其中离地面 22~25km 处，臭氧浓度值达到最高，这一层大气称为 臭氧层 2. 臭氧层的作用 太阳光中的紫外线对人的皮肤、眼睛甚至免疫系统都会造成伤害； 会影响水生生物的生长;会破坏植物叶内的叶绿素,从而阻碍各种农作物和树木的光合作用。而臭氧层则能吸收大部分的紫外线,对生物有保护作用。 三、气候的长期演变 1. 气候变化的重要标志:气温变化。 2. 近百年来全球气温的变化:近百年来的仪器观测记录表明，近现代全球平均气温呈波动上升趋势。气候表现出波动变化的特点, 目前，全球气温正处于逐渐升高的过程中。 【典例5】去年杭州市出现了明显的暖冬，冬季平均气温比正常年份明显偏高，科学家认为这是大气中CO2含量的增加而引起的“温室效应”。 （1）如何防止温室效应的加剧，科学家提出多种方法。其中有人提出将CO2通过高压管道，通入深海海底储存，以减少CO2的排放，但也有一些人提出反对意见。下列反对意见中，你认为错误的是 。 A．将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放 B．几十万年以来。海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境 C．将CO2储存在海底，会严重影响陆上植物的光合作用 D．当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中 （2）在科学家的眼里二氧化碳是可以利用的重要资源，只要有合适的条件，可以像发生光合作用那样将二氧化碳转变为所需要的产物。我国科学家陈乾旺等研究成果表明： ①在440℃和800个大气压条件下，二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠，合成的金刚石直径最大可达1.2毫米，完全可以满足工业用途。 ②理论上66克二氧化碳可以制得 克金刚石。 【解答】解：（1）A、将CO2收集和通入深海海底要消耗大量的能源，消耗能源也会加剧CO2的排放，故选项说法正确。 B、几十万年以来，海水的pH保持在8.2左右，大量CO2溶解在海水中，会使海水的酸性增大，破坏海洋的生态环境，故选项说法正确。 C、将CO2储存在海底，空气中二氧化碳比较恒定，不会影响陆上植物的光合作用，故选项说法错误。 D 当发生海底地震时，深海海底储存的CO2会被重新释放到大气中，还会加剧温室效应，故选项说法正确。 故答案为：C； （2）设可制得金刚石的质量为x。 3CO2+4Na2Na2CO3+C 132                             12 66g                             x x＝6g 故答案为：6。 跟踪训练1阅读下面科普短文。 在“碳达峰、碳中和”的大背景下，CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施，将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中，形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中，煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益，符合国家绿色发展理念。 典型煤层CO2封存过程如图1所示，主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后，由于煤对气体的吸附能力CO2＞CH4＞N2，CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附，再通过采出井抽出。 研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究，结果如图2所示。 然而，煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后，易引发地质体结构失稳，导致CO2泄漏，使土壤、水酸化，破坏周围的生态环境，对人类健康产生影响。 依据文章内容回答下列问题。 （1）CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。 （2）图1中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，这一过程中发生变化的是 。 （3）CO2使水酸化的原因是 （请用化学方程式表示）。 （4）判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。 ①煤层CO2封存成本较低，同时可实现煤层气高效采收。 ②CO2对环境的危害是形成酸雨。 （5）对比图2中的四条曲线，得出的结论是：在实验研究的压力范围内， 。 【解答】解：（1）CO2地质封存的途径主要有煤层封存、通过管道将CO2注入到油气田、咸水层。 （2）图1中，通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析，这一过程中分子间的间隙变小。 （3）CO2使水酸化的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：CO2+H2O＝H2CO3。 （4）①煤层CO2封存技术成本更低，同时可提高煤层气（主要含CH4）采出率，增加经济效益； ②CO2对环境的危害是导致温室效应。 （5）对比图2中的四条曲线，得出的结论是：在实验研究的压力范围内，不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同。 跟踪训练22022年在北京举办了第24届冬季奥林匹克运动会，如图甲是冬奥会标志性场馆“冰丝带”，届时该场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，进而可缓解的环境问题是 。为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取 措施。如图乙是小科验证该问题的实验装置，在阳光下一段时间后，可观察到水柱向 （填“左”或“右”）移动。 【解答】解：二氧化碳增多会形成温室效应，故场馆将利用无处不在的“空气能”为3000m2场馆供暖，从而实现每年减排二氧化碳160t，会减缓温室效应；为了缓解此种环境问题我们平时也可以采取植树造林或少使用煤等矿石燃料措施，实验时在阳光下进行，由于二氧化碳增多会产生温室效应，故盛有二氧化碳的装置内温度升高明显，压强大于盛有空气的装置，会出现水柱左移的现象。 故答案为：温室效应；植树造林或少使用煤等矿石燃料；左。 【能力培优练】 1. 下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：A、二氧化碳使右面的蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳密度比空气大，且不助燃不可燃的化学性质，故A错误， B、瓶子变瘪，澄清石灰水变浑浊，验证的是二氧化碳的化学性质，故B错误， C、二氧化碳与水反应生成碳酸，使紫色石蕊变红，验证了二氧化碳的化学性质，故C错误， D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，故D正确。 故选：D。 2. 如图为某植物在适宜的条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析不正确的是（　　） A．若温度降低，A点上移 B．B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2 C．若CO2浓度升高，C点左移 D．在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg 【解答】解：A．由于该植物在适宜的自然条件下，因此温度是适宜的，而温度降低呼吸作用强度将降低，因此A点上移，故A选项说法正确。 B．B点时净光合作用速率为0，表示呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2，故B选项说法正确。 C．超过C点以后，CO2吸收速率不再增加，表示已经达到光饱和点，此时光照强度不再是限制因素，限制因素为CO2浓度，所以若CO2浓度升高，C点应向右移动，故C选项说法错误。 D．因为总光合量＝净光合量+呼吸量，因此在C点该植物每小时吸收的CO2量为36mg+8mg＝44mg，设生成葡萄糖的质量为x，则： 6CO2+6H2OC6H12O6+6O2 264 180 44mg x x＝30mg 所以该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30mg，故D选项说法正确。 故选：C。 3. 图中所示两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用、呼吸作用强度随时间变化的情况，据图分析不正确的是（　　） A．0时附近，植物仍在进行呼吸作用 B．a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等 C．该植物一昼夜内在b点时有机物总量最多 D．12时附近，光合作用强度有所下降 【解答】解：A、活细胞每时每刻都在进行呼吸作用，所以，0时植物仍会进行呼吸作用，A正确。 B、据图可知，a、c两点是光合作用强度和呼吸作用强度曲线的交点，说明这两点光合作用与呼吸作用的强度相等，B正确。 C、图中abc段的光合作用强度都是大于呼吸作用前度的，即光合作用合成的有机物多于呼吸作用消耗的有机物，故植物的有机物始终在积累，因此，c点有机物总量积累最多，C错误。 D、根据题图，12时附近，由于光照强度过强，植物为了避免体内水分的过度散失，叶片上的部分气孔会关闭，导致光合作用的原料（二氧化碳）供应不足，导致光合作用强度下降，D正确。 故选：C。 4. 如图所示，一圆形左粗右细的水库导管，a、b为粗管和细管中同一水平面上的两点，当阀门关闭时，它们的压强分别是pa、pb。打开阀门后（设水库水位基本保持不变），水管中有一气泡，随水流向右运动，在经过a点和b点时的体积分别为Va、Vb，则（　　） A．pa＝pb Va＜Vb B．pa＝pb Va＞Vb C．pa＞pb Va＞Vb D．pa＜pb Va＜Vb 【解答】解：（1）a、b两点到液面的距离相等，根据p＝ρgh可知，a、b两点受到水的压强相等，即pa＝pb； （2）由于圆形水管左粗右细，当水经过a、b两点时，a点的流速小，压强大，b点的流速大，压强小，所以气泡经过b点时的体积大于a点时体积，即Va＜Vb。 故选：A。 5. 小观利用如图装置研究二氧化碳的性质。注射器内装有足量稀盐酸，浓硫酸用于干燥CO2硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是（　　） A．若把稀盐酸换成稀硫酸则反应快速停止，可能会影响实验结论 B．若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结论 C．通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性 D．通过①④或②③现象的比较，均能得出二氧化碳密度大于空气 【解答】解：A.稀硫酸与大理石反应会生成微溶于水的硫酸钙，硫酸钙会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行，导致反应快速停止，这样就无法持续产生二氧化碳，可能会影响实验结论，故该选项分析合理。 B.碳酸钠与稀盐酸反应速度太快，会导致二氧化碳产生速率过快，不利于观察实验现象，可能会影响实验结论，故该选项分析合理。 C.①为湿润的石蕊棉球，②为干燥的石蕊棉球，二氧化碳能使湿润的石蕊棉球变红，干燥的不变红，说明二氧化碳与水反应生成了酸性物质；③④情况类似，所以通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性，故该选项分析合理。 D.①④均为湿润的石蕊棉球，①变红是因为二氧化碳与水反应生成酸性物质，④变红是因为二氧化碳与水反应生成酸性物质，无法通过①④现象比较得出二氧化碳密度大于空气；②③一个是干燥棉球，一个是湿润棉球，不能通过它们的现象比较得出二氧化碳密度大于空气，故该选项分析不合理。 故选：D。 6. 向两张平行的纸中间吹气，出现如图所示的现象。下列关于此现象解释合理的是（　　） A．两侧气体流速大，压强小 B．两侧气体流速小，压强小 C．中间气体流速大，压强小 D．中间气体流速大，压强大 【解答】解：向两纸中间用力吹气时，使两纸中间空气的流速变大，两纸中间空气的压强变小，纸外侧压强不变，所以纸片中间的压强小于纸片外侧压强，纸片向中间靠拢。 故选：C。 7. 22．如图是医院为病人输液部分装置，图中A为输液瓶，B为滴壶，C为进气管，与大气相通，则在输液过程中（瓶A中尚有液体），下列说法正确的是（　　） ①瓶A中上方气体的压强随液面的下降而增大 ②瓶A中液面下降，但A中上方气体的压强不变 ③在瓶中药液输完以前，滴壶B中的气体压强保持不变 ④滴壶B中的气体压强随A中液面下降而减小 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【解答】解：①②瓶A中上方气体的压强为外界大气压与瓶A中的液体产生的压强差，瓶A中的液体面下降，液体产生的压强就减小，所以瓶A中上方气体的压强会增大，故①正确，②错误； ③④进气管C处的压强为大气压强，不变化，从C到滴壶B之间的液柱高度不变，所以滴壶B中的气体压强在瓶中药液输完以前是不变的。故③正确，④错误； 综上所述，①③说法正确，故A符合题意。 故选：A。 8. 下图是大气温度垂直分布图，下列是关于大气各层及其相关作用之间的连线，其中正确的是（　　） ①对流层——气温随高度增加而降低 ②对流层——与人类生活关系最密切 ③图中B层——航天飞船活动的主要空间 ④图中B层——集中了大气中四分之三大气质量和全部水汽 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【解答】解：①对流层的特点是气温随高度增加而降低，①对。 ②对流层是大气层最低处，与人类生活关系最密切，②对。 ③图中B层是平流层，航天飞船活动的主要空间并不在平流层，③错。 ④图中B层是平流层，平流层并不是集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽，因为对流层才是集中了大气中四分之三的大气质量和全部水汽，④错。 故选：A。 9. 我国大部分地区属于季风气候，季风对我国气候的影响很大，下面是上海、乌鲁木齐两地的气温和降水分布图。对此，下列所作的分析，错误的是（图中的曲线表示温度，柱表示降水）（　　） A．冬季我国盛行西北季风，气温低，降水多 B．夏季我国盛行东南季风，气温高，降水多 C．东南季风不能到达的我国西部地区，一般降水稀少，为干旱和半干旱地区 D．东部地区的气温年较差较小，西部地区的年较差较大 【解答】解：冬季我国盛行西北季风，气温低，降水少，较为干旱；夏季我国盛行东南季风，气温高，降水多；东南季风不能到达我国西部地区，那里一般降水稀少，为干旱和半干旱区；东部地区的气温年较差较小，西部地区大陆性强，气温年较差较大。 故选：A。 10. 对流层是大气层中与人们生活生产最密切的一层，人类就生活在对流层的底部，承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是（　　） A．如果把手掌摊开，大气对手掌上表面的压力大约有1800N B．对流层中大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方，大气压也越大 C．对流层的对流运动明显，主要的天气现象都出现在这一层中 D．大气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响 【解答】A.通常情况下，大气压强是1.0×105Pa，一只手掌的长18cm宽10cm，面积约为180cm2，即0.018m2，故一只手掌的上表面受到的大气压力是F＝pS＝1.0×105Pa×0.018m2＝1800N，不符合题意； B.对流层中大气压的大小与大气的密度有关，离地面越高的地方大气密度越小，大气压也越小，符合题意； C.对流层的对流运动明显，气压变化大，主要的天气现象都出现在这一层中，不符合题意； D.大气压的影响因素比较多，气压不仅随高度而发生变化，同时还受天气、季节等因素的影响，不符合题意。 故选：B。 11. 26．如图所示，跑车尾部安装有气流偏导器，它的底部是弧形，这相当于倒置的飞机机翼。跑车行驶时，下列说法正确的是（　　） A．流过气流偏导器上方的气流速度大于下方气流速度，偏导器上方压强大 B．流过气流偏导器上方的气流速度大于下方气流速度，偏导器上方压强小 C．流过气流偏导器上方的气流速度小于下方气流速度，偏导器上方压强小 D．流过气流偏导器上方的气流速度小于下方气流速度，偏导器上方压强大 【解答】解： 气流偏导器相当于倒置的飞机机翼，所以气流偏导器上表面平直，下表面凸起，所以当跑车高速行驶时，流过气流偏导器上方的空气速度较慢，压强较大；而流过下方的空气速度较快，压强较小。即流过气流偏导器上方的气流速度小于下方气流速度，偏导器上方压强大，这样气流偏导器受到一个向下的压力差，增大车轮抓地能力。 故选：D。 12. 由我国自主研制的“鲲龙”AG600M灭火机以全新消防涂装在机场成功完成12吨投吸水试验。 （1）经查资料，飞机的机翼是由一组组翼形组成，机翼结构如图甲所示。请问机翼这种设计结构能产生升力的原因： 。 （2）小瑞思考：飞机升力与迎角（α）大小有什么关系？在老师的帮助下，小瑞利用电风扇、升力测力计、飞机模型进行了如图乙所示的实验。 ①调节挡位使其风速最大，并使飞机模型的迎角为0° ②保持风速不变，改变迎角大小，使其分别为5°、10°、15°、20°，重复步骤①并计算升力平均值。 ③处理相关数据得到“升力与迎角的关系”如图。 Ⅰ、本实验得出的结论： 。 （3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以600千米/时做水平匀速直线飞行的迎角为α1，而以900千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为α2（α1，α2均小于15°），请比较α1、α2的大小关系： 。 （4）若要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”，应该如何实验？ 。 【解答】解：（1）经查资料，飞机的机翼是由一组组翼形组成，机翼结构如图4所示。请问机翼这种设计结构能产生升力的原因：在流体中，流速越大的位置压强越小； （2）本实验得出的结论：升力随着迎角的增大而增大，超过15°后，升力随迎角的增大而减小； （3）资料显示：本实验结论与实际相符，且飞机迎角一定时，飞行速度越大，升力也越大。若某飞机以600千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为α1，而以900千米/时做水平匀速直线飞行时的迎角为α2（α1，α2均小于15°）。说明高速度和小迎角与低速度大迎角可以获得相同的升力。请比较α1、α2的大小关系：α1＞α2； （4）若要进一步研究“飞机的升力与其飞行的速度关系”。利用现有器材，只要控制迎角不变，通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。 故答案为：（1）在流体中，流速越大的位置压强越小；（2）升力随着迎角的增大而增大，超过15°后，升力随迎角的增大而减小；（3）α1＞α2；（4）利用现有器材，只要控制迎角不变，通过调节风扇转速改变飞机模型的飞行速度即可获得结论。 13. 学校科学实验小组同学为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系，设计了一带有活塞（横截面积S＝5cm2）并封闭了气体的密闭金属气缸，如图甲所示。某次实验过程中，活塞缓慢下压，记录数据后绘制出如图乙所示图像。请回答下列问题： （1）活塞下压过程中，缸内气体的质量 。（选填“变小”“变大”或“不变”）； （2）当缸内气柱长度h＝5厘米时，缸内气体对活塞产生的压力为 牛； （3）根据图乙可得出的实验结论是： 。 【解答】解：（1）气缸是封闭的，当活塞向下压，由于气缸内的气体含量并没有发生变化，所以它的质量并不发生改变。 （2）当缸内气柱长度h＝5cm时，气缸内的压强为2×105Pa，由p可知， 缸内气体对活塞产生的压力为F＝pS＝2×105Pa×5×10﹣4m2＝100N。 （3）由图乙可得：一定质量的气体，温度不变时，气缸内气体压强p与缸内气柱长度h成反比。 故答案为：（1）不变；（2）100；（3）一定质量的气体，温度不变时，气缸内气体压强p与缸内气柱长度h成反比。 14. 如图1是测定光合作用速率的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定），试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下，测得气体体积变化如图2所示。 （1）当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为 毫升。 （2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升，其可能的原因 。 （3）理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中，研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响，获得的实验数据如下表所示，回答问题： 温度（℃） 5 10 15 20 25 30 35 光照下吸收的二氧化碳量（mg/h） 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5 黑暗中释放的二氧化碳量（mg/h） 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5 若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为 。 【解答】解：（1）二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定，因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化。由于总光合量＝净光合量+呼吸量，图乙植物光照强度为15千勒克司时，1小时气体体积为150毫升，所以当光照强度为15千勒克司，1小时光合作用产生该气体的量为150+50＝200（毫升）。 （2）为了使实验结果更具说服力，本实验还应设置对照实验，以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验的影响。因此“在光照相同的情况下，如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升”，其可能的原因是环境物理因素（如温度的变化）对实验的影响。 （3）表格中，光照下吸收的二氧化碳量为净光合速率，黑暗中释放的二氧化碳量为呼吸速率，并且净光合速率＝真光合速率﹣呼吸速率。白天的积累量﹣夜间的消耗量＝一天中有机物的积累量，表格中可以看出温度为20℃时，一天中有机物的积累量为3.25﹣1.5＝1.75mg/h，该积累量最大。因此“若每天提供12小时光照，其余时间黑暗处理”，则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为20℃。 故答案为：（1）200。 （2）环境物理因素（如温度变化等）对实验的影响。（合理给分） （3）20℃。 15. 离瘪塑料袋的袋口一定距离向袋内吹气，塑料袋会鼓起（如图甲），小煦认为塑料袋中的气体都由口中吹出。为了验证猜想，他用瘪塑料袋做了如下实验： ①取口径相同、长度分别为30厘米、60厘米、90厘米的瘪塑料袋各两个，分别标为A1、A2，B1、B2和C1、C2。 ②微微张开塑料袋A1的袋口，将袋口紧贴嘴（如图乙），将口中的气体一次性吹入袋中，直至人不能吹气时迅速扎紧袋口，塑料袋呈筒状（如图丙），过程中保证不漏气。用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。 ③微微张开塑料袋A2的袋口，将袋口距嘴10厘米，向袋内快速吹一口气，然后迅速扎紧袋口，用刻度尺粗略测量并估算袋中气体的体积在塑料袋容积中的占比。 ④换用塑料袋B1、B2和C1、C2，重复步骤②和③。获得结果如表所示。 吹气方式 实验组别 第1组 第2组 第3组 嘴贴袋口吹气 A1中充满气体 B1中气体体积约占容积的 C1中气体体积约占容积的 嘴距袋口10厘米吹气 A2中充满气体 B2中充满气体 C2中充满气体 （1）实验中。塑料袋C1中的气体并未充满，于是小煦将袋中的气体挤压到底端，用刻度尺测出鼓起部分的长度为30cm，那么由此可以估算袋中气体体积约占C1容积的 。 （2）根据实验结果，可以否定小煦猜想的实验组别是 。 （3）说明“嘴距袋口10厘米吹气，能使塑料袋充满气体”的原因： 。 【解答】解：（1）袋内气体体积近似看作柱体体积，横截面积相同，由V＝Sh可知，柱体体积的比等于柱体高度的比：；所以将袋内气体挤压到底端，用刻度尺测出鼓起部分的长度，计算出与袋子长度的比值就可知道袋内气体的体积的占比，由此可以估算袋中气体体积约占C1容积的； （2）小明的猜想是：塑料袋中的气体都由口中吹出；由实验中的第2、3两组数据可知，嘴距袋口10厘米吹气可将袋中充满气体，而直接嘴贴袋口吹气，袋中气体没有充满，由此否定了小明的猜想； （3）流体流速大的地方压强小，流速小的地方压强大；口中吹出气体进入袋内，袋口内气体流速大于周围气体的流速，袋内气压小于外部气压，周围空气在大气压的作用下进入袋内。 故答案为：（1）；（2）第2、3组；（3）口中吹出气体进入袋内，袋口内气体流速大于周围气体的流速，袋内气压小于外部气压，周围空气在大气压的作用下进入袋内。 16. 化学小组同学在课外读物中看到：“通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2熄灭。”他们决定探究CO2与Na反应的产物。 【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3。 【查阅资料】 ①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应。 ②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应。 ③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH。 ④向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀。 【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去） （1）实验记录 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 A中产生大量气泡 E中出现浑浊 E中反应的化学方程式为 ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 反应产物一定有 和 ③ 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反应产物还有 （2）实验反思 ①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的是 。 ②若无装置C，对实验有影响的物质是 。 ③检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中， 。 【解答】解：（1）①打开a关闭b，控制二氧化碳气体进入装置E，二氧化碳通入澄清石灰水，生成不溶于水的碳酸钙，石灰水变浑浊。E中反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O； ②点燃酒精灯使装置D中的燃烧反应开始发生，打开b关闭a，使燃烧后气体依次通过装置F和G．钠与二氧化碳反应的反应物中仅含钠、碳、氧三种元素，由这三种元素组成的物质中呈黑色的只可能是单质碳，即装置D中生成的黑色固体为单质碳。装置G中氯化钯溶液出现黑色沉淀，结合资料④可知混合气体中含有CO。 故选C和CO； ③钠与二氧化碳反应生成的白色固体物质可能为氧化钠、碳酸钠等，加水溶解并加入石灰水，出现白色沉淀，说明白色固体物质中含有碳酸根，即含有碳酸钠。 故答：Na2CO3； （2）①E中出现浑浊，二氧化碳气体通入了装置E，说明了装置内已充满二氧化碳，即装置内的空气全部排出。 故答：排出装置中的空气，防止空气的干扰； ②装置C干燥气体二氧化碳，若无该装置，二氧化碳气体中混有少量的水，资料“①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应”表明水可以与装置D中的金属钠发生反应，对后面的探究实验产生影响。 故答：水； ③前面的探究已说明了猜想中的C、CO和Na2CO3的存在，因此，接下来所设计的探究实验就应该是说明白色固体中含有固体物质Na2O．根据资料“③Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH”可以考虑使用酚酞试液进行检验，但由于Na2CO3存在影响，所以先使用资料“②碱性的Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液发生复分解反应”中的氯化钙溶液处理溶液中的Na2CO3。 故答：加水完全溶解，加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液，溶液呈红色。说明白色固体中含Na2O解： 故答案为： （1） 序号 实验操作 主要实验现象 实验结论和解释 ① 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 A中产生大量气泡 E中出现浑浊 E中反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O ② 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 D中Na剧烈燃烧，产生白烟内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 反应产物一定有 C和 CO ③ 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 产生白色沉淀 反应产物还有 Na2CO3 （2）①排出装置中的空气，防止空气的干扰； ②水； ③加水完全溶解，加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液，溶液呈红色。说明白色固体中含Na2O 17. 如图为玉米和大豆在同一农田的间作示意图，这种方式能充分利用光能。如表为两种植物在不同光照强度下的氧气释放速率，请回答： 光照强度μmol光子/（m2•s 0 50 100 250 500 600 氧气释放速率μmolO2/（m2•s） 玉米 ﹣16 ﹣1 5 15 30 30 大豆 ﹣4 3 5 12 12 10 （1）植物光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，对维持生物圈的 平衡起作用。 （2）当光照强度为100μmol光子/（m2•s）时，玉米的氧气产生量 大豆的氧气产生量。（填“大于”“小于”或“等于”） （3）据表可知，更适宜生活在阳光充足处的植物是 。 （4）结合图表信息，从光合作用的角度分析，玉米和大豆间作的优点有 。 【解答】解：（1）生物的呼吸作用及燃料的燃烧不断消耗氧气，产生二氧化碳，绿色植物通过光合作用，能不断消耗二氧化碳，又将氧气排放到大气中.故植物光合作用吸收二氧化碳并释放氧气，对维持生物圈的平衡有重要作用。 （2）植物的真光合速率＝净光合速率+呼吸速率。当光照强度为100μmol光子/（m2•s）时，玉米的氧气产生量为5+16＝21μmolO2/（m2•s），大豆的氧气产量为5+4＝9μmolO2/（m2•s），因此，玉米的氧气产生量大于大豆的氧气产生量。 （3）由表可知，光照强度为500μmol光子/（m2•s）时，玉米氧气释放速率达到峰值；光照强度为250μmol光子/（m2•s）时，大豆氧气释放速率达到峰值，且当光照强度为600μmol光子/（m2•s）时，氧气释放速率有所下降。因此，更适宜生活在阳光充足处的植物是玉米。 （4）大豆在玉米遮挡下避免光照过强，可维持较高的光合作用强度；同时，玉米也能获得充足的光照，光合作用加强。根据大豆和玉米对光的不同需求，间作套种，提高农作物产量。 【链接中考】 18. 将月季进行暗处理后，选某些叶片部分遮光（如图），光照一段时间。再取下这些叶片进行脱色、漂洗，滴加碘液、冲洗后，观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要（　　） A．光和二氧化碳 B．光和叶绿体 C．叶绿体 D．光 【解答】解：叶片的见光部分进行了光合作用制造了有机物——淀粉，淀粉遇碘液变蓝，未见光部分没有进行光合作用，也就没有淀粉生成，叶片就不会变蓝。因此证明叶片进行光合作用需要光，ABC错误，D正确。 故选：D。 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