第2章 大气与气候变化 （知识清单）科学新教材浙教版八年级下册

该初中科学知识清单系统梳理了“大气与气候变化”单元内容，涵盖大气层结构、天气气候要素、大气压强、碳氧循环及气候演变等核心范畴，搭建了“概念定义-现象分析-实验探究-实际应用”的递进式学习支架。 清单通过“表格对比+实验流程+考法归纳”呈现知识体系，如大气层分层表格清晰对比各层温度变化，标注“对流层天气现象”等重难点，培养科学观念与科学思维。设计“二氧化碳制取步骤分解”“光合作用与呼吸作用对比表”等实用模块，不同基础学生可高效掌握要点，教师能直接用于课堂讲解与复习巩固。

第2章 大气与气候变化（知识清单） 第1节 天气与气候 知识点一、大气层 1、大气的分层 根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层。 名称 温度随高度升高的变化 图示 E D C B A 2、对流层 （1）特点 对流层集中了地球约75%的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质，具有强烈的 。 （2）对流运动的形成原因 对流层的热能主要来自地面辐射，气温随高度上升而降低。在近地面，气温高的地方空气 ，气温低的地方空气 ，形成空气对流。 3、有关大气层的常见考法 （1）返回舱返回地球时依次经过 层→ 层→ 层→ 层→ 层。 （2）雷电风雨等天气现象主要发生大气的 层。 （3）民航飞机活动的主要空间是 层。 （4）集中了大气中四分之三大气质量和几乎全部水汽的是 层。 （5）地球大气与宇宙空间的过渡层是 层。 （6）与人类生活关系最密切的是 层。 （7）水循环过程主要发生 层，该层大气最显著的特点是 。 （8）卫星和航天飞船活动的主要空间是 层。 知识点二、气温与降水 1、天气的概念 内近地面的气温、降水、气压等要素的综合状况称为天气。刮风、下雨、雷电等都属于天气现象。 2、气温 （1）概念：气温是指大气的温度，它是描述天气与气候的基本要素。 （2）常用单位：摄氏度（℃） （3）测量仪器：气温计 （4）气温的变化规律 ①一天中，最低气温出现在 ，最高气温出现在当地时间 。 ②一年中，北半球气温通常陆地上1月最低、7月最高，海洋上2月最低、8月最高。 （5）气温与生命 ①气温对人类的影响很大人体最感舒适的气温约为 ，各种农作物也都有各自不同的最适生长温度。 ②很多动物的行为与气温变化也有关。 3、降水 （1）概念：降水是指大气中的水以露、雨、雪、冰雹等各种方式降落到地表的过程。 （2）降水的形成 当气温降低，空气容纳水蒸气的能力也会随之降低，空气中的水蒸气会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠和冰晶。水珠和冰晶随着温度的降低和水蒸气的增多而逐渐增大，最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表，便形成降水。 （3）降水量 一定时间内降落到地面的水层深度称为降水量，一般用毫米来计量，通常用柱状图来表示一个地区降水量随时间的变化情况。 （4）降水量的测量 气象观测中，常用 把雨水收集起来，观测时把雨量筒内储水瓶中的雨水倒人雨量杯内，读出的刻度即为降水量。雪和冰雹等熔化后可用同样的方法测量。现在，常使用具有自动记录降水量功能的测量仪器。 （5）降水的分布 ①同一个地区，一年内各个月、不同年份的降水过会有差别；世界各地，有的地方降水多，有的地方降水少。 ②降水过多，易成洪涝；降水过少，易成干旱，两者都会带来巨大的灾害。 知识点三、世界主要的气候类型 1、气候的概念 气候是某一地区 内的天气特征，它包括天气的平均状况和极端状况。 2、气候类型 科学家依据气温和降水量两个因素，将全球气候分为热带雨林气候、热带沙漠气候、热带草原气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原高山气候等类型。 3、全球气候类型分布 （1）热带雨林气候 ①主要分布：赤道两侧南北纬10°之间。 ②气温和降水量 终年高温多雨，各月平均气温在25～28℃之间；年降水量可达2000mm以上，季节分配均匀，无干旱期。 （2）热带草原气候 ①主要分布：南北纬10°至南北回归线之间。 ②气温和降水量 全年气温高，年平均气温约25℃，且分明显的干季和湿季。年降水量一般在700～1000mm，有明显的较长干季。 （3）热带沙漠气候 ①主要分布：南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸。 ②气温和降水量 年均温高，年温差较大，日温差更大，降水稀少，年降水最普遍在250mm以下。 （4）温带海洋性气候 ①主要分布：纬度40°～60°之间的大陆西岸。 ②气温和降水量：冬无严寒，夏无酷暑，全年降水量分配较均匀。 （5）温带大陆性气候 ①主要分布：纬度40°～60°的亚欧大陆和北美大陆内陆地区 ②气温和降水量：干燥少雨，气温的日较差和年较差较大。 （6）寒带气候 ①主要分布：北冰洋沿岸和南极洲。 ②气温和降水量 全年皆冬，严寒少雨。在最暖和的月份，平均气温也低于10℃。绝大多数的寒带气候区都是相对干燥的。 4、我国气候类型的分布 以东、以南地区是季风气候区，包括热带季风气候区、亚热带季风气候区和温带季风气候区；以西、以北地区是温带大陆性气候区和高原高山气候区。 （1）东部季风区 夏季气温 ，降水 ，对农业生产非常有利。南方气候温暖，农作物的生长周期较短。 （2）西部的干旱气候 西北内陆干旱、半干旱地区降水量 ，降水变化大；冬寒夏热，光照 ，气温的日较差和年较差大。 （3）山地气候和植被的垂直差异：我国的一些高山地区，气候呈现明显的 变化。 第2节 大气压强 知识点一、 大气压的存在 1、大气压强 大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用，大气的压强简称大气压。 2、大气压的大小 （1）测量工具：空盒气压计、水银气压计。 （2）标准大气压 在海平面附近，大气压的数值接近于 Pa（即 mmHg)。人们通常把这个大气压称为标准大气压。 （3）大气压与高度的关系 ①随着高度的升高，大气压逐渐 。 ②在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100Pa。 3、大气压对天气的影响 高压区中心的空气下沉，天气 ，空气干燥；低压区中心的空气上升，天空多云，常形成 天气。 4、大气压对液体沸点的影响 当气压增大时，液体的沸点会 ；当气压减小时，液体的沸点会 。压力锅就是利用 的原理制成的。 5、大气压对人体的影响 在晴朗的天气，人的心情通常比较舒畅；而在阴雨天，人往往会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低的缘故。 6、生活用品与大气压：真空压缩袋、负压紧急救护车、吸尘器、离心式水泵。 7、流体压强与流速的关系： 。 第3节 大气中的二氧化碳 知识点一、二氧化碳的性质 1、物理性质 二氧化碳是一种 色 味的气体，密度比空气 ， 溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体（干冰）。 2、化学性质 （1） 。 （2）溶解在水里时，跟水发生化学反应生成 ：H2O+CO2=H2CO3。 （3）能 ：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 【特别提醒】 ①碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变成红色。 ②碳酸很不稳定，加热很容易分解成二氧化碳和水。 ③碳酸钙是难溶于水的物质，故澄清石灰水会变浑浊，这一反应常用来检验二氧化碳。 知识点二、二氧化碳的制取 1、二氧化碳的实验室制法 （1）药品：大理石或石灰石（主要成分为 ）与 。 （2）原理： 。 【特别提醒】 ①不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，会造成制得的二氧化碳气体不纯。 ②不能用硫酸（H2SO4）代替盐酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙（CaSO4）微溶于水，会包裹在碳酸钙表面，使反应很快停止。 ③不能否用碳酸钠（Na2CO3）来代替石灰石，因为反应太快，来不及收集二氧化碳。 （3）操作步骤 ①按要求连接好仪器； ②检查装置的气密性； ③向反应器中装入大理石； ④向长颈漏斗中注入稀盐酸； ⑤收集气体； ⑥验满。 【特别提醒】CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般用向上排空气法收集CO2气体。 2、CO2气体的检验和验满 （1）检验: ，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为二氧化碳。 （2）验满： ，如果火柴很快熄灭，说明集气瓶中已经收集满二氧化碳。 知识点三、二氧化碳的应用 1、二氧化碳在空气中虽然含量不多，但用途广泛。 （1）制冷剂：固态二氧化碳(干冰)升华时，吸收大量的热，因此可作制冷剂，可用来保藏食品、人工降雨、清洗设备。 （2）灭火：由于二氧化碳既不能燃烧、也不支持燃烧，因此，它还可用于灭火。 （3）工业原料：二氧化碳还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和碳酸饮料。 （4）气体肥料：植物的光合作用需要大量的二氧化碳，因此可把二氧化碳作为气体肥料，提高光合作用的强度和效率。 （5）注井驱油：在开采石油时，将二氧化碳与其他气体注入地层中，还能将孔隙中那些不易排出的残余油驱替出来。 2、二氧化碳对人体健康的影响：二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。 第4节 大气圈中氧、碳的循环 知识点一、植物的光合作用 1、定义 光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存着能量的 ，并释放 的过程。 2、反应式 【特别提醒】 ①光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成淀粉。 ②光合作用所需要的二氧化碳大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。 ③叶绿体内含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。 3、光合作用的物质转化和能量转化 （1）物质转化：把简单的 制成了复杂的 ，并放出 。 （2）能量转化：把 能变成储存在有机物里的 能。 4、光合作用的意义 绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。 知识点二、光合作用的条件和产物 1、光合作用产生氧气的实验 （1）实验步骤 ①将金鱼藻放入盛有清水的烧杯中； ②将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管； ③将整个装置放在阳光下。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。 ④将带火星的木条放入试管，观察现象。 （2）实验现象： 。 （3）实验结论： 。 2、植物制造淀粉的实验 步骤 操作 目的 图示 暗处理 把银边天竺葵放到黑暗处一昼夜 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后进行光照 脱去叶绿素 将该叶片摘下，去掉铝箔纸，放入酒精中 ，脱色成黄白色 染色 用清水漂洗叶片后，用 染色 判断是否含有淀粉 冲洗 用清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 （1）现象：见光部分 ，遮光部分和银边部分 。 （2）结论： 。 【特别提醒】 ①酒精不能用水替代，因为叶绿素溶于酒精而不溶于水。 ②叶是光合作用的主要器官，但并不是只有叶片才能进行光合作用,只要含有叶绿体的细胞都可以进行光合作用,如幼嫩的茎等。 3、验证光合作用需要二氧化碳的实验 （1）实验步骤 A、选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜。 B、在植物上选定两片叶子，取两个透明塑料袋，一个装入适量氢氧化钠溶液，另一个装 清水，分别套在叶片上，塑料袋口应扎紧，用胶带密封，然后放到阳光下照射4小时。 C、叶片放在酒精中隔水加热 ，褪成黄白色时取出，滴上碘液，观察现象。 （2）现象：装清水的塑料袋内的叶片 ，装氢氧化钠溶液的塑料袋的叶片 色。 （3）结论： 。 【特别提醒】氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳气体。 知识点三、动植物的呼吸作用 1、动物呼吸实验 （1）试管B的设置有 的作用，两试管中的碱石灰的量应该 。 （2）实验开始时，A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离 ，10分钟后，A试管中红色水滴向 移动了一段距离，试管B中红色水滴 移动。 （3）A试管中红色水滴向 移动的原因是 。 （4）实验结论： 。 【特别提醒】碱石灰是由固体氢氧化钠（NaOH）和生石灰（CaO）组成的混合物，可以吸收二氧化碳。 2、证明植物进行呼吸作用的实验 （1）把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中，用绳子扎紧袋口，不让外界空气进入，在暗处放置一个晚上。 （2）按图所示，松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化： ，打开塑料袋，用温度计测量菠菜温度的变化： 。 （3）另取一大口塑料瓶，装入菠菜，盖紧瓶盖，在暗处放置一个晚上，然后打开瓶盖，将点燃的蜡烛放入瓶内，观察火焰的变化： 。 （4）再取一些新鲜菠菜用开水烫2-3分钟，重复上述步骤1-3，观察实验现象： 。 （5）实验结论： 。 3、呼吸作用 （1）定义 细胞利用 ，将 分解成 和 ，并且将储存在有机物中的能量 出来，满足生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。 （2）反应式 （3）实质：呼吸作用是生物的共同特征，其实质是分解有机物，释放能量。 2、光合作用和呼吸作用的关系 （1）没有光合作用，呼吸作用就没有基础呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。 （2）没有呼吸作用，光合作用也无法进行光合作用对原料的吸收利用和对产物的输送，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。 光合作用 呼吸作用 区别 部位 条件 原料 产物 能量转化 联系 知识点四、自然界中的氧循环 1、氧循环的含义 大自然中氧气的含量会由于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，周而复始地进行循环。 2、氧循环的途径 （1）产生途径： 。 （2）消耗途径： 、 、 。 知识点五、自然界中的碳循环 1、碳循环的途径 （1）产生途径： 、 、 。 （2）消耗途径： 。 2、碳—氧平衡 在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，维持了整个生物圈中的碳—氧平衡。 第5节 大气与气候的演变 知识点一、温室气体 1、温室效应 大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”。 2、温室气体 能造成“温室效应”的气体除 外，还包括 、 、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）等，统称为温室气体。 【特别提醒】“温室效应”有利有弊，适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存，但“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。 知识点二、臭氧层 1、臭氧：臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体，能吸收紫外线。 2、臭氧层：在距地面约22～25km范围内，大气中臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。 3、臭氧层的作用 （1）高空臭氧层是保护层：臭氧层则能吸收大部分的 ，对生物起到保护的作用。 （2）近地低空中的臭氧是一种污染物：引起光化学烟雾，对许多植物有伤害作用，对金属有腐蚀作用，还会引起人的机体失调和中毒。 4、臭氧空洞 大气层中的臭氧层遭到 的破坏，地球南北极上空臭氧层中的臭氧浓度明显下降，相继出现了臭氧薄层（俗称臭氧空洞）。 知识点三、气候的长期演变 1、气候变化 （1）范围：小到一个区域，大到全球。 （2）特点气候变化的过程是缓慢的，但结果却是显著的。 （3）标志气候的变化通常是以气温、降水量等气象要素的变化来确定。气温变化是气候变化的重要标志。 2、中国近5000年来气候演变 我国近5000年来气候变化大致划分为四个时期：约公元前3000年～公元前1100年的温暖时期，公元前1100年～公元1400年的寒暖交错时期；公元1400年～1900年的寒冷时期，公元1900年以来的气候波动时期。 3、气候变化的影响 气温变化可能会导致冰雪融化、海平面上升、沙化加剧，带来更频繁的高温、暴雨、干旱、风暴等极端天气事件，也可能会使粮食减产、部分物种灭绝。 4、人类活动对气候的影响 （1）加速全球气候的变暖趋势； （2）通过植树造林、修建水库能改良局部地区的小气候； （3）“热岛”现象。 城市是人口高度密集、经济高度发展、能量消耗较多、空气污染最严重的特殊地区。这些特点使城市形成了一种气温较高、湿度较低、雾霾增多的特殊气候，它使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的暖气团，犹如海面上的岛屿，称为城市“热岛”现象。 30 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2章 大气与气候变化（知识清单） 第1节 天气与气候 知识点一、大气层 1、大气的分层 根据大气的温度、密度和物质组成等特点，可以把地球大气层分为五层，即对流层、平流层、中间层、暖层和外层。 名称 温度随高度升高的变化 图示 E 外层 上升 D 暖层 上升 C 中间层 下降 B 平流层 上升 A 对流层 下降 2、对流层 （1）特点 对流层集中了地球约75%的大气质量和几乎全部的水汽、固体杂质，具有强烈的对流运动。 （2）对流运动的形成原因 对流层的热能主要来自地面辐射，气温随高度上升而降低。在近地面，气温高的地方空气上升，气温低的地方空气下沉，形成空气对流。 3、有关大气层的常见考法 （1）返回舱返回地球时依次经过外层→暖层→中间层→平流层→对流层。 （2）雷电风雨等天气现象主要发生大气的对流层。 （3）民航飞机活动的主要空间是平流层。 （4）集中了大气中四分之三大气质量和几乎全部水汽的是对流层。 （5）地球大气与宇宙空间的过渡层是外层。 （6）与人类生活关系最密切的是对流层。 （7）水循环过程主要发生对流层，该层大气最显著的特点是有强烈的对流运动。 （8）卫星和航天飞船活动的主要空间是外层。 知识点二、气温与降水 1、天气的概念 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。刮风、下雨、雷电等都属于天气现象。 2、气温 （1）概念：气温是指大气的温度，它是描述天气与气候的基本要素。 （2）常用单位：摄氏度（℃） （3）测量仪器：气温计 （4）气温的变化规律 ①一天中，最低气温出现在日出前后，最高气温出现在当地时间14时左右。 ②一年中，北半球气温通常陆地上1月最低、7月最高，海洋上2月最低、8月最高。 （5）气温与生命 ①气温对人类的影响很大人体最感舒适的气温约为22℃，各种农作物也都有各自不同的最适生长温度。 ②很多动物的行为与气温变化也有关。 3、降水 （1）概念：降水是指大气中的水以露、雨、雪、冰雹等各种方式降落到地表的过程。 （2）降水的形成 当气温降低，空气容纳水蒸气的能力也会随之降低，空气中的水蒸气会附着在微小的灰尘颗粒上形成细小的水珠和冰晶。水珠和冰晶随着温度的降低和水蒸气的增多而逐渐增大，最终形成雨滴、雪或冰雹降落到地表，便形成降水。 （3）降水量 一定时间内降落到地面的水层深度称为降水量，一般用毫米来计量，通常用柱状图来表示一个地区降水量随时间的变化情况。 （4）降水量的测量 气象观测中，常用雨量筒把雨水收集起来，观测时把雨量筒内储水瓶中的雨水倒人雨量杯内，读出的刻度即为降水量。雪和冰雹等熔化后可用同样的方法测量。现在，常使用具有自动记录降水量功能的测量仪器。 （5）降水的分布 ①同一个地区，一年内各个月、不同年份的降水过会有差别；世界各地，有的地方降水多，有的地方降水少。 ②降水过多，易成洪涝；降水过少，易成干旱，两者都会带来巨大的灾害。 知识点三、世界主要的气候类型 1、气候的概念 气候是某一地区长时间内的天气特征，它包括天气的平均状况和极端状况。 2、气候类型 科学家依据气温和降水量两个因素，将全球气候分为热带雨林气候、热带沙漠气候、热带草原气候、温带海洋性气候、温带大陆性气候、寒带气候和高原高山气候等类型。 3、全球气候类型分布 （1）热带雨林气候 ①主要分布：赤道两侧南北纬10°之间。 ②气温和降水量 终年高温多雨，各月平均气温在25～28℃之间；年降水量可达2000mm以上，季节分配均匀，无干旱期。 （2）热带草原气候 ①主要分布：南北纬10°至南北回归线之间。 ②气温和降水量 全年气温高，年平均气温约25℃，且分明显的干季和湿季。年降水量一般在700～1000mm，有明显的较长干季。 （3）热带沙漠气候 ①主要分布：南北回归线附近的大陆内部或大陆西岸。 ②气温和降水量 年均温高，年温差较大，日温差更大，降水稀少，年降水最普遍在250mm以下。 （4）温带海洋性气候 ①主要分布：纬度40°～60°之间的大陆西岸。 ②气温和降水量：冬无严寒，夏无酷暑，全年降水量分配较均匀。 （5）温带大陆性气候 ①主要分布：纬度40°～60°的亚欧大陆和北美大陆内陆地区 ②气温和降水量：干燥少雨，气温的日较差和年较差较大。 （6）寒带气候 ①主要分布：北冰洋沿岸和南极洲。 ②气温和降水量 全年皆冬，严寒少雨。在最暖和的月份，平均气温也低于10℃。绝大多数的寒带气候区都是相对干燥的。 4、我国气候类型的分布 大兴安岭一阴山一贺兰山一冈底斯山一线以东、以南地区是季风气候区，包括热带季风气候区、亚热带季风气候区和温带季风气候区；以西、以北地区是温带大陆性气候区和高原高山气候区。 （1）东部季风区 夏季气温高，降水丰富，对农业生产非常有利。南方气候温暖，农作物的生长周期较短。 （2）西部的干旱气候 西北内陆干旱、半干旱地区降水量少，降水变化大；冬寒夏热，光照充沛，气温的日较差和年较差大。 （3）山地气候和植被的垂直差异：我国的一些高山地区，气候呈现明显的垂直变化。 第2节 大气压强 知识点一、 大气压的存在 1、大气压强 大气会向各个方向对处于其中的物体产生力的作用，大气的压强简称大气压。 2、大气压的大小 （1）测量工具：空盒气压计、水银气压计。 （2）标准大气压 在海平面附近，大气压的数值接近于1.01×105Pa（即760mmHg)。人们通常把这个大气压称为标准大气压。 （3）大气压与高度的关系 ①随着高度的升高，大气压逐渐减小。 ②在海拔3000m以内，每升高10m，大气压大约减小100Pa。 3、大气压对天气的影响 高压区中心的空气下沉，天气晴朗，空气干燥；低压区中心的空气上升，天空多云，常形成阴雨天气。 4、大气压对液体沸点的影响 当气压增大时，液体的沸点会升高；当气压减小时，液体的沸点会降低。压力锅就是利用液体的沸点随气压的增大而升高的原理制成的。 5、大气压对人体的影响 在晴朗的天气，人的心情通常比较舒畅；而在阴雨天，人往往会感到疲倦和心情烦躁。这主要是由于晴天的气压较高，而阴雨天的气压较低的缘故。 6、生活用品与大气压：真空压缩袋、负压紧急救护车、吸尘器、离心式水泵。 7、流体压强与流速的关系：流速越大，压强越小。 第3节 大气中的二氧化碳 知识点一、二氧化碳的性质 1、物理性质 二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体（干冰）。 2、化学性质 （1）不燃烧，也不支持燃烧。 （2）溶解在水里时，跟水发生化学反应生成碳酸（H2CO3）：H2O+CO2=H2CO3。 （3）能使澄清石灰水变浑浊：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。 【特别提醒】 ①碳酸呈酸性，能使紫色石蕊试液变成红色。 ②碳酸很不稳定，加热很容易分解成二氧化碳和水。 ③碳酸钙是难溶于水的物质，故澄清石灰水会变浑浊，这一反应常用来检验二氧化碳。 知识点二、二氧化碳的制取 1、二氧化碳的实验室制法 （1）药品：大理石或石灰石（主要成分为碳酸钙）与稀盐酸。 （2）原理：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 【特别提醒】 ①不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸具有挥发性，会造成制得的二氧化碳气体不纯。 ②不能用硫酸（H2SO4）代替盐酸，因为硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙（CaSO4）微溶于水，会包裹在碳酸钙表面，使反应很快停止。 ③不能否用碳酸钠（Na2CO3）来代替石灰石，因为反应太快，来不及收集二氧化碳。 （3）操作步骤 ①按要求连接好仪器； ②检查装置的气密性； ③向反应器中装入大理石； ④向长颈漏斗中注入稀盐酸； ⑤收集气体； ⑥验满。 【特别提醒】CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般用向上排空气法收集CO2气体。 2、CO2气体的检验和验满 （1）检验:将生成的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为二氧化碳。 （2）验满：把燃着的火柴放到集气瓶口的上方，如果火柴很快熄灭，说明集气瓶中已经收集满二氧化碳。 知识点三、二氧化碳的应用 1、二氧化碳在空气中虽然含量不多，但用途广泛。 （1）制冷剂：固态二氧化碳(干冰)升华时，吸收大量的热，因此可作制冷剂，可用来保藏食品、人工降雨、清洗设备。 （2）灭火：由于二氧化碳既不能燃烧、也不支持燃烧，因此，它还可用于灭火。 （3）工业原料：二氧化碳还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和碳酸饮料。 （4）气体肥料：植物的光合作用需要大量的二氧化碳，因此可把二氧化碳作为气体肥料，提高光合作用的强度和效率。 （5）注井驱油：在开采石油时，将二氧化碳与其他气体注入地层中，还能将孔隙中那些不易排出的残余油驱替出来。 2、二氧化碳对人体健康的影响：二氧化碳本身没有毒性，但二氧化碳不能供给呼吸。 第4节 大气圈中氧、碳的循环 知识点一、植物的光合作用 1、定义 光合作用是指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。 2、反应式 【特别提醒】 ①光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成淀粉。 ②光合作用所需要的二氧化碳大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。 ③叶绿体内含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。 3、光合作用的物质转化和能量转化 （1）物质转化：把简单的无机物制成了复杂的有机物，并放出氧气。 （2）能量转化：把光能变成储存在有机物里的化学能。 4、光合作用的意义 绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。 知识点二、光合作用的条件和产物 1、光合作用产生氧气的实验 （1）实验步骤 ①将金鱼藻放入盛有清水的烧杯中； ②将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的试管； ③将整个装置放在阳光下。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口，将试管取出。 ④将带火星的木条放入试管，观察现象。 （2）实验现象：带火星的木条复燃。 （3）实验结论：绿色植物在光照下产生氧气。 2、植物制造淀粉的实验 步骤 操作 目的 图示 暗处理 把银边天竺葵放到黑暗处一昼夜 消耗叶片内储存的淀粉，避免对实验结果造成影响 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后进行光照 设置有光与无光的对照实验 脱去叶绿素 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，防止绿色对实验的干扰 染色 用清水漂洗叶片后，用碘液染色 判断是否含有淀粉 冲洗 用清水冲掉碘液后观察 去掉碘液便于观察 （1）现象：见光部分变蓝，遮光部分和银边部分不变色。 （2）结论：绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉，光和叶绿体是必要的条件。 【特别提醒】 ①酒精不能用水替代，因为叶绿素溶于酒精而不溶于水。 ②叶是光合作用的主要器官，但并不是只有叶片才能进行光合作用,只要含有叶绿体的细胞都可以进行光合作用,如幼嫩的茎等。 3、验证光合作用需要二氧化碳的实验 （1）实验步骤 A、选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜。 B、在植物上选定两片叶子，取两个透明塑料袋，一个装入适量氢氧化钠溶液，另一个装等量清水，分别套在叶片上，塑料袋口应扎紧，用胶带密封，然后放到阳光下照射4小时。 C、叶片放在酒精中隔水加热 ，褪成黄白色时取出，滴上碘液，观察现象。 （2）现象：装清水的塑料袋内的叶片变蓝色，装氢氧化钠溶液的塑料袋的叶片不变色。 （3）结论：植物光合作用需要二氧化碳。 【特别提醒】氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳气体。 知识点三、动植物的呼吸作用 1、动物呼吸实验 （1）试管B的设置有对照的作用，两试管中的碱石灰的量应该相等。 （2）实验开始时，A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离基本相同，10分钟后，A试管中红色水滴向左移动了一段距离，试管B中红色水滴没有移动。 （3）A试管中红色水滴向左移动的原因是动物进行呼吸作用时，消耗了氧气，产生了二氧化碳，产生的二氧化碳被碱石灰吸收，试管内气压减小。 （4）实验结论：动物也要进行呼吸作用。 【特别提醒】碱石灰是由固体氢氧化钠（NaOH）和生石灰（CaO）组成的混合物，可以吸收二氧化碳。 2、证明植物进行呼吸作用的实验 （1）把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中，用绳子扎紧袋口，不让外界空气进入，在暗处放置一个晚上。 （2）按图所示，松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化：澄清石灰水变浑浊，打开塑料袋，用温度计测量菠菜温度的变化：温度升高。 （3）另取一大口塑料瓶，装入菠菜，盖紧瓶盖，在暗处放置一个晚上，然后打开瓶盖，将点燃的蜡烛放入瓶内，观察火焰的变化：火焰熄灭。 （4）再取一些新鲜菠菜用开水烫2-3分钟，重复上述步骤1-3，观察实验现象：①澄清石灰水没有明显变化；②点燃的蜡烛继续燃烧。 （5）实验结论：植物呼吸作用会消耗氧气，产生二氧化碳并释放能量。 3、呼吸作用 （1）定义 细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，满足生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。 （2）反应式 （3）实质：呼吸作用是生物的共同特征，其实质是分解有机物，释放能量。 2、光合作用和呼吸作用的关系 （1）没有光合作用，呼吸作用就没有基础呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。 （2）没有呼吸作用，光合作用也无法进行光合作用对原料的吸收利用和对产物的输送，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。 光合作用 呼吸作用 区别 部位 含有叶绿体的细胞 所有活细胞 条件 光 有无光均可 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 能量转化 合成有机物，贮存能量 分解有机物，释放能量 联系 相互依存 知识点四、自然界中的氧循环 1、氧循环的含义 大自然中氧气的含量会由于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，周而复始地进行循环。 2、氧循环的途径 （1）产生途径：植物的光合作用。 （2）消耗途径：生物的呼吸作用、微生物的分解作用、燃料的燃烧。 知识点五、自然界中的碳循环 1、碳循环的途径 （1）产生途径：生物的呼吸作用、微生物的分解作用、燃料的燃烧。 （2）消耗途径：植物的光合作用。 2、碳—氧平衡 在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用，保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，维持了整个生物圈中的碳—氧平衡。 第5节 大气与气候的演变 知识点一、温室气体 1、温室效应 大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用，对地球起着保温的作用，从而产生“温室效应”。 2、温室气体 能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气（H2O）、臭氧（O3）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）等，统称为温室气体。 【特别提醒】“温室效应”有利有弊，适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存，但“温室效应”加剧，在一定程度上导致全球性气候变暖，并引起一系列恶果。 知识点二、臭氧层 1、臭氧：臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体，能吸收紫外线。 2、臭氧层：在距地面约22～25km范围内，大气中臭氧含量达到最大值，形成臭氧层。 3、臭氧层的作用 （1）高空臭氧层是保护层：臭氧层则能吸收大部分的紫外线，对生物起到保护的作用。 （2）近地低空中的臭氧是一种污染物：引起光化学烟雾，对许多植物有伤害作用，对金属有腐蚀作用，还会引起人的机体失调和中毒。 4、臭氧空洞 大气层中的臭氧层遭到氯氟烃的破坏，地球南北极上空臭氧层中的臭氧浓度明显下降，相继出现了臭氧薄层（俗称臭氧空洞）。 知识点三、气候的长期演变 1、气候变化 （1）范围：小到一个区域，大到全球。 （2）特点气候变化的过程是缓慢的，但结果却是显著的。 （3）标志气候的变化通常是以气温、降水量等气象要素的变化来确定。气温变化是气候变化的重要标志。 2、中国近5000年来气候演变 我国近5000年来气候变化大致划分为四个时期：约公元前3000年～公元前1100年的温暖时期，公元前1100年～公元1400年的寒暖交错时期；公元1400年～1900年的寒冷时期，公元1900年以来的气候波动时期。 3、气候变化的影响 气温变化可能会导致冰雪融化、海平面上升、沙化加剧，带来更频繁的高温、暴雨、干旱、风暴等极端天气事件，也可能会使粮食减产、部分物种灭绝。 4、人类活动对气候的影响 （1）加速全球气候的变暖趋势； （2）通过植树造林、修建水库能改良局部地区的小气候； （3）“热岛”现象。 城市是人口高度密集、经济高度发展、能量消耗较多、空气污染最严重的特殊地区。这些特点使城市形成了一种气温较高、湿度较低、雾霾增多的特殊气候，它使城市上空经常维持一个气温高于四周郊区的暖气团，犹如海面上的岛屿，称为城市“热岛”现象。 30 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $