2.4 大气圈中氧、碳的循环 练习课件- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册

该初中科学课件聚焦大气圈中氧、碳循环，以“碳中和”等现实问题导入，通过选择题、实验题等串联光合作用、呼吸作用等核心概念，构建从基础原理到实际应用的学习支架。 其亮点在于实验设计与模型分析结合，如金鱼藻光照实验、放射性CO₂追踪实验培养探究实践能力，碳氧循环模型题发展科学思维，碳中和内容强化科学观念与态度责任。助力学生理解知识应用，教师可提升教学效率。

2.4 大气圈中氧、碳的循环 1. 我国提出2060年前实现“碳中和”，“碳中和”是指某区域一定时间内二 氧化碳排放总量与消耗总量相平衡。倡导“碳中和”有利于解决的环境问 题是（　A　） A. 温室效应 B. 酸雨污染 C. 臭氧空洞 D. “白色污染” A 2. 黑暗条件下，将金鱼藻放在4支盛有水的试管中，再分组放置在离白 炽灯不同距离处。打开白炽灯，一段时间后统计到的气泡数目如图所 示。下列叙述中错误的是（　C　） A. 试管与灯的距离代表光照的强度 B. 每组实验需重复多次，求平均值 C. 产生的气泡数与距离大小成正比 D. 若关闭灯源，则所得数据将有变化 C 3. 如图所示为密闭培养室中放置秋海棠和无秋海棠情况下，一天中氧气 浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度，需要比较的两个 时间点是（　D　） A. ①② B. ①③ C. ③④ D. ①④ D 【解析】由曲线图可知，①对应的6时培养室内的氧气浓度开始增加， 则说明此时秋海棠开始进行光合作用；次日6时对应的点为④，此时间 点培养室内的氧气浓度比①点高，说明经过一天的光合作用氧气得以积 累。故要证明秋海棠能够提高室内氧气浓度，需要比较的两个时间点是 ①④。 4. 在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系。如图所示为小嘉建构 的“碳、氧循环”模型，下列相关说法中正确的是（　D　） A. 碳、氧循环指的是CO2和O2的循环 B. 过程①可以将光能转化为化学能储存 C. 过程③发生的化学反应一定是化合反应 D. 过程④中植物的生理活动需要光照 D 5. 如图所示为自然界中某元素循环过程。下列对于该过程的理解中不正 确的是（　D　） A. 该过程表示碳循环 B. ①表示植物的光合作用 C. ②表示动物的呼吸作用 D. 氢气燃烧会影响该循环 D 6. 甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光照强度的变化趋势如图所示， 下列分析中正确的是（　D　） A. 光照强度为0时，甲和乙释放的二氧化碳量相同 B. 光照强度为a时，乙不进行光合作用 C. 光照强度为c时，甲和乙合成的有机物量相同 D. 光照强度为d时，可表明甲更适合强光照下生长 D 7. 将两个枝条分别置于营养液中，其中一枝仅保留一张叶片（甲），另 一枝保留两张叶片（乙、丙），叶片置于玻璃盒中密封（玻璃盒大小足 以保证实验顺利进行），在甲叶和乙叶的盒中注入14CO2（14C具有放射 性），装置如图所示。光照一段时间后，可以检测到放射性的叶片是 （　D　） A. 甲 B. 甲和乙 C. 甲和丙 D. 甲、乙和丙 D 【解析】根据题意和图示分析可知，甲叶的盒中注入14CO2，在光照条件 下，甲叶利用14CO2和H2O合成有机物，所以甲叶片中能检测到放射性的 物质；同样，乙叶的盒中注入14CO2，乙叶利用14CO2和H2O合成有机物， 所以乙叶片中也能检测到放射性的物质；丙叶的盒中没有CO2，不能进 行光合作用合成有机物，但乙叶合成的有机物在植物体内能够运输，所 以丙叶中也能检测到放射性的物质。 8. 将长势一致的甲、乙两种植物分别置于两个同样大小密闭的透明容器 内，给予充足的光照、适宜的温度等条件，每隔5 min测定一次容器内 的二氧化碳浓度，结果如图所示，下列有关叙述中错误的是（　D　） A. 10 min之前，甲植物光合作用消耗的二氧化碳量大 于呼吸作用产生的量 B. 20 min之前，乙植物光合作用消耗的二氧化碳量大 于呼吸作用产生的量 C. 20 min以后，甲、乙两种植物光合作用消耗的二氧 化碳量等于呼吸作用产生的量 D. 在交点M处，甲、乙两种植物光合作用强度都与呼 吸作用强度相等 D 9. 研究人员在智能温室中监测到某蔬菜的光合作用数据（如图所示）， 下列分析中正确的是（　D　） A. 光合作用速率随光照强度的增强而不断增大 B. 温室中的光照强度设置在B点最节能 C. O点时光合作用和呼吸作用都停止 D. 若增加二氧化碳浓度，则m点将会上移 D 10. 模型可以揭示客观对象的形态、特征和本质。已知线粒体是细胞进 行有氧呼吸（消耗氧气，产生二氧化碳）的主要场所，下列模型能正确 反映晴朗白天植物叶肉细胞氧气和二氧化碳运输情况的是（　A　） A. B. C. D. A 11. 某同学为了探究光合作用和呼吸作用对植物体内有机物含量的影 响，进行了以下实验：从同一水生植物上摘取长势、质量相同的三个叶 片，编号为1、2、3。1号直接烘干，称重为a g；2号、3号放入盛有清水 的烧杯中，并分别置于适宜光照和黑暗处（其他条件均相同且适宜）， 向水中通入空气，5 h后取出，烘干，称重分别为b g、c g。下列相关分 析中正确的是（　D　） A. （b+c） g是光合作用制造有机物的质量 B. （b-a） g是光合作用制造有机物的质量 C. （c-b） g是呼吸作用消耗有机物的质量 D. （b-c） g是光合作用制造有机物的质量 D 【解析】1号叶片直接烘干，称重得a g；2号叶片放在光照下能进行光合 作用、呼吸作用，5 h后烘干称重得b g，叶片净光合作用制造的有机物 的量为（b-a） g；3号叶片置于黑暗的环境下不能进行光合作用，只进 行呼吸作用，5 h后烘干，称重得c g，叶片呼吸作用消耗有机物的量为 （a-c） g；光合作用制造的有机物的量=净光合作用的量+呼吸作用消耗的 量=（b-a） g+（a-c） g=（b-c） g。 12. 以二氧化碳分子数为1个单位，产生等效的温室气体的分子数如表所 示。若要研究影响大气温室效应的主要气体，表中的这四种气体首先应 研究的是（　D　） 二氧化碳 甲烷 氧化亚氮 氟氯碳化物 产生等效的温室气 体的分子数 1 30 160 17000 A. 气体的来源 B. 气体的化学式 C. 气体分子的大小 D. 气体在大气中的含量 D 13. 为实现2060年前完成“碳中和”目标，已研究出CO2转化成有机物的多种反应，其中“原子经济性”最好的反应是原料中的原子全部转变成所需产物。CO2可通过以下几种方式转化成有机物，从而有效实现碳循环： ①6CO2+6H2OC6H12O6+6O2；②CO2+CH4CH3COOH；③ CO2+3H2CH3OH+H2O。下列说法中错误的是（　C　） A. 通过反应①光能转化为化学能 B. 反应②的“原子经济性”最好 C. 反应③生成的CH3OH有毒，该反应无应用价值 D. 反应③中碳元素的化合价降低 C 14. 同学们在课堂上利用萌发的种子和煮熟的种子（初始温度相同）探 究植物的呼吸作用，实验过程及结果如图所示。下列相关叙述中正确的 是（　B　） A. 两组种子均进行呼吸作用 B. 甲组温度计示数高于乙组 C. 甲组蜡烛继续燃烧，乙组蜡烛迅速熄灭 D. 实验可证明萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳 B 15. 将某绿色植物放在特定的实验装置内，研究温度对光合作用与呼吸 作用的影响（其余的实验条件都是理想的），实验以CO2的吸收量与释 放量为指标。实验结果如表所示。下列对该表数据分析中正确的是 （　C　） 温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35 光照下CO2吸收量/ （mg/h） 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00 黑暗中CO2释放量/ （mg/h） 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50 C A. 昼夜不停地光照，温度在35℃时该植物不能生长 B. 昼夜不停地光照，该植物生长的最适宜温度是30℃ C. 每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度均保持在20℃的条件下，该 植物积累的有机物最多 D. 每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度在30℃时，该植物积累的有 机物是温度在10℃时的2倍 【解析】表中光照下CO2吸收量表示净光合作用速率，黑暗中CO2释放量 表示呼吸作用强度，温度在35℃时植物的净光合作用速率为3.00 mg/h， 因此昼夜不停地光照植物能生长，A错误；昼夜不停地光照，该植物生 长的最适温度为净光合作用速率最大点，故最适温度为25℃，B错误； 该植物在光照下CO2吸收量和在黑暗中CO2释放量每小时的差值分别是 5℃为0.5 mg、10℃为1.0 mg、15℃为1.5 mg、20℃为1.75 mg、25℃为1.5 mg、30℃为1.5 mg、35℃为-0.5 mg，由此可知，如果每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，温度保持在20℃时该植物积累的有机物最多，C正确；每天交替进行12 h光照、12 h黑暗，10℃时该植物积累的有机物是30℃时的（1.0×12）÷（0.5×12）=2倍，D错误。 （本题有5小题，每空2分，共30分） 16. 如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置，装置中放 入等质量的碱石灰，A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫，实验前标 记红色液滴的位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中，10 min后观察并记录现象。（装置内空气足以供给昆虫呼吸） （1）设置B组实验的目的是 ⁠。 （2）10 min后，观察到A组中红色液滴向 （填“左”或“右”）移动， 原因是 ⁠ ⁠。 （3）为了使实验现象更明显，下列措施中可行的是 ⁠（填字母）。 A. 适当增加昆虫数量 B. 换用更细的玻璃管 C. 将碱石灰向铁丝网靠近 作对照 左 试管内的昆虫呼吸消耗了氧气，生成的二氧化碳气体被碱石灰 吸收，试管内气体压强减小，大气压将红色液滴压向左边 AB 17. 如图所示为大棚内A、B两种植物的光合作用速率（用CO2吸收量表 示）与光照强度的关系曲线。请回答下列问题： （1）要使A和B两种植物都能正常生长，大棚内的光照强度至少应大 于 （填“c”“d”或“ f ”）点。 （2）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f 时，单位时间 内光合作用合成的有机物，植物A （填“多于”“等于”或“少于”） 植物B。 d 多于 18. 如图所示，将正在萌发的种子放在内有一杯NaOH溶液而用塞子塞紧的瓶中，此瓶与一个水银流体压力计相连接，由此压力计水银柱升高的高度可以测量出某种气体的消耗量。假设正在萌发的种子能够用完瓶中所有的气体，则水银柱会升高到76 cm处（等于大气压）。 （1）实验过程中，水银柱只升高到15 cm处，就不再升高，证明瓶中 的空气被利用了 %。（保留一位小数）    19.7 （2）如果取消瓶中的NaOH溶液，再做此实验，那么水银柱将如何变 化？原因是什么？ ⁠ ⁠。 【解析】（1）压强的变化与气体的变化成正比，假设正在萌发的种子 用完了瓶中所有的气体，则水银柱会升高到76 cm处；实验过程中，水 银柱只升高到15 cm处，就不再升高，证明瓶中的空气被利用了 ×100%≈19.7%。 不变；种子呼吸作用消耗氧气的同时产生二氧化 碳，瓶中空气的总体积不变，压力不变 19. 科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术，应用于载人航天器。 如图甲所示为CO2与H2反应，实现回收CO2再生O2的反应过程。 （1）书写反应Ⅰ的化学方程式： ⁠。 （2）反应Ⅱ水电解时电能转化为 ⁠能。 （3）小科认为植物具有天然CO2回收技术，他将植物栽培在密闭玻璃 温室中（忽略微生物的呼吸作用），测得CO2浓度与时间关系的曲线如 图乙所示。请解释图中f h阶段CO2浓度降低的原因： ⁠ ⁠。 CO2+4H2  2H2O+CH4 化学 植物进行光合作用， 消耗二氧化碳气体 20. 用某种大小相似的绿色植物叶片分组进行实验，已知叶片实验前的 质量，在不同温度下分别暗处理1 h，测其质量变化；立刻再光照1 h （光强度相同），然后测其质量变化。得到如下结果：（“*”指与暗处 理前的质量进行比较，“-”表示减少的质量值，“+”表示增加的质量值） 组别 一 二 三 四 温度/℃ 27 28 29 30 暗处理后的质量变化/mg* -1 -2 -3 -4 光照后的质量变化/mg* +3 +3 +3 +2 （1）暗处理时，随温度升高，叶片质量 （填“变大”“变小”或 “不变”），其原因是 ⁠ ⁠。 变小 在暗处，叶片只进行呼吸作用，温度升高，酶的活 性增强，分解有机物增多，叶片质量变小 （2）假如叶片的质量变化都是光合作用所合成的有机物的量，则在 28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为 mg，氧气产生量最多的 是第 ⁠组叶片。 【解析】（2）从表中数据看出，27℃时呼吸作用消耗有机物1 mg，光 照后植物在进行光合作用的同时也进行呼吸作用，因此光合作用实际产 生有机物的量为3 mg+1 mg+1 mg=5 mg；28℃时呼吸作用消耗有机物2 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量为3 mg+2 mg+2 mg=7 mg； 29℃时呼吸作用消耗有机物3 mg，光照后光合作用实际产生有机物的量 为3 mg+3 mg+3 mg=9 mg；30℃时呼吸作用消耗有机物4 mg，光照后光 合作用实际产生有机物的量为2 mg+4 mg+4 mg=10 mg。因此30℃时叶片 的氧气产生量也最多。 7 四 （本题有5小题，每空2分，共32分） 21. 小科在“探究藻类植物如何进行生命活动”时设计了如图所示的实验 装置，先在水槽里的支架上放两个小烧杯，一个盛有土壤浸出液与适量 的黑藻，另一个盛有CO2缓冲液（维持大烧杯内CO2浓度不变）；再往水 槽内注入一定量的水；最后用一个大烧杯罩住两个小烧杯（如图甲所 示）。 （1）如果将该装置放在黑暗环境中一段时间，将会出现的水位变化情 况是 ⁠。 （2）给装置光照一段时间后，小科发现大烧杯内水位下降，水槽中水 位上升（如图乙所示），请分析其原因： ⁠ ⁠ ⁠。 大烧杯中水位上升，水槽中水位下降 黑藻光合作用强度大于呼吸 作用强度，氧气的产生量大于消耗量，而二氧化碳浓度不变，大烧杯 内气压大于外界大气压，导致大烧杯内水位下降，水槽中水位上升 （3）小明认为该实验还应增设一个对照组，排除因阳光照射使大烧杯 内温度升高，从而对水位变化产生的影响，应如何设置该对照组？ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ ⁠。 先 在水槽里的支架上放两个小烧杯，一个盛有土壤浸出液，另一个盛有 CO2缓冲液（维持大烧杯内CO2浓度不变），再往水槽内注入一定量的 水；最后用一个大烧杯罩住两个小烧杯，给装置光照相同的一段时 间，观察水位变化情况（或将该装置放在恒温箱中并给予等量光 照） 22. 图甲中的曲线a表示某种蔬菜的一张叶片进行光合作用时，每小时合 成有机物的质量与温度的关系，A、B、C为曲线a上的点；曲线b表示该 叶片呼吸作用每小时分解有机物的质量与温度的关系（假设光照强度始 终为H）。请分析并回答相关问题： （1）如果菜农在光照强度为H的温室内栽培该种蔬菜，温度最好控制 在 ℃左右。 （2）当温度达35℃时，蔬菜叶片中有机物总量还能否增加？请判断并 说明理由。 ⁠ ⁠。 20 不能；由图甲可知，当温度等于35℃时，植物光合作用合 成有机物的质量等于呼吸作用分解有机物的质量 （3）若要提高温室栽培蔬菜的产量，则可以采取哪些措施？ ⁠ ⁠ ⁠（至少说出两点）。 （4）小科从没有经过饥饿处理的植物的同一叶片上陆续取下面积、厚 薄相同的叶圆片，称其干重如图乙所示。假定在整个实验过程中温度 不变，叶片内有机物不向其他部位转移。由图乙可知，叶圆片Z在2 h 内的有机物制造量为 。 适当延长 光照时间；适当降低夜间温度；大棚注意通风（写出两点，合理即 可） （z+x-2y） g 【解析】（4）上午10时取下的叶圆片重x g，置于黑暗环境下，植物不 进行光合作用，只进行呼吸作用，要消耗有机物，12时到14时经2 h的 光照，植物既进行光合作用，也进行呼吸作用，4 h后叶圆片Z重z g，前 2 h的（x-y） g可表示2 h的呼吸作用消耗量，后2 h的（z-y） g可表示这2 h的净光合作用量，而光合作用制造有机物的量=净光合作用的量+呼吸 作用消耗的量=（z-y） g+（x-y） g= （z+x-2y） g。 23. 小周对“探究光照强度对光合作用的影响”进行实验改进，以绿萝作 为实验材料，选择7 W的LED白光灯管作为光源。实验中选择日常生活中 易得的盘架作为主体装置，将此盘架和圆形透明亚克力板结合，将LED 灯管固定于盘架上方，形成如图所示的装置。选择长势良好且一致的绿 萝叶片，利用打孔器制备直径为1 cm的叶圆片若干，之后利用注射器对 叶圆片进行抽真空处理。将等量叶圆片分别放入三个烧杯中，再将三个 烧杯分别置于不同层面的亚克力板上。经30 min后得到如下表所示的实 验数据。 光照强度 第一片叶圆片上浮时间 所有叶圆片上浮时间 高 2 min 56 s 11 min 25 s 中 6 min 51 s 14 min 51 s 低 11 min 37 s 24 min 09 s （1）该实验通过测定 ⁠来判断光合作用强度。 （2）上述实验结果可以得出的结论是 ⁠ ⁠。 （3）若想要探究光的颜色对光合作用强度的影响，可以怎样改进？ ⁠ ⁠（写出需要调整的量和需要 控制的量即可）。 叶圆片上浮时间 在一定范围内，光合作用强度随 光照强度的增强而增强 控 制烧杯与灯的距离相同，多次调整灯的颜色 24. 兴趣小组的同学设计了如图所示的实验探究种子的呼吸作用。 小欢认为：可根据①②两装置实验前后质量的变化情况判断种子是否 进行了呼吸作用。 小乐认为：可根据①②两装置中红色液滴的移动情况判断种子是否进 行了呼吸作用。 （1）将种子消毒后再进行实验，其目的是 ⁠ ⁠。 （2）判断小欢的观点是否正确并说明理由。 ⁠ ⁠。 （3）静置一段时间后，①中红色液滴会向右移动，是试管内的 ⁠ （填化学式）减少，而导致试管内气压减小的缘故。 防止微生物的呼吸作用对实 验结果产生干扰 不正确；装置①和装置② 都是密闭的，实验前后它们的质量没有变化 O2 25. 如图甲所示为测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。 锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响 种子生命力）。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平，每隔半小时利 用标尺量出右侧管内的液面高度变化，实验结果如图乙所示。请回答下 列问题： （1）此实验的目的是测量种子萌发时 （填“释放二氧化碳”或 “吸收氧气”）的速率。 （2）本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确 反映真实情况。请设置此实验的对照实验： ⁠ ⁠。 （3）由于外界温度、压强的改变导致气体体积变化，在对照实验中气 体体积增大，在2 h时刻变化0.2个单位，那么同等条件下萌发的种子此 时实际的呼吸速率是 单位/h。 吸收氧气 用等量消毒液杀菌过的死 种子代替实验组中的活种子，其他条件与实验组相同 1.55 $