自然界中的氧循环和碳循环

2020浙教版八年级下科学同步提高必刷题训练

第3章空气与生命

3.7自然界中的氧循环和碳循环

要点提

♦要点】氧气(。2)

1.物理性质：通常状况下，氧气是无色无味的气体，液态时呈淡蓝色.

放电

2.化学性质：通常状况下，氧气较为稳定，在高温下较活泼(3。2===202)，具有氧化性，能支持燃烧.

3.存在与作用：空气中02含量约占空气总体积的21%,支挣燃烧，供给生物呼吸.

♦要点2氧循环

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而减少，但又会随植物的光合作用而增加,

周而复始地进行循环.

♦要点3碳循环

I.碳循环是指碳元素的循环.

CO

(植物呼吸作用----------------

信一有机物一动物吸收一体内氧化----------

3一「微生物的分解f

I动植物残体一｛煤、石油、J

天然气燃烧

2.在自然界中，氧循环与碳循环有着密切的联系.碳循环使空气中CO,含量相对稳定，即CO,平衡:

氧循环使空气中氧气含量稳定，即氧平衡；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r整个生物圈中的碳氧平衡.

♦要点4温室效应

i.原因：人类大量使用化石燃料，加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少，使一氧化碳等温室气体含量过

多.

2.后果：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，但过度的“温室效应”会导致气

温升高、冰川融化、海平面上升等一系列恶果.

3.温室气体：二氧化碳、水蒸气(压0)、臭氧(Ch)、氧化亚氮(NzO)、甲烷(CHq)、氯氟短、全氟碳化物及

六氟化硫等能造成“温室效应''的气体.

刷题训

A基础题系列

1.（皇姑区一模）在维持生物圈的“碳■一氧平衡'’的过程中，起着关键性作用的是（）

A.绿色植物的光合作用B.绿色植物的蒸腾作用

C.绿色植物的呼吸作用D.人类的植树造林、必能减排等行动

【答案】A

【知识点】（1）绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并且把光能转变成化学

能，储存在有机物中的过程，称为光合作用；（2）植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，从而维持

大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定.

【解析】A、光合作用能不断地吸收大气中的二氧化碳，并释放出氧气，以维持大气中的碳——氧平

衡；B、呼吸作用，是不断地吸收氧气释放二氧化碳，会使大气中二氧化碳越来越多，氧气越来越少，不能

维持二者的平衡；C、蒸腾作用，能增加大气的湿度，与碳---氯平衡无关；D、人类的植树造林、节能

减排等，能够减少二氧化碳的排放，但是与在维持生物圈的“碳--氧平衡''的过程中，不能起关键性作用。

2.（青龙县期末）读生物圈气体循环图，图中对维持生物圈碳一氧平衡起重要作用的生理过程是（）

A.B.①③C.④⑤D.②③

【答案】A

【知识点】图示指的是生物圈中的碳循环，由图可知：①表示分解（呼吸）作用，②表示呼吸作用，

③表示光合作用，④表示生产者，⑤表示消费者.

【解析】绿色植物在光合作用中制造氧，超过了自身呼吸作用对氧的需要，其余的氧气都以气体形式

排到了大气中；绿色植物还通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳

和氧气的相对平衡，简称碳一氧平衡。生物体利用氧气，将体内的有机物分解成二氧化碳和水，同时释放

出能量的过程叫做呼吸作用，是一切生物的共同特征；因此图中对维持生物圈碳一氟平衡起重要作用的生

理过程是呼吸作用和光合作用。

3.关于温室效应，下列说法中正确的是（）

①温室效应有利也有弊

②温室效应的加剧是大气层中臭氧层受到破坏引起的

③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的

④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧

⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存

⑥森林被称为地球之肺，所以大力提倡植树造林，可以消除温室效应

A.①②（契）⑤⑥B.①③④⑤C.①③④⑤⑥D.①©③④⑤

【答案】B

【解析】①温室效应有利如光合作用，也有弊如冰川熔化，故正确：

②温室效应的产生是由了大量的温室气体CO2cH4等排放有关，故错误；

③温室效应的加剧主要是由于大气中的二氧化碳含量升高引起的，故正确；

④发展太阳能、水能以代替煤、石油等燃料，可以防止温室效应的加剧，故正确；

⑤适度的温室效应能保证地球上的气温衡定，适于动植物生存，故正确；

⑥温室效应只能减弱，故错误。

4.CO2在大气中含量较少，仅占空气体积的0.03%,正常情况下这一含量基本维持不变。因为在自然

界中存在如下图所示的循环过程，A处不包括下列中的（）

螺色植物的光合作用

A.动植物的呼吸作用B.化石燃料的燃烧C.氢气的燃烧D.酒精的燃烧

【答案】C

【解析】A、任何动物的呼吸能将氧气转化为二氧化碳，故A正确：

B、化石燃料含碳，含碳物质的燃烧能将氧气转化为二氧化碳；故B正确;

C、氢气燃烧生成的是水，不能实现此转化，故C不正确；

D、酒精燃烧生成二氧化碳和水，故D正确：

5.（金华中考模拟）在寒温带地区，每到冬季几乎所有的植物都会落叶，植物的光合作用基本停止，

但生活在那里的人们并不感到缺氧，原因是（）

A.天气寒冷，人们都在室内活动B.其他地区的植物释放的氧气可以流动到这里

C.由于寒冷，人们的呼吸作用下降D.植物的呼吸作用会释放氧气

【答案】B

【知识点】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能量的有机物，并且释放出

氧气的过程，叫做光合作用，光合作用吸收二氧化碳，释放氧气.植物的光合作用维持自然界中的碳氧平

衡.

【解析】植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维挣自然界中的碳氧平衡。因为地球上的氧气

并不是主要由树木木产生的，还由海洋中的藻类生产的。且空气是流动的，可以从温暖的地区流动到寒冷

地区，所以，即使到了冬季，植物的光合作用几乎停止的时候，人们也不会感到因缺氧而呼吸困难。

6.（中考•包头）图1是碳循环的示意图，图2表示图1中生物A在夏季晴朗天气一天内某一生理过程

的变化曲线，据图回答：

（1）在图1中，①代表的是作用，该过程为生物圈中所有生物提供了有机物和氧气，同时,

减少了大气中的含量，维持了生物圈中的平衡。②代表的生理活动是。

（2）图2中的曲线可表示生物A的________生理过程（填序号）。

（3）图1中的A、B、C分别代表生态系统中的哪种组成成分0

活

动

强

度

图1

【答案】（1）光合；二氧化碳；碳-氧（或二氧化碳和氧气）；呼吸作用；（2）①；（3）生产

者、消费者、分解者

【解析1（1）绿色植物利用二氧化碳和水作为原料进行的是光合作用，经过光合作用把有机物贮存在

植物体内，同时提供了供动植物呼吸的氧气，从而减少了二氧化碳的含量，维持了生物圈中的碳一氧平衡。

呼吸作用和光合作用正好相反，释放二氧化碳和水，分解体内的有机物。因此①表示光合作月，②表示呼

吸作用。

（2）从图中曲线可以看出，此生理活动是光照和温度的影响，光照越强，温度越高，生理作用越强，

故表示的是光合作用。

（3）在生态系统中的生物成分有生产者、消费者和分解者，生产者为动、植物的生存提供有机物，同

时通过光合作用为动植物的呼吸提供氧气，吸收其他动物和人呼吸释放的二氧化碳，分解者分解动植物的

遗体形成的二氧化碳、无机盐和水返还到自然界中，为植物的生长提供营养物质。故通过以上分析，A代

表生产者，B代表消费者，C代表分解者。

7.（徐州期末）如图是绿色植物与生物圈中的碳——氧平衡示意图，请分析回答：

（I）绿色植物通过①过程吸收大气中的二氧化碳，并送一步在体内合成，同时释放出

;我们把植物的①过程叫做植物的.

（2）绿色植物通过②过程吸收大气中的氧气，同时放出二氧化碳，②过程叫做植物的.

（3）绿色植物①过程和②过程从物质的变化来看是，通过①和②两个过程，天气中的二氧

化碳和氧气才会各自保持状态.

【答案】（1）有机物；氧气：光合作用：（2）呼吸作用；（3）相反的；（相对）

平衡.

【知识点】此题考查绿色植物有助于维持生物圈中的碳乳立衡，可以从生物的光合作用、呼吸作用的

概念以及生物圈中的物质循环来考虑，①光合作用，②呼吸作用，分析作答.

【解析】（1）该图图示了生物圈中的碳循环，生态系统的组成中生物成分在碳循环中的作用，绿色植

物利用光能把一氧化碳和水合成有机物，井储存能量，问时释放出氧气的过程叫光合作用.则该图①表示

光

的生理过程是光合作用，其反应式可表示为：二氧化碳+水二有机物（储存能量）+氧气.

（2）图②表示的生理过程是呼吸作用，细胞内有机物在氧H勺参与卜被分解成二氧化碳和水，同时释放

能量的过程，叫做呼吸作用.这一过程可用反应式表示如下：有机物+氧气-二氧化碳+水+能量.

（3）绿色植物①光合作用过程和②呼吸作用过程从物质的变化来看是相反的，光合作用吸收二氧化碳,

释放氧气，呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，大气中的二氧化碳和氯气才会各自保持平衡状态.

8.人类发明并使用氟利昂（主要用作制冷剂）若干年后，科学家发现氟利昂进入大气层后，在紫外线

照射卜.分解出的氯原子能消耗臭氧，其破坏臭氧层的循环示意图如下:

氯原子臭氧一氧化氯氧气

（1）请写出臭氧的化学式.

（2）上述三步反应中属于分解反应的是（填序号）.

（3）经过上述①②③的反应过程后，作为反应物的氯原子的个数是否发生变化？.（填“是”

或“否”）

（4）诺贝尔奖获得者莫里纳博士研究表明：“少量氟利昂就能对臭氧层产生巨大的影响.”请你根据循

环示意图简要说明他的观点.

（5）在科学家的建议下，国际社会签署了限制使用和消费氟利昂的协议，使得大气中氟利昂的含量得

到了控制.请你根据本题提供的信息，就怎样有效保护环境谈一点建议或认识：.

【答案】（I）03；（2）③：（3）否；（4）变化过程中氟利昂的性质和质量未变化，只是反复循环消耗

大量03.（5）禁止使用氟利昂作制冷剂.

【知识点】（1）根据臭氧的微观构成写出臭氧的化学式；（2）根据图示三步反应的微观示意图、分解

反应的特征判断反应类型；（3）观察图示，变化①中一个氯原子与一个氯原子形成一个一氧化氯分子，变

化②中每两个一氧化氯分子结合成一个过氧化氯分子，变化③口每个过氧化氯分子又分解出两个氯原子，

经过①②③的反应后，氯原子的个数不变；（4）根据循环示意图分析氟利昂在反应中的作用；（5）根据氟

利昂在大气中的作用，应禁止使用氟利昂作制冷剂.

【解析】（1）由图示可知，1个臭氧分子是由3个氧原子构成的.所以，臭氧的化学式为：03;（2）由

图中三步反应的微观示意图可知，反应③由一种物质生成了两种物质属于分解反应；（3）由图示三步反应

的微观示意图可知，将反应①x2后与②®相加后得到总反应：203=302,氯原子在反应中作傕化剂，反应

前后氯原子的个数没有改变；（4）由图中可知，反应过程中氯原子没有损耗，而是在循环消耗臭氧，导致

少量的氯原子就能对臭氧层产生巨大影响；（5）由于氟利昂破坏了臭氧层，应禁止使用氟利昂作制冷剂.

9.（抚州校级期中）在可控制温度和大气成分的温室中，可以人工配制营养液无土栽培蔬菜，请回答

下列问题:

（1）白天天气晴朗、光照充足时，为使作物增产，除满足无机盐和水的需求外，生产中经常要进行“通

风”，其目的是适量增加的浓度.

（2）温室白天应适当增强光照，夜间降低温度，这是因为夜间降低温度，可以降低蔬菜的

作用从而增加了有机物的枳累.

（3）用于无土栽培的营养液，是依据植物生活所需的无机盐的种类和数量，按照一定的配

制而成.

（4）甲图是某密封的大棚内一天24小时测到的二氧化碳含量变化曲线，乙图表示大棚蔬菜叶片上氯

气和二氧化碳进出的情况.蔬菜一天当中有机物积累最多的时间点是.甲曲线所示的

时间段与乙图中A叶片情况对应.

【答案】（I）二氧化碳；（2）呼吸；（3）比例；（4）18点；6点〜18点.

【知识点】（1）光合作用实质上是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能量

光

的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程.用式子表示：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气.其

中光合作用原料：二氧化碳、水；条件：光能；场所：叶绿体；产物：有机物、氧气.

（2）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，供给生命

活动的需要，这个过程叫做植物的呼吸作用.呼吸作用主要是在线粒体内进行的.用式子表示；有机物（储

存能量）+氧气T二氧化碳+水+能量.

【解析】（1）通过光合作用的反应式可知，影响光合作用的条件有光照、水分、二氧化碳、无机盐、

温度等.增加空气中的二氧化碳浓度，可加快光合作用.

（2）在一定范围内，低温可以抑制植物的呼吸作用，减少植物体内有机物的消耗；因此菜农在种植温

室大棚蔬菜时白天适当增强光照可使光合作用增强，夜间夜晚适当降低温度可以减弱植物的呼吸作用，降

低有机物的消耗，从而增加了有机物的积累，提高了蔬菜的产量.

可以通过降低温度来减缓蔬菜的呼吸作用，来提高产量.

（3）植物生长需要含氮的无机盐、含钾的无机盐、含磷的无机盐等，它们对植物的生长起着重要的作

用.同时无机盐的浓度或比例要合适，否则浓度过低就会造成营养的不足，浓度过高会造成烧根现象.不

同植物和同•植物的不同生长时期所需要的无机盐的种类和比例是不同的，因此在配制培养液时除了考虑

到溶液的酸碱度、含氧量外，还应该考虑到无机盐的比例和种类.

（4）甲图中0时〜6时、18时〜24时时间段内，二氧化碳的含量升高，6时〜18时时间段内二氧化碳

的含量下降.说明植物的光合作用能吸收二氧化碳用作光合作用的原料，并称放出氧气.乙图中的A表示

叶片吸收二氧化碳，释放氧气.B表示叶片吸收氧气，释放二氧化碳.因此，蔬菜一天当中有机物积累最多

的时间点是18点.甲曲线所示的6点〜18点时间段与乙图中A叶片情况对应.

A强化题系列

io.如图是生物圈中碳循环的示意图，卜.列分析不符合图中表示的信息的（）

A.图中③表示的生理过程是呼吸作用

B.图中甲代表的生物是腐生细菌和真菌等微生物

C.图中①代表的生理过程是光合作用

D.在自然界中，生物遗体和排出物中的碳是不能循环利用的

【答案】D

【知识点】根据图示信息，可以确定乙代表生产者■■植物，丙代表初级消费者--植食动物，丁代

表次级消费者--肉食动物，甲代表分解者细菌和真菌，①表示光合作用，②®表示呼吸作用。

【解析】A.细胞利用氧，将有机物分解成一氧化碳③和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，

供给生命活动的需要，这个过程叫做植物的呼吸作用。该选项的分析符合图中表示的信息；B.图中甲为细

菌和真菌，能把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐，这些物质乂能被植物吸收和利用，进而制造有

机物，是生态系统中的分解者，对物质循环起着重要作用，该选项的分析符合图中表示的信息；C.①过程

表示吸收二氧化碳，表示光合作用。该选项的分析符合图中表示的信息；D.从图中可看出，在自然界中，

生物遗体和排出物中的碳可通过甲分解者分解产生二氧化碳被乙生产者植物利用，是能循环利用的。该选

项的分析不符合图中表示的信息。

11.（中考•舟山）很多人都喜欢种植多内植物，多肉植物的茎或叶肥厚，具有较强的贮水能力，在生活

习性上也和i般植物有所不同，其气孔白天关闭，夜间开放，以下关于多肉植物说法错误的是（）

A.它的细胞由细胞膜、细胞质、细胞核三部分构成

B.气孔白天半闭，可以减弱蒸腾作用

C.保水能力强，有利于在干旱环境中生长

D.夜间气孔开放所吸收的二氧化碳，有利于白天光合作用

【答案】A

【知识点】植物细胞的基本结构包括：细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体等结构

【解析】A、植物细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、叶绿体等结构组成，A错误。B、

气孔被称为植物蒸腾失水的“门户”，也是气体交换的“窗口”，气孔白天半闭，可以减弱蒸腾作用，B正确。

C、保水能力强，有利于在「早环境中生长，C正确。D、夜间气孔开放所吸收的二氧化碳，有利于白天光

合作用，D正确。

12.（中考•湖州）有诗云：“落红不是无情物，化作春泥更护花。”诗中蕴含了科学道理：落在地上的“红”

（花瓣）通过微生物分解，产生水、无机盐和二氧化碳等物质直新被植物吸收，下列叙述中，不正确的是

（）

A.落“红”的植物属于被子植物

B.花瓣中的有机物是植物从土壤中吸收来的

C.二氧化碳能进入植物叶肉细胞的叶绿体用于光合作用

D.无机盐能被根毛区细胞吸收并通过导管运输

【答案】B

【知识点】被子植物又叫绿色开花植物。它是植物界进化程度最高等的植物类群，由根、茎、叶、花、

果实、种子六大器官构成。

【解析】A、只有被子植物由根、茎、叶、花、果实、种子六大器官构成，落"红''指花瓣，所以落“红”

的植物属于被子植物，A正确；B、植物体内的有机物，是植物进行光合作用制造的；植物从土壤中吸收的

是水和无机盐，B错误；C、气孔是气体进出叶片的窗口，所以二氧化碳能进入植物叶肉细胞的叶绿体用于

光合作用，C正确；D、植物根部成熟区具有大量根毛，是吸收水分和无机盐的主要部位，D正确。

13.（中考•杭州）某学校科学兴趣小组想设计一个实验，来模拟研究CO2：浓度增加是否增大地球“温

室效应他们查阅了有关数据:

CO2空气

25℃,1标准大气压气体的比热0.684千焦/（千克・℃）0.72千焦/（千克・℃）

0C,I标准大气压气体的密度1.96克/升1.29克/升

并设计了下面的实验和操作步骤：

I、在两只同样的玻璃瓶里分别充满CO2和空气，并编号为甲、乙，塞紧带有同样温度计H勺橡皮塞.再

把两只玻璃瓶放在阳光下照射（妇图），观察甲、乙瓶中的温度变化.

II、阳光持续照射，间隔•定时间测量两玻璃瓶温度值，并记录

（见下表）

时刻9：239：289：339：389：439：489：539：5810：0610：1110：25

甲瓶温度/℃13.019.823.526.026.427.027.527.828.028.028.1

乙瓶温度/℃13.019.()22.825.026.026.527.027.427.928.028.1

请回答下列问题:

（1）写出实验室制取CO2的化学方程式

（2）往瓶中充CO2时，验证瓶中已充满了CO2的方法是____________________________.

（3）该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是

（4）该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO2的温室效应以外，还有的可

能原因是（写出一点即可）。

（5）有同学认为根据该模拟实验的目的，实验设计存在问题，你认为是（写出一点即可）

【答案】（i）CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2t；

（2）用燃着的木条伸到集气瓶口，如果熄灭，则证明已充满了CO2：

（3）开始一段时间内，甲瓶温度高于乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快），最后两瓶温度趋于一致;

（4）两种气体的比热不同或瓶中的气体的质量不同等；

（5）该实验没有模拟地球的生态系统或实验使用了纯净的二氧化碳等

【解析】（1）正确书写实验室制取CO2的化学方程式：CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2f；

（2）往瓶中充C02时，验证瓶中已充满了CO2的方法为：用燃着的木条伸到集气瓶口，如果熄灭，则

证明已充满了C02；

（3）该实验中，照射同样时间，根据上表的数据，比较甲、乙瓶温度变化的规律是：开始一段时间内,

甲瓶温度高于乙瓶（或甲瓶比乙瓶升温快），最后两瓶温度趋于一致；

（4）根据

CO2空气

25°C,I标准大气压气体的比热0.684千焦/（千克・℃）0.72千焦/（千克・℃）

（）0C,1标准大气压气体的密度1.96克/升1.29克/升

则该实验中，在阳光照射下，影响甲、乙瓶温度不同的原因，除了CO2的温室效应以外，还有的可能

原因是：两种气体的比热不同或瓶中的气体的质量不同等；

（5）有同学认为根据该模拟实验的H的，实验设计存在问题：该实验没有模拟地球的生态系统或实验

使用了纯净的二氧化碳等.

14.（中考•舟山）为响应国务院分布的《大气污染防治行动计划》，参与生态文明建设，某科研小组开

展了不同pH的酸雨对三种植物叶绿素含量影响的研究，其研究结果如图所示。

（1）随着酸雨pH的降低，叶绿素含量受影响程度最大的植物是。

（2）长期酸雨不仅破坏植被，还会使生物种类减少，造成生态系统的