九年級(jí)科學(xué)物質(zhì)間的循環(huán)與轉(zhuǎn)化

1、第第40課物質(zhì)間的循環(huán)與轉(zhuǎn)化課物質(zhì)間的循環(huán)與轉(zhuǎn)化 1、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán)、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán) 1）知道自然界中的碳循環(huán)的主要途徑）知道自然界中的碳循環(huán)的主要途徑 2）知道自然界中的氧循環(huán)的主要途徑）知道自然界中的氧循環(huán)的主要途徑 2、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化 1）說(shuō)明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化）說(shuō)明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系關(guān)系 2）說(shuō)明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的）說(shuō)明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系轉(zhuǎn)化關(guān)系 1）自然界中的碳循環(huán)）自然界中的碳循環(huán) 碳是構(gòu)成生物體的基本元素之一。 在空氣中，以二氧化碳為主； 在生物體內(nèi)，以有機(jī)物的形式存在 自然界的碳

2、循環(huán)主要通過(guò)二氧化碳來(lái)完成。1、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán)、自然界中的碳循環(huán)、氧循環(huán)碳循環(huán)的主要途經(jīng)：碳循環(huán)的主要途經(jīng)：（1） CO2光合作用光合作用有機(jī)物有機(jī)物植物的植物的呼吸作用呼吸作用CO2（2） CO2光合作用光合作用有機(jī)物有機(jī)物動(dòng)物吸收動(dòng)物吸收 體內(nèi)氧化體內(nèi)氧化CO2動(dòng)植物殘?bào)w動(dòng)植物殘?bào)w（4） CO2光合作用光合作用地下漫長(zhǎng)反應(yīng)地下漫長(zhǎng)反應(yīng)煤、石油、天然氣燃燒煤、石油、天然氣燃燒CO2動(dòng)植物殘?bào)w動(dòng)植物殘?bào)w（3） CO2光合作用光合作用有機(jī)物有機(jī)物CO2微生物分解作用微生物分解作用說(shuō)明： 二氧化碳通過(guò)植物的光合作用被消耗，是大氣中的二氧化二氧化碳通過(guò)植物的光合作用被消耗，是大氣中的二氧化

3、碳變成有機(jī)物的唯一途經(jīng)。碳變成有機(jī)物的唯一途經(jīng)。 動(dòng)植物的呼吸作用、有機(jī)物的燃燒以及腐爛分解等的過(guò)程，動(dòng)植物的呼吸作用、有機(jī)物的燃燒以及腐爛分解等的過(guò)程，又被重新釋放。又被重新釋放。 這樣使得吸收得二氧化碳的數(shù)量與釋放出的數(shù)量大致相等。這樣使得吸收得二氧化碳的數(shù)量與釋放出的數(shù)量大致相等。作用： 大氣中二氧化碳的穩(wěn)定的含量對(duì)地球上的生物生存提供了大氣中二氧化碳的穩(wěn)定的含量對(duì)地球上的生物生存提供了良好的條件。這是因?yàn)槎趸荚谥袑哟髿獾臒崞胶庵衅鹆己玫臈l件。這是因?yàn)槎趸荚谥袑哟髿獾臒崞胶庵衅鹬匾淖饔?，能?duì)地球產(chǎn)生一種著重要的作用，能對(duì)地球產(chǎn)生一種“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”。 碳循環(huán)與生命活動(dòng)緊密

4、相聯(lián)。 碳循環(huán)主要通過(guò)二氧化碳來(lái)進(jìn)行。它主要可分為三種形式：碳循環(huán)主要通過(guò)二氧化碳來(lái)進(jìn)行。它主要可分為三種形式： 第一種形式是綠色植物經(jīng)光合作用將大氣中的二氧化碳和水第一種形式是綠色植物經(jīng)光合作用將大氣中的二氧化碳和水化合成碳水化合物（糖類(lèi)）；在植物呼吸過(guò)程中，吸入氧氣化合成碳水化合物（糖類(lèi)）；在植物呼吸過(guò)程中，吸入氧氣呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大氣中被植物再度利用。呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大氣中被植物再度利用。 第二種形式是植物被動(dòng)物或人采食后，碳水化合物（糖類(lèi)）第二種形式是植物被動(dòng)物或人采食后，碳水化合物（糖類(lèi)）經(jīng)食物鏈傳遞，被人或動(dòng)物吸收，又成為人、動(dòng)物和細(xì)菌等經(jīng)食物鏈傳遞，被人或

5、動(dòng)物吸收，又成為人、動(dòng)物和細(xì)菌等其他生物體的一部分，在體內(nèi)氧化生成二氧化碳，并通過(guò)動(dòng)其他生物體的一部分，在體內(nèi)氧化生成二氧化碳，并通過(guò)動(dòng)物或人的呼吸釋放回到大氣中又可被植物利用。物或人的呼吸釋放回到大氣中又可被植物利用。 第三種形式是煤、石油、天然氣等燃燒時(shí)，生成二氧化碳，第三種形式是煤、石油、天然氣等燃燒時(shí)，生成二氧化碳，它返回大氣中后重新進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。它返回大氣中后重新進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)的碳循環(huán)。自然界中的碳循環(huán) 思考:隨著工業(yè)的發(fā)展，人類(lèi)大量燃燒煤和石油等燃料，這對(duì)碳的循環(huán)會(huì)產(chǎn)生什么影響？ 大氣中的二氧化碳含量增加。 自然界自發(fā)進(jìn)行的碳循環(huán)，在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)始終處于一種平衡的狀態(tài)，使地球

6、的環(huán)境基本保持不變。 大氣中二氧化碳濃度的增長(zhǎng)，使全球氣候發(fā)生變化，從而給予人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響。 溫室效應(yīng) 1. 什么是溫室效應(yīng)： 整個(gè)地球被厚厚的大氣包裹著，大氣中二氧化碳?xì)怏w具有吸熱和隔熱的功能，它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無(wú)形的玻璃罩，使太陽(yáng)輻射到地球上的熱量無(wú)法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來(lái)，這就是溫室效應(yīng)。 2. 溫室效應(yīng)的危害： 導(dǎo)致全球氣候變暖，引發(fā)一系列的惡果： 1）地球上的病蟲(chóng)害增加； 2）海平面上升； 3）氣候反常，海洋風(fēng)暴增多； 4）土地干旱，沙漠化面積增大?！居懻摗繛槭裁礈厥倚?yīng)會(huì)加劇？ 1) 煤、石油、天然氣等礦物燃料的大量使用； 2) 森林面積的急

7、劇減少。 所以控制溫室效應(yīng)的增長(zhǎng)速度，關(guān)鍵是控制 二氧化碳的排放。1在生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)中，既能使CO2進(jìn)入生物群落，又能將其釋放到大氣中的生物是（D） A分解者 B植食動(dòng)物 C肉食動(dòng)物D綠色植物2生物的下列過(guò)程中，與碳循環(huán)無(wú)直接關(guān)系的是（C） A光合作用B細(xì)胞呼吸 C蒸騰作用D微生物的分解作用練習(xí)：練習(xí)：2）自然界中的氧循環(huán)）自然界中的氧循環(huán) 氧氣的產(chǎn)生氧氣的產(chǎn)生：植物通過(guò)光合作用吸收二氧化碳和水，制成糖類(lèi)等有機(jī)物供人類(lèi)和動(dòng)物需要，并向大氣釋放氧氣。 氧氣的消耗氧氣的消耗:動(dòng)植物的呼吸作用，吸入氧氣，放出二氧化碳重返大氣；動(dòng)植物死后的尸體被微生物分解破壞，最后被氧氣氧化變成水和二氧化碳；礦物燃料

8、如煤、石油和天然氣燃燒時(shí)業(yè)需要氧氣，放出二氧化碳和水汽。 氧氣不斷地被消耗，又不斷地產(chǎn)生，使大氣中氧元素的含量保持恒定?？茖W(xué)家自1910年開(kāi)始測(cè)定大氣中氧的含量以來(lái)，至今幾乎沒(méi)有什么變化。 這個(gè)事實(shí)告訴我們：自然界存在一個(gè)重要的物質(zhì)循環(huán)氧循環(huán)：自然界中氧氣的含量會(huì)隨氧循環(huán)：自然界中氧氣的含量會(huì)隨著生物的呼吸和物質(zhì)的燃燒等而減少，但又會(huì)隨著生物的呼吸和物質(zhì)的燃燒等而減少，但又會(huì)隨植物的光合作用而增加，周而復(fù)始地進(jìn)行循環(huán)。植物的光合作用而增加，周而復(fù)始地進(jìn)行循環(huán)。（使物質(zhì)轉(zhuǎn)化、循環(huán)和平衡）（使物質(zhì)轉(zhuǎn)化、循環(huán)和平衡）【思考】1）根據(jù)氧循環(huán)的原理，在屋內(nèi)可以用什么方法來(lái)使空氣保持清新？開(kāi)窗通風(fēng)，使用清

9、新劑、白天放置綠色植物。2）在塑料大棚里可以用什么方法使農(nóng)作物增產(chǎn)？人工補(bǔ)充二氧化碳，肥水管理，增強(qiáng)光照，夜間適當(dāng)降溫等。3）有什么辦法能使魚(yú)缸內(nèi)水中溶解的氧氣含量增加？在缸內(nèi)養(yǎng)一些水草，可以增加水中的氧氣含量（光合作用）；換水、使用增氧氣泵、養(yǎng)水草等。保護(hù)臭氧層1、臭氧的形成： O2 2OO O2 O32、臭氧層：距地面2035千米的大氣平流層，集中90%的臭氧。3、紫外線(xiàn)的危害：對(duì)人的皮膚、眼睛，甚至免疫系統(tǒng)都會(huì)造成傷害；能影響水生生物的生長(zhǎng)；會(huì)破壞植物葉內(nèi)的葉綠素，阻礙光合作用。4、臭氧層的作用：阻擋和削弱過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)，對(duì)生物有保護(hù)作用。5、臭氧層的破壞：氟氯烴、氟里昂（汽車(chē)、計(jì)算機(jī)、空

10、調(diào)等）【討論】臭氧層對(duì)人和生物的影響？ 高能紫外線(xiàn)對(duì)人的皮膚、眼睛，甚至免疫系統(tǒng)都會(huì)造成傷害；會(huì)影響水生生物的生長(zhǎng)；會(huì)破壞植物體內(nèi)的葉綠素，阻礙農(nóng)作物和樹(shù)木的光合作用。而臭氧層就有臭氧層就有阻擋和削弱過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)，對(duì)人和生物起阻擋和削弱過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)，對(duì)人和生物起保護(hù)作用。保護(hù)作用。 【現(xiàn)狀】臭氧層正遭受破壞，變薄，并出現(xiàn)臭氧空洞。原因：電冰箱、空調(diào)器的致冷劑的排放；過(guò)量的二氧化碳滲入；太空火箭噴出的氫氧化氮以及高空飛行的飛機(jī)噴出的尾氣；大量使用化肥等。措施：各國(guó)頒布保護(hù)臭氧層的計(jì)劃，在聯(lián)合國(guó)探討保護(hù)臭氧層的有效措施。如禁止生產(chǎn)、使用含氯氟烴的致冷劑、發(fā)泡劑、洗潔劑、噴霧劑等化學(xué)物質(zhì)。1. 把大

11、量的植物放在房間過(guò)夜，對(duì)人體的健康有好處嗎？ 答：植物夜間發(fā)生呼吸作用，吸收房間內(nèi)的氧氣并排出大量二氧化碳，對(duì)人體的健康不利。2. 通過(guò)哪些方法可以使溫室中的農(nóng)作物獲得高產(chǎn)？并說(shuō)明相應(yīng)的原因？ 答：白天增強(qiáng)光合作用，適當(dāng)?shù)脑龈邷囟?，適當(dāng)?shù)脑黾佣趸嫉臐舛龋m當(dāng)?shù)脑黾庸獾恼丈淞?，使得光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物增加。 夜間減少呼吸作用，適當(dāng)?shù)慕档蜏囟?，適當(dāng)?shù)臏p少二氧化碳的濃度。減少呼吸作用有機(jī)物的消耗。3. 如何保持房間內(nèi)氧氣含量的平衡？ 答：經(jīng)常開(kāi)窗通風(fēng)換氣可以保持房間內(nèi)氧氣含量的平衡。思考思考（1）哪些過(guò)程消耗了空氣中的二氧化碳？）哪些過(guò)程消耗了空氣中的二氧化碳？ （2）動(dòng)物如何攝取植物中的碳元素

12、？）動(dòng)物如何攝取植物中的碳元素？ （3）哪些過(guò)程可使綠色植物轉(zhuǎn)化成二氧化碳？）哪些過(guò)程可使綠色植物轉(zhuǎn)化成二氧化碳？ （4）動(dòng)物在哪一個(gè)過(guò)程中放出二氧化碳？）動(dòng)物在哪一個(gè)過(guò)程中放出二氧化碳？答：1）綠色植物中的光合作用消耗空氣中的二氧化碳。 2）綠色植物被動(dòng)物食用，動(dòng)物食用綠色植物的果實(shí)都是動(dòng)物攝取植物中的碳元素。 3）綠色植物的呼吸作用使綠色植物轉(zhuǎn)化成二氧化碳。 4）動(dòng)物的呼吸作用放出二氧化碳，當(dāng)動(dòng)物死亡以后被微生物分解也能放出二氧化碳。4. 如圖顯示了自然界中的一個(gè)簡(jiǎn)單的碳循環(huán)過(guò)程，根據(jù)圖中所示回答下列問(wèn)題：練習(xí)練習(xí)1. 黃豆在不見(jiàn)光的容器內(nèi)，通過(guò)經(jīng)常噴淋水，可以培育出又長(zhǎng)又胖的豆芽菜。在這

13、個(gè)過(guò)程中黃豆中有機(jī)物含量的變化是（ ） A. 增多 B. 減少 C. 先減少后增多 D. 保持不變2. 人體呼吸過(guò)程中，吸進(jìn)的空氣和呼出的氣體相比較，呼出的氣體（ ） A. 氧氣的含量增加 B. 二氧化碳的含量增加C. 水蒸氣的含量減少 D. 氮?dú)獾暮繙p少3. 剛收獲的稻谷堆放后會(huì)發(fā)熱，這與植物的哪項(xiàng)生理活動(dòng)有關(guān)（ A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 蒸騰作用 D. 吸收作用4. 驗(yàn)證是否產(chǎn)生淀粉，所用的試劑是（ ） A. 鹽水 B. 糖水 C. 碘酒 D. 酒精5. 光合作用的意義是（ ） A. 為人類(lèi)和動(dòng)物提供食物 B. 為生物提供生命活動(dòng)所需要的能量 C. 放出氧氣，供生命呼吸作用的

14、需要 D. 以上選項(xiàng)都正確6. 空氣中含有一定濃度的二氧化碳時(shí)，使人感到窒息的原因是（ ） A. 二氧化碳是一種有毒的氣體 B. 二氧化碳是一種有刺激性氣味的氣體 C. 二氧化碳是比空氣重的氣體 D. 二氧化碳是不能供呼吸的氣體7. 目前我國(guó)重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不包括（ ） A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 二氧化氮 D. 臭氧8. 人體呼出的二氧化碳?xì)怏w產(chǎn)生于（ ） A. 人體中的活細(xì)胞 B. 血管中的血液 C. 肺中的肺泡 D. 呼吸道9. 地球表面的臭氧層能阻擋和削弱過(guò)強(qiáng)的紫外線(xiàn)，對(duì)地球上的生物起到保護(hù)作用。那么臭氧層主要集中在大氣的（ ） A. 對(duì)流層 B. 平流層 C.

15、 中層 D. 熱層10. 森林是“地球之肺”，下列說(shuō)法與之不相關(guān)的是（ ） A. 樹(shù)木通過(guò)光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣 B. 森林能吸收空氣中大量的粉塵和煙塵 C. 森林能涵養(yǎng)水源，防止水土流失 D. 森林能吸收空氣中的二氧化硫等有害有毒氣體11. 從氧循環(huán)的角度分析,早晨空氣中的氧氣含量比傍晚空氣中的氧氣含 量要_,你的理由是_12. 自然界中的碳、氧平衡指的是空氣中的_含量和_含量保持在穩(wěn)定的變化范圍內(nèi)。13. 栽花最好用盆底有小洞的瓦盆，不宜用瓷盆，這有什么道理？ 【試題答案【試題答案】1. B 2. B 3. B 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. B 10. C

16、11. 少 夜間綠色植物無(wú)法進(jìn)行光合作用，不能產(chǎn)生氧氣，同時(shí)夜間一切生物都要進(jìn)行呼吸作用，都要消耗氧氣，所以，日出前后地球表面的氧氣含量相對(duì)較低，但不會(huì)影響生物的正常生活。12. 二氧化碳 氧氣13. 瓦盆質(zhì)松，盆體有許多細(xì)孔，而瓷盆質(zhì)密，無(wú)細(xì)孔。用盆底有小洞的瓦盆栽花，有利于植物根部獲取足夠的氧氣進(jìn)行呼吸作用，同時(shí)還具有良好的透水能力，防止盆內(nèi)積水造成植物死亡。2、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化、物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化 1）說(shuō)明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)）說(shuō)明金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系系 2）說(shuō)明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉(zhuǎn)）說(shuō)明非金屬、非金屬氧化物、酸之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系化關(guān)系 （1）金屬 氧氣

17、金屬氧化物 金屬跟氧氣化合生成堿性氧化物，這類(lèi)反應(yīng)與金屬活動(dòng)性順序有密切關(guān)系，由K到Ag逐漸困難，Pt和Au不能跟氧化合。 例如：4NaO2 2Na2O 2MgO2 2MgO 3Fe2O2 2Fe3O4 2Cu+O2 2CuO1 1）金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系）金屬、金屬氧化物、堿之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系（2）金屬氧化物金屬某些金屬的氧化物，在高溫下能被強(qiáng)還原劑強(qiáng)還原劑（如H2、C、CO等）還原成金屬單質(zhì)。例如：CuO H2 Cu + H2O Fe3O4 4H2 3Fe + 4H2O 2CuO C 2Cu + CO2 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 CuO CO Cu + CO2

18、Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Fe3O44CO 3Fe + 4CO2 PbO + CO Pb CO2（3）金屬氧化物 水 堿 K2O、Na2O、CaO、BaO能與水反應(yīng)生成堿。例如：K2O H2O 2KOH Na2O + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 BaO H2O Ba(OH)2 其它堿性氧化物（如CuO、Fe2O3）不能直接跟水反應(yīng)，可用間接方法制得它們的堿 如Cu(OH)2，F(xiàn)e(OH)3（4）堿 金屬氧化物 + 水 發(fā)生這類(lèi)反應(yīng)的，一般是不溶性堿。例如：Cu(OH)2 CuO + H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 Al2O3 3H2O（1）非金屬 氧氣 非金屬氧化物 非金屬跟氧發(fā)生反應(yīng)生成酸性氧化物，這類(lèi)反應(yīng)在初中只介紹了碳、硫、磷直接和氧氣反應(yīng)。例如：CO2 CO2 SO2 SO2 4P5O2 2P2O5 硫還有一種重要