浙江省慈吉中学九年级科学 第40课《物质间的循环与转化》课件 浙教版

第第40课物质间的循环与转化课物质间的循环与转化 1、自然界中的碳循环、氧循环、自然界中的碳循环、氧循环 1）知道自然界中的碳循环的主要途径）知道自然界中的碳循环的主要途径 2）知道自然界中的氧循环的主要途径）知道自然界中的氧循环的主要途径 2、物质间的相互转化、物质间的相互转化 n1）说明金属、金属氧化物、碱之间的转化）说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系关系 n2）说明非金属、非金属氧化物、酸之间的）说明非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系转化关系 1）自然界中的碳循环）自然界中的碳循环 碳是构成生物体的基本元素之一。 在空气中，以二氧化碳为主； 在生物体内，以有机物的形式存在 自然界的碳循环主要通过二氧化碳来完成。1、自然界中的碳循环、氧循环、自然界中的碳循环、氧循环碳循环的主要途经：碳循环的主要途经：（1） CO2光合作用光合作用有机物有机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机物有机物动物吸收动物吸收 体内氧化体内氧化CO2动植物残体动植物残体（4） CO2光合作用光合作用地下漫长反应地下漫长反应煤、石油、天然气燃烧煤、石油、天然气燃烧CO2动植物残体动植物残体（3） CO2光合作用光合作用有机物有机物CO2微生物分解作用微生物分解作用说明： 二氧化碳通过植物的光合作用被消耗，是大气中的二氧化二氧化碳通过植物的光合作用被消耗，是大气中的二氧化碳变成有机物的唯一途经。碳变成有机物的唯一途经。 动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及腐烂分解等的过程，动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及腐烂分解等的过程，又被重新释放。又被重新释放。 这样使得吸收得二氧化碳的数量与释放出的数量大致相等。这样使得吸收得二氧化碳的数量与释放出的数量大致相等。作用： n大气中二氧化碳的稳定的含量对地球上的生物生存提供了大气中二氧化碳的稳定的含量对地球上的生物生存提供了良好的条件。这是因为二氧化碳在中层大气的热平衡中起良好的条件。这是因为二氧化碳在中层大气的热平衡中起着重要的作用，能对地球产生一种着重要的作用，能对地球产生一种“温室效应温室效应”。 碳循环与生命活动紧密相联。 碳循环主要通过二氧化碳来进行。它主要可分为三种形式：碳循环主要通过二氧化碳来进行。它主要可分为三种形式： 第一种形式是绿色植物经光合作用将大气中的二氧化碳和水第一种形式是绿色植物经光合作用将大气中的二氧化碳和水化合成碳水化合物（糖类）；在植物呼吸过程中，吸入氧气化合成碳水化合物（糖类）；在植物呼吸过程中，吸入氧气呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大气中被植物再度利用。呼出二氧化碳，使二氧化碳返回大气中被植物再度利用。 第二种形式是植物被动物或人采食后，碳水化合物（糖类）第二种形式是植物被动物或人采食后，碳水化合物（糖类）经食物链传递，被人或动物吸收，又成为人、动物和细菌等经食物链传递，被人或动物吸收，又成为人、动物和细菌等其他生物体的一部分，在体内氧化生成二氧化碳，并通过动其他生物体的一部分，在体内氧化生成二氧化碳，并通过动物或人的呼吸释放回到大气中又可被植物利用。物或人的呼吸释放回到大气中又可被植物利用。 第三种形式是煤、石油、天然气等燃烧时，生成二氧化碳，第三种形式是煤、石油、天然气等燃烧时，生成二氧化碳，它返回大气中后重新进入生态系统的碳循环。它返回大气中后重新进入生态系统的碳循环。自然界中的碳循环 思考:随着工业的发展，人类大量燃烧煤和石油等燃料，这对碳的循环会产生什么影响？ 大气中的二氧化碳含量增加。 自然界自发进行的碳循环，在很长的时间内始终处于一种平衡的状态，使地球的环境基本保持不变。 大气中二氧化碳浓度的增长，使全球气候发生变化，从而给予人类社会带来了深远的影响。 温室效应 1. 什么是温室效应： 整个地球被厚厚的大气包裹着，大气中二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来，这就是温室效应。 2. 温室效应的危害： 导致全球气候变暖，引发一系列的恶果： 1）地球上的病虫害增加； 2）海平面上升； 3）气候反常，海洋风暴增多； 4）土地干旱，沙漠化面积增大。【讨论】为什么温室效应会加剧？ 1) 煤、石油、天然气等矿物燃料的大量使用； 2) 森林面积的急剧减少。 所以控制温室效应的增长速度，关键是控制 二氧化碳的排放。1在生态系统碳循环中，既能使CO2进入生物群落，又能将其释放到大气中的生物是（D） A分解者 B植食动物 C肉食动物D绿色植物2生物的下列过程中，与碳循环无直接关系的是（C） A光合作用B细胞呼吸 C蒸腾作用D微生物的分解作用练习：练习：2）自然界中的氧循环）自然界中的氧循环氧气的产生氧气的产生：植物通过光合作用吸收二氧化碳和水，制成糖类等有机物供人类和动物需要，并向大气释放氧气。氧气的消耗氧气的消耗:动植物的呼吸作用，吸入氧气，放出二氧化碳重返大气；动植物死后的尸体被微生物分解破坏，最后被氧气氧化变成水和二氧化碳；矿物燃料如煤、石油和天然气燃烧时业需要氧气，放出二氧化碳和水汽。 氧气不断地被消耗，又不断地产生，使大气中氧元素的含量保持恒定。科学家自1910年开始测定大气中氧的含量以来，至今几乎没有什么变化。 这个事实告诉我们：自然界存在一个重要的物质循环氧循环：自然界中氧气的含量会随氧循环：自然界中氧气的含量会随着生物的呼吸和物质的燃烧等而减少，但又会随着生物的呼吸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。植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环。（使物质转化、循环和平衡）（使物质转化、循环和平衡）【思考】1）根据氧循环的原理，在屋内可以用什么方法来使空气保持清新？开窗通风，使用清新剂、白天放置绿色植物。2）在塑料大棚里可以用什么方法使农作物增产？人工补充二氧化碳，肥水管理，增强光照，夜间适当降温等。3）有什么办法能使鱼缸内水中溶解的氧气含量增加？在缸内养一些水草，可以增加水中的氧气含量（光合作用）；换水、使用增氧气泵、养水草等。保护臭氧层1、臭氧的形成： O2 2OO O2 O32、臭氧层：距地面2035千米的大气平流层，集中90%的臭氧。3、紫外线的危害：对人的皮肤、眼睛，甚至免疫系统都会造成伤害；能影响水生生物的生长；会破坏植物叶内的叶绿素，阻碍光合作用。4、臭氧层的作用：阻挡和削弱过强的紫外线，对生物有保护作用。5、臭氧层的破坏：氟氯烃、氟里昂（汽车、计算机、空调等）【讨论】臭氧层对人和生物的影响？ 高能紫外线对人的皮肤、眼睛，甚至免疫系统都会造成伤害；会影响水生生物的生长；会破坏植物体内的叶绿素，阻碍农作物和树木的光合作用。而臭氧臭氧层就有阻挡和削弱过强的紫外线，对人和生物起保护层就有阻挡和削弱过强的紫外线，对人和生物起保护作用。作用。 【现状】臭氧层正遭受破坏，变薄，并出现臭氧空洞。原因：电冰箱、空调器的致冷剂的排放；过量的二氧化碳渗入；太空火箭喷出的氢氧化氮以及高空飞行的飞机喷出的尾气；大量使用化肥等。措施：各国颁布保护臭氧层的计划，在联合国探讨保护臭氧层的有效措施。如禁止生产、使用含氯氟烃的致冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。1. 把大量的植物放在房间过夜，对人体的健康有好处吗？ 答：植物夜间发生呼吸作用，吸收房间内的氧气并排出大量二氧化碳，对人体的健康不利。2. 通过哪些方法可以使温室中的农作物获得高产？并说明相应的原因？ 答：白天增强光合作用，适当的增高温度，适当的增加二氧化碳的浓度，适当的增加光的照射量，使得光合作用产生的有机物增加。 夜间减少呼吸作用，适当的降低温度，适当的减少二氧化碳的浓度。减少呼吸作用有机物的消耗。3. 如何保持房间内氧气含量的平衡？ 答：经常开窗通风换气可以保持房间内氧气含量的平衡。思考思考（1）哪些过程消耗了空气中的二氧化碳？）哪些过程消耗了空气中的二氧化碳？ （2）动物如何摄取植物中的碳元素？）动物如何摄取植物中的碳元素？ （3）哪些过程可使绿色植物转化成二氧化碳？）哪些过程可使绿色植物转化成二氧化碳？ （4）动物在哪一个过程中放出二氧化碳？）动物在哪一个过程中放出二氧化碳？答：1）绿色植物中的光合作用消耗空气中的二氧化碳。 2）绿色植物被动物食用，动物食用绿色植物的果实都是动物摄取植物中的碳元素。 3）绿色植物的呼吸作用使绿色植物转化成二氧化碳。 4）动物的呼吸作用放出二氧化碳，当动物死亡以后被微生物分解也能放出二氧化碳。4. 如图显示了自然界中的一个简单的碳循环过程，根据图中所示回答下列问题：练习练习1. 黄豆在不见光的容器内，通过经常喷淋水，可以培育出又长又胖的豆芽菜。在这个过程中黄豆中有机物含量的变化是（ ） A. 增多 B. 减少 C. 先减少后增多 D. 保持不变2. 人体呼吸过程中，吸进的空气和呼出的气体相比较，呼出的气体（ ） A. 氧气的含量增加 B. 二氧化碳的含量增加C. 水蒸气的含量减少 D. 氮气的含量减少3. 刚收获的稻谷堆放后会发热，这与植物的哪项生理活动有关（ A. 光合作用 B. 呼吸作用 C. 蒸腾作用 D. 吸收作用4. 验证是否产生淀粉，所用的试剂是（ ） A. 盐水 B. 糖水 C. 碘酒 D. 酒精5. 光合作用的意义是（ ） A. 为人类和动物提供食物 B. 为生物提供生命活动所需要的能量 C. 放出氧气，供生命呼吸作用的需要 D. 以上选项都正确6. 空气中含有一定浓度的二氧化碳时，使人感到窒息的原因是（ ） A. 二氧化碳是一种有毒的气体 B. 二氧化碳是一种有刺激性气味的气体 C. 二氧化碳是比空气重的气体 D. 二氧化碳是不能供呼吸的气体7. 目前我国重点城市空气质量日报的监测项目不包括（ ） A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 二氧化氮 D. 臭氧8. 人体呼出的二氧化碳气体产生于（ ） A. 人体中的活细胞 B. 血管中的血液 C. 肺中的肺泡 D. 呼吸道9. 地球表面的臭氧层能阻挡和削弱过强的紫外线，对地球上的生物起到保护作用。那么臭氧层主要集中在大气的（ ） A. 对流层 B. 平流层 C. 中层 D. 热层10. 森林是“地球之肺”，下列说法与之不相关的是（ ） A. 树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气 B. 森林能吸收空气中大量的粉尘和烟尘 C. 森林能涵养水源，防止水土流失 D. 森林能吸收空气中的二氧化硫等有害有毒气体11. 从氧循环的角度分析,早晨空气中的氧气含量比傍晚空气中的氧气含 量要_,你的理由是_12. 自然界中的碳、氧平衡指的是空气中的_含量和_含量保持在稳定的变化范围内。13. 栽花最好用盆底有小洞的瓦盆，不宜用瓷盆，这有什么道理？ 【试题答案试题答案】1. B 2. B 3. B 4. C 5. D 6. D 7. B 8. A 9. B 10. C11. 少 夜间绿色植物无法进行光合作用，不能产生氧气，同时夜间一切生物都要进行呼吸作用，都要消耗氧气，所以，日出前后地球表面的氧气含量相对较低，但不会影响生物的正常生活。12. 二氧化碳 氧气13. 瓦盆质松，盆体有许多细孔，而瓷盆质密，无细孔。用盆底有小洞的瓦盆栽花，有利于植物根部获取足够的氧气进行呼吸作用，同时还具有良好的透水能力，防止盆内积水造成植物死亡。2、物质间的相互转化、物质间的相互转化 n1）说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关）说明金属、金属氧化物、碱之间的转化关系系 n2）说明非金属、非金属氧化物、酸之间的转）说明非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系化关系 （1）金属 氧气 金属氧化物金属跟氧气化合生成碱性氧化物，这类反应与金属活动性顺序有密切关系，由K到Ag逐渐困难，Pt和Au不能跟氧化合。例如：4NaO2 2Na2O 2MgO2 2MgO 3Fe2O2 2Fe3O4 2Cu+O2 2CuO1 1）金属、金属氧化物、碱之间的转化关系）金属、金属氧化物、碱之间的转化关系（2）金属氧化物金属某些金属的氧化物，在高温下能被强还原剂强还原剂（如H2、C、CO等）还原成金属单质。例如：CuO H2 Cu + H2O Fe3O4 4H2 3Fe + 4H2O 2CuO C 2Cu + CO2 2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2 CuO CO Cu + CO2 Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 Fe3O44CO 3Fe + 4CO2 PbO + CO Pb CO2（3）金属氧化物 水 碱 K2O、Na2O、CaO、BaO能与水反应生成碱。例如：K2O H2O 2KOH Na2O + H2O 2NaOH CaO + H2O Ca(OH)2 BaO H2O Ba(OH)2 其它碱性氧化物（如CuO、Fe2O3）不能直接跟水反应，可用间接方法制得它们的碱 如Cu(OH)2，Fe(OH)3（4）碱 金属氧化物 + 水发生这类反应的，一般是不溶性碱。例如：Cu(OH)2 CuO + H2O 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 2Al(OH)3 Al2O3 3H2O（1）非金属 氧气 非金属氧化物非金属跟氧发生反应生成酸性氧化物，这类反应在初中只介绍了碳、硫、磷直接和氧气反应。例如：CO2 CO2 SO2 SO2 4P5O2 2P2O5硫还有一种重要的氧化物，在这种氧化物中，硫表现出+6价，化学式为SO3。三氧化硫是由二氧化硫跟氧气在有催化剂的条件下化合而成的，反应的化学方程式为：2 2）非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系）非金属、非金属氧化物、酸之间的转化关系（2）非金属氧化物 水 酸 某些酸性氧化物溶于水后生成酸。 （ SiO2不溶于水，于水不反应）不溶于水，于水不反应） 例如：CO2H2O H2CO3 SO2H2O H2SO3 SO3H2O H2SO4 P2O53H2O 2H3PO4 SiO2也是酸性氧化物，但它不能直接跟水化合，可以用间接方法制得H2SiO3。 （3）酸 非金属氧化物 + 水 含氧酸在一定条件下，可以脱水生成酸酐例如：H2CO3 H2O + CO2 H2SO3 H2O + SO2 H2SiO3 H2O + SiO2SSO2H2SO3H2SO4 点燃点燃 1 、 S + O2 SO22、SO2 + H2O = H2SO33、2H2SO3 + O2 = 2H2SO4用化学方程式表示下列物质间的转化：用化学方程式表示下列物质间的转化：思考：酸雨的形成原因思考：酸雨的形成原因讨论：讨论： 你认为正常降水是碱性、中性还是酸性？为什么？你认为正常降水是碱性、中性还是酸性？为什么？用化学方程式表示下列物质间的转化：用化学方程式表示下列物质间的转化： (1) CCO2H2CO3 CaCO3 (2) CaCaO Ca(OH)2 CaCO3