能量与物质循环
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生态系统的能量流与物质循环在我们生活的这个地球上,存在着无数复杂而又奇妙的生态系统,从广袤的森林到辽阔的海洋,从荒凉的沙漠到肥沃的农田,每一个角落都充满了生命的活力。
而在这些生态系统中,能量流和物质循环就像是两条无形的纽带,将生物与环境紧密地联系在一起,维持着生态系统的平衡与稳定。
首先,让我们来了解一下什么是生态系统的能量流。
简单来说,能量流就是能量在生态系统中的流动和转化过程。
太阳是地球上几乎所有能量的最初来源,它的光芒照耀着大地,为植物的光合作用提供了动力。
植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在有机物质中。
这些有机物质成为了食草动物的食物,食草动物又被食肉动物捕食,能量就这样在食物链中逐级传递。
但是,能量在流动的过程中并不是百分之百传递的。
根据热力学第二定律,能量在转化过程中会有一部分以热能的形式散失到环境中,无法被再次利用。
这就导致了能量在生态系统中的流动是单向的,而且是逐级递减的。
也就是说,食物链越往上,生物所能获得的能量就越少。
这也是为什么在一个生态系统中,通常营养级越高的生物,数量就越少。
与能量流不同,物质循环则是指生态系统中各种化学元素在生物与非生物环境之间的反复循环和流动。
地球上的物质可以分为两大类:一类是生命必需的营养元素,如碳、氮、磷、钾等;另一类是生命活动产生的废物和污染物,如二氧化碳、水、尿素等。
这些物质在生态系统中通过各种生物过程和物理化学过程不断地循环利用,保持着生态系统的物质平衡。
以碳循环为例,植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳,将其转化为有机碳。
动物通过摄食植物获取有机碳,同时在呼吸作用中又将二氧化碳释放回大气中。
当动植物死亡后,它们的遗体和排泄物经过微生物的分解作用,又会将有机碳转化为二氧化碳和无机碳,重新回到环境中。
此外,煤炭、石油等化石燃料的燃烧也会将大量的二氧化碳释放到大气中,从而影响全球的碳平衡。
氮循环也是生态系统中非常重要的物质循环之一。
大气中的氮气不能被大多数生物直接利用,只有通过某些微生物的固氮作用,将氮气转化为氨或硝酸盐等可被植物吸收的形式,才能进入生物循环。
生物的能量转化与物质循环生物在生存和繁衍过程中,需要能量支持其各项生命活动,并且还需要物质来构建身体组织和维持基础代谢。
能量的转化和物质的循环是生物体内复杂而精密的生物化学过程,它们相互依赖、相互制约,共同维持着生态系统的平衡和稳定。
一、能量的转化能量是维持生命活动的基本要素之一。
生物体内能量的转化主要通过化学能转化成机械能或热能,其中最重要的过程是细胞呼吸。
细胞呼吸是生物体内能量转化的核心过程,它包括三个主要步骤:糖(葡萄糖)的分解、三碳化合物(丙酮酸)的氧化、氢原子在细胞色素系统上的传递。
这个过程中,糖分子通过一系列反应被催化解开,形成乙酸和二氧化碳,并释放出能量。
乙酸进一步氧化为二氧化碳和水,同时释放更多的能量。
这些被释放出的能量被细胞利用,合成各种有机物质和做机械工作。
细胞呼吸是一种高度复杂的反应链,也是生物能量转化的关键环节。
除了细胞呼吸,光合作用也是生物能量转化的一个重要过程。
光合作用是指植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气的过程。
在光合作用中,光能通过光合色素的吸收转化为化学能,然后这部分化学能在后续的反应中被固定为有机物质,供给植物和其他生物使用。
二、物质的循环生物体的生存离不开物质的循环,特别是各种元素的循环。
物质循环主要包括水循环、碳循环、氮循环和矿物质循环。
1. 水循环是生物体内最基本的循环过程之一。
水在地球上以液态、固态和气态存在,并在这几种状态之间进行不断的转化。
生物体通过吸水和排水的过程参与到水循环中。
2. 碳循环是生物体内最为关键的循环之一。
碳元素是生物体的基本组成元素,通过光合作用和细胞呼吸进行转化和循环。
在光合作用中,植物通过吸收二氧化碳合成有机物质,释放出氧气;而在细胞呼吸中,有机物质被氧气代谢,生成二氧化碳和水。
3. 氮循环是生物体内重要的循环过程之一。
氮是构成蛋白质和核酸的重要元素,在生物体内通过氮的固定、氮的转化和氮的释放进行循环。
生态学中的能量流动与物质循环生态学是一门研究生物和它们与环境相互作用的科学,它是现代环保和生态建设的基础。
生态系统是生物、非生物物质和能量在一定空间和时间范围内构成的复杂组合体,其中能量流动与物质循环是生态系统的两个重要基础部分。
一、能量流动能量在生物圈中的流动是一种级联式的传递过程,从太阳光到植物,再到草食动物和食肉动物。
生态系统中的生物利用太阳光,将它们转化为可用的化学能,并在食物链中传递能量。
能量流动的过程中,会发生一定的损失,这种损失被称为热损失。
在生态系统中,能量流动存在一个层级结构,即食物链。
食物链是由生产者、消费者、食肉者和分解腐生物组成的。
以一个典型的食物链为例,太阳能-植物-草食动物-食肉动物-分解腐生物,能量从最基层的生产者,即植物,通过草食动物和食肉动物,最终被转化为分解生物的有机肥料。
由于能量在生态系统中不断流动,因此能量流动具有稳定性和持续性的特点。
只要太阳光不停止,生物系统就将没有能量消失的问题。
二、物质循环生态系统中的物质循环指不同有机物和无机物之间的转化和交换。
物质循环是一个完整的循环系统,其中包含了氮、碳、水、氧和矿物质等元素的循环过程。
氮循环是典型的物质循环模式之一。
氮是构成生物体的重要成分之一,同时也是大气中的重要成分。
氮元素通过固氮作用由大气中的氮气转化为通过植物吸收的氨或硝酸盐,然后通过食物链的传递,将氮循环到其他生物中。
随着物质循环的推进,氮又会被释放回土壤,进入生物体或重新被氧化成氮气。
另一个重要的物质循环是碳循环。
碳循环是生态系统中的最大循环系统之一,包括光合作用、呼吸、分解和燃烧等过程。
在光合作用中,植物将二氧化碳转化为有机碳,这是生物体生长和生存所必需的有机物。
有机物通过消费者食用,被氧化成二氧化碳,或通过分解和燃烧被释放成二氧化碳。
碳循环是生态系统中维持生命重要的过程之一,也是全球气候变化的重要因素。
总结生态学中的能量流动和物质循环是生态系统中的两个重要分支。
生态系统能量流动和物质循环的关系1. 生态系统的基本概念首先,咱们得聊聊什么是生态系统。
简单来说,生态系统就像是一个大家庭,各种植物、动物和微生物在这个大家庭里各司其职,相互依赖,生活得可滋润了。
就像我们家里有爸妈、兄弟姐妹,每个人都有自己的角色,不同的是,生态系统的成员们还得相互合作,维持这个大家庭的和谐与平衡。
比如,植物在阳光下努力工作,进行光合作用,产生氧气和食物;动物则像吃货一样,吃着植物,吃着其他动物,把这些能量转化为自己的生命力。
听起来是不是很像我们日常生活中为了生存而奔波的样子?1.1 能量流动接下来,咱们来说说能量流动。
能量在生态系统中流动,就像水流在河里奔腾,不可阻挡。
太阳是这场能量盛宴的“主厨”,它用阳光给植物提供了能量。
植物就像是勤劳的小蜜蜂,通过光合作用把阳光变成食物,这个过程可是非常神奇的哦。
接着,动物们吃了植物,又把这些能量传递给了自己,这就像是在吃自助餐,一口一个小心肝,真是吃得爽歪歪。
1.2 物质循环说完了能量流动,咱们再聊聊物质循环。
物质循环就像是个永不停歇的循环赛,所有的物质都在这场赛中不断地变换角色。
植物吸收土壤里的水分和养分,动物吃了植物,最后又通过排泄等方式把养分还给土壤。
这个过程就像是在做饭,咱们先准备食材,做完饭后还得把餐具洗干净,不然下次可就没法做了。
自然界中的每一个物质都是有归属的,它们在生态系统中不断流转,没有人能独占。
2. 能量流动与物质循环的关系现在,咱们来看看能量流动和物质循环这两者之间的关系。
其实,它们就像是一对好搭档,相辅相成。
没有能量,物质循环就没法进行;而没有物质,能量流动也就成了一场空谈。
比如,植物吸收阳光,把能量转化为食物,然后动物吃了植物,再把能量和营养物质带到更高的食物链中。
如果没有阳光这个源头,植物就没法生长,整个生态系统也会陷入瘫痪。
2.1 共同促进说到这里,咱们就明白了,能量流动和物质循环是如何共同促进生态系统的。
就像一个团队,大家各自发挥所长,最后达到一个和谐的状态。
生态系统中的能量流动和物质循环生态系统是地球上的生命所需的一切条件的集合体,包括物理环境、化学环境和生物环境。
而生态系统中的能量流动和物质循环则是维持生态系统稳定性的关键因素。
能量流动是生态系统中最基本的过程之一。
从太阳照射到地球的那一刻开始,我们的星球就开始了一个奇妙的光合作用过程。
植物通过接受太阳光的能量,进行光合作用,把光能转化为化学能,进而转化为供其他生物使用的有机物质的能量。
这个过程不断重复,最终将有机物质转化为无机物质,并释放出能量。
然后微生物、动物、食肉动物等等一系列物种在这条过程中都有自己的角色,最终每个角色再将自己身上的物质和能量传递给下一个角色,从而完成了生态系统中的能量流动过程。
相比于能量流动,物质循环是一个更为复杂的过程。
在生态系统中,有机物质和无机物质是相互转换的,但是总体而言物质总量应该是相对稳定的。
物质循环一般指的是碳、氧、氮、水、磷等元素在生态系统中的再生过程。
以碳为例,碳是构成有机物质的必要元素之一,我们的身体、食物甚至是我们呼吸的空气都含有碳。
在CO2和O2交换的过程中,植物可以吸收CO2并转化为有机物质,而有机物质又进一步转换回CO2和H2O。
这是一个典型的碳循环过程。
生态系统中的物质循环非常复杂,每个生态系统都有自己的循环方式。
生态系统中的能量流动和物质循环是一体两面的过程,他们之间有着密不可分的联系。
能量是物质流动的先决条件,物质循环也需要能量驱动才能进行。
例如在氮循环过程中,能量是细菌进行氮转化和固定的必要因素。
又比如,植物在进行光合作用时需要水和二氧化碳的协同作用,同时需要太阳光作为能量来源。
没有其中任何一项因素,生态系统都无法保持正常的运转状态。
总的来说,生态系统中的能量流动和物质循环是相辅相成的。
它们维持了生态系统中的自然和谐,也维持了所有生命的存在。
而生态系统的稳定性又依赖于它们的平衡。
我们应该尽可能地保持生态系统的平衡,并加强对自然的保护和管理。
物质循环和能量流动的异同点
和谐地生态环境是生物界的基石,物质循环和能量流动是实现和谐生态环境的必备条件。
物质循环和能量流动有许多相似之处,也有一些不同之处。
首先,物质循环和能量流动都是实现和谐生态环境的重要条件。
物质循环可以保证环境的稳定,物质循环实现物质的有序转换和再利用,以减少环境的污染。
而能量流动是实现物质循环的重要条件,能量可以促进物质的移动,使物质循环实现可能。
其次,物质循环和能量流动在功能上也有所不同。
物质循环是构成环境中物质在空间上的运动,使不断出现新的物质;而能量循环是改变状态,使能量不断地被释放和重新结合,形成新的能量状态。
最后,物质循环和能量循环也有所不同。
物质循环受物质性质、物理环境及物种生态需求等因素制约;而能量流动受能量质量及其物理状态形式的限制。
综上所述,物质循环和能量流动都是实现和谐生态环境的必备条件,但其在功能、特征和实现方式上也有一定的不同。
因此,对这两个过程都要了解得比较清楚,以确保实现和谐生态环境。
物质的循环与能量的流动物质的循环和能量的流动是生态系统中至关重要的过程。
通过这些过程,环境中的物质得以被循环利用,能量得以传递和转化,维持着生命的延续和生态系统的平衡。
本文将探讨物质循环和能量流动的基本概念、过程以及它们在自然界中的重要性。
一、物质的循环物质的循环是指在自然界中各种物质在生物和非生物系统之间不断流动和转化的过程。
主要的物质循环包括水循环、碳循环、氮循环和磷循环等。
1. 水循环水循环是自然界中最基本、最重要的循环之一。
它通过蒸发、降水、融化和地下水流等过程,将地球上的水不断转化和分布到大气、地球表面和地下水之间。
水循环不仅是维持生态系统的关键,也对气候变化起着重要的调节作用。
2. 碳循环碳循环是指碳在地球上的不同储存库(如大气中的二氧化碳、生物体、土壤中的有机质等)之间不断循环的过程。
动植物通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质,并释放氧气到大气中。
而其他生物通过呼吸作用将有机物质分解,并将碳释放回大气。
此外,碳还通过死亡和分解过程、海洋的吸收和释放等方式完成循环。
氮循环是指氮在大气、土壤和生物体之间不断转化和循环的过程。
大气中的氮气通过闪电、大气沉降和固氮细菌等方式进入土壤和水中,然后被植物吸收,在生物体中通过氮固定作用转化为有机形式。
随后,氮通过食物链进入动物体内,最终通过分解作用被还原为氮气,重新进入大气中。
4. 磷循环磷循环是指磷在土壤、水体和生物体之间循环的过程。
磷是生物体合成DNA、RNA和ATP等基本物质的重要组成元素,也是植物生长必需的营养元素之一。
磷的循环主要通过矿物质的风化作用、土壤中的磷质释放、植物的吸收和动物的摄取等方式完成。
二、能量的流动能量的流动是指在生态系统中能量从一种形式转化为另一种形式的过程,它是生物活动的驱动力。
能量主要通过食物链传递和能量损失的方式流动。
1. 食物链中的能量传递在食物链中,光合作用将太阳能转化为植物体内的化学能,植物通过光合作用合成的有机物质被食草动物摄取并转化为动物的化学能。
生态系统物质循环和能量流动的关系生态系统是指由生物群落、生物环境和非生物因素组成的一个综合体系,是一个相互作用、相互制约的整体。
生态系统中的物质循环和能量流动是生态系统中最为重要的两个过程,它们之间存在着密切的关系。
一、物质循环生态系统中的物质循环是指生物体内、生物体间和生物与非生物环境之间的物质转化和传递过程。
其中,碳、氮、磷等元素的循环是生态系统中最为重要的循环过程。
1.碳循环碳是生命体中的基本元素,是生态系统中最为重要的元素之一。
碳循环是指碳在大气、水、土壤和生物体之间的转化和传递过程。
碳循环的过程包括光合作用、呼吸作用、腐殖作用、化石燃料燃烧等。
在生态系统中,植物通过光合作用将二氧化碳和水转化成有机物质,同时释放出氧气。
而动物通过呼吸作用将有机物质转化成二氧化碳和水,同时释放出能量。
腐殖作用是指有机物质在土壤中被微生物分解的过程,产生的二氧化碳会被释放到大气中。
化石燃料燃烧是指化石燃料中的碳被氧化成二氧化碳和水,释放出能量。
2.氮循环氮是构成生命体的重要元素之一,也是生态系统中最为重要的元素之一。
氮循环是指氮在大气、土壤、水和生物体之间的转化和传递过程。
氮循环的过程包括固氮作用、氨化作用、硝化作用、脱氮作用等。
固氮作用是指将大气中的氮气转化成氨或有机氮的过程,这个过程主要由一些特殊的微生物完成。
氨化作用是指将氮气转化成氨的过程,这个过程主要在土壤中发生。
硝化作用是指将氨转化成亚硝酸和硝酸的过程,这个过程也在土壤中发生。
脱氮作用是指将土壤中的硝酸还原成氮气的过程,这个过程主要由一些特殊的微生物完成。
3.磷循环磷是生物体中的重要元素之一,也是生态系统中重要的元素之一。
磷循环是指磷在土壤、水和生物体之间的转化和传递过程。
磷循环的过程包括矿化作用、吸附作用、生物固定作用等。
矿化作用是指将有机磷转化成无机磷的过程,这个过程主要在土壤中发生。
吸附作用是指磷被土壤颗粒表面吸附的过程,这个过程可以减少磷的流失。
物质循环与能量流动在自然界中,物质和能量的循环与流动是维持地球生态平衡的重要机制。
物质循环指的是地球上各种物质的不断转化与再利用,而能量流动则是指能量在生物圈中的传递和转化过程。
物质循环与能量流动紧密相连,相互作用,共同维持着地球上生物生存和繁衍的基本规律。
一、物质循环1. 地球上的物质循环地球上的物质循环主要包括水循环、碳循环、氮循环和矿物质循环等。
水循环是指地球上水分在大气、陆地和海洋之间不断循环的过程,包括蒸发、降水、融化和地下水运动等。
碳循环是指碳元素在地球大气、陆地、海洋和生物体内的相互转化和循环过程,其中包括二氧化碳的吸收和释放等。
氮循环是指氮元素在大气、土壤和生物体之间的转化和循环,包括固氮、脱氮和氮肥利用等过程。
矿物质循环主要是指岩石的风化和生物的吸收利用过程。
2. 物质循环的意义物质循环对地球上的生物圈起着重要的作用。
首先,物质循环保持了地球上各种物质的平衡,并使之能够持续地供应给生物使用。
其次,物质循环促进了生物间的相互依存和合作,形成了复杂的生态系统。
最后,物质循环还能够稳定地调节环境中的温度、湿度、光照等要素,创造适宜的生存条件。
二、能量流动1. 能量在生物圈中的传递能量在生物圈中主要通过食物链和食物网的形式传递。
食物链是指食物与被食物之间的直接关系,由食物的生产者、消费者和分解者组成。
食物网是指食物链之间相互交错和连接形成的复杂网络。
能量从食物链的下一级传递到上一级,直到最终达到食物链的顶端。
在传递过程中,能量会随着产生损耗,使得每个级别的生物所获取到的能量逐渐减少。
2. 能量流动的意义能量流动对生物圈中的生物生存和繁衍至关重要。
通过食物链和食物网的形式,能量得以从一个生物转移到另一个生物,维持着生物体内各种生命活动的进行。
同时,能量的流动也导致了生物之间的相互作用和竞争,促进了物种的进化和适应,维持了生物多样性和生态平衡。
三、物质循环与能量流动之间的关系物质循环与能量流动是密不可分的。
生态系统中物质循环与能量转换的机制生态系统是地球上各种生物与环境之间的交互作用、物质循环和能量转换所形成的一个复杂的生态系统。
在这个系统中,各种物质和能量相互转换,形成了复杂的物质循环和能量转换的机制。
生态系统中物质循环与能量转换的机制是如何运作的呢?本文将从生态系统中物质循环和能量转换的原理、过程、影响等方面进行探讨。
一、物质循环与能量转换的原理生态系统中物质循环与能量转换的原理是基于自然界中的物质循环和能量流动的原则而建立的。
自然界中的物质循环是指各种物质在生物体内存储、流通、转化、释放和再利用的过程。
自然界中的能量流动是指能量从太阳向地球传递,经过生物体之间的代谢和能量转换,最终释放到环境中的一个过程。
物质循环和能量转换是生态系统中进化、稳定和运转的基础,是维持生物多样性、优化物种协同和促进生态环境可持续发展的关键。
二、生态系统中物质循环的过程生态系统中物质循环的过程分为生物地球化学循环和生态系统物质循环两类。
生物地球化学循环是通过生物体的代谢活动将元素化合物不断循环利用的过程,可以分为碳循环、氮循环、磷循环等。
碳循环是指通过光合作用和呼吸作用将二氧化碳和有机碳转变为有机物再分解为二氧化碳这一过程。
氮循环是指通过生物体的代谢、硝化作用、蛋白质分解等过程将氮转化为不同形式的氮化合物,最终又回到氮气的过程。
磷循环是指通过生物体的代谢活动和磷酸盐的淋洗作用将磷不断循环利用的过程。
生态系统物质循环是指生物和无机物之间物质的转化和再利用。
其中最典型的例子就是食物链。
食物链是指生物体之间通过食物关系连接起来的过程。
在食物链中,食物来源多是其生态环境中的其他生物质,各个生物之间建立了食物网络。
在食物链中,食物链末端的捕食者消化食物后,将不消化的物质排泄出体外,支持生态系统中的营养循环。
三、生态系统中能量转换的过程生态系统中能量转换的过程是通过物理、化学和生物体之间的相互作用来实现的。
首先,光合作用将能量从太阳中捕获并转化成有机物,是生态系统中最基本的能量来源。
地球生物圈中的能量流与物质循环地球上的生物圈是由各种生物群落和生态系统组成的,在这个复杂而又精密的系统中,能量的流动和物质的循环是维持生物圈平衡的重要因素。
本文将探讨地球生物圈中能量流与物质循环的过程和机制。
一、能量流能量流是生命活动的基础,也是生物圈运转的动力。
地球生物圈中的能量来自太阳,主要通过光合作用的过程被生物所利用。
光合作用是植物和某些微生物利用太阳能将二氧化碳和水转化为有机物(如葡萄糖)的过程。
在这个过程中,植物吸收了太阳能并将其转化为化学能,同时释放出氧气。
其他生物则通过食物链或食物网,间接地获取植物所蓄积的太阳能。
能量在生物体内通过新陈代谢和呼吸作用转化,并在生物体间不断传递。
二、物质循环物质循环是生物圈中物质流动和再利用的过程。
在地球生物圈中,主要有碳循环、氮循环和水循环等。
其中,碳循环是最为重要的循环之一。
1. 碳循环碳是一切生命的基础。
碳循环涉及到地球上的所有生物,包括植物、动物、微生物等。
碳的循环途径包括光合作用、呼吸作用、分解作用和矿化作用等。
在光合作用中,植物吸收了大量的二氧化碳,并将其转化为有机物,其中一部分被存储在植物体内,另一部分通过食物链转移到其他生物体内。
呼吸作用中,生物体将有机物氧化为二氧化碳,并释放出能量。
分解作用和矿化作用通过微生物的参与,将有机物分解为无机物,并释放出二氧化碳。
2. 氮循环氮是构成蛋白质和核酸等生物重要组分的元素。
氮循环涉及到大气层、土壤和生物体之间的相互转化。
氮循环的主要过程包括氮气固氮、氨化作用、硝化作用、反硝化作用和氮素固定等。
氮气固氮是指将空气中的氮气转化为植物可以利用的氨或硝酸盐,这个过程主要由一些特定的微生物(如根瘤菌)完成。
氨化作用将有机氮转化为氨,而硝化作用则将氨或氨盐氧化为硝酸盐。
反硝化作用则是将硝酸盐还原为氮气,并释放到大气中。
氮素固定是指植物通过根系吸收氮气,将其转化为生物可利用的氮化合物。
3. 水循环水循环是地球上最基本、最重要的循环之一。
重点知识:化学变化与物理变化; 碳循环和氧循环; 物质的转化; 核裂变和聚变。
学生注意点:化学变化和物理变化的区别; 碳、氧循环的联系; 核电站是用什么原理工作的。
化学变化与物理变化未生成新物质的变化称为物理变化,生成新物质的变化称为化学变化。
不需要发生化学变化就能反应出来的性质称为物理性质(水的三态),在发生化学变化时就能表现出来的性质称为化学性质(物质的燃烧,铁的生锈)。
温度、压力等一些外在因素能影响物质的性质(溶解度,物质的沸点)。
元素循环和物质转化氧化物由两种元素组成的化合物,其中一种是氧元素.氧化反应:物质与氧气结合的化学反应;该物质化合价升高。
还原反应:物质失去氧的化学反应;该物质化合价降低。
氧气具有氧化性,氢气和一氧化碳具有还原性。
金属获得氧的过程被称为金属的氧化,金属氧化物失去氧的过程被称为金属氧化物的还原。
氧化的例子:物质燃烧、缓慢生锈等;钝化也属于氧化。
还原的例子:CuO+H 2H 2O+Cu CuO+CO CO 2+Cu 2CuO+CCO 2↑+2CuCuO+Mg MgO+CuC 2H 5OH+CuO (灼热)=C 2H 4O+H 2O+Cu (一)、六种相互转化关系1、金属+O 2→碱性氧化物(化合反应)如:2Mg+O 22MgO 2Cu+ O 22CuO 2、碱性氧化物+ H 2O →碱(化合反应)*只有四种可溶性碱KOH,NaOH,Ca(OH)2,Ba(OH)2对应的碱性氧化物K 2O,Na 2O,CaO,BaO 可直接与水化合生成相应碱,其余不能如:Na 2O+H 2O==2NaOH CaO+H 2O==Ca(OH)2故:上述四种氧化物溶于水时得到的都是相应碱的溶液,除Ca(OH)2是微溶碱外,其余都易溶。
3、碱→碱性氧化物+水(分解反应) a 、不溶性碱....受热才能发生分解反应 b 、反应前后元素的化合价不变(特别注意金属元素的化合价) 如:2Fe(OH)3Fe 2O 3+ H 2O Cu(OH)22CuO+H 2O4、非金属+O 2→酸性氧化物(化合反应) 如:C+ O 2 CO 2 S+O 2SO 25、酸性氧化物+H 2O →酸(含氧酸)(化合反应)能量、元素循环和物质循环的复习* a除SiO2外,其余酸性氧化物一般都能直接与水化合生成相应酸b、反应前后元素的化合价一定不变(特别注意除氢、氧外的非金属元素的化合价)如:CO2+ H2O==H2CO3SO3+ H2O== H2SO4故:酸性氧化物溶于水时得到的都是相应酸的溶液。
将8克SO3完全溶于92克水中,所得溶液中溶质的名称为该溶液的溶质质量分数为________。
6、酸 酸性氧化物+水(分解反应)* a、仅有含氧酸才能分解b、反应前后元素的化合价一定不变(特别注意除氢、氧外的非金属元素的化合价)练习:向滴有紫色石蕊试液的水中通入CO2气体,溶液由____色变为___色;再将此溶液加热,溶液又由____色变为____色,原因是(用化学方程式表示)____________________________。
常用实验方法来验证混合气体里含有某种气体(分直接和间接检验)(最先检验水,最后除去水)1、有H20的验证方法:将混合气体通CuSO4粉末。
现象:颜色由白色→蓝色。
2、有CO2的验证方法:将混合气体通入澄清石灰水。
现象:澄清石灰水变浑浊。
3、有H2的验证方法:(先除掉H2O,再转化为H2O,最后检验H2)将混合气体通入浓H2SO4,灼热的CuO,再将混合气体通入无水CuSO4中。
现象:黑色CuSO4变蓝色。
4、有CO的验证方法:(先除掉CO2,再转化为CO2,最后检验CO)将混合气体通入NaOH,灼热的CuO,再将混合气体通入澄清石灰水。
现象:黑色CuO变成红色,且澄清石灰水要变浑浊。
注意:证明时,一定要先证明水再证明其它物质,证明水一定要用无水硫酸铜;除杂时,先除去杂质,再除去水。
证明二氧化碳一定要用澄清石灰水。
碳循环三大途径:(1)绿色植物经过光合作用将大气中的二氧化碳和水转化为碳水化合物,在植物的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。
(2)植物被动物或人采食后,碳水化合物经食物链传递,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。
(3)煤、石油、天然气等燃烧时,生成二氧化碳,然后返回大气中后重新进入生态系统的碳循环。
氧循环循环途径:地表物质的腐败氧化、生物体的呼吸作用不断的消耗大气中的氧气产生二氧化碳,绿色植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气。
能量能量的种类有机械能、内能、电能、化学能、核能等。
(1)内能克服摩擦力做功可以增加物体的内能。
做功的两种途径:外界对物体做功,物体的内能会增大,表明机械能转化成了内能;物体对外界做功,物体的内能就减少,表明内能转化为机械能。
做功和热传递是改变内能的两种途径,在热传递中用热量来度量内能的变化,燃烧可以使化学能转化为热能,汽油机的四个冲程过程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
它使物质的内能转化为机械能。
(2)核能裂变相对原子质量较大的原子分裂成两个或以上的原子的原子核,同时放出巨大的能量。
链锁的重核裂变反应称为链式反应。
聚变较轻原子结合成较重原子时,释放能量的现象叫做轻核聚变,由于这种现象只能在高温高压下进行,所以又叫热核反应。
核电站利用的是核裂变的原理来工作的。
(3)放射性及其应用元素自发地放出放射线的特性叫做放射性。
放射线在工业上,利用放射线的穿透物体的本领,来检测控制和钢板或纸张的厚度,也可以检查金属内部的砂眼及裂缝;农业上,通过放射线照射种子,使种子发生变异,培育出优良的品种,使农业增产;在医疗上,可以检查和治疗恶性肿瘤。
(4)能量与守恒定律能量与守恒定律:能量不会消失也不会创生,只会从一种形式转化为另一种形式,但是能量的总量是保持不变的。
由开水可以在室温下慢慢的变冷降温,但不会看到水自行慢慢变热,空气慢慢变冷,高速旋转的飞轮受到摩擦制动时,逐渐停止制动,飞轮会变热,但我们不能使飞轮由热变冷再自行旋转说明机械能可以方便的转化为内能,但是反之则不行。
以上事实说明能量在转化和转移时,存在一定的方向性。
能量利用率指有效利用的能量占消耗的能源所含能量的比例,中国能源利用率只在30%,因此,在节约能源、提高能源、提高利用率方面有较大的潜力。
生物体的能量来源都来自食物,食物经过消化系统的消化被吸收之后营养物质被血液输送到身体各处,通过呼吸作用产生能量供给生命体的各项活动,该过程由化学能转化为热能、动能等。
1. 镁带在氧气燃烧,下列说法错误的是()。
A. 发出耀眼的白光B. 生成白色粉末状固体C. 放出热量D. 属于置换反应2. 下列有关金属的说法正确的是()。
A. 金属都是固态且均为银白色B. 自然界中有单质形式存在的金属也有化合物形式存在的金属C. 生活中使用的金属材料基本都是纯金属D. 所有的金属均能与氧气发生反应3. 单质是一种常见且用途广泛的金属,元素在地壳中含量仅次于铝,已知金属能发生如下一系列变化:(1)写出、的化学式:_____;_____;(2)写出①、③步反应的化学方程式:①_____;③_____。
4. 常温下、、是三种常见的无色气体,它们之间转化关系如图所示(如图中反应条件已省略,在常温下为无色液体,为),请回答以下问题:(1)写出下列物质的化学式;_____ _____ _____ _____(2)与反应的化学方程式为_____,在该反应中,氧化铜失去氧而变成单质铜,这种含氧化合物里的氧被夺去的反应叫做_____反应。
5.请根据下表信息回答:说明:导电性以银的导电性为作标准,硬度以金刚石的硬度为作标准。
(1)菜刀用铁做而不用铝做的主要原因是______;(2)表中导电性最强的金属是______;(3)①中形成薄膜的化学方程式______;(4)金属的冶炼体现了人类文明的发展水平。
之所以有先后,主要取决于______。
6. “水循环”和“碳循环”是自然界存在的两大重要循环,结合你所学到的化学知识回答下面有关问题。
(1)从微观的角度看,水分子是由_____构成的;(2)从宏观的角度看,二氧化碳是由_____组成的;(3)从分子、原子及元素的角度看,地球表面的“水循环”主要是由_____的运动引起的,自然界“碳循环”中的“碳”是指_____;(4)水在自然环境中不易分解,但在通电的条件下可以分解,写出该反应的化学方程式_____,在如图所示的装置中,当电源接通一段时间后,甲管中气体的体积与乙管中气体的体积之比为_____。
7. 某市一家大型化工厂处理回收含铜废料的生产流程如下:提示【过程①得到的残留物不溶于水和不溶于酸;过程②中黑色固体与足量稀硫酸、加热生成硫酸铜、水及不溶物】回答下列问题:(1)写出流程①中与铜有关的化学方程式:_____;(2)操作的名称是_____,溶液甲呈_____色;(3)为达到回收铜的目的,流程③中加入的试剂为_____,浅绿色溶液放在空气中一段时间后会变成黄色溶液请预测写出黄色溶液中含有的微粒有_____(写出微粒符号)。
8.寻找图象中的信息。
(1)在点燃的条件下,磷的一种单质与氧气发生如图1微观化学反应,试回答:①在乙中虚线右侧画出缺少的相关粒子的图形,使其符合质量守恒定律;②从甲图中可判断该磷单质是由_____(填微粒种类)构成的;③乙到丙变化的微观实质是_____。
(2)如图是自然界中的循环模拟图,据图回答问题:①消耗的主要途径有植物的光合作用和_____。
如果光合作用中,碳元素完全被固定在葡萄糖中(即产物之一是葡萄糖,其分子式为),则光合作用的化学反应方程式为_____。
②导致含量逐年升高的原因是_____、_____。
③海水中有大量的钙离子(),请猜测:溶解于水的在深层海水中发生反应,产生的海底沉积物是_____。
9. 如图所示是自然界中氧气和二氧化碳的循环简图,请仔细读图,回答下列问题:(1)图中①④所指过程的含义:①_____;④_____;(2)在⑦所示的过程中臭氧层中的臭氧在日光的作用下转化成,臭氧是淡蓝色气体,臭氧层能有效阻挡紫外线,保护地球的生存环境;①写出图示中臭氧转化为氧气的化学方程式_____;②请从组成和构成的角度,指出氧气和臭氧的相同点和不同点:_____;(3)科学家研究发现,如今地球大气中的二氧化碳含量远高于百万年前的水平,请你根据上述循环图说出两条大气中二氧化碳含量增加的主要原因:_____;(4)自然界中消耗二氧化碳的主要途径是_____和_____;(5)据统计,大气中每年新增约为亿吨,而其综合利用还不足亿吨/年,仅靠碳的自然循环来平衡大气中二氧化碳已不可能,为了降低大气中二氧化碳的含量,化学家们正想尽办法用化学反应的手段消除二氧化碳。