⑴ 我最近要写一篇题目为“微生物在农药中的利用”的论文,各位帮帮忙啊
综述了在环境中降解农药的微生物种类、微生物降解农药的机理、在自然条件下影响微生物降解农药的因素及农药微生物降解研究方面的新技术和新方法。文章认为,在农药的微生物降解研究中,应重视自然状态下微生物对农药的降解过程,分离构建应由天然的微生物构成的复合系,利用微生物复合系进行堆肥或把堆肥应用于被污染的环境是消除农药污染的一个有效方法。
关键词:微生物 生物降解 农药降解 农药
20世纪60年代出现的第一
次“绿色革命”为人类的粮食安全做出了重大贡献,其中作为主要技术之一的农药为粮食的增产起到了重要的保障作用。因为农药具有成本低、见效快、省时省力等优点,因而在世界各国的农业生产中被广泛使用,但农药的过分使用产生了严重的负面影响。仅1985年,世界的农药产量为200多万t[1];在我国,仅1990年的农药产量就为22.66万t[2],其中甲胺磷一种农药的用量就达6万t[3]。化学农药主要是人工合成的生物外源性物质,很多农药本身对人类及其他生物是有毒的,而且很多类型是不易生物降解的顽固性化合物。农药残留很难降解,人们在使用农药防止病虫草害的同时,也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标,污染严重,同时给非靶生物带来伤害,每年造成的农药中毒事件及职业性中毒病例不断增加[3~6]。同时,农药厂排出的污水和施入农田的农药等也对环境造成严重的污染,破坏了生态平衡,影响了农业的可持续发展,威胁着人类的身心健康。农药不合理的大量使用给人类及生态环境造成了越来越严重的不良后果,农药的污染问题已成为全球关注的热点。因此,加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题,是人类当前迫切需要解决的课题之一。
这些农药残留广泛分布于土壤、水体、大气及农产品中,难以利用大规模的工程措施消除污染。实际上,在自然界主要依靠微生物缓慢地进行降解,这是依靠自然力量、不产生二次污染的理想途径。但自然环境复杂多变,影响着农药生物降解的可否和效率。近年随着对农药残留污染问题的重视,科学家们对农药生物降解进行了大量的研究,但许多问题需要进一步探明。本文整理出了近年来对农药生物降解的研究进展,提出存在的问题,建议有效的研究途径,旨在为加强农药的生物降解研究、解决农药对环境及食物的污染问题提供依据。
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1.1 农业生产上主要使用的农药类型
当前农
业上使用的主要有机化合物农药如表1所示。其中,有些已经禁止使用,如六六六、滴滴涕等有机氯农药,还有一些正在逐步停止使用,如有机磷类中的甲胺磷等。
表1 农业生产中常用农药种类简表[7]
类 型 农 药 品 种
有机磷:敌百虫、甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、对硫磷、双硫磷、乐果等
杀虫剂 有机氮:西维因、速灭威、巴沙、杀虫脒等
有机氯:六六六、滴滴涕、毒杀芬等
杀螨剂 螨净、杀螨特、三氯杀螨砜、螨卵酯、氯杀、敌螨丹等
除草剂 2,4-D、敌稗、灭草灵、阿特拉津、草甘膦、毒草胺等
杀菌剂 甲基硫化砷、福美双、灭菌丹、敌克松、克瘟散、稻瘟净、多菌灵、叶枯净等
生长调节剂 矮壮素、健壮素、增产灵、赤霉素、缩节胺等
人们发现,在自然生态系统中存在着大量的、代谢类型各异的、具有很强适应能力的和能利用各种人工合成有机农药为碳源、氮源和能源生长的微生物,它们可以通过各种谢途径把有机农药完全矿化或降解成无毒的其他成分,为人类去除农药污染和净化生态环境提供必要的条件。
1.2 降解农药的微生物类群
土壤中的微生物,包括细菌、真菌、放线菌和藻类等[8,9],它们中有一些具有农药降解功能的种类。细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株,从而在农药降解中占有主要地位[8]。一在土壤、污水及高温堆肥体系中,对农药分解起主要作用的是细菌类,这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关,如在高温堆肥体系当中,由于高温阶段体系内部温度较高(大于50 ℃),存活的主要是耐高温细菌,而此阶段也是农药降解最快的时期。通过微生物的作用,把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质[10,11]。通过许多科研工作者的努力,已经分离得到了大量的可降解农药的微生物(见表2)。不同的微生物类群降解农药的机理、途径和过程可能不同,下面简要介绍一下农药的微生物降解机理。
1.3 微生物降解农药的机理
目前,对于微生物降解农药的研究主要集中于细菌上,因此对于细菌代谢农药的机理研究得比较清楚。
表2 常见农药的降解微生物[11,12]
农 药降 解 微 生 物
甲胺磷芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母
阿特拉津(AT)烟曲霉、焦曲霉、葡枝根霉、串珠镰刀菌、粉红色镰刀菌、尖孢镰刀菌、斜卧镰刀菌、微紫青霉、皱褶青霉、平滑青霉、白腐真菌、菌根真菌、假单胞菌、红球菌、诺卡氏菌
幼脲3号真菌
敌杀死产碱杆菌
2,4-D假单胞菌、无色杆菌、节杆菌、棒状杆菌、黄杆菌、生孢食纤维菌属、链霉菌属、曲霉菌、诺卡氏菌、
DDT无色杆菌、气杆菌、芽孢杆菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、假单胞菌、变形杆菌、链球菌、无色杆菌、黄单胞菌、欧文氏菌、巴斯德梭菌、根癌土壤杆菌、产气气杆菌、镰孢霉菌、诺卡氏菌、绿色木霉等
丙体六六六白腐真菌、梭状芽孢杆菌、埃希氏菌、大肠杆菌、生孢梭菌等
对硫磷大肠杆菌、芽孢杆菌
七 氯芽孢杆菌、镰孢霉菌、小单孢菌、诺卡氏菌、曲霉菌、根霉菌、链球菌
敌百虫曲霉菌、镰孢霉菌
敌敌畏假单胞菌
狄氏剂芽孢杆菌、假单胞菌
艾氏剂镰孢霉菌、青霉菌
乐 果假单胞菌
2,4,5-T无色杆菌、枝动杆菌
细菌降解农药的本质是酶促反应[13~15],即化合物通过一定的方式进入细菌体内,然后在各种酶的作用下,经过一系列的生理生化反应,最终将农药完全降解或分解成分子量较小的无毒或毒性较小的化合物的过程。如莠去津作为假单胞菌ADP菌株的唯一碳源,有3种酶参与了降解莠去津的前几步反应。第一种酶是A tzA,催化莠去津水解脱氯的反应,得到无毒的羟基莠去津,此酶是莠去津生物降解的关键酶;第二种酶是A tzB,催化羟基莠去津脱氯氨基反应,产生N-异丙基氰尿酰胺;第三种酶是A tzC,催化N-异丙基氰尿酰胺生成氰尿酸和异丙胺。最终莠去津被降解为CO2和NH3[16]。微生物所产生的酶系,有的是组成酶系,如门多萨假单胞菌DR-8对甲单脒农药的降解代谢,产生的酶主要分布于细胞壁和细胞膜组分[5];有的是诱导酶系,如王永杰等 [17]得到的有机磷农药广谱活性降解菌所产生的降解酶等。由于降解酶往往比产生该类酶的微生物菌体更能忍受异常环境条件,酶的降解效率远高于微生物本身,特别是对低浓度的农药,人们想利用降解酶作为净化农药污染的有效手段。但是,降解酶在土壤中容易受非生物变性、土壤吸附等作用而失活,难以长时间保持降解活性,而且酶在土壤中的移动性差[8],这都限制了降解酶在实际中的应用。现在许多试验已经证明,编码合成这些酶系的基因多数在质粒上,如2,4-D的生物降解,即由质粒携带的基因所控制[18]。通过质粒上的基因与染色体上的基因的共同作用,在微生物体内把农药降解。因此,利用分子生物学技术,可以人工构建“工程菌”来更好地实现人类利用微生物降解农药的愿望。
1.3.1 微生物在农药转化中的作用
(1)矿化作用 有许多化学农药是天然化合物的类似物,某些微生物具有降解它们的酶系。它们可以作为微生物的营养源而被微生物分解利用,生成无机物、二氧化碳和水。矿化作用是最理想的降解方式,因为农药被完全降解成无毒的无机物,如石利利等 [19]研究了假单胞菌DLL-1在水溶液介质中降解甲基对硫磷的性能及降解机理后指出,DLL-1菌可以将甲基对硫磷完全降解为NO2-和NO3-。
(2)共代谢作用 有些合成的化合物不能被微生物降解,但若有另一种可供碳源和能源的辅助基质存在时,它们则可被部分降解,这个作用称为共代谢作用,这一作用最初是由Foster等[12]提出来的。如门多萨假单胞菌DR-8菌株降解甲单脒产物为2,4-二甲基苯胺和NH3,而DR-8菌株不能以甲单脒作为碳源和能源而生长,只能在添加其他有机营养基质作为碳源的条件下降解甲单脒,且降解产物未完全矿化,属于共代谢作用类型[5]。关于共代谢的机理,现在还存在争论。由于共代谢作用而推动的顽固性人工合成化合物的降解一般进行的较慢,而且降解程度很有限,参与共代谢作用的微生物不能从中获得碳源和能源,但是自然界中还是广泛存在着大量的具有共代谢功能的微生物,它们可以降解多种类型的化合物。共代谢作用在农药的微生物降解过程中发挥着主要的作用[5,17,20]。
1.3.2 微生物降解农药的生化反应[10,12]
氧化反应 微生物体内的氧化反应包括:羟化反应(芳香族羟化、脂肪族羟化、N-羟化);环氧化;N-氧化;P-氧化;S-氧化;氧化性脱烷基、脱卤、脱胺。
还原反应 还原反应包括硝基还原、还原性脱卤、醌类还原等。
水解反应 一些酯、酰胺和硫酸酯类农药都有可以被微生物水解的酯键,如对硫磷、苯胺类除草剂等。
缩合和共轭形成 缩合包括将有毒分子或一部分与另一有机化合物相结合,从而使农药或其衍生物物失去活性。
应该指出,在微生物降解农药时,其体内并不只是进行单一的反应,多数情况下是多个反应协同作用来完成对农药的降解过程,如好氧条件下卤代芳烃的生物降解,其卤素取代基的去除主要通过两个途径发生:在降解初期通过还原、水解或氧化去除卤素;生产芳香结构产物后通过自发水解脱卤或β-消去卤化烃[6]。
1.4 影响微生物降解农药的因素
1.4.1 微生物自身的影响
微生物的种类、代谢活性、适应性等都直接影响到对农药的降解与转化[21,22]。很多试验都已经证明,不同的微生物种类或同一种类的不同菌株对同一有机底物或有毒金属的反应都不同[5,17,23,24]。另外,微生物具有较强的适应和被驯化的能力,通过一定的适应过程,新的化合物能诱导微生物产生相应的酶系来降解它,或通过基因突变等建立新的酶系来降解它[10]。微生物降解本身的功能特性和变化也是最重要的因素。
1.4.2 农药结构的影响
农药化合物的分子量、空间结构、取代基的种类及数量等都影响到微生物对其降解的难易程度[25~28]。一般情况下,高分子化合物比低分子量化合物难降解,聚合物、复合物更能抗生物降解[10];空间结构简单的比结构复杂的容易降解[24]。陈亚丽等 [22]在试验中发现,凡是苯环上有-OH或-NH2的化合物都比较容易被假单胞菌WBC-3所降解,这与苯环的降解通常先羟化再开环的原理一致。Potter等 [29]在小规模堆肥条件下研究了多环芳烃的降解后指出,2-4环的芳烃比5-6环的芳烃容易降解。
自然界中的微生物通常可以降解天然产生的有机化合物,如木质素、纤维素物质等,从而促进地球的物质循环和平衡。但目前的环境污染物大多是人工合成的自然界中本身不存在的生物异源有机物质,其中一些是对人类具有致畸、致突变和致癌作用,往往对微生物的降解表现出很强的抗性,其原因可能是这些化合物进入自然界的时间比较短,单一的微生物还未进化出降解此类化合物的代谢机制。尽管某些危险性化合物在自然界中可能会经自然形成的微生物群体的协同作用而缓慢降解,但这对微生物世界来说仍然是一个新的挑战。微生物通过改变自身的信息获得降解某一化合物的能力的过程是缓慢的,与目前大量使用的人工合成的生物异源物质相比,依靠微生物的自然进化过程显然不能满足要求,因此长期以往将会造成整个生态系统的失衡[6]。因此,研究一些可以使微生物群体在较短的时间内获得最大降解生物异源物质能力的方法非常重要和迫切。
1.4.3 环境因素的影响
环境因素包括温度、酸碱度、营养、氧、底物浓度、表面活性剂等[10,30~33]。刘志培等 [34]研究了甲单脒降解菌的分离筛选;程国锋等 [23]研究了微生物降解蔬菜残留农药;钞亚鹏等 [15]研究了甲基营养菌WB-1甲胺磷降解酶的产生和部分纯化及性质。他们所研究的微生物或其产生的酶系都有一个适宜的降解农药的温度、pH及底物浓度,这与Thomas 等 [31]、Donna Chaw 等[26]的研究结果一致。莫测辉等 [24]指出,堆肥中微生物降解多环芳烃的活性与氧的浓度和水分含量密切相关,当堆肥中氧的含量小于18%、水分含量大于75%时,堆肥就从好氧条件转化为厌氧条件,进而影响多环芳烃的降解效果。Hundt 等 [30]调查了biaryl化合物在土壤中和堆肥中被细菌Ralstonia和Pickettii的降解和矿化情况。在土壤水分适宜的条件下,非离子型表面活性剂吐温80可增强微生物对biaryl类化合物的利用率,如联苯、4-氯联苯。Kastner等 [35]认为,在堆肥与被多环芳烃污染的土壤混合的情况下,堆肥中有机基质含量对于农药降解的作用要大于堆肥中生物的含量对于农药降解的作用;营养对于以共代谢作用降解农药的微生物更加重要,因为微生物在以共代谢的方式降解农药时,并不产生能量,须其他的碳源和能源物质补充能量[12]。对于好氧微生物来说,在好氧条件下可以降解农药,而在厌氧条件下降解效果不好;而对于厌氧微生物来说,情况可能正相反。也有研究指出在好氧条件下,有的厌氧细菌也可以代谢一些化合物[6]。
1.5 农药微生物降解的新技术和新方法
1.5.1 转基因技术的应用
20世纪后半叶是分子生物学、分子遗传学等学科迅速发展的时期,各种不同的生物学技术不断涌现;同时在21世纪初,生物信息学、基因组学、蛋白质组学等新的学科迅速兴起。这一切都为人工创造“超级农药降解菌”提供了必要的条件。因此,利用转基因技术进行目的性的人工组装“工程菌”成为有魅力的发展目标。同时,因为微生物降解农药的本质是酶促反应,所以,有人直接提取微生物合成的酶系来离体进行农药等有机化合物污染物的降解研究[15]。
1.5.2 多菌株复合系的构建及应用
以往研究农药的生物降解偏重于用单一微生物菌株的纯培养[17,23],现在已经证明,单一菌株的纯培养效果不如混合培养。因为单个微生物不具备生物降解所需的全部酶的遗传合成信息,而且它们在难降解化合物中驯化的时间不足以进化出完整的代谢途径,同时许多纯培养的研究发现,在生物降解过程中会有毒性中间物质积累,因此彻底矿化通常需要一个或一个以上的营养菌群(如发酵-水解菌群、产硫菌群、产乙酸菌群及产甲烷菌群等)。一种微生物降解一部分,经过数种微生物的接力作用和协同作用,经过多步反应将有毒化合物完全矿化,微生物的群体作用更能抵抗生物降解中产生的有毒物质[6]。笔者等利用菌种间协同关系构建的复合系不仅高效率分解木质纤维素,而且菌种组成长期稳定,不易被杂菌污染[36,37],在此基础上赋予农药分解功能的复合系对多种农药具有强烈的分解能力,其作用机理有待作进一步的细致工作。关于混合培养中的微生物群落的代谢协同作用,至少可以将微生物群落分为7种:(1)提供特殊营养物;(2)去除生长抑制物质;(3)改善单个微生物的基本生长参数(条件);(4)对底物协调利用;(5)共代谢;(6)氢(电子)转移;(7)提供一种以上初级底物利用者[6]。另外,分子生态学技术的应用证明,目前人类能够分离纯化的微生物种类及其有限,甚至自然界中99%的微生物目前无法纯培养[38],因而只有培育复合系才能包含这些重要而无法纯培养的微生物种类。
2 研究中存在的问题
虽然农药残留的微生物降解研究已经取得了很大的进展,而且也有了一些应用的实例,但研究大多局限在实验室中,农药降解菌完全走出实验室到实际应用中还有一段路要走。农药微生物降解的问题主要有以下几方面。
2.1 单一菌株的纯培养问题
以往的研究主要集中在单一菌株的纯培养上,在实验室内获得纯培养的菌株,然后研究它的特性、降解机理等。然而这一方法完全不符合实际情况,自然状态下,是多种微生物共存,通过微生物之间的共同作用把农药降解。农药残留往往存在于土壤、农副产品、废弃物等复杂环境中,即使在实验室内一株菌的降解活性再大,到了这种复杂条件下可能无法生存或起不到期望的作用。
2.2 环境条件对微生物降解农药的影响
外部环境对微生物生长和对农药的降解影响很大,如环境的温度、水分含量、pH、氧含量等,而自然环境中这些因素变化很大,这直接影响到微生物对农药的降解。如何克服环境的影响从而充分发挥目标微生物的作用是需要解决的重大问题。
2.3 微生物降解目标化合物对降解的影响
目标化合物的浓度是否能使微生物生长,另外,农药污染环境的化合物组分很不稳定,波动很大,这给以工程措施微生物降解农药化合物带来困难。
2.4 微生物与被降解物接触的难易程度
被农药污染的环境有土壤、空气、水体及蔬菜瓜果等,对于土壤和水体的污染,微生物很容易与污染物接触,从而发挥它们的降解功能。但是,对于被农药污染的食品来说,利用微生物降解残留的农药很难,因为微生物无法与存在于物体内部的残留农药接触,无法发挥它们的作用,而只能降解残留在物体表面的部分。这种限制需要人们尽快解决,从而扩大微生物降解农药的应用范围。
2.5 微生物的适应性问题
所接种的微生物能否适应污染的环境,这不仅包括上述提到的物理环境,还涉及到生物之间的关系。接种到环境中的微生物受到抑制物的影响,或者受到包括捕食者在内的土着微生物的影响,甚至受到拮抗作用而不能生长等,这些都可以造成接种的微生物不能成为优势菌从而失去对农药的降解作用。构建多菌株复合系,具有稳定性和抗污染性强的优点,但即使是多菌混合培养的复合系也同样存在能否成为优势群体的问题。
3 堆肥法消除污染物
现代城市生活垃圾、有机固体废弃物、污泥中含有大量的有机污染物及重金属,农业有机固体废弃物中也含有大量的残留农药及其由于利用污水灌溉等可能导致的其他污染物。而堆肥法是消除这些污染,使有机固体废弃物无害化、资源化和产业化的有效途径之一。在堆肥过程中,通过堆肥体系中微生物的降解作用和挥发、沥滤、光解、螯合和络合等非生物方法消除污染物。堆肥法消除污染物主要有:(1)将被污染的物质或污染物与堆肥原料一起堆制处理;(2)将污染物质与堆制过的材料混合后进行二次堆制;(3)在被污染的土壤中添加堆肥产品,利用堆肥中的微生物消除土壤污染[39]。所以,堆肥法既可以消除污染,又可得到高质量的堆肥产品,对环境污染治理和农业的可持续发展意义重大。20世纪90年代以来,国内外有很多学者在此方面做了大量研究且取得了一定的进展[26,40~43]。
将人工构建微生物的复合体系,接种到农药污染土壤中,或利用活性的农业有机废弃物堆肥来改良已经被污染的土壤是一个好办法,因为活性堆肥内含有复合的微生物体系,在污染的土壤环境中更容易成为优势菌群。这就涉及到复合系的构建,微生物复合系的构建需要传统的和现代的方法相结合。从已有的堆肥体系中和已经污染了的土壤环境中分别富集培养微生物,得到土着微生物的复合系和堆肥菌复合系,然后进行复合微生物体系内部各个组分的特性、功能和多样性研究。菌株的抗药性鉴定,再把各个有功能的组分重新复合,组成一个新的复合体系,这一复合系不仅具有强有力的功能,又更能适应土着环境。直接应用复合系治理土壤污染,或者利用复合系生产农业有机废弃物堆肥来改良土壤。
4 结 语
很多研究已经证明,在农药污染的一些环境中诱导出天然的降解农药的微生物,那么是否可以采取一些条件控制措施,充分调动这些土着微生物的作用,尽量采用原位生物修复,而不用人为地接种微生物,这值得进一步探讨和研究。
⑵ 麻烦给个2007年全国高考理综真题,谢谢
我只有生物部分。
一、选择题(本题共13小题。在每小题给出四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下图表示一段离体神经纤维的S点受到刺激而兴奋时,局部电流和神经兴奋的传导方向(弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向,直箭头表示兴奋传导方向),其中正确的是
2.某种病菌感染人体并侵入细胞内后,机体可以对该靶细胞产生免疫反应,其中有
A.效应B细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使细菌抗原被白细胞介素消灭
B.效应B细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使细菌抗原被抗体消灭
C.效应T细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使病菌抗原被外毒素消灭
D.效应T细胞接触靶细胞,导致靶细胞裂解,从而使病菌抗原被抗体消灭
3.下列有关种群增长的S型曲线的叙述,错误的是
A.通常自然界中的种群增长曲线最终呈S型
B.达到k值时种群增长率为零
C.种群增长受自身密度的影响
D.种群的增长速度逐步降低
4.通过发酵罐发酵可大规模生产谷氨酸,生产中常用的菌种是好氧的谷氨酸棒状杆菌。下面有关谷氨酸发酵过程的叙述,正确的是
A.溶氧充足时,发酵液中有乳酸的累积
B.发酵液中碳源和氮源比例的变化不影响谷氨酸的产量
C.菌体中谷氨酸的排出,有利于谷氨酸的合成和产量的提高
D.发酵液pH呈碱性时,有利于谷氨酸棒状杆菌生成乙酰谷氨酰胺
5.下图表示用H—亮氨酸标记细胞内分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是
30.(26分)
回答下列Ⅰ、Ⅱ小题:
Ⅰ.玉米和小麦在适宜条件下照光一段时间后,将叶横切片用碘液染色,在显微
镜下观察这两两种植物的维管束鞘细胞和叶肉细胞,结果发现玉米叶片的维管束鞘细胞
被染色,小麦叶片的 被染成 ,被染色的原因是 。
由此可知,玉米属于 植物,小麦属于 植物。
当用碘液对某一植物照光后的叶横切片染色时,却发现被染色的叶片同时出现上述玉米和小麦叶片的染色结果。据这个实验现象可推出:从光合作用角度来说,该植物具有 植物的特点,其光合作用固定CO2形成的最初化合物有 种,即 。
Ⅱ.为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度,某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组,用蒸馏水处理作为对照组进行实验,结果发现三组扦插枝条生根无差异。回答下列问题:
(1)参考该同学的实验,在下一步实验中你应该如何改进,才能达到本实验的目的?请说明理论依据。
(2)在进行扦插枝条生根实验时,一般需要剪去扦插枝条上的一部分叶片,其主要目的是为了减少 ,同时还应使扦插环境保持较高的 ,避免扦插枝条干枯。
31.(16分)
回答下列Ⅰ、Ⅱ小题:
Ⅰ.雄果蝇的X染色体来自亲本中的 蝇,并将其传给下一代中的 蝇。雄果蝇的白眼基因位于 染色体上, 染色体上没有该基因的等位基因,所以白眼这个性状表现伴性遗传。
Ⅱ.已知果蝇刚毛和截毛这对相对性状由X和Y染色体上一对等位基因控制,刚毛基因(B)对截毛基因(B)为显性。现有基因型为分别为XBXB、XBYB、XbXb和XbYb的四种果蝇。
(1)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雄性全部表现为截毛,雌性全部表现为刚毛,则第一代杂交亲本中,雄性的基因型是 ,雌性的基因型是 ;第二代杂交亲本中,雄性的基因型是 ,雌性的基因型是 ,最终获得的后代中,截毛雄蝇的基因型是 ,刚毛雌蝇的基因型是 。
(2)根据需要从上述四种果蝇中选择亲本,通过两代杂交,使最终获得的后代果蝇中,雌性全部表现为截毛,雄性全部表现为刚毛,应如何进行实验?(用杂交实验的遗传图解表示即可)
绝密★启用前
2007年普通高等学校招生全国统一考试
理科综合能力测试参考答案和评分参考
选择题共21小题,每小题6分,共126分。
一、选择题:选对的给6分,选错或未选的给0分。
1.C 2.D 3.D 4.C 5.C 6.A
7.C 8.B 9.D 10.B 11.A 12.A
13.C
30.(26分)
Ⅰ.(1分)
叶肉细胞 蓝色
光合作用积累的淀粉与碘液反应变成蓝色
C4 C3
C3与C4 2 三碳化合物和四碳化合物
Ⅱ.(15分)
(1)改进方法:在某同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上,分别在低于低浓度的范围设置一组浓度梯度、高于高浓度的范围设置一组浓度梯度,以及两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验,从而找到促进枝条生根的适宜浓度。
理论依据:生长素促进生根的浓度范围是一定的浓度过高或过低都不能促进生根。
(2)插条蒸腾失水 湿度
31.(16分)
Ⅰ.(4分)
雌 雌 X Y
Ⅱ.(12分)
(1)XbYb XBXB XBYb XbXb XbYb XBXb
(2)
XbXb × XBYB
截毛雌蝇 刚毛雄蝇
↓
XbYB × XbXb
F1 刚毛雄蝇 ∣ 截毛雌蝇
↓
XbXb XbYB
雌蝇均为截毛 雄蝇均为刚毛
研究方法
我们首先要弄清的是哪些是我们科研中科学的研究方法,在大中小学教研中,运用比较广泛的是文献法、调查法、实验法、行动研究法、访谈法等。
我们在介绍自己的论文方法时,不是对方法概念的解释,而是要介绍你如何使用的研究方法,比如问卷调查法,你就要阐述清楚你的问卷是自制的呢?还是沿用的前人的呢?我们在研究用,不要罗列一大堆的研究方法,主要提炼一两种研究方法,侧重研究就可以了。
(3)碳源变化的实验方法题目怎么写扩展阅读
写作要点
第一、要写什么
这个重点要进行已有文献综述把有关的题目方面的已经有的国内外研究认真介绍一下先客观介绍情况要如实陈述别人的观点然后进行评述后主观议论加以评估说已有研究有什么不足说有了这些研究但还有很多问题值得研究。
其中要包括选题将要探讨的问题。由于研究不足所以你要研究。你的论文要写什么是根据文献综述得出来的,而不是你想写什么就写什么。如果不做综述很可能你的选题早被别人做得很深了。
第二、为什么要写这个
这个主要是说明你这个选题的意义。可以说在理论上你发现别人有什么不足和研究空白,所以你去做就有理论价值了。那么你要说清楚你从文献综述中选出来的这个题目在整个相关研究领域占什么地位。这就是理论价值。 然后你还可以从实际价值去谈。就是这个题目可能对现实有什么意义可能在实际中派什么用场等等。
第三、怎么写
在开题报告里你还应当说清楚你选了这个题目之后如何去解决这个问题。就是有了问题你准备怎么去找答案。要说一下你大致的思路、同时重点阐述你要用什么方法去研究。如文献分析法、访谈法、问卷法、定量研究、实验研究、理论分析、模型检验等等。
在上述三个方面中间文献综述是重点。没有文献综述你就无法找到自己的题目也不知道这个题目别人已经做得怎么样了所以你要认真进行综述。当然综述的目的还是引出你自己的话题所以不能忘记评述。
研究阶段主要是指我们选题从思考阶段到论文成熟,这个部分我们一定要细化,各个阶段干什么,目的明确且应呈现什么样的成果;阶段分工要明确,在各个阶段具体由谁负责、由谁处理相关事项;阶段时间分配要合理,有步骤、有计划的实行
⑷ “设计一个保温杯”实验报告 请写清 题目、推测、材料、试验方法、实验结果
【教学目标】
科学概念:
1、热的不良导体,可以减慢物体热量的散失.
2、空气是一种热的不良导体.
过程与方法:
1、根据热传递的原理设计制作保温杯.
2、研究哪种保温方法保温效果较好.
情感、态度、价值观:
激发设计研究保温杯的兴趣,能不断进行尝试和创新.
【教学重点】经历佷据热传递的原理设计保温杯的活动过程.
【教学难点】经历研究哪种保温方式保温效果好的活动过程
【教学准备】为每组准备:不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯;热水、温度计;不同材料的杯子数个,相同材料的杯子五个,配套的盖子;泡沫塑料、毛巾、记录表.
【教学过程】
一、哪种杯中的水会凉得慢一些
1、今天老带来这么多杯子,知道这些杯子分别是用什么材料制成的吗?
2、如果在杯中倒入同样多的,相同温度的热水,你们觉得哪个杯子中热水会凉得慢一些?
3、学生做出推测,并说出理由.
4、 观测实验,交流汇报:用手捂在不?材料石子的杯壁上有什么不同的感觉?什么原因引起的?
(可让学生进行小组讨论,发表各自的想法.如果学生能用热的良导体和热的不良导体进行解释,是我们所期望的,若学生有困难,教师可让他们阅读资料库中的有关资料.)
5、小结:热的良导体吸热快散热也快,所以水温降得快;热的不良导体吸热慢,散热也慢,所以水温降得慢.
二、 讨论怎样使杯中的水凉得慢一些
1、你们有什么好办法让杯中的热水凉得慢一些?
2、小组讨论:使热水凉得慢的办法.
3、小组交流,老师板书.
4、你们认为那种保温办法最好?
5、学生实验.
(应保证学生在活动中有充分的时间,实验前,教师引导学生通过讨论明确实验中应注意的事项:哪些变量必须保持相同,如倒入杯内的水量和温度;什么时候测水温;至少需要几个温度计;温度计的原始温度是不相同等相关因素.)
6、交流实验结果.
三、 做一个保温杯
1、利用提供的材料,小组讨论制作保温杯的方法.
2、交流各组制作保温杯的方法,并讨论实验中应注意的事项.
3、学生分组实验.
4、交流实验结果,汇报哪种保温方法最为有效.
5、你们有办法让热水始终保持原来的温度吗?
6、小组讨论
7、全班交流:保持热水原来温度的方法.
8、小结:保温杯只能减缓物体温度的变化,而不能保持物体原来的温度不变.
四、保藏冰块比赛
1、选择合适的材料制作一个保温杯,杯外的包装厚度不得超过3厘米.
2、课外进行保藏冰块的比赛,看看哪组的保温效果最好.
板书设计:
设计制作一个保温杯
热的良导体----吸热快,散热快----水温降得快
热的不良导体----吸热慢,散热也慢---水温降得慢.
教学后记:
⑸ 有关实验室制取二氧化碳的题目
你看看行不
A 可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 0—16 Na—23 Cl—35.5 Ag—108
一、选择题(本题共20分。1~10小题只有一个选项符合题意,每小题1分 11~15小题有1或2个选项符合题意,每小题2分。)
1. 我省已开始使用乙醇汽油。乙醇汽油就是在汽油中加入适量的乙醇混合而成的一种燃料。下列叙述中错误的是 ( )
A.乙醇汽油是一种新型化合物 B.汽车使用乙醇汽油能减少有害气体的排放
C用石油可炼制汽油 D.用玉米、高梁等发酵可以制得乙醇
2. 油炸食物不宜多吃,因为食物长时间煎炸后所产生的微量的丙烯醛(化学式C3H40)等有毒物质,会损害人体健康,下列有关丙烯醛的说法不正确的是 ( )
A.由碳、氢、氧三种元素组成 B.碳、氢、氧元素的质量比是9:1:2
C.分子中碳、氢、氧原子个数比为3:4:1 D.在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水
3. 将mgKN03的不饱和溶液恒温蒸发水分,直至有晶体析出。在此变化过程中,溶液中溶质质量分数(a%)与蒸发时间(t)的变化关系可用下图表示的是 ( )
4. 手机使用的锂电池是新型的高能电池,以质量轻、电容量大而受到重视。某种锂电池的总反应可表示为Li+Mn02=LiMn02。下列说法中正确的是 ( )
A. LiMn02为新型的氧化物 B.LiMn02为锂、锰、氧的合金
C. 该反应属于化合反应 D.该反应中Mn的化合价没有变化
5.在NH4NO3、N2、N02、NO这4种物质中,N元素表现出的化合价共有 ( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
6.新买的铝锅、铝壶用来烧开水时,凡是水浸到的地方都会变黑,这是由于水中含有可溶性的 ( )
A.钠盐 B.镁盐 C.铁盐 D.钙盐
7.下列化学实验基本操作,正确的是 ( )
A.稀释浓硫酸时,把浓硫酸慢慢倒入盛水的量筒中并搅拌
B.用托盘天平称量药品时,称量物放在左盘,砝码放在右盘
C.用滴管滴加液体时,滴管应紧贴试管内壁
D.向燃着的酒精灯里添加酒精
8.兰草的叶子舒展、大方且叶色浓绿,广为人们喜欢。为了使兰草生长的更旺盛,通常给它施的肥是 ( )
A.氮肥 B.磷肥 C.钾肥 D.复合肥
9.1828年德国化学家维勒,将一种无机物的水溶液加热得到了尿素(NH2CONH2),开创了有机化学人工合成的新纪元。维勒使用的无机物是 ( )
A.(NH4)2C03 B.NH4N03 C.CH3COONH4 D.NH4CNO
10.当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3℃,p=22.05MPa)以上时,水就处于超临界状态,该状态的水即称之为超临界水。超临界水具有通常状态下水所没有的特殊性质,它可以和空气、氧气及一些有机物质均匀混合。如果超临界水中同时溶有氧气和有机物,则有机物可迅速被氧化为二氧化碳、氮气、水等小分子化合物。有关超临界水的叙述错误的是 ( )
A.超临界水可处理有机废物 B.超临界水是一种新物质
C.超临界水是水的一种状态 D.超临界水氧化技术不形成二次污染
11.某同学设计了一些准备在实验室制取有关气体的方案,其中合理可行的是 ( )
A.加热氯酸钾与高锰酸钾的混合物制氧气
B.用硝酸与锌反应制氢气
C.用稀盐酸与生石灰反应制二氧化碳
D.用稀硫酸与石灰石反应制二氧化碳
12.下列各组物质的稀溶液能发生反应,但无明显现象的是 ( )
A.Na2C03和H2S04 B.CuS04和NaOH C.HCI和NaOH D.KCI和NaNO3
13.向AgN03、Cu(N03)2的混合溶液中加入一些铁粉,完全反应后过滤。不可能存在的情况是 ( )
A.滤纸上有Ag,滤液中有Ag+、Cu2+、Fe2+
B.滤纸上有Ag、Cu,滤液中有Ag+、Fe2+
C.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Fe2+
D.滤纸上有Ag、Cu、Fe,滤液中有Ag+、Cu2+
14.你认为下列实验方案中,可行的是()
A.按溶解、过滤、蒸发的操作顺序可以分离CaCl2、CaCO3的混合物
B.向未知溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,证明溶液是盐酸
C.用磷在密闭容器中燃烧,除去密闭容器中的氧
D.将pH试纸润湿后,用玻璃棒蘸取食用白醋滴到试纸上,测定其pH
15.在20世纪20年代,一些化学家提出一种酸碱理论——质子论。这种理论认为,凡能给出质子(H+)的分子或离子都是酸;凡能接受质子的分子或离子都是碱。根据这一理论,下列物质中不属于碱的是 ( )
A.HN03 B.HC03 C.NH+4 D.S024
二、填空题(本题共22分)
16 (3分)一些食物的近似pH如下表:
食物 苹果 葡萄 牛奶 玉米
pH 2.9~3.3 3.5~4.5 6.3~6.6 6.8~8.0
(1)苹果汁和葡萄汁相比较,酸性较强的是___,它能使石蕊试液变___色;
(2)人的胃液中含有盐酸,对于胃酸过多的人,空腹时最宜食用的食物是___。
17.(2分)臭氧(化学式O3)在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥臭味的气体。臭氧不稳定,受热极易转化为氧气,并放出大量热,臭氧的氧化能力比氧气强很多。若将氧气通过臭氧发生器,在放电条件下,从臭氧发生器出来的氧气中含有3%的臭氧。
(1)O2和O3性质不同的原因是___;
(2)将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中,可以看到___的现象。
18.(2分)如图所示,两根玻璃棒逐渐靠近但不接触,却产生大量的白烟。已知NH3+HCl=NH4CI,NH4Cl在常温下是白色固体。请回答下列问题:
(1)产生白烟的缘故是___;
(2)该现象说明分子具有___的性质。
19.(5分)近年来,许多城市在公交车和出租车上推行以天然气代替汽油作燃料,不少公交车和出租车上印有“CNG”的标志,代表它们是以压缩天然气为燃料的汽车。这一改革的目的是___,天然气的主要成分是___,该主要成分燃烧的化学方程式是___。天然气的主要成分若在煤矿的矿井里达到一定的浓度,遇到明火就会发生爆炸,称为瓦斯爆炸,为了防止瓦斯爆炸,煤矿矿井内必须采取的安全措施是___。
20.(4分)已知置换反应:A+B→C+D。
(1)若D为氢气,B为稀硫酸,则A的选择应满足的条件是___;
(2)若D为铜,化合物B的物质类别可能为___。
21.(6分)下图A是一种用于显示事物异同点的信息处理方法。两个圆分别代表金刚石和石墨的有关信息,两圆重叠的区域表示金刚石和石墨的共同特征,重叠区域以外的部分表示它们的独有特征。请你在下面的空格内填写与图B、图C中(1)、 (2)、 (3) 区域对应的适当内容(每处只要求填一点)。
(1) ______________________________
(2) ______________________________
(3) ______________________________
三、简答题(本题共24分)
22.(3分)夏天来临,同学们又可以畅饮汽水了。在购买和贮存玻璃瓶汽水时,要注意如下问题:①不要猛力碰撞;②不要在阳光下曝晒;③不要长时间贮藏在冰箱的冷冻室里。请用你所学的化学知识加以解释。
23.(2分)为了延长食品的保质期,可采用真空包装的原因是什么?另外,工业上还可以采用向食品袋里充入某种性质不活泼的气体的办法,该气体可能是什么?
24.(4分)房屋失火后常用水来扑灭,实验室熄灭酒精灯则是用灯帽将其盖灭。这两种灭火方法依据的原理依次是:________、________。请你依据上述原理,各举一种生活中常用的灭火方法:________、______________。
25.(6分)已知某不纯的硝酸钠中混有一种、两种或三种杂质,为了确定不纯的硝酸钠溶液中所含杂质的成分,一位同学设计了以下实验过程:
请回答下列问题:
(1)操作I和Ⅱ是____________。
(2)经分析,杂质成分的可能性有以下几种情况:(用化学式表示)
若含有一种杂质,则是_________________;
若含有两种杂质,则可能是_______________;
若有三种杂质,则可能是________________。
26.(9分)用氯气或液氯消毒饮用水时,会和水中的有机物发生反应,生成对人体有毒的有机物。因此,世界环保联盟将全面禁止用氯气对饮用水消毒,建议推广采用安全、高效杀菌消毒剂Cl02。
Cl02是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,熔点:-59.0℃,沸点:11.0℃,冷却至11.0℃以下时变成红色液体,易溶于水,见光易分解。C102易与碱反应,其杀菌、漂白能力均优于Cl2,消毒水体时不生成有害物质,也不存在用氯气消毒时残留的臭味。
(1)制取Cl02的方法有多种,目前欧洲一些国家用NaCl03氧化浓盐酸制取Cl02(Kestiog法)同时有Cl2生成,该反应的化学方程式为________________。
(2)国最近研究成功用Cl2氧化NaCl02(N2保护下)制取CIO2,该反应的化学方程式是___________;此法与Kestiog法相比,其优点是___。
(3)工业上也可以在60℃时,、用稍加潮湿的KClO3与草酸(HOOCCOOH)反应制取Cl02。某实验小组用下图所示装置制取并收集Cl02,在装置图中A为Cl02的发生装置,B为Cl02的收集装置,C为尾气吸收装置。请问:
①为了保证实验成功,在A装置外面需加___、B装置外面需加___;
②C中所盛放的药品是___。
四、实验题(本题共21分)
27.(6分)通过一年的化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关规律,请你结合下列装置图回答问题:
(1)加热固体物质制取气体,可选用的发生装置是___;
(2)实验室制取C02应选用的发生装置是___,理由是_______________;
(3)选用E和F收集气体,分别利用的性质是____________________;
(4)小林准备用装置B加热KMn04来制取O2,你认为这样做可能产生的后果是_______________。
28.(8分)李同学在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末。李同学对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:
①Fe;②Fe203;③Fe304;④FeCl3;⑤数种物质的混合物。
请回答下列问题:
(1)你认为李同学的上述猜测中,不做实验就可排除的是:___和___(填序号),理由是___;你认为黑色粉末还可能是___,理由是___。
(2)李同学将黑色粉末干燥后,用磁铁靠近,发现粉末能被磁铁吸引,于是得出结论:黑色粉末一定是铁粉。你认为李同学的结论对吗?____________,理由是___。
29.(7分)某食品包装袋内有一个小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。
(1)生石灰(CaO)可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示)
________________________________
(2)某同学对干燥剂作了一系列探究,其实验方案如下,请你完成下列实验报告。
问题与猜想 实验步骤 实验现象 实验结论
问题1:小纸袋中的物质能否继续作干燥剂? 取足量小纸袋中固体放入烧杯中,加入适量水,触摸杯壁。 不发热
问题2:猜想变质后的物质可能是什么?_______
五、计算题(本题共13分)
30. (6分)电解18g水能产生多少克氧气?甲、乙两位同学分别采用了两种不同的计算方法。
甲同学的解法 乙同学的解法
解:设产生氧气的质量为x
36 32
18g x
答:能产生16g氧气。
解:水分子中氧元素的质量分数:
=88.89%
氧气的质量为:18×88.89%=16g
答:能产生16g氧气。
请你回答下列问题:
(1)你认为他们的解题思路和方法都正确吗?
(2)对“17g过氧化氢完全分解(化学方程式为:)能产生多少克氧气?”一题,你认为也能用上述两种方法解答吗?试试看,请把能用的解法过程写出来。
(3)你认为在什么情况下,甲、乙两位同学的解法都能使用?
31.(7分)有一种由氯化钠和硝酸钠组成的固体混合物12.35g,加入27g水使其完全溶解,滴入硝酸银溶液75g,恰好完全反应,生成氯化银沉淀14.35g。计算.:
(1)混合物中,氯化钠的质量。
(2)反应后滤液中溶质的质量分数。
⑹ 求助!化学理综卷子题。 急!!!有会的小伙伴帮个忙
2014山东省高考压轴卷
理综
注意事项:
1.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号(ABCD)涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再涂写其他答案标号。不涂答题卡,只答在试卷上不得分。
2.第I卷共20小题,共107分。
3.可能用到的相对原子质量:O 16 Na 23 Cl 35.5 K 39 Fe 56
一、选择题(本题包括13小题。每小题5分,共65分。每小题只有一个选项符合题意,选对的得5分,错选或不答的得0分)
1.细胞中的很多生理过程在细胞器中完成。下列关于细胞器结构与功能的叙述中,正确的是 ( )
A.叶绿体和线粒体均通过内膜折叠成嵴扩大生物膜面积
B.中心体可见于某些植物细胞,与细胞的有丝分裂有关
C.胰岛素的加工和运输过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与
D.溶酶体中含有大量的呼吸酶,所以可以消化多种衰老的细胞器
2.下列关于细胞增殖、分化、衰老和癌变的有关说法,不正确的是 ( )
A.细胞增殖过程中有染色体数目的变化,但这种变化不一定属于染色体数目变异
B.同一生物体内不同体细胞的核物质一般相同,但所含有的mRNA和蛋白质种类有差异
C.细胞衰老和细胞分化都会发生细胞形态、结构和功能的变化
D.正常基因突变成原癌基因和抑癌基因是细胞癌变的根本原因
3.甲、乙两图表示某真核细胞中遗传信息传递的某些过程,下列叙述正确的是
A.甲图所示过程需要解旋酶的参与才能完成
B.甲图和乙图中的碱基配对方式完全相同
C.乙图中核糖体是可以沿着mRNA移动的
D.乙图中不同核糖体合成了多种不同的肽链
4.下列关于变异与进化的叙述正确的是
A.育种过程中如果没有突变发生,此物种就没有发生进化
B.共同进化都是通过物种之间的相互影响实现的
C.二倍体生物经秋水仙素处理后形成的四倍体与原来的二倍体之间存在生殖隔离
D.同无性生殖相比,有性生殖产生的后代具有更大的变异性,根本原因是其突变频率更高
5.下列关于植物激素调节的有关说法,不正确的是 ( )
A.生长素类似物在实际应用时需要注意使用浓度的大小
B.赤霉素能促进细胞伸长、细胞分裂素能促进细胞分裂,因而都能促进植物生长
C.失重状态下,根失去向地生长特性的原因是生长素不能极性运输
D.植物果实的自然生长过程与生长素、赤霉素等多种植物激素有关
6. 下列选项中的实验都要用到显微镜,相关叙述中正确的是 ( )
A.观察DNA和RNA分布的实验中需要用盐酸和乙醇对细胞进行水解
B.观察植物细胞失水和吸水的实验中,虽然没有设置对照组但不违反对照原则
C.在诱导植物细胞染色体加倍的实验中,用显微镜可以观察到一个细胞完整的增殖过程
D.观察植物细胞中的叶绿体和线粒体时,对两种细胞器都需要进行染色
7.生产生活中的很多问题会涉及到化学知识,下列说法正确的是
A.14C可用于文物年代的鉴定,是12C的同素异形体
B.合金材料中不可能含有非金属元素
C.工业上以氨气等为原料生产纯碱
D.绿色化学的核心是综合治理环境污染
8.某有机物X结构为
下列说法不正确的是
A.含有两种官能团
B.能与酸性高锰酸钾溶液反应
C.每molX可与5molH2发生加成反应
D.不是芳香族化合物
9.已知A、B、C、D四种短周期元素,A、D同周期,B、C同主族,简单离子A+、D3+、B2-核外电子排布相同,则下列说法不正确的是
A.A、C、D三种元素最高价氧化物对应的水化物能两两反应
B.离子半径大小:B>A>D>C
C.气态氢化物的稳定性B>C
D.A、B、C三种元素组成的化合物中含有离子键和共价键
10.下列说法正确的是
A.标况下,1.12LCl2溶于水,转移0.5NA电子
B.液态HD不导电,是非电解质
C.常温下,由水电离出的H+浓度为10-13mol·L-1的溶液中,Fe2+、Cl-、Na+、NO3-可能大量共存
D.铝不易被腐蚀,是因为表面生成氧化物薄膜
11.下列实验操作的叙述不正确的是
A.用试纸检验气体性质时,需先将试纸湿润,再检验
B.FeBr2溶液中通入少量Cl2,再加入CCl4,CCl4层不变色
C.向盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液中通入SO2,不会产生沉淀
D.中和滴定时,锥形瓶不用润洗
12.结合下图分析,下列叙述正确的是
A.K与P相连,X为CuSO4,一段时间内,溶液浓度不变
B.K与P相连,X为NaCl,铁电极反应为:Cu2++2e-=Cu
C.K与Q相连,X为硫酸,一段时间后右边电极质量增大
D.K与Q相连,X为NaCl,Cu电极反应式为:2H++2e-=H2
13.常温下,往amol·L-1CH3COOH溶液中滴加相同体积的0.1mol·L-1NaOH溶液,所得溶液的pH=7,则
A.酸碱恰好完全反应 B.a=0.1
C.c(Na+)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-) D.Ka(CH3COOH)=
二、选择题(本题包括7小题,每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
14.一个质点做直线运动的v-t图像如图所示,下列判断正确的是
A.质点在0~5 s内的位移大小为10 m
B.质点在10 s末离出发点最远
C.质点在整个0~12 s内的运动过程中,10~12 s内的加速度最大
D.质点在0~8 s内的平均速度为1 m/s
第Ⅱ卷(必做157分+选做36分,共193分)
注意事项:
1.第II卷共19题,其中21—31题为必做部分,32—39题为选做部分。
2.第II卷所有题目的答案考生须用0.5毫米黑色签字笔答在答题卡规定的区域内,只在试题卷上答题不得分。
3.选做部分考生必须从中选择1道物理题、l道化学题和l道生物题作答。答题前,请考生务必将所选题号用2B铅笔涂黑,答完题后,再次确认所选题号。
24.(13分)下图甲、乙表示某植物在相关条件下净光合速率的变化情况(注意:净光合速率=真正光合速率-呼吸速率),图丙表示在大气二氧化碳浓度、20℃时测得的同一植物在不同光照强度下氧气产生总量和二氧化碳释放量的相对变化。请分析回答下列问题。
(1)图中显示了影响净光合速率的环境因素有 。
(2)在图甲a光照强度下,真正光合速率与呼吸速率的大小关系是 ;此时植物体内产生[H]的细胞结构有 。
(3)图甲b点条件下,升高温度,净光合速率的变化情况是 ;图乙c点条件下,增加光照强度,净光合速率的变化情况是 。
(4)单位时间内氧气产生总量可以表示 (净光合速率/真正光合速率)。图丙中当光照强度为b时,真正光合速率 (大于/小于/等于)呼吸速率;图丙中当光照强度为c时,真正光合速率 (大于/小于/等于)呼吸速率。
28.(18分)钒(V)及其化合物广泛应用于工业催化、新材料和新能源等领域.
(1)①V2O5可用于汽车催化剂,汽车尾气中含有CO与NO气体,用化学方程式解释产生NO的原因 。
②汽车排气管内安装了钒(V)及其化合物的催化转化器,可使汽车尾气中的主要污染物转化为无毒的气体排出。已知:
N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5 kJ/mol
2C(s)+ O2(g)=2CO(g)△H=-221.0 kJ/mol
C(s)+ O2(g)=CO2(g) △H=-393.5 kJ/mol
尾气转化的反应之一:2NO(g)+2CO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=_____________。
(2)全钒液流储能电池结构如下图,其电解液中含有钒的不同价态的离子、H+和SO42-。电池放电时,负极的电极反应为V2+-e-=V3+。
①电解质溶液交换膜左边为VO2+/ VO2+,右边为V3+/ V2+,
电池放电时,正极反应式为 ,
H+通过交换膜向 移动。(填“左”或“右”)。
②充电时,惰性电极N应该连接电源 极,充电时,
电池总的反应式为 。
(3)若电池初始时左右两槽内均以VOSO4和H2SO4的混合液为电解液,使用前需先充电激活。充电过程分两步完成:第一步VO2+转化为V3+,第二步V3+转化为V2+,则第一步反应过程中阴极区溶液pH (填“增大”“不变”“减小”),阳极区的电极反应式为 。
29.(17分)合成氨是基本无机化工,氨是化肥工业和有机化工的主要原料,也是一种常用的制冷剂。下图Ⅰ是合成氨反应的能量与反应过程相关图(未使用催化剂);图Ⅱ是合成氨反应在2L容器中、相同投料情况下、其它条件都不变时,某一反应条件的改变对反应的影响图。
(1)工业合成氨的化学反应方程式为 。
(2)下列说法正确的是 。
A.△H=-92.4kJ·mol-1
B.使用催化剂会使E1的数值增大
C.为了提高转化率,工业生产中反应的温度越低越好
D.图Ⅱ是不同压强下反应体系中氨的物质的量与反应时间关系图,且PA<PB
E.该反应的平衡常数KA<KB
F.在曲线A条件下,反应从开始到平衡,消耗N2的平均速率为n1/4t1mol·L-1·min-1
(3)下列能说明该反应达到平衡状态的是
A.容器内N2、H2、NH3的浓度之比为1:3:2 B.v正(N2)=v逆(H2)
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
(4)一定温度下,向一个容积为2 L的密闭容器中通入2molN2和7molH2,达到平衡时测得容器内的压强为起始时的7/9倍,则此温度下的平衡常数为 。
(5)常温下向25mL0.1mol/LNH3·H2O溶液中,逐滴加入0.2mol/L的HN3溶液,溶液的pH变化曲线如右图所示。
由图可知,HN3具有 酸性(填“强”或“弱”)。
A、B 、C 、D四个点中,水的电离程度最大的是 ;
D点时溶液中各离子浓度大小顺序为 。
30氧化铜是一种黑色粉末,可作玻璃和瓷器着色剂、油类的脱硫剂、有机合成的催化剂。为获得纯净的氧化铜以探究其性质,某化学兴趣小组利用废旧印刷电路板获得氧化铜,实现资源再生,并减少污染。
(1)获得硫酸铜
该小组同学利用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,从而获得硫酸铜(含有硫酸铁杂质),写出该反应的化学方程式: _______________________。
(2)制备氧化铜
粗CuSO4溶液纯CuSO4溶液CuSO4·5H2O―→……―→CuO
已知:pH≥6.4时Cu(OH)2沉淀完全,而在pH=3~4时Fe(OH)3即能完全沉淀。
①步骤Ⅰ的目的是除硫酸铁,操作是:慢慢加入下列某些物质,搅拌,以控制pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。下列物质有利于控制溶液pH=3.5的是________。
A.Cu2(OH)2CO3粉末 B.Fe2O3粉末
C.Cu(OH)2固体 D.NaOH固体
②步骤Ⅱ的目的是得到CuSO4·5H2O固体,操作是________、过滤、水浴加热烘干。水浴加热的特点是________________________________________。
(3)探究氧化铜的性质
探究氧化铜是否能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较。用如图装置进行实验,实验时均以收集25 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,
【物质结构与性质】32.
雷尼镍是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍铝合金为原料制得。
雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得。
(1)元素第一电离能:Al________Mg(选填:“>”、“<”、“=”)
(2)雷尼镍催化的一实例为:
化合物b中进行sp3杂化的原子有:______________。
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:_________
(选填序号:a.氯化钠 b.氯化铯 c.石英 d.金刚石)。
4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:______________。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为4)。
34.【生物—生物技术实践】(12分)纤维素是地球上年产量巨大,但未能得到充分利用的物质,其中尤以农作物秸秆为甚,我国年产约6亿吨。对其研究利用的报道较多,能降解纤维素的微生物种类很多,目前的研究以丝状真菌为主。请回答下列问题:
(1)食草动物能够消化食物的关键是体内存在 酶,能够降解纤维素,该酶是一种复合酶,它至少包括 。
(2)目前,研究者多利用以 为碳源的选择培养基从土壤中分离纤维素分解菌。为检测纤维素分解菌的存在与否还应加入 染料,形成红色复合物,若产生 ,则证明有纤维素分解菌存在。
(3)下图是工业上利用微生物由纤维素生产乙醇的基本工作流程:
上述工作流程中环节①需要的微生物大多分布在 的环境中。可利用 技术,使②中的酶能够重复利用。④过程要注意对接种器材进行 。
35.【生物—现代科技专题】(12分)科学家将能使啤酒产生丰富泡沫的LTPI基因植入啤酒酵母菌中,使其产生LTPI蛋白,酿出泡沫丰富的啤酒,下图为转基因啤酒酵母的生产过程,据此回答相关问题:
(1)形成C需要的工具酶是 ,这两种酶作用的化学键均为 。
(2)基因X表示 。
(3)结构B是来自大肠杆菌细胞内的 ,它的化学本质是 。在结构B上标记基因的作用是 。
(4)利用DNA分子杂交技术可检测C中是否插入了目的基因,该过程中需用 作探针;转基因啤酒酵母培育成功的标志是 。
36.(12分)(物理选修3-3)
(1)(4分)以下说法正确的是 ( )
A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动
B.从平衡位置开始增大分子间距离,分子间的引力将增大、斥力将减小
C.对大量事实的分析表明:热力学零度不可能达到
D.热量只能由高温物体传递给低温物体
(2)(8分)汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故,太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在-40℃~90℃正常工作,为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm,最低胎压不低于1.6 atm。设轮胎容积不变,气体视为理想气体,请计算和回答:
① 在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在什么范围内比较合适?
② 为什么汽车在行驶过程中易爆胎,爆胎后胎内气体的内能怎样变化?说明理由
37.(12分)【物理—物理3-4】
(1)(6分)以下是有关波动和相对论内容的若干叙述,其中正确的有( )
ACD
A.光速不变原理是:真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
B.两列波相叠加产生干涉现象,则振动加强区域与减弱区域交替变化
C.光的偏振现象说明光波是横波
D.夜视仪器能在较冷的背景上探测出较热物体的红外辐射
(2)(6分)一束光从空气射向折射率为 的某种介质,若反射光线与折射光线垂直,则入射角为 60°.真空中的光速为c,则光在该介质中的传播速度为c .
38.( 12分)【物理3—5】
(1)(6分)氢原子能级及各能级值如图所示.当大量氢原子从第4能级向第2能级跃迁时,可以释放出 中不同频率的光子,所释放的光子最小频率为 (用普朗克常量h和图中给出的能级值字母表示).
2014山东省高考压轴卷
理综生物参考答案
1.B 2.D 3.C
4.C5.C 6.B 24.(除注明外,每空1分,共10分)
(1)光照强度和温度(2分)
(2)相等 叶绿体(或叶绿体类囊体薄膜)、细胞质基质、线粒体(3分)
(3)先增大,后减小 不变化
34.】(除注明外,每空l分,共12分)(1)纤维素 C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶(2分)
(2)纤维素 刚果红 透明圈(2分)
(3)富含纤维素(或落叶较多等,答案合理即可,3分) 固定化酶 灭菌
35.(除注明外,每空2分,共12分)
(1)限制酶、DNA连接酶 磷酸二酯键(1分)
(2)LTPI基因(或目的基因)
(3)质粒(1分) (小型环状的)DNA(1分) 用于检测目的基因是否导入受体细胞
(4)含有放射性同位素标记的LTPI基因 酵母菌体内合成了LTPI蛋白
2014山东省高考压轴卷理综化学参考答案
7. C 8. C
9. B
10. D
11.【答案】 C
12.【答案】 A
29.【答案】(1)N2+3H22NH3 (2分)
(2)AEF (3分)
(3)C (2分)
(4)0.25mol-2·L2 (2分)
(5)弱 (2分) B (3分) c(N3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)(3分)
30.【答案】(1)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O (3分)
(2)①AC(3分)
②蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
便于控制温度,防止温度过高造成CuSO4·5H2O失水 (2分)
(3)①收集25 mL气体所需的时间 (3分)
②取一根带火星的木条,伸入干燥管内,看木条是否复燃(2分)
③CuO的质量有没有改变 (3分)
31.【答案】(1)H2O2;CCl4;(2分)
(2)b;(2分)
(3)BaCl2、K2CO3、KOH;(2分)
(4)除去溶液中过量的氢氧根离子和碳酸根离子;(2分) 取少量的PH试纸置于玻璃片上,用蘸有待测溶液的玻璃棒点滴在试纸的中部,待试纸变色后,再与标准比色卡比较来确定溶液的pH值;(2分)
(5)蒸发皿.(2分)
32.(1)< (2分)
(2)C、N、O (3分)(3)b (2分)
(4)①1s22s22p63s23p63d8或[Ar]3d8 (2分)②(3分)
33.【答案】(1)取代反应 (2分)
(2) (2分)
理综物理参考答案
14.【KS5U答案】C
【KS5U解析】由图看出,物体在0~5s内沿正方向运动,速度图象的“面积”等于位移,所以位移大小为 x= ×2×5m=5m.故A错误.质点在0-11s内沿正方向运动,11s-13s内沿负方向返回,所以点在11s末离出发点最远.故B错误.根据速度图象的斜率等于加速度,可以看出,质点在10s~12s内图线的斜率大小最大,所以加速度最大.故C正确.由“面积”等于位移,则得质点在0~8s内的位移x= ×(3+8)×2m=11m,平均速度为: m/s.故D错误.
15.【KS5U答案】C
【KS5U解析】当质量为m2的物体向左移动0.50m时,弹簧的量压缩为x=0.50m,根据胡克定律得,此时弹簧的弹力大小为:F弹=kx=200×0.5N=100N;以m2研究对象,分析m1和m2整体水平方向的受力情况如图,根据平衡条件得: F=F弹+f,又f=μ(m1+m2)g,
得到:F=F弹+μ(m1+m2)g=100N+(20+50)×10×0.4N=380N.
16.D 17.AD18.BD19.CD20.ABC
21.(Ⅰ)(1)0.960;(2)(3);(4)系统误差.(Ⅱ)(1)BC(2)ABC(3)2.01.501.0
(Ⅰ)(1)由图(b)所示游标卡尺可知,主尺示数为22.5px,游标尺示数为12×0.05mm=0.60mm=1.5px,则游标卡尺示数为22.5px+1.5px=24px.
(2)物块经过A点时的速度vA= ,物块经过B点时的速度vB= ,物块做匀变速直线运动,由速度位移公式得:vB2-vA2=2as,加速度a= ;
(3)把重物、物块和遮光片看一整体,进行受力分析,由牛顿第二定律有mg-μMg=(M+m)ā,解得:
(4)从来源看,误差分为系统误差和偶然误差两种。系统误差是由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的。偶然误差是由各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。细线没有调整到水平引起的误差属于系统误差。
(II):(1)定值电阻的U-I图线是正比图线,一定经过原点,故图线M是根据电压表V2和电流表A的数据画得的,电阻为2Ω;电源的U-I图线是向下倾斜的图线,故直线N是根据电压表V1和电流表A的数据画得的,电动势为1.5V,内电阻为1Ω;;
(2)当定值电阻和电源的电流、电压相等时,一定是电阻直接与电源相连;故滑动变阻器是短路,故A正确;滑动变阻器短路时,外电阻与内电阻最接进,故电源输出功率最大,故B正确;此时电阻的电压为1V,电流为0.5A,故功率为0.5W,故C正确;
外电阻最小,效率最低,故D错误;
(3)定值电阻的U-I图线是正比图线,斜率表示电阻,为2Ω;图线N的纵轴截距表示电动势,为1.5V;斜率表示内电阻,为1Ω;
22. (1)16J;(2)4m;(3)m/s; 8(3 +2)J.
23.(1) 1m/s.(2)2×10-2N. (3) 0.05C.
【KS5U解析】解:(1)最大速度时PQ杆受力平衡有:BIL=mg,由闭合电路欧姆定律得:E=I•2R,MN杆切割磁感线,产生的电动势为:E=BLvm联立得最大速度为:= =1m/s,对于MN杆有:F=BIL+mg=2mg=2×10-2×10N=0.2N;
(2)对MN杆应用牛顿第二定律得:F-mg-B I1L=ma1,PQ杆受力平衡有:FN+BI1L=mg
得:FN=2mg-F+ma=ma=10-2×2N=2×10-2N;
(3)位移x内回路中产生的平均电动势:E′=,感应电流为:I′= ,
通过MN杆的电量为:q=I′△t,得:q= = C=0.05C
【选做部分】
36.(1)C(2)①在t=20℃时给该轮胎充气,充气后的胎压在2.01 atm~2.83 atm范围内比较合适;②汽车在行驶过程中,由于轮胎与路面的摩擦,致使胎内气体温度升高,压强变大,易爆胎;爆胎后,胎内气体一方面由于温度降低而放热,另一方面气体膨胀对外做功,根据热力学定律知,其内能减少.
37.【KS5U答案】(1)ACD(2)60°,c
38.【KS5U答案】(1)3,.(2)
⑺ 分析有关微生物的资料,回答问题并完善实验设计方案.脂肪酶具有广泛的应用前景.为获得高产脂肪酶的菌株
(1)分离筛选出能分泌脂肪酶的细菌,有要在培养基中加入该特定的碳氮源,而分泌脂肪酶的细菌能在乳糖、酵母膏生长;
(2)产脂肪酶菌株生长的碳源就是蔗糖;
(3)题目要求设浓度梯度的差值为0.2%,要根据这一点来设定;
(4)题目的要求是确定碳氮源浓度的最佳组合,所以在有碳源,又要有氮源.a和b组合后,就是看出碳源在何种浓度、氮源在何种浓度下生长最合适;
(5)ABC分别对应交联法、吸附法、包埋法,包埋法由于需要其活性在固定化处理时不受损失,且在多次重复使用后仍能维持稳定的酶活性.
故答案为:(1)B
(2)蔗糖
(3)
(4)方案二
(5)B
⑻ 有趣的隐形墨水,自己也来试一试,把自己的实验过程写下来 。题目自拟。
有一次,班上的一个调皮鬼,突然用一瓶蓝色的墨水,一股脑儿的洒在我最心爱的衣服上。我当场大哭,而那位同学却神秘兮兮的说:“免惊,等一下你就知道。”说也奇怪,过没几秒,墨水的痕迹已经不见了!我就去问那位同学,他说那是魔术墨水。附近的同学也赶紧跑来凑热闹,你一言,我一语对魔术墨水变色的原因有不同的想法,最后决定找老师来帮忙。老师鼓励我和同学一起研究,我们就这样展开了一连串的研究。
二、研究目的:
了解魔术墨水颜色消失的原因。
探讨魔术墨水的组成。
影响魔术墨水变色快慢的因素。
(四)自行制作魔术墨水。
三、文献探讨:
(一)液体在常温下变成气体的现象叫做气化,或是挥发。
(二)固体直接变成气体叫做升华。
两种不同的物质发生作用产生新物质的变化称作反
应 (化学反应)。
(四)空气中主要含有氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气。
(五)酸碱作用是一种可逆进行的反应。
(六)指示剂的种类很多,有的在酸性范围变色,有的在
碱性范围内变色。
四、研究设备和器材:
魔术墨水、棉布、麻布、混纺布料、丝布料、壁报纸、滤纸、玻璃、金属、木头、 醋酸、小苏打粉、双氧水、红萝卜、椎形瓶、塑胶袋、pH试纸、各种pH标准液、pH测定仪、丙酮、酒精、Thymolphthalein(白里香酚)、氢氧化钠、沙拉油、滴管、导管、氨水、盐酸、柠檬酸、硼酸。
五、研究过程与方法:
研究(一):探讨魔术墨水变色的原因
初步研究:
观察魔术墨水,发现魔术墨水外表呈现蓝色,瓶底有少许小颗粒透明沉淀。打开瓶盖则有刺激性的味道出现,滴在衣服上则有范围扩大,颜色变淡,终于不见,味道也消失的现象。
实验1:只有布料会使魔术墨水变色吗?
动机: 1.是不是布料有特殊成分,才可使魔术墨水
变色,那么遇到别种的物质就不会变色?
方法:找一些物品(各种材料的布,各种的纸张及木头、金属、玻璃),将魔术墨水滴上去,观察其变化情形并记录。
结果:如下表
魔术墨水滴在布料上面的变化情形
布料名称 变化情形
纱布 形成水珠渐渐扩散,25秒后颜色消失。
棉布1 马上扩散,3秒后颜色消失。
棉布2 马上扩散,30秒后颜色消失。
混纺布1 形成水珠,扩散速度较慢,1分30秒后颜色消失。
混纺布2 形成水珠,扩散速度更慢,6分5秒后颜色消失。
窗帘布 马上扩散,25秒后颜色消失。
魔术墨水滴在纸张上面的变化情形
纸张名称 变化情形
壁报纸 形成水珠,25分30秒后颜色消失。
影印纸 形成水珠,18分后颜色消失。
滤纸 马上扩散,47秒后颜色消失。
卫生纸 马上扩散,50秒后颜色消失。
魔术墨水滴在其他物品上面上面的变化情形
物品名称 变化情形
木头 3秒内渗透,立即颜色消失。
铁 形成水珠,18分后颜色消失。
玻璃 形成水珠,外围渐渐变淡,中间部分颜色较深23分后颜色消失。
粉笔 1秒内立即颜色消失。
塑胶 形成水珠,18分后颜色消失。
发现:
这些物质遇到魔术墨水皆会变色,只是速度的快慢有所不同。变色时蓝色先变淡再变无色。
魔术墨水的变色方式,可分成两种;一种是接触物质扩散后颜色约在数秒到数十秒之间变淡再消失,另一种是形成圆形水滴,颜色很慢约数十分后才消失。
吸水性强的材料如棉布,扩散较快且较均匀的变色速度较快。
墨水遇到一些物质如金属、玻璃、塑胶,形成水珠后外围渐渐变淡,中间部分颜色较深都需花费较多时间,约18分~25分才能变色。
变色前有刺激性的味道,变色后则无
⑼ 实验室对我国亚热带河流碳源效应的选题背景是什么
碳是自然界存在最为广泛的元素之一。自然界中各种形态的碳元素,包括气态的CO2、CO、CH4等,溶解状态的各种含碳离子,以及固态的碳酸盐岩和有机岩等,在大气圈、水圈、生物圈和岩石圈之间不断相互转化和运移。在整个地球系统中,碳的储存数量约为26×1015吨,其中大气圈中以二氧化碳气体状态存在的碳约为700×109吨。碳循环从大气中二氧化碳储库开始,通过绿色植物的光合作用,将大气中的碳,转移到植物体中形成碳水化合物,然后被各级消费者利用,其生物残体经过微生物分解还原以及生物的呼吸作用,再把碳回归到大气中。二氧化碳(CO2)气体具有较为显着的温室效应,近年来,随着近现代人类社会文明的高速发展,大气中人类与自然来源的二氧化碳排放量呈加大趋势,大气中的二氧化碳与全球气候变化的耦合关系也越来越凸显出来,被普遍认为是导致全球气候变暖的重要原因之一。如何了解全球碳循环中各个环节对大气二氧化碳的排放,是人类面临的共同难题。
在全球长期碳预算中,大气CO2的输入主要受陆地岩石化学风化的控制。岩石风化作用是地球表面最重要而普遍的地质作用,其作用的产物是河流的主要物质来源。岩石的机械破碎和腐蚀溶解产物经雨水冲刷进入河流,经由河流输送入海洋。据估算,世界每年由河流输送入海洋的颗粒沉积物和溶解物总量分别约为15. 5×109t和4×109t,两者的输送总量相当于经由大气途径入海物质量的100倍,因此,流域盆地的风化作用是元素地球化学循环的一个重要组成部分,同时它也是实现海—陆物质交换的重要环节。与此同时,风化作用也是大气CO2消耗的重要途径。碳酸盐岩、硅酸盐岩均可在系统中存在的酸的作用下发生风化,在反应的同时吸收大气二氧化碳。据估计,世界陆地风化作用中的大气CO2消耗率平均为246×103 mol/ km2,消耗总量约为24×1012 mol•yr-1。
通常在北半球陆地生态系统中,占主导地位的化学风化反应包括碳酸盐、硅酸盐分别在碳酸和硫酸作用下的反应,另外还包括少量的有机酸或其他酸的参与。在这些不同类型的反应中,碳酸盐和硅酸盐在碳酸作用下的侵蚀均是大气CO2的汇,其对大气CO2的消耗量分别是其自身参与反应的量的二倍和一倍。硫酸对碳、硅酸盐岩石的侵蚀作用中本没有大气CO2的参与,但在多数情况下,区域中的硫酸主要来自于地层中所含硫化物的氧化,这一氧化过程消耗氧气;同时,硫化物侵蚀碳酸盐岩后,碳酸盐的沉积随后发生,这一系列过程使得在有硫酸存在的碳酸盐区域中,有相当一部分氧气被消耗,而且在碳酸与岩石的风化反应消除大气CO2的同时,还有一部分CO2通过硫酸的作用放出到大气中。根据区域地质条件的不同,这一CO2的源的大小也有所不同,在有硫化矿物地层存在的碳酸盐区域,该效应不宜被忽略。
近年来,由于世界范围内含硫物质使用和投放的增加,硫已经成为形成区域以及全球酸沉降的重要元素,而硫酸对区域乃至全球化学风化的影响也逐渐凸显。随着这一问题的日益突出,已有越来越多的学者对硫元素这一碳源给予了关注。据前人分析,在加拿大Cordillera地区,硫化物-碳酸盐的风化可以抵消掉区域中硅酸盐风化产生的CO2的48%。相对于国外学者的研究,国内的相关研究还较为缺乏,多数对区域化学风化的研究排除了对硫酸的参与的考虑。我国国土面积辽阔,碳酸盐地层含量极为丰富,每年通过岩石的化学风化消除大量的大气二氧化碳,是北半球陆地系统中的重要碳库;同时,我国环境系统中硫的储量也较为丰富,从化学计量上看,硫酸已成为多个流域水体化学的重要组成部分,这可能表明硫酸参与了流域的化学侵蚀,但是化学风化过程及人为活动输入,以及大气输入的叠加效应,使得这一判断还需要多方面的研究进一步佐证。同时,在碳酸盐岩地区,流域侵蚀过程中硫酸是否参与,对于我们正确理解流域化学风化速率,以及流域侵蚀对大气CO2的消耗和全球碳循环等都有重要的意义。综上所述,作为影响陆地与大气碳交换的重要影响要素之一,对硫元素在碳酸盐区域的碳源效应的研究有着较高的理论与现实意义。
⑽ 谁知道如何写实验原理、实验目的、实验题目
实验原理是指导整个实验的理论基础,写实验原理只需要看实验过程,把每一步骤的理论基础写出来,保证是一个完整的实验原理,你可以照着课本实验自己总结原理,看是否与课本给的原理一致,我是这样指导学生的,他们都说这种方法屡试不爽,你试着练练.
实验目的一般包括两方面:
1.学会(
)实验方法.(
)里填实验课题.2.观察现象或探究问题.这个方面要根据实验总结.