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专题08 绿色植物与生物圈中的碳-氧平衡
考生在复习时重点掌握光合作用和呼吸作用的探究实验,如对“光合作用利用二氧化碳作为原料”和“光合作用产生氧气”的考查,对呼吸作用“种子萌发过程释放二氧化碳”和“种子萌发时吸收氧”的考查。此外,围绕“绿色植物在维持生物圈中碳-氧平衡中的作用”结合资料分析环境保护问题也是考查热点。需要同学们重点掌握本章节探究实验的原理、过程、现象及结论,理解绿色植物在维持生物圈中碳-氧平衡的作用。
1.光合作用利用二氧化碳作为原料
【实验原理】氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳。
【实验材料】盆栽天竺葵
【实验过程】
①取甲乙两盆盆栽天竺葵,放到黑暗处一昼夜。
②甲玻璃罩中放有25%氢氧化钠溶液(目的:吸收钟罩内的为氧化碳)乙玻璃罩中放有等量清水;
③光下照射几小时。
④脱色:酒精隔水加热,脱去叶绿素。
⑤清水漂洗
⑥滴加碘液
【实验现象】放25%氢氧化钠溶液的绿叶滴加碘液不变蓝;放清水的绿叶变蓝。
【实验结论】二氧化碳是光合作用必需的原料。
【注意事项】
①氢氧化钠溶液有腐蚀性,不要让皮肤接触它。
②玻璃罩要密封,既可以透光又可以防止气体进入。
2.光合作用还能产生氧气
【实验材料】金鱼藻
【实验过程】把装有金鱼藻的实验装置放在温暖的阳光下照射一段时间,观察有气泡产生。待试管收集约1/2的气体后,在水中用拇指堵住管口,取出并倒转试管,然后将带火星的卫生香伸入试管中。
【实验现象】带火星的卫生香复燃。
【实验结论】光合作用会产生氧气。
3.光合作用的实质
合成有机物,储存能量,释放氧气。
4.光合作用在农业生产上的应用
(1)合理密植:植物种植不能过密,也不能过稀,保持合理列距、行距,促进通风和充分利用阳光、土地,提高单位土地面积农作物的产量和效益。
(2)间作套种:根据农作物生长周期不同,将多种植物种在相同的土地上,提高土地的复种面积和效益。
(3)大棚里适当增加二氧化碳浓度、延长光照时间以提高农作物产量和经济效益。
二、绿色植物的呼吸作用
1.绿色植物呼吸作用过程的验证实验
【实验一】呼吸作用释放能量
【实验材料】萌发的种子,煮熟的种子
【实验过程】甲乙两个锥形瓶,甲瓶放萌发的种子,乙瓶中放煮熟的种子,甲乙两瓶中放入温度计,观察。
【实验现象】甲瓶中的温度计所示温度升高,乙瓶中的温度计所示温度不变。
【实验结论】种子萌发时会产生热量。
【实验二】呼吸作用释放二氧化碳
【实验原理】二氧化碳能使澄清石灰石变浑浊。
【实验材料】萌发的种子,煮熟的种子
【实验过程】甲乙两个锥形瓶,甲瓶中放萌发的种子,乙瓶中放煮熟的种子。过一段时间后,往瓶子里注入清水,打开阀门,使瓶内的气体进入试管。
【实验现象】甲瓶中的澄清的石灰水变浑浊,乙瓶中的澄清的石灰水没有变浑浊。
【实验结论】种子萌发过程中释放二氧化碳。
【实验三】呼吸作用吸收氧气
【实验材料】萌发的种子,煮熟的种子
【实验过程】甲乙两个锥形瓶,甲放萌发的种子,乙瓶中放煮熟的种子。用带火星的小木条检测气体。
【实验现象】甲瓶中的小木条迅速熄灭,乙瓶中的小木条继续燃烧。
【实验结论】种子萌发时吸收氧气。
2.呼吸作用
(1)概念: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,十供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。
(2)原料:有机物和氧气。
(3)条件:活细胞,在有光和无光的条件下都进行,一旦停止,生命就完结。
(4)场所:主要在细胞的线粒体内进行,不同的细胞内,线粒体的数目不同,呼吸作用较旺盛的细胞中,线粒体较多。
(5)产物:二氧化碳和水,并释放出有机物中储存的能量,释放的能量用于生命活动。光
(6)表达式:有机物+氧气二氧化碳+水+能量
(7)影响因素
①内部因素:植物的种类不同,器官不同,生育期不同等因素。
②外部因素
a.温度:温度对呼吸作用强弱的影响最大。一定范围内随温度升高,呼吸作用加强;温度降低,呼吸作用减弱。
b.水分:植物含水量适量增加,呼吸作用加强。
c.氧气:一定范围内随氧气浓度的增加,呼吸作用显著加强。
d.二氧化碳:二氧化碳浓度大,抑制呼吸作用。在贮藏蔬菜、水果、粮食时,用低温、干燥、充加二氧化碳等措施,可延长贮藏时间。
(8)呼吸作用的意义
呼吸作用释放出来的能量,一部分是植物进行各项生命活动(如细胞分裂、吸收无机盐、运输有机物等)不可缺少的动力,一部分转变成热能散放出去。
3.呼吸作用原理在农业生产中的应用
(1)促进呼吸作用的措施(水稻):排水、中耕松土。
(2)抑制呼吸作用的措施(储存水果、蔬菜、粮食等):低温、干燥、低氧。
4.呼吸作用是生物的共同特征
在生物体内,有机物分解、提供能量的方式是基本相似的,都是通过细胞的呼吸作用,其实质都是有机物分解,释放能量。
5.绿色植物在维持生物圈碳-氧平