内容正文:
四 光合作用与呼吸作用
【例1】 某兴趣小组在进行植物光合作用的相关实验时,选用了盆栽的天竺葵,其实验步骤如图所示:
①__?__;
②用黑纸片将叶片的一部分上下两面盖住,放到阳光下照射4小时;
③去掉黑纸片,摘下叶片,放在图示的装置中加热,直到叶片由绿色变为黄白色;
④取出叶片,用清水漂洗干净,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液;几分钟后,用清水冲掉碘液,观察叶片的颜色变化。
回答下列问题。
(1)写出实验步骤①:__将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜__。
(2)叶片一部分用黑纸片盖住,其余部分未盖,此处的变量是__光照__ 。
(3)步骤③中的大小烧杯中的液体分别是__水和酒精__。
(4)步骤④滴加碘液后,叶片的见光部分和遮光部分都变蓝,其可能的原因是__暗处理时间不够长、遮光不严等(合理即可)__。
【变式】 某研究小组设计了一个实验方案,以验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”(如图所示),请回答以下问题(说明:氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳)。
(1)此方案设计不严谨,还应增设对照组,对照组的玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成__等量清水__,其他保持不变。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,该操作是利用了绿色植物进行的__呼吸__作用。
(3)实验过程中,步骤④中叶片的颜色不变色,造成这种变化的原因是__缺少二氧化碳,植物无法通过光合作用制造有机物__。
(4)小组成员实验结束后有所感悟,认为绿色植物有助于维持大气中__碳—氧__的平衡。
【例2】 李阳在学习了光合作用和呼吸作用后,大胆地提出了自己的假设:绿色植物新鲜的叶片能够进行呼吸作用释放二氧化碳。为验证该假设,他设计了一个实验:按照如图装置,将装有新鲜叶片的瓶子放在黑暗的地方,一段时间后往瓶子里注入清水,观察试管中澄清石灰水的变化。
请分析回答下列问题。
(1)李阳设计的实验,其预期结果应该是实验中澄清石灰水变浑浊,因为新鲜的叶片进行__呼吸__作用,使瓶子内的__二氧化碳__气体增多。
(2)如果在实验开始时把该装置放到适宜的阳光下,则澄清的石灰水不会变浑浊,因为新鲜的叶片进行__光合__作用,释放了氧气,并吸收了__呼吸__作用释放出的气体。
(3)刘伟同学看了李阳的实验设计后,给李阳提了一个建议:应该再准备一套装置,瓶子里装上开水烫过的叶片,放在相同的条件下进行实验。这样做的目的是__便于进行对照__。
【变式】 下图中A与B分别表示种子的呼吸作用和幼苗的光合作用的实验装置图,请据图回答问题。
(1)向A中加适量的水,一段时间后,种子的呼吸作用__增强__(填“增强”或“减弱”);幼苗的光合作用__增强__(填“增强”或“减弱”),其原因是__种子呼吸作用增强后给幼苗提供较多的二氧化碳__。
(2)如果将A中的漏斗和玻璃管全堵塞,种子的呼吸作用和幼苗的光合作用均将__减弱__(填“增强”或“减弱”),其原因是__缺氧导致种子的呼吸作用减弱,且玻璃管堵塞,提供给幼苗的二氧化碳减少__。
(3)B装置中幼苗进行光合作用的同时,也在进行呼吸作用,要验证幼苗是否进行呼吸作用,可将图中连接B装置的玻璃管左端通入澄清石灰水中,同时对B装置进行__遮光__处理。
1.我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”,即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属于吸收二氧化碳的是( A )
A.绿色植物的光合作用
B.化石燃料的燃烧
C.微生物的氧化分解
D.生物的呼吸作用
2.下列关于“植物在光照下制造淀粉”实验的叙述,不正确的是( D )
A.把天竺葵放在暗处一昼夜,目的是运走耗尽叶片内的淀粉
B.天竺葵在光照下既能进行光合作用又能进行呼吸作用
C.将叶片放在酒精中水浴加热的原因之一是避免酒精温度过高引起燃烧
D.叶片经脱色、清洗、滴加碘液、再清洗后,遮光部分显蓝色
3.为探究环境因素对植物光合作用的影响,小徐设计了一个实验:准备四套如图装置,在瓶中各加入500毫升不同浓度的二氧化碳溶液后用冷开水充满,把等量的长势相同的黑藻放入装置中,将它们放在暗室中置于功率为100瓦的台灯下等距离照射,30分钟后停止光照,测量氧气的体积(单位:mL),实验重复三次,得到如表所示的实验数据。
二氧化碳溶液浓度
1
2
3
4
0.01%
0.02%
0.04%
0.08%
氧气体
积/mL
第一次
5.0
12.0
21.0
21.2
第二次
5.3
11.5
20.0
20.3
第三次
5.0
12.0
20.0
19.7
(1)该实验通过测定__相同时间内,收集的氧气体积(或量筒内收集到的水的体积)__,来判断光合作用的反应速率。
(2)分析表中数据,可以得出的结论是__在一定范围内,随着二氧化碳浓度的增加,光合作用的强度也增强__。
(3)表中当二氧化碳浓度达到0.08%时,氧气的体积并没有明显增加,原因是__影响光合作用的因素有很多,如光照强度,此时,二氧化碳浓度对光合作用强度的影响不大,不是主导因素__。
(4)若采用如图所示的装置,向广口瓶中注入二氧化碳溶液并用冷开水充满时,操作不太方便,请提出简单的改进措施:__瓶塞换成双孔塞,双孔塞上再安装一个分液漏斗__。
4.植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。图甲中曲线表示在恒温30 ℃时,某水藻在不同光照强度下,吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系。某同学为研究“光照强度对植物光合作用速率的影响”,设计了图乙所示的实验装置。此装置的优点在于可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离来改变光照的强弱。请回答下列问题。
(1)光照强度为B时,水藻吸收二氧化碳的量为0,水藻是否进行了光合作用?__是__
(填“是”或“否”)。
(2)在单位时间内,水藻释放氧气的量应__小于__(填“大于”“小于”或“等于”)其光合作用产生的氧气量。
(3)图乙实验中,每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离,随着距离的增加,密闭的试管中产生的气泡减少。 造成这一结果的主要原因:
①__光照强度__变弱;
②__二氧化碳含量__减少。
(4)若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃ 和30 ℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25 ℃时,B点将向__左__(填“左”或“右”)移动。
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