3.5～3.6生物的呼吸与呼吸作用 光合作用-【压轴题】2024-2025 学年八年级科学下册同步培优训练（浙教版）

3.5生物的呼吸与呼吸作用 3.6光合作用 学习目标 1、引导学生感受自身呼吸运动时，胸部的变化和肋骨的移动，结合图片、实验，感知理解呼吸运动的产生，以及气体交换的过程。 2、通过学生对小动物的准备、动手实验、观察、分析讨论，了解动物的呼吸。 3、了解植物的呼吸作用，了解呼吸作用为人体能量的利用提供了必要的条件（重点） 4、探究光合作用的原料、产物、条件和场所，阐明光合作用的实质和意义（重点） 5、理解绿色植物的光合作用及其重要意义（重点） 知识重点 知识点一：人体呼吸系统的结构 1．人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为 呼吸 。肺与外界环境的气体交换是由 呼吸系统 来完成的 2．人体呼吸系统的组成及各器官的作用 呼吸系统的组成 各器官的作用 呼吸道 鼻 阻挡和粘住 灰尘 、细菌，还能温暖和湿润空气，感受气味刺激 咽 前后略扁的管道，是空气和食物的共同通道 喉 由 软骨 做支架，保持气体畅通 气管和 支气管 支气管管壁覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液，粘住灰尘和细菌 肺 主要的 呼吸 器官，由大量的肺泡附着在肺泡管上组成，是 气体交换 的场所 知识点二：人体的气体交换 1．呼气和吸气是依靠 膈肌 和 肋间肌 等的活动而产生的。它们的异同点如下： 吸气 呼气 膈肌 收缩 舒张 横膈膜 变得 扁平 恢复拱形 肋间外肌 收缩 舒张 肋骨 向 上 、向 外 向 下 、向 内 胸腔体积 增大 减小 肺内压力 减小 增大 空气或气体 进入 肺部 离开 肺部 图 2.人体呼出的气体与吸入的空气相比，主要是氧气的含量 减少 了，而二氧化碳的含量 增多 了，同时水汽明显 增多 。这是因为空气进入呼吸系统后，在肺泡内进行了 气体交换 。 3．肺泡内的气体交换过程： 肺泡 内的氧气通过 扩散 作用，透过 肺泡壁 和 毛细血管壁 进入 血液 中；同时， 血液 中的二氧化碳通过 扩散 作用，透过 毛细血管壁 和 肺泡壁 进入 肺泡 内。呼吸包括四个连续的环节：肺的换气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。不管哪个环节发生障碍，都会导致生物体呼吸困难，甚至有生命危险。 知识点三：呼吸作用 1．人体生命活动需要的能量是由人体细胞内的 有机物 与 氧气 发生 氧化 反应所提供的。当有机物为葡萄糖时，人体细胞内氧化反应的过程可以表示为 葡萄糖＋氧气二氧化碳＋水＋能量 2．人体细胞内的 有机物 发生氧化反应，最终生成 二氧化碳 和 水 或其他产物，同时把有机物中的 能量 释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为 呼吸作用 。呼吸作用是人体内的一种 缓慢 进行的氧化反应。 3入血液中的氧气通过 血液循环 系统运送到全身各处组织细胞，在细胞内进行 呼吸 作用。如果没有氧气，这一氧化反应就无法进行。同时，呼吸作用所产生的二氧化碳由 血液 运送到 肺部 ，进入肺泡内，最后排出体外。 人通过呼吸作用消耗氧气，氧气与体内的有机物作用产生二氧化碳和水，所以呼出的气体中氧气含量降低，而二氧化碳和水蒸气含量增加。 知识点四：动物的呼吸作用 1．试管B的设置有 对照 的作用。 2．实验开始时，A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离 基本相同 ，10分钟后，A试管中红色水滴向 左 移动了一段距离，试管B中红色水滴 没有 移动。 3．A试管中红色水滴向 左 移动的原因是动物进行 呼吸 作用时，消耗了氧气，产生了二氧化碳，产生的二氧化碳被 碱石灰 吸收，试管内气压 减小。 4．两试管中的碱石灰的量应该 相等 。 5．动物跟人一样也在不停地进行 呼吸 作用，分解 有机物 ，获取生命活动所需要的 能量 。 知识点五：植物的呼吸作用 1．与大部分动物不一样，植物没有明显的 呼吸器官 ，没有明显的呼气和吸气过程，但植物和空气之间也会通过 扩散 作用进行气体交换。 2．植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 活细胞 每时每刻都在进行呼吸作用。 3 微生物 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。 生物通过呼吸作用，为生命活动提供所需的能量，因此，呼吸作用是生物的共同特征，对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义 知识点六： 光合作用的原理 1． 光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ，把二氧化碳和水转化成储存着能量的 有机物 ，并释放 氧气 的过程 2．光合作用反应式： 二氧化碳＋水 有机物＋氧气 。 3．光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中，它产生的葡萄糖经转化后形成 淀粉 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 空气 中吸收的，水则主要是从 土壤 中吸收，然后运输到叶片。叶绿体内含有的 叶绿素 等色素，能吸收阳光 4．光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 有机物 ，并放出 氧气 ，发生了 物质 转化；另一方面，把光能变成储存在有机物里的 化学能 ，实现了 能量 的转化。 5．光合作用的意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 生长 、 发育 、 繁殖 的需要，还为其他生物提供了基本的 食物来源 注意点：我们可以把光合作用比喻成一个工厂，那么，它的“厂房”(即光合作用的场所)是叶绿体，“原料”是水和二氧化碳，“能源”是太阳光，“产物”是有机物(主要是淀粉)和氧气。 知识点七：光合作用的条件和产物 1． 植物制造淀粉的实验 (1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜，其目的是 把叶片中原有的淀粉耗尽，避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响 (2)叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是 光 。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色，而覆盖铝箔处未变蓝色，这说明叶片的见光部分产生了 淀粉 。这说明光合作用需要 光 。 (3)活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是 叶绿体 。叶片的绿色部位变蓝，而白色部分没有变蓝，这说明光合作用需要 叶绿体 。 (4)该实验通过检验出淀粉的存在，证明光合作用需要 光 和 叶绿体 。 2．光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来，这说明光合作用的另一产物是 氧气 。 知识点八： 光合作用的原料 1．在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中，设计改变的因素是 二氧化碳 ，最后观察植物有无淀粉生成。 2．实验步骤：把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上，一个塑料袋内装入少量 氢氧化钠 溶液，另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后，摘下两片叶子， 酒精 脱色、清水漂洗、滴加 碘液 后，观察叶片颜色。 3．实验现象：装有清水的塑料袋内的叶片 变蓝 ；装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 不变蓝 。 4．实验证明植物光合作用需要 二氧化碳 。科学研究还证明， 水 也是植物光合作用的原料。 知识点九： 光合作用和呼吸作用的相互联系 1．光合作用和呼吸作用的区别 光合作用 呼吸作用 二氧化碳(吸收/放出) 吸收 放出 氧气(吸收/放出) 放出 吸收 有机物(制造/分解) 制造 分解 能量(吸收/释放) 吸收 释放 是否需要叶绿体 是 否 是否需要光 是 否 2.光合作用和呼吸作用的联系：呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以，没有呼吸作用，光合作用也 无法进行 。2·1·c·n·j·y 农作物的产量实际上是“光合作用合成量”与“呼吸作用消耗量”之间的差量。故一方面增强光合作用，另一方面减弱呼吸作用，可有效提高农作物的产量。如“适当加大昼夜温差”就是一个使农作物增产的好办法 题型一．呼吸系统的组成和功能 [例题1] 重症肺炎患者的治疗，使用人工肺是有效的疗法。通过使用人工肺改善患者血液中的含氧量，从而使患者获得生机。图甲为呼吸系统结构图，图乙为人工肺原理示意图，图丙表示呼吸过程肺内相对气压变化，请分析回答： （1）写出肺炎病毒通过空气进入肺的途径 （用图甲中序号和箭头表示）。 （2）通过人工肺后，气体②相对气体①变少的成分是 。 （3）正常人的肺有弹性，当膈肌和肋间外肌 时，肺会扩张导致吸气，图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 题型二．呼气和吸气 [例题2] 如图表示某人平静和运动两种状态下的呼吸情况，据图分析错误的是（　　） A．曲线A表示平静状态 B．曲线B表示运动状态 C．ab段表示肺容量下降 D．ab段膈肌收缩，呼气 [例题3] 如图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图：图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图请据图回答下列问题： （1）持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼，此时膈肌和肋间外肌 （选填“收缩”或“舒张”），吸入大量气体过程可以用图甲曲线 段表示（选填“AB”或“BC”）。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。 （2）图乙中①代表肺泡内的O2通过 作用，透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。 题型三．肺泡内的气体交换 [例题4] 如图所示为人体肺的部分结构示意图，其中箭头a、b代表血液流动的方向，箭头c、d代表气体流动的方向，e、f代表血管，下列说法错误的是（　　） A．血管e中的血液为动脉血 B．d方向流动的空气比c方向流动的空气含氧量高 C．气体沿着d方向流动时膈肌收缩 D．f处的血液最先到达心脏的左心房 [例题5] 如图是一个人体气体交换示意图，据图回答：甲、乙两处的气体交换主要通过的原理是（　　） A．呼吸作用 B．渗透作用 C．扩散作用 D．交换作用 题型四．光合作用的概念和实质 [例题6] 在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，要对图甲的叶片进行脱色处理，处理方法如图乙所示，图乙中大烧杯内盛放液体A，小烧杯内盛放液体B，下列说法正确的是（　　） A．液体A、B都是清水 B．液体A、B都是酒精 C．液体A是清水、液体B是酒精 D．液体A是酒精、液体B是清水 题型五．光合作用的影响因素 [例题7] 如图甲，智能温室大棚能控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请回答： （1）夜晚无光照时，农民常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入以降低室温，这样做的目的是 。 （2）光照强度长期处于c点，为什么两种植物都不能正常生长？答： 。 （3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。 题型六．探究光合作用的条件和产物 [例题8] 某生物兴趣小组将放置暗处一昼夜的银边天竺葵做如图甲处理，光照一段时间后，取A、B两叶片脱色、漂洗、滴加碘液，请据图回答。 （1）叶片A中非绿色部分不变蓝的原因是 。叶片B绿色部分不变蓝的原因是 。 （2）图乙中，C、D两曲线表示同株植物在不同温度下，吸收二氧化碳的速率变化曲线，其中c点的含义是 。若要提高大棚内作物的产量，可以采取的措施有 。（写出一点）。 [例题9] 韭菜和韭黄（图甲）是同种植物，韭菜叶富含叶绿素呈绿色；韭黄叶缺乏叶绿素呈黄色。对韭菜幼苗遮光培养，一段时间后，便能变成韭黄。针对这一现象，小明提出三种猜想： 猜想一：叶绿素的合成需要光照； 猜想二：叶绿素在黑暗中会分解； 猜想三：叶绿素能从浓度高的一侧转移至浓度低的一侧。 小明取若干株韭菜幼苗，割去部分韭菜叶后，将剩余的绿色叶片进行部分遮光（如图乙），在适宜的环境中培养，一段时间后，实验结果如图丙。 （1）实验中，对所选韭菜植株的要求有 。（写出2点） （2）根据实验结果，小明认为叶片内叶绿素不能转移。请说明他的推理过程： 。 （3）结合实验结果，分析绿色的韭菜幼苗遮光后，能转变为韭黄的原因。 [例题10] 为研究温度对某种大棚蔬菜的光合作用和呼吸作用的影响，研究小组设置了6组不同温度下在密闭环境中进行的实验。先持续光照12小时后，测得光照下密闭环境中二氧化碳。（CO2）的减少量；然后果暗处理12小时后测得黑暗时密闭环境中二氧化碳的增加量：实验结果如表所示：据此联系所学知识回答下列问题。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 温度设置 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 30℃ 光照12⼩时后CO2减少量（mg） 12 21 30 39 45 42 ⿊暗12⼩时后CO2增加量（mg） 6 9 12 18 27 30 （1）除题述二氧化碳的吸收量可以用来反映出光合作用强度外，还可以用 反映光合作用的强度。 （2）由如表可知，在5℃～30℃温度范围内，该植物的呼吸作用强度与温度的关系是 。 （3）由表的24小时内数据记录可知，温度为 ℃时，最适于该作物的生长。 （4）根据题述数据记录，提出一项增加大棚作物产量的措施 。 [例题11] 为了研究番茄的生理现象，小宁做了如下实验：在透明密闭的小室内，放置两个培养罐，分别存放植物营养液和二氧化碳缓冲液（二氧化碳缓冲液可以使室内二氧化碳的含量保持恒定），如图甲。调节灯的光照强度，根据毛细管内水柱左右移动情况，绘制图乙。此实验不考虑温度等因素对小室内气体体积的影响。 （1）若培养罐中的营养液中缺少含钾的无机盐，植物的表现是 。 A.植株矮小，叶片发黄 B.植株特别矮小，叶片暗绿色 C.茎秆软，易倒伏，叶片边缘褐色，逐渐枯焦 （2）要证明番茄呼吸作用消耗氧气，应将该装置放在黑暗的环境中，用氢氧化钠溶液替换二氧化碳缓冲液，此时毛细管中的水柱移动方式是 （填“不移动”“向左移动”或“向右移动”）。 [例题12] 为了解茶树的生长规律，某研究小组选择了乌牛早、浙农117号和龙井43号三种均生长了一年的盆栽茶树进行了光合作用的研究，实验在二氧化碳浓度保持恒定、水分适宜的同一温室内进行，并用科学仪器测出三个茶树品种的单位叶面积内有机物的积累量，实验结果如图甲所示，同时记录温室内的温度，如图乙所示。请分析回答： （1）由图甲可知，三个茶树品种的单位叶面积内有机物积累量的高峰都出现在 （填具体时间）。 （2）综合分析图甲和图乙的实验数据，该实验的可得出的结论是 。 （3）适量喝茶对身体健康有益，因为茶叶中含有一种叫儿茶素的物质，它有降低血脂、抑制动脉硬化等作用。已知一种儿茶素的化学式是C15H14O6，则29克该儿茶素中碳元素的质量为 克。 （4）光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。该研究组按下列步骤测量茶树叶光合作用速率： ①选取n张对称性良好的茶树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分； ②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理； ③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片的总质量为mA，B部分小方片的总质量为mB； ④计算出樟树叶光合作用速率。 若不计t小时内呼吸作用消耗有机物，则茶树叶光合作用速率可表示为 （用字母表示）。 [例题13] 植物的光合作用要受到外界环境因素的影响。如图表示一株叶面积为10dm2的植物在一定温度和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度[单位：mg/（dm2•h）]。 （1）光合作用实现了光能转化为 能。 （2）当二氧化碳浓度降低时，可用硫酸和碳酸氢钠为原料产生二氧化碳进行补充，该反应的化学反应方程式为 。 （3）如果白天光照强度持续为n1时，植物能不能正常生长？请结合所学知识加以说明。 。 [例题14] 草莓是深受人们喜爱的水果，草莓的外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。 （1）草莓具有鲜美、多汁、有特殊的水果芳香等性状，这些性状是由 决定的。 （2）为了探究草莓的生理作用，某科学兴趣小组的同学设计如图甲所示的实验。 ①将叶片甲、乙、丙取下（同时去掉甲上的黑纸片），分别放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热。 ②将装置放置黑暗处一昼夜。 ③叶片褪成黄白色时，取出用清水漂洗。 ④叶片甲用黑纸片从上下两面遮盖。 ⑤将装置移至光下数小时。 ⑥分别向叶片上滴加碘液。 ⑦用清水冲掉碘液，观察三片叶的颜色变化。 请按正确顺序排列实验步骤： 。 实验现象：叶片丙变蓝色、叶片甲不变蓝色、叶片乙不变蓝色。 （3）科学兴趣小组的同学绘制了有关光合作用和呼吸作用变化图像，图丙中12时左右活动强度有所减弱的主要原因是 。 （4）分析图乙和图丙，组内同学对图乙中C点对应图丙中a点还是b点产生了争论。请作出你的判断并说明理由。 。 题型七．呼吸作用的概念和意义 [例题15] 如图所示为某科学社团的同学验证动物呼吸作用的装置，AB装置中放入等质量的碱石灰。为了使实验现象更加明显，下列措施可行的是（　　） A．去掉装置B B．换用更细的玻璃管 C．增加碱石灰的质量 D．换用更长的玻璃管 [例题16] 小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示（其中箭头方向表示气体流动方向）。 呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是 （选填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。 题型八．呼吸作用与光合作用的区别和联系 [例题17] 如图所示是某植物一天内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线。在12时，细胞中发生的情况可能是（　　） A． B． C． D． 巩固提高 [练习1] 肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升（mL）。小科想利用所学知识，设计一款简易肺活量测量装置。 （1）测量气体的体积也可以利用排水法。小科利用大号矿泉水瓶设计了如图所示的abc三个简易肺活量测量装置，三个瓶中均装满水。其中合理的测量装置是 。 （2）若小科在读取图中的量杯数据时俯视，则会使测量的肺活量 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 （3）选择合适的装置进行肺活量测量的过程中，假设吹气排水速度均匀，则下列能够反映量杯内液面高度随时间变化规律的图像是 。 A.B.C. [练习2] 幽门螺杆菌（简称“Hp”）会导致胃炎、胃溃疡等疾病，尿素呼气试验是检测Hp最为常见的一种方法。当被检测者服用含13C或14C的尿素胶囊后，尿素在Hp的影响下被分解成13CO2或14CO2，后定时收集呼出的气体，测定其数值变化，可以判断被检测者是否感染Hp。 根据上述信息，请回答下列问题。 （1）13C或14C的质子数相同， 不同，因此它们互为同位素原子。 （2）呼气试验时，被检测者呼出的气体主要成分是 。 （3）被检测者呼气时，肺内气压与外界气压的大小关系是 。 [练习3] 下列图示中，图一为小金胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图；图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图，图中甲、乙、丙表示不同的血管，a、b、c、d表示气体进出的过程；图三是他进行一次平静呼吸中，肺内气压与外界气压差值的变化曲线，图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。请据图回答下列问题。 图一中膈肌由②状态向①状态转变时，对应图二中气体进出的过程是 （选填“a”或“b”），此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的 段（选填“ABC”、“BCD”或“CDE”）。 [练习4] 如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换，相关叙述不正确的是（　　） A．氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合 B．二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡 C．肺泡与血液之间的气体交换是通过呼吸运动实现的 D．肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞，利于气体交换 [练习5] 到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H2O和CO2产物是O2和有机物。为了探究产物O2中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：O2全部来源于CO2；猜想二：O2全部来源于H2O；猜想三：O2同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下： 资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO2在光的作用下被分解成CO和O2，所以O2来自于同为气体的CO2。 资料2：1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O2。 资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用18O标记的和C18O2分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含18O，如图所示。 根据所学知识，结合资料回答下列问题： （1）写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式： 。 （2）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点； （3）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。 [练习6] 小科为验证金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳，做了如下实验。 （1）将锥形瓶中的水煮沸，其目的 。 （2）为排除加入①②试管内的金鱼藻中原有淀粉对实验结果造成的干扰，加入的金鱼藻应如何处理？ （3）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是 。 [练习7] 学校科学兴趣小组同学选取生长正常的某种植物进行光合作用相关的实验，他们对植物做了如图1所示的处理。光照一段时间后，将甲、乙两片叶取下，脱去叶片中的叶绿素，用清水漂洗后放入培养皿中，分别滴加碘液，观察叶片变色情况，来检验是否生成有机物（淀粉）。请分析回答： （1）为了能快速、安全地脱去叶片中叶绿素，需如何改进图2所示操作 。 （2）实验后，小科发现甲、乙两叶片滴加碘液后所有部分均变蓝色，这是由于 。 （3）若按正确操作步骤重新进行实验，则用清水漂洗叶片，滴加碘液后，可以观察到甲、乙叶片的①②③④四个部分中变蓝色的是 （填图中序号）。 [练习8] 有报道称清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校科学兴趣小组的同学对此产生了兴趣，并进行了一系列探究。 探究一：兴趣小组的同学从同一植株上选取大小、长势相似的两片叶子，设计了如图甲所示的实验装置： （1）此实验在光照下进行较长一段时间后，用手分别挤压塑料袋，使气体通入烧杯，观察两个烧杯中的现象，实验现象说明了 。 探究二：兴趣小组的同学又将装置B连通二氧化碳浓度测定仪，在室外测定一天中二氧化碳浓度的变化，并绘制了如图乙所示的曲线，图丙表示叶片内进行的生理活动。 （2）实验过程中，塑料袋内壁出现的水珠是由于图丙中的生理过程 （填字母）产生的。 （3）从图乙可以推理出，一天中 点左右林间氧气浓度最高，这是适宜到林间锻炼的时间。 （4）若要验证植物光合作用的产物是淀粉，请你在实验前设计一个简单方案，以排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响 。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 3.5生物的呼吸与呼吸作用 3.6光合作用 学习目标 1、引导学生感受自身呼吸运动时，胸部的变化和肋骨的移动，结合图片、实验，感知理解呼吸运动的产生，以及气体交换的过程。 2、通过学生对小动物的准备、动手实验、观察、分析讨论，了解动物的呼吸。 3、了解植物的呼吸作用，了解呼吸作用为人体能量的利用提供了必要的条件（重点） 4、探究光合作用的原料、产物、条件和场所，阐明光合作用的实质和意义（重点） 5、理解绿色植物的光合作用及其重要意义（重点） 知识重点 知识点一：人体呼吸系统的结构 1．人体与外界环境进行气体交换的整个过程称为 呼吸 。肺与外界环境的气体交换是由 呼吸系统 来完成的 2．人体呼吸系统的组成及各器官的作用 呼吸系统的组成 各器官的作用 呼吸道 鼻 阻挡和粘住 灰尘 、细菌，还能温暖和湿润空气，感受气味刺激 咽 前后略扁的管道，是空气和食物的共同通道 喉 由 软骨 做支架，保持气体畅通 气管和 支气管 支气管管壁覆盖着有纤毛的黏膜，能分泌黏液，粘住灰尘和细菌 肺 主要的 呼吸 器官，由大量的肺泡附着在肺泡管上组成，是 气体交换 的场所 知识点二：人体的气体交换 1．呼气和吸气是依靠 膈肌 和 肋间肌 等的活动而产生的。它们的异同点如下： 吸气 呼气 膈肌 收缩 舒张 横膈膜 变得 扁平 恢复拱形 肋间外肌 收缩 舒张 肋骨 向 上 、向 外 向 下 、向 内 胸腔体积 增大 减小 肺内压力 减小 增大 空气或气体 进入 肺部 离开 肺部 图 2.人体呼出的气体与吸入的空气相比，主要是氧气的含量 减少 了，而二氧化碳的含量 增多 了，同时水汽明显 增多 。这是因为空气进入呼吸系统后，在肺泡内进行了 气体交换 。 3．肺泡内的气体交换过程： 肺泡 内的氧气通过 扩散 作用，透过 肺泡壁 和 毛细血管壁 进入 血液 中；同时， 血液 中的二氧化碳通过 扩散 作用，透过 毛细血管壁 和 肺泡壁 进入 肺泡 内。呼吸包括四个连续的环节：肺的换气、肺泡内的气体交换、气体在血液中的运输、组织里的气体交换。不管哪个环节发生障碍，都会导致生物体呼吸困难，甚至有生命危险。 知识点三：呼吸作用 1．人体生命活动需要的能量是由人体细胞内的 有机物 与 氧气 发生 氧化 反应所提供的。当有机物为葡萄糖时，人体细胞内氧化反应的过程可以表示为 葡萄糖＋氧气二氧化碳＋水＋能量 2．人体细胞内的 有机物 发生氧化反应，最终生成 二氧化碳 和 水 或其他产物，同时把有机物中的 能量 释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为 呼吸作用 。呼吸作用是人体内的一种 缓慢 进行的氧化反应。 3入血液中的氧气通过 血液循环 系统运送到全身各处组织细胞，在细胞内进行 呼吸 作用。如果没有氧气，这一氧化反应就无法进行。同时，呼吸作用所产生的二氧化碳由 血液 运送到 肺部 ，进入肺泡内，最后排出体外。 人通过呼吸作用消耗氧气，氧气与体内的有机物作用产生二氧化碳和水，所以呼出的气体中氧气含量降低，而二氧化碳和水蒸气含量增加。 知识点四：动物的呼吸作用 1．试管B的设置有 对照 的作用。 2．实验开始时，A、B试管中红色水滴与橡皮塞的距离 基本相同 ，10分钟后，A试管中红色水滴向 左 移动了一段距离，试管B中红色水滴 没有 移动。 3．A试管中红色水滴向 左 移动的原因是动物进行 呼吸 作用时，消耗了氧气，产生了二氧化碳，产生的二氧化碳被 碱石灰 吸收，试管内气压 减小。 4．两试管中的碱石灰的量应该 相等 。 5．动物跟人一样也在不停地进行 呼吸 作用，分解 有机物 ，获取生命活动所需要的 能量 。 知识点五：植物的呼吸作用 1．与大部分动物不一样，植物没有明显的 呼吸器官 ，没有明显的呼气和吸气过程，但植物和空气之间也会通过 扩散 作用进行气体交换。 2．植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 活细胞 每时每刻都在进行呼吸作用。 3 微生物 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。 生物通过呼吸作用，为生命活动提供所需的能量，因此，呼吸作用是生物的共同特征，对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义 知识点六： 光合作用的原理 1． 光合作用是指绿色植物通过 叶绿体 ，利用 光能 ，把二氧化碳和水转化成储存着能量的 有机物 ，并释放 氧气 的过程 2．光合作用反应式： 二氧化碳＋水 有机物＋氧气 。 3．光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中，它产生的葡萄糖经转化后形成 淀粉 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 空气 中吸收的，水则主要是从 土壤 中吸收，然后运输到叶片。叶绿体内含有的 叶绿素 等色素，能吸收阳光 4．光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 有机物 ，并放出 氧气 ，发生了 物质 转化；另一方面，把光能变成储存在有机物里的 化学能 ，实现了 能量 的转化。 5．光合作用的意义：绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 生长 、 发育 、 繁殖 的需要，还为其他生物提供了基本的 食物来源 注意点：我们可以把光合作用比喻成一个工厂，那么，它的“厂房”(即光合作用的场所)是叶绿体，“原料”是水和二氧化碳，“能源”是太阳光，“产物”是有机物(主要是淀粉)和氧气。 知识点七：光合作用的条件和产物 1． 植物制造淀粉的实验 (1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜，其目的是 把叶片中原有的淀粉耗尽，避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响 (2)叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是 光 。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色，而覆盖铝箔处未变蓝色，这说明叶片的见光部分产生了 淀粉 。这说明光合作用需要 光 。 (3)活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是 叶绿体 。叶片的绿色部位变蓝，而白色部分没有变蓝，这说明光合作用需要 叶绿体 。 (4)该实验通过检验出淀粉的存在，证明光合作用需要 光 和 叶绿体 。 2．光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来，这说明光合作用的另一产物是 氧气 。 知识点八： 光合作用的原料 1．在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中，设计改变的因素是 二氧化碳 ，最后观察植物有无淀粉生成。 2．实验步骤：把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上，一个塑料袋内装入少量 氢氧化钠 溶液，另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后，摘下两片叶子， 酒精 脱色、清水漂洗、滴加 碘液 后，观察叶片颜色。 3．实验现象：装有清水的塑料袋内的叶片 变蓝 ；装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 不变蓝 。 4．实验证明植物光合作用需要 二氧化碳 。科学研究还证明， 水 也是植物光合作用的原料。 知识点九： 光合作用和呼吸作用的相互联系 1．光合作用和呼吸作用的区别 光合作用 呼吸作用 二氧化碳(吸收/放出) 吸收 放出 氧气(吸收/放出) 放出 吸收 有机物(制造/分解) 制造 分解 能量(吸收/释放) 吸收 释放 是否需要叶绿体 是 否 是否需要光 是 否 2.光合作用和呼吸作用的联系：呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以，没有呼吸作用，光合作用也 无法进行 。2·1·c·n·j·y 农作物的产量实际上是“光合作用合成量”与“呼吸作用消耗量”之间的差量。故一方面增强光合作用，另一方面减弱呼吸作用，可有效提高农作物的产量。如“适当加大昼夜温差”就是一个使农作物增产的好办法 题型一．呼吸系统的组成和功能 [例题1] 重症肺炎患者的治疗，使用人工肺是有效的疗法。通过使用人工肺改善患者血液中的含氧量，从而使患者获得生机。图甲为呼吸系统结构图，图乙为人工肺原理示意图，图丙表示呼吸过程肺内相对气压变化，请分析回答： （1）写出肺炎病毒通过空气进入肺的途径 （用图甲中序号和箭头表示）。 （2）通过人工肺后，气体②相对气体①变少的成分是 。 （3）正常人的肺有弹性，当膈肌和肋间外肌 时，肺会扩张导致吸气，图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是 （选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）。 【解答】解：（1）呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分。呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管。肺炎病毒通过飞沫依次通过A鼻腔→E咽→B喉→F气管→C支气管→D肺。 （2）血液流经肺部时，血液中的二氧化碳进入肺，肺中的氧气进入血液。通过人工肺后，气体②相对气体①变少的成分是氧气。 （3）正常人的肺有弹性，当肋间肌和膈肌舒张时，胸廓体积缩小，肺也随之回缩，肺内气压高于外界大气压，肺内气体通过呼吸道排出体外，完成呼气。吸气时，肋间肌和膈肌收缩，胸廓体积增大，肺也随之扩张，肺内气压低于外界大气压，外界气体通过呼吸道进入肺，完成吸气，完成吸气动作的一瞬间，肺内气压和外界气压相等。所以，图丙中代表吸气过程中肺内气压变化的阶段是Ⅱ，肺容积扩大。 故答案为：（1）A→F→B→E→C→D； （2）氧气； （3）收缩；Ⅱ。 题型二．呼气和吸气 [例题2] 如图表示某人平静和运动两种状态下的呼吸情况，据图分析错误的是（　　） A．曲线A表示平静状态 B．曲线B表示运动状态 C．ab段表示肺容量下降 D．ab段膈肌收缩，呼气 【解答】解：AB、从图中可以看出甲图曲线呼吸频率较低，呼吸深度较小，因此表示平静状态时的呼吸状况，乙图曲线呼吸频率较高，呼吸深度较大，因此表示剧烈的运动时的呼吸状况，AB正确； CD、曲线ab段表示肺内气体容量由大变小，表示呼气，是呼气时肺内气压的变化，当肋间肌舒张时，肋骨因重力回落向下运动，使胸廓的前后径和左右径都变小，同时膈肌舒张，膈顶部上升，使胸廓的上下径变小，这样胸廓的容积就变小，肺也随之回缩，肺内气压高于外界大气压，肺内气体通过呼吸道排出体外，完成呼气，C正确；D错误； 故选：D。 [例题3] 如图中图甲是小滨呼吸过程中肺内气压的变化曲线图：图乙是肺泡和肺毛细血管间的气体交换图请据图回答下列问题： （1）持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼，此时膈肌和肋间外肌 （选填“收缩”或“舒张”），吸入大量气体过程可以用图甲曲线 段表示（选填“AB”或“BC”）。停止大笑后可以通过缓慢深呼吸缓解肚子疼。 （2）图乙中①代表肺泡内的O2通过 作用，透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。 【解答】解：（1）吸气时，膈肌与肋间肌收缩，引起胸腔前后、左右及上下径均增大，膈肌顶部下降，胸廓容积扩大，肺随之扩张，肺内气压减小，小于外界大气压。持续大笑时人体会因为吸入大量气体导致肚子疼，此时膈肌和肋间外肌收缩，吸入大量气体，可以用图甲曲线AB段表示。 （2）气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散，直到平衡为止。血液流经肺部时，肺泡氧的浓度高于血液中氧的浓度，因此，肺泡内的①O2通过气体扩散作用，穿过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中。 故答案是：（1）收缩；AB； （2）气体的扩散。 题型三．肺泡内的气体交换 [例题4] 如图所示为人体肺的部分结构示意图，其中箭头a、b代表血液流动的方向，箭头c、d代表气体流动的方向，e、f代表血管，下列说法错误的是（　　） A．血管e中的血液为动脉血 B．d方向流动的空气比c方向流动的空气含氧量高 C．气体沿着d方向流动时膈肌收缩 D．f处的血液最先到达心脏的左心房 【解答】解：A、血管e中的血液为静脉血，因为血液是流向肺部毛细血管，属于肺动脉，此时血液含氧低，颜色暗红，是静脉血，故A错误； B、d代表气体进入人体，此时含氧较高，含二氧化碳较低，而c是人体排出的气体含氧低，故B正确； C、气体沿着d方向流动时，气体进入肺，说明是吸气时，此时肋间肌和膈肌收缩，故C正确； D、f处血管是肺静脉，血液沿肺循环路线首先流回心脏的左心房，故D正确。 故选：A。 [例题5] 如图是一个人体气体交换示意图，据图回答：甲、乙两处的气体交换主要通过的原理是（　　） A．呼吸作用 B．渗透作用 C．扩散作用 D．交换作用 【解答】解：从图中可以看出，人体的呼吸过程包括四个过程：分别为肺的通气，是肺与外界之间的气体交换；肺泡内的气体交换，是肺泡与血液之间的气体交换；气体在血液中的运输，是指氧气和二氧化碳在血液循环中的运输过程；组织里的气体交换，是血液与组织细胞之间的气体交换。 由图示可以判断图甲表示肺泡与血液之间的气体交换。过程中的箭头可以看出，肺泡内的气体进入血液，血液中的气体进入肺泡，说明是在肺泡内发生气体交换的过程。乙过程的箭头可以看出，血液中的气体进入组织，组织里的气体进入血液，说明是在组织内发生气体交换的过程。肺泡内的气体交换与组织里的气体交换是通过气体的扩散作用来完成的，即气体总是由浓度高的地方向浓度低的地方扩散直到平衡为止。 故选：C。 题型四．光合作用的概念和实质 [例题6] 在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，要对图甲的叶片进行脱色处理，处理方法如图乙所示，图乙中大烧杯内盛放液体A，小烧杯内盛放液体B，下列说法正确的是（　　） A．液体A、B都是清水 B．液体A、B都是酒精 C．液体A是清水、液体B是酒精 D．液体A是酒精、液体B是清水 【解答】解：脱色时把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热。目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素，叶片变成黄白色。便于观察到淀粉遇碘变蓝的颜色反应。由此可见：大烧杯内盛放的是清水，小烧杯内盛放的是酒精。 故选：C。 题型五．光合作用的影响因素 [例题7] 如图甲，智能温室大棚能控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请回答： （1）夜晚无光照时，农民常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入以降低室温，这样做的目的是 。 （2）光照强度长期处于c点，为什么两种植物都不能正常生长？答： 。 （3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。 【解答】解：（1）影响呼吸作用的环境因素有温度、氧气、二氧化碳等，因此夜晚无光照时，农民常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入以降低室温，这样做的目的是降低呼吸作用，增加产量。 （2）由乙图可知，c点时，植物A的光合作用速率小于呼吸作用速率，植物B的光合作用速率等于呼吸作用速率，光合作用合成有机物，呼吸作用消耗有机物。故光照强度长期处于c点，两种植物都不能正常生长的原因是：植物A和B的均不能积累有机物。 （3）由图乙可知，当光照强度为f时，植物A和植物B的二氧化碳吸收量均为e。则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A等于植物B。 故答案为：（1）降低呼吸作用，增加产量 （2）植物A和B均不能积累有机物（合理即可） （3）等于。 题型六．探究光合作用的条件和产物 [例题8] 某生物兴趣小组将放置暗处一昼夜的银边天竺葵做如图甲处理，光照一段时间后，取A、B两叶片脱色、漂洗、滴加碘液，请据图回答。 （1）叶片A中非绿色部分不变蓝的原因是 。叶片B绿色部分不变蓝的原因是 。 （2）图乙中，C、D两曲线表示同株植物在不同温度下，吸收二氧化碳的速率变化曲线，其中c点的含义是 。若要提高大棚内作物的产量，可以采取的措施有 。（写出一点）。 【解答】解：（1）叶绿体是光合作用的场所，光是光合作用的条件（动力），淀粉是光合作用的产物，淀粉遇碘变蓝是淀粉的一大特性。因此，叶片A中非绿色部分不变蓝的原因是没有叶绿体，不能进行光合作用产生淀粉；叶片B绿色部分不变蓝的原因是没有光照，光合作用只有在光照下才能进行进而合成淀粉。 （2）bc段呼吸作用强度小于光合作用强度，c点的含义是光合作用强度等于呼吸作用强度，ce光合作用强度大于呼吸作用强度。右图中，C、D两曲线表示同株植物在不同温度下，吸收二氧化碳的变化曲线，其中C曲线代表温度较高时二氧化碳吸收量的变化；若要提高大棚内作物的产量，可以采取的措施有增加光照时间（或适当增加温度）。 故答案为： （1）没有叶绿体，不能进行光合作用产生淀粉；没有光照，光合作用只有在光照下才能进行进而合成淀粉 （2）光合作用强度等于呼吸作用强度；增加光照时间（或适当增加温度） [例题9] 韭菜和韭黄（图甲）是同种植物，韭菜叶富含叶绿素呈绿色；韭黄叶缺乏叶绿素呈黄色。对韭菜幼苗遮光培养，一段时间后，便能变成韭黄。针对这一现象，小明提出三种猜想： 猜想一：叶绿素的合成需要光照； 猜想二：叶绿素在黑暗中会分解； 猜想三：叶绿素能从浓度高的一侧转移至浓度低的一侧。 小明取若干株韭菜幼苗，割去部分韭菜叶后，将剩余的绿色叶片进行部分遮光（如图乙），在适宜的环境中培养，一段时间后，实验结果如图丙。 （1）实验中，对所选韭菜植株的要求有 。（写出2点） （2）根据实验结果，小明认为叶片内叶绿素不能转移。请说明他的推理过程： 。 （3）结合实验结果，分析绿色的韭菜幼苗遮光后，能转变为韭黄的原因。 【解答】解：（1）对照实验需要控制单一变量，除了光照不同，其他条件都需相同且适宜。故实验中，对所选韭菜植株的要求有长势相同、每组植株数量相等且数量不宜过少。 （2）割去部分韭菜叶后，将剩余的绿色叶片进行部分遮光，在适宜的环境中培养，一段时间后，实验结果发现：见光部分为绿叶，遮光部分为黄白叶，说明叶片内叶绿素不能转移，如果叶绿素能转移，则遮光部分应该也为绿叶。 （4）分析实验结果可知，绿色的韭菜幼苗遮光后，能转变为韭黄的原因是：叶绿素的合成需要光照。 [例题10] 为研究温度对某种大棚蔬菜的光合作用和呼吸作用的影响，研究小组设置了6组不同温度下在密闭环境中进行的实验。先持续光照12小时后，测得光照下密闭环境中二氧化碳。（CO2）的减少量；然后果暗处理12小时后测得黑暗时密闭环境中二氧化碳的增加量：实验结果如表所示：据此联系所学知识回答下列问题。 组别 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 温度设置 5℃ 10℃ 15℃ 20℃ 25℃ 30℃ 光照12⼩时后CO2减少量（mg） 12 21 30 39 45 42 ⿊暗12⼩时后CO2增加量（mg） 6 9 12 18 27 30 （1）除题述二氧化碳的吸收量可以用来反映出光合作用强度外，还可以用 反映光合作用的强度。 （2）由如表可知，在5℃～30℃温度范围内，该植物的呼吸作用强度与温度的关系是 。 （3）由表的24小时内数据记录可知，温度为 ℃时，最适于该作物的生长。 （4）根据题述数据记录，提出一项增加大棚作物产量的措施 。 【解答】解：（1）光合作用过程中吸收二氧化碳，释放氧气，所以除题述二氧化碳的吸收量可以用来反映出光合作用强度外，还可以用氧气的释放量来反映光合作用的强度。 （2）植物体在黑暗条件下进行呼吸作用释放二氧化碳，从表格中可以看出在5℃﹣30℃温度范围内，二氧化碳的释放量越来越多，因此，温度越高，呼吸作用越强。 （3）光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，且释放出氧气的过程。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。光合作用吸收二氧化碳制造有机物，呼吸作用分解有机物产生二氧化碳，因此光照下吸收二氧化碳与黑暗下释放二氧化碳的差越大，植物体内有机物积累越多，据表格中信息，20℃时差值最大，所以最适干植物生长的温度是20℃。 （4）从表中信息知道在一定温度范围内，温度越高，呼吸作用越强；温度越高，光合作用越强，植物体光合作用合成有机物，呼吸作用消耗有机物，所以为了使作物增产应该促进光合作用，抑制呼吸作用，那么采取的措施为增大昼夜温差。 [例题11] 为了研究番茄的生理现象，小宁做了如下实验：在透明密闭的小室内，放置两个培养罐，分别存放植物营养液和二氧化碳缓冲液（二氧化碳缓冲液可以使室内二氧化碳的含量保持恒定），如图甲。调节灯的光照强度，根据毛细管内水柱左右移动情况，绘制图乙。此实验不考虑温度等因素对小室内气体体积的影响。 （1）若培养罐中的营养液中缺少含钾的无机盐，植物的表现是 。 A.植株矮小，叶片发黄 B.植株特别矮小，叶片暗绿色 C.茎秆软，易倒伏，叶片边缘褐色，逐渐枯焦 （2）要证明番茄呼吸作用消耗氧气，应将该装置放在黑暗的环境中，用氢氧化钠溶液替换二氧化碳缓冲液，此时毛细管中的水柱移动方式是 （填“不移动”“向左移动”或“向右移动”）。 【解答】解：（1）氮肥能促使植物的茎、叶（营养生长）生长茂盛，叶色浓绿。土壤缺氮时，植株矮小，叶片黄化，花芽分化延迟，花芽数减少。一株植物比其它的矮小瘦弱，而且叶片发黄，表明该棵番茄缺少氮肥。缺磷时，幼芽和根系生长缓慢，植株矮小，叶色暗绿，无光泽，背面紫色。缺钾时，植物易倒伏，叶片脉间缺绿，且沿叶缘逐渐出现坏死组织，渐呈焦枯状，可见C正确。 （2）呼吸作用的场所主要是线粒体。要证明番茄呼吸作用消耗氧气，应将该装置放在无光环境中，以防止光合作用的干扰。呼吸作用消耗氧气而产生的二氧化碳被二氧化碳缓冲液吸收，因此导致装置内的气压减小，所以此时毛细管中的水柱移动方式是向左移动。 故答案为：（1）C； （2）向左移动。 [例题12] 为了解茶树的生长规律，某研究小组选择了乌牛早、浙农117号和龙井43号三种均生长了一年的盆栽茶树进行了光合作用的研究，实验在二氧化碳浓度保持恒定、水分适宜的同一温室内进行，并用科学仪器测出三个茶树品种的单位叶面积内有机物的积累量，实验结果如图甲所示，同时记录温室内的温度，如图乙所示。请分析回答： （1）由图甲可知，三个茶树品种的单位叶面积内有机物积累量的高峰都出现在 （填具体时间）。 （2）综合分析图甲和图乙的实验数据，该实验的可得出的结论是 。 （3）适量喝茶对身体健康有益，因为茶叶中含有一种叫儿茶素的物质，它有降低血脂、抑制动脉硬化等作用。已知一种儿茶素的化学式是C15H14O6，则29克该儿茶素中碳元素的质量为 克。 （4）光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。该研究组按下列步骤测量茶树叶光合作用速率： ①选取n张对称性良好的茶树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分； ②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理； ③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片的总质量为mA，B部分小方片的总质量为mB； ④计算出樟树叶光合作用速率。 若不计t小时内呼吸作用消耗有机物，则茶树叶光合作用速率可表示为 （用字母表示）。 【解答】解：（1）由图甲可知，三个茶树品种的单位叶面积内有机物积累量的高峰都出现在10：00； （2）综合分析图甲和图乙的实验数据，该实验的可得出的结论是茶树的光合作用随温度的升高而增强，至35℃时光合作用最强，之后随温度的升高光合作用逐渐减弱； （3）已知一种儿茶素的化学式是C15H14O6，则29克该儿茶素中碳元素的质量为29g100%＝18g； （4）光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示；光合速率的大小可用单位时间、单位叶面积所吸收的二氧化碳或释放的氧气表示，亦可用单位时间、单位叶面积所积累的干物质的量表示，根据题意可知，若不计t小时内呼吸作用消耗有机物，则茶树叶光合作用速率可表示为； [例题13] 植物的光合作用要受到外界环境因素的影响。如图表示一株叶面积为10dm2的植物在一定温度和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度[单位：mg/（dm2•h）]。 （1）光合作用实现了光能转化为 能。 （2）当二氧化碳浓度降低时，可用硫酸和碳酸氢钠为原料产生二氧化碳进行补充，该反应的化学反应方程式为 。 （3）如果白天光照强度持续为n1时，植物能不能正常生长？请结合所学知识加以说明。 。 【解答】解：（1）光合作用将光能转化为化学能。光合作用即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳和水转化为有机物，将光能转化成化学能储存在有机物中，并释放出氧气的生化过程。 （2）硫酸与碳酸氢钠反应得到硫酸钠、二氧化碳和水，方程式为：H2SO4+2NaHCO3＝Na2SO4+2CO2↑+2H2O； （3）不能，白天在光照强度为n时，植物的光合作用与呼吸作用的速率正好相等，光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物的量相等，但植物晚上只进行呼吸作用，因此从全天看，有机物的消耗大于积累，所以植物不能正常生长。 [例题14] 草莓是深受人们喜爱的水果，草莓的外观呈心形，鲜美红嫩，果肉多汁，含有特殊的浓郁水果芳香。 （1）草莓具有鲜美、多汁、有特殊的水果芳香等性状，这些性状是由 决定的。 （2）为了探究草莓的生理作用，某科学兴趣小组的同学设计如图甲所示的实验。 ①将叶片甲、乙、丙取下（同时去掉甲上的黑纸片），分别放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热。 ②将装置放置黑暗处一昼夜。 ③叶片褪成黄白色时，取出用清水漂洗。 ④叶片甲用黑纸片从上下两面遮盖。 ⑤将装置移至光下数小时。 ⑥分别向叶片上滴加碘液。 ⑦用清水冲掉碘液，观察三片叶的颜色变化。 请按正确顺序排列实验步骤： 。 实验现象：叶片丙变蓝色、叶片甲不变蓝色、叶片乙不变蓝色。 （3）科学兴趣小组的同学绘制了有关光合作用和呼吸作用变化图像，图丙中12时左右活动强度有所减弱的主要原因是 。 （4）分析图乙和图丙，组内同学对图乙中C点对应图丙中a点还是b点产生了争论。请作出你的判断并说明理由。 。 【解答】解：（1）基因是DNA上具有遗传效应的片段，基因控制着生物的性状。草莓具有鲜美、多汁、有特殊的水果芳香等性状，这些性状是由基因决定的。 （2）绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤：②暗处理→④部分遮光→⑤光照几小时后→①摘下叶片，酒精脱色→③清水漂洗→⑥滴加碘液→⑦漂洗后观察叶色。因此，正确的实验顺序是：②④⑤①③⑥⑦。 （3）科学兴趣小组的同学绘制了有关光合作用和呼吸作用变化图像，图丙中12时左右活动强度有所减弱的主要原因是中午光照最强，温度较高，在高温下，蒸腾作用活动增强，叶子失水严重，造成气孔关闭，使二氧化碳供应不足。 （4）图乙中C点和图丙中b点光合作用的速率等于呼吸作用的速率，植物既不吸收二氧化碳，也不释放二氧化碳。 故答案为：（1）基因 （2）②④⑤①③⑥⑦ （3）中午光照最强，温度较高，在高温下，蒸腾作用活动增强，叶子失水严重，造成气孔关闭，使二氧化碳供应不足 （4）b，光合作用的速率等于呼吸作用的速率 题型七．呼吸作用的概念和意义 [例题15] 如图所示为某科学社团的同学验证动物呼吸作用的装置，AB装置中放入等质量的碱石灰。为了使实验现象更加明显，下列措施可行的是（　　） A．去掉装置B B．换用更细的玻璃管 C．增加碱石灰的质量 D．换用更长的玻璃管 【解答】解：装置A和装置B形成对照实验，变量为昆虫。昆虫进行呼吸作用会吸收氧气，释放二氧化碳。所以，装置A中，昆虫呼吸消耗了氧气，产生的二氧化碳被碱石灰吸收，导致试管内气体体积减小，压强减小，大气压将红色水滴压向左边；而装置B中由于空气中二氧化碳含量极少，红色水滴无明显现象。由此可以验证动物呼吸作用消耗氧气释放二氧化碳。为了使实验现象更加明显，即要使红色水滴移动更明显，可以适当增加昆虫的数量，让昆虫消耗更多的氧气，产生更多会被碱石灰吸收的二氧化碳；也可以换用更细的玻璃管，使红色水滴的移动更容易被观察到。可见B符合题意。 故选：B。 [例题16] 小金设计了一款在缺氧环境或出现高浓度有毒有害气体环境下逃生时使用的自救呼吸器。其设计思路如图甲所示，自救呼吸器的结构如图乙所示（其中箭头方向表示气体流动方向）。 呼吸气路的设计：自救呼吸器使用时，需用鼻夹夹住鼻子，用嘴咬合呼吸软管进行呼吸。在正常呼气时，单向阀A和B的开闭情况是 （选填“A打开，B闭合”或“A闭合，B打开”）。 【解答】解：图乙中，在呼气时，人肺部体积变小，肺内气压变大，人肺内气压大于呼吸器内的气压，从人体呼出的气体向下压，使单向阀A被推开，单向阀B被关闭，从人体呼出的二氧化碳、水蒸气等气体进入生氧装置，产生的氧气存储在气囊中；在吸气时，人肺部体积变大，肺内气压变小，呼吸器内的气压大于人肺内气压，呼吸器内的气体向上压，使单向阀A关闭，单向阀B打开，气囊中的氧气进入人肺内。 故答案为：A打开，B闭合。 题型八．呼吸作用与光合作用的区别和联系 [例题17] 如图所示是某植物一天内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线。在12时，细胞中发生的情况可能是（　　） A． B． C． D． 【解答】解：由曲线图可知，12时由于气温过高，植物为减少体内的水分蒸发会将部分气孔闭合，气孔是气体交换的“窗口”，故此时进入体内的二氧化碳减少，光合作用会适当减弱，但此时植物的光合作用强度还是大于呼吸作用，因此在12时，细胞中发生的情况可能是植物呼吸作用产生二氧化碳直接被光合作用利用，且光合作用还需要消耗外界空气中的二氧化碳，A不符合题意，BCD不符合题意， 故选：A。 巩固提高 [练习1] 肺活量是身体机能的重要指标之一，是一个人做最大吸气后再做最大呼气所呼出的气体体积，单位是毫升（mL）。小科想利用所学知识，设计一款简易肺活量测量装置。 （1）测量气体的体积也可以利用排水法。小科利用大号矿泉水瓶设计了如图所示的abc三个简易肺活量测量装置，三个瓶中均装满水。其中合理的测量装置是 。 （2）若小科在读取图中的量杯数据时俯视，则会使测量的肺活量 （选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。 （3）选择合适的装置进行肺活量测量的过程中，假设吹气排水速度均匀，则下列能够反映量杯内液面高度随时间变化规律的图像是 。 A.B.C. 【解答】解：（1）吹气时，ab的装置中广口瓶中的低于右侧管口的水不会进入量筒中，无法测量，c装置中广口瓶中的水会进入量筒中，排入量筒中水的体积等于进入广口瓶中的气体体积，故选：c；（3）若小科在读取图乙中的量杯数据时俯视读数偏大，则会使测量的肺活量偏大；（4）选图乙c，量杯上大下小，液面高度随时间变化规律是先快后慢，后不变，故选C。 [练习2] 幽门螺杆菌（简称“Hp”）会导致胃炎、胃溃疡等疾病，尿素呼气试验是检测Hp最为常见的一种方法。当被检测者服用含13C或14C的尿素胶囊后，尿素在Hp的影响下被分解成13CO2或14CO2，后定时收集呼出的气体，测定其数值变化，可以判断被检测者是否感染Hp。 根据上述信息，请回答下列问题。 （1）13C或14C的质子数相同， 不同，因此它们互为同位素原子。 （2）呼气试验时，被检测者呼出的气体主要成分是 。 （3）被检测者呼气时，肺内气压与外界气压的大小关系是 。 【解答】解：（1）13C和14c的质子数相同，中子数不同，因此它们互为同位素原子。 （2）呼气试验时，氮气78%，氧气16%，二氧化碳4%，其他气体2%，所以被检测者呼出的气体主要成分是氮气和氧气。 （3）呼气时膈肌肋间肌舒张，胸廓容积缩小，肺随之回缩，肺内气压高于外界气压。 故答案是：（1）中子数； （2）氮气和氧气； （3）肺内气压大于外界气压。 [练习3] 下列图示中，图一为小金胸腔底部膈肌所处的①、②两种状态示意图；图二是他的肺与外界、肺泡与血液气体交换示意图，图中甲、乙、丙表示不同的血管，a、b、c、d表示气体进出的过程；图三是他进行一次平静呼吸中，肺内气压与外界气压差值的变化曲线，图中A、B、C、D、E是曲线上的五个点。请据图回答下列问题。 图一中膈肌由②状态向①状态转变时，对应图二中气体进出的过程是 （选填“a”或“b”），此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的 段（选填“ABC”、“BCD”或“CDE”）。 【解答】解：图一中膈肌由②状态向①状态转变时，胸廓的上下径变小，肺回缩，肺内气压大于外界气压，气体呼出肺，表示呼气，表示对应图二中气体进出的过程是b呼气，此时对应图三中肺内气压与外界大气压差值曲线的CDE段。 故答案为：b；CDE； [练习4] 如图表示人体内肺泡与血液之间的气体交换，相关叙述不正确的是（　　） A．氧气进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合 B．二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡 C．肺泡与血液之间的气体交换是通过呼吸运动实现的 D．肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞，利于气体交换 【解答】解：A、血红蛋白在氧浓度高的地方与氧结合，在氧浓度低的地方与氧分离，所以氧气由肺泡扩散进入血液后与红细胞内的血红蛋白结合。A正确。 B、血液流经肺部毛细血管时，血液中的二氧化碳比肺泡中的多，二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁由血液扩散进入肺泡。B正确。 C、气体总是由多的地方向少的地方扩散，肺泡与血液之间的气体交换是通过气体扩散作用实现的。C错误。 D、肺泡外面包绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁都只有一层上皮细胞，利于气体交换。D正确。 故选：C。 [练习5] 到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H2O和CO2产物是O2和有机物。为了探究产物O2中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：O2全部来源于CO2；猜想二：O2全部来源于H2O；猜想三：O2同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下： 资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO2在光的作用下被分解成CO和O2，所以O2来自于同为气体的CO2。 资料2：1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O2。 资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用18O标记的和C18O2分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含18O，如图所示。 根据所学知识，结合资料回答下列问题： （1）写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式： 。 （2）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点； （3）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。 【解答】解：（1）光合作用是指绿色植物通过叶绿体利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程，其反应式是：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气。 （2）由资料2可知，氧气来自于水的分解，由资料1可知，氧气来自于二氧化碳，因此两者结论不同，不相互支持彼此结论。 （3）由资料3可知，利用18O标记的和C18O2分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含18O，结果发现氧气中氧元素来自于水而不是二氧化碳，因此证明猜想二的正确性。 [练习6] 小科为验证金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳，做了如下实验。 （1）将锥形瓶中的水煮沸，其目的 。 （2）为排除加入①②试管内的金鱼藻中原有淀粉对实验结果造成的干扰，加入的金鱼藻应如何处理？ （3）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是 。 【解答】解：（1）为去除水中原有的二氧化碳，应将锥形瓶中的水煮沸。 （2）①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理，是为了将金鱼藻内的淀粉运走耗尽，防止原有淀粉对实验的干扰。 （3）②试管通入了二氧化碳，有光合作用的原料，能够进行光合作用，产生氧气；而①试管没有二氧化碳，缺少光合作用的原料，不能够进行光合作用，不能产生氧气。故②试管气泡中的气体主要是光合作用产生的氧气。 [练习7] 学校科学兴趣小组同学选取生长正常的某种植物进行光合作用相关的实验，他们对植物做了如图1所示的处理。光照一段时间后，将甲、乙两片叶取下，脱去叶片中的叶绿素，用清水漂洗后放入培养皿中，分别滴加碘液，观察叶片变色情况，来检验是否生成有机物（淀粉）。请分析回答： （1）为了能快速、安全地脱去叶片中叶绿素，需如何改进图2所示操作 。 （2）实验后，小科发现甲、乙两叶片滴加碘液后所有部分均变蓝色，这是由于 。 （3）若按正确操作步骤重新进行实验，则用清水漂洗叶片，滴加碘液后，可以观察到甲、乙叶片的①②③④四个部分中变蓝色的是 （填图中序号）。 【解答】解：（1）酒精能溶解叶绿素。为了能快速、安全地脱去叶片中叶绿素，把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，酒精易燃、易挥发，隔水加热能起到控温作用，防止酒精燃烧发生危险。 （ 2）所有叶片的绿色区域滴加碘液后均变为蓝色，说明这些叶片本身就含有淀粉，这是因为没有进行暗处理（或“放在暗处一昼夜”）将叶片中原有的有机物全部消耗完，从而对实验产生了干扰。 （3）若按正确操作步骤重新进行实验，则用清水漂洗叶片、滴加碘液后，①叶片见光部分能进行光合作用制造了淀粉，因此滴加碘液后变蓝色；②遮光部分缺乏光没有进行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液后不变蓝色；③处叶片有水能进行光合作用制造了淀粉，因此滴加碘液后变蓝色；④切断主叶脉导致④处叶片缺乏水，不能进行光合作用制造淀粉，因此滴加碘液后不变蓝色。所以，若实验成功，则用清水漂洗叶片、滴加碘液后，可以看到甲、乙叶片的①②③④四个部分变蓝的是①③。 [练习8] 有报道称清晨到林间锻炼身体对健康不利。某校科学兴趣小组的同学对此产生了兴趣，并进行了一系列探究。 探究一：兴趣小组的同学从同一植株上选取大小、长势相似的两片叶子，设计了如图甲所示的实验装置： （1）此实验在光照下进行较长一段时间后，用手分别挤压塑料袋，使气体通入烧杯，观察两个烧杯中的现象，实验现象说明了 。 探究二：兴趣小组的同学又将装置B连通二氧化碳浓度测定仪，在室外测定一天中二氧化碳浓度的变化，并绘制了如图乙所示的曲线，图丙表示叶片内进行的生理活动。 （2）实验过程中，塑料袋内壁出现的水珠是由于图丙中的生理过程 （填字母）产生的。 （3）从图乙可以推理出，一天中 点左右林间氧气浓度最高，这是适宜到林间锻炼的时间。 （4）若要验证植物光合作用的产物是淀粉，请你在实验前设计一个简单方案，以排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响 。 【解答】解：（1）光合作用的必备条件是光，呼吸作用在有光无光条件下都能进行，因此甲图装置A叶片只进行呼吸作用，装置B叶片既进行呼吸作用也进行光合作用，将袋内气体通入烧杯后，装置A烧杯中的澄清石灰水变浑浊，装置B的澄清石灰水无变化，二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊，因此实验现象说明了植物光合作用消耗二氧化碳，呼吸作用产生二氧化碳。 （2）蒸腾作用是指水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程，因此实验过程中，塑料袋内壁出现的水珠是由于图丙中的生理过程B蒸腾作用产生的。 （3）由图乙曲线可知，6～18点间二氧化碳浓度持续降低，光合作用在消耗二氧化碳的同时产生氧气，因此一天中18点左右林间氧气浓度最高，这是适宜到林间锻炼的时间。 （4）若要验证植物光合作用的产物是淀粉，应排除叶片中原有的淀粉对实验结果的影响，即将叶片中原有的淀粉转运消耗殆尽，植物的呼吸作用分解有机物（淀粉），光合作用合成有机物（淀粉），因此实验前的方案是：将植物放到黑暗处一昼夜。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$