内容正文:
12.1 植物是生物圈中的生产者
(必背要点+必知重难+知识检测)
1.探究绿叶在光下制造淀粉:实验步骤包括 、 、 、 、 、 等。这个实验说明, 是光合作用的产物, 是植物制造有机物不可缺少的条件。
2.光合作用的场所:科学家研究发现,对大多数植物来说, 是植物制造有机物的主要器官,叶肉细胞中含有的 是光合作用的场所。
3.植物制造的有机物是食物和能量的来源:光合作用制造的淀粉等有机物,通过 运输到根、茎、果实、种子等其他器官被利用,或转化成 、 等有机物储存起来。
1. 探究绿叶在光下制造淀粉
(1)1864年,德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。
(2)探究绿叶在光下制造淀粉实验步骤如下图,暗处理的目的是使叶片中积累的淀粉等有机物被消耗掉,避免其对实验结果产生影响。
(3)用黑纸片将叶片进行遮光(部分遮光),注意要将正面和背面都遮盖起来,目的是形成对照。
(4)将叶片浸入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,目的是使叶片中的叶绿素溶解,褪去叶片的原有的绿色。酒精易燃,不可直接加热!
(5)褪色完成后,用清水漂洗叶片,目的是洗去多余酒精,方便染色。滴加碘液染色,原理是淀粉遇碘变蓝。
(6)在实验中,叶片未遮光部分遇碘液变成蓝色,说明这部分产生了淀粉;叶片被黑纸片遮光的部分未变成蓝色,说明这部分没有产生淀粉。
(7)这个实验说明,淀粉是光合作用的产物,光是植物制造有机物不可缺少的条件。
2. 光合作用的场所
(1)科学家研究发现,凡是植物的绿色部分,只要细胞中含有叶绿体,就都能够制造有机物。但是,叶是绿色植物制造有机物的主要器官。
(2)1880 年,德国科学家威廉·恩格尔曼选用水绵作为实验材料,证明叶绿体是光合作用的场所。绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光能,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转变为化学能,储存在有机物中。
3.植物制造的有机物是食物和能量的来源
(1)光合作用制造的淀粉等有机物,通过筛管运输到根、茎、果实、种子等其他器官被利用,或转化成蛋白质、脂肪等有机物储存起来。例如甘薯的块根和马铃薯的块茎中含有较多的淀粉,梨、苹果等植物的果实中含有较多的糖类,黄豆与芝麻的种子中分别含有较多的蛋白质与脂肪。
(2)植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足自身生长、发育、繁殖的需要,还为生物圈中其他生物提供了最终的食物来源。植物进行光合作用时,把光能转变成储存在有机物中的能量,这些能量是生物圈中的生物生命活动的能量来源。
(限时:15min)
1.在验证绿叶在光下合成淀粉的实验中,若叶片未经过黑暗处理直接进行光照和碘液检测,最可能的实验结果是( )
A.叶片全部变蓝 B.叶片不变色
C.叶片部分变蓝 D.无法确定
2.下列“绿叶在光下制造有机物”实验中,操作或目的有误的是( )
选项
操作
目的
A
将天竺葵放在暗处一昼夜
消耗植物体内原有的淀粉
B
将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来
设置有光和无光的对照
C
将叶片放入盛有清水的小烧杯中直接加热
脱去叶片中的叶绿素
D
向漂洗干净的叶片上滴加碘液
检验淀粉的生成
A.A B.B C.C D.D
3.某同学穿白裤子坐在草地上,裤子沾上了绿色的汁液,用下列方法最容易清洗干净的是( )
A.自来水 B.酒精 C.肥皂水 D.沸水
4.取一盆银边天竺葵(边缘无叶绿素),选取一叶片作如图所示的处理,你认为利用该叶片可以探究的实验有( )
①光合作用产生淀粉②光合作用产生氧气③光合作用需要光④光合作用需要叶绿素
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
5.某生物兴趣小组在进行“验证绿叶在光下制造有机物”的实验中,设计了如图所示的 实验。相关叙述错误的是( )
A.实验的先后顺序是①③②④⑤
B.步骤①暗处理的目的是消耗叶片中原有的淀粉
C.步骤④中,大烧杯中是清水,小烧杯中是酒精
D.步骤⑤的现象说明光合作用需要光,产物是淀粉
6.“绿叶在光下合成淀粉”的实验中对绿叶进行脱色(如图所示),图中大、小烧杯内放置不同的液体,下列叙述不正确的是( )
A.小烧杯中放酒精,可用来溶解叶绿素
B.一段时间后,大烧杯中的清水会变绿
C.脱色后,原本绿色的叶片变成黄白色
D.装酒精的烧杯不可直接用酒精灯加热
7.以下以银边天竺葵为实验材料进行的部分实验操作步骤中,分析不合理的是( )
A.暗处理的目的是使叶片中原有的淀粉运走或消耗殆尽
B.酒精脱色,酒精的作用是溶解叶绿素
C.向黄白色叶片上滴加的液体是碘液,滴加后,叶片银边部分变蓝
D.用碘液进行检验,运用的是淀粉遇碘变蓝的原理
8.生物小组同学利用天竺葵进行光合作用实验,验证光是光合作用的条件,实验操作步骤及实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②是为了在同一叶片上设置对照实验
C.步骤③可去除叶片中的叶绿素,避免影响观察
D.滴加碘液后,叶片的A区域变蓝,B区域不变蓝
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12.1 植物是生物圈中的生产者
(必背要点+必知重难+知识检测)
1.探究绿叶在光下制造淀粉:实验步骤主要包括 暗处理 、 部分遮光 、 光照 、 酒精脱色 、 漂洗 、 滴加碘液 等。这个实验说明, 淀粉 是光合作用的产物, 光 是植物制造有机物不可缺少的条件。
2.光合作用的场所:科学家研究发现,对大多数植物来说, 叶 是植物制造有机物的主要器官,叶肉细胞中含有的 叶绿体 是光合作用的场所。
3.植物制造的有机物是食物和能量的来源:光合作用制造的淀粉等有机物,通过 筛管 运输到根、茎、果实、种子等其他器官被利用,或转化成 蛋白质 、 脂肪 等有机物储存起来。
1. 探究绿叶在光下制造淀粉
(1)1864年,德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。
(2)探究绿叶在光下制造淀粉实验步骤如下图,暗处理的目的是使叶片中积累的淀粉等有机物被消耗掉,避免其对实验结果产生影响。
(3)用黑纸片将叶片进行遮光(部分遮光),注意要将正面和背面都遮盖起来,目的是形成对照。
(4)将叶片浸入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,目的是使叶片中的叶绿素溶解,褪去叶片的原有的绿色。酒精易燃,不可直接加热!
(5)褪色完成后,用清水漂洗叶片,目的是洗去多余酒精,方便染色。滴加碘液染色,原理是淀粉遇碘变蓝。
(6)在实验中,叶片未遮光部分遇碘液变成蓝色,说明这部分产生了淀粉;叶片被黑纸片遮光的部分未变成蓝色,说明这部分没有产生淀粉。
(7)这个实验说明,淀粉是光合作用的产物,光是植物制造有机物不可缺少的条件。
2. 光合作用的场所
(1)科学家研究发现,凡是植物的绿色部分,只要细胞中含有叶绿体,就都能够制造有机物。但是,叶是绿色植物制造有机物的主要器官。
(2)1880 年,德国科学家威廉·恩格尔曼选用水绵作为实验材料,证明叶绿体是光合作用的场所。绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光能,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转变为化学能,储存在有机物中。
3.植物制造的有机物是食物和能量的来源
(1)光合作用制造的淀粉等有机物,通过筛管运输到根、茎、果实、种子等其他器官被利用,或转化成蛋白质、脂肪等有机物储存起来。例如甘薯的块根和马铃薯的块茎中含有较多的淀粉,梨、苹果等植物的果实中含有较多的糖类,黄豆与芝麻的种子中分别含有较多的蛋白质与脂肪。
(2)植物通过光合作用制造的有机物,不仅满足自身生长、发育、繁殖的需要,还为生物圈中其他生物提供了最终的食物来源。植物进行光合作用时,把光能转变成储存在有机物中的能量,这些能量是生物圈中的生物生命活动的能量来源。
(限时:15min)
1.在验证绿叶在光下合成淀粉的实验中,若叶片未经过黑暗处理直接进行光照和碘液检测,最可能的实验结果是( )
A.叶片全部变蓝 B.叶片不变色
C.叶片部分变蓝 D.无法确定
【答案】A
【分析】该实验的方法步骤:暗处理→部分遮光、光照→摘下叶片→酒精脱色→ 漂洗→滴加碘液→观察颜色→分析现象,得出结论。
【详解】黑暗处理是一个关键步骤,它的目的是消耗掉叶片中原有的淀粉,以便在后续的实验中只检测到新合成的淀粉。
若叶片未经过黑暗处理直接进行光照和碘液检测,由于叶片中原本就存在淀粉,同时叶片进行光合作用合成新的淀粉。因此,在实验结束时,叶片中既包含原有的淀粉,又包含新合成的淀粉。当用碘液检测时,碘液会与淀粉反应产生蓝色,所以叶片无论是否进行了光合作用,其上的淀粉都会与碘液反应变蓝。由于无法区分叶片上的蓝色是由原有淀粉还是新合成淀粉产生的,因此最可能的实验结果是叶片全部变蓝,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.下列“绿叶在光下制造有机物”实验中,操作或目的有误的是( )
选项
操作
目的
A
将天竺葵放在暗处一昼夜
消耗植物体内原有的淀粉
B
将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来
设置有光和无光的对照
C
将叶片放入盛有清水的小烧杯中直接加热
脱去叶片中的叶绿素
D
向漂洗干净的叶片上滴加碘液
检验淀粉的生成
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】绿色植物的光合作用是:绿色植物利用光能,通过叶绿体,将二氧化碳和水转化成有机物和氧气,并将光能转化为化学能储存在制造的有机物中。淀粉遇到碘液变蓝,因此可以用碘液检验淀粉。
【详解】A.选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,储存了丰富的有机物淀粉。如不除去会对实验结果造成影响。所以实验前应将植物放在黑暗处一昼夜,消耗掉叶片内原有的有机物,A正确。
B.用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,设置以光照为变量的对照实验,B正确。
C.酒精能溶解叶绿素,而且酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险;使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险,因把叶片放入装有酒精的小杯中,隔水加热而不是直接加热,C错误。
D.叶片遮光部分缺乏光没有进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后叶片不变蓝色;叶片见光部分能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后叶片后变蓝色,所以加入碘液是为了检验叶片中是否含有淀粉生成,D正确。
故选C。
3.某同学穿白裤子坐在草地上,裤子沾上了绿色的汁液,用下列方法最容易清洗干净的是( )
A.自来水 B.酒精 C.肥皂水 D.沸水
【答案】B
【分析】酒精能够溶解叶绿素,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。
【详解】叶绿素容易溶解在酒精中,而不易溶解在其他溶剂中。绿色汁液主要是叶绿素,而酒精能溶解叶绿素,因此“某同学穿白裤子坐在草地上,不小心裤子沾上了绿色汁液”,最容易将绿色汁液洗去的是酒精。而叶绿素不容易溶解在自来水、肥皂水和沸水中,因此B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.取一盆银边天竺葵(边缘无叶绿素),选取一叶片作如图所示的处理,你认为利用该叶片可以探究的实验有( )
①光合作用产生淀粉②光合作用产生氧气③光合作用需要光④光合作用需要叶绿素
A.①②④ B.②③④ C.①③④ D.①②③④
【答案】C
【分析】《绿叶在光下制造有机物(淀粉)》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色、酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】银边部分叶片的细胞内不含有叶绿体(叶绿素),不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝;遮光部分叶片,缺乏光照,不能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液不变蓝;未遮光绿色部分细胞内有叶绿体,有光照,能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液变蓝色。叶片中遮光部分和未遮光的绿色部分唯一不同的变量是光,银边天竺葵叶片的边缘部分与中间未遮光的绿色部分唯一不同的变量是叶绿体(叶绿素),因此,利用该叶片可以探究的绿色植物光合作用实验有①光合作用产生淀粉、③光合作用需要光、④光合作用需要叶绿素。C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
5.某生物兴趣小组在进行“验证绿叶在光下制造有机物”的实验中,设计了如图所示的 实验。相关叙述错误的是( )
A.实验的先后顺序是①③②④⑤
B.步骤①暗处理的目的是消耗叶片中原有的淀粉
C.步骤④中,大烧杯中是清水,小烧杯中是酒精
D.步骤⑤的现象说明光合作用需要光,产物是淀粉
【答案】A
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】A.根据分析知,绿叶在光下制造有机物的实验步骤为:①暗处理→③部分遮光→光照几小时后摘下叶片→④酒精脱色→②漂洗后滴加碘液→⑤漂洗后观察叶色,A符合题意。
B.为了排除叶片内原有淀粉对实验现象的影响,实验前要将实验装置放在暗处一昼夜,目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的,B不符合题意。
C.酒精脱色把叶片放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色。脱色时,酒精要隔水加热,因为酒精的燃点低,防止酒精燃烧发生危险,步骤④中,大烧杯中是清水,小烧杯中是酒精,C不符合题意。
D.淀粉遇到碘液变蓝色。遮光部分不能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后不变蓝色,见光的部分能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液后变蓝色,证明光合作用产生了淀粉,D不符合题意。
故选A。
6.“绿叶在光下合成淀粉”的实验中对绿叶进行脱色(如图所示),图中大、小烧杯内放置不同的液体,下列叙述不正确的是( )
A.小烧杯中放酒精,可用来溶解叶绿素
B.一段时间后,大烧杯中的清水会变绿
C.脱色后,原本绿色的叶片变成黄白色
D.装酒精的烧杯不可直接用酒精灯加热
【答案】B
【分析】该实验的方法步骤:暗处理→部分遮光后光照→摘下叶片去掉黑纸片→酒精脱色→漂洗后滴加碘液检验→冲掉碘液观察叶色。
【详解】A.叶绿素是一种绿色的色素,它易溶于酒精等有机溶剂。在脱色过程中,使用酒精可以有效地将叶片中的叶绿素溶解出来,使叶片失去绿色,A正确。
B.在脱色过程中,小烧杯中的酒精会因为溶解了叶绿素而变绿,而不是大烧杯中的清水。大烧杯中的清水主要是用来加热酒精,使其达到溶解叶绿素的温度,B错误。
C.由于叶绿素被酒精溶解,原本绿色的叶片在脱色后会变成黄白色。这是脱色过程的正常结果,C正确。
D.酒精是一种易燃物质,如果直接用酒精灯加热装有酒精的烧杯,很容易引发火灾。因此,在实验中,通常使用水浴加热的方式来加热装有酒精的小烧杯,以确保安全,D正确。
故选B。
7.以下以银边天竺葵为实验材料进行的部分实验操作步骤中,分析不合理的是( )
A.暗处理的目的是使叶片中原有的淀粉运走或消耗殆尽
B.酒精脱色,酒精的作用是溶解叶绿素
C.向黄白色叶片上滴加的液体是碘液,滴加后,叶片银边部分变蓝
D.用碘液进行检验,运用的是淀粉遇碘变蓝的原理
【答案】C
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
【详解】A.为了排除叶片内原有淀粉对实验现象的影响,实验前要将实验装置放在暗处一昼夜,目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的,A正确。
B.酒精可以溶解叶绿素,使叶片变成黄白色,便于后续观察淀粉遇碘变蓝的现象,B正确。
C.银边天竺葵的银边部分不含叶绿体,无法进行光合作用,因此不会产生淀粉。当滴加碘液时,银边部分不会变蓝,C错误。
D.碘液可以与淀粉反应产生蓝色复合物,这是检验淀粉的常用方法,D正确。
故选C。
8.生物小组同学利用天竺葵进行光合作用实验,验证光是光合作用的条件,实验操作步骤及实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②是为了在同一叶片上设置对照实验
C.步骤③可去除叶片中的叶绿素,避免影响观察
D.滴加碘液后,叶片的A区域变蓝,B区域不变蓝
【答案】D
【分析】绿叶在光下制造有机物(淀粉)的实验要点:一是验证淀粉是光合作用的产物,利用的原理是淀粉遇碘液变蓝;二是探究光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件,实验中主要采用对照的实验方法。该实验操作的基本步骤:①暗处理→②部分遮光后光照→③酒精脱色→④漂洗后滴加碘液检验→⑤冲掉碘液观察叶色。
【详解】A.步骤①把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,使叶片中原有的淀粉转运和消耗掉,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的,A正确。
B.步骤②部分遮光后光照,使同一叶片上遮光与未遮光的部分形成对照,变量为光照,B正确。
C.步骤③将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶绿素溶于酒精,进行脱色处理,便于观察实验结果,C正确。
D.碘液与淀粉发生蓝色反应。A区域未经过光照照射,无法进行光合作用合成淀粉,因而加碘液不变蓝;B区域在光下进行光合作用,制造淀粉,加碘液后变蓝色,D错误。
故选D。
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