内容正文:
3.7 自然界的碳氧循环与空气保护
•知识点1 自然界中的碳氧循环
•知识点2 温室效应
•知识点3 空气污染与防治
•作业 巩固训练
自然界中的碳氧循环
知识点1
一.自然界中的氧循环
1.探究氧气的消耗与产生:蜡烛燃烧需要消耗氧气,如果得不到适当的补充,燃烧将无法继续。植物光合作用消耗二氧化碳,同样,如果二氧化碳得不到适当的补充,植物也将无法正常生存下去。如果将燃烧着的蜡烛和植物放在一起,会出现什么情况呢?
2.实验的理解:在以上实验的密闭小系统中,氧气不断被消耗同时也会不断产生,实现了氧的循环利用。那么,自然界中的情况又是怎样呢?
3.稳定的氧气含量:自1910年科学家开始测定大气中氧的含量以来,氧的含量至今几乎没有什么变化。自然界中是否也存在着氧循环?它通过哪些途径来实现氧循环的呢?
4.氧循环的途径:生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用都要消耗氧气;绿色植物通过光合作用产生氧气,释放到大气中。研究发现,绿色植物在光合作用中制造的氧气,超过了自身呼吸作用对氧气的需要,其余的氧气都以气体形式释放到大气中。
5.氧循环:上述事实告诉我们,自然界存在一种重要的物质循环--氧循环:大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少,但又会随植物的光合作用而增加,周而复始地进行循环。
二.自然界中的碳循环
1.碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳,碳在自然界也是可以循环的。
2.碳氧循环:在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定,维持了整个生物圈中的碳--氧平衡。
3.其它元素的循环:除了碳、氧元素循环外,自然界中还存在着氮、磷、硫等多种元素的循环。
【典例1】图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动 B.若设置对照组,对照组中的液滴可能向右移动
C.在7点左右,植物不进行光合作用 D.14点释放量突变是因为装置内浓度减小
【变式1-1】图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,下列描述错误的是 ( )
A.乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B.丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C.丙图中光合作用速率最高时,每小时利用CO2的量是56g
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
【变式1-2】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图),分析两种循环,其中正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.两种循环各自独立,彼此之间无联系
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【典例2】科技人员在密闭的玻璃温室里进行植物栽培实验,晴天环境下对温室内二氧化碳浓度进行24小时测定,并绘制如图所示的曲线,下列分析错误的是 ( )
A.P点光合作用的强度与呼吸作用相等 B.Q点植物中的有机物比M 点多
C.MN段植物只进行呼吸作用 D.N点与 P 点间光合作用的强度大于呼吸作用
【变式2-1】将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,通过改变光照强度来影响植物的生命活动,随着时间的推移,容器内的浓度变化如坐标图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段浓度下降,是由于光合作用强度大于呼吸作用强度
B.BC段浓度上升,是由于呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的时刻,该植物体内有机物重量最多
D.由于C点低于A点,所以时刻植物的有机物重量较时刻低
【变式2-2】如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B.植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
D.碳循环是碳元素在生产者、消费者和分解者之间的往复循环
温室效应
知识点2
一.温室效应
1.温室效应的原因:在正常情况下,碳的循环是平衡的,但由于现代工业的迅速发展,人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料,地层中经过千百万年积存的、已经脱离碳循环的碳元素,在很短的时间内释放了出来。这就打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,进而导致气温上升引起“温室效应”
2.温室效应的影响:大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用,对地球起着保温的作用,从而产生“温室效应”, 适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定,适于动植物生存。但近百年来,人类大量使用燃料,加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因使大气中二氧化碳的含量增加较快,致使“温室效应”加剧,在一定程度上导致全球性气候变暖,并引起一系列恶果。
3.温室气体:能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外,还包括水蒸气、臭氧、氧化亚氮、甲烷、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等,统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说,二氧化碳由于含量较多,所占的比例也最大,约为55%。
【典例1】2021年中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
(1)自然界中,淀粉主要由绿色植物通过___________固定二氧化碳进行合成。水稻、小麦等以淀粉为主的粮食作物,几乎养活了地球上所有的动物和人类。
(2)未来,从二氧化碳到淀粉的化学合成途径,一旦突破其经济成本(与农业种植相近),将全面进入“工业化”生产,这可有效降低大气中二氧化碳的浓度,从而缓解___________带来的危害。
【变式1-1】如图表示自然界中一个简单的碳循环过程,请回答下列问题:
(1)任何物质都有两面性,二氧化碳对人类的正面影响是促进植物光合作用等,而不利影响有______。(任写一点)
(2)用文字叙述碳元素在该生态系统各组成成分之间是如何循环流动的?______ 。
【变式1-2】(1)下图是全球二氧化碳排放和地球表面平均气温的逐年变化图,从图可以看出,地球表面平均气温和二氧化碳排放的大致关系为:___________。如以此趋势发展下去 ,必定会造成全球___________加剧。
(2)科学研究表明,由于大气中的二氧化碳含量增加,使得海洋所吸收的二氧化碳也明显增加,导致海洋的表面水体碳酸增多,酸性增强,出现“酸化的海洋”,这会威胁海洋生物的生存。请根据上述题目所给的信息,用文字表达式表示海水酸化的原因___________。
空气污染与防治
知识点3
一.空气污染
1.空气污染的形成:相对稳定的洁净空气对人类和其他生物的生存都非常重要。当污染物进入空气中,超过了空气的自净能力,危害人体舒适和健康或危害环境时,就构成了空气污染。
2.空气污染物:造成空气污染的有自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种。一般以后者为主。目前,被人们注意到的空气污染物有100多种,二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒物等是常见的空气污染物。
3.可吸入颗粒物的影响:通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物。可吸入颗粒物已经成为各大城市的首要污染物。颗粒物的直径越小,进入呼吸道的部位越深。当空气中可吸入颗粒物过多时,就会直接影响人们的生活与生产如引起慢性气管炎、尘肺、矽肺、肺癌等疾病,影响药品或电子产品的质量等。
4.空气质量对人类的影响:人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸人的空气达15~20立方米。因此,如果空气被污染,对人体健康将有直接的影响。空气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病、生理机能障碍、以及眼鼻等粘膜组织受刺激而引起疾病。
二.如何防治空气污染
1.防治空气污染的目的:为了使天空更蓝,需采取各种措施积极地防治空气污染。
2.防治空气污染的方式:
(1)减少污染物排放量。在人类的生产和生活中,尽可能开发无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫)改进燃烧技术等都可减少排污量。
(2)合理规划工业区与非工业区。要合理选择厂址,规划城区与工业区不要让排放的废气过度集中,不要造成重复迭加污染,以免造成局部地区严重污染事件发生。
(3)加大植树造林力度。森林对大气有很强的净化作用,森林中的植物能消除二氧化硫等有害气体,并像一个天然的吸尘器,能吸收大量的烟尘和粉尘。樟树、丁香、枫树、橡树木槿、榆树与马尾松等植物都有很强的吸收二氧化硫等有毒气体的能力。松树等树木还能分泌杀菌素,杀死病菌,起到净化空气的作用。
三.空气质量的日报与预报
1.如何了解空气质量:为了让公众及时了解空气的质量状况,增强环境保护意识,提高人们的生活质量,环保部门每日发布空气质量日报和预报。
2.空气质量指数:是一种用来表示空气污染程度的简单指标。它是根据空气中的几种污染物的浓度,通过一定的方法计算出来,可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。目前计人空气污染指数的污染物有:二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、臭氧和一氧化碳等。
空气质量指数范围为0至500,并分成六个级别。指数越大,表示空气质量越差。
四.全球性大气环境问题
1.环境问题不仅是某个国家或某个区域的问题,目前已经发展成全球性的问题了。一个地区发生环境问题,影响的范围往往会大大超过该地区。当前人类面临着温室效应、臭氧空洞、酸雨等一系列重大的区域和全球性的大气环境问题。
2.酸雨的形成与危害:雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水,称为酸雨。酸雨中主要的有害物质是硫酸和硝酸。酸雨不仅危害健康,而且使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业,腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹。
3.臭氧:是氧分子在紫外线照射下分解为氧原子,氧原子再跟氧分子结合而形成的。臭氧分子含有3个原子,是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体。
4.臭氧层:距地面10~50千米处的大气平流层里,集中了地球上大约90%的臭氧,其中离地面22~25千米处,臭氧浓度值达到最高,这一层大气称为“臭氧层”。
5.臭氧层的作用:太阳光中的紫外线对人的皮肤、眼睛甚至免疫系统都会造成伤害,影响水生生物的生长,破坏植物叶内的叶绿素,从而阻碍各种农作物和树木的光合作用。而臭氧层则能阻挡和削弱过强的紫外线,对生物起到保护的作用。
6.臭氧层破坏:近年来,科学家们经过大量的观测发现,大气层中的臭氧层正遭到破坏,开始变薄,相继出现了臭氧空洞。臭氧层破坏已引起了人们的普遍关注。计算机模拟表明,大气中臭氧的减少,会直接影响人类的健康和其他生物的生长。世界各国目前都在采取积极、有效的措施防止臭氧层被破坏。例如,禁止生产和使用含氯氟烃的致冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。
【典例1】2013年1月,我省发布了环境空气质量指数(AQI),参与空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、O3……等6项指标。在发布的6项指标中,不包括下列哪种物质( )
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.CO
【变式1-1】习近平主席强调:坚决打好污染防治攻坚战,推动我国生态文明建设迈上新台阶。下列措施会引起环境污染的是( )
A.大量直接焚烧生活垃圾 B.用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料
C.将煤脱硫后再综合利用 D.大力推广使用太阳能、风能等绿色能源
【变式1-2】今年初,纪录片《穹顶之下》再次引起了社会对空气质量的热议.以下不属于空气污染物的是( )
A.CO2 B.SO2 C.可吸入颗粒物 D.NO2
一、单选题
1.自然界中碳循环和氧循环如图所示,下列叙述正确的是( )
A.碳循环就是指二氧化碳的循环 B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳、氧循环失衡不会影响人类的生存 D.植物的光合作用可以促进碳氧平衡
2.下列农业生产活动与其目的之间的对应关系不一致的是( )
选项
农业生产活动
目的
A
早春播种后覆盖地膜
主要是为了保持温度和湿度,有利于种子的萌发
B
夜间适当降低大棚内的温度
主要是为了降低植物的呼吸作用,提高作物的产量
C
给花卉合理施有机肥
主要是为了提供植物生长需要的有机物
D
白天为温室大棚增加二氧化碳浓度
主要是为了增加植物的光合作用,提高作物的产量
A.A B.B C.C D.D
3.(浙江杭州一模)新修订的《环境空气质量标准》增设了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,主要来源于直接排放的工业污染物和汽车尾气等,是形成灰霾天气的最大元凶。下列做法中不合理的是( )
A.举行“地球一小时”熄灯活动 B.灰霾天出门戴N95专业口罩(过滤孔径在0.1微米左右)
C.鼓励使用太阳能热水器 D.为了减小PM2.5对环境的影响,禁止家庭使用私家车
4.如图曲线表示光照强度与绿色植物放出氧气量之间的关系,下列对该曲线的分析,正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物的呼吸作用减弱
B.曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用
C.整段曲线表明,随光照强度递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
D.B点表示绿色植物光合作用放出氧气和呼吸作用吸收氧气的量相等
5.随着工业的发展,空气逐渐被污染。在下列五种物质中:①化工厂排放的废气;②汽车排放的烟雾;③植物光合作用放出的气体;④煤和石油燃烧排放的烟气;⑤建筑工地不文明施工扬起的灰尘。会造成空气污染的是( )
A.①②④⑤ B.②③④ C.①②③④⑤ D.①②④
6.叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积,叶面积指数越大,叶片交错重叠程度就越大。叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.叶面积指数越大呼吸作用越强 B.P点时,农作物不再进行光合作用
C.叶面积指数约为5时,对农作物增产最有利 D.叶面积指数超过9时,农作物将减产
7.某地城区2016年4月某一天空气质量报告:城区空气污染指数为64,空气质量级别为Ⅱ级,空气质量状况为良,空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
B.氦气的密度小且化学性质不活泼,可用于充填飞艇和气球
C.空气质量Ⅲ级与Ⅱ级相比较,Ⅲ级空气质量要好
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,属于空气污染物
8.如图所示为研究植物呼吸作用的装置。下列说法正确的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用消耗氧气
B.若丙装置不遮光,可以证明光合作用需要二氧化碳
C.丙装置中植物换成萌发的种子,丁装置中也会出现浑浊现象
D.甲装置吸收鼓入空气中的排除对实验的干扰,故没有必要再设乙装置
9.香甜多汁的“红美人”被誉为“可以用吸管吸的柑橘”。每年11月开始进入“红美人”的采摘时间。走进涌泉红美人种植基地,金黄饱满的红美人挂满了枝头,大棚内弥漫着柑橘的果香,相当诱人。下列有关说法中不科学的是( )
A.橘农建造大棚,通过增大昼夜温差来提高产量
B.适当的增施“气肥”二氧化碳,有利于提高产量
C.“红美人”需要合理密植提高光合作用效率,提高产量
D.晚上大棚内开灯,使光合作用时间增加,呼吸作用时间减少
10.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断错误的一项是( )
A.若甲图叶片正在进行光合作用,则①③分别代表二氧化碳和水分
B.若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①②分别代表氧气和二氧化碳
C.图乙的M点时,植物只进行呼吸作用
D.图乙中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点。
11.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.
12.下图是1994年和2004年我市一天的各个时刻测到的空气中二氧化硫的含量,下列说法不正确的是( )
A.曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高
B.曲线显示了1994年一天中8时左右二氧化硫的含量较高
C.二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放
D.二氧化硫污染的主要来源是汽车排放的尾气,控制污染的方法是禁止使用汽车
13.某农科所为了研究影响植物生长的外界因素,在大棚内种植了玉米、大豆等多种作物,如果紧闭大棚,大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的CO2含量如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.在C、E点植物光合作用和呼吸作用的强度相同
B.图中AB段表示植物只进行呼吸作用不进行光合作用
C.图中BC段表示植物光合作用强度小于呼吸作用的强度
D.经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会增加
14.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和细胞呼吸速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。哪幅图中“A”点可以表示光合作用速率与细胞呼吸速率不相等( )
A.B.C.D.
15.如图是某植物在夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线,根据如图所示分析合理的是( )
A.ad之间表示光合作用弱于呼吸作用 B.b点时刻是一天中该植物有机物含量最多的时刻
C.曲线Ⅱ为植物的光合作用变化曲线 D.bc段活动强度减弱是温度太高,气孔关闭造成的
16.如图所示,图一是八月份某一晴天一昼夜中棉花植物的CO2吸收和释放曲线,图二是棉花叶肉细胞中叶绿体和线粒体的4种生理活动状态,下列分析不正确的是( )
A.图一中cg段对应着图二中的( 1) B.图二中(2)对应着图一中的ac段和gh段
C.图二中(4)表示植物只进行呼吸作用 D.植物一天之后积累有机物最多的时刻为g点
16.下图是盛夏的晴天某植物一昼夜的二氧化碳吸收量示意图,下列分析正确的是( )
A.段植物不进行光合作用 B.点有氧气的释放
C.段二氧化碳吸收量下降的主要原因是光照强度减弱 D.段植物体内有机物总量逐渐减少
17.如图是大豆种子萌发有幼苗过程中干重与鲜重变化曲线图,下列有关叙述不正确的是( )
A.①曲线代表鲜重,②曲线代表干重
B.ab段上升的主要原因是种子萌发吸收了大量的水
C.MO时间段内大豆不进行或几乎不进行光合作用
D.植物从O点开始吸收大量的水,因此cd段迅速上升
18.光合作用和呼吸作用紧密相关,若图中甲代表水和二氧化碳,则( )
A.Ⅰ是光合作用,Ⅱ是呼吸作用,乙是水和二氧化碳
B.Ⅰ是光合作用,Ⅱ是呼吸作用,乙是有机物和氧气
C.Ⅰ是呼吸作用,Ⅱ是光合作用,乙是水和二氧化碳
D.Ⅰ是呼吸作用,Ⅱ是光合作用,乙是有机物和氧气
19.农科所技术员研究温度对某新品种蔬菜产量的影响,将实验结果制成如图曲线。据此提出以下结论,你认为不合理的是( )
A.温度越高,该新品种蔬菜的光合作用速率不一定越高
B.温室栽培该新品种蔬菜时温度最好控制在25~30℃
C.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
D.当温度时,蔬菜合成的有机物大于分解的有机物
20.如图所示为在光照强度一定的情况下,温室中某种蔬菜光合作用和呼吸作用的强度受温度影响的曲线图。据图可以得出的结论是( )
A.光合作用的强度随温度升高而增大
B.在0°C时,光合作用和呼吸作用的强度为0
C.在一定温度范围内,提高温度能增大光合作用和呼吸作用的强度
D.植物生长最快的温度就是光合作用强度最大时的温度
二、探究题
21.2014年1月,全国一部分地区陷入严重的雾霾天气中,给人们的交通、健康等带来了极大的威胁,再次给我们敲响了环保的“警钟”。
(1)霾是空气中因悬浮着大量的烟、尘等微粒,导致空气能见度降低的天气现象,PM2.5(指大气中直径≤2.5μm的颗粒悬浮物)是形成霾天气的主因之一。分析右图,空气能见度与PM2.5浓度的关系是
(2)针对严峻的雾霾天气现状,中央电视台提出“既然同呼吸,那就共责任”的倡议。下列倡议你认为值得提倡的是 (可多选)
甲:城市建设要换换思维,多些绿地,少些钢筋水泥。
乙:党政机关作出表率,少开公车,有车族都来响应,大家一起减少尾气排放。
丙:工厂大量生产防尘口罩,减少PM2.5对人类的污染。
22.新房装修后会产生甲醛、苯等有害气体,绿萝能有效吸收空气中的这些有害气体,下表是探究光照对绿萝植株生长影响的实验数据结果。请据表回答:
时间净光合速率()
光照情况
6:30
8:30
10:30
12:30
14:30
16:30
18:30
不遮光
0.4
1.0
1.2
0.1
0.5
1.3
0.8
30%遮光
0.2
1.0
1.5
1.6
1.8
2.0
1.4
80%遮光
-0.3
0
0.3
0.5
0.5
0.6
0.2
(1)80%遮光条件下,6:30时绿萝叶肉细胞______。
A.只进行呼吸作用 B.光合作用强度大于呼吸作用强度
C.光合作用强度等于呼吸作用强度 D.光合作用强度小于呼吸作用强度
(2)遮光80%绿萝白天的平均净光合速率为,呼吸作用平均速率为,如果白天光照时间为8h,请问该盆绿萝能正常生长吗?请阐述理由 。
(3)不遮光条件下,12:30时绿萝的净光速率比遮光条件下明显降低,可能的主要原因是 。
(4)植物体有机物的积累与净光合速率有关,净光合速率越快,植物体有机物积累速率越快,实验结果表明,采取 措施有利于绿萝的生长。
23.如图为种子呼吸作用和植物光合作用的实验装置,请根据图回答下列问题。
(1)在盛有干种子的瓶中加适量水,此操作的目的是增强种子的 作用。
(2)若加入适量水后,未增强种子的生理作用,可能的原因是 。
(3)如果把漏斗活塞和玻璃管阀门关闭,幼苗的光合作用逐渐减弱,原因是 。
(4)从原料和产物的角度分析,光合作用和呼吸作用的关系是 。
24.温室大棚能为作物的生长提供各种适宜的环境条件,使作物增产,据图回答问题:
(1)某同学为探究大棚内作物A的生理活动,设置了如图甲所示实验装置,并进行了如下实验:将该植物放在黑暗处昼夜后,再将该植物置于光下几小时,摘下叶片脱色漂洗,滴加碘液,发现②部分叶片为蓝色, 部分(填图中序号)叶片为棕黄色,则可证明二氧化碳是光合作用的原料。
(2)该同学进一步探究了光照强度对大棚内A、B两种植物的光合作用速率(用二氧化碳吸收量表示)的影响,并将探究的结果绘制成了图乙曲线。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,光合作用合成有机物比较,植物A (填“大于”、“等于”或“小于”)植物B。植物光合作用的文字反应式为 。
25.某兴趣小组为探究CO2是否为植物光合作用原料,设计了如图甲装置进行实验,其中为a实验组,b为对照组。
(1)图甲中用塑料袋扎紧花盆的主要目的是 。
(2)将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜,测得这一昼夜中该玻璃钟罩内CO2浓度的变化(如图乙)。试分析图中B比A低的主要原因 。
(3)该兴趣小组按以下实验步骤继续探究水是光合作用的原料:将天竺葵置于黑暗中48小时;选多张叶片,切断其中间的叶脉(如图丙);光照4小时左右;①观察叶片颜色变化;②滴加碘液;③用水清洗叶片;④放在酒精中水浴加热;⑤摘下叶片。
上述①~⑤的操作实验顺序有误,正确的实验次序是(操作可重复) 。
26.二氧化碳(CO2)是光合作用的原料。为探究蔬菜种植大棚中CO2含量的变化,兴趣小组制作了如图甲所示装置:用干燥、透明的密闭容器模拟大棚,其内放有一株吊兰,用传感器测定容器中CO2含量。在室温25℃时,将装置放在有阳光照射的窗台上,容器中CO2含量随时间变化的曲线如图乙所示(ppm表示百万分之一),请回答:
(1)观察到容器内壁附有较多水珠,主要通过吊兰的 作用产生;
(2)解释容器中二氧化碳含量下降的原因。
(3)用传感器测定一天内容器中氧气含量,以下变化情况符合的是 。
A. B. C. D.
27.图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图,请分析回答:
(1)光照强度为a时,叶绿体的氧气释放量O,叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位 作用,相当于乙图中的 点。
(2)光照强度为b时,叶绿体释放了3单位的氧气,可用于呼吸作用,说明此时光合作用 呼吸作用。(填“>”“<”或“=”)
(3)光照强度为c时,相当于图乙中的 点,请说出判断依据: 。
28.番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动
(1)图甲中根吸收的水分主要用于 (填序号,下同)表示的生理作用。白天,番茄植株能进行 的生理过程。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为 (填“m1”“m2”“m3”或“m4”)时,有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,将图丙装置在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向 (填“左”或“右”)移动。
②将图丙装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是A不变蓝,据此可得出的结论是 。
29.科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况,结果如图甲所示。(净光合速率=光合作用速率﹣呼吸作用速率)
(1)图甲中,导致折线X比折线Y净光合速率高的最主要环境因素是 。
(2)根据题目所给信息并结合所学知识,可以得出图甲中X折线上f点时光合作用作用速率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用速率。
(3)将某植物(叶边缘黄白色部位无叶绿体)在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面(如图乙),褪色处理后滴加碘液观察叶片,没有出现蓝色的部位有 (可多选)。
A.a B.b C.c D.d E.e
30.精准扶贫是当前新农村建设的首要任务,建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。白梨瓜因无公害、肉质甜脆、口感清爽深受消费者青睐,图一、图二、图三依次为塑料大棚内部场景、白梨瓜以及叶片进行的三项生理过程,图四和图五分别是晴朗的夏季白梨瓜叶片光合作用和呼吸作用的强度、大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你结合图和所学知识回答下列问题:
(1)将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温同时还可以提高二氧化碳的浓度,进而增强白梨瓜的 作用。
(2)图三中,A代表的生理活动是 。
(3)结合图四、图五分析,白梨瓜有机物积累最快的时间点是 (填图四中字母)。
31.研究自然界碳循环,有利于解决全球变暖问题。如图为碳循环的局部示意图:
(1)碳循环指的是 (选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”)的循环。
(2)为缓解温室效应,下列措施合理的是_________。
A.立即停止煤炭、石油、天然气等化石能源的使用
B.植树造林增加森林覆盖面积,保护植被
C.逐步加大太阳能、潮汐能、氢能等清洁能源的开发和使用
D.倡导餐饮“光盘行动”、节约用电、减少一次性用品的使用
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3.7 自然界的碳氧循环与空气保护
•知识点1 自然界中的碳氧循环
•知识点2 温室效应
•知识点3 空气污染与防治
•作业 巩固训练
自然界中的碳氧循环
知识点1
一.自然界中的氧循环
1.探究氧气的消耗与产生:蜡烛燃烧需要消耗氧气,如果得不到适当的补充,燃烧将无法继续。植物光合作用消耗二氧化碳,同样,如果二氧化碳得不到适当的补充,植物也将无法正常生存下去。如果将燃烧着的蜡烛和植物放在一起,会出现什么情况呢?
2.实验的理解:在以上实验的密闭小系统中,氧气不断被消耗同时也会不断产生,实现了氧的循环利用。那么,自然界中的情况又是怎样呢?
3.稳定的氧气含量:自1910年科学家开始测定大气中氧的含量以来,氧的含量至今几乎没有什么变化。自然界中是否也存在着氧循环?它通过哪些途径来实现氧循环的呢?
4.氧循环的途径:生物的呼吸作用、各种燃烧现象及微生物的氧化分解作用都要消耗氧气;绿色植物通过光合作用产生氧气,释放到大气中。研究发现,绿色植物在光合作用中制造的氧气,超过了自身呼吸作用对氧气的需要,其余的氧气都以气体形式释放到大气中。
5.氧循环:上述事实告诉我们,自然界存在一种重要的物质循环--氧循环:大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少,但又会随植物的光合作用而增加,周而复始地进行循环。
二.自然界中的碳循环
1.碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在。大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳,碳在自然界也是可以循环的。
2.碳氧循环:在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。通过氧循环和碳循环保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对恒定,维持了整个生物圈中的碳--氧平衡。
3.其它元素的循环:除了碳、氧元素循环外,自然界中还存在着氮、磷、硫等多种元素的循环。
【典例1】图甲为光合作用最适温度条件下,植物光合速率测定装置图,图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是( )
A.图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动 B.若设置对照组,对照组中的液滴可能向右移动
C.在7点左右,植物不进行光合作用 D.14点释放量突变是因为装置内浓度减小
【答案】A
【解析】A、在光照下,装置内的植物幼苗进行光合作用产生氧气,氧气不断产生导致气压增大。因此图甲装置中的液滴,在光照下一定会向右移动,故说法正确;
B、若设置对照组,则对照组放到黑暗环境中,二氧化碳缓冲液可以吸收呼吸作用产生的二氧化碳,氧气不断被消耗,气压减小,有色液滴向左移动,故说法错误;
C、由图乙可知,在7点左右,氧气释放量等于0,则说明植物光合作用产生的氧气等于呼吸作用消耗的氧气,故错误;
D、14点O2释放量突变是因为中午气温过高,植物为减少体内水分的蒸发将部分气孔关闭,进入植物叶片的CO2减少,故说法错误。
故选A。
【变式1-1】图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,下列描述错误的是 ( )
A.乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B.丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C.丙图中光合作用速率最高时,每小时利用CO2的量是56g
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
【答案】C
【解析】A.在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度,A正确。
B.图丙中表示图夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化,24小时内不进行光合作用时氧气的释放量会最小,吸收率最大。所以不进行光合作用时段是0-5和20-24时,B正确。
C.图丙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为12,故24小时呼吸量为288,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+288=588mg。光合作用速率最高时,释放氧气为44+12=56(mg/h)。据光合作用反应式中:6CO2~6O2,每小时利用CO2的量是(44+12)×=77mg,C错误。
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量一昼夜呼吸作用量,图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量大于300mg,D正确。
故选C。
【变式1-2】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图),分析两种循环,其中正确的是( )
A.碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.两种循环各自独立,彼此之间无联系
D.碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】D
【解析】A、碳循环和氧循环过程中不是只发生了物理反应,光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,呼吸作用吸收氧气,释放出二氧化碳,均属于化学变化,错误;
B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环,氧气通过呼吸作用等也能参与碳循环,错误;
C、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,呼吸作用吸收氧气,释放出二氧化碳,两种循环不是各自独立、彼此之间无联系的,错误;
D、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,呼吸作用吸收氧气,释放出二氧化碳,碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,正确。
故选D。
【典例2】科技人员在密闭的玻璃温室里进行植物栽培实验,晴天环境下对温室内二氧化碳浓度进行24小时测定,并绘制如图所示的曲线,下列分析错误的是 ( )
A.P点光合作用的强度与呼吸作用相等 B.Q点植物中的有机物比M 点多
C.MN段植物只进行呼吸作用 D.N点与 P 点间光合作用的强度大于呼吸作用
【答案】C
【解析】A.P点,二氧化碳的浓度既不增加也不减少,说明光合作用强度等于呼吸作用强度,A正确。
B.M点,植物在晚上只进行呼吸作用,消耗有机物,不能进行光合作用,Q点植物经过一天的光合作用,所以Q点植物中的有机物比M点多,B正确。
C.MN是0-6点,没有光照植物只能进行呼吸作用和蒸腾作用,C错误。
D.NP段二氧化碳的浓度降低,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,D正确。
故选C。
【变式2-1】将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,通过改变光照强度来影响植物的生命活动,随着时间的推移,容器内的浓度变化如坐标图所示。下列说法错误的是( )
A.AB段浓度下降,是由于光合作用强度大于呼吸作用强度
B.BC段浓度上升,是由于呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的时刻,该植物体内有机物重量最多
D.由于C点低于A点,所以时刻植物的有机物重量较时刻低
【答案】D
【解析】A.光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,AB段由于光合作用强度大于呼吸作用强度,所以CO2浓度下降,A正确。
B.从T1开始,BC段CO2浓度上升,原因是呼吸作用强度大于光合作用强度,释放的二氧化碳逐渐增多,B正确。
C.图中从T0-T1开始绿色植物光合作用的强度大于呼吸作用,有机物得以积累,实验进程中的T1时刻,光合作用的强度与呼吸作用强度相同,该植物体内有机物重量最多,C正确。
D.从T1开始,曲线表示的二氧化碳浓度上升的主要原因是绿色植物呼吸作用的强度大于光合作用强度,由于C点低于A点,所以T2时刻植物的有机物重量较T0时刻高,D错误。
【变式2-2】如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
B.植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
C.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
D.碳循环是碳元素在生产者、消费者和分解者之间的往复循环
【答案】B
【解析】A.大气中二氧化碳的来源除了动植物的呼吸作用之外,主要来自煤、石油、天然气等化石燃料燃烧时产生的二氧化碳,A错误。
B.大气中的碳元素主要是通过植物的光合作用来合成有机物满足自身的需求,B正确。
C.植物体的有机物除通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳外,也可以通过微生物的分解成二氧化碳、水和无机盐,C错误。
D.碳循环是碳元素在生产者、消费者和分解者及无机环境之间的往复循环,D错误。
故选B。
温室效应
知识点2
一.温室效应
1.温室效应的原因:在正常情况下,碳的循环是平衡的,但由于现代工业的迅速发展,人类大量燃烧煤、石油和天然气等燃料,地层中经过千百万年积存的、已经脱离碳循环的碳元素,在很短的时间内释放了出来。这就打破了生物圈中碳循环的平衡,使大气中二氧化碳的含量迅速增加,进而导致气温上升引起“温室效应”
2.温室效应的影响:大气中的二氧化碳具有与温室玻璃相似的作用,对地球起着保温的作用,从而产生“温室效应”, 适度的“温室效应”能保证地球上的气温恒定,适于动植物生存。但近百年来,人类大量使用燃料,加上森林面积因乱砍滥伐而急剧减少等原因使大气中二氧化碳的含量增加较快,致使“温室效应”加剧,在一定程度上导致全球性气候变暖,并引起一系列恶果。
3.温室气体:能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外,还包括水蒸气、臭氧、氧化亚氮、甲烷、氢氟氯碳化物类、全氟碳化物及六氟化硫等,统称为温室气体。对全球升温的贡献百分比来说,二氧化碳由于含量较多,所占的比例也最大,约为55%。
【典例1】2021年中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
(1)自然界中,淀粉主要由绿色植物通过___________固定二氧化碳进行合成。水稻、小麦等以淀粉为主的粮食作物,几乎养活了地球上所有的动物和人类。
(2)未来,从二氧化碳到淀粉的化学合成途径,一旦突破其经济成本(与农业种植相近),将全面进入“工业化”生产,这可有效降低大气中二氧化碳的浓度,从而缓解___________带来的危害。
【答案】 光合作用 温室效应
【解析】(1)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,并且释放出氧气的过程,光合作用的实质是合成有机物,储存能量。在植物体内,淀粉主要由绿色植物通过光合作用固定二氧化碳进行合成。
(2)温室效应是大气保温效应的俗称,大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。未来,从二氧化碳到淀粉的化学合成途径,一旦突破其经济成本(与农业种植相近),将全面进入“工业化”生产,这可有效降低大气中二氧化碳的浓度,从而缓解温室效应带来的危害。
【变式1-1】如图表示自然界中一个简单的碳循环过程,请回答下列问题:
(1)任何物质都有两面性,二氧化碳对人类的正面影响是促进植物光合作用等,而不利影响有______。(任写一点)
(2)用文字叙述碳元素在该生态系统各组成成分之间是如何循环流动的?______ 。
【答案】 导致温室效应 生产者通过光合作用吸收空气中的二氧化碳,将部分碳元素以有机物形式固定在体内。消费者以生产者为食物进行消化吸收,将部分碳元素以有机物形式储存在体内。生物体的呼吸作用,分解者分解生产者、消费者遗体中的有机物,使碳元素转化为二氧化碳等无机物回到大气(环境)中
【解析】(1)任何物质都有两面性,二氧化碳对人类的正面影响是促进植物光合作用等,而不利影响有导致温室效应。
(2)该生态系统各组成成分之间是循环流动的过程:生产者通过光合作用吸收空气中的二氧化碳,将部分碳元素以有机物形式固定在体内。消费者以生产者为食物进行消化吸收,将部分碳元素以有机物形式储存在体内。生物体的呼吸作用,分解者分解生产者、消费者遗体中的有机物,使碳元素转化为二氧化碳等无机物回到大气(环境)中。
【变式1-2】(1)下图是全球二氧化碳排放和地球表面平均气温的逐年变化图,从图可以看出,地球表面平均气温和二氧化碳排放的大致关系为:___________。如以此趋势发展下去 ,必定会造成全球___________加剧。
(2)科学研究表明,由于大气中的二氧化碳含量增加,使得海洋所吸收的二氧化碳也明显增加,导致海洋的表面水体碳酸增多,酸性增强,出现“酸化的海洋”,这会威胁海洋生物的生存。请根据上述题目所给的信息,用文字表达式表示海水酸化的原因___________。
【答案】 正相关 温室效应 二氧化碳能与水反应生成碳酸
【解析】(1)从图中可以看出近150年来,全球气温变化趋势是升高,全球气候变暖主要是因为大量燃烧矿物质,大气中的温室气体含量上升,同时破坏森林也会导致大气中二氧化碳含量上升。二氧化碳排放越多,气温越高,气温和二氧化碳排放的大致关系为:正相关。如以此趋势发展下去 ,必定会造成全球温室效应加剧。
空气污染与防治
知识点3
一.空气污染
1.空气污染的形成:相对稳定的洁净空气对人类和其他生物的生存都非常重要。当污染物进入空气中,超过了空气的自净能力,危害人体舒适和健康或危害环境时,就构成了空气污染。
2.空气污染物:造成空气污染的有自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等)两种。一般以后者为主。目前,被人们注意到的空气污染物有100多种,二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及可吸入颗粒物等是常见的空气污染物。
3.可吸入颗粒物的影响:通常把粒径在10微米以下的颗粒物称为可吸入颗粒物。可吸入颗粒物已经成为各大城市的首要污染物。颗粒物的直径越小,进入呼吸道的部位越深。当空气中可吸入颗粒物过多时,就会直接影响人们的生活与生产如引起慢性气管炎、尘肺、矽肺、肺癌等疾病,影响药品或电子产品的质量等。
4.空气质量对人类的影响:人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸人的空气达15~20立方米。因此,如果空气被污染,对人体健康将有直接的影响。空气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病、生理机能障碍、以及眼鼻等粘膜组织受刺激而引起疾病。
二.如何防治空气污染
1.防治空气污染的目的:为了使天空更蓝,需采取各种措施积极地防治空气污染。
2.防治空气污染的方式:
(1)减少污染物排放量。在人类的生产和生活中,尽可能开发无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫)改进燃烧技术等都可减少排污量。
(2)合理规划工业区与非工业区。要合理选择厂址,规划城区与工业区不要让排放的废气过度集中,不要造成重复迭加污染,以免造成局部地区严重污染事件发生。
(3)加大植树造林力度。森林对大气有很强的净化作用,森林中的植物能消除二氧化硫等有害气体,并像一个天然的吸尘器,能吸收大量的烟尘和粉尘。樟树、丁香、枫树、橡树木槿、榆树与马尾松等植物都有很强的吸收二氧化硫等有毒气体的能力。松树等树木还能分泌杀菌素,杀死病菌,起到净化空气的作用。
三.空气质量的日报与预报
1.如何了解空气质量:为了让公众及时了解空气的质量状况,增强环境保护意识,提高人们的生活质量,环保部门每日发布空气质量日报和预报。
2.空气质量指数:是一种用来表示空气污染程度的简单指标。它是根据空气中的几种污染物的浓度,通过一定的方法计算出来,可以直观、简明、定量地描述和比较环境污染的程度。目前计人空气污染指数的污染物有:二氧化硫、二氧化氮、颗粒物、臭氧和一氧化碳等。
空气质量指数范围为0至500,并分成六个级别。指数越大,表示空气质量越差。
四.全球性大气环境问题
1.环境问题不仅是某个国家或某个区域的问题,目前已经发展成全球性的问题了。一个地区发生环境问题,影响的范围往往会大大超过该地区。当前人类面临着温室效应、臭氧空洞、酸雨等一系列重大的区域和全球性的大气环境问题。
2.酸雨的形成与危害:雨、雪等在形成和降落过程中,吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质,形成了pH低于5.6的酸性降水,称为酸雨。酸雨中主要的有害物质是硫酸和硝酸。酸雨不仅危害健康,而且使水域和土壤酸化,损害农作物和林木生长,危害渔业,腐蚀建筑物、工厂设备和文化古迹。
3.臭氧:是氧分子在紫外线照射下分解为氧原子,氧原子再跟氧分子结合而形成的。臭氧分子含有3个原子,是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体。
4.臭氧层:距地面10~50千米处的大气平流层里,集中了地球上大约90%的臭氧,其中离地面22~25千米处,臭氧浓度值达到最高,这一层大气称为“臭氧层”。
5.臭氧层的作用:太阳光中的紫外线对人的皮肤、眼睛甚至免疫系统都会造成伤害,影响水生生物的生长,破坏植物叶内的叶绿素,从而阻碍各种农作物和树木的光合作用。而臭氧层则能阻挡和削弱过强的紫外线,对生物起到保护的作用。
6.臭氧层破坏:近年来,科学家们经过大量的观测发现,大气层中的臭氧层正遭到破坏,开始变薄,相继出现了臭氧空洞。臭氧层破坏已引起了人们的普遍关注。计算机模拟表明,大气中臭氧的减少,会直接影响人类的健康和其他生物的生长。世界各国目前都在采取积极、有效的措施防止臭氧层被破坏。例如,禁止生产和使用含氯氟烃的致冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。
【典例1】2013年1月,我省发布了环境空气质量指数(AQI),参与空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、O3……等6项指标。在发布的6项指标中,不包括下列哪种物质( )
A.SO2 B.NO2 C.CO2 D.CO
【答案】C
【解析】解:目前计入空气污染指数的项目为:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物和臭氧等。故选C。
【变式1-1】习近平主席强调:坚决打好污染防治攻坚战,推动我国生态文明建设迈上新台阶。下列措施会引起环境污染的是( )
A.大量直接焚烧生活垃圾 B.用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料
C.将煤脱硫后再综合利用 D.大力推广使用太阳能、风能等绿色能源
【答案】A
【解析】A、大量直接焚烧生活垃圾会产生有害气体和烟尘,会引起环境污染,A符合题意。
B、用人畜粪便等废弃物制得甲烷作燃料,不会引起环境污染,B不符合题意。
C、将煤脱硫后再综合利用,不会引起环境污染,C不符合题意。
D、大力推广使用太阳能、风能等绿色能源,不会引起环境污染,D不符合题意。
【变式1-2】今年初,纪录片《穹顶之下》再次引起了社会对空气质量的热议.以下不属于空气污染物的是( )
A.CO2 B.SO2 C.可吸入颗粒物 D.NO2
【答案】A
【解析】造成空气污染的物质:有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘,故选A
一、单选题
1.自然界中碳循环和氧循环如图所示,下列叙述正确的是( )
A.碳循环就是指二氧化碳的循环 B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳、氧循环失衡不会影响人类的生存 D.植物的光合作用可以促进碳氧平衡
【答案】D
【解析】A、碳循环是指碳元素在自然界的循环状态,而不是只有二氧化碳的循环,该选项叙述不正确;
B、氧气不仅可通过燃烧参与碳循环,还可通过光合作用参与碳循环,该选项叙述不正确;
C、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应,则碳、氧循环失衡会影响人类的生存,该选项叙述不正确;
D、植物的光合作用可以促进碳氧平衡,该选项叙述正确。
故选D。
2.下列农业生产活动与其目的之间的对应关系不一致的是( )
选项
农业生产活动
目的
A
早春播种后覆盖地膜
主要是为了保持温度和湿度,有利于种子的萌发
B
夜间适当降低大棚内的温度
主要是为了降低植物的呼吸作用,提高作物的产量
C
给花卉合理施有机肥
主要是为了提供植物生长需要的有机物
D
白天为温室大棚增加二氧化碳浓度
主要是为了增加植物的光合作用,提高作物的产量
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】A.早春温度较低,播种后,用透光的塑料薄膜覆盖地面,可以提高温度和湿度,提供种子萌子适宜的外界条件(适宜的温度和湿度),A正确。
B.温度能影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强,随着温度的降低而降低。所以,夜间适当降低大棚内的温度,主要是为了降低植物的呼吸作用,以减少呼吸作用对有机物的消耗,提高作物产量,B正确。
C.给花卉合理施用有机肥,有机肥会被土壤中的分解者分解,产生水和无机盐。所以,给花卉合理施有机肥,主要是为了提供植物生长需要的无机物,C错误。
D.二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料,白天在温室大棚中增加二氧化碳浓度可增强光合作用,提高产量,D正确。
故选C。
3.(浙江杭州一模)新修订的《环境空气质量标准》增设了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,也称为可入肺颗粒物,主要来源于直接排放的工业污染物和汽车尾气等,是形成灰霾天气的最大元凶。下列做法中不合理的是( )
A.举行“地球一小时”熄灯活动 B.灰霾天出门戴N95专业口罩(过滤孔径在0.1微米左右)
C.鼓励使用太阳能热水器 D.为了减小PM2.5对环境的影响,禁止家庭使用私家车
【答案】D
【解析】A、“地球一小时”熄灯活动节约了用电,就节约了化石原料等能源,减少了污染,正确;B、因为PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,N95专业口罩(过滤孔径在0.1微米左右),所以能防止PM2.5进入体内,正确;C、太阳能无污染,鼓励使用太阳能热水器,可节约资源,保护环境,正确;D、为了减小PM2.5对环境的影响,应该对汽车尾气进行处理后再排放,不应禁止家庭使用私家车,错误。
4.如图曲线表示光照强度与绿色植物放出氧气量之间的关系,下列对该曲线的分析,正确的是( )
A.曲线AB段表示绿色植物的呼吸作用减弱
B.曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用
C.整段曲线表明,随光照强度递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
D.B点表示绿色植物光合作用放出氧气和呼吸作用吸收氧气的量相等
【答案】D
【解析】A.曲线AB段消耗氧气的量较大,说明绿色植物的呼吸作用旺盛,A错误。
B.呼吸作用时刻都在进行,曲线BC段表示绿色植物的光合作用强度大于呼吸作用的强度,B错误。
C.在一定范围内,光照强度越强,光合作用越强;D点后,随着光照增强,光合作用不再增强;同时,随着光照增强,呼吸作用也增强,C错误。
D.在B点,表示绿色植物光合作用放出氧气和呼吸作用吸收氧气的量相等,即光合作用强度等于呼吸作用强度,D正确。
故选D。
5.随着工业的发展,空气逐渐被污染。在下列五种物质中:①化工厂排放的废气;②汽车排放的烟雾;③植物光合作用放出的气体;④煤和石油燃烧排放的烟气;⑤建筑工地不文明施工扬起的灰尘。会造成空气污染的是( )
A.①②④⑤ B.②③④ C.①②③④⑤ D.①②④
【答案】A
【解析】空气的污染途径是工厂废气的任意排放,大量燃烧化石燃料,汽车尾气的排放,可总结为:有害气体和烟尘,主要的有害气体有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫,这些气体主要来自于矿物燃料的燃烧和工厂的废气;
①化工厂排放的废气中可能含有一氧化氮等有害气体;
②汽车排气形成的烟雾中含有一氧化碳、一氧化氮等有害气体;
③植物光合作用放出的气体是氧气也不属于空气污染物;
④煤和石油燃烧排出的废气中含有一氧化碳,二氧化硫,氮的氧化物等空气污染物;
⑤建筑工地不文明施工扬起的灰尘属于粉尘是空气污染物;
6.叶面积指数是指单位土地面积上植物的总叶面积,叶面积指数越大,叶片交错重叠程度就越大。叶面积指数与光合作用和呼吸作用两个生理过程的关系如图所示。下列叙述中错误的是( )
A.叶面积指数越大呼吸作用越强 B.P点时,农作物不再进行光合作用
C.叶面积指数约为5时,对农作物增产最有利 D.叶面积指数超过9时,农作物将减产
【答案】B
【解析】A.结合题图可知,叶面积指数越大,呼吸作用越强,A正确。
B.P点是光合作用曲线和呼吸作用曲线的交点。此时,农作物能进行光合作用,且光合作用强度和呼吸作用强度相等,B错误。
C.叶面积指数约为5时,光合作用强度与呼吸作用强度的差值最大,农作物积累的有机物最多,因此对农作物增产最有利,C正确。
D.叶面积指数超过9时,植物的呼吸作用强度会大于光合作用强度,从而会造成农作物将减产,D正确。
故选B。
7.某地城区2016年4月某一天空气质量报告:城区空气污染指数为64,空气质量级别为Ⅱ级,空气质量状况为良,空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质比较活泼,属于可燃物
B.氦气的密度小且化学性质不活泼,可用于充填飞艇和气球
C.空气质量Ⅲ级与Ⅱ级相比较,Ⅲ级空气质量要好
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,属于空气污染物
【答案】B
【解析】A、氧气的化学性质比较活泼,具有助燃性,不能做可燃物;故A不正确;
B、氦气的密度小且化学性质不活泼,可用于充填飞艇和气球;故B正确;
C、空气质量报告中所列的空气质量级别越大,空气主要污染物可吸入颗粒物、氮氧化物(NOX)和二氧化硫(SO2)的含量就越高,空气质量越差。故C不正确;
D、二氧化碳无毒,但含量过多会引起温室效应,但是没有列入空气污染物监测范围。故D不正确;
8.如图所示为研究植物呼吸作用的装置。下列说法正确的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用消耗氧气
B.若丙装置不遮光,可以证明光合作用需要二氧化碳
C.丙装置中植物换成萌发的种子,丁装置中也会出现浑浊现象
D.甲装置吸收鼓入空气中的排除对实验的干扰,故没有必要再设乙装置
【答案】C
【解析】A.甲装置中的氢氧化钠溶液能吸收鼓入空气中的二氧化碳,丙装置中的植物不能进行光合作用而能进行呼吸作用,因此该实验可用于检验植物呼吸作用产生二氧化碳,A错误。
B.若丙装置不遮光,由于没有二氧化碳,丙装置内的植物不能进行光合作用,无法证明光合作用需要二氧化碳,B错误。
C.萌发中的种子呼吸作用加强,会产生大量二氧化碳,因此丙装置中植物换成萌发的种子,丁装置中也会出现浑浊现象,C正确。
D.甲装置吸收鼓入空气中的CO2排除对实验的干扰,再设乙装置能检测鼓入的空气中是否含有二氧化碳,因此设置乙装置有必要,D错误。
故选C。
9.香甜多汁的“红美人”被誉为“可以用吸管吸的柑橘”。每年11月开始进入“红美人”的采摘时间。走进涌泉红美人种植基地,金黄饱满的红美人挂满了枝头,大棚内弥漫着柑橘的果香,相当诱人。下列有关说法中不科学的是( )
A.橘农建造大棚,通过增大昼夜温差来提高产量
B.适当的增施“气肥”二氧化碳,有利于提高产量
C.“红美人”需要合理密植提高光合作用效率,提高产量
D.晚上大棚内开灯,使光合作用时间增加,呼吸作用时间减少
【答案】D
【解析】A.大棚的夜间的温度低,可以抵制植物的呼吸作用,使消耗的有机物减少。白天温度高可以提高植物的光合作用,增加有机物的积累。因此,橘农建造大棚,通过增大昼夜温差来提高产量,A正确。
B.二氧化碳是光合作用的原料,因此,适当的增施“气肥”二氧化碳,有利于提高产量,B正确。
C.合理密植是使植株行间距和株距科学合理,使植物的叶片互不遮挡。 合理密植,有利于农作物充分利用光能,提高光合作用效率。进而提高产量,C正确。
D.呼吸作用有光无光都要进行。因此,晚上大棚内开灯不会使呼吸作用时间减少,D错误。
故选D。
10.绿色植物在生物圈中具有重要的作用,请据图判断错误的一项是( )
A.若甲图叶片正在进行光合作用,则①③分别代表二氧化碳和水分
B.若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①②分别代表氧气和二氧化碳
C.图乙的M点时,植物只进行呼吸作用
D.图乙中植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应大于P点。
【答案】D
【解析】A.光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧。若甲图叶片正在进行光合作用,①表示叶从空气中吸入的光合作用原料,即二氧化碳;③表示根从土壤中吸入的光合作用原料,即水分,A正确。
B.植物进行呼吸作用会吸入氧气,释放二氧化碳。若甲图叶片正在进行呼吸作用,则①代表氧气,②代表二氧化碳,B正确。
C.图乙的M点,没有光照,说明光合作用还没有进行,植物只进行呼吸作用,C正确。
D.图乙中的N点表示光合作用与呼吸作用强度相等,因此,植物要积累有机物,大棚内光照强度至少应该大于N点才行,D错误。
故选D。
11.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.
【答案】D
【解析】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,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.下图是1994年和2004年我市一天的各个时刻测到的空气中二氧化硫的含量,下列说法不正确的是( )
A.曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高
B.曲线显示了1994年一天中8时左右二氧化硫的含量较高
C.二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放
D.二氧化硫污染的主要来源是汽车排放的尾气,控制污染的方法是禁止使用汽车
【答案】D
【解析】A、观察图示可知,曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高,正确;
B、观察图示可知,曲线显示了1994年一天中大约8点左右二氧化硫的含量较高,正确;
C.根据空气中的二氧化硫主要来自煤等化石燃料的燃烧和硫酸工厂排放的尾气可知,二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放,故正确;
D、二氧化硫主要来自煤等化石燃料的燃烧和硫酸工厂排放的尾气,但是禁止使用汽车是不合实际的,故错误。
13.某农科所为了研究影响植物生长的外界因素,在大棚内种植了玉米、大豆等多种作物,如果紧闭大棚,大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的CO2含量如图所示,下列有关说法正确的是( )
A.在C、E点植物光合作用和呼吸作用的强度相同
B.图中AB段表示植物只进行呼吸作用不进行光合作用
C.图中BC段表示植物光合作用强度小于呼吸作用的强度
D.经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会增加
【答案】D
【解析】A.由图中曲线可知,B点二氧化碳相对含量最高,说明该植物从B点之前会进行光合作用,B点时光合作用强度等于呼吸作用强度。D点二氧化碳相对含量最低,此时植物光合作用强度等于呼吸作用强度,因此B点和D点植物光合作用和呼吸作用强度相同,A错误。
B.由图中曲线可知,图中B点之前会进行光合作用,故图中AB段表示植物进行呼吸作用也进行光合作用,B错误。
C.图中BC段二氧化碳的相对含量逐渐降低,故BC段表示植物光合作用强度大于呼吸作用的强度,C错误。
D.由图中曲线可知,E点的二氧化碳的相对含量小于A点的二氧化碳的相对含量,故说明经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会增加,D正确。
故选D。
14.某校生物兴趣小组以玉米为实验材料,研究不同条件下光合作用速率和细胞呼吸速率,绘制了如甲、乙、丙、丁所示的四幅图。哪幅图中“A”点可以表示光合作用速率与细胞呼吸速率不相等( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】A.甲图中A点的含义是二氧化碳的吸收量等于释放量,表示净光合作用速率等于呼吸作用速率,此时光合作用速率大于呼吸作用速率,A错误。
B.乙图中A点后二氧化碳的含量降低,说明光合作用速率大于呼吸作用速率,故A点含义是光合作用速率等于光合作用速率,B正确。
C.丙图根据图中的曲线的含义可知,A点代表光合作用速率等于呼吸作用速率,C正确。
D.丁图中,A点二氧化碳的吸收量为0,说明此时的光合作用速率等于呼吸作用速率,D正确。
故选A。
15.如图是某植物在夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线,根据如图所示分析合理的是( )
A.ad之间表示光合作用弱于呼吸作用 B.b点时刻是一天中该植物有机物含量最多的时刻
C.曲线Ⅱ为植物的光合作用变化曲线 D.bc段活动强度减弱是温度太高,气孔关闭造成的
【答案】D
【解析】A.曲线Ⅰ表示光合作用,曲线Ⅱ表示呼吸作用,ad之间曲线Ⅰ高于曲线Ⅱ,所以ad之间表示光合作用强于呼吸作用,A错误。
B.ad之间,植物的表示光合作用强于呼吸作用,有机物的储存大于有机物的消耗;d点之时,植物的表示光合作用强度等于呼吸作用强度,有机物的储存等于有机物的消耗;d点之后,植物的光合作用弱于呼吸作用,有机物的储存小于有机物的消耗。所以,d点时刻是一天中该植物有机物含量最多的时刻,B错误。
C.曲线Ⅱ在一天中均可进行,因此曲线Ⅱ表示呼吸作用,C错误。
D.bc段在中午12点左右,光照强,温度高,叶片上的一部分保卫细胞失水皱缩,气孔部分关闭,影响二氧化碳进入叶片,所以bc段光合作用强度减弱,D正确。
故选D。
16.如图所示,图一是八月份某一晴天一昼夜中棉花植物的CO2吸收和释放曲线,图二是棉花叶肉细胞中叶绿体和线粒体的4种生理活动状态,下列分析不正确的是( )
A.图一中cg段对应着图二中的( 1) B.图二中(2)对应着图一中的ac段和gh段
C.图二中(4)表示植物只进行呼吸作用 D.植物一天之后积累有机物最多的时刻为g点
【答案】B
【解析】A、分析图中曲线ac段可知,植物可以进行光合作用和呼吸作用,对应着图二中的(1),故A正确;
B、图二中的(2)表示绿色植物光合作用的速率等于细胞呼吸的速率,对应图一中的g和c点,故B错误;
C、图二中的(4)表示绿色植物从外界吸收O2,释放CO2的过程,但是叶绿体不吸收CO2,也不产生O2,表示绿色植物只有细胞呼吸,没有光合作用,故C正确;
D、根据图一可知,g是全天中光合作用时间最长的时刻,因此积累的有机物最多,故D正确。
故选B。
16.下图是盛夏的晴天某植物一昼夜的二氧化碳吸收量示意图,下列分析正确的是( )
A.段植物不进行光合作用 B.点有氧气的释放
C.段二氧化碳吸收量下降的主要原因是光照强度减弱 D.段植物体内有机物总量逐渐减少
【答案】B
【解析】A.由于A点后二氧化碳的释放吸收量逐渐增多,说明植物开始进行光合作用,A错误。
B.图中D点能吸收二氧化碳进行光合作用产生氧气,B正确。
C.CD段二氧化碳吸收量下降的主要原因是气孔关闭,二氧化碳下降引起,C错误。
D.EF段吸收二氧化碳的量在减小,表明植物光合作用在逐渐减弱,但是其体内有机物总量逐渐增加,D错误。
故选B。
17.如图是大豆种子萌发有幼苗过程中干重与鲜重变化曲线图,下列有关叙述不正确的是( )
A.①曲线代表鲜重,②曲线代表干重
B.ab段上升的主要原因是种子萌发吸收了大量的水
C.MO时间段内大豆不进行或几乎不进行光合作用
D.植物从O点开始吸收大量的水,因此cd段迅速上升
【答案】D
【解析】A.大豆在萌发过程中,由于不断地吸水,因此其鲜重是不断增加的,所以曲线①是表示种子萌发的鲜重;曲线②是表示种子干重变化,A正确。
B.曲线甲中ab变化的主要原因是种子萌发吸收了大量的水分,因此其鲜重是不断增加,B正确。
C.由于大豆幼苗还没长出叶前,植株不能进行光合作用,不能制造有机物,因此从a点到c点有机物是减少的,即干重下降,呼吸作用消耗了大量有机物,MO时间段大豆不进行或几乎不进行光合作用,C正确。
D.大豆幼苗长出叶,光合作用开始进行,就可以进行光合作用,萌发的种子一直都能进行呼吸作用,从O点开始光合作用的强度大于呼吸作用,所以有机物开始积累,干重增加,D错误。
故选D。
18.光合作用和呼吸作用紧密相关,若图中甲代表水和二氧化碳,则( )
A.Ⅰ是光合作用,Ⅱ是呼吸作用,乙是水和二氧化碳
B.Ⅰ是光合作用,Ⅱ是呼吸作用,乙是有机物和氧气
C.Ⅰ是呼吸作用,Ⅱ是光合作用,乙是水和二氧化碳
D.Ⅰ是呼吸作用,Ⅱ是光合作用,乙是有机物和氧气
【答案】D
【解析】图中若甲代表水和二氧化碳,能吸收二氧化碳和水的是光合作用,因此Ⅱ是光合作用;光合作用制造有机物,释放氧气,因此乙是有机物和氧气,呼吸作用吸收氧气,分解有机物,产生二氧化碳和水,因此Ⅰ是呼吸作用,故D符合题意。
19.农科所技术员研究温度对某新品种蔬菜产量的影响,将实验结果制成如图曲线。据此提出以下结论,你认为不合理的是( )
A.温度越高,该新品种蔬菜的光合作用速率不一定越高
B.温室栽培该新品种蔬菜时温度最好控制在25~30℃
C.光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
D.当温度时,蔬菜合成的有机物大于分解的有机物
【答案】C
【解析】A、由图可知,光合作用酶的最适温度是27℃左右,当温度升高后,光合作用的速率曲线下降,所以温度越高,该新品种蔬菜的光合作用速率不一定越高,选项正确;
B、温度在25~30℃时,净光合速率(净光合速率=光合速率−呼吸速率)最大,合成的有机物的量最多,选项正确;
C、由图可知,光合作用酶的最适温度是27℃左右,呼吸作用酶的最适温度是34℃,光合作用酶的最适温度低于呼吸作用酶的最适温度,选项错误;
D、由图可知,当温度5℃<t<34℃时,净光合速率(净光合速率=光合速率−呼吸速率)大于0,积累了有机物,蔬菜合成的有机物大于分解的有机物,选项正确,故选C。
20.如图所示为在光照强度一定的情况下,温室中某种蔬菜光合作用和呼吸作用的强度受温度影响的曲线图。据图可以得出的结论是( )
A.光合作用的强度随温度升高而增大
B.在0°C时,光合作用和呼吸作用的强度为0
C.在一定温度范围内,提高温度能增大光合作用和呼吸作用的强度
D.植物生长最快的温度就是光合作用强度最大时的温度
【答案】C
【解析】A.由图可知, 光合作用的强度一开始随温度升高而增大,当温度达到一定时,光合作用的强度基本保持不变,A错误。
B.在0°C时,在有光照的条件下,仍旧进行光合作用,只不过强度较弱;呼吸作用时时刻刻进行,强度不为0 ,B错误。
C.由图可知: 光合作用的强度一开始随温度升高而增大;在所给温度范围内,呼吸作用强度一直随着温度的升高而增大,故可得出:在一定温度范围内,提高温度能增大光合作用和呼吸作用的强度,C正确。
D.植物生长最快的温度就是光合作用强度与呼吸作用强度差值最大时的温度,此时有机物的净值最大,D错误。
故选C。
二、探究题
21.2014年1月,全国一部分地区陷入严重的雾霾天气中,给人们的交通、健康等带来了极大的威胁,再次给我们敲响了环保的“警钟”。
(1)霾是空气中因悬浮着大量的烟、尘等微粒,导致空气能见度降低的天气现象,PM2.5(指大气中直径≤2.5μm的颗粒悬浮物)是形成霾天气的主因之一。分析右图,空气能见度与PM2.5浓度的关系是
(2)针对严峻的雾霾天气现状,中央电视台提出“既然同呼吸,那就共责任”的倡议。下列倡议你认为值得提倡的是 (可多选)
甲:城市建设要换换思维,多些绿地,少些钢筋水泥。
乙:党政机关作出表率,少开公车,有车族都来响应,大家一起减少尾气排放。
丙:工厂大量生产防尘口罩,减少PM2.5对人类的污染。
【答案】(1)空气能见度随PM2.5浓度的增大而降低;(2)甲乙
【解析】(1)霾是空气中因悬浮着大量的烟、尘等微粒,导致空气能见度降低的天气现象,PM2.5(指大气中直径≤2.5μm的颗粒悬浮物)是形成霾天气的主因之一.分析右图,空气能见度与PM2.5浓度的关系是空气能见度随PM2.5浓度的增大而降低;
(2)针对严峻的雾霾天气现状,中央电视台提出“既然同呼吸,那就共责任”的倡议.其中甲:城市建设要换换思维,多些绿地,少些钢筋水泥;乙:党政机关作出表率,少开公车,有车族都来响应,大家一起减少尾气排放;是值得提倡的.
故答案为(1)空气能见度随PM2.5浓度的增大而降低; (2)甲乙.
22.新房装修后会产生甲醛、苯等有害气体,绿萝能有效吸收空气中的这些有害气体,下表是探究光照对绿萝植株生长影响的实验数据结果。请据表回答:
时间净光合速率()
光照情况
6:30
8:30
10:30
12:30
14:30
16:30
18:30
不遮光
0.4
1.0
1.2
0.1
0.5
1.3
0.8
30%遮光
0.2
1.0
1.5
1.6
1.8
2.0
1.4
80%遮光
-0.3
0
0.3
0.5
0.5
0.6
0.2
(1)80%遮光条件下,6:30时绿萝叶肉细胞______。
A.只进行呼吸作用 B.光合作用强度大于呼吸作用强度
C.光合作用强度等于呼吸作用强度 D.光合作用强度小于呼吸作用强度
(2)遮光80%绿萝白天的平均净光合速率为,呼吸作用平均速率为,如果白天光照时间为8h,请问该盆绿萝能正常生长吗?请阐述理由 。
(3)不遮光条件下,12:30时绿萝的净光速率比遮光条件下明显降低,可能的主要原因是 。
(4)植物体有机物的积累与净光合速率有关,净光合速率越快,植物体有机物积累速率越快,实验结果表明,采取 措施有利于绿萝的生长。
【答案】(1)D
(2)不能,白天能积累3.2g有机物,晚上要消耗3.2g有机物,一天内无有机物积累,所以无法正常生长。
(3)气温太高,气孔关闭,二氧化碳的吸收量减少,光合作用强度减弱,与呼吸作用强度相近,使得净光合速率明显降低。
(4)30%遮光(或适当遮光)。
【解析】(1)请据图表可知80%遮光条件下,6:30时净光合速率是-0.3,即光合作用强度小于呼吸作用强度。所以80%遮光条件下,6:30时绿萝叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度。
(2)遮光80%绿萝白天的平均净光合速率为0.4g/h⋅m2,白天光照时间为8h,能积累3.2g有机物。呼吸作用平均速率为0.2g/h⋅m2,晚上要消耗3.2g有机物,一天内无有机物积累,所以无法正常生长。
(3)气温太高,气孔关闭,二氧化碳的吸收量减少,光合作用强度减弱,与呼吸作用强度相近,使得净光合速率明显降低。所以不遮光条件下,12:30时绿萝的净光速率比遮光条件下明显降低。
(4)请据图表可知30%遮光时18:30时积累的有机物最多,所以植物体有机物的积累与净光合速率有关,净光合速率越快,植物体有机物积累速率越快,实验结果表明,采取30%遮光措施有利于绿萝的生长。
23.如图为种子呼吸作用和植物光合作用的实验装置,请根据图回答下列问题。
(1)在盛有干种子的瓶中加适量水,此操作的目的是增强种子的 作用。
(2)若加入适量水后,未增强种子的生理作用,可能的原因是 。
(3)如果把漏斗活塞和玻璃管阀门关闭,幼苗的光合作用逐渐减弱,原因是 。
(4)从原料和产物的角度分析,光合作用和呼吸作用的关系是 。
【答案】 呼吸 种子没有萌发 缺乏光合作用的原料二氧化碳 两者既相互对立又相互依存
【解析】(1)植物的光合作用与呼吸作用是相互依存的关系,如图所示:种子萌发需要适量的水,瓶中加水后种子的呼吸作用加强,放出大量的二氧化碳和能量,二氧化碳是光合作用的原料,二氧化碳的增多使玻璃罩的幼苗的光合作用增强。
(2)种子的萌发的外界条件为一定的水分、适宜的温度和充足的空气;自身条件是有完整而有活力的胚及胚发育所需的营养物质。若加入适量水后,未增强种子的生理作用(呼吸作用),可能的原因是种子没有萌发(不具有萌发的自身条件)。
(3)如果把漏斗和玻璃管都堵塞,种子的呼吸作用就会减弱,原因是瓶内氧气会逐渐被耗尽,而幼苗进行光合作用释放出的氧无法进入,得不到补充。而幼苗的光合作用也会逐渐减弱,原因是缺少进行光合作用的原料二氧化碳气体。
(4)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变成储存能量的有机物,并使放出氧气的过程;呼吸作用是细胞内的有机物在氧的作用下分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程。植物的光合作用和呼吸作用的过程是相反的,同时光合作用的产物是呼吸作用的原料,呼吸作用的产物也是光合作用的原料,因此两者既相互对立又相互依存。
24.温室大棚能为作物的生长提供各种适宜的环境条件,使作物增产,据图回答问题:
(1)某同学为探究大棚内作物A的生理活动,设置了如图甲所示实验装置,并进行了如下实验:将该植物放在黑暗处昼夜后,再将该植物置于光下几小时,摘下叶片脱色漂洗,滴加碘液,发现②部分叶片为蓝色, 部分(填图中序号)叶片为棕黄色,则可证明二氧化碳是光合作用的原料。
(2)该同学进一步探究了光照强度对大棚内A、B两种植物的光合作用速率(用二氧化碳吸收量表示)的影响,并将探究的结果绘制成了图乙曲线。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,光合作用合成有机物比较,植物A (填“大于”、“等于”或“小于”)植物B。植物光合作用的文字反应式为 。
【答案】 ③ 大于 二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气
【解析】(1)图中②和③是一组以二氧化碳为变量的对照实验。由于③叶片所处的环境没有二氧化碳,而二氧化碳是进行光合作用的原料之一,所以③叶片由于缺乏原料而不能正常进行光合作用,不能制造有机物淀粉,因此遇碘不能变蓝色,为棕黄色。而②叶片由于环境中有二氧化碳进行光合作用制造了淀粉,故遇碘变蓝色,该对照组证明了光合作用需要二氧化碳。
(2)从图乙中看出,当光照强度为f时,植物A和植物B的二氧化碳吸收量相等,表明植物A光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差;光照强度为0时,植物A的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小,表明植物A的呼吸作用强度大于植物B的呼吸作用强度。因此,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大于植物B。绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用,反应式:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。
25.某兴趣小组为探究CO2是否为植物光合作用原料,设计了如图甲装置进行实验,其中为a实验组,b为对照组。
(1)图甲中用塑料袋扎紧花盆的主要目的是 。
(2)将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜,测得这一昼夜中该玻璃钟罩内CO2浓度的变化(如图乙)。试分析图中B比A低的主要原因 。
(3)该兴趣小组按以下实验步骤继续探究水是光合作用的原料:将天竺葵置于黑暗中48小时;选多张叶片,切断其中间的叶脉(如图丙);光照4小时左右;①观察叶片颜色变化;②滴加碘液;③用水清洗叶片;④放在酒精中水浴加热;⑤摘下叶片。
上述①~⑤的操作实验顺序有误,正确的实验次序是(操作可重复) 。
【答案】 排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰 植物光合作用消耗的CO2的量大于植物呼吸作用产生的CO2的量 ⑤④③②③①
【解析】(1)土壤中微生物活动可以产生CO2,影响到实验结果,该实验用塑料袋将土壤和植株地上部分分隔开,排除了该影响。
(2)根据题意,随着光合作用的进行,容器内的二氧化碳浓度下降,夜间气温不断下降,呼吸作用速率减慢,CO2释放缓慢,图中B比A低的主要原因是植物光合作用消耗的CO2的量大于植物呼吸作用产生的CO2的量。
(3)该实验步骤是:第一步将天竺葵置于黑暗处48小时,目的是消耗叶片中原有的淀粉;第二步选多张叶片,切断其中间的叶脉,再移到光下光照4小时左右;第三步把切断叶脉的叶片摘下,放入酒精中隔水加热溶解叶片中的叶绿素;第四步用清水漂洗,然后向叶片滴加碘液,再用清水清洗叶片;第五步观察叶片切断叶脉上下两部分的颜色变化,因此实验步骤依次应该是⑤④③②③①。
26.二氧化碳(CO2)是光合作用的原料。为探究蔬菜种植大棚中CO2含量的变化,兴趣小组制作了如图甲所示装置:用干燥、透明的密闭容器模拟大棚,其内放有一株吊兰,用传感器测定容器中CO2含量。在室温25℃时,将装置放在有阳光照射的窗台上,容器中CO2含量随时间变化的曲线如图乙所示(ppm表示百万分之一),请回答:
(1)观察到容器内壁附有较多水珠,主要通过吊兰的 作用产生;
(2)解释容器中二氧化碳含量下降的原因。
(3)用传感器测定一天内容器中氧气含量,以下变化情况符合的是 。
A. B. C. D.
【答案】 蒸腾 光合作用消耗二氧化碳的量大于呼吸作用生成二氧化碳的量 B
【解析】(1)吊兰的蒸腾作用产生水蒸气,水蒸气遇到容器内壁形成水珠,故填蒸腾。
(2)容器中吊兰的光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用生成二氧化碳,容器中二氧化碳含量下降的原因是光合作用消耗二氧化碳的量大于呼吸作用生成二氧化碳的量,故填光合作用消耗二氧化碳的量大于呼吸作用生成二氧化碳的量。
(3)植物的光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气,白天光照时间长,光合作用较强,释放的氧气也较多,所以一天内容器中氧气含量如图B所示,故填B。
27.图甲表示植物某叶肉细胞在光照强度分别为a、b、c、d时,单位时间内叶肉细胞二氧化碳释放量和叶绿体氧气释放总量的变化。图乙是该植物在同一时刻二氧化碳的吸收量折线图,请分析回答:
(1)光照强度为a时,叶绿体的氧气释放量O,叶肉细胞的二氧化碳释放量是6单位 作用,相当于乙图中的 点。
(2)光照强度为b时,叶绿体释放了3单位的氧气,可用于呼吸作用,说明此时光合作用 呼吸作用。(填“>”“<”或“=”)
(3)光照强度为c时,相当于图乙中的 点,请说出判断依据: 。
【答案】(1) 呼吸 X (2)<
(3) Y 光照强度为c时,与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等,二氧化碳吸收量为0
【解析】(1)由图甲可知,光照强度为a时,叶绿体的氧气释放量0,因此此时只进行呼吸作用,光照强度为0,对应图乙中的X点。
(2)叶绿体释放的氧气首先供应给叶肉细胞进行呼吸作用,剩余部分释放到空气中。光照强度为b时,二氧化碳的净释放量与光合作用产生的氧气量相等,此时呼吸作用是光合作用的2倍,叶肉细胞光合作用强度小于呼吸作用强度,所以光合作用<呼吸作用。
(3)光照强度为c时,单位时间内叶绿体氧气释放量是6单位,与单位时间内叶肉细胞需要消耗的氧气相等,因此光合作用强度等于呼吸作用强度,二氧化碳吸收量为0。
28.番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动
(1)图甲中根吸收的水分主要用于 (填序号,下同)表示的生理作用。白天,番茄植株能进行 的生理过程。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为 (填“m1”“m2”“m3”或“m4”)时,有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,将图丙装置在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向 (填“左”或“右”)移动。
②将图丙装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是A不变蓝,据此可得出的结论是 。
【答案】 B ABC/A、B、C m2 左 水是光合作用的原料,淀粉是光合作用的产物
【解析】(1)图甲中根吸收的水分主要用于植物体的B蒸腾作用,只有很少部分水分参与植物的光合作用等生命活动。A呼吸作用、B蒸腾作用有光无光都能进行,C光合作用只有在光下才能进行,因此在白天能够进行的是A呼吸作用、B蒸腾作用和C光合作用。
(2)合理密植有利于农作物充分利用光能,提高光合作用效率。种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低。只有合理密植才是最经济的做法。光合作用制造有机物,呼吸作用分解有机物。植物积累有机物的量=植物进行光合作用制造有机物的量-植物进行呼吸作用消耗有机物的量。分析图乙曲线可知,种植密度为m2时,有机物积累的最多。
(3)①如果关闭阀门,并放置在黑暗处,植物进行呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳,二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,瓶内气压减小,红墨水在外界气压作用下,向左移动。
②将此装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,切断叶片甲中A与B之间的主叶脉,AB的变量是水,所以一段时间后,甲叶片用酒精除去叶绿素后滴加碘液,A不变蓝,B变蓝,说明水是光合作用的原料,淀粉是光合作用的产物。
29.科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况,结果如图甲所示。(净光合速率=光合作用速率﹣呼吸作用速率)
(1)图甲中,导致折线X比折线Y净光合速率高的最主要环境因素是 。
(2)根据题目所给信息并结合所学知识,可以得出图甲中X折线上f点时光合作用作用速率 (选填“大于”、“等于”或“小于”)呼吸作用速率。
(3)将某植物(叶边缘黄白色部位无叶绿体)在黑暗中放置48h后,用锡箔纸遮蔽叶片两面(如图乙),褪色处理后滴加碘液观察叶片,没有出现蓝色的部位有 (可多选)。
A.a B.b C.c D.d E.e
【答案】 光照强度 小于 ACE
【解析】(1)a折线是在晴天条件下测得的数据,b折线是在阴天条件下测得的数据。因此限制净光合速率的主要环境因素是光照强度。
(2)根据题目所给信息并结合所学知识,可以得出图甲中X折线上f点时,净光合速率是负值,所以光合作用作用速率小于呼吸作用速率。
(3)研究者将该种植物在黑暗中放置48h,这是进行饥饿处理,让叶片消耗掉原有的有机物,然后用锡箔纸遮蔽叶片两面。从图中可以看出,遮光部位不能进行光合作用,不产生淀粉,因此用碘液处理ce两处没有蓝色出现;而叶片中看出,中间部位为绿色且能见光,能够进行光合作用,而周围呈黄白色,缺少叶绿素,不能进行光合作用,因此a处也没有出现蓝色。
30.精准扶贫是当前新农村建设的首要任务,建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。白梨瓜因无公害、肉质甜脆、口感清爽深受消费者青睐,图一、图二、图三依次为塑料大棚内部场景、白梨瓜以及叶片进行的三项生理过程,图四和图五分别是晴朗的夏季白梨瓜叶片光合作用和呼吸作用的强度、大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你结合图和所学知识回答下列问题:
(1)将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温同时还可以提高二氧化碳的浓度,进而增强白梨瓜的 作用。
(2)图三中,A代表的生理活动是 。
(3)结合图四、图五分析,白梨瓜有机物积累最快的时间点是 (填图四中字母)。
【答案】 光合 呼吸作用 B
【解析】(1)蜂窝煤燃烧会产生二氧化碳,所以将取暖用的蜂窝煤炉搬进大棚,升温的同时还可以提高二氧化碳的浓度;二氧化碳是光合作用的原料之一,二氧化碳的浓度提高,白梨瓜的光合作用增强。
(2)结合分析,由图三可知,A过程吸收氧气释放二氧化碳,代表的生理活动是呼吸作用。
(3)植物积累有机物最快的时间就是光合作用强度与呼吸作用强度差值最大的时间;由图四可知,中午B点时,Ⅰ光合作用与Ⅱ呼吸作用的差值最大;因此,结合图四、图五分析,白梨瓜有机物积累最快的时间点是图四的B点。
31.研究自然界碳循环,有利于解决全球变暖问题。如图为碳循环的局部示意图:
(1)碳循环指的是 (选填“碳元素”、“碳单质”或“二氧化碳”)的循环。
(2)为缓解温室效应,下列措施合理的是_________。
A.立即停止煤炭、石油、天然气等化石能源的使用
B.植树造林增加森林覆盖面积,保护植被
C.逐步加大太阳能、潮汐能、氢能等清洁能源的开发和使用
D.倡导餐饮“光盘行动”、节约用电、减少一次性用品的使用
【答案】(1)碳元素 (2)BCD
【详解】(1)碳循环指的是碳元素在不同物质间的转化循环;
(2)A、煤炭、石油、天然气等化石能源是当前人类获取能量的主要来源,不能停止使用,措施不合理;
B、植树造林增加森林覆盖面积,保护植被,可以增大空气中二氧化碳的吸收,措施合理;
C、逐步加大太阳能、潮汐能、氢能等清洁能源的开发和使用,减少化石能源的使用,有助于降低二氧化碳的排放,措施合理;
D、倡导餐饮“光盘行动”、节约用电、减少一次性用品的使用等有助于降低二氧化碳的排放,措施合理;
故选BCD。
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