内容正文:
绿色植物的光合作用和呼吸作用
光能
有机物
光照强度
二氧化碳+水 有机物+氧气
有机物和氧气
氧气
二氧化碳和水
能量
温度
葡萄糖+氧气 二氧化碳+水+能量
葡萄糖 乳酸+能量(少量)
葡萄糖 酒精+二氧化碳+能量(少量)
光合作用和呼吸作用(有氧呼吸)的区别和联系
重点1
区别和联系 光合作用 呼吸作用
区别 场所
条件
原料
产物
物质转变
能量转变
联系 呼吸作用和光合作用是相互依存的关系。光合作用为呼吸作用提供了物质( ),呼吸作用为光合作用提供了 和部分原料( )
叶绿体
线粒体
光
有光、无光均可
二氧化碳、水
有机物、氧气
有机物、氧气
二氧化碳、水
无机物→有机物
有机物→无机物
光能→有机物中的化学能
化学能→其他形式的能
有机物和氧气
能量
二氧化碳、水
1.选种浸种:种子播种前,需要浸种,提高种子的含水量,利于种子萌发时通过旺盛的 提供足够的能量。
2.合理密植:有助于植物吸收 和充分利用 ,最大化地提高作物产量。
3.松土排涝:在植物生长时进行适度的中耕松土,及时排涝,促进根的
,使植物生长更茂盛。
4.大棚种植:增大昼夜温差,抑制 ,减少有机物的消耗;补充大棚内的二氧化碳,使用一定功率的白炽灯延长光照时间,促进 ,提高作物产量。
光合作用和呼吸作用在生产、生活中的应用
重点2
呼吸作用
二氧化碳
光能
呼吸作用
呼吸作用
光合作用
5.室内绿植:在卧室内摆放大量绿色植物是不科学的,因为_________________
________________________________________________________________________
______________________________________________________。
6.储存水果:降低储存室的温度,储存花卉的种子时,通过晒种减少种子中的水分,这些方式都能降低呼吸作用速率,减少 的消耗。
虽然绿色植物在白天进行光合作用能增加卧室中氧气的含量,但是到了夜间植物只进行呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳,会影响人体的健康
有机物
有关光合作用和呼吸作用的实验
重点3
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验一 光合作用的条件、产物 过程: 、选叶遮光、 、
、 、 、观察
实验变量:
①使用银边天竺葵,变量是 ;
②叶片用黑纸盖严一部分,其余部分未盖黑纸,变量是
白边
部分 绿色部分 ① 是光合作用的必要条件;
② 是光合作用的场所;
③光合作用产生
遮光 不遮光
变蓝
暗处理
照光
脱色
漂洗
染色
叶绿体
光
不变蓝
不变蓝
光
叶绿体
淀粉
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验二 光合作用产生氧气 实验材料:金鱼藻
实验条件:光下 点燃的卫生香燃烧得更剧烈 _______________
———
光合作用产生
氧气
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验三 光合作用需要二氧化碳 过程:暗处理,选叶,用透明塑料袋密封(其内分别装少量清水和氢氧化钠溶液),照光,脱色,漂洗,染色,观察
实验变量:__________ 装清水的塑料袋中的绿叶遇碘
,装氢氧化钠溶液的塑料袋中的绿叶遇碘
_____________
____________
二氧化碳
变蓝
不变蓝
光合作用需要二氧化碳
水
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验四 光合作用需要水 处理:切断甲叶的主叶脉,其他实验步骤略
实验变量: 甲叶经过暗处理、照光、脱色等步骤后,可观察到______
__________________
______ _____________
_____________
A部分不变蓝,B部分变蓝
光合作用需要水
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验五 种子的呼吸作用 实验变量:________________
“已浸水”使种子含适量的水分,促进呼吸作用
对种子消毒,杀死种子上的微生物,避免微生物的_______ 作用干扰实验结果
“已煮熟”表明种子死亡,停止呼吸作用 A试管内:澄清的石灰水 种子呼吸作用释放二氧化碳
种子的活性
呼吸
变浑浊
实验装置 实验过程或设计 实验现象 实验结论
实验六 新鲜菠菜的呼吸作用 材料:新鲜的菠菜等
条件:用黑色的塑料袋,并在暗处放置一个晚上,目的是____________
_________ 袋中气体使澄清的石灰水
,使燃烧的蜡烛熄灭 ________________
________________
__________
防止进行光
合作用
变浑浊
呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳
1.植物白天进行光合作用,晚上进行呼吸作用 ( )
2.植物的呼吸作用需要酶参与,但光合作用不需要 ( )
3.植物生命活动所需要的能量由光合作用直接提供 ( )
4.植物能促进自然界的水循环,维持生物圈中的碳-氧平衡 ( )
5.夏天的中午光照最强,光合作用也最强 ( )
6.播种后用塑料地膜覆盖地表,以保证种子有充足的氧气进行呼吸作用( )
7.植物体所有活细胞中都能进行呼吸作用 ( )
概念辨析
×
×
×
√
×
×
√
植物光合作用相关实验及应用
考点1
1.(2023嘉兴改编)科学小组在探究光合作用所需条件时,对三组天竺葵的叶
片进行暗处理后,再分别做如下处理:①用铝箔包住;②浸没在冷开水中;
③切断叶脉。光照一段时间后,经检测发现三组叶片均无淀粉产生,则三
组实验可证明进行光合作用所需的条件分别是 ( )
A.叶绿体、光照、水分 B.光照、二氧化碳、水分
C.光照、水分、二氧化碳 D.二氧化碳、叶绿体、水分
B
2.(2023杭州)为验证绿色植物在光照下能产生氧气,小金将如图4-1所示
装置放在阳光下一段时间后,用带火星的木条检验试管内气体,木条出现
复燃现象。下列叙述正确的是 ( )
A.该实验中的变量是有无金鱼藻
B.选水生植物金鱼藻作实验材料的优点是便于观察和
收集气体
C.该实验证明植物在光照下产生氧气的同时也能吸收
二氧化碳
D.该实验若在无光条件下进行,实验结果完全相同
B
图4-1
3.(2024宁波海曙一模)小宁想要验证“绿叶在光照下制造淀粉”,进行了如
下实验。下列选项不正确的是 ( )
图4-2
A.图甲:暗处理的目的是消耗植物体内原有的有机物
B.图乙:叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖黑纸,该变量是有无光照
C.图丙:绿叶用酒精隔水加热的目的是溶解叶绿素
D.图丁:叶片滴加碘液后,遮光部分变蓝
D
4.(2024杭州西湖一模)小金在探究植物光合作用时,设计了如图4-3所示
的装置,其中植物、培养液、隔板、光照、温度等条件完全相同。装置中
玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封。实验前,已将装置中的植物放在黑暗
处一昼夜。
(1)若选择甲、乙作为对照实验,则小金想探究的问题是_______________
____________________。
植物光合作用是否需要二氧化碳
图4-3
(2)光照几小时后,小金想检验甲、乙两组植物是否进行了光合作用,取每组叶片若干,进行淀粉测试,其操作步骤是:①_______________________________
________________;②当叶片褪成黄白色时,取出叶片并用清水洗净后,滴上碘液;③几分钟后,用清水冲掉叶片上的碘液,观察叶片的颜色是否发生变化。
(3)小金想继续探究植物蒸腾作用的强弱与哪些因素有关,他采用如图丙所示的装置两套,一系列正确操作后,可通过比较 来判断植物蒸腾作用的强弱。
将叶片放入酒精中水浴加热,进行褪色处理
培养液减少量
图4-3
植物呼吸作用相关实验及应用
考点2
5.利用如图4-4所示的实验装置来验证植物的呼吸作用,下列说法错误的
是 ( )
A.装置③应置于黑暗环境中
B.通入空气①前应去除其中的二氧化碳
C.排出的气体②中,氧气含量高于①
D.装置④中澄清石灰水会变浑浊
C
图4-4
6.科学兴趣小组探究植物进行呼吸作用时,发现
温度会影响菠菜呼吸作用的强度。于是他们
对“菠菜在哪一温度下呼吸作用最强”进行
实验探究。
(1)选择下列器材,写出本实验的步骤。
器材:如图4-5所示的恒温箱(温度可调节)、装置甲(塑料袋有透明和不
透明两种),电子天平,若干新鲜菠菜。
图4-5
[答案] ①用电子天平称取50 g新鲜菠菜,将其放入不透明的装置甲中,扎紧袋口,通过二氧化碳传感器读取并记录装置内二氧化碳含量a%;②将装置放置在10 ℃恒温箱中4 h,再次通过传感器读取记录装置内二氧化碳的含量b%,计算出a%与b%的差值;③将恒温箱的温度依次调整为20 ℃、30 ℃、40 ℃,并换用长势相近、质量相等的新鲜菠菜重复上述步骤;④比较不同组别装置甲内二氧化碳含量在实验前后的差值,确定差值最大的一组,在其实验温度附近设置更小的温度梯度重复上述实验,比较实验结果,得出结论。
(2)植物呼吸作用会消耗有机物。因此小明认为上述实验中,也可以通过比较实验前后菠菜质量减小的快慢来判断呼吸作用的强弱。你是否赞同他的观点并说明理由。
[答案] 不赞同,因为菠菜进行呼吸作用的同时也进行蒸腾作用,蒸腾作用也会导致菠菜质量减小。
7.(2024浙江模拟)近年来,仓储式超市受到越来越多人的青睐。除物美价廉
之外,其供应链优势也是重要因素之一。下列关于仓储式超市在采摘、储
存、运输蔬菜水果过程中采取的相应措施,解释合理的是( )
A.杧果、香蕉等水果可提前采摘,在储存中会自行释放生长激素催熟
B.蔬菜应避免集中堆放,防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂
C.在仓库中储存水果时会通入适量的二氧化碳,目的是抑制水果的呼吸
作用
D.蔬菜采取密闭冷藏运输可减弱光合作用,减少营养物质的流失
C
光合作用和呼吸作用的综合题
考点3
8.(2024舟山定海一模)如图4-6为西瓜叶肉细胞的部分代谢过程示意图。
下列有关表述正确的是 ( )
A.过程①夏天正午强度最大,有机物积累最快
B.过程②决定了西瓜属于生态系统中的生产者
C.过程①②分别在光照和黑暗条件下进行
D.过程①②都参与了维持生物圈中的碳—氧平衡
D
图4-6
9.(2023金华)“碳达峰”指二氧化碳排放量达到历史最高值,之后逐渐回降。
“碳中和”指二氧化碳排放量与吸收量相等。我国科研人员以二氧化碳
和水为原料合成了葡萄糖和脂肪酸,大致原理如图4-7所示。
图4-7
这一技术如果能应用和推广,将“工厂化”地吸收和利用二氧化碳,有效
助力“碳达峰”和“碳中和”目标的实现。回答下列问题:
(1)利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似于绿色植物的
(选填“呼吸作用”“光合作用”或“蒸腾作用”)。
(2)下列做法有助于实现“碳达峰”和“碳中和”目标的是 。
A.植树造林
B.少用一次性筷子
C.提倡绿色出行
光合作用
ABC
图4-7
10.(2024浙江一模)如图4-8甲是测定光
合作用速率的装置,在密封的试管内放
一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(作用是
使装置内的二氧化碳浓度保持相对稳
定),试管内气体体积的变化可根据毛细
玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件
下,测得气体体积变化如图乙所示。
(1)当光照强度为15 klx,1 h光合作用产生该气体的量为 mL。
(2)为了使实验结果更具说服力,本实验还应设置对照实验。在光照相同
的情况下,如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5 mL,
其可能的原因是 。
图4-8
200
温度变化对实验的影响
(3)理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中,研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响,获得的实验数据如下表所示,回答相关问题:
①若实验过程中昼夜一直不停光照,则温度约为 时植物生长速度
最快。
②若每天提供12小时光照,其余时间黑暗处理,则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为 。
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收的二氧
化碳量/(mg·h-1) 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5
黑暗中释放的二氧
化碳量/(mg·h-1) 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5
25 ℃
20 ℃
与光合作用和呼吸作用有关的图像
考点4
11.如图4-9表示甲、乙两种植物的二氧化碳相对吸
收量随光照强度变化的情况。相关分析正确的是
( )
A.随着光照强度不断增加,光合作用持续增强
B.光合作用受光照强度和二氧化碳浓度的影响
C.图中光照强度为f时,甲、乙两种植物光合作用的
强度相等
D.其他条件保持不变,若温度适度上升,a、b点位置会下移
D
图4-9
12.如图4-10(一)中的甲、乙两条曲线分别表示绿色植物在夏季晴朗的一
昼夜某些生理活动强度随时间变化的情况,图(二)表示气孔的两种状态。
下列说法正确的是 ( )
A.图(一)中a点代表植物开始进行光合作用
B.一天中,图(一)中d点植物有机物积累量最多
C.从图(一)甲曲线可知,呼吸作用强度随光照
强度的增大而增强
D.图(二)中②的细胞处于失水状态
B
图4-10
13.(2024丽水一模)近年来,我市许多农村修建了草
莓大棚,吸引大批游客前来采摘。种植密度是影
响农作物产量的重要因素,如图4-11为大棚内
草莓种植密度与制造或消耗有机物的量的关系图。
(1)大棚内壁有许多水珠,一部分来源于土壤水分
蒸发,另一部分主要来源于草莓叶片的 作用。
(2)请结合图分析,种植密度为 (填字母)时最有利于提高产量。
蒸腾
图4-11
m2
1.实验步骤:该实验的先后顺序是
(填序号)。
2.变量分析
步骤⑦的操作:叶片部分用黑纸片
盖严,其余部分未盖黑纸片。此处
实验中的变量是 。实验
中使用银边天竺葵,此处实验中想
要控制的变量是 。
验证绿叶在光下制造淀粉
实验
实验梳理
①⑦②④⑧⑥③⑥⑤
图4-12
光
叶绿体
3.操作目的
(1)实验前应将天竺葵放在黑暗处一昼夜,目的是 ,以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)步骤②中,叶片部分遮光后再移到光下的目的是__________________________
________________________________。
(3)步骤⑧中,把叶片放在盛有酒精的小烧杯中,隔水加热的目的是使 溶解到酒精中,酒精的作用是 ,此步骤中进行隔水加热而非直接用酒精灯来加热小烧杯,目的是_________________________________
___________________。
(4)步骤③中,把清水漂洗过的叶片放到培养皿里,展开,可观察到叶片呈________ 色,向叶片滴加碘液,目的是 。
耗尽或转运叶片内原有的淀粉
使叶片见光部分进行光合作用,遮光部分不进行光合作用
叶绿素
脱去叶片中的叶绿素,便于观察
防止酒精蒸发过快造成浪费,也防止酒精燃烧
黄白
检验叶片中是否含有淀粉
4.实验分析及结论
(1)实验中根据 来判断银边天竺葵叶片在实验过程中是否发生了光合作用。步骤⑤中,叶片的左边变蓝,右边不变蓝,已知
边的叶片是遮光的,这个现象说明了 是绿叶制造淀粉不可缺少的条件;银边天竺葵的银边部分不变蓝,绿色未遮光部分变蓝,这个现象说明了 。
(2)步骤③和⑤可以证明光合作用的产物之一是 。
叶片滴加碘液后是否变蓝
右
光
叶绿体是天竺葵进行光合作用的场所
淀粉
5.【拓展探究】(1)探究“光合作用是否能产生氧气”实验中是否需要对金鱼藻进行暗处理,为什么?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)若想探究光的颜色对光合作用强度的影响,可以怎样改进?(写出需要调整的量和需要控制的量即可)
。
提升设问
不需要对金鱼藻进行暗处理,理由是:暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽,避免原有淀粉干扰实验。该实验是探究光合作用产生氧气,所以不需要暗处理
控制烧杯与灯的距离相等,多次调整灯的颜色
6.(2023绍兴)为探究光合作用的场所,小敏进行了如下实验:
①将一盆阳台上的青菜移到黑暗环境中放置24 h;
②再把该盆青菜放到阳光下照射4 h;
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄(非绿色部分)、叶片3个部位,浸入盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热,直至叶片完全褪成黄白色;
④取出后用清水洗净,滴加碘液,几分钟后,用清水冲掉叶片上的碘液,观察各部位的颜色是否发生变化;
⑤实验结果:只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。
情境变式
请回答下列问题:
(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24 h 的目的是_________________
_________________________________________。
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行 。
(3)根据实验结果,可得出光合作用的场所是 。
(4)小金直接取阳台上未经暗处理的青菜的茎、叶柄、叶片3个部位,进行脱色处理后,滴加碘液,观察各部位颜色变化,发现全部变蓝。小金得出在青菜的茎、叶柄、叶片中都可以进行光合作用的结论。你是否同意小金的结论,并说明理由。________________________________________________________________
____________________________________________________。
将叶片中原有的淀粉运走或耗尽,避免对实验产生干扰
对照
叶绿体
不同意,茎和叶柄中的淀粉可能是叶片合成淀粉后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用
$$