第3单元 第2章 植物体内的物质与能量变化-【一本】初中生物基础知识大盘点

第二章植物体内的物质与能量变化 植物对水分和 无机盐的吸收 根尖成熟区的根毛 组成一上、下表皮，其上有气孔 表皮（保 护组织) 气孔是气体交换（二氧化碳和氧气)的“窗口” 作用 气孔是蒸腾失水的“门户” 水的利用与散失 叶片的结构 叶脉 叶肉（薄 有叶绿体，是进行光合作用的场所 上 壁组织) 举 肉 叶脉（输 导管：从下往上运输水和无机盐 表 气孔 第三单元 导组织) 筛管：从上往下运输有机物 蒸 概念：水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程 作 主要器官：叶片 物的生活 意义：拉动水分与无机盐在植物体内的运输；降低叶片表面的温度；提高大 植物 气湿度，增加降水，参与生物圈的水循环 质 概念：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 变化 反应式：二氧化碳+水 光能 有机物（储存着能量）+氧气 光合作用 叶绿体 实质：合成有机物，储存能量 应用：合理密植，适当提高光照强度、增加二氧化碳浓度和使用有机肥等 意义：制造的有机物用于自身，以及养育生物圈中的其他生物；维持生物圈 中的碳氧平衡 概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的 能量释放出来，供生命活动利用的过程 反应式：有机物（储存着能量）+氧一二氧化碳+水+能量 呼吸作用 实质：分解有机物，释放能量 应用：农田适时松土，遇涝排水，在干燥、低温环境中储藏粮食等 意义：呼吸作用是生物的共同特征，为生物的生命活动提供能量 ◆079◆ 基础知识 第一节 水的利用与散失 3年405考 ◆知识拓展 知识点悬：1植物对水的吸收和运输⑧7考 吸水的原理 外界溶液浓度直接影响 1.植物对水的吸收 根毛细胞的吸水和失水。 (1)根吸收水的部位：植物主要通过根吸收水，根吸收水的主 ①外界溶液浓度<根毛 要部位是根尖成熟区。 细胞液浓度→细胞 (2)根适于吸水的特点 吸水。 ①成熟区表面生有大量根毛，增大了根吸收水的面积。 第三单元 ②外界溶液浓度>根毛 ②成熟区内部有发达的输导组织，有利于水及时运走，从而促 细胞液浓度→细胞 进根的吸水。 失水。 ③根毛细胞的细胞壁薄、细胞质少、液泡大，有利于吸收水。 物的生活 2.植物对水的运输 ◆知识拓展 (1)运输：植物体通过根、茎、叶脉中的导管，运输水和无机盐。 水的运输途径 (2)导管和筛管的比较 名称 分布 结构特点 作用 叶脉导管 由许多长形、管状的细胞组成，这些 细胞无细胞质和细胞核，上下细胞 由下向上运输 茎部导管 导管木质部 间的细胞壁已经消失，形成了中空 水和无机盐 根部导管 的管道；细胞是死细胞 上下细胞间的横壁上有筛孔；细 由上向下运输 筛管韧皮部 ◆特别提醒 胞是活细胞 有机物 选取菠菜、蚕豆叶片的 (3)水在植物体内的运输途径 原因：菠菜、蚕豆叶片呈 根尖成熟区 绿色、肥嫩且柔软，便于 土壤 表面的表皮 成熟区 茎，叶脉等 植物体各 细胞（根毛） 的导管 处的导管 个部分 切片、制片及观察。 知识点2 实验：观察叶片的结构5考 ◆巧学妙记 【目的要求】练习徒手切片；观察叶片的结构；观察叶片的表皮 制作叶片横切面 细胞、保卫细胞和气孔。 临时切片步骤 【材料用具】新鲜叶片（如菠菜、蚕豆叶片），显微镜，双面刀片 一取二捏三速割； (两片，并排在一起，一侧用胶布粘牢)，镊子，载玻片，盖玻片，叶 四蘸五选六制作。 片的永久切片，盛有清水的培养皿，滴管，吸水纸，纱布，毛笔， 小木板等。 ◆080◆ 【方法步骤】 1.练习徒手切片，制作叶片横切面的临时切片 ◆知识拓展 将新鲜的叶片平放在小木板上。 叶片上气孔的验证实验 镊子 右手捏紧并排的两片刀片，沿垂直于叶脉的方向，迅速切 割叶片。 气泡 刀片的夹缝中存有切下的薄片。，要多切几次（每切一次， 刀片要蘸一下水)，把切下的薄片放入水中。 热水 用毛笔蘸出最薄的一片，制成临时切片。 将一片刚摘下的叶片 (如菜豆叶片)浸在盛有 2观察叶片的结构：用显微镜先观察叶片横切面的临时切片，再 70℃左右热水的烧杯 第三单元 观察叶片横切面的永久切片。辨别叶的表皮、叶肉和叶脉。 中，叶片表面会有气泡 3.观察叶片的下表皮：用镊子撕下一小块叶片的下表皮，制成临 产生。气泡的多少与气 孔的数目呈正相关。 时装片。用显微镜观察叶片下表皮的细胞和气孔。 物的生活 注意：刀片锋利，切割时注意安全 知识点3叶片的结构和功能29考 1.叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。 叶脉 上表皮 栅栏组织 叶肉 表皮 海绵组织 ◆知识总结 下表皮 气孔 叶片的表皮上有两种细 胞：表皮细胞和保卫细 名称 组织 组成 结构特点 功能 胞。两者的主要区别是 保护 上表皮和 由一层排列紧密的细胞组成， 表皮 保护 表皮细胞一般不含叶绿 组织 下表皮 其上有气孔 体，保卫细胞含叶绿体。 栅栏组织接近上表皮，细胞排 薄壁 栅栏组 列整齐，含叶绿体较多；海绵组 叶肉（营养） 织和海 营养 织接近下表皮，细胞排列疏松， 组织 绵组织 含叶绿体较少 机械 组织 支撑、 叶脉 导管是死细胞，由下向上运输 输导 导管和 运输 水和无机盐；筛管是活细胞，由 组织 筛管 上向下运输有机物 ◆081◆ 2.气孔 或◆知识拓展 (1)概念：由一对半月形的保卫细胞围成的空腔。 (2)功能：是植物蒸腾作用的“门户”和气体交换的“窗口”。 气孔 (3)原理：当保卫细胞吸水膨胀时，气孔张开；当保卫细胞失水 气孔张开 收缩时，气孔闭合。因此，气孔的张开与闭合主要是由保卫细 表皮细胞 胞调节的。 保卫细胞 气孔闭合 知识点4 植物的蒸腾作用169考 概念 水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程 ◆特别提醒 叶是进行蒸腾作用的主要器官，在叶柄和幼嫩茎处也能进行 ①植物体吸收的水只有 器官 微弱的蒸腾作用 第三单元 少部分用于光合作用等 植物吸收的水，通过根、茎、叶脉中的导管运送到叶肉细胞， 生命活动，绝大部分通 过程 其中的一部分被叶肉细胞用于光合作用等生命活动，其余的 过蒸腾作用散失掉了。 植 绝大部分通过蒸腾作用散失到环境中 ②蒸腾作用能促进水的 (1)拉动水与无机盐在植物体内的运输，保证各组织器官对 吸收以及水和无机盐的 生活 意义 水和无机盐的需要。(2)降低叶片表面的温度，避免植物因 运输，但不能促进无机 气温过高而被灼伤。(3)提高大气湿度，增加降水 盐的吸收。 身知识拓展 (1)光照强度：在一定范围内，光照强度越强，蒸腾作用越强。 移栽植物时，人们通常 (2)温度：在一定限度内，蒸腾作用随温度的升高而加强。 影响 会在阴天进行移栽，或 (3)空气湿度：空气湿度越大，蒸腾作用越弱；空气湿度越小，蒸 因素 移栽后对植物进行遮 腾作用越强。(4)空气流动状况：空气流动越快，蒸腾作用越 阴，或剪去植物一部分 强，空气流动越慢，蒸腾作用越弱 枝叶，以降低蒸腾作用， 阴天移栽植物或移栽植物后遮阴，移栽植物时剪去一部分枝 应用 减少水的散失，提高移 叶，能降低蒸腾作用，减少水的散失 栽植物的成活率。 知识点5探究：叶与蒸腾作用的关系5考 ◆实验装置 【提出问题】叶是进行蒸腾作用的主要器官吗？ 【作出假设】叶是进行蒸腾作用的主要器官。 【制订并实施计划】 1.取同一植物相同大小的两个枝条，分别标记为A、B。枝条A 装置甲 装置乙 保留叶片，枝条B摘除叶片。 2.在两个相同大小的量筒中加入等量清水，将两个枝条分别插 在两个量筒中，在量筒中滴加油滴，让油滴铺满水面，两装置 分别编号为甲、乙。 3.将实验装置放在相同的环境条件下24小时，观察量筒中液面 的变化。 ◆082◆ 【得出结论】 1实验现象：装置甲内清水的减少量比装置乙多。 2.实验结论：叶是进行蒸腾作用的主要器官。 【表达与交流】 1装置甲、乙形成一组对照实验，实验变量是叶。 2在量筒中滴加油滴并铺满水面的原因是避免量筒中的水自然 蒸发，对实验结果产生影响。 第二节光合作用8年24考 知识点1海尔蒙特实验 珍知识拓展 比利时科学家海尔蒙特通过柳树实验，得到的结论是柳树 增重是因为柳树除吸收了土壤中少量的无机盐外，还吸收了大 5年后 第三单元 量的水，水是合成柳树体内有机物的原料。海尔蒙特没有考虑 二氧化碳对植物生长的影响。 海尔蒙特的柳树实验 知识点2普利斯特利实验 将一棵2.5千克的柳树 实验 对照实验1 对照实验2 苗种在木桶中，每天用 物的生活 雨水浇灌，5年后，柳树 实验 增重70多千克，而木桶 装置 中的土壤只减少了不到 100克。 把一盆植物和 把一支点燃 把一盆植物和 支点燃的蜡 把一只小鼠 的蜡烛放到 一只小鼠一同 处理 烛一同放到一 放到密闭的 密闭的玻璃 放到一个密闭 个密闭的玻璃 玻璃罩里 罩里 的玻璃罩里 ◆特别提醒 罩里 普利斯特利实验成功的 现象 蜡烛熄灭 蜡烛没有熄灭 小鼠死亡 小鼠正常活着 关键是必须在光下 植物的光合作 植物的光合作 原因 进行。 缺氧 用消耗二氧化 缺氧 用消耗二氧化 分析 碳，释放氧气 碳，释放氧气 实验 植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的 结论 空气 知识点3实验：绿叶在光下制造有机物 98考 【目的要求】 (1)检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。 (2)探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。 ◆083● 【实验原理】淀粉遇碘液变蓝；叶绿体中的叶绿素易溶于酒精。 【材料用具】盆栽的天竺葵，黑纸片，曲别针，酒精，碘液，小烧 杯，大烧杯，培养皿，酒精灯，三脚架，陶土网（作为石棉网的替代 品)，镊子，火柴，清水。 珍特别提醒 【方法步骤】 暗处理时间要足够长， 暗处理：把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜 保证消耗尽叶片中原有 的淀粉。 选叶遮光：用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖 起来（目的是形成对照） 第三单元 ◆特别提醒 光照：将天竺葵移到阳光下照射 实验过程中，有两次水 洗的操作：第一次是脱 物 色后漂洗，洗掉叶片上 摘叶去纸：几小时后，摘下遮光处理的叶片，去掉遮光 的 的酒精、叶绿素等；第二 的黑纸片 次是染色后冲洗，洗掉 碘液。两次水洗都是为 水浴加热：把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加 了便于观察。 热（水浴加热可防止酒精燃烧，避免发生危险），使叶 片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变为黄白色 滴加碘液：用清水漂洗叶片（目的是排除酒精对实验 ◆知识拓展 的干扰)把叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液（目的 是验证淀粉的存在) 观察：稍停片刻，用清水冲掉碘液，观察叶片颜色的 变化 银边天竺葵叶片的银边 【实验分析与结论】 无论见光还是未见光， 均没有淀粉产生，说明 部位 遮光部分 未遮光部分 叶片在光下制造淀粉的 脱色后的 黄白色 黄白色 过程只能发生在叶片绿 叶片颜色 色（含叶绿体）的部分。 滴加碘液后 不变蓝 变蓝 是否变蓝 无光照，不能进行光合 有光照，能够通过光合作用 结果分析 作用，不能制造淀粉 制造淀粉 实验结论 光是光合作用的必要条件，淀粉是光合作用的产物 ◆084◆ 知识点4探究：二氧化碳是光合作用必需的原料35考 【提出问题】二氧化碳是光合作用必需的原料吗？ 【作出假设】二氧化碳是（或不是）光合作用必需的原料。 【制订并实施计划】 1取甲、乙两套装置，在其中的小烧杯里各放入一株叶片数目及 ◆知识拓展 生理状况相同的植物，在装置甲的水槽中放入氢氧化钠溶液， 氢氧化钠溶液能够吸收 装置乙的水槽中放入等量的清水，最后给甲、乙装置分别罩上 二氧化碳。 透明玻璃罩。 2把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一同移到光下。 ◆特别提醒 3.几小时后，从装置甲、乙中的植物上各取一片叶片，分别编号 甲、乙两套装置的唯一 为A、B,将叶片A、B放在酒精中水浴加热，脱去叶绿素，然后 区别是装置甲的水槽中 第三单元 用清水冲洗。 放的是氢氧化钠溶液， 4.在叶片A、B上各滴两滴碘液，注意观察有什么现象产生 装置乙的水槽中放的是 清水。氢氧化钠溶液能 物 够吸收二氧化碳，装置 氢氧化钠 生活 溶液 甲中缺少二氧化碳，因 甲 乙 此装置甲内的植物不能 【实验现象】滴上碘液后发现，叶片A不变蓝，叶片B变蓝。说 进行光合作用产生淀 粉，其内的叶片遇碘液 明装置甲中的叶片没有产生淀粉，而装置乙中的叶片产生了 不变蓝。 淀粉。 【实验结论】二氧化碳是光合作用必需的原料。 知识点5实验：验证绿叶在光下产生氧气30考 ◆知识拓展 【材料用具】金鱼藻（或黑藻等水生绿色植物），大烧杯，短颈玻 氧气不易溶于水，可以 璃漏斗，试管，卫生香（或竹签），火柴等。 用排水法收集；氧气具 【实验步骤】 有助燃的作用，可以使 快要熄灭的卫生香（或 取适量金鱼藻，放在盛有清水的大烧杯里。在金 竹签)复燃。 鱼藻上倒扣一个短颈玻璃漏斗，将一支试管灌满 清水倒扣在漏斗颈上 光 ◆特别提醒 将此实验装置移至阳光下照射，并观察现象 金鱼藻要新鲜、大量，光 快要 待气体充满试管容积的1/2左右时，取出试管，迅 照要充足，这样有利于 熄灭 增加光合作用生成氧气 的卫 速将快要熄灭的卫生香（或竹签）伸进试管口内， 生香 的量。 观察卫生香（或竹签）的燃烧情况 ◆085● 【实验现象】 1.在光照条件下试管内有气泡产生。 2快要熄灭的卫生香（或竹签）伸入试管口后复燃。 珍知识总结 【实验结论】绿色植物进行光合作用产生了氧气。 影响光合作用的外界因素 知识点6光合作用91考 光照强度、二氧化碳浓 1.概念：绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化 度、温度和水分是影响 成储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。 光合作用的主要因素。 光能 在一定范围内，光照越 2.表达式：二氧化碳十水 叶绿体 有机物（储存着能量）+氧气 强，二氧化碳浓度越高， (1)原料：二氧化碳和水。 温度越高，水分越充足， 第三单元 (2)产物：有机物和氧气。 光合作用越强。 (3)条件：光。 (4)场所：叶绿体。叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将 光能转变为化学能的“能量转换器”。 物的生活 (5)主要部位：植物的绿色部分。细胞中含有叶绿体，能进行 光合作用制造有机物。叶片是绿色植物进行光合作用的主要 部位。 3.实质：合成有机物，储存能量。 4.光合作用原理在农业生产上的应用：要提高农作物的产量，在 种植农作物时，既不能过稀，也不能过密，应该合理密植；还可以 采取提高光照强度、增加二氧化碳浓度、使用有机肥等措施。 第三节 呼吸作用 3年472考 ◆知识拓展 知识点1实验：种子呼吸作用释放能量3考 选用萌发的种子和煮熟 【实验过程】用两个暖水瓶装种子，甲瓶中装的是萌发的种子， 的种子作为实验材料的 乙瓶中装的是煮熟的种子。往瓶中各插入一支温度计，过一段 目的：形成对照。煮熟 时间，观察两支温度计示数的变化。 的种子无法进行呼吸作 用释放能量，而萌发的 种子能进行呼吸作用释 放能量。 萌发的种子 的 甲 实验装置 【实验现象】甲瓶的温度升高，乙瓶的温度不变。 【实验结论】种子在萌发的过程中释放能量。 ◆086◆ 知识点2实验：种子呼吸作用释放二氧化碳28考 【实验过程】设置如图实验装置，瓶中是萌发的种子，实验开始 ◆知识拓展 时阀门是关闭的。过一段时间后，往瓶子里注入清水，打开阀 ①漏斗处放置棉花的目 门，使瓶内的气体进入试管。观察澄清的石灰水发生的变化。 的：阻止萌发的种子产 关闭 打开 子清水 生的气体排出。 棉花 ②注入清水的目的：将 段时 间后 种子呼吸作用产生的气 体排到盛有澄清石灰水 的试管中。 【实验现象】澄清的石灰水变浑浊。 珍知识拓展 【实验结论】种子在萌发过程中释放二氧化碳。 二氧化碳具有使澄清石 知识点3实验：种子的呼吸作用吸收氧气2考 灰水变浑浊的特性。 【实验过程】取甲、乙两个相同的玻璃瓶，甲瓶装有萌发的种子， 第三单元 乙瓶装有等量的煮熟的种子，把甲、乙两瓶同时放到温暖的地 方。24小时以后，观察蜡烛在甲、乙两瓶中的燃烧情况。 珍特别提醒 24小时后 物的生活 等量煮熟 蜡烛熄灭的原因是氧气 萌发的翻口 的种子 浓度低，而不是因为种 9 种子 甲 甲 子呼吸作用产生了二氧 【实验现象】甲瓶中的蜡烛熄灭，乙瓶中的蜡烛正常燃烧。 化碳。 【实验结论】种子在萌发的过程中吸收了氧气。 知识点4呼吸作用51考 1概念：细胞利用氧，将有机物分解成二氧化碳和水，并且将储 存在有机物中的能量释放出来，供生命活动利用的过程。 2表达式：有机物（储存着能量）十氧→二氧化碳十水十能量。 (1)原料：有机物和氧。 ◆知识拓展 (2)产物：二氧化碳和水 在特殊情况下，细胞中 (3)场所：主要在活细胞的线粒体中进行。 的有机物没有氧的参与 3.实质：分解有机物，释放能量。 也能分解，但分解得不 4.呼吸作用的影响因素 彻底，释放出的能量也 (1)温度：对呼吸作用影响最大，一定范围内随温度升高，呼吸 较少。 作用增强；温度过高，呼吸作用减弱。 (2)水分：植物含水量增加，呼吸作用增强。 (3)氧气：氧是呼吸作用的原料，一定范围内随氧气浓度的增 加，呼吸作用显著增强。 (4)二氧化碳：二氧化碳是呼吸作用的产物，二氧化碳浓度增 加，呼吸作用减弱。 ◆087● 5.在生产和生活中的应用 (1)保证呼吸作用的正常进行：土壤板结时进行松土，农田水 淹时及时排涝等。 (2)降低呼吸作用强度 ◆知识拓展 ①降低温度：储藏水果、蔬菜、粮食时一般保持较低温度；大棚 ①涝害时，土壤中缺乏 种植蔬菜时，夜间适当降低大棚内温度以减弱植物呼吸作用 空气，植物的根因缺氧 对有机物的消耗，有利于植物有机物的积累。 而死亡腐烂。 ②减少水分：储藏粮食时，保持干燥，有利于减弱呼吸作用，延 ②粮食入仓前晒千及在 长储藏时间。 冷库中储藏果蔬都有利 ③隔绝空气：蔬菜和水果通过覆盖保鲜膜来隔绝空气，减弱呼 于降低呼吸作用。 吸作用，延长保存时间。 知识点3：5光合作用与呼吸作用的比较78考 第三单元 1.光合作用与呼吸作用的区别 项目 光合作用 呼吸作用 部位 叶绿体 主要在线粒体 物的 条件 必须在光下进行 有光、无光都能进行 ◆知识总结 原料 二氧化碳、水 有机物、氧 光合作用和 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 呼吸作用的关系 气体变化 吸收二氧化碳，释放氧气 吸收氧气，释放二氧化碳 ①呼吸作用的原料是光 物质变化 将无机物合成有机物 将有机物分解成无机物 合作用的产物；呼吸作 能量变化 储存能量 释放能量 用所释放的能量是光合 2.光合作用和呼吸作用相关的曲线 作用储存在有机物中的 (1)植物的二氧化碳吸收量、氧气释放量与光照强度的关系 能量。 曲线 ②植物进行光合作用 二氧化碳吸收量 氧气释放量 时，产物运输所需要的 能量都是呼吸作用释 放的。 B 光照强度 光照强度 A ◆特别提醒 点或线段 生物学意义 光合作用必须在光下才 能进行，呼吸作用有光、 植物不进行光合作用，只进行呼吸作用，消耗氧和有 A点 机物，释放二氧化碳 无光均能进行。 光合作用强度小于呼吸作用强度，植物的光合作用逐 AB段 渐增强 二氧化碳吸收量和氧气释放量均为0，即光合作用强 B点 度等于呼吸作用强度 BC段 光合作用强度大于呼吸作用强度，植物进行有机物的积累 C点以后 光照强度逐渐增加，但光合作用不再增强 ◆088◆