第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(知识清单)生物新教材人教版七年级下册
2026-05-23
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2份
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32页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学人教版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第二章 植物体内的物质与能量变化 |
| 类型 | 学案-知识清单 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.90 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | Go learn! |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-02-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56285645.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中生物单元知识清单系统梳理了“植物体内的物质与能量变化”核心内容,涵盖水的吸收运输、蒸腾作用、光合作用、呼吸作用及植物在自然界中的作用,通过可视化思维导图、考点分级、易错辨析搭建递进式学习架构。
清单以星级标注(如蒸腾作用★★★★☆)突出重难点,设计记忆口诀(如“活细胞都要呼吸”)强化理解,结合实验探究(绿叶制造有机物等)培养科学思维,融入跨学科内容(物理蒸腾拉力、化学方程式)体现生命观念,助力学生自主梳理知识,教师可据此精准设计教学,提升课堂实效。
内容正文:
第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(知识清单)
学习导航站
知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 水的利用与散失(2个考点)
考点1 植物对水的吸收和运输★★★☆☆
考点2 植物的蒸腾作用及其对自身的意义★★★★☆
第2节 光合作用(2个考点+2点易错辨析)
考点1 光合作用基础知识★★★★☆
考点2 探究光合作用的实验★★★☆☆
第3节 呼吸作用(2个考点+2点易错辨析)
考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆
考点2 探究呼吸作用的实验★★★☆☆
第4节 植物在自然界中的作用(1个考点)
考点1 植物在自然界中的作用★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 水的利用与散失
考点1 植物对水的吸收和运输★★★☆☆
1.水的吸收
(1)主要器官:根。
(2)主要部位:根尖的 区(该区域有大量 ,这使根尖具有巨大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力)。
2.水的运输
(1)运输部位:靠根、茎、叶内的 。
(2)动力来源: 作用。
特别提醒
1.导管:许多长形、管状的 细胞组成,没有细胞质和细胞核,上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了一根中空的管道;多条导管组合形成管网;属于输导组织 ;位于木质部。
2.导管由下到上运输水及溶解在水中的 。
3.筛管由上到下运输 。
考点2 植物的蒸腾作用及其对自身的意义★★★★☆
1.概念:水从活的植物体表面以 状态散失到大气中的过程。
2.主要器官:叶片(主要由表皮、叶肉、叶脉三部分组成)
(1)表皮:为保护组织,有保护作用,分为上表皮和下表皮。表皮上分布有 (一般情况下,下表皮比上表皮多)。
①气孔的组成:由一对 细胞(半月形的)围成的空腔。
②气孔的作用:气孔是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。(植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用都要通过气孔进行。)
③气孔的开闭:由保卫细胞控制。保卫细胞 气孔张开,保卫细胞 气孔闭合。
(2)叶肉:为薄壁组织,能制造有机物。内含有大量的 ,使叶片呈现绿色。
(3)叶脉:为输导组织,由导管(运输水和无机盐)和筛管(运输有机物)组成。起支持和输导作用。
3.意义
(1) 水和无机盐在体内运输(保证各组织器官对水和无机盐的需要)。
(2) 叶片表面的温度(避免被过高的气温灼伤)。
4.影响蒸腾作用强度的因素: 强度,温度,空气流通速率(三者增强,蒸腾作用增强);
湿度(减小,蒸腾作用增强)。
特别提醒
1.叶肉内有 ,是光合作用的场所,上层贴近上表皮是栅栏组织,含叶绿体较多,排列紧密整齐;下层贴近下表皮叫海绵组织,含叶绿体较少,排列疏松。
2.表皮细胞中 叶绿体;保卫细胞中 叶绿体。
3.移栽植物时,降低 作用提高成活率的措施:①在阴天或傍晚移栽植物;②移栽植物时去掉部分枝叶;③移栽后的植物进行遮阳。
4.水分的吸收、运输和散失的途径:土壤中的水分→根毛细胞→成熟区的导管→茎内木质部的导管→叶脉导管→叶肉细胞→气孔→大气。
第2节 光合作用
考点1 光合作用基础知识★★★★☆
1.概念:植物通过 (场所),利用 (条件),将 和 (原料)合成为储存着能量的 (如淀粉),并且释放出 (产物)的过程。
(1)表达式:
(2)有机物的运输:通过 运输,其位于树皮韧皮部中,自上向下运输。
(茎上环割形成瘤状物的原因:有机物运输的筛管被切断,局部营养过剩及损伤的刺激引发细胞无序分裂,形成瘤状物。在上方形成瘤状物,下方几乎无变化)
2.实质:合成有机物,储存能量。
(1)物质变化:无机物 →
(2)能量变化:光 能 →
3.意义
(1)为细胞的生命活动提供能量(动物、植物)。
(2)参与构建植物细胞,进而构成各种组织、器官和整个植物体。
4.影响光合作用的因素
(1)影响因素: 强度、光照时间、 浓度、 、水分充足。
(2)增强光合作用的措施(农业上的应用):
①延长光合作用时间:温室中人工光照;
②增加光合作用面积: 、间作套种;
③控制温度:保持 温差;
④控制 供应:通风透气、在温室中施有机肥、使用CO2发生器。
考点2 探究光合作用的实验★★★☆☆
1.实验1:绿叶在光下制造有机物
(1)原理: 遇碘变蓝
(2)变量:光(遮光、照光)
(3)过程
①暗处理:转运和消耗叶片中原有的淀粉。
②遮光照光:遮光部分、未遮光部分形成 。
③摘叶去纸
④酒精脱色:使叶片含有的 溶解到酒精中,防止叶片本来的颜色干扰实验结果。
( 加热可防止酒精燃烧,小烧杯内为酒精,大烧杯内为清水;酒精
脱色后,酒精变成绿色,叶片变成 色。)
⑤漂洗加碘:淀粉遇碘变蓝。
⑥清洗观察:见光部分 蓝 ;不见光部分 蓝。
(4)结论:① 是光合作用的产物;② 是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。
2.实验2:普里斯特利实验
(1)变量:绿色植物
(2)过程:
(3)结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
3.实验3:金鱼藻在光下释放氧气
(1)装置:
(2)结论:氧气也是光合作用的产物。
(如果将这个实验装置放在黑暗处再做一遍,不会出现同样的现象。绿色植物只有在光下才会进行光合作用。)
4.实验4:二氧化碳是光合作用必需的原料
(1)变量: (氢氧化钠溶液、清水)。
(2)装置:
(3)结论:二氧化碳是植物进行光合作用的原料。
特别提醒
1.验证 是光合作用的原料:
①甲部分叶片遇碘液 蓝;
②乙部分叶片遇碘液 蓝。
2.验证 是光合作用的场所:
①叶片绿色部分遇碘液 蓝;
②叶片白色部分遇碘液 蓝。
3.氧气具有助燃性。
4.氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;碳酸氢钠可提供二氧化碳。
易错辨析
易错表现
正确理解
记忆技巧
①认为光照越强光合作用就越强。
光照过强会导致气孔关闭,光合速率反而会下降,例如夏天中午的光照过强,为了避免水分通过气孔流失过多,大部分气孔会关闭。温度、二氧化碳浓度也是关键影响因素。
光温二氧有影响,
光照过强气孔关。
②认为光合作用只在白天进行。
光合作用在光下就可以进行,不是非要太阳光,大棚里的灯光也可以。做题时需注意是在大棚里,还是在自然状态下。
有光可进行光合,
自然夜晚不进行。
第3节 呼吸作用
考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆
1.概念:细胞利用 (原料),将 (原料)分解成 (产物)和 (产物),并且将储存在有机物中的 释放出来,供生命活动利用,这个过程叫作呼吸作用。
(1)表达式:
(2)呼吸作用的主要场所:
2.实质:分解有机物,释放能量。
(1)物质变化:有机物 →
(2)能量变化:化学能 →
3.意义
(1)大部分能量用于进行生命活动。
(2)少部分维持体温或散失。
4.影响呼吸作用的因素
(1)影响因素: 浓度、 浓度、温度、水分充足。
(2)呼吸作用在农业生产、生活中的应用
① 呼吸作用
目的:减少有机物的消耗, 用于保存粮食、果蔬。
措施:低温、低氧、低含水量(三低);提高CO2浓度等。
② 呼吸作用
目的:保证生理活动顺利进行。
措施:松土、排涝,促进根的正常生长。
特别提醒
1.呼吸作用的分类:①有氧气参与:有氧呼吸(释放的能量多);
②无氧气参与:无氧呼吸(植物会产生酒精;动物会产生乳酸)。
2.白天进行的生理活动: 作用、 作用、 作用。
3.夜晚进行的生理活动: 作用、 作用。
4.贮藏粮食时,保持 、低温;贮藏果蔬时,低温、 。
易错辨析
易错表现
正确理解
记忆技巧
①误认为温室大棚中夜晚升温能提高产量。
夜晚适当降温,减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,更多有机物储存下来,可以提高产量。例如,昼夜温差大能提高产量的原因就是白天温度高,光合作用强,合成的有机物多,夜晚温度低呼吸作用弱,消耗的有机物少,这样积累的有机物就多,产量就提高了。
光强呼弱积累多,
昼夜温差高产量。
②误认为呼吸作用只在夜晚/无光时进行。
动植物细胞全天都在进行呼吸作用,进行各种生命活动都需要能量,而能量只能由呼吸作用提供,所以只要是活细胞,就时时刻刻都在进行呼吸作用。
呼吸作用供能量,
活细胞都要呼吸。
考点2 探究呼吸作用的实验★★★☆☆
1.实验1:种子在萌发过程中的能量变化
(1)变量:种子生命力(萌发的、煮熟的)
(2)过程:
(3)结论:种子在萌发过程中释放 。
2.实验2:种子在萌发过程中进行呼吸作用产生了二氧化碳
(1)原理:二氧化碳能够使澄清的石灰水变 。
(2)过程:
(3)结论:种子萌发时产生了 。
(该实验的不足是没有设置对照组。)
3.实验3:种子在萌发过程中进行呼吸作用消耗了氧气
(1)变量:种子生命力(萌发的、煮熟的)
(2)过程:
(3)结论:种子在萌发过程中消耗 。
特别提醒
1.在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗来代替萌发的种子,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子进行实验,目的是防止瓶中的豆苗在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,干扰实验结果。
2.验证产生的气体是氧气唯一的方法是:使带火星的木条 。
3.验证产生的气体是二氧化碳唯一的方法是:使澄清的石灰水变浑浊。
第4节 植物在自然界中的作用
考点1 植物在自然界中的作用★★★☆☆
1.为其他生物提供有机物
(1)植物通过光合作用制造有机物,满足自身生命活动需要,而且为其他生物提供了基本的 来源。
(2)植物制造的有机物,通过生物直接的 的复杂关系,以及被细菌、真菌分解利用等,养育了其他生物。
(3)地球上适合生物生存的地方叫作 ,范围是大气圈的 ,水圈的 和岩石圈的 。
2.参与生物圈的水循环
(1)绿色植物的 作用能够 大气的湿度, 降水。
(2)植物的茎叶承接着雨水,能够 。
(3)树林中的枯枝落叶能 ,渗入地下, 。
3.参与维持生物圈的碳氧平衡
(1)生物圈中二氧化碳的排放及氧气的消耗。
①生物的呼吸作用;
②自然界有机物的分解过程;
③人类生产活动燃烧使用大量化石燃料。
(2)植物通过 作用,不断 大气中的二氧化碳,又将 释放到大气中,对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡(简称碳氧平衡)起了重要作用。
(3)近代以来,人类活动排入大气的二氧化碳出现超过生态系统的自我调节能力的趋势,导致全球变暖,引发如冰川融化,旱涝频发,气候异常等环境问题;减少二氧化碳排放,早日实现碳中和,是人类面临的重要任务,措施有:
①实行节能减排、能源转型,如大力发展太阳能、风能等新能源;
②植树造林,进行生态保护;
③通过工程技术手段捕获、封存大气中的二氧化碳。
特别提醒
1.一片森林就是一座 ,我们应该好好保护森林。
2.保护植被法律措施:1984年和1985年颁布《中华人民共和国森林法》《中华人民共和国草原法》对森林和草原实行依法治理和科学化管理,走上可持续发展的道路。
3.政府明确提出:退耕还 、还 、还 、退牧还草。
4.植树节:每年的 3 月 12 日为全国的植树节。
一、前沿科学动态
关注植物生理学的最新进展,旨在将抽象的科学发现转化为学生易于理解的概念。例如,科学家通过基因技术优化光合作用路径以提升作物产量,或研究植物在干旱条件下的智能节水策略。这些研究不仅加深了对植物生命活动的理解,也为解决粮食安全、环境保护等全球性问题提供了新思路。
考点预测:
1. 气孔开闭的智能调节:结合实例(如沙漠植物),说明气孔如何根据光照、湿度等条件开闭以平衡光合作用与水分散失。
2. 光合作用效率的提升:简述科学家如何通过研究不同光质(如红光、蓝光)或二氧化碳浓度来优化温室栽培,提高农作物产量。
3. 植物与碳中和:解释植物通过光合作用吸收二氧化碳、固定碳对于减缓全球变暖的重要意义。
4. 根系微生物的助力作用:介绍根际有益微生物如何帮助植物更高效地吸收水分和养分,从而影响物质运输。
二、热点问题分析
聚焦与植物物质能量代谢相关的社会热点,引导学生用生物学知识分析现实问题。内容紧密联系“双碳目标”、粮食安全、生态农业等国家战略,分析植物在其中扮演的关键角色。通过具体案例,培养学生运用核心概念(如光合作用、蒸腾作用)解释和解决实际问题的能力。
考点预测:
1. 植树造林与生态修复:分析植树造林为何能改善环境,重点说明其在固定二氧化碳、释放氧气、保持水土方面的作用。
2. 节水农业技术:以“滴灌”或“覆膜”为例,解释这些技术如何减少土壤水分蒸发,提高水分利用效率。
3. 粮食储藏中的呼吸作用:说明低温、干燥贮藏粮食的原理,是为了抑制种子的呼吸作用,减少有机物消耗。
4. 城市绿化树种选择:比较不同树种(如蒸腾作用强弱),分析如何根据本地气候和水资源状况科学选择绿化植物。
三、科学史实引荐
回顾人类探索植物生命活动的关键历程,突出科学家的思维方法与实证精神。通过讲述经典实验(如海尔蒙特柳树实验、普利斯特利小鼠实验等),再现光合作用、呼吸作用等核心概念的发现与完善过程,让学生体会科学认知的渐进性与曲折性,培养科学思维和探究兴趣。
考点预测:
1. 海尔蒙特柳树实验:描述实验过程,并指出该实验的结论(柳树增重主要来自水)及其局限性(未认识到空气的作用)。
2. 普利斯特利小鼠与植物实验:说明实验现象(植物能更新被小鼠污染的空气),并初步得出植物能产生氧气(当时称为“脱燃素空气”)的结论。
3. 光合作用原料的探究:简述后续科学家如何通过实验逐步证明光合作用需要二氧化碳、水,并产生有机物和氧气。
4. 呼吸作用的发现:通过种子萌发或夜晚植物使蜡烛熄灭等现象,引出植物和动物一样也会进行呼吸作用,消耗氧气产生二氧化碳。
四、跨学科知识整合
打破学科界限,整合物理、化学、地理等知识,构建对植物物质能量变化的立体认知。例如,从物理学角度理解蒸腾拉力与水分运输,从化学角度认识光合与呼吸的化学反应式,从地理角度分析气候对植物分布和生理的影响。这有助于学生形成知识网络,提升综合分析与解决复杂问题的能力。
考点预测:
1. 物理-蒸腾拉力与导管运输:用“毛细现象”或“水分子内聚力”的原理解释水分如何能从根部运输到高大树木的顶端。
2. 化学-物质转化的方程式:识别并描述光合作用(二氧化碳+水→有机物+氧气)和呼吸作用(有机物+氧气→二氧化碳+水+能量)的文字表达式,明确物质与能量的转化关系。
3. 地理-气候与植物适应性:分析干旱地区植物叶片退化成刺、气孔下陷等形态特点,如何适应少水环境,减少水分散失。
4. 技术与工程-光合作用原理的应用:举例说明根据光合作用原理,在农业大棚中通过增加光照时间、调控温湿度、施用“气肥”(二氧化碳)等措施来增产。
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保留叶片,枝条B摘除叶片,然后分别插入两个相同大小、盛有等量清水的量筒中。在量筒中滴加油滴(铺满水面,防止水分蒸发),将两个装置放在相同环境条件下24小时。下列有关叙述错误的是( )
A. 该实验的变量是有无叶片
B. 量筒中滴加油滴的目的是防止水分蒸发
C. 实验结束后,A所在量筒比B所在量筒液面低
D. 两量筒中液面差异的原因是枝条A进行了光合作用
2.白云山植被种类相当丰富,每天可吸收2800吨二氧化碳,放出2100吨氧气,被称为广州的“市肺”。以下说法正确的是( )
A. 气孔是植物进行气体交换的“窗口”
B. 植物能进行光合作用分解有机物,释放氧气
C. 氧气是植物光合作用的原料
D. 一天中任何时候植物都能进行光合作用,释放氧气
3.同学们在课堂上利用萌发的和煮熟的种子(初始温度相同)探究植物的呼吸作用,实验过程及结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
实验材料
实验处理
实验结果
甲组
萌发的种子
放入保温瓶,插入温度计
温度计示数高于乙组
甲组
萌发的种子
放入瓶中,放入燃烧的蜡烛
蜡烛迅速熄灭
乙组
煮熟的种子
放入保温瓶,插入温度计
温度计示数不变
乙组
煮熟的种子
放入瓶中,放入燃烧的蜡烛
蜡烛继续燃烧
A. 煮熟的种子无法进行呼吸作用
B. 甲组温度计示数高于乙组,说明呼吸作用释放热量
C. 甲组蜡烛迅速熄灭,乙组蜡烛继续燃烧,说明呼吸作用消耗氧气
D. 实验可证明萌发的种子进行呼吸作用产生二氧化碳
4.“小草依依,踏之何忍”的提示语提醒人们不要踩踏草坪,因为频繁踩踏会导致土壤板结,进而影响草的生长。其主要原因是( )
A. 植物缺少无机盐,影响根的呼吸作用
B. 植物缺少水,影响光合作用
C. 土壤缺少氧气,影响根的呼吸作用
D. 小草气孔关闭,影响光合作用
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第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(知识清单)
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、陷阱规避
第1节 水的利用与散失(2个考点)
考点1 植物对水的吸收和运输★★★☆☆
考点2 植物的蒸腾作用及其对自身的意义★★★★☆
第2节 光合作用(2个考点+2点易错辨析)
考点1 光合作用基础知识★★★★☆
考点2 探究光合作用的实验★★★☆☆
第3节 呼吸作用(2个考点+2点易错辨析)
考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆
考点2 探究呼吸作用的实验★★★☆☆
第4节 植物在自然界中的作用(1个考点)
考点1 植物在自然界中的作用★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
素养加油站:跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测
方法储备库:高频考点,方法归纳
第1节 水的利用与散失
考点1 植物对水的吸收和运输★★★☆☆
1.水的吸收
(1)主要器官:根。
(2)主要部位:根尖的成熟区(该区域有大量根毛,这使根尖具有巨大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力)。
2.水的运输
(1)运输部位:靠根、茎、叶内的导管。
(2)动力来源:蒸腾作用。
特别提醒
1.导管:许多长形、管状的死细胞组成,没有细胞质和细胞核,上下细胞间的细胞壁已经消失,形成了一根中空的管道;多条导管组合形成管网;属于输导组织 ;位于木质部。
2.导管由下到上运输水及溶解在水中的无机盐。
3.筛管由上到下运输有机物。
考点2 植物的蒸腾作用及其对自身的意义★★★★☆
1.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。
2.主要器官:叶片(主要由表皮、叶肉、叶脉三部分组成)
(1)表皮:为保护组织,有保护作用,分为上表皮和下表皮。表皮上分布有气孔(一般情况下,下表皮比上表皮多)。
①气孔的组成:由一对保卫细胞(半月形的)围成的空腔。
②气孔的作用:气孔是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。(植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用都要通过气孔进行。)
③气孔的开闭:由保卫细胞控制。保卫细胞吸水气孔张开,保卫细胞失水气孔闭合。
(2)叶肉:为薄壁组织,能制造有机物。内含有大量的叶绿体,使叶片呈现绿色。
(3)叶脉:为输导组织,由导管(运输水和无机盐)和筛管(运输有机物)组成。起支持和输导作用。
3.意义:
(1)拉动水和无机盐在体内运输(保证各组织器官对水和无机盐的需要)。
(2)降低叶片表面的温度(避免被过高的气温灼伤)。
4.影响蒸腾作用强度的因素:光照强度,温度,空气流通速率(三者增强,蒸腾作用增强);空气湿度(减小,蒸腾作用增强)。
特别提醒
1.叶肉内有叶绿体,是光合作用的场所,上层贴近上表皮是栅栏组织,含叶绿体较多,排列紧密整齐;下层贴近下表皮叫海绵组织,含叶绿体较少,排列疏松。
2.表皮细胞中无叶绿体;保卫细胞中有叶绿体。
3.移栽植物时,降低蒸腾作用提高成活率的措施:①在阴天或傍晚移栽植物;②移栽植物时去掉部分枝叶;③移栽后的植物进行遮阳。
4.水分的吸收、运输和散失的途径:土壤中的水分→根毛细胞→成熟区的导管→茎内木质部的导管→叶脉导管→叶肉细胞→气孔→大气。
第2节 光合作用
考点1 光合作用基础知识★★★★☆
1.概念:植物通过叶绿体(场所),利用光能(条件),将二氧化碳和水(原料)合成为储存着能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气(产物)的过程。
(1)表达式:
(2)有机物的运输:通过筛管运输,其位于树皮韧皮部中,自上向下运输。
(茎上环割形成瘤状物的原因:有机物运输的筛管被切断,局部营养过剩及损伤的刺激引发细胞无序分裂,形成瘤状物。在上方形成瘤状物,下方几乎无变化)
2.实质:合成有机物,储存能量。
(1)物质变化:无机物 → 有机物
(2)能量变化:光 能 → 化学能
3.意义
(1)为细胞的生命活动提供能量(动物、植物)。
(2)参与构建植物细胞,进而构成各种组织、器官和整个植物体。
4.影响光合作用的因素
(1)影响因素:光照强度、光照时间、二氧化碳浓度、温度、水分充足。
(2)增强光合作用的措施(农业上的应用):
①延长光合作用时间:温室中人工光照;
②增加光合作用面积:合理密植、间作套种;
③控制温度:保持昼夜温差;
④控制二氧化碳(CO2)供应:通风透气、在温室中施有机肥、使用CO2发生器。
考点2 探究光合作用的实验★★★☆☆
1.实验1:绿叶在光下制造有机物
(1)原理:淀粉遇碘变蓝
(2)变量:光(遮光、照光)
(3)过程
①暗处理:转运和消耗叶片中原有的淀粉。
②遮光照光:遮光部分、未遮光部分形成对照。
③摘叶去纸
④酒精脱色:使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,防止叶片本来的颜色干扰实验结果。
(水浴加热可防止酒精燃烧,小烧杯内为酒精,大烧杯内为清水;酒精
脱色后,酒精变成绿色,叶片变成黄白色。)
⑤漂洗加碘:淀粉遇碘变蓝。
⑥清洗观察:见光部分变蓝 ;不见光部分不变蓝。
(4)结论:①淀粉是光合作用的产物;②光是植物制造淀粉(有机物)不可缺少的条件。
2.实验2:普里斯特利实验
(1)变量:绿色植物
(2)过程:
(3)结论:植物能够更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变得污浊了的空气。
3.实验3:金鱼藻在光下释放氧气
(1)装置:
(2)结论:氧气也是光合作用的产物。
(如果将这个实验装置放在黑暗处再做一遍,不会出现同样的现象。绿色植物只有在光下才会进行光合作用。)
4.实验4:二氧化碳是光合作用必需的原料
(1)变量:二氧化碳(氢氧化钠溶液、清水)。
(2)装置:
(3)结论:二氧化碳是植物进行光合作用的原料。
特别提醒
1.验证水是光合作用的原料:
①甲部分叶片遇碘液不变蓝;
②乙部分叶片遇碘液变蓝。
2.验证叶绿体是光合作用的场所:
①叶片绿色部分遇碘液变蓝;
②叶片白色部分遇碘液不变蓝。
3.氧气具有助燃性。
4.氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;碳酸氢钠可提供二氧化碳。
易错辨析
易错表现
正确理解
记忆技巧
①认为光照越强光合作用就越强。
光照过强会导致气孔关闭,光合速率反而会下降,例如夏天中午的光照过强,为了避免水分通过气孔流失过多,大部分气孔会关闭。温度、二氧化碳浓度也是关键影响因素。
光温二氧有影响,
光照过强气孔关。
②认为光合作用只在白天进行。
光合作用在光下就可以进行,不是非要太阳光,大棚里的灯光也可以。做题时需注意是在大棚里,还是在自然状态下。
有光可进行光合,
自然夜晚不进行。
第3节 呼吸作用
考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆
1.概念:细胞利用氧(原料),将有机物(原料)分解成二氧化碳(产物)和水(产物),并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用,这个过程叫作呼吸作用。
(1)表达式:
(2)呼吸作用的主要场所:线粒体。
2.实质:分解有机物,释放能量。
(1)物质变化:有机物 → 无机物
(2)能量变化:化学能 → 细胞能利用的能量
3.意义
(1)大部分能量用于进行生命活动。
(2)少部分维持体温或散失。
4.影响呼吸作用的因素
(1)影响因素:氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、水分充足。
(2)呼吸作用在农业生产、生活中的应用
①抑制呼吸作用
目的:减少有机物的消耗, 用于保存粮食、果蔬。
措施:低温、低氧、低含水量(三低);提高CO2浓度等。
②促进呼吸作用
目的:保证生理活动顺利进行。
措施:松土、排涝,促进根的正常生长。
特别提醒
1.呼吸作用的分类:①有氧气参与:有氧呼吸(释放的能量多);
②无氧气参与:无氧呼吸(植物会产生酒精;动物会产生乳酸)。
2.白天进行的生理活动:光合作用、呼吸作用、蒸腾作用;夜晚进行的生理活动:呼吸作用、蒸腾作用。
3.贮藏粮食时,保持干燥、低温;贮藏果蔬时,低温、低氧。
易错辨析
易错表现
正确理解
记忆技巧
①误认为温室大棚中夜晚升温能提高产量。
夜晚适当降温,减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,更多有机物储存下来,可以提高产量。例如,昼夜温差大能提高产量的原因就是白天温度高,光合作用强,合成的有机物多,夜晚温度低呼吸作用弱,消耗的有机物少,这样积累的有机物就多,产量就提高了。
光强呼弱积累多,
昼夜温差高产量。
②误认为呼吸作用只在夜晚/无光时进行。
动植物细胞全天都在进行呼吸作用,进行各种生命活动都需要能量,而能量只能由呼吸作用提供,所以只要是活细胞,就时时刻刻都在进行呼吸作用。
呼吸作用供能量,
活细胞都要呼吸。
考点2 探究呼吸作用的实验★★★☆☆
1.实验1:种子在萌发过程中的能量变化
(1)变量:种子生命力(萌发的、煮熟的)
(2)过程:
(3)结论:种子在萌发过程中释放能量。
2.实验2:种子在萌发过程中进行呼吸作用产生了二氧化碳
(1)原理:二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊。
(2)过程:
(3)结论:种子萌发时产生了二氧化碳。
(该实验的不足是没有设置对照组。)
3.实验3:种子在萌发过程中进行呼吸作用消耗了氧气
(1)变量:种子生命力(萌发的、煮熟的)
(2)过程:
(3)结论:种子在萌发过程中消耗氧气。
特别提醒
1.在上述实验中,也可以用新鲜的豆苗来代替萌发的种子,但是一定要注意用不透光的黑色瓶子进行实验,目的是防止瓶中的豆苗在进行呼吸作用的同时也进行光合作用,干扰实验结果。
2.验证产生的气体是氧气唯一的方法是:使带火星的木条复燃。
3.验证产生的气体是二氧化碳唯一的方法是:使澄清的石灰水变浑浊。
第4节 植物在自然界中的作用
考点1 植物在自然界中的作用★★★☆☆
1.为其他生物提供有机物
(1)植物通过光合作用制造有机物,满足自身生命活动需要,而且为其他生物提供了基本的食物来源。
(2)植物制造的有机物,通过生物直接的吃与被吃的复杂关系,以及被细菌、真菌分解利用等,养育了其他生物。
(3)地球上适合生物生存的地方叫作生物圈,范围是大气圈的底部,水圈的大部和岩石圈的表面。
2.参与生物圈的水循环
(1)绿色植物的蒸腾作用能够提高大气的湿度,增加降水。
(2)植物的茎叶承接着雨水,能够大大减缓雨水对地面的冲刷。
(3)树林中的枯枝落叶能吸纳大量的雨水,渗入地下,补充地下水。
3.参与维持生物圈的碳氧平衡
(1)生物圈中二氧化碳的排放及氧气的消耗。
①生物的呼吸作用;
②自然界有机物的分解过程;
③人类生产活动燃烧使用大量化石燃料。
(2)植物通过光合作用,不断吸收大气中的二氧化碳,又将氧气释放到大气中,对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡(简称碳氧平衡)起了重要作用。
(3)近代以来,人类活动排入大气的二氧化碳出现超过生态系统的自我调节能力的趋势,导致全球变暖,引发如冰川融化,旱涝频发,气候异常等环境问题;减少二氧化碳排放,早日实现碳中和,是人类面临的重要任务,措施有:
①实行节能减排、能源转型,如大力发展太阳能、风能等新能源;
②植树造林,进行生态保护;
③通过工程技术手段捕获、封存大气中的二氧化碳。
特别提醒
1.一片森林就是一座绿色的水库,我们应该好好保护森林。
2.保护植被法律措施:1984年和1985年颁布《中华人民共和国森林法》《中华人民共和国草原法》对森林和草原实行依法治理和科学化管理,走上可持续发展的道路。
3.政府明确提出:退耕还林、还草、还湖、退牧还草。
4.植树节:每年的 3 月 12 日为全国的植树节。
一、前沿科学动态
关注植物生理学的最新进展,旨在将抽象的科学发现转化为学生易于理解的概念。例如,科学家通过基因技术优化光合作用路径以提升作物产量,或研究植物在干旱条件下的智能节水策略。这些研究不仅加深了对植物生命活动的理解,也为解决粮食安全、环境保护等全球性问题提供了新思路。
考点预测:
1. 气孔开闭的智能调节:结合实例(如沙漠植物),说明气孔如何根据光照、湿度等条件开闭以平衡光合作用与水分散失。
2. 光合作用效率的提升:简述科学家如何通过研究不同光质(如红光、蓝光)或二氧化碳浓度来优化温室栽培,提高农作物产量。
3. 植物与碳中和:解释植物通过光合作用吸收二氧化碳、固定碳对于减缓全球变暖的重要意义。
4. 根系微生物的助力作用:介绍根际有益微生物如何帮助植物更高效地吸收水分和养分,从而影响物质运输。
二、热点问题分析
聚焦与植物物质能量代谢相关的社会热点,引导学生用生物学知识分析现实问题。内容紧密联系“双碳目标”、粮食安全、生态农业等国家战略,分析植物在其中扮演的关键角色。通过具体案例,培养学生运用核心概念(如光合作用、蒸腾作用)解释和解决实际问题的能力。
考点预测:
1. 植树造林与生态修复:分析植树造林为何能改善环境,重点说明其在固定二氧化碳、释放氧气、保持水土方面的作用。
2. 节水农业技术:以“滴灌”或“覆膜”为例,解释这些技术如何减少土壤水分蒸发,提高水分利用效率。
3. 粮食储藏中的呼吸作用:说明低温、干燥贮藏粮食的原理,是为了抑制种子的呼吸作用,减少有机物消耗。
4. 城市绿化树种选择:比较不同树种(如蒸腾作用强弱),分析如何根据本地气候和水资源状况科学选择绿化植物。
三、科学史实引荐
回顾人类探索植物生命活动的关键历程,突出科学家的思维方法与实证精神。通过讲述经典实验(如海尔蒙特柳树实验、普利斯特利小鼠实验等),再现光合作用、呼吸作用等核心概念的发现与完善过程,让学生体会科学认知的渐进性与曲折性,培养科学思维和探究兴趣。
考点预测:
1. 海尔蒙特柳树实验:描述实验过程,并指出该实验的结论(柳树增重主要来自水)及其局限性(未认识到空气的作用)。
2. 普利斯特利小鼠与植物实验:说明实验现象(植物能更新被小鼠污染的空气),并初步得出植物能产生氧气(当时称为“脱燃素空气”)的结论。
3. 光合作用原料的探究:简述后续科学家如何通过实验逐步证明光合作用需要二氧化碳、水,并产生有机物和氧气。
4. 呼吸作用的发现:通过种子萌发或夜晚植物使蜡烛熄灭等现象,引出植物和动物一样也会进行呼吸作用,消耗氧气产生二氧化碳。
四、跨学科知识整合
打破学科界限,整合物理、化学、地理等知识,构建对植物物质能量变化的立体认知。例如,从物理学角度理解蒸腾拉力与水分运输,从化学角度认识光合与呼吸的化学反应式,从地理角度分析气候对植物分布和生理的影响。这有助于学生形成知识网络,提升综合分析与解决复杂问题的能力。
考点预测:
1. 物理-蒸腾拉力与导管运输:用“毛细现象”或“水分子内聚力”的原理解释水分如何能从根部运输到高大树木的顶端。
2. 化学-物质转化的方程式:识别并描述光合作用(二氧化碳+水→有机物+氧气)和呼吸作用(有机物+氧气→二氧化碳+水+能量)的文字表达式,明确物质与能量的转化关系。
3. 地理-气候与植物适应性:分析干旱地区植物叶片退化成刺、气孔下陷等形态特点,如何适应少水环境,减少水分散失。
4. 技术与工程-光合作用原理的应用:举例说明根据光合作用原理,在农业大棚中通过增加光照时间、调控温湿度、施用“气肥”(二氧化碳)等措施来增产。
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保留叶片,枝条B摘除叶片,然后分别插入两个相同大小、盛有等量清水的量筒中。在量筒中滴加油滴(铺满水面,防止水分蒸发),将两个装置放在相同环境条件下24小时。下列有关叙述错误的是( )
A. 该实验的变量是有无叶片
B. 量筒中滴加油滴的目的是防止水分蒸发
C. 实验结束后,A所在量筒比B所在量筒液面低
D. 两量筒中液面差异的原因是枝条A进行了光合作用
【答案】D
【详解】本题围绕“水的利用与散失”核心知识点,通过实验设计考查学生对蒸腾作用的理解,综合性较强(涉及实验变量、对照实验、蒸腾作用的应用等)。具体分析如下:
选项A:实验中枝条A保留叶片,枝条B摘除叶片,其他条件(如枝条大小、量筒大小、清水量、环境条件)均相同,因此变量是“有无叶片”,正确。
选项B:量筒中滴加油滴的目的是隔绝空气,防止量筒内的水分直接蒸发到空气中,确保实验中水分的变化仅来自植物的蒸腾作用,正确。
选项C:枝条A保留叶片,叶片是蒸腾作用的主要器官,会通过气孔散失大量水分,导致量筒内液面下降;枝条B摘除叶片,蒸腾作用极弱,水分散失少,因此A所在量筒液面比B低,正确。
选项D:两量筒液面差异的根本原因是枝条A保留了叶片,通过蒸腾作用散失了更多水分,而非光合作用。光合作用是合成有机物的过程,与水分散失无关,错误。
【解题方法归纳】
1.识别实验变量:对照实验中,“变量”是指唯一不同的条件(如本题中的“有无叶片”),其他条件需保持一致,以确保实验结果的准确性。
2.理解实验设计的目的:实验中的特殊处理(如滴加油滴、保留/摘除叶片)均有特定目的(如防止水分蒸发、控制蒸腾作用的强度),需结合知识点分析其作用。
3.联系知识点判断因果关系:液面差异的直接原因是“水分散失量不同”,而水分散失的途径是“蒸腾作用”,需将实验结果与“蒸腾作用的主要器官(叶)”“蒸腾作用的意义(散失水分)”等知识点联系起来,避免混淆光合作用等其他生理过程。
2.白云山植被种类相当丰富,每天可吸收2800吨二氧化碳,放出2100吨氧气,被称为广州的“市肺”。以下说法正确的是( )
A. 气孔是植物进行气体交换的“窗口”
B. 植物能进行光合作用分解有机物,释放氧气
C. 氧气是植物光合作用的原料
D. 一天中任何时候植物都能进行光合作用,释放氧气
【答案】A
【详解】本题围绕“光合作用”核心知识点,综合考查了气孔的功能、光合作用的本质、光合作用的原料与产物及光合作用的条件,具有较强的综合性(涉及多个知识点的理解与应用)。具体分析如下:
选项A:气孔是植物叶片表皮上的微小孔隙,由保卫细胞围成,是植物与外界进行气体交换的主要通道(如吸收二氧化碳、释放氧气),也是蒸腾作用中水分散失的“门户”。因此,“气孔是植物进行气体交换的‘窗口’”这一表述完全正确。
选项B:光合作用的本质是合成有机物(如淀粉),并将光能转化为化学能储存在有机物中,同时释放氧气;而“分解有机物,释放氧气”是呼吸作用的特点。因此,B选项混淆了光合作用与呼吸作用的本质,错误。
选项C:光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气。氧气是光合作用的产物,而非原料;呼吸作用的原料才是氧气。因此,C选项错误。
选项D:光合作用需要光作为条件,只有在有光的时段(如白天),植物才能进行光合作用;晚上无光时,光合作用停止,但呼吸作用仍在进行。因此,“一天中任何时候植物都能进行光合作用”的表述错误。
【解题方法归纳】
1.牢记核心知识点的逻辑关系:光合作用的核心是“原料(二氧化碳+水)→ 场所(叶绿体)→ 条件(光)→ 产物(有机物+氧气)”,需明确各要素之间的对应关系,避免混淆(如选项B、C的错误均源于此)。
2.联系实验与生活实际:气孔的功能可通过“绿叶在光下制造淀粉”实验(如酒精脱色后叶片的颜色变化与气孔开放有关)、生活中的“植物叶片上有小孔”等现象理解;光合作用的条件(光)可通过“晚上植物不释放氧气”“阴天植物光合作用减弱”等生活经验判断。
3.逐一排除错误选项:对于综合性题目,可采用“排除法”:先排除明显错误的选项(如B选项“分解有机物”与光合作用的“合成有机物”矛盾),再分析剩余选项的正确性(如C选项“氧气是原料”与光合作用的产物矛盾,D选项“任何时候都能进行”与光合作用需要光矛盾),最终锁定正确答案(A)。
3.同学们在课堂上利用萌发的和煮熟的种子(初始温度相同)探究植物的呼吸作用,实验过程及结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
实验材料
实验处理
实验结果
甲组
萌发的种子
放入保温瓶,插入温度计
温度计示数高于乙组
甲组
萌发的种子
放入瓶中,放入燃烧的蜡烛
蜡烛迅速熄灭
乙组
煮熟的种子
放入保温瓶,插入温度计
温度计示数不变
乙组
煮熟的种子
放入瓶中,放入燃烧的蜡烛
蜡烛继续燃烧
A. 煮熟的种子无法进行呼吸作用
B. 甲组温度计示数高于乙组,说明呼吸作用释放热量
C. 甲组蜡烛迅速熄灭,乙组蜡烛继续燃烧,说明呼吸作用消耗氧气
D. 实验可证明萌发的种子进行呼吸作用产生二氧化碳
【答案】D
【详解】本题围绕“呼吸作用”核心知识点,通过实验设计与结果分析,综合考查学生对“呼吸作用的实质(分解有机物、释放能量、消耗氧气)”的理解,以及对“实验变量控制”“结论推导”的科学思维。具体分析如下:
选项A:煮熟的种子细胞已死亡,无法进行呼吸作用(呼吸作用是活细胞的特有生理过程),因此乙组温度计示数不变、蜡烛继续燃烧。正确。
选项B:甲组萌发的种子进行呼吸作用,分解有机物释放能量(部分能量以热能形式散失),导致温度计示数高于乙组。正确。
选项C:呼吸作用需要消耗氧气,甲组萌发的种子消耗了瓶内氧气,导致蜡烛熄灭;乙组煮熟的种子不消耗氧气,蜡烛继续燃烧。正确。
选项D:实验中未设置“检测二氧化碳”的装置(如澄清石灰水),无法证明呼吸作用产生二氧化碳。该结论属于“过度推断”,错误。
【解题方法归纳】
1.识别实验变量与对照组:实验中“萌发的种子”与“煮熟的种子”是唯一变量(活细胞 vs 死细胞),乙组为对照组,用于排除其他因素干扰。
2.联系呼吸作用的核心特征:呼吸作用的本质是“分解有机物、释放能量、消耗氧气”,实验中的“温度计示数升高”(释放能量)、“蜡烛熄灭”(消耗氧气)均直接反映了这些特征。
3.避免过度推断结论:实验结论需基于“实验数据与现象”,未检测二氧化碳的情况下,无法得出“呼吸作用产生二氧化碳”的结论(需额外实验验证,如用澄清石灰水检测)。
4.“小草依依,踏之何忍”的提示语提醒人们不要踩踏草坪,因为频繁踩踏会导致土壤板结,进而影响草的生长。其主要原因是( )
A. 植物缺少无机盐,影响根的呼吸作用
B. 植物缺少水,影响光合作用
C. 土壤缺少氧气,影响根的呼吸作用
D. 小草气孔关闭,影响光合作用
【答案】C
【详解】本题围绕“植物对自身及生物圈的作用”核心知识点,通过“踩踏草坪导致土壤板结”的生活场景,综合考查植物根的呼吸作用及土壤环境对植物生长的影响,具有较强的综合性(跨“植物自身生理”与“生物圈中的植物作用”)。具体分析如下:
选项A:土壤板结不会直接导致植物缺少无机盐,无机盐的吸收障碍是根的呼吸作用减弱的结果,而非原因,错误。
选项B:踩踏草坪可能导致土壤水分蒸发加快,但“缺少水”并非影响光合作用的主要原因(光合作用的主要限制因素是光、二氧化碳或水,此处土壤板结的核心问题是氧气),错误。
选项C:土壤板结会使土壤颗粒间的间隙减小,氧气含量显著降低,而根的呼吸作用需要氧气(有氧呼吸是根吸收水分和无机盐的动力)。氧气不足会抑制根的呼吸作用,导致根无法吸收足够的水分和无机盐,进而影响草的生长,正确。
选项D:气孔关闭会影响光合作用(二氧化碳吸收减少),但踩踏草坪不会直接导致气孔关闭(气孔关闭通常与干旱、高温有关),错误。
【解题方法归纳】
1.联系生活场景与知识点:题目中的“踩踏草坪”“土壤板结”是生活中常见的现象,需将其与“植物根的呼吸作用”这一知识点联系起来(根的呼吸需要氧气,土壤板结会减少氧气)。
2.明确生理过程的因果关系:根的呼吸作用→吸收水分和无机盐→植物生长。土壤板结→氧气减少→根的呼吸作用减弱→吸收功能下降→植物生长受影响,需理清这一因果链,避免混淆“原因”与“结果”(如选项A中的“缺少无机盐”是结果,而非原因)。
3.排除无关选项:选项B(缺少水)、D(气孔关闭)均与“土壤板结”无直接关联,可通过“踩踏草坪是否会导致这些问题”的逻辑判断排除,聚焦核心矛盾(氧气与根的呼吸)。
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