第27讲 绿色植物的物质和能量转换（讲义）（浙江专用）2026年中考科学一轮复习讲练测

第27讲 绿色植物的物质和能量转换（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 光合作用 考点2 呼吸作用 考点3 光合作用与呼吸作用的关系 素养拓展·思维进阶 拓展1 光合作用与呼吸作用的综合辨析与实验探究 拓展2 光合作用与呼吸作用在农业生产和生态环境中的应用 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 光合作用 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 描述光合作用的原料、条件、产物和场所。理解光合作用的实质（物质转化和能量转化）。能设计或分析验证光合作用条件的实验。知道光合作用的意义。 考法1：光合作用的原理；考查对光合作用核心反应（二氧化碳+水→光能/叶绿体→有机物+氧气）的掌握，要求能正确书写文字表达式或判断正误。如2019·浙江杭州。 考法2：光合作用的条件和产物；高频核心考法。通过经典实验（如银边天竺葵实验、氢氧化钠吸收二氧化碳实验）的设置，考查控制变量法、实验步骤的目的、现象预测与结论推导。如2021·浙江杭、2023·浙江。 考法3：光合作用的原料；考查如何检测光合作用产生了淀粉（碘液变蓝）或氧气（使带火星木条复燃），以及如何证明二氧化碳是原料。 考法4：影响光合作用因素的分析与应用；结合坐标曲线图（如光照强度-光合速率曲线、温度-光合速率曲线），分析限制因素，或解释农业生产中采取相应措施（如增施气肥、合理密植）的原理。如2022·浙江绍兴。 呼吸作用 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 描述呼吸作用的原料、条件、产物和场所。理解呼吸作用的实质（分解有机物，释放能量）。知道呼吸作用的意义。能设计或分析验证呼吸作用的实验。 考法1：呼吸作用的原理；考查对呼吸作用核心反应（有机物+氧气→二氧化碳+水+能量）的掌握，并能与光合作用进行区分。 考法2：验证呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳或释放能量的实验；通过设置对照实验（如萌发种子与煮熟种子、有无氧气环境），利用澄清石灰水变浑浊检测二氧化碳、温度计示数升高或氧气传感器示数下降来证明呼吸作用的发生及条件。如2021·浙江衢州。 考法3：影响呼吸作用因素的分析与应用；解释日常现象（如冰箱保鲜、农田松土、种子晾晒）背后的科学原理，即通过调节相关因素来抑制或促进呼吸作用。如2023·浙江专题。 光合作用与呼吸作用的关系 ☑选择题 ☑填空题 ☑图像分析题 ☑简答题 比较光合作用与呼吸作用的区别与联系。能解读表示两者强度随时间或条件变化的曲线图。理解两者共同维持生物圈碳-氧平衡及能量流动。 考法1：光合作用与呼吸作用的区别与联系比较；以表格或判断题形式，从场所、条件、原料、产物、能量变化、实质等方面比较两者，并阐述它们相互依存的关系（如光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳）。如2025·浙江。 考法2：植物一昼夜内光合作用与呼吸作用强度变化曲线的解读；高频难点考法。给出某植物一昼夜内二氧化碳吸收/释放速率或氧气浓度变化曲线，要求判断光合作用与呼吸作用的强度关系、有机物的积累与消耗时段、以及曲线特定点（如交点、拐点）的生物学含义。如2025·浙江。 考法3：综合情境中两者关系的分析与应用；在密闭生态系统（如“生物圈二号”）、农业生产（如合理密植、增施有机肥）、环境保护（植树造林）等情境中，分析光合作用与呼吸作用的强度变化及其对有机物、氧气、二氧化碳含量的影响。如2021·浙江金华。 命题 趋势 1.从知识记忆向原理探究与综合应用深度迁移 试题高度强调在真实、复杂的实验情境或生产生活情境中，考查对光合作用、呼吸作用原理的深度理解、迁移应用和综合分析能力。单纯记忆反应式或概念的题目减少，取而代之的是要求解释现象（如“烧苗”、果蔬保鲜）、设计探究方案、或基于数据图表（如CO2吸收曲线、O2浓度变化图）进行推理判断。 2.实验探究能力要求空前强化 “验证光合作用条件”、“探究呼吸作用产物”、“探究影响光合/呼吸作用的因素”​ 是实验题命题的绝对核心。不仅考查实验步骤的完整性和目的性，更注重对实验方案的评价与改进、控制变量法的严谨应用、以及从实验现象到科学结论的逻辑推导过程。 3.紧密融合STSE理念，突出生态观与可持续发展 命题素材广泛涉及现代农业技术（无土栽培、智能温室）、生态环境保护（碳循环、植树造林）、资源利用（合理施肥、粮食储存）​ 等，引导学生从物质循环和能量流动的视角，理解绿色植物在生态系统中的核心地位，以及人类活动对自然环境的影响，培养可持续发展的社会责任意识。 命题 预测 1.选择题与填空题 将继续覆盖基础概念，但更多以情境化判断的形式出现。例如，判断在特定条件下（如夜间、盐碱地）植物主要进行何种生理作用；辨析农业生产措施（如夜间给大棚降温）的科学依据；或根据简单图表判断光合作用与呼吸作用的强度关系。 2.实验探究题 “探究环境因素（如光质、CO2浓度）对光合作用的影响”​ 和 “设计实验验证呼吸作用消耗氧气或产生二氧化碳”​ 是两大热点方向。可能提供不完整的实验方案，要求考生补充步骤、指出缺陷、预测现象或得出实验结论，对科学思维的严密性要求高。 3.图像分析与简答题 “解读植物一昼夜CO2吸收/释放速率曲线”​ 是经典的图像分析题，要求准确判断光合作用与呼吸作用相等的时间点、有机物积累最多的时间点及各时段生理活动特点。简答题可能要求综合阐述光合作用与呼吸作用的关系，并举例说明它们在维持生态平衡和人类生产生活中的重要作用。 ◇考点 1 光合作用 1.光合作用的原理 （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成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程叫做光合作用。 （2）反应式：二氧化碳+水有机物+氧气 （3）光合作用的转化过程 ①物质转化：无机物（水、二氧化碳）转化为有机物（如淀粉），并释放氧气。 ②能量转化：光能（太阳能）转化为化学能（储存在有机物中）。 （4）光合作用的意义 ①绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供 了基本的食物来源； ②植物的光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源，是地球上几乎所有生物生存、繁荣和发展的根本保障。 2.光合作用的条件和产物 【实验1】探究光合作用的条件和产物 实验步骤 实验现象 实验结论 ①暗处理：将盆栽银边天竺葵置于黑暗处一昼夜，消耗原有淀粉。 ②遮光处理：用铝箔在叶片绿色部分的相同位置上下遮盖，固定后移至阳光下照射4小时。 ③摘叶脱色：取下叶片，放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热至叶片褪成黄白色。 ④碘液检测：用清水洗净叶片，滴加碘液，几分钟后冲洗并观察颜色变化。 叶片见光部分（绿色且未遮光）遇碘液变蓝 光合作用产生淀粉 叶片遮光部分（绿色但遮光）遇碘液不变蓝 光合作用需要光 叶片白色部分（无叶绿素）遇碘液不变蓝 光合作用需要叶绿素 【实验要点】 操作 目的 实验前把盆栽的银边天竺葵放在黑暗处一昼夜 让叶中原有的淀粉全部转运或耗尽，以免残余的淀粉干扰实验结果 用两张大小相等的铝箔把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后移到阳光下照射 设置对照，实验变量为光叶片被遮盖的部分和没被遮盖的部分构成一组对照实验 几个小时后，摘下叶片，去掉遮光的铝箔 便于后续步骤操作 把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热（防止直接加热酒精燃烧） 使叶片含有的叶绿溶解到酒精中，叶片变成黄白色，排除叶绿素的干扰 用清水漂洗叶片 把叶片上的酒精、叶绿素等漂洗掉，以免干扰实验 把叶片放到培养皿中，向叶片（遮光的部分和未遮光的部分）滴加碘液 淀粉遇碘液变蓝色，以此检测叶片中是否有淀粉生成 几分种后，用清水冲掉碘液，观察叶色发生了什么变化 洗掉叶片上的碘液，便于观察 【实验2】验证光合作用产生氧气 图示 步骤 现象 结论 组装：将金鱼藻放入盛清水的烧杯中，用漏斗倒扣罩住。 收集：在漏斗颈上罩一支盛满清水的试管。 光照：将整套装置置于阳光下，观察并收集金鱼藻释放的气体。 检验：待试管内气体集满后，在水中盖住试管口取出。将带火星的卫生香伸入试管内，观察燃烧情况。 ①阳光下，金鱼藻持续产生气泡，进入并逐渐充满试管。 ②带火星的卫生香伸入试管后，燃烧变得剧烈（复燃）。 光合作用在产生有机物的同时，会释放出氧气。 3.光合作用的原料 【实验3】探究光合作用是否需要二氧化碳 【实验方法】设置对照实验：通过氢氧化钠（NaOH）溶液吸收二氧化碳来创造“无二氧化碳”环境。 【主要步骤】​ 1. 暗处理：将天竺葵置于黑暗处一昼夜，消耗原有淀粉。 2. 变量控制：选定两片相似叶片，一片置于有NaOH溶液的瓶中（无CO₂），一片置于有清水的瓶中（有CO₂），密封后照光4小时。 3. 检验淀粉：摘取叶片，酒精水浴加热脱色，清水漂洗后滴加碘液。 4. 观察记录：观察两片叶片的颜色变化。 【实验现象】​ 1. 无CO₂组（NaOH溶液侧）：叶片遇碘液不变蓝（或颜色很浅）。 2. 有CO₂组（清水侧）：叶片遇碘液变蓝。 【实验结论】​ 植物的光合作用需要二氧化碳。没有二氧化碳，植物无法合成淀粉（光合作用的主要产物之一）。 4.光合作用的影响因素 因素 对光合作用强度的影响 简要解释与实例 光照强度 最主要因素之一。在一定范围内，强度增强，光合作用增强；达到光饱和点后不再增强。 白天光照强，光合作用快；阴雨天或夜晚，光合作用弱或停止。 二氧化碳浓度 最主要因素之一。在一定范围内，浓度升高，光合作用增强；达到饱和点后不再增强。 农田施加气肥（如干冰）、大棚通风，都是为了增加CO₂浓度，提高产量。 温度 通过影响酶活性来影响。有最适温度，过高或过低都会使强度减弱。 一般植物在25-30℃时最强。夏季中午温度过高，光合作用反而会下降。 水分 是光合作用的原料，并影响植物气孔开闭。缺水会导致气孔关闭，减少CO₂吸收。 干旱时植物萎蔫，光合作用减弱。 叶绿体数量与叶龄 内部因素。叶绿体是场所，数量多、功能健全的叶片光合作用强。 嫩叶和衰老的叶片光合作用较弱，成熟健康的叶片最强。 考法01：光合作用的原理 典例1：（2025·浙江温州·三模）现代农业通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控，为农作物提供最佳的生长环境。图甲是大棚内草莓棚内的二氧化碳相对吸收量与光照强度的关系曲线图；图乙是大棚内草莓种植密度与有机物制造和消耗的关系图；图丙是某科学兴趣小组的同学为研究草莓幼苗的生命活动设计的实验装置（氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳）。请回答下列问题。 （1）如图甲所示，该大棚内的草莓要积累有机物，光照强度至少应大于 点。 （2）当播种密度过大或过小时，草莓产量都不理想。分析图乙可知，草莓种植密度为 时（选填“N1”“N2”“N3”或“N4”），有机物积累得最多。 （3）兴趣小组设计了如图丙所示的实验装置，实验过程如下： ①首先关闭阀门，在黑暗处放置一段时间后玻璃管中的红色小液滴会向 移动。 ②将此装置放置在黑暗处一昼夜后，移到阳光下，打开阀门并移除氢氧化钠溶液。一段时间后取下叶片，除去叶绿素后滴加碘液，B变蓝而A不变蓝，由此得出的结论是 。 考法02：光合作用的条件和产物 典例2：（2023·浙江杭州·中考真题）为验证绿色植物在光照下能产生氧气，小金将如图所示装置放在阳光下一段时间，用带火星木条检验试管内气体，出现复燃现象。下列叙述正确的是（　　） A．该实验中起对照作用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 考法03：光合作用的原料 典例3：（2023·浙江·一模）为探究绿色植物光合作用的原料，某研究小组设计了如图所示的实验，将生长状况相同的两盆植物放入相同的装置中，最后观察植物有无淀粉生成，下列叙述错误的是（　　） A．实验前需要对植物进行暗处理 B．光合作用将光能转化为化学能 C．该实验目的是探究植物光合作用需要二氧化碳 D．实验后乙装置中叶片脱色后滴加碘液变为蓝色 考法04：影响光合作用因素的分析与应用 典例4：（2024·浙江·三模）为了探究BRS（一种植物激素）对番茄的光合作用的影响，科研人员设计了A、B、C、D四组实验，每组选用长势相似的健壮番茄10株，除光照和BRS激素外，其他影响因素均适宜番茄生长。实验处理及光合作用速率结果如下： 组别 实验处理 光合作用速率 A 自然光照 100% B 自然光照；叶面喷施一定浓度的BRS 99.8% C 弱光照（25%自然光照） 57.2% D 72.0% 注：自然光照下测定的光合作用速率为100%，其他数据按照与自然光照下的速率比值记录。 （1）A、C两组实验结果表明 ，其中A组的作用是 。 （2）写出D组的实验处理 ，C、D两组实验结果表明，弱光环境下，BRS能增强番茄的光合作用。 （3）实验过程中，须控制哪些外部条件一致？ （写出两点）。 ◇考点 2 呼吸作用 1.呼吸作用的概念 人体细胞内的有机物发生氧化反应，最终生成二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。 呼吸作用的实质：是人体内的一种缓慢进行的氧化反应。 2.呼吸作用反应式 有机物 + 氧气 + 水 + 能量 3.呼吸作用场所：活细胞 4.呼吸作用转化过程 ①物质转化：有机物分解为无机物 ②能量转化：化学能转变为其他形式的能 【实验】探究植物的呼吸作用 实验装置 方法 实验步骤 实验现象 实验结论 对照实验 ①A试管放入已浸水及消毒的种子，B试管放入已煮熟及消毒的种子； ②连接铁丝网与石灰水，放置几天后观察石灰水变化。 A试管中澄清石灰水变浑浊， B试管中澄清石灰水无变化 活种子能进行呼吸作用并产生二氧化碳， 死种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳。 ①将新鲜菠菜装入黑塑料袋，用绳子扎紧袋口，置于暗处放置一个晚上（避免光合作用消耗二氧化碳）； ②松开塑料袋口，插入导管，将袋内空气通入澄清石灰水中，观察石灰水变化。 澄清石灰水变浑浊 植物的叶能进行呼吸作用并产生二氧化碳； 由此可推理，植物的根、茎、花、果实等其他器官也能进行呼吸作用（因呼吸作用是植物普遍的生命活动）。 5.呼吸作用的影响因素 因素 对呼吸作用强度的影响 简要解释与实例 温度 最主要因素。在一定范围内，温度升高，呼吸作用显著增强；过高（酶变性）则被抑制。 种子、果蔬在低温下储藏（如冰箱），就是为了抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 氧气浓度 在一定范围内，氧气充足，有氧呼吸增强；缺氧时，转为无氧呼吸（发酵），并产生酒精。 农田松土、花盆底部留孔，是为了保证根部氧气供应。种子浸水过深会烂掉，是因为缺氧。 水分 植物组织含水量高，呼吸作用旺盛。 晒干的种子呼吸作用很弱，便于长期储存。 植物种类与器官 内部因素。生命活动旺盛的部位（如萌发的种子、幼嫩的根尖、盛开的花朵）呼吸作用强。 储藏粮食和水果时，要尽量保持它们干燥、低温、低氧。 考法01：呼吸作用的原理 典例1：（2025·浙江温州·一模）下面是小明在探究植物进行呼吸作用的三套实验装置（甲装置瓶中是萌发的种子；乙和丙装置中A 瓶内都装有萌发的种子，B瓶内都装有等量的煮熟的种子），请根据实验现象，回答下列问题： （1）倒入清水的目的是将装置内的 排入澄清石灰水。 （2）乙装置A瓶内的温度计示数比B瓶 。 （3）丙装置A瓶中燃烧的蜡烛立刻熄灭，B瓶中的蜡烛继续燃烧。说明A瓶中被萌发的种子吸收了 。 考法02：验证呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳或释放能量的实验 典例2：（2024·浙江·一模）科学兴趣小组用如图所示的自制装置来验证种子呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳、放出热量。 自制装置：由瓶盖挖孔的厚壁玻璃瓶和塑料瓶套在一起，两瓶口接缝处打玻璃胶组成简易保温瓶．塑料瓶内插有探针温度计和氧气传感器．装置各处密封性能良好。 实验器材：萌发的绿豆种子、煮熟的萌发的绿豆种子、两套自制装置、澄清石灰水。 实验步骤： ①向两套装置的塑料瓶中分别放入等质量的萌发的绿豆种子和煮熟的萌发的绿豆种子； ②两个小试管分别用细线挂于两个简易保温瓶内部，用来收集简易保温瓶内气体； ③将两个装置置于黑暗温暖处一段时间； ④观察两组装置中氧气传感器的示数；…… （1）实验步骤①起到 作用。 （2）将实验步骤补充完整 。 考法03：影响呼吸作用因素的分析与应用 典例3：（2024·浙江杭州·模拟）日常生活中，人们采取的下列措施与其目的不一致的是（　　） A．合理密植可以提高植物光合作用的效率 B．播种前要进行松土，主要是保证种子萌发有充足的空气 C．夜间适当降低大棚内的温度，主要是为了减弱植物的蒸腾作用，提高作物产量 D．种庄稼要给土壤施农家肥，主要是为了给植物的生长提供无机盐 ◇考点 3 光合作用与呼吸作用的关系 1.光合作用和呼吸作用的对比 光合作用 呼吸作用 反应式 二氧化碳+水有机物+氧气 有机物 + 氧气 + 水 + 能量 场所 叶绿体 活细胞 条件限制 光照 有光、无光均可以 气体交换 吸收二氧化碳，放出氧气 吸收氧气，放出二氧化碳 物质转化 制造有机物 分解有机物 能量转化 太阳能转化成化学能储存在有机物中 将储存在有机物内的能量释放、转化和利用 联系 光合作用和呼吸作用是相互依存的。呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。 所以，没有呼吸作用，光合作用也无法进行。 2.光合作用和呼吸作用与植物生长的关系 由于光合作用必须有光才能进行，只能白天进行，而呼吸作用不管白天、黑夜一直都在进行。故两者强度的变化直接影响植物的生长。 ①光合作用的强度 = 呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物不能积累，植物生长停滞； ②光合作用的强度＞呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物得以积累，植物表现生长现象； ③光合作用的强度＜呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物无法积累，且原有的有机物被不断消耗，植物最终死亡。 考法01：光合作用与呼吸作用的区别与联系比较 典例1：（2023·浙江·一模）如图所示是光合作用和呼吸作用的模式图。光合作用和呼吸作用都涉及到能量转化，下列关于两个过程分析不正确的是（　　） A．呼吸作用为细胞的生命活动提供能量 B．两个过程白天黑夜都在进行 C．两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环 D．两个过程都遵循能量的转化和守恒定律 考法02：植物一昼夜内光合作用与呼吸作用强度变化曲线的解读 典例2：（2023·浙江台州·二模）为了验证“二氧化碳是光合作用的必需原料”，某生物兴趣小组设计了如图所示的实验。请据图示回答问题： （1）本实验的变量是 。实验时首先要将叶片内的淀粉运走耗尽，采用的措施是 ，然后再将两装置置于光照充足的环境条件下。 （2）丙操作的目的是 ，若无本步骤，会导致实验现象不明显。 （3）本实验预期的实验现象是 。 （4）戊图为该植物一天中氧气净吸收速率随时间变化的曲线，BC段的变化表示光合作用 （填“增强”或“减弱”），发生该变化的直接原因是 。植物开始进行光合作用的点 （填“早于A点”“在A点”或“晚于A点”），积累有机物最多的点是 。 考法03：综合情境中两者关系的分析与应用 典例3：（2024·浙江·三模）如图甲，智能温室大棚能控制大棚内的温度、浓度、光照强度等条件，图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请回答： （1）夜晚无光照时，农民常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入以降低室温，这样做的目的是 。 （2）光照强度长期处于c点，为什么两种植物都不能正常生长？答： 。 （3）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 （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。 拓展1 光合作用与呼吸作用的综合辨析与实验探究 核心目标：深刻理解光合作用与呼吸作用的区别与联系，掌握相关实验的设计、分析与评价，培养科学探究能力。 1.方法梳理 项目 光合作用 呼吸作用 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 场所 叶绿体 线粒体 条件 光（必需） 有光无光均可（时刻进行） 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物（淀粉）、氧气 二氧化碳、水 能量转化 光能 → 化学能（储存） 化学能 → 其他形式的能量（释放） 关系 相互依存：光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气；呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和能量。 2.思维进阶：控制变量法与实验方案评价 在探究实验中，要明确自变量、因变量和控制变量。能分析实验设计的合理性，如对照组的设置、实验材料的选取、实验步骤的严谨性等。 【教考衔接】某科研小组为探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响，设置三个相同的透明密封玻璃罩，内放生长状况相同的同种植物，分别连接不同浓度的二氧化碳气体供应装置，光照强度相同，温度适宜。实验测得相同时间内植物释放的氧气量如下表： 组别 CO2浓度(%) O2释放量(mL/h) A 0.01 10 B 0.03 20 C 0.05 25 （1）本实验的变量是 。实验中设置A、B、C三组目的是 。 （2）分析表中数据，可得出的结论是：在一定范围内， 。 （3）若要进一步探究光照强度对光合作用的影响，应在 条件下，改变 进行实验。 （4）有同学指出该实验设计存在一处不足：未设置重复组。设置重复组的目的是 。 拓展2 光合作用与呼吸作用在农业生产和生态环境中的应用 核心目标：运用光合作用和呼吸作用的原理，分析和解决农业生产中的实际问题（如增产、保鲜），理解其在碳氧平衡中的作用，培养社会责任感。 1.方法梳理 应用领域 原理 具体措施 农业增产 提高光合作用效率，降低呼吸作用消耗 合理密植、间作套种（提高光能利用率）；增加CO₂浓度（如大棚施气肥）；夜间适当降温（降低呼吸消耗） 果蔬保鲜 抑制呼吸作用，减少有机物消耗 低温、低氧、高二氧化碳、干燥（降低呼吸强度） 碳氧平衡 光合作用吸收CO₂释放O₂，呼吸作用相反 植树造林、保护植被；减少化石燃料燃烧 2.思维进阶：综合分析与方案设计 能根据给定的情境（如大棚种植、水果长途运输）提出合理的措施，并解释其生物学原理。 【教考衔接】“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“净零排放”。某生态农场采取了一系列措施推进低碳农业。 （1）该农场在温室大棚内安装了太阳能LED灯，在阴雨天和夜间补光。此措施主要是为了增强植物的 作用促进有机物的合成。同时大棚内还安装了CO2发生器，在晴朗的白天使用，这是因为 。 （2）该农场利用农作物秸秆和畜禽粪便生产沼气，沼气池中的微生物在无氧条件下进行 作用产生甲烷。沼气燃烧后可为大棚供暖，此过程中的能量转化形式是：化学能 → 能。 （3）农场将沼渣、沼液作为有机肥施入农田。与化学肥料相比，有机肥的优点有 。 （4）从“碳中和”的角度分析，该生态农场的哪些做法有助于减少二氧化碳的排放？ 。 1. （2024·浙江嘉兴·二模）如图是小嘉构建的植物体部分生理活动的示意图，①~④分别代表其中一项生理活动。下列有关说法正确的是（　　） A．①发生主要部位是叶 B．②每时每刻都在进行 C．③制造有机物和氧气 D．④通过筛管运输水分 2. （2025·浙江杭州·一模）如图所示的实验装置，关闭阀门①和②，给予装置充足光照4小时后，打开阀门①和②并挤压塑料袋，观察实验现象。下列说法正确的是（　　） A．该实验前必须对植物暗处理以消耗原有有机物 B．实验过程中，I袋内的叶片不能进行呼吸作用 C．实验结束后，甲试管中的澄清石灰水一定变浑浊 D．I、Ⅱ袋内产生的水珠主要来自植物的蒸腾作用 3. （2025·浙江绍兴·二模）将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后，移到光下照射3小时左右，摘下叶片甲和乙，经脱色、漂洗后滴加碘液，观察实验现象。该实验不能验证（     ） A．光是光合作用的条件 B．叶绿体是光合作用的场所 C．二氧化碳是光合作用的原料 D．氧气是光合作用的产物 4. （2024·浙江宁波·二模）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 5. （2025·浙江杭州·三模）番茄中维生素含量丰富，口感清爽，深受消费者青睐。为提高大棚种植番茄的产量，某科学兴趣小组进行了探究。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；图丙表示植物光合作用、呼吸作用的测定装置，测定仪中的叶室由透明玻璃材料制成，CO2分析仪可以测量植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。 据图分析作答： （1）图甲中，根吸收的水分主要用于 （填字母）表示的生理作用。 （2）当播种密度过大或过小时，番茄的产量都不理想。分析图乙曲线可知，当种植密度为 （选填“m1”“m2”“m3”或“m4”）时，番茄体内有机物积累得最多。 （3）利用图丙所示装置探究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。 【实验】①先将上述装置置于暗处，测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值，该变化值越大表示呼吸作用越强。 ②在预先设定的不同温度下分别置于黑暗环境中和光照环境中，重复以上步骤，结果如图丁所示。15℃时，光照1小时，植物进行光合作用利用的二氧化碳量为 mg． （4）根据以上信息，请提出一个可以提高农作物产量的合理措施： 。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 第27讲 绿色植物的物质和能量转换（讲义） 目 录 目标导图 考情剖析·命题前瞻 思维导图·网络构建 考点通关·靶向突破 考点1 光合作用 考点2 呼吸作用 考点3 光合作用与呼吸作用的关系 素养拓展·思维进阶 拓展1 光合作用与呼吸作用的综合辨析与实验探究 拓展2 光合作用与呼吸作用在农业生产和生态环境中的应用 优题精选·练能提分 考点 考查形式 课标要求及考查内容 考法分析 光合作用 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 描述光合作用的原料、条件、产物和场所。理解光合作用的实质（物质转化和能量转化）。能设计或分析验证光合作用条件的实验。知道光合作用的意义。 考法1：光合作用的原理；考查对光合作用核心反应（二氧化碳+水→光能/叶绿体→有机物+氧气）的掌握，要求能正确书写文字表达式或判断正误。如2019·浙江杭州。 考法2：光合作用的条件和产物；高频核心考法。通过经典实验（如银边天竺葵实验、氢氧化钠吸收二氧化碳实验）的设置，考查控制变量法、实验步骤的目的、现象预测与结论推导。如2021·浙江杭、2023·浙江。 考法3：光合作用的原料；考查如何检测光合作用产生了淀粉（碘液变蓝）或氧气（使带火星木条复燃），以及如何证明二氧化碳是原料。 考法4：影响光合作用因素的分析与应用；结合坐标曲线图（如光照强度-光合速率曲线、温度-光合速率曲线），分析限制因素，或解释农业生产中采取相应措施（如增施气肥、合理密植）的原理。如2022·浙江绍兴。 呼吸作用 ☑选择题 ☑填空题 ☑实验探究题 ☑简答题 描述呼吸作用的原料、条件、产物和场所。理解呼吸作用的实质（分解有机物，释放能量）。知道呼吸作用的意义。能设计或分析验证呼吸作用的实验。 考法1：呼吸作用的原理；考查对呼吸作用核心反应（有机物+氧气→二氧化碳+水+能量）的掌握，并能与光合作用进行区分。 考法2：验证呼吸作用消耗氧气、产生二氧化碳或释放能量的实验；通过设置对照实验（如萌发种子与煮熟种子、有无氧气环境），利用澄清石灰水变浑浊检测二氧化碳、温度计示数升高或氧气传感器示数下降来证明呼吸作用的发生及条件。如2021·浙江衢州。 考法3：影响呼吸作用因素的分析与应用；解释日常现象（如冰箱保鲜、农田松土、种子晾晒）背后的科学原理，即通过调节相关因素来抑制或促进呼吸作用。如2023·浙江专题。 光合作用与呼吸作用的关系 ☑选择题 ☑填空题 ☑图像分析题 ☑简答题 比较光合作用与呼吸作用的区别与联系。能解读表示两者强度随时间或条件变化的曲线图。理解两者共同维持生物圈碳-氧平衡及能量流动。 考法1：光合作用与呼吸作用的区别与联系比较；以表格或判断题形式，从场所、条件、原料、产物、能量变化、实质等方面比较两者，并阐述它们相互依存的关系（如光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气，呼吸作用为光合作用提供二氧化碳）。如2025·浙江。 考法2：植物一昼夜内光合作用与呼吸作用强度变化曲线的解读；高频难点考法。给出某植物一昼夜内二氧化碳吸收/释放速率或氧气浓度变化曲线，要求判断光合作用与呼吸作用的强度关系、有机物的积累与消耗时段、以及曲线特定点（如交点、拐点）的生物学含义。如2025·浙江。 考法3：综合情境中两者关系的分析与应用；在密闭生态系统（如“生物圈二号”）、农业生产（如合理密植、增施有机肥）、环境保护（植树造林）等情境中，分析光合作用与呼吸作用的强度变化及其对有机物、氧气、二氧化碳含量的影响。如2021·浙江金华。 命题 趋势 1.从知识记忆向原理探究与综合应用深度迁移 试题高度强调在真实、复杂的实验情境或生产生活情境中，考查对光合作用、呼吸作用原理的深度理解、迁移应用和综合分析能力。单纯记忆反应式或概念的题目减少，取而代之的是要求解释现象（如“烧苗”、果蔬保鲜）、设计探究方案、或基于数据图表（如CO2吸收曲线、O2浓度变化图）进行推理判断。 2.实验探究能力要求空前强化 “验证光合作用条件”、“探究呼吸作用产物”、“探究影响光合/呼吸作用的因素”​ 是实验题命题的绝对核心。不仅考查实验步骤的完整性和目的性，更注重对实验方案的评价与改进、控制变量法的严谨应用、以及从实验现象到科学结论的逻辑推导过程。 3.紧密融合STSE理念，突出生态观与可持续发展 命题素材广泛涉及现代农业技术（无土栽培、智能温室）、生态环境保护（碳循环、植树造林）、资源利用（合理施肥、粮食储存）​ 等，引导学生从物质循环和能量流动的视角，理解绿色植物在生态系统中的核心地位，以及人类活动对自然环境的影响，培养可持续发展的社会责任意识。 命题 预测 1.选择题与填空题 将继续覆盖基础概念，但更多以情境化判断的形式出现。例如，判断在特定条件下（如夜间、盐碱地）植物主要进行何种生理作用；辨析农业生产措施（如夜间给大棚降温）的科学依据；或根据简单图表判断光合作用与呼吸作用的强度关系。 2.实验探究题 “探究环境因素（如光质、CO2浓度）对光合作用的影响”​ 和 “设计实验验证呼吸作用消耗氧气或产生二氧化碳”​ 是两大热点方向。可能提供不完整的实验方案，要求考生补充步骤、指出缺陷、预测现象或得出实验结论，对科学思维的严密性要求高。 3.图像分析与简答题 “解读植物一昼夜CO2吸收/释放速率曲线”​ 是经典的图像分析题，要求准确判断光合作用与呼吸作用相等的时间点、有机物积累最多的时间点及各时段生理活动特点。简答题可能要求综合阐述光合作用与呼吸作用的关系，并举例说明它们在维持生态平衡和人类生产生活中的重要作用。 ◇考点 1 光合作用 1.光合作用的原理 （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成储存着能量的有机物，并释放氧气的过程叫做光合作用。 （2）反应式：二氧化碳+水有机物+氧气 （3）光合作用的转化过程 ①物质转化：无机物（水、二氧化碳）转化为有机物（如淀粉），并释放氧气。 ②能量转化：光能（太阳能）转化为化学能（储存在有机物中）。 （4）光合作用的意义 ①绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供 了基本的食物来源； ②植物的光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源，是地球上几乎所有生物生存、繁荣和发展的根本保障。 2.光合作用的条件和产物 【实验1】探究光合作用的条件和产物 实验步骤 实验现象 实验结论 ①暗处理：将盆栽银边天竺葵置于黑暗处一昼夜，消耗原有淀粉。 ②遮光处理：用铝箔在叶片绿色部分的相同位置上下遮盖，固定后移至阳光下照射4小时。 ③摘叶脱色：取下叶片，放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热至叶片褪成黄白色。 ④碘液检测：用清水洗净叶片，滴加碘液，几分钟后冲洗并观察颜色变化。 叶片见光部分（绿色且未遮光）遇碘液变蓝 光合作用产生淀粉 叶片遮光部分（绿色但遮光）遇碘液不变蓝 光合作用需要光 叶片白色部分（无叶绿素）遇碘液不变蓝 光合作用需要叶绿素 【实验要点】 操作 目的 实验前把盆栽的银边天竺葵放在黑暗处一昼夜 让叶中原有的淀粉全部转运或耗尽，以免残余的淀粉干扰实验结果 用两张大小相等的铝箔把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后移到阳光下照射 设置对照，实验变量为光叶片被遮盖的部分和没被遮盖的部分构成一组对照实验 几个小时后，摘下叶片，去掉遮光的铝箔 便于后续步骤操作 把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，水浴加热（防止直接加热酒精燃烧） 使叶片含有的叶绿溶解到酒精中，叶片变成黄白色，排除叶绿素的干扰 用清水漂洗叶片 把叶片上的酒精、叶绿素等漂洗掉，以免干扰实验 把叶片放到培养皿中，向叶片（遮光的部分和未遮光的部分）滴加碘液 淀粉遇碘液变蓝色，以此检测叶片中是否有淀粉生成 几分种后，用清水冲掉碘液，观察叶色发生了什么变化 洗掉叶片上的碘液，便于观察 【实验2】验证光合作用产生氧气 图示 步骤 现象 结论 组装：将金鱼藻放入盛清水的烧杯中，用漏斗倒扣罩住。 收集：在漏斗颈上罩一支盛满清水的试管。 光照：将整套装置置于阳光下，观察并收集金鱼藻释放的气体。 检验：待试管内气体集满后，在水中盖住试管口取出。将带火星的卫生香伸入试管内，观察燃烧情况。 ①阳光下，金鱼藻持续产生气泡，进入并逐渐充满试管。 ②带火星的卫生香伸入试管后，燃烧变得剧烈（复燃）。 光合作用在产生有机物的同时，会释放出氧气。 3.光合作用的原料 【实验3】探究光合作用是否需要二氧化碳 【实验方法】设置对照实验：通过氢氧化钠（NaOH）溶液吸收二氧化碳来创造“无二氧化碳”环境。 【主要步骤】​ 1. 暗处理：将天竺葵置于黑暗处一昼夜，消耗原有淀粉。 2. 变量控制：选定两片相似叶片，一片置于有NaOH溶液的瓶中（无CO₂），一片置于有清水的瓶中（有CO₂），密封后照光4小时。 3. 检验淀粉：摘取叶片，酒精水浴加热脱色，清水漂洗后滴加碘液。 4. 观察记录：观察两片叶片的颜色变化。 【实验现象】​ 1. 无CO₂组（NaOH溶液侧）：叶片遇碘液不变蓝（或颜色很浅）。 2. 有CO₂组（清水侧）：叶片遇碘液变蓝。 【实验结论】​ 植物的光合作用需要二氧化碳。没有二氧化碳，植物无法合成淀粉（光合作用的主要产物之一）。 4.光合作用的影响因素 因素 对光合作用强度的影响 简要解释与实例 光照强度 最主要因素之一。在一定范围内，强度增强，光合作用增强；达到光饱和点后不再增强。 白天光照强，光合作用快；阴雨天或夜晚，光合作用弱或停止。 二氧化碳浓度 最主要因素之一。在一定范围内，浓度升高，光合作用增强；达到饱和点后不再增强。 农田施加气肥（如干冰）、大棚通风，都是为了增加CO₂浓度，提高产量。 温度 通过影响酶活性来影响。有最适温度，过高或过低都会使强度减弱。 一般植物在25-30℃时最强。夏季中午温度过高，光合作用反而会下降。 水分 是光合作用的原料，并影响植物气孔开闭。缺水会导致气孔关闭，减少CO₂吸收。 干旱时植物萎蔫，光合作用减弱。 叶绿体数量与叶龄 内部因素。叶绿体是场所，数量多、功能健全的叶片光合作用强。 嫩叶和衰老的叶片光合作用较弱，成熟健康的叶片最强。 考法01：光合作用的原理 典例1：（2025·浙江温州·三模）现代农业通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控，为农作物提供最佳的生长环境。图甲是大棚内草莓棚内的二氧化碳相对吸收量与光照强度的关系曲线图；图乙是大棚内草莓种植密度与有机物制造和消耗的关系图；图丙是某科学兴趣小组的同学为研究草莓幼苗的生命活动设计的实验装置（氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳）。请回答下列问题。 （1）如图甲所示，该大棚内的草莓要积累有机物，光照强度至少应大于 点。 （2）当播种密度过大或过小时，草莓产量都不理想。分析图乙可知，草莓种植密度为 时（选填“N1”“N2”“N3”或“N4”），有机物积累得最多。 （3）兴趣小组设计了如图丙所示的实验装置，实验过程如下： ①首先关闭阀门，在黑暗处放置一段时间后玻璃管中的红色小液滴会向 移动。 ②将此装置放置在黑暗处一昼夜后，移到阳光下，打开阀门并移除氢氧化钠溶液。一段时间后取下叶片，除去叶绿素后滴加碘液，B变蓝而A不变蓝，由此得出的结论是 。 本题命题意图：综合考查光合作用原理及与呼吸作用的关系。 【答案】（1）N （2）N2 （3） 左 水是光合作用的原料 【分析】1、光合作用实质上是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。 2、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，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 3、对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。 【详解】（1）由图甲可知，N点后二氧化碳的相对吸收量大于0，则说明N点后光合作用强度大于呼吸作用强度。因此，该大棚内的草莓要积累有机物，光照强度至少应大于N点。 （2）由图乙可知，当种植密度为N2时，光合作用与呼吸作用差值最大，有机物积累得最多。 （3）①关闭阀门，在黑暗处放置一段时间后，丙图实验装置中的植物进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，装置内的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，气压降低，玻璃管中的红色小液滴会向左移动。 ②光合作用能合成淀粉，淀粉具有遇碘变蓝的特性，除去叶绿素后滴加碘液，B变蓝而A不变蓝，则说明A不能进行光合作用，由于A、B间叶脉切断，水分无法通过导管运输到A，则说明水是光合作用的原料。 考法02：光合作用的条件和产物 典例2：（2023·浙江杭州·中考真题）为验证绿色植物在光照下能产生氧气，小金将如图所示装置放在阳光下一段时间，用带火星木条检验试管内气体，出现复燃现象。下列叙述正确的是（　　） A．该实验中起对照作用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 本题命题意图：围绕光合作用的条件和产物设计，考查实验分析结论推导等核心能力。 【答案】B 【分析】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，叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水，场所是叶绿体，条件是光，产物是：有机物和氧。 【详解】A．该实验中并没有设置对照实验，所以没有变量，A错误。 B．陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集，所以选择金鱼藻是水生植物，利用此装置，便于观察和收集产生的气体，B正确。 C．根据氧气能助燃、能使快要熄灭的细木条重新燃烧的特性，取出试管，将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃则证明是氧气。植物进行光合作用吸收二氧化碳，产生氧气，该实验不能证明金鱼藻吸收二氧化碳，C错误。 D．光合作用的条件是光，在无光条件下植物不能进行光合作用，因此实验结果不相同，D错误。 故选B。 考法03：光合作用的原料 典例3：（2023·浙江·一模）为探究绿色植物光合作用的原料，某研究小组设计了如图所示的实验，将生长状况相同的两盆植物放入相同的装置中，最后观察植物有无淀粉生成，下列叙述错误的是（　　） A．实验前需要对植物进行暗处理 B．光合作用将光能转化为化学能 C．该实验目的是探究植物光合作用需要二氧化碳 D．实验后乙装置中叶片脱色后滴加碘液变为蓝色 本题命题意图：考查光合作用的原料、实验操作目的、能量转化本质及实验现象推理。 【答案】D 【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。二氧化碳是光合作用的原料，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。 【详解】A．实验前，应将甲、乙装置中的天竺葵在黑暗处放置一昼夜，目的是让天竺葵消耗掉叶片中原有的淀粉，以免影响实验结果的可靠性，A正确。 B．叶绿体是进行光合作用的场所，能够将光能转化成化学能，B正确。 C．二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，该实验目的是探究植物光合作用需要二氧化碳，C正确。 D．乙装置内的二氧化碳被吸收剂吸收了，缺乏二氧化碳不能进行光合作用制造制造淀粉，因此加碘不变蓝，D错误。 故选D。 考法04：影响光合作用因素的分析与应用 典例4：（2024·浙江·三模）为了探究BRS（一种植物激素）对番茄的光合作用的影响，科研人员设计了A、B、C、D四组实验，每组选用长势相似的健壮番茄10株，除光照和BRS激素外，其他影响因素均适宜番茄生长。实验处理及光合作用速率结果如下： 组别 实验处理 光合作用速率 A 自然光照 100% B 自然光照；叶面喷施一定浓度的BRS 99.8% C 弱光照（25%自然光照） 57.2% D 72.0% 注：自然光照下测定的光合作用速率为100%，其他数据按照与自然光照下的速率比值记录。 （1）A、C两组实验结果表明 ，其中A组的作用是 。 （2）写出D组的实验处理 ，C、D两组实验结果表明，弱光环境下，BRS能增强番茄的光合作用。 （3）实验过程中，须控制哪些外部条件一致？ （写出两点）。 本题命题意图：考查实验设计的对照原则、变量分析逻辑，以及对光合作用影响因素的理解与应用 【答案】 弱光照对光合作用有不利影响 对照 弱光照（25%自然光照）叶面喷施一定浓度的BRS 水分、温度、二氧化碳浓度等 【详解】（1）由A、C两组实验可知，在进行弱光照时，光合作用速率较低，因此可知弱光照对光合作用有不利影响，其中A组的作用是对照。 （2）C、D两组实验是为了探究弱光环境下，BRS是否能增强番茄的光合作用，因此D组实验中实验处理是弱光照（25%自然光照）叶面喷施一定浓度的BRS。 （3）影响光合作用速率主要有光照、二氧化碳、水分、温度等，所以在实验过程中，须控制二氧化碳、水分、温度等相同。 ◇考点 2 呼吸作用 1.呼吸作用的概念 人体细胞内的有机物发生氧化反应，最终生成二氧化碳和水或其他产物，同时把有机物中的能量释放出来，满足生命活动的需要，这个过程称为呼吸作用。 呼吸作用的实质：是人体内的一种缓慢进行的氧化反应。 2.呼吸作用反应式 有机物 + 氧气 + 水 + 能量 3.呼吸作用场所：活细胞 4.呼吸作用转化过程 ①物质转化：有机物分解为无机物 ②能量转化：化学能转变为其他形式的能 【实验】探究植物的呼吸作用 实验装置 方法 实验步骤 实验现象 实验结论 对照实验 ①A试管放入已浸水及消毒的种子，B试管放入已煮熟及消毒的种子； ②连接铁丝网与石灰水，放置几天后观察石灰水变化。 A试管中澄清石灰水变浑浊， B试管中澄清石灰水无变化 活种子能进行呼吸作用并产生二氧化碳， 死种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳。 ①将新鲜菠菜装入黑塑料袋，用绳子扎紧袋口，置于暗处放置一个晚上（避免光合作用消耗二氧化碳）； ②松开塑料袋口，插入导管，将袋内空气通入澄清石灰水中，观察石灰水变化。 澄清石灰水变浑浊 植物的叶能进行呼吸作用并产生二氧化碳； 由此可推理，植物的根、茎、花、果实等其他器官也能进行呼吸作用（因呼吸作用是植物普遍的生命活动）。 5.呼吸作用的影响因素 因素 对呼吸作用强度的影响 简要解释与实例 温度 最主要因素。在一定范围内，温度升高，呼吸作用显著增强；过高（酶变性）则被抑制。 种子、果蔬在低温下储藏（如冰箱），就是为了抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 氧气浓度 在一定范围内，氧气充足，有氧呼吸增强；缺氧时，转为无氧呼吸（发酵），并产生酒精。 农田松土、花盆底部留孔，是为了保证根部氧气供应。种子浸水过深会烂掉，是因为缺氧。 水分 植物组织含水量高，呼吸作用旺盛。 晒干的种子呼吸作用很弱，便于长期储存。 植物种类与器官 内部因素。生命活动旺盛的部位（如萌发的种子、幼嫩的根尖、盛开的花朵）呼吸作用强。 储藏粮食和水果时，要尽量保持它们干燥、低温、低氧。 考法01：呼吸作用的原理 典例1：（2025·浙江温州·一模）下面是小明在探究植物进行呼吸作用的三套实验装置（甲装置瓶中是萌发的种子；乙和丙装置中A 瓶内都装有萌发的种子，B瓶内都装有等量的煮熟的种子），请根据实验现象，回答下列问题： （1）倒入清水的目的是将装置内的 排入澄清石灰水。 （2）乙装置A瓶内的温度计示数比B瓶 。 （3）丙装置A瓶中燃烧的蜡烛立刻熄灭，B瓶中的蜡烛继续燃烧。说明A瓶中被萌发的种子吸收了 。 本题命题意图：考查植物呼吸作用产生二氧化碳、释放能量、消耗氧气的原理理解，以及对实验现象分析和对照实验思想的掌握。 【答案】（1）二氧化碳 （2）高 （3）氧气 【分析】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，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。图中，甲装置瓶中是萌发的种子；乙和丙装置中A 瓶内都装有萌发的种子，B瓶内都装有等量的煮熟的种子。 【详解】（1）在探究植物呼吸作用的实验中，萌发的种子会进行呼吸作用，产生二氧化碳（CO₂）。澄清石灰水可以用来检测二氧化碳的存在，因为二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊。倒入清水后，水会占据装置内的空间，迫使装置内的气体（主要是二氧化碳）排出。这些气体随后进入澄清石灰水中，与石灰水反应，导致石灰水变浑浊。 （2）在乙装置中，A瓶内装有萌发的种子，B瓶内装有等量的煮熟的种子。萌发的种子会进行呼吸作用，呼吸作用是一个释放能量的过程，因此会导致A瓶内的温度升高。而煮熟的种子已经失去了活性，无法进行呼吸作用，因此B瓶内的温度不会显著变化。所以，A瓶内的温度计示数会比B瓶高。 （3）丙装置中，若将点燃的蜡烛伸入A瓶，蜡烛立刻熄灭，原因是萌发的种子吸收了瓶中的氧气；点燃的蜡烛在B瓶中能继续燃烧，原因是乙瓶装有等量煮熟的种子，煮熟的种子没有生命现象，种子没有进行呼吸作用，瓶中还有氧气供蜡烛燃烧。 考法02：验证呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳或释放能量的实验 典例2：（2024·浙江·一模）科学兴趣小组用如图所示的自制装置来验证种子呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳、放出热量。 自制装置：由瓶盖挖孔的厚壁玻璃瓶和塑料瓶套在一起，两瓶口接缝处打玻璃胶组成简易保温瓶．塑料瓶内插有探针温度计和氧气传感器．装置各处密封性能良好。 实验器材：萌发的绿豆种子、煮熟的萌发的绿豆种子、两套自制装置、澄清石灰水。 实验步骤： ①向两套装置的塑料瓶中分别放入等质量的萌发的绿豆种子和煮熟的萌发的绿豆种子； ②两个小试管分别用细线挂于两个简易保温瓶内部，用来收集简易保温瓶内气体； ③将两个装置置于黑暗温暖处一段时间； ④观察两组装置中氧气传感器的示数；…… （1）实验步骤①起到 作用。 （2）将实验步骤补充完整 。 本题命题意图：考查对照实验中控制单一变量的设计原则，以及对呼吸作用释放热量这一特性的实验验证思路。 【答案】（1）控制单一变量 （2）⑤观察两组温度计的示数 【分析】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，供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用；即有机物（储存能量）+氧→二氧化碳+水+能量。 （1）对照实验要遵循单一变量原则，所以步骤①中向两套装置的塑料瓶中分别放入等质量的萌发的绿豆种子和煮熟的萌发的绿豆种子，目的是控制单一变量。 （2）除了要观察氧气传感器的示数，还要观察有无热量的释放，所以还需要的步骤是：⑤观察两组温度计的示数。 考法03：影响呼吸作用因素的分析与应用 典例3：（2024·浙江杭州·模拟）日常生活中，人们采取的下列措施与其目的不一致的是（　　） A．合理密植可以提高植物光合作用的效率 B．播种前要进行松土，主要是保证种子萌发有充足的空气 C．夜间适当降低大棚内的温度，主要是为了减弱植物的蒸腾作用，提高作物产量 D．种庄稼要给土壤施农家肥，主要是为了给植物的生长提供无机盐 本题命题意图：考查对呼吸作用、光合作用、种子萌发、植物生长营养需求等生理过程的理解。 【答案】C 【分析】种子萌发需要充足的空气、适量的水和适宜的温度。植物的生长需要一定的无机盐等。呼吸作用是吸收氧气，分解有机物为二氧化碳和水，并释放出能量。 【详解】A．合理密植能够充分利用单位面积上的阳光进行光合作用，提高光合作用效率，A不符合题意。 B．播种前土壤要耕和耙，使土壤疏松，空气中的氧气进入土壤内，是因为种子萌发需要充足的空气，有利于呼吸作用，B不符合题意。 C．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，提高作物产量，C符合题意。 D．种庄稼要给土地施农家肥，主要是给植物生长提供无机盐，植物生活需要量较多的无机盐是含氮、含磷和含钾的无机盐，D不符合题意。 故选C。 ◇考点 3 光合作用与呼吸作用的关系 1.光合作用和呼吸作用的对比 光合作用 呼吸作用 反应式 二氧化碳+水有机物+氧气 有机物 + 氧气 + 水 + 能量 场所 叶绿体 活细胞 条件限制 光照 有光、无光均可以 气体交换 吸收二氧化碳，放出氧气 吸收氧气，放出二氧化碳 物质转化 制造有机物 分解有机物 能量转化 太阳能转化成化学能储存在有机物中 将储存在有机物内的能量释放、转化和利用 联系 光合作用和呼吸作用是相互依存的。呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物，所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此，没有光合作用，呼吸作用就没有基础。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导，所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。 所以，没有呼吸作用，光合作用也无法进行。 2.光合作用和呼吸作用与植物生长的关系 由于光合作用必须有光才能进行，只能白天进行，而呼吸作用不管白天、黑夜一直都在进行。故两者强度的变化直接影响植物的生长。 ①光合作用的强度 = 呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物不能积累，植物生长停滞； ②光合作用的强度＞呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物得以积累，植物表现生长现象； ③光合作用的强度＜呼吸作用的强度 → 植物体内的有机物无法积累，且原有的有机物被不断消耗，植物最终死亡。 考法01：光合作用与呼吸作用的区别与联系比较 典例1：（2023·浙江·一模）如图所示是光合作用和呼吸作用的模式图。光合作用和呼吸作用都涉及到能量转化，下列关于两个过程分析不正确的是（　　） A．呼吸作用为细胞的生命活动提供能量 B．两个过程白天黑夜都在进行 C．两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环 D．两个过程都遵循能量的转化和守恒定律 本题命题意图：考查对两种生理过程本质区别的理解，同时关联碳循环、氧循环、能量规律等知识 【答案】B 【分析】1.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，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 2.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，叫做光合作用。 【详解】A．呼吸作用实质是分解有机物，释放能量，因此呼吸作用为细胞的生命活动提供能量，A正确。 B．光合作用需要光，呼吸作用在任何活细胞里都能进行，因此这两个过程白天都能进行，晚上只能进行呼吸作用，B错误。 C．光合作用产生氧气，消耗二氧化碳；呼吸作用消耗氧气，释放二氧化碳，因此，两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环，C正确。 D．光合作用和呼吸作用都属于化学变化，化学变化都要遵循能量的转化和守恒定律，D正确。 故选B。 考法02：植物一昼夜内光合作用与呼吸作用强度变化曲线的解读 典例2：（2023·浙江台州·二模）为了验证“二氧化碳是光合作用的必需原料”，某生物兴趣小组设计了如图所示的实验。请据图示回答问题： （1）本实验的变量是 。实验时首先要将叶片内的淀粉运走耗尽，采用的措施是 ，然后再将两装置置于光照充足的环境条件下。 （2）丙操作的目的是 ，若无本步骤，会导致实验现象不明显。 （3）本实验预期的实验现象是 。 （4）戊图为该植物一天中氧气净吸收速率随时间变化的曲线，BC段的变化表示光合作用 （填“增强”或“减弱”），发生该变化的直接原因是 。植物开始进行光合作用的点 （填“早于A点”“在A点”或“晚于A点”），积累有机物最多的点是 。 本题命题意图：考查对光合作用原理、实验探究方法的理解与应用能力。 【答案】 有无二氧化碳 暗处理/让叶片内原有的淀粉运走耗尽 脱色，使叶绿素溶解于酒精中 甲操作的装置中叶片遇碘液不变蓝，乙操作的装置中叶片遇碘液变蓝 减弱 气孔关闭，吸收的二氧化碳减少 早于A点 E点 【分析】（1）《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。 （2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。甲、乙两装置以二氧化碳为变量形成了一组对照实验，目的是探究光合作用的原料是二氧化碳。 【详解】（1）氢氧化钠吸收二氧化碳，可见甲装置内没有二氧化碳，清水不吸收二氧化碳，甲与乙形成以二氧化碳为变量的对照实验。实验前应将甲、乙两个装置放在黑暗处一昼夜，目的是让绿色植物通过呼吸作用消耗掉体内贮存的有机物，然后再将两装置置于光照充足的环境条件下。 （2）一段时间后，取甲、乙两装置中的叶片依次进行丙、丁操作。丙操作是脱色，叶片在酒精中隔水加热后，使叶绿素溶解于酒精。 （3）光照几小时后，从甲装置和乙装置中各取一片叶，经酒精脱色后，滴加碘液，变蓝色的是乙装置的叶片，因为乙装置中含有光合作用的原料二氧化碳，因此乙装置中的绿色植物进行了光合作用，而甲装置中的二氧化碳被小烧杯里的氢氧化钠吸收了，由于没有进行光合作用的原料，因此甲装置中的植物没有进行光合作用。所以甲叶片滴加碘液不变蓝色。 （4）气孔是气体交换的窗口，BC变化表示光合作用减弱，发生该变化的直接原因是气孔关闭，吸收的二氧化碳减少。A点是光合作用放出氧气效率与呼吸作用吸收氧气效率相等，所以植物开始进行光合作用的点早于A点，E点之后呼吸作用吸收的氧气效率大于光合作用产生氧气的效率，所以E点积累有机物最多。 考法03：综合情境中两者关系的分析与应用 典例3：（2024·浙江·三模）如图甲，智能温室大棚能控制大棚内的温度、浓度、光照强度等条件，图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率（用吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请回答： （1）夜晚无光照时，农民常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入以降低室温，这样做的目的是 。 （2）光照强度长期处于c点，为什么两种植物都不能正常生长？答： 。 （3）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 （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。 本题命题意图：考查光合作用与呼吸作用的原理在生产实践中的应用、曲线关键点的生物学意义及光合产物量的分析推理能力。 【答案】（1）减少有机物的消耗 （2）A植物消耗体内原有的有机物，B植物不积累有机物 （3）多于 【分析】（1） 光合作用是指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。光合作用的实质：制造有机物，释放氧气，把光能转变为化学能储存在有机物中。光合作用的反应式是：二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气。光合作用的原料是：二氧化碳和水；光合作用的条件是：光；光合作用的产物是：氧气和有机物（淀粉）。 （2）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，供给生命活动的需要，这个过程叫做呼吸作用。 呼吸作用的主要部位是所有活的细胞，场所是细胞中的线粒体。 呼吸作用的反应式是：有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。 呼吸作用的实质是：分机有机物，释放能量，为生物的生命活动提供能量。 （1）适当降低温度，使蔬菜、水果的呼吸作用减弱，以减少呼吸作用对有机物的消耗。所以，农民夜间常把塑料大棚掀开一角，使冷空气进入，可以减弱农作物的呼吸作用，进而提高产量。 （2）光照强度为c点时，A植物的二氧化碳吸收量为负值，表示呼吸作用的强度大于光合作用，需要消耗体内原有的有机物；B植物的二氧化碳吸收量为0，表明光合作用强度与呼吸作用的强度相等，植物不积累有机物。因此，光照强度长期处于c点，两种植物都没有有机物的积累，都不能正常生长。 （3）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多于植物B。 拓展1 光合作用与呼吸作用的综合辨析与实验探究 核心目标：深刻理解光合作用与呼吸作用的区别与联系，掌握相关实验的设计、分析与评价，培养科学探究能力。 1.方法梳理 项目 光合作用 呼吸作用 实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 场所 叶绿体 线粒体 条件 光（必需） 有光无光均可（时刻进行） 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物（淀粉）、氧气 二氧化碳、水 能量转化 光能 → 化学能（储存） 化学能 → 其他形式的能量（释放） 关系 相互依存：光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气；呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和能量。 2.思维进阶：控制变量法与实验方案评价 在探究实验中，要明确自变量、因变量和控制变量。能分析实验设计的合理性，如对照组的设置、实验材料的选取、实验步骤的严谨性等。 【教考衔接】某科研小组为探究二氧化碳浓度对光合作用强度的影响，设置三个相同的透明密封玻璃罩，内放生长状况相同的同种植物，分别连接不同浓度的二氧化碳气体供应装置，光照强度相同，温度适宜。实验测得相同时间内植物释放的氧气量如下表： 组别 CO2浓度(%) O2释放量(mL/h) A 0.01 10 B 0.03 20 C 0.05 25 （1）本实验的变量是 。实验中设置A、B、C三组目的是 。 （2）分析表中数据，可得出的结论是：在一定范围内， 。 （3）若要进一步探究光照强度对光合作用的影响，应在 条件下，改变 进行实验。 （4）有同学指出该实验设计存在一处不足：未设置重复组。设置重复组的目的是 。 解析思路： （1）考查实验变量与对照组：二氧化碳浓度；形成对照（或探究不同CO2浓度对光合作用的影响）。 （2）考查数据分析：二氧化碳浓度越高，光合作用强度越大（或氧气释放量越多）。 （3）考查实验拓展：相同二氧化碳浓度（或其他条件相同）；光照强度。 （4）考查实验原则：减少偶然误差，提高实验结果的可靠性。 拓展2 光合作用与呼吸作用在农业生产和生态环境中的应用 核心目标：运用光合作用和呼吸作用的原理，分析和解决农业生产中的实际问题（如增产、保鲜），理解其在碳氧平衡中的作用，培养社会责任感。 1.方法梳理 应用领域 原理 具体措施 农业增产 提高光合作用效率，降低呼吸作用消耗 合理密植、间作套种（提高光能利用率）；增加CO₂浓度（如大棚施气肥）；夜间适当降温（降低呼吸消耗） 果蔬保鲜 抑制呼吸作用，减少有机物消耗 低温、低氧、高二氧化碳、干燥（降低呼吸强度） 碳氧平衡 光合作用吸收CO₂释放O₂，呼吸作用相反 植树造林、保护植被；减少化石燃料燃烧 2.思维进阶：综合分析与方案设计 能根据给定的情境（如大棚种植、水果长途运输）提出合理的措施，并解释其生物学原理。 【教考衔接】“碳中和”是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的“净零排放”。某生态农场采取了一系列措施推进低碳农业。 （1）该农场在温室大棚内安装了太阳能LED灯，在阴雨天和夜间补光。此措施主要是为了增强植物的 作用促进有机物的合成。同时大棚内还安装了CO2发生器，在晴朗的白天使用，这是因为 。 （2）该农场利用农作物秸秆和畜禽粪便生产沼气，沼气池中的微生物在无氧条件下进行 作用产生甲烷。沼气燃烧后可为大棚供暖，此过程中的能量转化形式是：化学能 → 能。 （3）农场将沼渣、沼液作为有机肥施入农田。与化学肥料相比，有机肥的优点有 。 （4）从“碳中和”的角度分析，该生态农场的哪些做法有助于减少二氧化碳的排放？ 。 解题思路： （1）考查光合作用的应用：光合；二氧化碳是光合作用的原料，增加浓度可提高光合作用效率。 （2）考查微生物呼吸与能量转化：呼吸（或无氧呼吸）；内（或热）。 （3）考查有机肥的优点：改善土壤结构、肥效持久、不污染环境等（合理即可）。 （4）考查碳中和的具体实践：利用沼气替代化石燃料、秸秆还田减少燃烧、植树造林等（合理即可）。 1. （2024·浙江嘉兴·二模）如图是小嘉构建的植物体部分生理活动的示意图，①~④分别代表其中一项生理活动。下列有关说法正确的是（　　） A．①发生主要部位是叶 B．②每时每刻都在进行 C．③制造有机物和氧气 D．④通过筛管运输水分 【答案】C 【分析】（1）光合作用是指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着能量的有机物，并且释放出氧的过程；进行光合作用的主要器官是叶。 （2）生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的过程，叫做呼吸作用。 （3）植物体内的水以气体的形式从活的植物体表面（主要是叶）散失到空气中的过程叫蒸腾作用。 【详解】A．①吸收氧气呼出二氧化碳，表示呼吸作用，植物体的全身都能够进行，A错误。 B．②表示水以水蒸气的形式散失到空气中的过程叫蒸腾作用。蒸腾作用的进行受环境温度、空气湿度、空气的流动情况等条件的影响，不是任何情况下都能进行，B错误。 C．③表示吸收二氧化碳，呼出氧气，表示光合作用，C正确。 D．④通过导管运输水分，筛管运输有机物，D错误。 故选C。 2. （2025·浙江杭州·一模）如图所示的实验装置，关闭阀门①和②，给予装置充足光照4小时后，打开阀门①和②并挤压塑料袋，观察实验现象。下列说法正确的是（　　） A．该实验前必须对植物暗处理以消耗原有有机物 B．实验过程中，I袋内的叶片不能进行呼吸作用 C．实验结束后，甲试管中的澄清石灰水一定变浑浊 D．I、Ⅱ袋内产生的水珠主要来自植物的蒸腾作用 【答案】D 【分析】（1）暗处理目的：把叶片中原有的淀粉运走耗尽，排除原有有机物对实验结果的干扰，一般针对验证光合作用产物等实验。 （2）呼吸作用：活细胞时刻都在进行呼吸作用，分解有机物，释放二氧化碳等。 （3）二氧化碳与澄清石灰水反应：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，植物呼吸作用产生二氧化碳，光合作用消耗二氧化碳。 （4）蒸腾作用：植物体内的水分通过叶片表面以水蒸气的形式散失到大气中的过程，会在密闭环境中形成水珠。 【详解】A．此实验主要探究植物呼吸作用和蒸腾作用，不是验证光合作用产物，不需要暗处理消耗原有有机物，A错误。 B．活细胞时刻进行呼吸作用，Ⅰ袋内叶片只要是活的就能进行呼吸作用，B错误。 C．Ⅰ袋内叶片在光照下进行光合作用会消耗二氧化碳，若光合作用强度大于呼吸作用强度，产生的二氧化碳被消耗，甲试管澄清石灰水不一定变浑浊，C错误。 D．植物进行蒸腾作用，水分以水蒸气形式散失，在Ⅰ、Ⅱ袋这样的密闭环境中遇冷会凝结成水珠，所以袋内水珠主要来自植物蒸腾作用，D正确。 故选D。 3. （2025·浙江绍兴·二模）将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后，移到光下照射3小时左右，摘下叶片甲和乙，经脱色、漂洗后滴加碘液，观察实验现象。该实验不能验证（     ） A．光是光合作用的条件 B．叶绿体是光合作用的场所 C．二氧化碳是光合作用的原料 D．氧气是光合作用的产物 【答案】D 【分析】（1）“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。光合作用的场所是叶绿体。 （2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力。一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组。没有处理且条件适宜是的就是对照组。 （3）银边天竺葵叶片的结构特点：叶片的边缘呈白色，不含叶绿体；中间部分是绿色，有叶绿体。 【详解】A．叶片甲遮光部分和未遮光部分以光为变量形成对照实验，该对照实验的结果表明，光是光合作用的必要条件，光合作用的产物是淀粉，A不符合题意。 B．叶片甲的绿色部分和非绿色部分以叶绿体为变量形成对照实验，该对照实验的结果表明，叶绿体是光合作用的场所，光合作用的产物是淀粉，B不符合题意。 C．叶片甲和叶片乙以二氧化碳为变量形成对照实验，该对照实验的结果表明，二氧化碳是光合作用的原料，光合作用的产物是淀粉，C不符合题意。 D．该实验没有设置以氧气为变量的对照实验，因此不能证明氧气是光合作用的产物，D符合题意。 故选D。 4. （2024·浙江宁波·二模）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 【详解】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。 5. （2025·浙江杭州·三模）番茄中维生素含量丰富，口感清爽，深受消费者青睐。为提高大棚种植番茄的产量，某科学兴趣小组进行了探究。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；图丙表示植物光合作用、呼吸作用的测定装置，测定仪中的叶室由透明玻璃材料制成，CO2分析仪可以测量植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。 据图分析作答： （1）图甲中，根吸收的水分主要用于 （填字母）表示的生理作用。 （2）当播种密度过大或过小时，番茄的产量都不理想。分析图乙曲线可知，当种植密度为 （选填“m1”“m2”“m3”或“m4”）时，番茄体内有机物积累得最多。 （3）利用图丙所示装置探究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。 【实验】①先将上述装置置于暗处，测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值，该变化值越大表示呼吸作用越强。 ②在预先设定的不同温度下分别置于黑暗环境中和光照环境中，重复以上步骤，结果如图丁所示。15℃时，光照1小时，植物进行光合作用利用的二氧化碳量为 mg． （4）根据以上信息，请提出一个可以提高农作物产量的合理措施： 。 【答案】（1）B （2）m2 （3）3.5 （4）合理密植 【详解】（1）A过程：植物吸收氧气，释放二氧化碳，这是呼吸作用的特征。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。 B过程：植物向外界释放水蒸气，这是蒸腾作用的特征。蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。 C过程：植物吸收二氧化碳，释放氧气，这是光合作用的特征。光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 植物通过根从土壤中吸收水分，吸收来的水只有大约1%当做光合作用的原料被植物体利用，大约99%都通过绿色植物的蒸腾作用以水蒸气的形式通过气孔散发到大气当中去了。所以根吸收的水分主要用于B表示的蒸腾作用。 （2）植物通过光合作用制造有机物，同时通过呼吸作用消耗有机物，有机物积累量等于光合作用制造的有机物量减去呼吸作用消耗的有机物量。 从图乙曲线可以看出：在m1​、m2​、m3​点时，光合作用制造有机物的量大于呼吸作用消耗有机物的量，此时有机物有积累。在m4​点时，光合作用制造有机物的量等于呼吸作用消耗有机物的量，此时有机物没有积累。 在m1​、m2​、m3​这三个点中，光合作用和呼吸作用的差值越大，有机物积累就越多。从图乙中能够直观地看出，m2​点对应的光合作用与呼吸作用的差值最大，也就是在m2​种植密度下，番茄植株积累的有机物最多。 （3）在黑暗环境中，植物只进行呼吸作用，不进行光合作用，此时测得的二氧化碳含量变化值表示呼吸作用释放二氧化碳的量。从图丁可知，15℃时，黑暗环境中二氧化碳的释放量为1.0mg/小时，即呼吸作用强度R=1.0mg/小时。 在光照环境中，植物同时进行光合作用和呼吸作用，此时测得的二氧化碳含量变化值表示光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量的差值（净光合作用量）。从图丁可知，15℃时，光照环境中二氧化碳的吸收量为2.5mg/小时 光合作用利用的二氧化碳量（总光合作用量）等于呼吸作用释放的二氧化碳量加上净光合作用吸收的二氧化碳量。 由于时间是1小时，所以15℃时，光照1小时，植物进行光合作用利用的二氧化碳量为2.5+1=3.5mg。 （4）农作物的产量主要取决于光合作用制造的有机物量与呼吸作用消耗的有机物量的差值，差值越大，有机物积累越多，产量就越高。因此，提高农作物产量的措施可以从增强光合作用、减弱呼吸作用两方面考虑。例如： 合理密植：从图乙可知，种植密度过大或过小都不利于有机物的积累。合理密植可以充分利用光照、水分、无机盐等资源，使植物叶片充分接受光照，提高光合作用效率，同时避免因植株过密导致通风不良，减少呼吸作用对有机物的消耗，从而增加有机物的积累，提高农作物产量。 适当增加二氧化碳浓度：二氧化碳是光合作用的原料，在一定范围内，增加二氧化碳浓度可以增强光合作用，制造更多的有机物，进而提高农作物产量。 调节温度：由图丁可知，温度会影响光合作用和呼吸作用。在适宜的温度范围内，光合作用较强，呼吸作用较弱，有机物积累较多。因此，可以通过调节温度，创造适宜农作物生长的环境，提高产量。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $