2.4-1大气圈中氧、碳的循环——植物的光合作用-2025-2026学年八年级科学下册同步精讲精练(新教材,浙教版)
2026-03-02
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2份
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27页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 大气圈中氧、碳的循环 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.24 MB |
| 发布时间 | 2026-03-02 |
| 更新时间 | 2026-03-02 |
| 作者 | 鼎优理化 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56584169.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第2章 大气与气候变化
第4节 大气圈中氧、碳的循环
课时1 植物的光合作用
◆网络构建
◆课本导学
1.光合作用的概念
2.光合作用的过程
3.光合作用的意义
4.实验探究:叶在光照下合成淀粉、产生氧气
5.实践活动:探究植物光合作用需要二氧化碳
◆解题突破
题型 探究植物的光合作用
◆基础训练
考点1 光合作用的条件和产物
考点2 光合作用的原料
考点3 光合作用的原理
◆强化训练
植物的光合作用
1.光合作用的概念
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存储能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2.光合作用的过程
(1)光合作用反应式:
【名师讲解】光合作用合成的有机物首先是葡萄糖,葡萄糖经转化后形成了淀粉,即光合作用的主要产物是淀粉,同时向空气中释放氧气。合成的有机物经叶柄向植物的其他部位输送。光合作用所需要的二氧化碳主要来自于空气,所需要的水主要来自根从土壤中吸收来的水分。
(2)光合作用过程中的两个转化
光合作用的过程包含了许多化学反应,但主要实现了两个转化:
①物质的转化:把简单的无机物转变成复杂的有机物,并放出氧气;
②能量的转化:把太阳能转化成贮存在有机物里的化学能。
能量转化
光能转化成化学能
反应式
6CO2 +6H2O C6H12O6+6O2
物质转化
将无机物合成有机物
发生条件
在有光照的条件下进行
发生场所
只在有叶绿体的细胞内进行
3.光合作用的意义
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反,它消耗二氧化碳,放出氧气,因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。
4.实验探究:叶在光照下合成淀粉、产生氧气
【目标】检验植物在光照下产生氧气,探究叶在光照下合成淀粉。
【器材】银边天竺葵,金鱼藻,碘液,酒精,清水,铝箔,漏斗,烧杯,试管,大头针,酒精灯,三脚架,胶头滴管,木条,火柴等。
【过程】
(1)实验一:探究植物光合作用产生氧气
①在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,将漏斗盖在金鱼藻上。
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
③将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
④将带火星的木条放入试管,观察木条燃烧的情况。
【名师讲解】①实验一中,采用水生绿色植物——金鱼藻进行光合作用,便于用排水法收集氧气。金鱼藻是常见的一种水生双子叶被子植物。
②试管一定要装满水,用手指堵住管口,倒插入水中,然后套在漏斗柄上。
③为促进光合作用的进行,可在烧杯内加入少量碳酸氢钠,增加水中二氧化碳的量。
(2)实验二:探究植物光合作用需要叶绿素和光,产生氧气
【实验步骤】
①暗处理:把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。
②设置对照,进行光照:第二天,用两张大小相同的铝箔,在叶片绿色部分的相同位置上从上下两面盖严,并用大头针固定,然后把天竺葵放到阳光下照射。
③水浴加热脱色:4小时后,去掉铝箔,摘下叶片。把叶片放到盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯置于水浴锅中加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,仔细观察叶片和酒精的颜色变化。
④漂洗并滴碘液:至叶片褪成黄白色时,取出叶片并用清水洗净后,滴上碘液。
⑤观察颜色变化: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。
→→→→
【现象】
①将带火星的木条放入试管,会发现木条猛烈地燃烧起来。
②水浴加热过程中,叶片由绿色慢慢变为黄白色,酒精变为绿色。
③滴加碘液后,叶片未遮盖的部分变蓝,被铝箔遮盖的部分及叶片的银边部分不变蓝。
【结论】实验表明,绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉,光和叶绿体是必要的条件。
【问题讨论】
①由带火星的木条复燃可知,光合作用能够产生氧气。
②由叶片的绿色部分变蓝、银边部分不变蓝可知,光合作用的场所是叶绿体。
在绿色植物中,叶片的叶肉细胞中含有大量叶绿体,可以进行光合作用,因此叶片是光合作用的主要器官。但并不是只有叶片才能进行光合作用,只要含有叶绿体的细胞都可以进行光合作用,如幼嫩的茎。
③比较绿叶上有无铝箔覆盖的两个部分,研究的自变量是光照。遇到碘液后,见光部分变蓝,遮光部分不变蓝,这个现象说明光合作用需要光。
【名师讲解】①实验二中,选用银边天竺葵作为实验材料,是因为银边天竺葵的叶的边缘是银白色的,没有叶绿体,将其边缘部分与叶的绿色部分进行比较
②将植物放在黑暗的地方一昼夜的目的是运走或耗尽叶片内原有的淀粉,排除原来淀粉的干扰。(以说明后面实验中颜色的变化不是由实验前叶片中储存的淀粉引起的)
③对一片完整的叶部分遮光的目的是设置有光和无光进行对照,证明光合作用需要光照。
④叶片酒精中隔水加热的目的是脱去叶片中的叶绿素,以免影响观察效果。绿叶中的叶绿素会影响淀粉的检验,所以检验淀粉前要去除叶绿素。
⑤用酒精而不是水来脱色的原因是叶绿素溶于酒精而不溶于水,而且酒精蒸发太快,温度太高造成浪费,尤其易引燃酒精发生危险。
⑥用清水2次漂洗的目的是便于观察现象。
⑦碘液遇淀粉可变成蓝色,滴加碘液的目的是检测淀粉的存在。
5.实践活动:探究植物光合作用需要二氧化碳
(1)实验设计
①取如图所示的两套装置,两盆绿色植物旁的烧杯中分别装少量清水和氢氧化钠溶液,用玻璃罩将它们罩住,在玻璃罩的瓶口涂抹凡士林,形成密闭的环境。
②把两套装置同时放在黑暗处一昼夜,然后一起移到光下。
③几小时后,各取甲、乙装置中的一个叶片,分别编号A、B,放在酒精中隔水加热,脱去叶绿素,然后用清水冲洗。
④在A、B叶片上各滴上两滴碘液。稍等片刻,用清水冲掉碘液,观察产生的现象。
甲 乙
(2)预期结果:A叶片不变蓝,B叶片变蓝。
(3)分析实验现象:氢氧化钠溶液可以吸收甲装置内的二氧化碳,缺少二氧化碳,甲装置内的叶片不能进行光合作用制造淀粉,叶片遇碘不变蓝;乙装置中含有二氧化碳,叶片进行光合作用制造淀粉,叶片遇碘变蓝。
盛有氢氧化钠溶液
盛有清水
现象
叶片经酒精脱色后滴加碘液不变色
叶片经酒精脱色后滴加碘液变蓝
结论
装置中无二氧化碳,不能进行光合作用,不能制造淀粉
装置中有二氧化碳,能进行光合作用,制造淀粉
(4)实验结论:二氧化碳是光合作用必需的原料。
【名师讲解】①该探究实验的主要变量二氧化碳,其他因素(如光照状况、水、叶片大小和叶片的生理状况等)都应设为相同且适宜。
②氢氧化钠(NaOH)溶液能吸收二氧化碳气体,可用来除去二氧化碳气体。NaOH具有腐蚀性,实验中应小心操作。
③实验前植物也要进行暗处理,以防止叶片中原有的淀粉对实验产生干扰。
【素养提升】对照实验
科学实验中,在研究某一变量对研究对象的影响时,除了该变量不同,其他变量都相同且适宜的实验,叫作对照实验。对照实验要设置对照组和实验组,如在研究“植物的光合作用是否需要光照”时,取同一植物同一叶片进行部分遮光处理,则见光部分为对照组,遮光部分为实验组。
【例1】下列关于光合作用的叙述,错误的是( )
A.光合作用的原料是水和二氧化碳
B.线粒体是进行光合作用的主要场所
C.光合作用能将光能转变为化学能
D.光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件
【知识图解】光合作用的实质
【例2】下图为 “绿叶在光下制造有机物” 中的实验操作图示,相关描述错误的是( )
A.①暗处理是要让植物适应黑暗的生长环境
B.②滴加碘液是为了检验有无淀粉产生
C.该实验操作的先后顺序是①③④②⑤
D.④脱色加热方法是水浴加热,防止酒精沸腾伤人
解题突破
◆题型 探究植物的光合作用
【例1】[2025·浙江中考]将月季进行暗处理后,选某些叶片部分遮光(如图),光照一段时间,再取下这些叶片进行脱色漂洗,滴加碘液、冲洗后,观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要( )
A.光和二氧化碳 B.光和叶绿体 C.叶绿体 D.光
【例2】[台州中考]图甲是一个“水绵伞”:透明塑料袋中装满湖水和水绵(水生藻类),袋口的吸管能与外界连通,调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后,发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”,置于与光源距离不同的水底(水中各处温度相同且不变),如图乙,以验证光合作用的影响因素。
(1)本实验验证的是______对光合作用的影响。
(2)实验过程中,需要观测的是______。
(3)该同学观察了一整天,都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验?______(写出一种)。
考点1光合作用的条件和产物
1.[2025杭州校级模拟]“探究叶在光照下合成淀粉”的实验中,经过图一所示的暗处理后,下列叙述中不正确的是( )
A.图二中遮光部分和未遮光部分形成对照
B.图三的作用是脱去叶片中的叶绿素
C.图四中遮光部分滴加碘液后不变色
D.此实验能够证明光合作用需要光,光合作用能产生淀粉
2.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
考点2光合作用的原料
3.如果把绿叶比喻成“绿色工厂”,那么它的“车间”和“机器”分别是( )
A.叶肉细胞和叶绿体
B.叶绿体和叶肉细胞
C.叶肉细胞和叶绿素
D.保卫细胞和叶绿体
4.[2025浙江台州调研]如图,将枝条保留一片叶片并置于营养液中,将叶片置于玻璃盒中密封(内分别放置有等量水和NaOH溶液),在甲叶片的盒中注入¹⁴CO₂(¹⁴C具有放射性),光照一段时间后,仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,此实验可以验证( )
A.CO₂是光合作用的原料
B.H₂O是光合作用的原料
C.H₂O、CO₂都是光合作用的原料
D.光合作用的产物是淀粉
考点3 光合作用的原理
5.[2025浙江杭州期末]我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉,实现了光能向化学能的转换,这相当于绿色植物( )
A.分解有机物,释放能量
B.分解有机物,储存能量
C.合成有机物,释放能量
D.合成有机物,储存能量
6.[2025杭州萧山八校模拟]如图是验证光合作用产生某种气体的实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.该实验验证的是金鱼藻进行光合作用产生二氧化碳
B.漏斗内放金鱼藻,在暗处也能很好地完成实验
C.用带火星的木条检验收集到的气体,木条复燃,说明产生的是氧气
D.该装置中,烧杯内的清水没有作用
7.[2024浙江宁波期末]为了探究绿叶能否在光下制造有机物,小科同学进行了实验,实验过程如图所示。
(1)步骤①的目的是________________________________。
(2)步骤②中,用黑纸片把叶片的一部分的上下两面遮盖起来,目的是设置___________.
(3)步骤③中,大烧杯中的M液体和小烧杯中的N液体依次是___(填序号)。
A.酒精、酒精 B.酒精、清水 C.清水、酒精 D.清水、清水
1.[2025浙江绍兴期末]把带有叶子的枝条插在水中,放置于暗室里两天,用打孔器在叶子上打圆孔,把所得的叶子圆片随机分为两等份,一份放在水中,另一份放入5%的葡萄糖溶液中,使之漂浮在液面上,继续放置于暗室里两天,然后把这些叶子圆片放入温水中几分钟后取出,再放入酒精中浸泡,取出叶子圆片放入水中漂洗,浸入碘液中几秒钟后取出,用蒸馏水洗去碘液,观察叶子圆片颜色的变化:浮在水面上的叶子圆片呈白色或浅黄色,而浮在葡萄糖溶液液面上的叶子圆片呈蓝色。推断其原因可能是( )
A.实验前,叶子已储藏了淀粉
B.实验前,叶子已储藏了葡萄糖
C.实验前,叶子已进行了光合作用产生了淀粉
D.实验时,叶片吸收了葡萄糖,并使之转变为淀粉√
2.科学家希尔为探究光合作用的奥秘,采摘生长旺盛的树叶做了如图所示的实验,下列有关分析正确的是( )
A.比较A、C可得出光合作用的场所是叶绿体
B.A中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.A与B可形成一组对照实验,变量是叶绿体
D.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
3.为探究光合作用的条件,将银边天竺葵暗处理一昼夜后,用金属箔遮住Y、Z区的两面(如图),光照3~4h,叶片经酒精脱色后滴加碘液进行检测。相关叙述正确的是( )
A.暗处理的目的是避免呼吸作用消耗淀粉
B.褪去叶片绿色的目的是使淀粉遇酒精变成蓝色更明显
C.W区和X区可探究绿叶在光下制造氧气
D.探究光和叶绿体是制造淀粉的必要条件时,可不检测Z区
4.[2025浙江温州模拟]小明在透明塑料袋中装入水和水绵,袋口的吸管能与外界连通,并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水,将水绵伞放入其中恰好悬浮,比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究“光照强度对水绵光合作用的影响”的是( )D
A. C. B. D.
5.[2025浙江宁波调研]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(注:CO₂缓冲液能够维持装置中CO₂深度的稳定)( )
A.图甲装置中的液滴在光照下一定会向右移动
B.若设置图甲的对照组,对照组中的液滴可能向右移动
C.在7时左右,植物不进行光合作用
D.14时O₂释放量突变是因为装置内CO₂浓度减小
6.[2025浙江舟山模拟]某兴趣小组为了检验光合作用的产物,进行了如图所示的实验,实验步骤如下。
①取一个透明塑料瓶,在瓶盖上扎一小洞,并将注射器插入小洞中,周围用胶密封。
②向塑料瓶中加入20mL碳酸饮料(为植物光合作用提供CO₂),加水至水位线,上方预留30mL空气,并加入若干豌豆苗,使叶片交错不重叠(如图甲所示)。
③挤压瓶身,瓶身变扁,使液体与瓶口齐平,排出多余空气,并拧紧瓶盖(如图乙所示)。
④在太阳下照射五到六小时,瓶身逐渐恢复原状(如图丙所示)。
⑤检验气体时,先取出针筒的活塞,再挤压瓶身,将气体挤入针筒,将带火星木条伸入针筒。
甲 乙 丙
(1)若观察到针筒内带火星的木条复燃,则该气体是______________。
(2)步骤③中挤压瓶身,使液体与瓶口齐平,排出多余空气,该操作目的是____________
_________________________。
(3)瓶内加入若干豌豆苗后,使叶片交错不重叠的目的是____________________。
(4)若要检验光合作用是否制造淀粉,则将豌豆苗放入塑料瓶前,还需进行____处理。
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第2章 大气与气候变化
第4节 大气圈中氧、碳的循环
课时1 植物的光合作用
◆网络构建
◆课本导学
1.光合作用的概念
2.光合作用的过程
3.光合作用的意义
4.实验探究:叶在光照下合成淀粉、产生氧气
5.实践活动:探究植物光合作用需要二氧化碳
◆解题突破
题型 探究植物的光合作用
◆基础训练
考点1 光合作用的条件和产物
考点2 光合作用的原料
考点3 光合作用的原理
◆强化训练
植物的光合作用
1.光合作用的概念
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存储能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2.光合作用的过程
(1)光合作用反应式:
【名师讲解】光合作用合成的有机物首先是葡萄糖,葡萄糖经转化后形成了淀粉,即光合作用的主要产物是淀粉,同时向空气中释放氧气。合成的有机物经叶柄向植物的其他部位输送。光合作用所需要的二氧化碳主要来自于空气,所需要的水主要来自根从土壤中吸收来的水分。
(2)光合作用过程中的两个转化
光合作用的过程包含了许多化学反应,但主要实现了两个转化:
①物质的转化:把简单的无机物转变成复杂的有机物,并放出氧气;
②能量的转化:把太阳能转化成贮存在有机物里的化学能。
能量转化
光能转化成化学能
反应式
6CO2 +6H2O C6H12O6+6O2
物质转化
将无机物合成有机物
发生条件
在有光照的条件下进行
发生场所
只在有叶绿体的细胞内进行
3.光合作用的意义
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反,它消耗二氧化碳,放出氧气,因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。
4.实验探究:叶在光照下合成淀粉、产生氧气
【目标】检验植物在光照下产生氧气,探究叶在光照下合成淀粉。
【器材】银边天竺葵,金鱼藻,碘液,酒精,清水,铝箔,漏斗,烧杯,试管,大头针,酒精灯,三脚架,胶头滴管,木条,火柴等。
【过程】
(1)实验一:探究植物光合作用产生氧气
①在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,将漏斗盖在金鱼藻上。
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
③将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
④将带火星的木条放入试管,观察木条燃烧的情况。
【名师讲解】①实验一中,采用水生绿色植物——金鱼藻进行光合作用,便于用排水法收集氧气。金鱼藻是常见的一种水生双子叶被子植物。
②试管一定要装满水,用手指堵住管口,倒插入水中,然后套在漏斗柄上。
③为促进光合作用的进行,可在烧杯内加入少量碳酸氢钠,增加水中二氧化碳的量。
(2)实验二:探究植物光合作用需要叶绿素和光,产生氧气
【实验步骤】
①暗处理:把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。
②设置对照,进行光照:第二天,用两张大小相同的铝箔,在叶片绿色部分的相同位置上从上下两面盖严,并用大头针固定,然后把天竺葵放到阳光下照射。
③水浴加热脱色:4小时后,去掉铝箔,摘下叶片。把叶片放到盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯置于水浴锅中加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,仔细观察叶片和酒精的颜色变化。
④漂洗并滴碘液:至叶片褪成黄白色时,取出叶片并用清水洗净后,滴上碘液。
⑤观察颜色变化: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。
→→→→
【现象】
①将带火星的木条放入试管,会发现木条猛烈地燃烧起来。
②水浴加热过程中,叶片由绿色慢慢变为黄白色,酒精变为绿色。
③滴加碘液后,叶片未遮盖的部分变蓝,被铝箔遮盖的部分及叶片的银边部分不变蓝。
【结论】实验表明,绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉,光和叶绿体是必要的条件。
【问题讨论】
①由带火星的木条复燃可知,光合作用能够产生氧气。
②由叶片的绿色部分变蓝、银边部分不变蓝可知,光合作用的场所是叶绿体。
在绿色植物中,叶片的叶肉细胞中含有大量叶绿体,可以进行光合作用,因此叶片是光合作用的主要器官。但并不是只有叶片才能进行光合作用,只要含有叶绿体的细胞都可以进行光合作用,如幼嫩的茎。
③比较绿叶上有无铝箔覆盖的两个部分,研究的自变量是光照。遇到碘液后,见光部分变蓝,遮光部分不变蓝,这个现象说明光合作用需要光。
【名师讲解】①实验二中,选用银边天竺葵作为实验材料,是因为银边天竺葵的叶的边缘是银白色的,没有叶绿体,将其边缘部分与叶的绿色部分进行比较
②将植物放在黑暗的地方一昼夜的目的是运走或耗尽叶片内原有的淀粉,排除原来淀粉的干扰。(以说明后面实验中颜色的变化不是由实验前叶片中储存的淀粉引起的)
③对一片完整的叶部分遮光的目的是设置有光和无光进行对照,证明光合作用需要光照。
④叶片酒精中隔水加热的目的是脱去叶片中的叶绿素,以免影响观察效果。绿叶中的叶绿素会影响淀粉的检验,所以检验淀粉前要去除叶绿素。
⑤用酒精而不是水来脱色的原因是叶绿素溶于酒精而不溶于水,而且酒精蒸发太快,温度太高造成浪费,尤其易引燃酒精发生危险。
⑥用清水2次漂洗的目的是便于观察现象。
⑦碘液遇淀粉可变成蓝色,滴加碘液的目的是检测淀粉的存在。
5.实践活动:探究植物光合作用需要二氧化碳
(1)实验设计
①取如图所示的两套装置,两盆绿色植物旁的烧杯中分别装少量清水和氢氧化钠溶液,用玻璃罩将它们罩住,在玻璃罩的瓶口涂抹凡士林,形成密闭的环境。
②把两套装置同时放在黑暗处一昼夜,然后一起移到光下。
③几小时后,各取甲、乙装置中的一个叶片,分别编号A、B,放在酒精中隔水加热,脱去叶绿素,然后用清水冲洗。
④在A、B叶片上各滴上两滴碘液。稍等片刻,用清水冲掉碘液,观察产生的现象。
甲 乙
(2)预期结果:A叶片不变蓝,B叶片变蓝。
(3)分析实验现象:氢氧化钠溶液可以吸收甲装置内的二氧化碳,缺少二氧化碳,甲装置内的叶片不能进行光合作用制造淀粉,叶片遇碘不变蓝;乙装置中含有二氧化碳,叶片进行光合作用制造淀粉,叶片遇碘变蓝。
盛有氢氧化钠溶液
盛有清水
现象
叶片经酒精脱色后滴加碘液不变色
叶片经酒精脱色后滴加碘液变蓝
结论
装置中无二氧化碳,不能进行光合作用,不能制造淀粉
装置中有二氧化碳,能进行光合作用,制造淀粉
(4)实验结论:二氧化碳是光合作用必需的原料。
【名师讲解】①该探究实验的主要变量二氧化碳,其他因素(如光照状况、水、叶片大小和叶片的生理状况等)都应设为相同且适宜。
②氢氧化钠(NaOH)溶液能吸收二氧化碳气体,可用来除去二氧化碳气体。NaOH具有腐蚀性,实验中应小心操作。
③实验前植物也要进行暗处理,以防止叶片中原有的淀粉对实验产生干扰。
【素养提升】对照实验
科学实验中,在研究某一变量对研究对象的影响时,除了该变量不同,其他变量都相同且适宜的实验,叫作对照实验。对照实验要设置对照组和实验组,如在研究“植物的光合作用是否需要光照”时,取同一植物同一叶片进行部分遮光处理,则见光部分为对照组,遮光部分为实验组。
【例1】下列关于光合作用的叙述,错误的是( )
A.光合作用的原料是水和二氧化碳
B.线粒体是进行光合作用的主要场所
C.光合作用能将光能转变为化学能
D.光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件
【答案】B
【解析】光合作用以水和二氧化碳为原料,在光照下将光能转变为化学能储存在制造的有机物中,光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体内。
【知识图解】光合作用的实质
【例2】下图为 “绿叶在光下制造有机物” 中的实验操作图示,相关描述错误的是( )
A.①暗处理是要让植物适应黑暗的生长环境
B.②滴加碘液是为了检验有无淀粉产生
C.该实验操作的先后顺序是①③④②⑤
D.④脱色加热方法是水浴加热,防止酒精沸腾伤人
【答案】A
【解析】A.步骤①把天竺葵放在黑暗中24小时的目的是消耗掉叶片原有的淀粉,A错误。B.光合作用只有在光下才能进行制造淀粉,叶片见光部分能进行了光合作用制造了淀粉,因此滴加碘液后变蓝色;遮光部分缺乏光没有进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后不变蓝色。所以这个实验说明,光是光合作用的必要条件,淀粉是光合作用的产物,B正确。C.“绿叶在光下制造有机物”的实验操作步骤是①暗处理、③选叶遮光对照、④隔水加热、酒精脱色、②滴加碘液、⑤观察。所以该实验的操作步骤是①③④②⑤,C正确。D.步骤④将叶片放入盛有酒精的烧杯中,水浴加热,防止酒精沸腾伤人,目的是用酒精快速溶解叶片中的叶绿素,D正确。
解题突破
◆题型 探究植物的光合作用
【例1】[2025·浙江中考]将月季进行暗处理后,选某些叶片部分遮光(如图),光照一段时间,再取下这些叶片进行脱色漂洗,滴加碘液、冲洗后,观察到叶片见光部分变蓝、遮光部分未变蓝。该实验可证明光合作用需要( )
A.光和二氧化碳 B.光和叶绿体 C.叶绿体 D.光
【答案】D
【解析】叶片的见光部分和遮光部分唯一不同的条件是光。经脱色漂洗,滴加碘液、冲洗后,叶片见光部分变蓝,说明见光部分进行光合作用制造了淀粉,遮光部分未变蓝,说明遮光部分没有进行光合作用,也就没有淀粉生成,因此可证明叶片进行光合作用需要光。
【例2】[台州中考]图甲是一个“水绵伞”:透明塑料袋中装满湖水和水绵(水生藻类),袋口的吸管能与外界连通,调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后,发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”,置于与光源距离不同的水底(水中各处温度相同且不变),如图乙,以验证光合作用的影响因素。
(1)本实验验证的是______对光合作用的影响。
(2)实验过程中,需要观测的是______。
(3)该同学观察了一整天,都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验?______(写出一种)。
【答案】(1)光照强度
(2)“水绵伞”上升到水面所需的时间
(3)减轻配重或增加光照强度
【解析】(1)光合作用的进行需要光,实验中将两个相同的“水绵伞”置于与光源距离不同的水底,除了光照强度这一条件不同,其他条件都相同,因此本实验验证的是光照强度对光合作用的影响。
(2)光合作用产生氧气,足够多的氧气能使“水绵伞”浮到水面,因此在实验过程中,需要观测的是“水绵伞”上升到水面所需的时间,以此来检验光合作用的强弱。
(3)该同学观察了一整天,都没发现“水绵伞”上浮,可能是实验装置太重或光合作用产生的氧气太少。可减轻配重或增加光照强度,重新进行实验。
考点1光合作用的条件和产物
1.[2025杭州校级模拟]“探究叶在光照下合成淀粉”的实验中,经过图一所示的暗处理后,下列叙述中不正确的是( )
A.图二中遮光部分和未遮光部分形成对照
B.图三的作用是脱去叶片中的叶绿素
C.图四中遮光部分滴加碘液后不变色
D.此实验能够证明光合作用需要光,光合作用能产生淀粉
【答案】C
【解析】图四中遮光部分没有合成淀粉,滴加碘液后不变蓝,但不是不变色,因为碘液是有颜色的,C错误。
2.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
【答案】B
【解析】该实验没有对照组,故没有变量,A错误;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,B正确;该实验能够证明植物在光照下产生氧气,不能证明植物在光照下能吸收二氧化碳,C错误;该实验在无光条件下不产生氧气,木条不复燃,在有光条件下产生氧气,木条复燃,实验结果不同,D错误。
考点2光合作用的原料
3.如果把绿叶比喻成“绿色工厂”,那么它的“车间”和“机器”分别是( )
A.叶肉细胞和叶绿体
B.叶绿体和叶肉细胞
C.叶肉细胞和叶绿素
D.保卫细胞和叶绿体
【答案】A
【解析】叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,叶绿体主要存在于叶肉细胞中。所以,如果把绿叶比喻成“绿色工厂”,那么它的“车间”是叶肉细胞,“机器”是叶绿体。故选A。
4.[2025浙江台州调研]如图,将枝条保留一片叶片并置于营养液中,将叶片置于玻璃盒中密封(内分别放置有等量水和NaOH溶液),在甲叶片的盒中注入¹⁴CO₂(¹⁴C具有放射性),光照一段时间后,仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,此实验可以验证( )
A.CO₂是光合作用的原料
B.H₂O是光合作用的原料
C.H₂O、CO₂都是光合作用的原料
D.光合作用的产物是淀粉
【答案】A
【解析】由题干可知,甲、乙除有无二氧化碳外,其他实验条件都相同。仅在甲叶片的有机物中检测到放射性,故实验可以验证CO₂是光合作用的原料。故选A。
考点3 光合作用的原理
5.[2025浙江杭州期末]我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉,实现了光能向化学能的转换,这相当于绿色植物( )
A.分解有机物,释放能量
B.分解有机物,储存能量
C.合成有机物,释放能量
D.合成有机物,储存能量
【答案】D
【解析】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,并释放氧气的过程。故选D。
6.[2025杭州萧山八校模拟]如图是验证光合作用产生某种气体的实验装置,下列有关说法正确的是( )
A.该实验验证的是金鱼藻进行光合作用产生二氧化碳
B.漏斗内放金鱼藻,在暗处也能很好地完成实验
C.用带火星的木条检验收集到的气体,木条复燃,说明产生的是氧气
D.该装置中,烧杯内的清水没有作用
【答案】C
【解析】分析可知,该实验验证的是金鱼藻进行光合作用产生氧气,A错误。光是绿色植物进行光合作用的必要条件,若将实验装置放在暗处,则实验无法完成,B错误。题述实验装置中,烧杯内的清水可以为金鱼藻提供所需的生活环境,同时也可以保证装置的气密性,使收集到的气体更纯净,D错误。故选C。
7.[2024浙江宁波期末]为了探究绿叶能否在光下制造有机物,小科同学进行了实验,实验过程如图所示。
(1)步骤①的目的是________________________________。
(2)步骤②中,用黑纸片把叶片的一部分的上下两面遮盖起来,目的是设置___________.
(3)步骤③中,大烧杯中的M液体和小烧杯中的N液体依次是___(填序号)。
A.酒精、酒精 B.酒精、清水 C.清水、酒精 D.清水、清水
【答案】(1)将叶片内原有的有机物完全消耗掉 (2)对照实验 (3)C
【解析】(1)步骤①将植物放在黑暗处一昼夜是在进行暗处理,目的是将叶片内原有的有机物完全消耗掉,防止对实验造成干扰。
(2)步骤②中,用黑纸片把叶片的一部分的上下两面遮盖起来,目的是设置对照实验,变量是有无光照。
(3)步骤③在进行脱色,小烧杯中放的是酒精,因为叶绿素易溶于酒精,大烧杯中放的是清水,原因是酒精是易燃物,不能直接放在酒精灯上加热。故选C。
1.[2025浙江绍兴期末]把带有叶子的枝条插在水中,放置于暗室里两天,用打孔器在叶子上打圆孔,把所得的叶子圆片随机分为两等份,一份放在水中,另一份放入5%的葡萄糖溶液中,使之漂浮在液面上,继续放置于暗室里两天,然后把这些叶子圆片放入温水中几分钟后取出,再放入酒精中浸泡,取出叶子圆片放入水中漂洗,浸入碘液中几秒钟后取出,用蒸馏水洗去碘液,观察叶子圆片颜色的变化:浮在水面上的叶子圆片呈白色或浅黄色,而浮在葡萄糖溶液液面上的叶子圆片呈蓝色。推断其原因可能是( )
A.实验前,叶子已储藏了淀粉
B.实验前,叶子已储藏了葡萄糖
C.实验前,叶子已进行了光合作用产生了淀粉
D.实验时,叶片吸收了葡萄糖,并使之转变为淀粉√
【答案】D
【解析】实验中,叶片不接触光照,无法进行光合作用,叶子圆片中的淀粉被消耗尽。将叶子圆片分别放入水和5%的葡萄糖溶液中,放在葡萄糖溶液中的叶子圆片能够吸收葡萄糖,并将其转化为淀粉。淀粉遇碘变蓝,因此浮在葡萄糖溶液液面上的叶子圆片染色后呈蓝色,而浮在水面上的叶子圆片由于没有淀粉,染色后呈白色或浅黄色。故选D。
2.科学家希尔为探究光合作用的奥秘,采摘生长旺盛的树叶做了如图所示的实验,下列有关分析正确的是( )
A.比较A、C可得出光合作用的场所是叶绿体
B.A中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
C.A与B可形成一组对照实验,变量是叶绿体
D.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
【答案】A
【解析】分析题图可知,A中产生的气体是氧气,氧气不能使澄清的石灰水变浑浊,B错误。A与B可形成一组对照实验,变量是光照,C错误。题述实验未证明光合作用产生了淀粉,D错误。故选A。
3.为探究光合作用的条件,将银边天竺葵暗处理一昼夜后,用金属箔遮住Y、Z区的两面(如图),光照3~4h,叶片经酒精脱色后滴加碘液进行检测。相关叙述正确的是( )
A.暗处理的目的是避免呼吸作用消耗淀粉
B.褪去叶片绿色的目的是使淀粉遇酒精变成蓝色更明显
C.W区和X区可探究绿叶在光下制造氧气
D.探究光和叶绿体是制造淀粉的必要条件时,可不检测Z区
【答案】D
【解析】暗处理的目的是将叶片中原有的淀粉运走或耗尽,A错误。褪去叶片绿色的目的是使淀粉遇碘变蓝的现象更明显,B错误。W区和X区的变量是有无叶绿体,所以可探究光合作用是否需要叶绿体,C错误。故选D。
4.[2025浙江温州模拟]小明在透明塑料袋中装入水和水绵,袋口的吸管能与外界连通,并挂上合适配重制成“水绵伞”(如图)。水槽中装有相同体积且富含二氧化碳的水,将水绵伞放入其中恰好悬浮,比较相同时间内水绵伞露出水面的体积判断光合作用强度。下列装置中能探究“光照强度对水绵光合作用的影响”的是( )D
A. C. B. D.
【答案】D
【解析】由图可知,除水绵的量不同外,其他实验条件相同,不能探究光照强度对水绵光合作用的影响,A不符合题意。由图可知,所有实验条件都相同,不能形成对照,B不符合题意。由图可知,有水绵的量和光照强度两个变量,不能形成对照,C不符合题意。由图可知,除光照强度外,其他实验条件相同,能探究光照强度对水绵光合作用的影响,D符合题意。
5.[2025浙江宁波调研]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(注:CO₂缓冲液能够维持装置中CO₂深度的稳定)( )
A.图甲装置中的液滴在光照下一定会向右移动
B.若设置图甲的对照组,对照组中的液滴可能向右移动
C.在7时左右,植物不进行光合作用
D.14时O₂释放量突变是因为装置内CO₂浓度减小
【答案】B
【解析】图甲装置中,若光照强度较弱,光合速率小于呼吸速率,氧气被消耗,液滴会向左移动,并非在光照下一定向右移动,A错误;对照组可设置为无植物幼苗,由于环境温度的影响,液滴可能向右移动,B正确;由图乙可知,在7时左右,氧气释放量几乎等于0,说明植物幼苗进行光合作用产生的氧气量几乎等于呼吸作用消耗的氧气量,C错误;14时O₂释放量减少是因为植物体内水分蒸发将部分气孔关闭,从而导致进入植物幼苗叶片的CO₂减少,光合作用减弱,氧气释放量减少,D错误。
6.[2025浙江舟山模拟]某兴趣小组为了检验光合作用的产物,进行了如图所示的实验,实验步骤如下。
①取一个透明塑料瓶,在瓶盖上扎一小洞,并将注射器插入小洞中,周围用胶密封。
②向塑料瓶中加入20mL碳酸饮料(为植物光合作用提供CO₂),加水至水位线,上方预留30mL空气,并加入若干豌豆苗,使叶片交错不重叠(如图甲所示)。
③挤压瓶身,瓶身变扁,使液体与瓶口齐平,排出多余空气,并拧紧瓶盖(如图乙所示)。
④在太阳下照射五到六小时,瓶身逐渐恢复原状(如图丙所示)。
⑤检验气体时,先取出针筒的活塞,再挤压瓶身,将气体挤入针筒,将带火星木条伸入针筒。
甲 乙 丙
(1)若观察到针筒内带火星的木条复燃,则该气体是______________。
(2)步骤③中挤压瓶身,使液体与瓶口齐平,排出多余空气,该操作目的是____________
_________________________。
(3)瓶内加入若干豌豆苗后,使叶片交错不重叠的目的是____________________。
(4)若要检验光合作用是否制造淀粉,则将豌豆苗放入塑料瓶前,还需进行____处理。
【答案】(1)氧气 (2)防止原有的空气干扰实验 (3)增大叶片进行光合作用的面积 (4)暗
【解析】(1)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,若观察到针筒内带火星的木条复燃,则该气体是氧气。
(2)步骤③中挤压瓶身,使液体与瓶口齐平,排出多余空气,这样做的目的是防止瓶内原有空气对后续实验产生干扰。
(3)瓶内加入若干豌豆苗后,使叶片交错不重叠的目的是让每片叶子都能充分接受光照,增大叶片进行光合作用的面积。
(4)若要检验光合作用是否制造淀粉,将豌豆苗放入塑料瓶前,需要进行暗处理。
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