第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(复习讲义)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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36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 | 教案-讲义 |
| 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 | 1.21 MB |
| 发布时间 | 2026-05-23 |
| 更新时间 | 2026-05-23 |
| 作者 | 兰松 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-24 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56980699.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中生物学复习讲义以知识图谱梳理构建植物体内物质与能量变化的系统框架,通过课标要求与核心考点对照表明确复习方向,用表格分要点呈现水的吸收运输、蒸腾作用、光合作用、呼吸作用等核心知识,突出结构与功能观、物质与能量观等生命观念。
讲义亮点在于“考点题型突破”模块,如光合作用与呼吸作用综合辨析题型,结合实验变量控制培养科学思维,通过“绿叶在光下制造淀粉”等实验探究题强化探究实践能力。配套分层练习含真题与变式题,帮助学生夯实基础或拓展思维,为教师提供精准教学支持。
内容正文:
第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(复习讲义)
目录
1.单元目标聚焦·明核心:了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:必背知识要点、掌握教材重点
要点一 植物对水的吸收和运输
要点二 植物的蒸腾作用及其对自身的意义
要点三 光合作用基础知识
要点四 探究光合作用的实验
要点五 呼吸作用基础知识
要点六 探究呼吸作用的实验
要点七 植物在自然界中的作用
4.考点题型突破·拓思维:梳理常考题型、通关章节重难
题型一 植物对水分的吸收、运输与蒸腾作用
题型二 光合作用的原理及实验探究
题型三 呼吸作用的原理及实验探究
题型四 光合作用与呼吸作用综合辨析
题型五 植物在生物圈中的作用及应用
5.综合高效练习·提能力:练习解题思维、提升解题能力
课标要求
核心考点
1.描述植物对水分的吸收、运输和蒸腾作用的过程,说明蒸腾作用对植物自身的意义;
2.阐明光合作用的概念、实质和意义,掌握光合作用的实验探究方法;
3.阐明呼吸作用的概念、实质和意义,掌握呼吸作用的实验探究方法;
4.辨析光合作用和呼吸作用的区别与联系,理解植物体内的物质和能量变化;
5.说明绿色植物在生物圈水循环、碳氧平衡中的作用,认同保护植被的重要性。
1.植物对水的吸收和运输:根尖成熟区的吸水作用、导管的运输功能;
2.蒸腾作用:概念、主要部位(叶片结构)、意义、影响因素及实际应用;
3.光合作用:场所、条件、原料、产物,实质、意义,影响因素及农业应用;
4.探究光合作用的实验:绿叶在光下制造有机物、验证原料/产物/场所等对照实验;
5.呼吸作用:场所、条件、原料、产物,实质、意义,影响因素及生产生活应用;
6.探究呼吸作用的实验:验证释放热量、产生二氧化碳、消耗氧气的实验;
7.植物在自然界中的作用:提供有机物、参与水循环、维持碳氧平衡。
要点一 植物对水的吸收和运输
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
植物通过根吸收水分和无机盐,通过导管完成体内的纵向运输,是植物进行各项生命活动的基础
水分和无机盐的运输方向为由下到上,仅通过导管完成
水的吸收
1.主要器官:根;
2.主要部位:根尖成熟区;
3.结构特点:成熟区有大量根毛,增大吸收面积
根尖的结构从下到上依次为:根冠→分生区→伸长区→成熟区,仅成熟区具有吸水能力
水的运输
1.运输结构:导管(属于输导组织);
2.导管特点:由死细胞构成,无细胞质、细胞核,上下细胞间细胞壁消失,形成中空管道;
3.运输物质:水和溶解在水中的无机盐
筛管运输有机物(由上到下),与导管功能、运输方向均不同,注意区分
要点二 植物的蒸腾作用及其对自身的意义
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
蒸腾作用是植物散失水分的主要方式,对植物自身的物质运输和生存具有重要意义,也是植物参与生物圈水循环的关键
气孔是蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”
蒸腾作用概念
水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程
蒸腾作用散失的水分约占植物吸收水分的99%,仅1%用于自身生命活动
主要部位及叶片结构
1.主要部位:叶片,叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成;
2.表皮:分上下表皮,表皮细胞无叶绿体,保卫细胞含叶绿体,2个保卫细胞构成气孔;
3.叶肉:含大量叶绿体,是光合作用主要场所;
4.叶脉:含导管和筛管,负责物质运输
气孔的开闭由保卫细胞控制:保卫细胞吸水膨胀,气孔开放;失水收缩,气孔关闭
蒸腾作用的意义
1.拉动水和无机盐在植物体内的运输,保证各器官的需要;
2.降低叶片表面的温度,避免叶片被高温灼伤
蒸腾作用对植物自身只有有利影响,是植物适应陆地环境的重要特征
影响因素及实际应用
1.增强因素:光照强、温度高、湿度低、空气流动快;
2.减弱因素:光照弱、温度低、湿度高、空气流动慢;
3.移栽植物降低蒸腾作用的措施:剪去部分枝叶、遮阳、阴天/傍晚移栽
移栽植物时带土坨是为保护根毛,降低蒸腾作用是为减少水分散失,二者都是为提高移栽成活率
要点三 光合作用基础知识
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
光合作用是植物特有的生理过程,实现了无机物向有机物的转化、光能向化学能的转化,是植物及其他生物生存的物质和能量基础
光合作用必须在光下进行,且只有含叶绿体的细胞才能进行
光合作用概念
植物通过叶绿体(场所),利用光能(条件),将二氧化碳和水(原料)合成储存能量的有机物(如淀粉),并释放氧气(产物)的过程
光合作用的原料可通过气孔(CO₂)、根(水)获取,产物氧气通过气孔释放,有机物通过筛管运输
光合作用实质
1.物质变化:无机物(CO₂、H₂O)→有机物(淀粉等);
2.能量变化:光能→化学能(储存在有机物中)
实质可概括为制造有机物,储存能量
光合作用意义
1.为自身和其他生物提供有机物和能量;
2.为其他生物提供氧气;<br/>3.吸收二氧化碳,维持生物圈碳氧平衡
绿色植物是生态系统中的生产者,根本原因是能进行光合作用制造有机物
影响因素及农业应用
1.影响因素:光照强度、光照时间、二氧化碳浓度、温度、水分;
2.农业增强措施:
①延长光照时间:温室人工补光;
②增加光照面积:合理密植、间作套种;
③提高CO₂浓度:温室施有机肥、通风;
④控制温度:保持昼夜温差
合理密植的目的是充分利用光照和土地,避免植株过密相互遮挡,降低光合作用效率
要点四 探究光合作用的实验
实验名称
实验变量
实验关键步骤
实验现象
实验结论
绿叶在光下制造有机物
光(遮光/照光)
①暗处理(耗尽原有淀粉);
②酒精隔水加热脱色(溶解叶绿素);
③碘液检测
遮光部分不变蓝,照光部分变蓝
①淀粉是光合作用产物;
②光是光合作用的必要条件
普里斯特利实验
绿色植物的有无
将蜡烛/小白鼠与绿色植物共同置于密闭玻璃罩内
蜡烛不熄灭、小白鼠不死亡
绿色植物能更新污浊的空气
金鱼藻在光下释放氧气
光
金鱼藻光照后,用带火星木条检验产生的气体
带火星木条复燃
氧气是光合作用的产物
二氧化碳是光合作用的原料
二氧化碳(NaOH溶液吸收/清水对照)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
NaOH组叶片不变蓝,清水组变蓝
二氧化碳是光合作用的必要原料
水是光合作用的原料
水(切断叶脉阻断运输)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
切断叶脉上方叶片不变蓝,下方变蓝
水是光合作用的必要原料
叶绿体是光合作用的场所
叶绿体(银边天竺葵绿色/白色部分)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
绿色部分变蓝,白色部分不变蓝
叶绿体是光合作用的场所
通用提醒
-
①所有实验均需设置对照实验,控制单一变量;
②碘液检测淀粉前必须脱色,避免叶绿素干扰实验现象;
③暗处理的目的是将叶片内原有淀粉转运和消耗掉,排除干扰
-
要点五 呼吸作用基础知识
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
呼吸作用是所有活细胞都能进行的生理过程,为植物的各项生命活动提供能量,是植物体内能量释放的主要方式
呼吸作用有光、无光都能进行,所有活细胞时刻都在进行
呼吸作用概念
细胞利用氧气(原料),将有机物(原料)分解成二氧化碳和水(产物),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
主要场所是线粒体,动植物细胞均具有线粒体,因此都能进行呼吸作用
呼吸作用实质
1.物质变化:有机物→无机物(CO₂、H₂O);
2.能量变化:化学能→细胞能利用的能量(大部分)+热能(少部分)
实质可概括为分解有机物,释放能量
呼吸作用意义
释放的能量为植物的各项生命活动(如细胞分裂、物质运输、生长发育等)提供能量,少部分能量以热能形式散失
植物光合作用制造的有机物,只有通过呼吸作用分解释放能量,才能被植物利用
呼吸作用的类型
1.有氧呼吸:有氧气参与,释放大量能量(主要方式);
2.无氧呼吸:无氧气参与,植物产生酒精和二氧化碳,释放少量能量
植物长期进行无氧呼吸会因酒精积累导致细胞受损,如涝害导致植物烂根
影响因素及实际应用
1.影响因素:氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、水分;
2.抑制呼吸作用(保鲜):低温、低氧、干燥、提高CO₂浓度(如冰箱储存果蔬、粮仓通风);
3.促进呼吸作用(生长):松土、排涝(保证根的氧气供应)、适宜温度
储存粮食时要“晒干”,目的是减少水分,抑制呼吸作用,减少有机物消耗
要点六 探究呼吸作用的实验
实验名称
实验变量
实验关键步骤
实验现象
实验结论
种子萌发释放热量
种子的生命力(萌发/煮熟)
将温度计分别插入装有萌发种子和煮熟种子的保温瓶中
萌发种子组温度计示数上升,煮熟种子组不变
种子萌发时进行呼吸作用,释放热量
种子萌发产生二氧化碳
种子的生命力(萌发/煮熟)
将萌发种子产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
种子萌发时进行呼吸作用,产生二氧化碳
种子萌发消耗氧气
种子的生命力(萌发/煮熟)
将燃着的蜡烛分别放入装有萌发种子和煮熟种子的密闭瓶中
萌发种子组蜡烛熄灭,煮熟种子组继续燃烧
种子萌发时进行呼吸作用,消耗氧气
通用提醒
-
①用新鲜植物幼苗代替种子时,需用不透光黑瓶,防止幼苗进行光合作用干扰实验;
②验证二氧化碳的唯一方法:使澄清石灰水变浑浊;
③验证氧气的唯一方法:使带火星的木条复燃
-
要点七 植物在自然界中的作用
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
绿色植物是生物圈的核心组成部分,通过光合作用、蒸腾作用等生理过程,参与生物圈的物质循环和能量流动,维持生态系统的稳定
绿色植物的作用是相互关联的,光合作用为呼吸作用提供有机物,蒸腾作用为光合作用提供水分
为其他生物提供有机物
绿色植物作为生产者,通过光合作用制造的有机物,通过食物链/食物网被其他生物利用,也可为分解者提供营养物质
所有生物的有机物最终都来源于绿色植物的光合作用
参与生物圈的水循环
1.蒸腾作用提高大气湿度,增加降水;
2.茎叶减缓雨水对地面的冲刷;
3.枯枝落叶吸纳雨水,补充地下水
植物的蒸腾作用是生物圈水循环的重要环节,没有绿色植物,水循环的效率会大幅降低
维持生物圈的碳氧平衡
绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,使大气中二氧化碳和氧气的含量保持相对稳定
碳氧平衡是动态平衡,植物的光合作用和所有生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等相互抵消
碳中和的实现措施
1.社会层面:节能减排、能源转型、工程技术捕获CO₂;
2.个人层面:植树造林、低碳生活(绿色出行、节约资源)
植树造林是最经济、有效的固碳方式,核心是利用植物的光合作用吸收二氧化碳
题型一 植物对水分的吸收、运输与蒸腾作用
【例1】2025年3月22-28日“中国水周”聚焦“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列关于植物水分吸收、运输和利用的叙述正确的是( )
A.植物吸收的水分大部分用于光合作用
B.植物导管中水的运输方向是根→叶→茎
C.蒸腾作用主要是通过植物的茎进行
D.吸收水分的主要部位是根尖的成熟区
【答案】D
【分析】根尖的结构从顶端向上,一般可以划分为四个部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区。成熟区是根吸收水分和无机盐的主要部位。
气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。
植物吸收的水分绝大多数通过蒸腾作用散失到大气中去。
【详解】A.植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失,仅少部分用于光合作用,A错误。
B.根部吸收的水分散失的途径为:土壤中的水分→根毛→根部导管→茎→叶→气孔→大气,导管中水的运输方向是根→茎→叶,B错误。
C.气孔位于叶片上,是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,C错误。
D.成熟区具有大量根毛,能增加吸水的面积,是根吸收水分和无机盐的主要部位,D正确。
故选D。
【变式1-1】为提高移栽成活率,园艺工人移栽苗木时,根部总是带土坨且常剪去部分枝叶。采取这两种措施的主要目的分别是( )解题方法点拨
紧扣“成熟区吸水、导管运输、气孔蒸腾”核心知识点,区分根尖各结构功能、导管与筛管的差异,理解蒸腾作用的意义和影响因素,结合实验现象分析变量和结论。
A.抑制根吸收水分,运输方便 B.保护幼根和根毛,降低光合作用
C.保护幼根和根毛,降低蒸腾作用 D.抑制根呼吸作用,减少有机物消耗
【答案】C
【分析】(1)蒸腾作用是指水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。
(2)植物主要通过根尖的成熟区吸收土壤中的水分和无机盐,并通过根、茎、叶的导管运输到植物体的各个部分。
【详解】植物体通过根从土壤中吸水的水分大部分通过蒸腾作用散失了,蒸腾作用的主要部位是叶片,而刚刚移栽的植物,幼根和根毛会受到一定程度的损伤,导致根的吸水能力很弱,去掉部分枝叶,或者阴天移栽植物,可以降低植物的蒸腾作用,减少水分的散失,有利于移栽植物的成活,因此根部带土坨是为了保护幼根和根毛,剪去部分枝叶是为了降低蒸腾作用,ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
题型二 光合作用的原理及实验探究
【例2】如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”的实验过程示意图。下列分析不正确的是( )
A.①为暗处理,目的是使叶片中原有淀粉运走并耗尽
B.②中遮黑纸片,用黑纸片遮盖部分叶片的作用是形成对照
C.③为隔水加热,小烧杯内为清水,目的是溶解叶片中的叶绿素
D.④是滴加碘液,见光部分变蓝,遮光部分不变蓝
【答案】C
【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。
【详解】A.选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉).如不除去会对实验结果造成影响。所以,步骤①暗处理的目的是使叶片中的淀粉运走耗尽,A正确
B.步骤②中,为了设置一组对照实验,要用黑纸片遮盖一部分叶片,实验变量是光照,B正确。
C.步骤③酒精能溶解叶绿素,隔水加热使叶片含有的叶绿素溶解于酒精中,因此“酒精脱色后”,大烧杯内的清水无色而不是“呈绿色”,C错误。
D.步骤④滴加碘液后,见光部分有光能进行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,D正确。
故选C。
解题方法点拨
熟记光合作用的场所、条件、原料、产物,实验探究题紧扣“控制单一变量、设置对照实验”原则,明确暗处理、脱色、碘液检测的目的,根据实验现象推导实验结论,区分实验组和对照组。
【变式2-1】为探究光合作用的原料,某生物兴趣小组设计了如下装置(如图),两组装置的玻璃罩口均涂上凡士林。关于该实验的分析,下列叙述正确的是( )
A.实验应选取不同植株的叶片进行对照
B.该实验选用的枝条不需要进行暗处理
C.光照后乙装置叶片脱色加碘液后变蓝
D.该实验能验证光合作用需要二氧化碳
【答案】D
【分析】光合作用需要二氧化碳作为原料。探究二氧化碳是否是光合作用必需的原料,常设置对照实验,变量为二氧化碳的有无。为避免植物原有淀粉对实验结果的干扰,实验前需对植物进行暗处理,使叶片中的淀粉运走耗尽。
【详解】A.为了控制单一变量,实验应选取相同植株的叶片进行对照,故A错误。
B.实验前必须进行暗处理,目的是将叶片中原有的淀粉运走耗尽,这样实验中检测到的淀粉才是在实验过程中光合作用合成的,若不进行暗处理,原有淀粉会干扰实验结果,故B错误。
C.氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,所以乙装置内没有二氧化碳能进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后叶片不变蓝色,故C错误。
D.甲装置中叶片会变蓝,乙装置中的叶片不变蓝,甲乙的变量是有无二氧化碳,因此该实验能验证光合作用需要二氧化碳,故D正确。
故选D。
题型三 呼吸作用的原理及实验探究
【例3】将萌发的黄豆种子平均分成两份,一份装入甲瓶;另一份煮熟,冷却一段时间后装入乙瓶并将两瓶密封。24小时后,将燃烧的蜡烛分别放入两瓶,甲瓶中蜡烛很快熄灭,乙瓶中的依旧燃烧。下列关于该实验分析正确的是( )
A.煮熟种子也可以进行微弱的呼吸作用
B.萌发的种子呼吸放出二氧化碳导致蜡烛熄灭
C.萌发的种子呼吸消耗氧气导致蜡烛熄灭
D.此实验说明萌发的种子呼吸释放热量
【答案】C
【分析】呼吸作用的公式:有机物(有机物)+氧→二氧化碳+水+能量,只有活细胞才能进行呼吸作用。据此可以解答本题。
【详解】只有活的细胞才能进行呼吸作用。煮熟的种子没有生命了不能进行呼吸作用,A错误;
萌发的种子呼吸作用旺盛,而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳,加盖密封放置一夜后,里面的氧气被萌发的种子吸收消耗了,因此甲瓶中的蜡烛立即熄灭,B错误;C正确;
乙瓶中煮熟的种子不能呼吸,里面的氧气比甲的多,因此蜡烛会燃烧;通过这个实验验证了萌发的种子进行呼吸时消耗氧气,D错误。
【点睛】解答此类题目的关键是理解只要是活细胞就能进行呼吸作用,消耗氧气产生二氧化碳。
解题方法点拨
熟记呼吸作用的场所、原料、产物,明确“所有活细胞都能进行呼吸作用,有光无光均可”,实验探究题注意排除光合作用的干扰(如遮光处理),利用“澄清石灰水检验CO₂、燃着蜡烛检验O₂、温度计检测热量”的方法分析实验现象。
【变式3-1】下列实验装置中,能用来验证植物呼吸作用产生二氧化碳的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】植物呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳。在验证植物呼吸作用产生二氧化碳的实验中,要确保实验装置能有效收集植物呼吸作用产生的气体,并检验其中是否含有二氧化碳。同时要排除其他因素对实验结果的干扰,如光合作用会吸收二氧化碳,所以实验装置应避免植物进行光合作用。
【详解】A.金鱼藻在光下进行光合作用,可以产生氧气,该装置可以验证光合作用产生氧气,A不符合题意。
B.萌发的种子进行呼吸作用,产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,因此该装置能够验证呼吸作用产生二氧化碳,B符合题意。
C.该装置可以验证植物的蒸腾作用,C不符合题意。
D.该装置可以验证绿色植物在光下制造有机物,D不符合题意。
故选B。
题型四 光合作用与呼吸作用综合辨析
【例4】关于光合作用和呼吸作用的区别与联系的叙述,不正确的是
A.光合作用只在白天进行;呼吸作用只在夜晚进行
B.光合作用和呼吸作用相互依存
C.光合作用在叶绿体中进行;呼吸作用在线粒体中进行
D.光合作用制造有机物,储存能量;呼吸作用分解有机物,释放能量
【答案】A
【详解】试题分析:光合作用只在白天进行,呼吸作用每时每刻都在进行,故A错误;光合作用和呼吸作用是相互联系相互依存的,故B正确;光合作用的场所是叶绿体,呼吸作用的场所是线粒体,故C正确;光合作用制造有机物,储存能量;呼吸作用分解有机物,释放能量,故D正确。根据分析可知,此题符合要求的选项为A。
考点:本题考查光合作用与呼吸作用的关系,意在考查考生对相关知识的识记能力和理解能力。
解题方法点拨
从场所、条件、原料、产物、能量变化、实质六个方面对比二者的区别,理解二者的联系:光合作用制造的有机物是呼吸作用的原料,呼吸作用释放的能量为光合作用提供动力,二者协同维持植物的生命活动。结合曲线图、实验装置分析二者的强度变化(如光照下光合作用强度大于呼吸作用,黑暗中只有呼吸作用)。
【变式4-1】南阳的月季文化源远流长,博大精深。如图是月季叶片进行相关生理过程的图解,下列说法正确的是( )
A.月季必须在光下才能进行光合作用和呼吸作用
B.若①、③表示白天进出叶片的气体,则①为氧气
C.若①、③表示晚上进出叶片的气体,则③为氧气
D.若②表示蒸腾作用散失的气体,则②通过气孔散失
【答案】D
【分析】(1)绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
(2)活细胞利用氧,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,这个过程叫作呼吸作用。
(3)植物的蒸腾作用是指植物体内的水以水蒸气的形式散发到大气中去的过程。
【详解】A.光合作用必须在光下进行,呼吸作用有光无光都能进行,A错误。
B.白天光照强,光合作用强度大于呼吸作用强度,叶片吸收二氧化碳、释放氧气;因此,若①、③表示白天进出叶片的气体,则①为二氧化碳、③为氧气,B错误。
C.晚上无光,叶片不进行光合作用,进行呼吸作用时吸收氧气、释放二氧化碳;因此,若①、③表示晚上进出叶片的气体,则①为氧气、③为二氧化碳,C错误。
D.气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”;因此,若②表示蒸腾作用散失的气体,则②通过气孔散失,D正确。
故选D。
题型五 植物在生物圈中的作用及应用
【例5】习近平总书记在谈生态文明时指出:“森林是陆地生态系统的主体和重要资源,是人类生存发展的重要生态保障。”以下对绿色植物在生物圈中的作用叙述错误的是( )
A.绿色植物制造的有机物不仅能为自己也能为生物圈中的其他生物提供物质和能量
B.温室效应主要是由植物的呼吸作用造成的
C.绿色植物对维持生物圈中的碳氧平衡发挥着重要作用
D.绿色植物的蒸腾作用能提高大气湿度,增加降水,参与了生物圈的水循环
【答案】B
【分析】绿色植物在生物圈中的作用包括:通过光合作用制造有机物,维持碳氧平衡,参与水循环。温室效应主要由人类活动导致。
【详解】A.绿色植物通过光合作用制造的有机物为自身和其他生物提供物质和能量,故A正确。
B.温室效应主要由化石燃料燃烧等人类活动释放大量二氧化碳导致,而非植物呼吸作用,故B错误。
C.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气,维持碳氧平衡,故C正确。
D.蒸腾作用促进水分蒸发,提高大气湿度,参与水循环,故D正确。
故选B。
解题方法点拨
紧扣绿色植物的三大作用,结合实际生活和生态问题分析,如“植树造林改善气候”对应蒸腾作用和碳氧平衡,“温室大棚增产”对应光合作用的影响因素,“果蔬保鲜”对应呼吸作用的抑制措施,认同保护植被、低碳生活的重要性。
【变式5-1】为实现“碳中和”,下列做法不提倡的是( )
A.植树造林,增加绿化面积
B.使用清洁能源,减少化石燃料燃烧
C.露天焚烧农作物秸秆
D.推广新能源汽车,减少尾气排放
【答案】C
【分析】碳中和指通过减少碳排放和增加碳吸收,实现净碳排放为零。为实现碳中和,应推广减少碳排放(如使用清洁能源)和增加碳汇(如植树造林)的措施,避免增加碳排放的行为(如焚烧秸秆)。
【详解】A.植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,能有效降低大气中二氧化碳浓度,有利于实现碳中和,故A不符合题意。
B.化石燃料燃烧会释放大量二氧化碳,清洁能源(太阳能、风能、水能等)几乎不排放二氧化碳,可减少碳排放,故B不符合题意。
C.焚烧秸秆会大量释放二氧化碳、烟尘和有害气体,既增加碳排放,又污染空气,与“碳中和”目标相反,故C符合题意。
D.新能源汽车多用电能,不烧汽油、柴油,能减少化石燃料消耗和尾气中的二氧化碳排放,故D不符合题意。
故选C。
1.(2026·湖南衡阳)根是植物吸收水分和无机盐的主要器官。根尖的结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区。其中,吸收水分和无机盐最主要的部位是成熟区,这是因为该区域( )
A.细胞分裂最快,能不断增加新细胞
B.细胞迅速伸长,推动根尖向前生长
C.表皮细胞向外突起形成大量根毛,大大增加了吸收面积
D.细胞排列紧密,具有保护作用
【答案】C
【分析】根尖成熟区表皮细胞特化形成大量根毛,显著增加吸收表面积,是吸收功能的核心结构基础。其他区域的功能与吸收无直接关联。
【详解】A.细胞分裂最快的是分生区,而非成熟区,故A不符合题意。
B.细胞迅速伸长是伸长区的主要功能,故B不符合题意。
C.成熟区表皮细胞形成根毛,大幅增加吸收面积,是吸收水分和无机盐的关键结构,故C符合题意。
D.细胞排列紧密具有保护作用的是根冠,故D不符合题意。
故选C。
2.(2025·四川绵阳)甲图为某同学在“观察叶片的结构”实验中观察到的菠菜叶横切面图,乙图为蚕豆叶下表皮气孔张开和闭合的电镜扫描照片。下列有关叙述正确的是( )
A.用光学显微镜观察叶片,光线不足时要换用大光圈和平面镜
B.光合作用生成的有机物可通过甲图4中的导管运输至果实储存
C.叶片中能够进行光合作用的细胞除了3以外,还有保卫细胞
D.气孔由张开状态转为闭合状态,会影响植物的蒸腾作用,但不影响植物的光合作用
【答案】C
【分析】叶片的结构包括:叶肉、叶脉、表皮三部分。图甲中,1上表皮,2下表皮,3叶肉,4叶脉,5气孔。
【详解】A.遮光器上有大小不同的光圈,要想使视野亮度变强,要用大光圈,便于更多的光线进入;反光镜有凹面镜和平面镜,凹面镜能够聚光,可以使视野变亮。光线强时,用小光圈、平面镜调节;光线弱时,用大光圈、凹面镜调节。因此,用光学显微镜观察叶片,光线不足时要换用大光圈和凹面镜。A错误。
B.导管运输水分和无机盐,筛管运输有机物;因此,光合作用生成的有机物可通过甲图4中的筛管运输至果实储存,B错误。
C.绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。图甲2叶肉细胞和保卫细胞内都有叶绿体,能够进行光合作用,C正确。
D.气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。因此,气孔由张开状态转为闭合状态,会影响植物的蒸腾作用,也影响植物的光合作用,D错误。
故选C。
3.(2026·新疆塔城)塔城地区是新疆重要的草原牧区,草原上的牧草能通过光合作用制造有机物,光合作用的场所是( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞核 D.细胞质
【答案】B
【分析】植物的绿色部分含有叶绿体,叶绿体中的叶绿素能够吸收光能。叶绿体可将光能转变成化学能,并将化学能储存在它所制造的有机物中。因此植物细胞中合成有机物的结构是叶绿体。
【详解】A.线粒体是细胞进行呼吸作用的主要场所,与能量释放有关,故A不符合题意。
B.叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所,内含叶绿素能捕获光能并转化能量,故B符合题意。
C.细胞核控制细胞遗传和代谢活动,不参与光合作用,故C不符合题意。
D.细胞质包含多种细胞器,但光合作用仅发生于叶绿体中,故D不符合题意。
故选B。
4.(2025·黑龙江)下列温室作物增产措施中,与光合作用原理无关的是( )
A.合理密植 B.适当延长光照时长
C.降低夜间室内温度 D.适当增加室内二氧化碳浓度
【答案】C
【分析】光合作用受光照、二氧化碳浓度等因素影响,而呼吸作用受温度影响较大。夜间无光时,植物进行呼吸作用(不进行光合作用),降低温度可减弱呼吸作用,减少有机物消耗,从而提高产量。
【详解】A.合理密植能充分利用光照,减少叶片遮挡,提高光合效率,与光合作用有关,A不符合题意。
B.延长光照时长可增加光合作用时间,促进有机物合成,与光合作用有关,B不符合题意。
C.降低夜间温度抑制呼吸作用,减少有机物消耗,属于呼吸作用原理的应用,与光合作用无关,C符合题意。
D.增加二氧化碳浓度可提高光合作用速率,与光合作用有关,D不符合题意。
故选C。
5.(2025·吉林长春)植物任何部位的活细胞都能进行的生理过程是( )
A.呼吸作用 B.光合作用 C.蒸腾作用 D.以上都不对
【答案】A
【分析】呼吸作用是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。呼吸作用表达式:有机物(贮存能量)+氧→二氧化碳+水+能量。
【详解】光合作用是绿色植物利用光能,在叶绿体内,把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程,即光合作用在有叶绿体(或叶绿素)的细胞内进行。
水分以气体状态通过叶片表皮上的气孔从植物体内散失到植物体外的过程叫做蒸腾作用,即蒸腾作用主要在叶片或幼嫩的茎中进行;
呼吸作用是所有活细胞内,利用氧气,将线粒体内有机物分解成二氧化碳和水,并且将贮存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用的过程。因此植物任何部位的活细胞都能进行的生理过程是呼吸作用,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
6.(2025·江苏盐城)下列实验中所用试剂或用具与使用目的不相符的是( )
选项
实验名称
所用试剂或用具
使用目的
A
观察人体口腔上皮细胞
稀碘液
染色
B
绿叶在光下产生氧气
带火星的小木条
验证是否有氧气产生
C
绿叶在光下产生淀粉
酒精
叶片脱色
D
植物呼吸作用产生二氧化碳
氢氧化钾
检验是否产生二氧化碳
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】不同的生物实验所用的实验材料是不同的,选择合适的实验材料可以起到事半功倍的作用,因此在进行实验设计时要特别注意实验材料的选择。
【详解】A.在观察人体口腔上皮细胞实验中,要观察细胞各部分结构,通过稀碘液染色后能够更好地观察细胞各部分结构,被染成深色的是细胞核,因此在“观察人体口腔上皮细胞”实验中,使用稀碘液的目的是染色,故A不符合题意。
B.绿叶在光下能够进行光合作用释放氧气,氧气有助燃的特性,所以在“绿叶在光下产生氧气”的实验中,使带火星的小木条剧烈燃烧的气体是氧气,因此使用带火星小木条的目的是验证是否有氧气产生,故B不符合题意。
C.叶绿素为绿色,脱色后便于观察淀粉遇碘变蓝,如不脱色,不易观察到淀粉遇碘变蓝的现象;而叶绿素容易溶解在酒精中,不容易溶解在水中。因此,在“绿叶在光下产生淀粉”的实验中,时用酒精的目的是为了将叶片脱色,故C不符合题意。
D.二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,植物能够通过呼吸作用产生二氧化碳,在“植物呼吸作用产生二氧化碳”实验中,把产生的气体通入澄清的石灰水,澄清的石灰水变浑浊,说明该气体是二氧化碳,因此该实验使用澄清的石灰水(不是氢氧化钾)的目的是检验是否产生二氧化碳,故D符合题意。
故选D。
7.(2025·山东东营)如图为绿色植物的叶片进行某生理活动的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.在白天光照条件下,叶片进行光合作用大于呼吸作用时,b为氧气,则a为二氧化碳,c为有机物
B.若a代表氧气,b代表二氧化碳,则此图可表示植物体的呼吸作用过程
C.绿色植物是生产者,制造有机物,有机物储存的能量最终来源于阳光
D.根吸收的水分向上运输到叶的主要动力是来自叶片的光合作用,在此过程中,b为水,参与了生物圈的水循环
【答案】D
【分析】图示表示绿色植物的叶片进行某一项生理活动时的示意图,随着叶片所进行的生理活动的不同,a、b、c、d所代表的物质也各不相同。
【详解】呼吸作用是吸收氧气,放出二氧化碳,光合作用是吸收二氧化碳放出氧气,在白天光照条件下,叶片进行光合作用大于呼吸作用时,b为氧气,则a为二氧化碳,c为有机物,A正确;
呼吸作用是消耗氧气,分解有机物,呼出二氧化碳的过程。若a代表氧气,b代表二氧化碳,则此图可表示植物体的呼吸作用过程,此过程是在细胞内的线粒体中进行的,B正确;
光合作用是指在叶绿体里利用阳光,把二氧化碳和水合成有机物,同时把光能转变成化学能储存在制造的有机物中,据此可知,绿色植物能制造有机物,相当于生产者,有机物储存的能量最终来源于阳光。C正确;
植物的蒸腾作用是指植物体内的水分以水蒸气的形式散发到大气中去的过程,如图b是水,植物的蒸腾作用是一种泵的原理,为根向上吸水提供了动力,促进了水循环,D错误。
【点睛】植物的光合作用、呼吸作用和蒸腾作用等三大生理功能是中考的重点,也是难点,要注意理解和掌握,不能死记硬背。
8.(2025·河北唐山)下列关于呼吸作用与光合作用关系的叙述错误的是( )
A.呼吸作用分解光合作用制造的有机物
B.光合作用为呼吸作用提供了原料
C.呼吸作用为光合作用的正常进行提供了能量
D.光合作用和呼吸作用一定是同时进行的
【答案】D
【分析】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程,其场所是叶绿体,而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放能量的过程,其场所为线粒体。
【详解】A.呼吸作用分解光合作用制造的有机物,为生命活动提供能量,故A不符合题意。
B.光合作用制造的有机物是呼吸作用的主要原料,故B不符合题意。
C.呼吸作用释放的能量为生命活动提供各种能量,也是植物进行光合作用时原料吸收和产物运输所需要的能量,故C不符合题意。
D.光合作用需光照,夜间仅进行呼吸作用,两者并非始终同时进行,故D符合题意。
故选D。
9.(2025·辽宁大连)图一中A、B、C表示大豆植株所进行的不同生理作用过程,图二为其叶片的结构示意图。请分析回答问题。
(1)大豆根吸收的水由下向上运输的动力来自图一中的B_______(生理作用名称)作用,这一生理活动拉动了水和_______在植物体内运输。
(2)图二所示的④表示________,是B、C过程进行气体交换的“窗口”。其开合是由一对______控制的。
(3)大豆植物中储存的有机物是植物通过_______(填字母和生理作用名称)作用制造的。
(4)在图一的生长过程中,要适时松土,主要是为了保证_______(填字母和生理作用名称)作用的正常进行,从而为生命活动提供能量。
【答案】(1) 蒸腾 无机盐
(2) 气孔 保卫细胞
(3)C光合
(4)A呼吸
【分析】图甲中:A表示呼吸作用,B表示蒸腾作用,C表示光合作用;图乙中:①表皮、②叶肉、③叶脉、④气孔。
【详解】(1)水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程,叫做蒸腾作用。故图甲中B表示蒸腾作用,这一生理活动拉动了水分和无机盐在植物体内运输。
(2)图乙中④表示植物叶片表皮上的气孔,气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。其开合是由一对保卫细胞控制的。
(3)绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程就叫光合作用,大豆植物中储存的有机物是植物通过C光合作用制造的。
(4)在植物的生长过程中,要适时松土,主要是为了保证根部A呼吸作用的正常进行,为根部生长提供能量,呼吸作用的主要场所是线粒体。
10.(2022·广东东莞)综合应用
农业生产离不开我们对农作物光合作用和呼吸作用的研究。下面是生物科技小组利用玉米植株所做的有关光合、呼吸作用的实验及结果,图一为叶片进行生理活动示意图,图二为“水培”植物的示意图,图三表示植物光合作用速率与温度变化的关系,图四为农作物的光合作用强度和种植密度之间的关系,请据图回答下列问题:
(1)若图一是光合作用示意图,①可以表示二氧化碳,②可表示氧气,③可表示水分等,④可表示______,则此生理活动进行的场所是______;若图一中表示的是植物的呼吸作用,科技小组同学想用图二装置验证气体②,那装置中小烧杯内应装的液体是______,一段时间后,小烧杯内的液体会出现______的现象。该实验装置还有什么不足之处,指出并改正:______。
(2)图二培养植物的方式称为“水培”。其培养液中,除了玉米苗所需的水分之外,还应加入一定种类的______。
(3)图三表示植物光合作用速率与温度变化的关系,光合作用速率是植物在单位时间内制造有机物的质量,通常用二氧化碳的吸收量来表示。分析图三可知,在其他环境因素适宜时,该植物体内有机物积累速率达到最大时的温度是______。
(4)由图四可知,与M点相比,N点单株光合作用强度明显减弱,原因可能是______,因此,田间种植农作物要注意______。
(5)若要提高大棚内农作物的产量,可采取的措施是______(写出1条即可)。
【答案】(1) 有机物 叶绿体 澄清的石灰水 浑浊 图二中用的无色透明钟罩,应遮将无色透明钟罩遮光(或设置黑暗环境)
(2)无机盐
(3)25℃
(4) 种植密度过大,叶片互相遮挡光照不足(不透气二氧化碳不足) 合理密植
(5)适当增加光照、适当提高二氧化碳浓度、增加昼夜温差
【分析】(1)绿色植物的光合作用吸收二氧化碳,释放氧;呼吸作用吸收氧气,呼出二氧化碳。根据图一中箭头可判断,当此图表示光合作用时,①表示二氧化碳,②表示氧气,③表示水,④表示有机物;当此图表示呼吸作用时,①表示氧气,②表示二氧化碳。
(2) 图示二,从实验装置来看,该同学设计的实验因小烧杯里的液体的不同,而有不同的实验目的:当小烧杯里的液体是澄清的石灰水时,是为了验证植物的呼吸作用释放二氧化碳;当小烧杯里的液体是氢氧化钠溶液时,是为了验证光合作用的原料是二氧化碳。
(3)光合作用的强度除受二氧化碳浓度的影响外,还受温度、光照强度等因素的影响。
【详解】(1)若图一为光合作用示意图,其中二氧化碳是通过叶片的气孔进入的,水是由植物的根自下而上吸收来的,氧气由气孔出来,它合成的有机物由筛管自上向下运送。 因此①是二氧化碳, ②是氧气,表示向上的③是水,表示向下的④是有机物。则此时进行光合作用生理活动的场所是叶绿体。
根据分析可知,如果图一表示植物的呼吸作用,该同学想研究气体②是二氧化碳,那么图二小烧杯中的液体应该是澄清的石灰水,用于检测二氧化碳。一段时间后,澄清石灰水会变浑浊。
装置不足之处是装置使用了透明钟罩,透明钟罩透光,植物进行光合作用吸收二氧化碳,会对实验结果造成影响。如果将装置放在黑暗处后,由于在黑暗环境中植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,会更有说服力。
(2)图二培养植物的方式称为“水培”其培养液中,除了玉米苗所需的水分之外,还应加入一定种类和数量的无机盐,因为无机盐对植物的生长发育起着重要的作用。
(3)积累的有机物=光合作用制造的有机物-呼吸作用消耗的有机物,即光合作用速率与呼吸作用速率差值最大时,积累有机物最快。分析图三可知,在其他环境因素适宜时,该植物体内有机物积累速率达到最大时的温度是25℃。
(4)由图四可知随种植密度增大,田间的通风、透光条件都变差,故与M点比,限制N点光合强度的外界因素是光照、二氧化碳浓度等。所以图四实验给我们的启示是,在栽培农作物时要注意合理密植。
(5)光合作用的强度除受二氧化碳浓度的影响外,还受温度、光照强度等因素的影响。若要提高大棚内农作物的产量,可采取的措施是适当增加光照、适当提高二氧化碳浓度、增加昼夜温差等。
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第三单元第二章 植物体内的物质与能量变化(复习讲义)
目录
1.单元目标聚焦·明核心:了解课标要求,识记核心考点
2.知识图谱梳理·固基础:掌握知识网络、明晰知识串联
3.教材要点精析·夯重点:必背知识要点、掌握教材重点
要点一 植物对水的吸收和运输
要点二 植物的蒸腾作用及其对自身的意义
要点三 光合作用基础知识
要点四 探究光合作用的实验
要点五 呼吸作用基础知识
要点六 探究呼吸作用的实验
要点七 植物在自然界中的作用
4.考点题型突破·拓思维:梳理常考题型、通关章节重难
题型一 植物对水分的吸收、运输与蒸腾作用
题型二 光合作用的原理及实验探究
题型三 呼吸作用的原理及实验探究
题型四 光合作用与呼吸作用综合辨析
题型五 植物在生物圈中的作用及应用
5.综合高效练习·提能力:练习解题思维、提升解题能力
课标要求
核心考点
1.描述植物对水分的吸收、运输和蒸腾作用的过程,说明蒸腾作用对植物自身的意义;
2.阐明光合作用的概念、实质和意义,掌握光合作用的实验探究方法;
3.阐明呼吸作用的概念、实质和意义,掌握呼吸作用的实验探究方法;
4.辨析光合作用和呼吸作用的区别与联系,理解植物体内的物质和能量变化;
5.说明绿色植物在生物圈水循环、碳氧平衡中的作用,认同保护植被的重要性。
1.植物对水的吸收和运输:根尖成熟区的吸水作用、导管的运输功能;
2.蒸腾作用:概念、主要部位(叶片结构)、意义、影响因素及实际应用;
3.光合作用:场所、条件、原料、产物,实质、意义,影响因素及农业应用;
4.探究光合作用的实验:绿叶在光下制造有机物、验证原料/产物/场所等对照实验;
5.呼吸作用:场所、条件、原料、产物,实质、意义,影响因素及生产生活应用;
6.探究呼吸作用的实验:验证释放热量、产生二氧化碳、消耗氧气的实验;
7.植物在自然界中的作用:提供有机物、参与水循环、维持碳氧平衡。
要点一 植物对水的吸收和运输
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
植物通过根吸收水分和无机盐,通过导管完成体内的纵向运输,是植物进行各项生命活动的基础
水分和无机盐的运输方向为由下到上,仅通过导管完成
水的吸收
1.主要器官:根;
2.主要部位:根尖成熟区;
3.结构特点:成熟区有大量根毛,增大吸收面积
根尖的结构从下到上依次为:根冠→分生区→伸长区→成熟区,仅成熟区具有吸水能力
水的运输
1.运输结构:导管(属于输导组织);
2.导管特点:由死细胞构成,无细胞质、细胞核,上下细胞间细胞壁消失,形成中空管道;
3.运输物质:水和溶解在水中的无机盐
筛管运输有机物(由上到下),与导管功能、运输方向均不同,注意区分
要点二 植物的蒸腾作用及其对自身的意义
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
蒸腾作用是植物散失水分的主要方式,对植物自身的物质运输和生存具有重要意义,也是植物参与生物圈水循环的关键
气孔是蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”
蒸腾作用概念
水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程
蒸腾作用散失的水分约占植物吸收水分的99%,仅1%用于自身生命活动
主要部位及叶片结构
1.主要部位:叶片,叶片由表皮、叶肉、叶脉三部分组成;
2.表皮:分上下表皮,表皮细胞无叶绿体,保卫细胞含叶绿体,2个保卫细胞构成气孔;
3.叶肉:含大量叶绿体,是光合作用主要场所;
4.叶脉:含导管和筛管,负责物质运输
气孔的开闭由保卫细胞控制:保卫细胞吸水膨胀,气孔开放;失水收缩,气孔关闭
蒸腾作用的意义
1.拉动水和无机盐在植物体内的运输,保证各器官的需要;
2.降低叶片表面的温度,避免叶片被高温灼伤
蒸腾作用对植物自身只有有利影响,是植物适应陆地环境的重要特征
影响因素及实际应用
1.增强因素:光照强、温度高、湿度低、空气流动快;
2.减弱因素:光照弱、温度低、湿度高、空气流动慢;
3.移栽植物降低蒸腾作用的措施:剪去部分枝叶、遮阳、阴天/傍晚移栽
移栽植物时带土坨是为保护根毛,降低蒸腾作用是为减少水分散失,二者都是为提高移栽成活率
要点三 光合作用基础知识
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
光合作用是植物特有的生理过程,实现了无机物向有机物的转化、光能向化学能的转化,是植物及其他生物生存的物质和能量基础
光合作用必须在光下进行,且只有含叶绿体的细胞才能进行
光合作用概念
植物通过叶绿体(场所),利用光能(条件),将二氧化碳和水(原料)合成储存能量的有机物(如淀粉),并释放氧气(产物)的过程
光合作用的原料可通过气孔(CO₂)、根(水)获取,产物氧气通过气孔释放,有机物通过筛管运输
光合作用实质
1.物质变化:无机物(CO₂、H₂O)→有机物(淀粉等);
2.能量变化:光能→化学能(储存在有机物中)
实质可概括为制造有机物,储存能量
光合作用意义
1.为自身和其他生物提供有机物和能量;
2.为其他生物提供氧气;<br/>3.吸收二氧化碳,维持生物圈碳氧平衡
绿色植物是生态系统中的生产者,根本原因是能进行光合作用制造有机物
影响因素及农业应用
1.影响因素:光照强度、光照时间、二氧化碳浓度、温度、水分;
2.农业增强措施:
①延长光照时间:温室人工补光;
②增加光照面积:合理密植、间作套种;
③提高CO₂浓度:温室施有机肥、通风;
④控制温度:保持昼夜温差
合理密植的目的是充分利用光照和土地,避免植株过密相互遮挡,降低光合作用效率
要点四 探究光合作用的实验
实验名称
实验变量
实验关键步骤
实验现象
实验结论
绿叶在光下制造有机物
光(遮光/照光)
①暗处理(耗尽原有淀粉);
②酒精隔水加热脱色(溶解叶绿素);
③碘液检测
遮光部分不变蓝,照光部分变蓝
①淀粉是光合作用产物;
②光是光合作用的必要条件
普里斯特利实验
绿色植物的有无
将蜡烛/小白鼠与绿色植物共同置于密闭玻璃罩内
蜡烛不熄灭、小白鼠不死亡
绿色植物能更新污浊的空气
金鱼藻在光下释放氧气
光
金鱼藻光照后,用带火星木条检验产生的气体
带火星木条复燃
氧气是光合作用的产物
二氧化碳是光合作用的原料
二氧化碳(NaOH溶液吸收/清水对照)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
NaOH组叶片不变蓝,清水组变蓝
二氧化碳是光合作用的必要原料
水是光合作用的原料
水(切断叶脉阻断运输)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
切断叶脉上方叶片不变蓝,下方变蓝
水是光合作用的必要原料
叶绿体是光合作用的场所
叶绿体(银边天竺葵绿色/白色部分)
暗处理→光照→脱色→碘液检测
绿色部分变蓝,白色部分不变蓝
叶绿体是光合作用的场所
通用提醒
-
①所有实验均需设置对照实验,控制单一变量;
②碘液检测淀粉前必须脱色,避免叶绿素干扰实验现象;
③暗处理的目的是将叶片内原有淀粉转运和消耗掉,排除干扰
-
要点五 呼吸作用基础知识
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
呼吸作用是所有活细胞都能进行的生理过程,为植物的各项生命活动提供能量,是植物体内能量释放的主要方式
呼吸作用有光、无光都能进行,所有活细胞时刻都在进行
呼吸作用概念
细胞利用氧气(原料),将有机物(原料)分解成二氧化碳和水(产物),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
主要场所是线粒体,动植物细胞均具有线粒体,因此都能进行呼吸作用
呼吸作用实质
1.物质变化:有机物→无机物(CO₂、H₂O);
2.能量变化:化学能→细胞能利用的能量(大部分)+热能(少部分)
实质可概括为分解有机物,释放能量
呼吸作用意义
释放的能量为植物的各项生命活动(如细胞分裂、物质运输、生长发育等)提供能量,少部分能量以热能形式散失
植物光合作用制造的有机物,只有通过呼吸作用分解释放能量,才能被植物利用
呼吸作用的类型
1.有氧呼吸:有氧气参与,释放大量能量(主要方式);
2.无氧呼吸:无氧气参与,植物产生酒精和二氧化碳,释放少量能量
植物长期进行无氧呼吸会因酒精积累导致细胞受损,如涝害导致植物烂根
影响因素及实际应用
1.影响因素:氧气浓度、二氧化碳浓度、温度、水分;
2.抑制呼吸作用(保鲜):低温、低氧、干燥、提高CO₂浓度(如冰箱储存果蔬、粮仓通风);
3.促进呼吸作用(生长):松土、排涝(保证根的氧气供应)、适宜温度
储存粮食时要“晒干”,目的是减少水分,抑制呼吸作用,减少有机物消耗
要点六 探究呼吸作用的实验
实验名称
实验变量
实验关键步骤
实验现象
实验结论
种子萌发释放热量
种子的生命力(萌发/煮熟)
将温度计分别插入装有萌发种子和煮熟种子的保温瓶中
萌发种子组温度计示数上升,煮熟种子组不变
种子萌发时进行呼吸作用,释放热量
种子萌发产生二氧化碳
种子的生命力(萌发/煮熟)
将萌发种子产生的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
种子萌发时进行呼吸作用,产生二氧化碳
种子萌发消耗氧气
种子的生命力(萌发/煮熟)
将燃着的蜡烛分别放入装有萌发种子和煮熟种子的密闭瓶中
萌发种子组蜡烛熄灭,煮熟种子组继续燃烧
种子萌发时进行呼吸作用,消耗氧气
通用提醒
-
①用新鲜植物幼苗代替种子时,需用不透光黑瓶,防止幼苗进行光合作用干扰实验;
②验证二氧化碳的唯一方法:使澄清石灰水变浑浊;
③验证氧气的唯一方法:使带火星的木条复燃
-
要点七 植物在自然界中的作用
重点内容
具体要点
特别提醒
章节核心
绿色植物是生物圈的核心组成部分,通过光合作用、蒸腾作用等生理过程,参与生物圈的物质循环和能量流动,维持生态系统的稳定
绿色植物的作用是相互关联的,光合作用为呼吸作用提供有机物,蒸腾作用为光合作用提供水分
为其他生物提供有机物
绿色植物作为生产者,通过光合作用制造的有机物,通过食物链/食物网被其他生物利用,也可为分解者提供营养物质
所有生物的有机物最终都来源于绿色植物的光合作用
参与生物圈的水循环
1.蒸腾作用提高大气湿度,增加降水;
2.茎叶减缓雨水对地面的冲刷;
3.枯枝落叶吸纳雨水,补充地下水
植物的蒸腾作用是生物圈水循环的重要环节,没有绿色植物,水循环的效率会大幅降低
维持生物圈的碳氧平衡
绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,使大气中二氧化碳和氧气的含量保持相对稳定
碳氧平衡是动态平衡,植物的光合作用和所有生物的呼吸作用、化石燃料的燃烧等相互抵消
碳中和的实现措施
1.社会层面:节能减排、能源转型、工程技术捕获CO₂;
2.个人层面:植树造林、低碳生活(绿色出行、节约资源)
植树造林是最经济、有效的固碳方式,核心是利用植物的光合作用吸收二氧化碳
题型一 植物对水分的吸收、运输与蒸腾作用
【例1】2025年3月22-28日“中国水周”聚焦“推动水利高质量发展,保障我国水安全”。下列关于植物水分吸收、运输和利用的叙述正确的是( )
A.植物吸收的水分大部分用于光合作用
B.植物导管中水的运输方向是根→叶→茎
C.蒸腾作用主要是通过植物的茎进行
D.吸收水分的主要部位是根尖的成熟区
【变式1-1】为提高移栽成活率,园艺工人移栽苗木时,根部总是带土坨且常剪去部分枝叶。采取这两种措施的主要目的分别是( )解题方法点拨
紧扣“成熟区吸水、导管运输、气孔蒸腾”核心知识点,区分根尖各结构功能、导管与筛管的差异,理解蒸腾作用的意义和影响因素,结合实验现象分析变量和结论。
A.抑制根吸收水分,运输方便 B.保护幼根和根毛,降低光合作用
C.保护幼根和根毛,降低蒸腾作用 D.抑制根呼吸作用,减少有机物消耗
题型二 光合作用的原理及实验探究
【例2】如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”的实验过程示意图。下列分析不正确的是( )
A.①为暗处理,目的是使叶片中原有淀粉运走并耗尽
B.②中遮黑纸片,用黑纸片遮盖部分叶片的作用是形成对照
C.③为隔水加热,小烧杯内为清水,目的是溶解叶片中的叶绿素
D.④是滴加碘液,见光部分变蓝,遮光部分不变蓝
解题方法点拨
熟记光合作用的场所、条件、原料、产物,实验探究题紧扣“控制单一变量、设置对照实验”原则,明确暗处理、脱色、碘液检测的目的,根据实验现象推导实验结论,区分实验组和对照组。
【变式2-1】为探究光合作用的原料,某生物兴趣小组设计了如下装置(如图),两组装置的玻璃罩口均涂上凡士林。关于该实验的分析,下列叙述正确的是( )
A.实验应选取不同植株的叶片进行对照
B.该实验选用的枝条不需要进行暗处理
C.光照后乙装置叶片脱色加碘液后变蓝
D.该实验能验证光合作用需要二氧化碳
题型三 呼吸作用的原理及实验探究
【例3】将萌发的黄豆种子平均分成两份,一份装入甲瓶;另一份煮熟,冷却一段时间后装入乙瓶并将两瓶密封。24小时后,将燃烧的蜡烛分别放入两瓶,甲瓶中蜡烛很快熄灭,乙瓶中的依旧燃烧。下列关于该实验分析正确的是( )
A.煮熟种子也可以进行微弱的呼吸作用
B.萌发的种子呼吸放出二氧化碳导致蜡烛熄灭
C.萌发的种子呼吸消耗氧气导致蜡烛熄灭
D.此实验说明萌发的种子呼吸释放热量
解题方法点拨
熟记呼吸作用的场所、原料、产物,明确“所有活细胞都能进行呼吸作用,有光无光均可”,实验探究题注意排除光合作用的干扰(如遮光处理),利用“澄清石灰水检验CO₂、燃着蜡烛检验O₂、温度计检测热量”的方法分析实验现象。
【变式3-1】下列实验装置中,能用来验证植物呼吸作用产生二氧化碳的是( )
A. B.
C. D.
题型四 光合作用与呼吸作用综合辨析
【例4】关于光合作用和呼吸作用的区别与联系的叙述,不正确的是
A.光合作用只在白天进行;呼吸作用只在夜晚进行
B.光合作用和呼吸作用相互依存
C.光合作用在叶绿体中进行;呼吸作用在线粒体中进行
D.光合作用制造有机物,储存能量;呼吸作用分解有机物,释放能量
解题方法点拨
从场所、条件、原料、产物、能量变化、实质六个方面对比二者的区别,理解二者的联系:光合作用制造的有机物是呼吸作用的原料,呼吸作用释放的能量为光合作用提供动力,二者协同维持植物的生命活动。结合曲线图、实验装置分析二者的强度变化(如光照下光合作用强度大于呼吸作用,黑暗中只有呼吸作用)。
【变式4-1】南阳的月季文化源远流长,博大精深。如图是月季叶片进行相关生理过程的图解,下列说法正确的是( )
A.月季必须在光下才能进行光合作用和呼吸作用
B.若①、③表示白天进出叶片的气体,则①为氧气
C.若①、③表示晚上进出叶片的气体,则③为氧气
D.若②表示蒸腾作用散失的气体,则②通过气孔散失
题型五 植物在生物圈中的作用及应用
【例5】习近平总书记在谈生态文明时指出:“森林是陆地生态系统的主体和重要资源,是人类生存发展的重要生态保障。”以下对绿色植物在生物圈中的作用叙述错误的是( )
A.绿色植物制造的有机物不仅能为自己也能为生物圈中的其他生物提供物质和能量
B.温室效应主要是由植物的呼吸作用造成的
C.绿色植物对维持生物圈中的碳氧平衡发挥着重要作用
D.绿色植物的蒸腾作用能提高大气湿度,增加降水,参与了生物圈的水循环
解题方法点拨
紧扣绿色植物的三大作用,结合实际生活和生态问题分析,如“植树造林改善气候”对应蒸腾作用和碳氧平衡,“温室大棚增产”对应光合作用的影响因素,“果蔬保鲜”对应呼吸作用的抑制措施,认同保护植被、低碳生活的重要性。
【变式5-1】为实现“碳中和”,下列做法不提倡的是( )
A.植树造林,增加绿化面积
B.使用清洁能源,减少化石燃料燃烧
C.露天焚烧农作物秸秆
D.推广新能源汽车,减少尾气排放
1.(2026·湖南衡阳)根是植物吸收水分和无机盐的主要器官。根尖的结构包括根冠、分生区、伸长区和成熟区。其中,吸收水分和无机盐最主要的部位是成熟区,这是因为该区域( )
A.细胞分裂最快,能不断增加新细胞
B.细胞迅速伸长,推动根尖向前生长
C.表皮细胞向外突起形成大量根毛,大大增加了吸收面积
D.细胞排列紧密,具有保护作用
2.(2025·四川绵阳)甲图为某同学在“观察叶片的结构”实验中观察到的菠菜叶横切面图,乙图为蚕豆叶下表皮气孔张开和闭合的电镜扫描照片。下列有关叙述正确的是( )
A.用光学显微镜观察叶片,光线不足时要换用大光圈和平面镜
B.光合作用生成的有机物可通过甲图4中的导管运输至果实储存
C.叶片中能够进行光合作用的细胞除了3以外,还有保卫细胞
D.气孔由张开状态转为闭合状态,会影响植物的蒸腾作用,但不影响植物的光合作用
3.(2026·新疆塔城)塔城地区是新疆重要的草原牧区,草原上的牧草能通过光合作用制造有机物,光合作用的场所是( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞核 D.细胞质
4.(2025·黑龙江)下列温室作物增产措施中,与光合作用原理无关的是( )
A.合理密植 B.适当延长光照时长
C.降低夜间室内温度 D.适当增加室内二氧化碳浓度
5.(2025·吉林长春)植物任何部位的活细胞都能进行的生理过程是( )
A.呼吸作用 B.光合作用 C.蒸腾作用 D.以上都不对
6.(2025·江苏盐城)下列实验中所用试剂或用具与使用目的不相符的是( )
选项
实验名称
所用试剂或用具
使用目的
A
观察人体口腔上皮细胞
稀碘液
染色
B
绿叶在光下产生氧气
带火星的小木条
验证是否有氧气产生
C
绿叶在光下产生淀粉
酒精
叶片脱色
D
植物呼吸作用产生二氧化碳
氢氧化钾
检验是否产生二氧化碳
A.A B.B C.C D.D
7.(2025·山东东营)如图为绿色植物的叶片进行某生理活动的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A.在白天光照条件下,叶片进行光合作用大于呼吸作用时,b为氧气,则a为二氧化碳,c为有机物
B.若a代表氧气,b代表二氧化碳,则此图可表示植物体的呼吸作用过程
C.绿色植物是生产者,制造有机物,有机物储存的能量最终来源于阳光
D.根吸收的水分向上运输到叶的主要动力是来自叶片的光合作用,在此过程中,b为水,参与了生物圈的水循环
8.(2025·河北唐山)下列关于呼吸作用与光合作用关系的叙述错误的是( )
A.呼吸作用分解光合作用制造的有机物
B.光合作用为呼吸作用提供了原料
C.呼吸作用为光合作用的正常进行提供了能量
D.光合作用和呼吸作用一定是同时进行的
9.(2025·辽宁大连)图一中A、B、C表示大豆植株所进行的不同生理作用过程,图二为其叶片的结构示意图。请分析回答问题。
(1)大豆根吸收的水由下向上运输的动力来自图一中的B_______(生理作用名称)作用,这一生理活动拉动了水和_______在植物体内运输。
(2)图二所示的④表示________,是B、C过程进行气体交换的“窗口”。其开合是由一对______控制的。
(3)大豆植物中储存的有机物是植物通过_______(填字母和生理作用名称)作用制造的。
(4)在图一的生长过程中,要适时松土,主要是为了保证_______(填字母和生理作用名称)作用的正常进行,从而为生命活动提供能量。
10.(2022·广东东莞)综合应用
农业生产离不开我们对农作物光合作用和呼吸作用的研究。下面是生物科技小组利用玉米植株所做的有关光合、呼吸作用的实验及结果,图一为叶片进行生理活动示意图,图二为“水培”植物的示意图,图三表示植物光合作用速率与温度变化的关系,图四为农作物的光合作用强度和种植密度之间的关系,请据图回答下列问题:
(1)若图一是光合作用示意图,①可以表示二氧化碳,②可表示氧气,③可表示水分等,④可表示______,则此生理活动进行的场所是______;若图一中表示的是植物的呼吸作用,科技小组同学想用图二装置验证气体②,那装置中小烧杯内应装的液体是______,一段时间后,小烧杯内的液体会出现______的现象。该实验装置还有什么不足之处,指出并改正:______。
(2)图二培养植物的方式称为“水培”。其培养液中,除了玉米苗所需的水分之外,还应加入一定种类的______。
(3)图三表示植物光合作用速率与温度变化的关系,光合作用速率是植物在单位时间内制造有机物的质量,通常用二氧化碳的吸收量来表示。分析图三可知,在其他环境因素适宜时,该植物体内有机物积累速率达到最大时的温度是______。
(4)由图四可知,与M点相比,N点单株光合作用强度明显减弱,原因可能是______,因此,田间种植农作物要注意______。
(5)若要提高大棚内农作物的产量,可采取的措施是______(写出1条即可)。
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