第11章 植物的光合作用和呼吸作用（知识清单）生物新教材苏教版七年级下册

第11章 植物的光合作用和呼吸作用（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 植物的光合作用（3个考点+2个易错辨析） 考点1 光合作用的原料★★★★☆ 考点2 光合作用的产物★★★★☆ 考点3 光合作用基础知识 ★★★★☆ 第2节 植物的呼吸作用（2个考点+1个易错辨析） 考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆ 考点2 呼吸作用的相关实验★★★★☆ 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用（2个考点+1个易错辨析） 考点1 光合作用原理的应用★★★☆☆ 考点2 呼吸作用原理的应用★★★☆☆ 第4节 植物在生物圈中的重要作用（2个考点） 考点1 植物提供有机物和氧气★★☆☆☆ 考点2 植物与生物圈的碳氧平衡★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：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 植物的光合作用 考点1 光合作用的原料★★★★☆ （1）范.海尔蒙特——柳树栽培实验：绿色植物生长所需要的物质主要是 。 （2）普利斯特莱——钟罩内的实验说明：这项实验证实植物可以“净化”空气。 后来，科学家深入地研究才明白植物“净化”空气的原因是： 。 （3）英格豪斯——实验成功的关键在于 。只有植物的绿色部分受到光照时，植物才能“净化”空气。 考点2 光合作用的产物★★★★☆ 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：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。） 3.实验3：二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。 考点3 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.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。 第2节 植物的呼吸作用 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。 考点2 呼吸作用的相关实验★★★★☆ 1. 呼吸作用的相关实验： 实验名称 种子萌发过程中的能量变化 种子萌发过程中的物质变化 实验装置 检测方法 用 检测温度变化 用 检测有无二氧化碳生成 用 检测氧气含量 实验现象 甲温度 乙温度 瓶内澄清石灰水 新鲜蔬菜瓶中燃烧的木条马上熄灭。 煮熟的蔬菜中燃烧的木条能继续燃烧。 实验结论 呼吸作用释放 呼吸作用产生 呼吸作用消耗 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；夜晚进行的生理活动： 作用、 作用。 易错辨析：光合作用，呼吸作用，蒸腾作用三者比较 对比项目 光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 主要场所 含有 的细胞（如叶肉细胞） 所有活细胞的线粒体 （主要通过气孔） 所需条件 必须有光（光为必要条件） 有光、无光均可进行 光照、温度、湿度等影响（光照强、温度高则作用强） 原料 有机物（如淀粉）、 水分（来自根吸收） 产物 有机物（主要是淀粉）、氧气 二氧化碳、水、能量（部分热能散失） 能量变化 将光能转化为化学能， 将有机物中化学能 供生命活动） 不涉及能量转化，仅水分状态变化（液态→气态） 核心实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 水分以 形式从植物体内散失 对植物的意义 1. 制造有机物供自身生长；2. 释放氧气维持碳 - 氧平衡 为植物各项生命活动（如生长、运输）供能 1. 促进水和无机盐向上运输；2. 降低叶片温度；3. 参与生物圈水循环 常考应用 合理密植、增施 “气肥”（提 CO₂浓度） 1. 低温 / 低氧储果蔬（抑制呼吸）；2. 松土排涝（促根呼吸） 移栽植物剪叶、选阴天移栽（减少蒸腾失水） 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用 考点1 光合作用原理的应用★★★☆☆ （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 呼吸作用原理的应用★★★☆☆ （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 ★联系实际：为什么北方的苹果比南方甜？ 因为北方地区 昼夜温差大 ，白天光合作用积累的有机物多，而夜晚温度低，有机物消耗得少，这样植物光合作用积累的有机物远远多于呼吸作用消耗的有机物，所以果实中的有机物含量比南方的高。 第4节 植物在生物圈中的重要作用 考点1 植物提供有机物和氧气★★☆☆☆ 1、植物通过光合作用合成有机物，释放 ，不仅满足自身的生命活动需要，还为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。 2、动物的食物都直接或间接来源于绿色植物。 3.许多植物的根、茎、叶、花、果实、种子可以直接食用，还间接地提供了肉、蛋、奶等食物。 类 ：甘薯、萝卜、胡萝卜等。 叶类 ：白菜、菠菜、芹菜和韭菜等。 类 ：莴苣、茭白、马铃薯（块茎）、藕、甘蔗、姜、葱、蒜等。 种子 ：芝麻、大豆、花生等。 ：桃、李、番茄等。 考点2 植物与生物圈的碳氧平衡★★☆☆☆ 碳氧平衡：①绿色植物通过光合作用吸收 ，放出氧气； ②所有的生物通过呼吸作用消耗 ，产生二氧化碳； ③燃烧煤、石油也消耗氧气，产生二氧化碳； ④大气中氧气体积分数约为21%，二氧化碳约为0．03%， 氧气和二氧化碳处于相对平衡。（动态平衡） 一、生物学科与实际生活需要解决的问题的结合 智能储藏是一个跟生活息息相关的问题，植物工厂用温控系统调节果蔬呼吸速率，结合呼吸作用原理说明该系统延长保鲜期的关键措施是低温、低氧抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 考点预测： 1.大型封闭式气调冷藏库已成为果蔬主产区的标配，它通过智能系统充入氮气替换部分空气，精准调控库内温度与氧气浓度，并减少空气流通。这种技术能显著延长果蔬保鲜期，增加农民收益，其核心原理与植物的呼吸作用密切相关。 某品牌智能冰箱搭载了 “控氧保鲜” 与 “温控保鲜” 双重技术：利用膜法富氧技术分离空气，向保鲜舱充入富氮空气；同时通过负压环境快速降温并维持低温。该设计旨在抑制食材呼吸作用，使其处于近休眠状态，从而实现长期保鲜。 某校实践小组开展食品保鲜项目化学习，在冷链厂了解到主流保鲜技术。其中气调保鲜技术是在低温贮藏基础上，通过精确控制包装内氮气、二氧化碳和氧气的比例，为果蔬创造适宜环境，以降低腐败和氧化速度，该过程与细胞呼吸的调控直接相关。 二、跨学科问题分析 本节可结合跨学科图表类数学科目来经常进行考点的设计为指导农户科学管理大棚番茄种植，农技人员在夏季晴朗的一天，于恒温大棚内持续监测番茄植株的光合作用与呼吸作用强度，以时间为横坐标、生理作用强度为纵坐标绘制曲线。曲线 Ⅰ 仅在 6 时至 18 时光照时段上升，12 时左右因气温过高出现短暂下降；曲线 Ⅱ 全天持续平稳，仅在正午时段略有增强。该曲线清晰呈现了两种生理作用随光照、温度变化的规律，为调控大棚环境、提升番茄产量提供数据支撑。 考点预测： 某农产品保鲜实验室为优化草莓贮藏方案，设置了 4 组不同条件的贮藏环境，分别记录 0℃、10℃、20℃及常温下草莓每天的呼吸作用释放 CO₂量，同时监测不同湿度（40%、60%、80%）下的果实失重率，数据整理为表格。表格中 CO₂释放量随温度升高明显递增，而低湿度组的失重率显著高于高湿度组，这些数据为确定草莓最佳贮藏条件提供了依据。 三、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。 四、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。 五、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。 1．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 2．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 3．“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 4.为验证“绿叶在光下制造有机物”，生物兴趣小组进行了相关实验，如图是实验部分步骤，下列有关分析正确的是（　　） A．图中正确的操作顺序为②③①④⑤ B．步骤①遮光时只需将叶片上面遮盖 C．步骤③目的是耗尽叶片原有的淀粉 D．步骤④小烧杯中盛放的液体为清水 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11章 植物的光合作用和呼吸作用（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 植物的光合作用（3个考点+2个易错辨析） 考点1 光合作用的原料★★★★☆ 考点2 光合作用的产物★★★★☆ 考点3 光合作用基础知识 ★★★★☆ 第2节 植物的呼吸作用（2个考点+1个易错辨析） 考点1 呼吸作用基础知识★★★★☆ 考点2 呼吸作用的相关实验★★★★☆ 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用（2个考点+1个易错辨析） 考点1 光合作用原理的应用★★★☆☆ 考点2 呼吸作用原理的应用★★★☆☆ 第4节 植物在生物圈中的重要作用（2个考点） 考点1 植物提供有机物和氧气★★☆☆☆ 考点2 植物与生物圈的碳氧平衡★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：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 植物的光合作用 考点1 光合作用的原料★★★★☆ （1）范.海尔蒙特——柳树栽培实验：绿色植物生长所需要的物质主要是水。 （2）普利斯特莱——钟罩内的实验说明：这项实验证实植物可以“净化”空气。 后来，科学家深入地研究才明白植物“净化”空气的原因是：植物叶片在光照下吸收二氧化碳，放出氧气。 （3）英格豪斯——实验成功的关键在于 光 。只有植物的绿色部分受到光照时，植物才能“净化”空气。 考点2 光合作用的产物★★★★☆ 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：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。） 3.实验3：二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。 考点3 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.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。 第2节 植物的呼吸作用 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。 考点2 呼吸作用的相关实验★★★★☆ 1. 呼吸作用的相关实验： 实验名称 种子萌发过程中的能量变化 种子萌发过程中的物质变化 实验装置 检测方法 用 温度计 检测温度变化 用 澄清石灰水 检测有无二氧化碳生成 用 木条燃烧情况 检测氧气含量 实验现象 甲温度 升高 乙温度 不变 瓶内澄清石灰水 变浑浊 新鲜蔬菜瓶中燃烧的木条马上熄灭。 煮熟的蔬菜中燃烧的木条能继续燃烧。 实验结论 呼吸作用释放 能量 呼吸作用产生 二氧化碳 呼吸作用消耗 氧气 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。 易错辨析：光合作用，呼吸作用，蒸腾作用三者比较 对比项目 光合作用 呼吸作用 蒸腾作用 主要场所 含有叶绿体的细胞（如叶肉细胞） 所有活细胞的线粒体 叶片（主要通过气孔） 所需条件 必须有光（光为必要条件） 有光、无光均可进行 光照、温度、湿度等影响（光照强、温度高则作用强） 原料 二氧化碳、水 有机物（如淀粉）、氧气 水分（来自根吸收） 产物 有机物（主要是淀粉）、氧气 二氧化碳、水、能量（部分热能散失） 水蒸气 能量变化 将光能转化为化学能，储存能量 将有机物中化学能释放能量（供生命活动） 不涉及能量转化，仅水分状态变化（液态→气态） 核心实质 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 水分以水蒸气形式从植物体内散失 对植物的意义 1. 制造有机物供自身生长；2. 释放氧气维持碳 - 氧平衡 为植物各项生命活动（如生长、运输）供能 1. 促进水和无机盐向上运输；2. 降低叶片温度；3. 参与生物圈水循环 常考应用 合理密植、增施 “气肥”（提 CO₂浓度） 1. 低温 / 低氧储果蔬（抑制呼吸）；2. 松土排涝（促根呼吸） 移栽植物剪叶、选阴天移栽（减少蒸腾失水） 第3节 光合作用和呼吸作用原理的应用 考点1 光合作用原理的应用★★★☆☆ （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 呼吸作用原理的应用★★★☆☆ （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 ★联系实际：为什么北方的苹果比南方甜？ 因为北方地区 昼夜温差大 ，白天光合作用积累的有机物多，而夜晚温度低，有机物消耗得少，这样植物光合作用积累的有机物远远多于呼吸作用消耗的有机物，所以果实中的有机物含量比南方的高。 第4节 植物在生物圈中的重要作用 考点1 植物提供有机物和氧气★★☆☆☆ 1、植物通过光合作用合成有机物，释放氧气，不仅满足自身的生命活动需要，还为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。 2、动物的食物都直接或间接来源于绿色植物。 3.许多植物的根、茎、叶、花、果实、种子可以直接食用，还间接地提供了肉、蛋、奶等食物。 根类 ：甘薯、萝卜、胡萝卜等。 叶类 ：白菜、菠菜、芹菜和韭菜等。 茎类 ：莴苣、茭白、马铃薯（块茎）、藕、甘蔗、姜、葱、蒜等。 种子 ：芝麻、大豆、花生等。 果实 ：桃、李、番茄等。 考点2 植物与生物圈的碳氧平衡★★☆☆☆ 碳氧平衡：①绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气； ②所有的生物通过呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳； ③燃烧煤、石油也消耗氧气，产生二氧化碳； ④大气中氧气体积分数约为21%，二氧化碳约为0．03%， 氧气和二氧化碳处于相对平衡。（动态平衡） 一、生物学科与实际生活需要解决的问题的结合 智能储藏是一个跟生活息息相关的问题，植物工厂用温控系统调节果蔬呼吸速率，结合呼吸作用原理说明该系统延长保鲜期的关键措施是低温、低氧抑制呼吸作用，减少有机物消耗。 考点预测： 1.大型封闭式气调冷藏库已成为果蔬主产区的标配，它通过智能系统充入氮气替换部分空气，精准调控库内温度与氧气浓度，并减少空气流通。这种技术能显著延长果蔬保鲜期，增加农民收益，其核心原理与植物的呼吸作用密切相关。 某品牌智能冰箱搭载了 “控氧保鲜” 与 “温控保鲜” 双重技术：利用膜法富氧技术分离空气，向保鲜舱充入富氮空气；同时通过负压环境快速降温并维持低温。该设计旨在抑制食材呼吸作用，使其处于近休眠状态，从而实现长期保鲜。 某校实践小组开展食品保鲜项目化学习，在冷链厂了解到主流保鲜技术。其中气调保鲜技术是在低温贮藏基础上，通过精确控制包装内氮气、二氧化碳和氧气的比例，为果蔬创造适宜环境，以降低腐败和氧化速度，该过程与细胞呼吸的调控直接相关。 二、跨学科问题分析 本节可结合跨学科图表类数学科目来经常进行考点的设计为指导农户科学管理大棚番茄种植，农技人员在夏季晴朗的一天，于恒温大棚内持续监测番茄植株的光合作用与呼吸作用强度，以时间为横坐标、生理作用强度为纵坐标绘制曲线。曲线 Ⅰ 仅在 6 时至 18 时光照时段上升，12 时左右因气温过高出现短暂下降；曲线 Ⅱ 全天持续平稳，仅在正午时段略有增强。该曲线清晰呈现了两种生理作用随光照、温度变化的规律，为调控大棚环境、提升番茄产量提供数据支撑。 考点预测： 某农产品保鲜实验室为优化草莓贮藏方案，设置了 4 组不同条件的贮藏环境，分别记录 0℃、10℃、20℃及常温下草莓每天的呼吸作用释放 CO₂量，同时监测不同湿度（40%、60%、80%）下的果实失重率，数据整理为表格。表格中 CO₂释放量随温度升高明显递增，而低湿度组的失重率显著高于高湿度组，这些数据为确定草莓最佳贮藏条件提供了依据。 三、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。 四、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。 五、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。 1．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）。 2．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）。 3．“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）。 4.为验证“绿叶在光下制造有机物”，生物兴趣小组进行了相关实验，如图是实验部分步骤，下列有关分析正确的是（　　） A．图中正确的操作顺序为②③①④⑤ B．步骤①遮光时只需将叶片上面遮盖 C．步骤③目的是耗尽叶片原有的淀粉 D．步骤④小烧杯中盛放的液体为清水 【答案】C 【详解】A、在探究光合作用制造有机物的实验中实验顺序为31425，A错误； B、遮光需要进行对照实验，所以需要用黑纸片盖住一片叶子的一半，B错误； D、小烧杯内应该为酒精大烧杯是清水，D错误。 故选C。 【解题方法归纳】本题考查实验的步骤以及实验步骤中的作用，以及实验装置的理解和过程的解读。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $