第14讲 大气圈中氧、碳的循环 -2025-2026学年浙教版八年级科学下册高频考点过关复习
2026-04-09
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2份
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精品
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-单元练习 |
| 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 | 10.14 MB |
| 发布时间 | 2026-04-09 |
| 更新时间 | 2026-04-09 |
| 作者 | 元芳科学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57247742.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该初中科学讲义以“大气圈中氧、碳的循环”为核心,通过经典实验史梳理、概念对比表格及循环联系图构建知识体系,系统呈现光合作用、呼吸作用的原理、实验探究及氧碳循环的内在逻辑,突出实验变量控制和原理应用的重难点。
讲义亮点在于实验探究的进阶设计,如“探究二氧化碳是光合作用原料”的对照实验,引导学生分析变量控制与现象推理,培养科学思维和探究实践能力。配套练习题涵盖选择、实验分析题,基础题巩固概念,综合题提升应用能力,助力教师实施分层教学,支持学生自主构建知识网络。
内容正文:
第14讲 大气圈中氧、碳的循环
一、光合作用发现史经典实验
①海尔蒙特实验
实验图示
5年后,柳树质量增加了80多千克,而土壤只减少了不到100克。
实验结论
柳树除了吸收土壤中少量无机盐外,还吸收了大量的水分,水是合成柳树体内有机物的原料。
②普利斯特利实验
实验图示
实验结论
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探究二氧化碳是光合作用必需的原料
实验图示
实验结论
二氧化碳是光合作用的原料。
④探究光合作用产生氧气
实验图示
实验结论
金鱼藻在光下能够产生氧气。
二、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
6
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。
1.呼吸作用的概念
动植物细胞利用氧气,将有机物最终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,满足生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。呼吸作用的反应式可表示为:
有机物(储存能量)+氧气 二氧化碳+水+能量
2.探索活动:探究动物的呼吸作用
(1)实验步骤
按如图所示装置进行实验。实验开始时,测量A、B装置中红色水滴与橡皮塞的距离,10min后再测量其距离。
(2)实验现象
开始时,A、B两个装置中的红色水滴与橡皮塞的距离基本相同;10min后,观察到A装置中的红色水滴向左移动了一段距离,而B装置中的红色水滴与橡皮塞的距离没有改变。
(3)现象分析
A装置中的红色水滴向左移动了一段距离的原因:动物进行呼吸作用,消耗氧气,而产生的二氧化碳被碱石灰吸收,导致装置内的气压减小。
(4)实验结论
动物会进行呼吸作用,吸入氧气,呼出二氧化碳。
【名师讲解】①碱石灰是由固体氢氧化钠(NaOH)和氧化钙(CaO)等组成的混合物,作用是吸收二氧化碳。
②两装置中的碱石灰的量要相同。
③B装置的设置起对照作用。
3.探索活动:探究植物的呼吸作用
(1)实验步骤
①把数棵菠菜装入塑料袋中,用温度计测出袋内空气初始温度,用绳子扎紧袋口,不让外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
②松开塑料袋口,插入温度计再次测量袋内温度。
③按图所示插入一根导管,将塑料袋中的气体通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。
④另取一个大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰的变化。
⑤再取一些新鲜菠菜用开水烫2~3min,重复上述步骤①~③,观察实验现象。
(2)实验现象
插入温度计再次测量袋内温度时,发现温度计示数升高;将塑料袋内的气体通入澄清石灰水中后,发现石灰水变浑浊;将点燃的蜡烛放入大口塑料瓶内,发现燃烧的蜡烛熄灭。换成用开水烫过的菠菜,重复步骤①~③,发现温度计示数无变化,澄清石灰水没有变化,点燃的蜡烛继续燃烧。
(3)现象分析
新鲜的菠菜和用开水烫过的菠菜形成对照,温度计示数升高,说明菠菜进行呼吸作用释放了能量;澄清石灰水变浑浊,说明菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳;点燃的蜡烛熄灭,说明菠菜的呼吸作用消耗了氧气。
(4)实验结论
活的植物体在生活过程中能进行呼吸作用,吸收氧气,产生二氧化碳,并释放能量。
【特别提示】①把菠菜装入塑料袋中在暗处放置一个晚上,是为了防止植物进行光合作用。
②蜡烛熄灭是由于菠菜的呼吸作用消耗了氧气,不是由于产生了二氧化碳。
【拓展延伸】在特殊情况下,细胞中的有机物没有氧气的参与也能分解,但是分解得不彻底,释放出的能量也比较少。
【名师讲解】呼吸作用是生物的共同特征之一,其实质是分解有机物,释放能量。任何活细胞都在不停地进行呼吸作用,一旦呼吸作用停止,就意味着生命的终结。
【拓展】实验探究呼吸作用
一 二 三
实验一:温度计示数增高说明:种子在萌发时放出热量。
实验二:澄清石灰水变混浊说明种子萌发进行呼吸作用产生二氧化碳。
实验三:蜡烛的熄灭说明种子萌发进行呼吸作用消耗氧气。
4.呼吸作用的强度影响着植物体的生长发育
不同细胞、不同生命时期,植物呼吸作用的强弱是有差别的。呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标志,影响着植物体的生长发育。人们常常通过改变呼吸作用的强度,来提高农作物的产量和品质。
5.光合作用和呼吸作用的关系
光合作用和呼吸作用是相互依存的。植物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。植物光合作用对原料的吸收利用和对产物的输送,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。
区别
项目
光合作用
呼吸作用
场所
叶绿体的细胞中
植物所有 活 细胞
条件
在 光 下才能进行
有光无光都能进行
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
将 光 能转变为贮藏在有机物中的化学能
化学能→其他形式的能量(释放 能量)
联系
两者是相互依存,相互联系的。
光合作用为呼吸作用提供了物质(有机物和氧气),因此,没有光合作用,呼吸作用就没有基础。呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2,所以,没有呼吸作用,光合作用也无法持续进行。
光合作用受光照强度、二氧化碳浓度等因素的影响,呼吸作用受温度、氧气浓度等因素的影响。
6.光合作用和呼吸作用在农业生产中的应用
在农业生产中,人们常通过增强植物的光合作用,适当减弱呼吸作用,来提高有机物的积累。增强植物的光合作用包括提高二氧化碳的浓度(如使用二氧化碳发生器或施有机肥)、延长光照时间(如合理密植和间作套种等措施)。
农业生产中要进行田间松土、及时排涝,使植物的根得到充分的氧气,保证呼吸作用的正常进行。刚收获的小麦种子要尽快晒干,蔬菜要在低温下储存,都是为了抑制呼吸作用,降低有机物消耗。
现在,人们通过建造智能温室,自动精准测量温室的环境参数,在大棚内采取加热、浇水、施肥、通风、降温等措施,为植物创造最佳的生长发育环境。
【名师讲解】加热、通风的目的是促进光合作用的进行,促进有机物的合成;浇水、施肥的目的是满足农作物生长的需要;降温的目的是抑制呼吸作用的进行,减少有机物的消耗。
一、自然界中的氧循环
1.自然界中氧气的产生和消耗
(1)氧气的产生:植物的光合作用产生氧气,并释放到大气中。
(2)氧气的消耗:①生物的呼吸作用吸入氧气,产生二氧化碳。
②动植物死亡后的遗体被微生物分解,最后被氧气氧化成水和二氧化碳。
③化石燃料(如煤、天然气)等的燃烧会消耗氧气,放出二氧化碳。
2.氧循环的含义
氧循环是指大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少,但又会随植物的光合作用而增加,周而复始地进行循环。
二、自然界中的碳循环
1.自然界中碳的存在形式
碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在,大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳。
2.碳循环的含义
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被消耗,又随动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及动植物残体分解等过程,源源不断地重新释放出来,结果使大气中二氧化碳的含量保持相对稳定状态,如图所示。
3.氧循环与碳循环的联系
在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用,保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,维持了整个生物圈中碳—氧的相对平衡。
【名师讲解】绿色植物进行光合作用,制造的有机物可以满足自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供基本的食物来源。绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧以气体的形式排放到大气中;绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧的相对平衡。
提高光照强度、补充二氧化碳等措施都能够增强光合作用,提高农作物的产量。
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)下列关于绿色植物光合作用的意义的说法,错误的是( )
A.为动物和人类提供食物 B.为自身提供有机物
C.为自身提供无机盐 D.为动物和人类提供能量
【答案】C
【解析】A.绿色植物通过光合作用制造有机物,这些有机物不仅是植物自身生长发育所需要的物质基础,也是动物和人类的食物来源,A正确。
B.光合作用可以为植物自身提供有机物,满足其生长、发育、繁殖等生命活动的需要,B正确。
C.植物生长需要多种无机盐,无机盐是通过植物的根从土壤中吸收来的,而不是光合作用为自身提供的。光合作用的主要产物是有机物和氧气,并非无机盐,C错误。
D.绿色植物光合作用制造的有机物中储存着能量,这些能量可以通过食物链和食物网传递给动物和人类,为它们的生命活动提供能量,D正确。
2.(25-26八年级下·浙江·单元测试)贮存蔬菜和水果时,往往在仓库里通入适量的二氧化碳,其目的是( )
A.降低库内温度 B.促进库内气体流动
C.抑制呼吸作用 D.利于有机物的积累
【答案】C
【解析】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。在一定范围内,增加二氧化碳的浓度可以抑制蔬菜和水果的呼吸作用。这是因为高浓度的二氧化碳会使呼吸酶的活性降低,从而减少有机物的分解,延长蔬菜和水果的贮存时间。故C符合题意,ABD不符合题意。
3.(2026九年级·浙江·专题练习)下列与生产生活有关的措施中,不属于利用呼吸作用原理的是( )
A.粮食晾晒后入仓 B.不随意踩踏草坪
C.低温、低氧条件下保存水果蔬菜 D.白天大棚内喷施二氧化碳气肥
【答案】D
【解析】A.粮食晾晒后入仓,减少了粮食中的水分,降低了呼吸作用,利于粮食的保存,属于利用呼吸作用原理,A不符合题意。
B.不随意踩踏草坪,是为了保护草坪的根,使根能正常进行呼吸作用,属于利用呼吸作用原理,B不符合题意。
C.低温、低氧条件下保存水果蔬菜,低温抑制呼吸作用,低氧也能抑制呼吸作用,减少有机物的消耗,利于水果蔬菜的保存,属于利用呼吸作用原理,C不符合题意。
D.白天大棚内喷施二氧化碳气肥,是增加二氧化碳的浓度,增强光合作用,提高农作物的产量,不属于利用呼吸作用原理,D符合题意。故选D。
4.(2026九年级·浙江·专题练习)下图①和②分别表示某植物的两种生理过程,有关分析正确的是( )
A.①过程表示呼吸作用 B.②过程表示光合作用
C.白天①和②过程都能进行 D.夜晚①和②过程都能进行
【答案】C
【解析】A.①过程释放氧气,根据光合作用的定义,这是光合作用,并非呼吸作用,A不符合题意。
B.②过程吸收氧气,符合呼吸作用吸收氧气分解有机物的特点,是呼吸作用,不是光合作用,B不符合题意。
C.白天有光照,植物能进行光合作用(①过程)制造有机物并释放氧气;同时植物的所有活细胞时刻都要进行呼吸作用(②过程)来获取能量维持生命活动,所以白天①和②过程都能进行,C符合题意。
D.夜晚没有光照,①光合作用无法进行;但植物的②呼吸作用不受光照影响,在夜晚依然能进行,D不符合题意。故选C。
5.(2026九年级·浙江·专题练习)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体 B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体 D.有机物和氧气、线粒体
【答案】D
【解析】呼吸作用的反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量;由此可见,呼吸作用的原料是有机物和氧气。细胞中的能量转换器有线粒体和叶绿体,叶绿体能将光能转变为化学能,储存在它所制造的有机物中,是光合作用的场所;线粒体能将细胞中的有机物在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用,是呼吸作用的场所。故D符合题意,ABC不符合题意。故选D。
6.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)下列途径中,不属于排放二氧化碳的是( )
A.生物的呼吸作 B.绿色植物的光合作用
C.化石燃料的燃烧 D.微生物的氧化分解
【答案】B
【解析】A.生物的呼吸作用是释放二氧化碳的过程,A错误。
B.绿色植物的光合作用吸收二氧化碳释放出氧气,属于吸收二氧化碳的途径,B正确。
C.化石燃料的燃烧是碳与氧气结合产生二氧化碳,是释放二氧化碳的过程,C错误。
D.微生物的氧化分解能够消耗氧气,释放出二氧化碳,D错误。故选B。
7.(2026·浙江金华·一模)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题:
(1)图中水循环的过程②水在蒸发时将 (填“吸收”或“放出”)热量。
(2)关于碳循环和氧循环,说法正确的是 (填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要通过二氧化碳实现,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。
【答案】(1)吸收(2)AC(3)①⑥
【解析】(1)水蒸发是液态水变为气态水蒸气的汽化过程,汽化需要吸收热量。
(2)A.人类呼吸作用吸入氧气、呼出二氧化碳,每个人都参与碳、氧循环,故A正确;
B.碳、氧循环过程中元素守恒,但化合价会发生变化,例如氧气转化为二氧化碳时,氧元素化合价从0价变为-2价,故B错误;
C.碳、氧循环可以相互转化,有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故C正确;
D.根据质量守恒定律,化学反应前后原子总数不变,绿色植物不会增加自然界的氧原子总数,故D错误。故选AC。
(3)自然界中消耗二氧化碳有两个主要途径:一是①海水吸收溶解二氧化碳,二是⑥绿色植物的光合作用吸收二氧化碳合成有机物、释放氧气,因此填①⑥。
8.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)杭州新农村现代化建设,助力乡村振兴与共同富裕。建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。图甲是叶片进行的三项生理过程A、B、C,图乙是晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度随时间变化曲线,图丙是大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用。
(1)图乙中,能表示图甲C过程的曲线为 (填标号)。
(2)在海边的盐碱地上,一般作物因为缺少水分难以生存,而某些植物能在盐碱地生长请解释说明 。
(3)图丙中,植物有机物积累最多的点是 (填字母)。
【答案】(1)I(2)植物细胞的细胞液浓度大于盐碱地的浓度,细胞仍能吸收水分和无机盐
(3)d
【解析】(1)由图可知,C过程二氧化碳转化为氧气,可知表示的是光合作用,光合作用需要光照,可知图乙中表示光合作用的是曲线I。
(2)在海边的盐碱地上,一般作物因为缺少水分难以生存,是因为细胞液浓度小于环境浓度,细胞失水,而某些植物能在盐碱地生长可知其细胞的细胞液浓度大于盐碱地的浓度,细胞仍能吸收水分和无机盐。
(3)由图可知,d点前二氧化碳浓度在降低,说明植物光合作用的强度大于呼吸作用的强度,有机物在不断累积,d点后二氧化碳含量在增多,说明呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物在消耗,可知有机物积累最多的点为d点。
9.(24-25八年级下·浙江湖州·期末)草莓作为“开春第一果”,近年来我市通过建设草莓基地,发展采摘观光,既带动了农民增收,又促进了农文旅融合。如图甲为草莓的茎及生理活动示意图,图乙为密闭大棚内,一昼夜空气中二氧化碳的含量变化。请结合图示回答问题。
(1)草莓茎在形态上属于 (选填茎的类型)。
(2)图甲中a、b、c所代表的生理活动分别是 。
A.光合作用 蒸腾作用 呼吸作用 B.呼吸作用 蒸腾作用 光合作用
(3)根据图乙分析,清晨大棚内草莓光合作用与呼吸作用强度相同的时刻在 (选填“6点前”、“6点”或“6点后”)。
(4)若要提高密闭大棚内草莓的产量,根据图乙可以采取的措施是 。
【答案】(1)匍匐茎(2)A(3)6点(4)延长大棚内的光照时间
【解析】(1)植物的茎可以分为直立茎、缠绕茎、攀援茎、平卧茎和匍匐茎。草莓的茎细软,沿地面生长,借以扩大营养面积,草莓的茎属于匍匐茎。
(2)植物体呼吸作用吸收氧气,放出二氧化碳;光合作用是吸收二氧化碳放出氧气;蒸腾作用是水分以水蒸气的形式从植物体内散发到体外的过程,因而a表示光合作用,b表示蒸腾作用,c表示呼吸作用。故选A。
(3)分析图乙,在6点前,大棚内二氧化碳含量持续上升,说明呼吸作用强度大于光合作用强度;6点时,二氧化碳含量不再上升,说明此时光合作用与呼吸作用强度相同;6点后,二氧化碳含量开始下降,说明光合作用强度大于呼吸作用强度。所以清晨大棚内草莓光合作用与呼吸作用强度相同的时刻在6点。
(4)从图乙可以看出,夜间大棚内二氧化碳含量较高,二氧化碳是光合作用的原料。所以可以利用大棚内的二氧化碳,延长大棚内的光照时间,达到增产的目的。
10.(25-26八年级下·浙江·单元测试)某农科所为了研究影响植物生长的外界因素,在大棚内种植了玉米、大豆等多种作物,如果紧闭的大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的CO2含量如图所示,请回答下列问题:
(1)植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是 ,积累有机物最多的点是 。
(2)经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)BD D(2)增加
【解析】(1)从图中可以看出,B点之前二氧化碳含量不断上升,说明呼吸作用强度大于光合作用强度;B点之后二氧化碳含量开始下降,说明光合作用强度大于呼吸作用强度,所以B点时光合作用强度等于呼吸作用强度。C点之后二氧化碳含量继续下降,说明光合作用强度仍大于呼吸作用强度;D点之后二氧化碳含量开始上升,说明呼吸作用强度大于光合作用强度,所以D点时光合作用强度等于呼吸作用强度。因此,植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是B、D。在B点之前,呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物在减少;从B点到D点,光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物不断积累;D点之后,呼吸作用强度大于光合作用强度,有机物开始减少。所以积累有机物最多的点是D。
(2)比较A点和E点二氧化碳的含量,A点时二氧化碳含量较高,经过一昼夜后,E点时二氧化碳含量低于A点。这意味着在一昼夜内,植物光合作用吸收的二氧化碳量大于呼吸作用释放的二氧化碳量,即植物光合作用制造的有机物量大于呼吸作用消耗的有机物量,所以经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会增加。
11.(25-26八年级下·浙江·课后作业)“绿水青山就是金山银山”里的青山,旨在大力植树造林、保护现有森林。
(1)如题图中,C、D两曲线表示同株植物在不同温度下,吸收二氧化碳的变化曲线,其中
曲线代表温度较高时二氧化碳吸收量的变化;若要提高大棚内作物的产量,可以采取的措施有 (写出一点)。
(2)“青山”是人类赖以生存的自然条件,这是因为绿色植物的 对维持生物圈中碳-氧平衡起了重要作用。
【答案】(1)C 适当提高温度、增加光照(合理即可)(2)光合作用
【解析】(1)在一定范围内,温度较高时光合作用相对较强,二氧化碳吸收量更多。从图中看,C 曲线二氧化碳吸收量整体高于 D 曲线,所以 C 曲线代表温度较高时二氧化碳吸收量的变化。提高大棚内作物产量,可采取增加二氧化碳浓度,因为二氧化碳是光合作用的原料,增加原料可增强光合作用制造更多有机物;也可适当延长光照时间,让植物有更多时间进行光合作用制造有机物;夜间适当降低温度,能降低呼吸作用,减少有机物消耗等措施。
(2)绿色植物的光合作用能吸收二氧化碳,释放氧气,从而维持生物圈中二氧化碳和氧气含量的相对平衡,即碳-氧平衡。所以,“青山”是人类赖以生存的自然条件,这是因为绿色植物的光合作用对维持生物圈中碳-氧平衡起了重要作用。
12.(24-25八年级下·浙江金华·期末)某科学兴趣小组在学习了光合作用后进行实验,部分操作如下图所示,请据图回答以下问题。
(1)操作②~④的正确顺序是 。
(2)操作③暗处理的目的是 。
(3)操作④染色之前,还有一个步骤,请写出这一步的具体操作: 。
(4)若该实验成功绘制出熊猫画,则能得出的实验结论是 。
【答案】(1)③→②→④(2)将叶片内原有的淀粉运走耗尽(3)将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热(4)光是植物进行光合作用的必要条件,植物在光下能够制造淀粉
【解析】(1)②~④的正确顺序是:③暗处理叶片数小时,是为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽。②固定熊猫卡片后光照数小时,让植物在有光的情况下进行光合作用。④染色,查看熊猫画绘制情况,通过染色可以观察到叶片见光部分和遮光部分是否产生淀粉。所以操作②~④的正确顺序是③→②→④。
(2)③暗处理叶片数小时,就是把植物放在黑暗处一段时间,植物在黑暗环境中只进行呼吸作用,不进行光合作用,呼吸作用会消耗叶片内原有的淀粉等有机物,从而将叶片内原有的淀粉运走耗尽,这样在后续实验中检测到的淀粉就是植物在实验过程中通过光合作用新产生的,避免了原有淀粉对实验结果的干扰。
(3)叶片含有叶绿素等色素,这些色素会影响后续对实验结果的观察,所以在进行染色之前,需要将叶片中的叶绿素等色素去除,具体操作是:将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色,这样可以避免叶绿素的颜色对后续染色及观察产生干扰。
(4)叶片见光部分能进行光合作用,产生淀粉,而遮光部分(被熊猫卡片遮挡的部分)不能进行光合作用,不产生淀粉。淀粉遇碘变蓝,所以经过染色后,见光部分会变蓝,遮光部分不变蓝,从而形成了熊猫图案。由此可以得出,光是植物进行光合作用的必要条件,植物在光下能够制造淀粉。
13.(25-26八年级下·浙江·课后作业)“碳中和”是指在一定时间内,通过植树造林等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图,图中箭头表示碳的流动方向,请回答:
(1)“碳中和”中的碳主要指的是 。
(2)⑤的过程属于 (生理活动),其文字表达式为 。
(3)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是 (填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒
C.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【答案】(1)二氧化碳(2)光合作用 二氧化碳+水有机物+氧气(3)ABCD
【解析】(1)“碳中和”中的碳主要指的是二氧化碳。
(2)⑤的过程是植物通过光合作用消耗二氧化碳,其文字表达式为:二氧化碳+水有机物+氧气。
(3)A. 变化观:每个人进行呼吸作用都产生二氧化碳,都在参与碳循环,此选项正确;
B. 守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,此选项正确;
C. 微粒观:绿色植物的光合作用产生氧气,使自然界中的氧分子总数增加,此选项正确;
D. 平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,此选项正确。
故选ABCD。
14.(25-26八年级下·浙江·单元测试)某研究性学习小组的同学欲用下列装置探究“绿色植物呼吸过程中是否有二氧化碳气体产生”,其操作设计如下:
①将整套装置放在温度较低的暗室中;②通过A装置鼓入适量的空气;③静置一定时间后取出观察。
请分析回答:
(1)装置A可起到的作用是 ;装置B可起到的作用是
。
(2)将整套装置放在暗室中的目的是 ;标志本探究活动成功的主要现象是
。
(3)若该研究性学习小组按上述设计进行操作,没能观察到预期的现象。试分析其原因是
。
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳 验证空气中的二氧化碳是否除净
(2)避免植物进行光合作用消耗二氧化碳,干扰实验结果 装置B中的澄清石灰水不变浑浊,装置D中的澄清石灰水变浑浊
(3)在暗室中温度较低,植物的呼吸作用较弱,产生的二氧化碳太少
【解析】(1)装置A的作用:空气中的二氧化碳会干扰实验结果,而氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,所以装置A可起到的作用是除去空气中的二氧化碳。装置B的作用:澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,常用来检验二氧化碳的存在。装置B放在植物呼吸作用装置之前,是为了验证空气中的二氧化碳是否除尽,所以装置B可起到的作用是验证空气中的二氧化碳是否除净。
(2)绿色植物在光下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳并释放氧气,这会干扰对呼吸作用产生二氧化碳的检测。所以将整套装置放在暗室中的目的是避免植物进行光合作用消耗二氧化碳,干扰实验结果。植物进行呼吸作用会产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。装置D中的澄清石灰水遇到植物呼吸作用产生的二氧化碳会变浑浊,所以标志本探究活动成功的主要现象是装置D中的澄清石灰水变浑浊。
(3)即使植物进行呼吸作用产生了二氧化碳,但在温度较低的条件下,植物的呼吸作用较弱,产生的二氧化碳量较少,可能不足以使澄清石灰水变浑浊。所以没能观察到预期现象的原因是在暗室中温度较低,植物的呼吸作用较弱,产生的二氧化碳太少。
15.(25-26八年级下·浙江·课后作业)某生物兴趣小组的同学为研究植物的生理活动,把得到的数据绘制成了如下的三张图。
图一显示的是︰随着一天从早到晚的时间变化,光合作用和呼吸作用的强度变化曲线;
图二显示的是∶随光照强度的变化,植物光合作用吸收环境中二氧化碳的相对值变化曲
线;图三显示的是︰随着一天从早到晚的时间变化,植物体周围二氧化碳浓度变化曲线。
请据图分析回答。
(1)图一中表示光合作用的曲线是 (填“甲”或“乙”)。
(2)图二所示,原来置于黑暗环境中的绿色植物移植光下,CO2的吸收量增加了。在BD段,植物将吸收的二氧化碳用于制造 并暂时储存在细胞内。
(3)从图三的曲线可以推知,空气中的氧气浓度 (选填“上午”或“下午”)最高,这样我们就能更好地安排锻炼身体的时间段了。
【答案】(1)甲(2)有机物(3)下午
【解析】(1)光合作用必须在光下才能进行,图中甲曲线甲只有在6~18点的白天进行,因此甲曲线表示光合作用。曲线乙在一天中变化不大,乙曲线表示呼吸作用。
(2)曲线BD段表示光照强度较强,绿色植物光合作用强度大于呼吸作用强度。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的过程。
(3)在夜间无光,植物不进行光合作用,只进行呼吸作用,不断消耗氧气,所以早上时氧气的浓度较低,而在白天,植物进行光合作用,不断释放出氧气,也能进行呼吸作用,消耗氧气,但光合作用的强度大于呼吸作用的强度,所以植物经过了一天的光合作用产生了较多的氧气,在傍晚时空气中氧气的含量较高,因此,在有光照的一天中,空气中氧气浓度最高的时间大约是傍晚。
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)小敏同学学习了光合作用的相关知识,完成了光合作用的条件、原料和产物的探究活动后,利用天竺葵叶片、碘液、酒精等制作出一片如图所示的带有“M”字样的叶片。下列叙述不正确的是( )
A.制作前将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜
B.制作过程中对字母“M”以外的区域进行遮光处理
C.制作过程中酒精的作用是使叶片脱色
D.滴加碘液后,字母“M”区域不变蓝
【答案】B
【解析】A.把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是把叶片中的淀粉全部转运和消耗。这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不能是叶片在实验前贮存,A正确。
B.制作过程中对字母 “M” 区域进行遮光处理,其他区域见光,从而形成以光为变量的对照实验,来验证光合作用需要光,B错误。
C.叶绿素能够溶解酒精,制作过程中酒精的作用是使叶片脱色,C正确。
D.滴加碘液后,字母“M”区遮光,没有进行光合作用,不变蓝,D正确。
2.(2026·浙江·一模)“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤:①黑暗处一昼夜;②阳光下几小时;③叶片脱色处理;④观察实验现象;以下叙述正确的是( )
A.步骤①目的是增加叶片中的淀粉 B.步骤②说明该实验变量是黑纸片
C.步骤③可使叶绿素溶解到清水中 D.步骤④观察到叶片见光部分变蓝
【答案】D
【解析】A.步骤①把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,而不是增加叶片中的淀粉。这样后续实验中检测到的淀粉就是叶片在实验过程中制造的,能排除原有淀粉对实验结果的干扰,A错误;
B.步骤②中用黑纸片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,此操作是为了设置对照实验,该实验的变量是光,而不是黑纸片。有光和无光形成对照,以探究光是光合作用的必要条件,B错误;
C.步骤③叶片脱色处理是把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色,而不是溶解到清水中,C错误;
D.淀粉遇碘变蓝,叶片见光部分能进行光合作用制造淀粉,所以步骤④观察到叶片见光部分变蓝,D正确。故选D。
3.(25-26八年级下·浙江·课后作业)用新鲜的水绵(藻类)和好氧细菌(有氧才能生存)制成临时装片,用不同波长的光束照射水绵的不同部位。一段时间后,显微镜下观察到细菌由均匀分布变成如图所示分布。该实验无法得出( )
A.光合作用释放氧气 B.光合作用吸收二氧化碳
C.500-600纳米左右波长的光不利于光合作用 D.光照不同,光合作用强弱不同
【答案】B
【解析】A.好氧细菌有氧才能生存,图中有好氧细菌,因此表明光合作用释放氧气,A不符合题意。
B.图中表明光合作用释放氧气,而不能表明光合作用吸收二氧化碳,B符合题意。
C.从图中可知,560纳米左右波长的光没有好氧细菌(有氧才能生存),说明此波长不利于光合作用,C不符合题意。
D.不同处好氧细菌的多少不同,表明光照不同产生的氧气不同,因此光照不同,光合作用强弱不同,D不符合题意。
4.(2026·浙江衢州·一模)小科进行了如下实验来验证植物进行呼吸作用,能够证明植物呼吸作用消耗氧气的组别组合是( )
组别
实验材料
具体操作
现象
①
长势相似的菠菜2株
测量初始温度,将菠菜放入袋中,用绳子扎紧袋口,在暗处放置一个晚上。
再次测量袋内温度;
温度升高
②
插入一根导管,将袋中的气体通入澄清石灰水中;
澄清石灰水变浑浊
③
将点燃的蜡烛放入;
蜡烛立即熄灭
④
开水烫2-3分钟的菠菜2株
再次测量袋内温度;
温度不变
⑤
插入一根导管,将袋中的气体通入澄清石灰水中;
澄清石灰水未变浑浊
⑥
将点燃的蜡烛放入;
蜡烛可继续燃烧一段时间
A.①④ B.②⑤ C.②③ D.③⑥
【答案】D
【解析】A.①④通过温度变化验证呼吸作用释放能量(产热),而非消耗氧气,A不符合题。
B.②⑤通过澄清石灰水变浑浊验证呼吸作用产生二氧化碳,而非消耗氧气,B不符合题。
C.②③②验证二氧化碳产生,③验证氧气消耗,无法单独形成对照证明氧气被消耗,C不符合题意。
D.实验组③,使用长势正常的菠菜,在暗处放置一晚后,袋内氧气被呼吸作用消耗,因此点燃的蜡烛放入后立即熄灭,证明氧气被消耗。对照组⑥,使用开水烫过的菠菜(细胞死亡,无法进行呼吸作用),袋内氧气未被消耗,因此蜡烛可继续燃烧一段时间,排除了袋内空间、温度等无关因素的影响。因此,能证明植物呼吸作用消耗氧气的组别组合是③和⑥,D符合题意。故选D。
5.(2026九年级·浙江·专题练习)下图装置是某兴趣小组探究呼吸作用的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.装置A是为了去除空气中的二氧化碳,确保实验的严谨性
B.若装置B中改用新鲜的豆苗,则该装置一定要放在光照环境下
C.若装置C中澄清石灰水变浑浊,说明种子进行呼吸作用产生了二氧化碳
D.若装置B中换成煮熟的种子,则装置C中澄清石灰水不会变浑浊
【答案】B
【解析】A.在探究呼吸作用的实验中,需要排除空气中原有二氧化碳对实验结果的干扰。装置A中装有浓氢氧化钠溶液,氢氧化钠能与二氧化碳发生化学反应,从而吸收空气中的二氧化碳,这样进入装置B(萌发种子)的气体中就不含二氧化碳,能确保实验的严谨,A不符合题意。
B.若装置B中改用新鲜的豆苗,由于豆苗在光照下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳,这会影响对豆苗呼吸作用产生二氧化碳的检测,导致实验结果不准确。所以该装置一定要放在黑暗环境下,以避免光合作用对实验的干扰,B符合题意。
C.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,这是检测二氧化碳的常用方法。若装置C中澄清石灰水变浑浊,说明有二氧化碳进入装置C,而装置A已经去除了空气中的二氧化碳,所以可以推断出是装置B中的种子进行呼吸作用产生了二氧化碳,C不符合题意。
D.煮熟的种子已经死亡,其细胞内的酶等生物活性物质失活,无法进行呼吸作用,也就不会产生二氧化碳。所以若装置B中换成煮熟的种子,则不会有二氧化碳进入装置C,装置C中澄清石灰水不会变浑浊,D不符合题意。故选B。
6.(25-26八年级下·浙江·课后作业)如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度关系示意图,以下分析正确的是( )
A.ab段表示该植物不进行光合作用
B.bc段表示植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
C.b点表示该植物既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
D.cd段表示该植物的光合作用不再进行
【答案】B
【解析】A.ab段植物吸收的二氧化碳低于零表示植物进行呼吸作用强度大于光合作用强度,植物光合作用吸收的二氧化碳小于呼吸作用释放二氧化碳,A错误。
B.光合作用的原料之一是二氧化碳,植物吸收二氧化碳多,说明光合作用强度大。从图示可以看出,在ab段,植物吸收的二氧化碳为正值,说明植物光合作用吸收的二氧化碳量大于呼吸作用释放的二氧化碳量,即光合作用强度大于呼吸作用强度,B正确。
C.光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,b点的二氧化碳吸收相对量为零,表示光合作用吸收的二氧化碳量等于呼吸作用释放的二氧化碳量,C错误。
D.cd段随着光照强度的增加,光合作用增强,但此时吸收的二氧化碳量不再增加,说明光合作用强度不再随光照强度的增加而增加,而不是光合作用不再进行,D错误。
7.(2026九年级·浙江·专题练习)小秦设计了如图实验装置来验证植物的呼吸作用,下列分析错误的是( )
A.装置①应包裹黑色的布使其不透光 B.通入空气②前应去除其中二氧化碳
C.排出的气体③中,氧气含量高于② D.装置④中的澄清石灰水会变浑浊
【答案】C
【解析】A.装置①应包裹黑色的布使其不透光,目的是避免光合作用的干扰,因为光合作用会吸收空气中的二氧化碳,使实验结果不明显,A正确。
B.实验要验证呼吸作用产生二氧化碳,因此通入空气②前应去除其中二氧化碳,避免空气中二氧化碳干扰实验,B正确。
C.植物的呼吸作用会消耗氧气,所以排出的气体③中,氧气含量低于②,C错误。
D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,植物进行呼吸作用产生二氧化碳,所以④中澄清的石灰水会变浑浊,D正确。故选C。
8.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示,图乙中大烧杯内盛放液体M,小烧杯内盛放液体N。下列说法正确的是( )
A.M、N 都是清水 B.M、N 都是酒精
C.M是酒精、N是清水 D.M是清水、N 是酒精
【答案】D
【解析】要对图甲的叶片进行脱色处理时,要把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素,叶片变为黄白色,观察到淀粉遇碘变蓝,但酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热会引起燃烧发生危险,需要隔水加热,由此可见大烧杯中盛放的是M清水,小烧杯中盛放的是N酒精。D正确,ABC错误。故选D。
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图)。下列分析正确的是( )
A.氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D.碳、氧循环利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
【答案】D
【解析】A. 氧循环和碳循环中的“氧”、“碳”分别是指氧元素和碳元素的循环,而不是氧气和二氧化碳的循环,此选项错误;
B. 氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环,也可以通过呼吸作用参与碳循环,此选项错误;
C. 由质量守恒定律可知,反应前后原子种类和数目不变,即植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数不变,此选项错误;
D. 由图示可知,碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,此选项正确。故选D。
10.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)某兴趣小组利用银边天竺葵探究植物光合作用的实验装置及观察到的实验现象如图所示,叶片深色部分表示变蓝,浅色部分表示不变蓝。有关叙述错误的是( )
A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色
B.甲和乙装置对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲装置中的液体是清水,乙装置中的液体是等量的氢氧化钠溶液
C.丙装置的实验现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是进行光合作用的条件
D.丁装置中的天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉
【答案】B
【解析】A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色,A正确。
B.甲和乙对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲中叶片不变蓝,乙叶片变蓝,所以甲中液体是氢氧化钠,乙中液体是清水,B错误。
C.丙的实验中遮光部分不变蓝,未遮光部分变蓝,此现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是绿色植物进行光合作用的条件,C正确。
D.丁装置天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象天竺葵的绿色部分变蓝,银边不变蓝,所以说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉,D正确。故选B。
11.(24-25九年级上·浙江衢州·月考)某兴趣小组为探究不同浓度NaHCO3溶液(可释放不同浓度的CO2)对水生植物光合作用强度的影响,进行了如下实验:
①取4个相同的锥形瓶,编号为甲、乙、丙、丁,分别向其中放入等量黑藻,然后依次加入体积均为200mL的蒸馏水、0.2% NaHCO3溶液、0.4% NaHCO3溶液和0.6% NaHCO3溶液。
②在锥形瓶中分别放入溶解氧传感器探头,连接数据采集装置;
③开启LED灯(冷光源),提供适宜且相同强度光照,实验过程中不间断进行搅拌。
④利用数据采集装置得到的相关数据后,绘制了溶液中溶解氧的浓度和不同浓度NaHCO3溶液随时间变化的关系如图所示。
(1)实验设置甲组的作用是 ;
(2)实验中给黑藻提供“相同强度光照”的具体操作是 ;
(3)实验选用的黑藻实验前是否需要暗处理12小时,请说明理
;
(4)某同学得出的结论是:当光照强度相同时,黑藻光合作用强度随二氧化碳浓度的提高而增强,请你对该同学的结论作出评价
。
【答案】(1)对照
(2)将4个锥形瓶放置在距离LED灯(冷光源)相同距离的位置
(3)不需要;因为该实验以溶解氧浓度变化作为光合作用强度的指标,且光合作用产生的氧气不会在植物体内积存
(4)该结论不严谨。实验仅设置了有限浓度梯度,未证明更高二氧化碳浓度下是否仍如此,且未考虑光饱和点等情况,可能存在其他因素限制光合作用强度,不能简单得出该普遍结论
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。
【解析】(1)在该实验中,兴趣小组探究的是不同浓度NaHCO3溶液(可释放不同浓度的CO2)对水生植物光合作用强度的影响。实验设置了甲、乙、丙、丁四组,其中甲组加入的是蒸馏水,蒸馏水中不含NaHCO3,不能释放CO2;而乙、丙、丁组分别加入了不同浓度的NaHCO3溶液,可以释放不同浓度的CO2。在对照实验中,通常需要设置对照组,用于与其他实验组进行比较,以突出实验变量对实验结果的影响。甲组没有添加NaHCO3,作为空白对照,通过与乙、丙、丁组对比,能够更清晰地看出不同浓度的NaHCO3溶液(即不同浓度的CO2)对水生植物光合作用强度的影响。所以,实验设置甲组的作用是作为对照。
(2)在该实验中,要探究不同浓度NaHCO3溶液对水生植物光合作用强度的影响,根据控制变量法的原则,除了NaHCO3溶液的浓度这一自变量不同外,其他可能影响实验结果的无关变量都应保持相同且适宜,光照强度就是其中一个重要的无关变量。
为了确保每组黑藻接受的光照强度相同,应将4个锥形瓶放置在距离LED灯(冷光源)相同距离的位置。因为光源与物体的距离会影响物体接收到的光照强度,在相同距离下,可以保证每组黑藻所接受到的光照强度是一致的。所以,实验中给黑藻提供“相同强度光照”的具体操作是将4个锥形瓶放置在距离LED灯(冷光源)相同距离的位置。
(3)实验选用的黑藻实验前不需要暗处理12小时。理由是:本实验是通过检测溶液中溶解氧浓度的变化来反映光合作用的强度。光合作用过程中,植物利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气,产生的氧气会释放到周围环境中,并不会在植物体内大量积存。而暗处理的主要目的是让植物在黑暗条件下通过呼吸作用消耗掉叶片中原有的淀粉等有机物,以排除原有有机物对后续实验中光合作用产物检测的干扰。但本实验并不检测植物体内有机物的含量,所以不需要通过暗处理来消耗原有的有机物。
(4)该结论不严谨。实验仅设置了有限浓度梯度,未证明更高二氧化碳浓度下是否仍如此,且未考虑光饱和点等情况,可能存在其他因素限制光合作用强度,不能简单得出该普遍结论。
12.(2025·浙江丽水·一模)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,某科学兴趣小组为探究红、黄、绿不同颜色的可见光对植物光合作用的影响,取长势相近的天竺葵若干,平均放入3个大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
组别
光的颜色
氧气变化量
1
红
+++
2
黄
+
3
绿
-
(注:氧气变化量=实验后含量-实验前含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)该实验研究的变量是 。
(2)除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或 表示光合作用强度。
(3)第3组中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)请为第3组实验设计一个对照组,以判断其中的天竺葵是否进行光合作用
。
【答案】(1)光的颜色(2)二氧化碳的变化量
(3)天竺葵的光合作用弱,产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气
(4)取长势与第3组相近的天竺葵,放入大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足,用强度相同的白光(或红光等能使植物进行光合作用的光)照射一段时间后,检测容器中的氧气变化量。
【解析】(1)由表格可知,A、B、C组除光的颜色外,其他实验条件相同,因此该实验研究的变量是光的颜色。
(2)光合作用的原料是二氧化碳和水,产物有氧气和有机物。因此除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。
(3)氧气变化量“-”代表氧气减少,说明光合作用产生的氧气量小于呼吸作用消耗的氧气量。在第3组中,用绿光照射,天竺葵的光合作用很弱,产生的氧气少,而呼吸作用一直在消耗氧气,所以氧气含量不增反降。所以原因是天竺葵的光合作用弱,产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气。
(4)要判断第3组中的天竺葵是否进行光合作用,可设置对照,保证其他条件相同,改变光的有无(因为有光才可能进行光合作用)。所以设计的对照组为:取长势与第3组相近的天竺葵,放入大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足,用强度相同的白光(或红光等能使植物进行光合作用的光)照射一段时间后,检测容器中的氧气变化量。
13.(24-25八年级下·浙江台州·期末)小科想用金鱼藻探究影响光合作用速率的因素。如图所示,他将金鱼藻放在密闭的大集气瓶中,用一个40瓦的LED日光灯管提供光照。1小时后记录的数据如下表。(已知碳酸氢钠溶液可使装置中二氧化碳的浓度保持稳定,氧气传感器能检测氧气浓度的变化。)
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
光的颜色
白光
红光
橙光
黄光
绿光
青光
蓝光
紫光
氧气浓度的相对变化量
+18
+15
+11
+3
-1
+8
+13
+12
(注:+表示增加,-表示减少)
(1)本实验是通过 来反映光合作用速率的。
(2)由表格可知 颜色的单色光对光合作用的速率影响最大;绿光照射下氧气浓度的相对变化量出现负值的原因是光合作用的强度 呼吸作用的强度(填“大于”或“小于”)。
(3)小科想继续用此装置探究光照强度对光合作用速率的影响,请你帮他设计一个思路:
。
【答案】(1)1小时后氧气浓度的相对变化量/氧气浓度相对变化量(2)红 小于
(3)换不同亮度的LED日光灯/改变装置到灯管的距离进行实验
【解析】(1)已知在该实验装置中,氧气传感器能检测氧气浓度的变化,且碳酸氢钠溶液可使装置中二氧化碳的浓度保持稳定,排除了二氧化碳浓度对光合作用速率的影响。光合作用会产生氧气,呼吸作用会消耗氧气,装置中氧气浓度的相对变化量是由金鱼藻的光合作用产生氧气的量和呼吸作用消耗氧气的量的差值决定的。当光合作用速率大于呼吸作用速率时,氧气浓度增加;当光合作用速率小于呼吸作用速率时,氧气浓度减少。所以,本实验是通过氧气浓度的相对变化量来反映光合作用速率的。
(2)在光合作用过程中,植物会吸收光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放出氧气,氧气浓度的相对变化量可以反映光合作用的强度,氧气浓度相对变化量越大,说明光合作用产生的氧气越多,光合作用速率越快。通过分析表格中不同颜色单色光照射下氧气浓度的相对变化量可知,红光照射下氧气浓度的相对变化量最大,这意味着在红光照射时,植物光合作用产生的氧气最多,即红光对光合作用的速率影响最大。在绿光照射下,氧气浓度的相对变化量为-1,为负值。由于装置中氧气浓度的相对变化量是由金鱼藻的光合作用产生氧气的量和呼吸作用消耗氧气的量的差值决定的,当氧气浓度相对变化量为负时,说明光合作用产生的氧气量小于呼吸作用消耗的氧气量,即光合作用的强度小于呼吸作用的强度。
(3) 要探究光照强度对光合作用速率的影响,可以换不同亮度的 LED 日光灯管,或者改变装置到灯管的距离,从而改变光照强度,其他条件保持不变,然后测量氧气浓度的变化量。
14.(2025·浙江温州·一模)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在380~780 nm。为了探究红(622~770 nm)、黄(577~597 nm)、绿(492~577 nm)等不同颜色的光对植物光合作用的影响,某校生物学兴趣小组把生理状况相似,等量且适量的天竺葵分别放在3个封闭的容器中,容器大小相同且二氧化碳含量充足。用相同强度的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
容器
植物
光的颜色
光的波长/nm
温度
氧气变化量/%
1号
天竺葵
红
622~770
25
+++
2号
天竺葵
黄
577~597
?
+
3号
天竺葵
绿
492~577
25
-
(注:氧气的变化量=实验后的氧气含量—实验前的氧气含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)根据实验设计的原则,2号容器内的温度应设置为 ℃。
(2)该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。据表分析,其依据是
。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)根据上述实验判断,用红光照射的处理是否有利于各种植物的光合作用,并说明理由:
。
【答案】(1)25(2)其他条件相同情况下,1号容器中氧气的增加量大于2号和3号容器
(3)光合作用强度弱于呼吸作用强度/光合作用产生的氧气量少于呼吸作用消耗的氧气量
(4)不一定,没有做其他种类植物的实验,不具有普遍规律
【解析】(1)对照实验的关键是要遵循变量唯一性原则,也就是说只有一个条件不同,其它条件都相同,2号容器内的温度应与其它容器相同,即设置为25℃。
(2)研究表明:植物对于红色光,最容易吸收,而对于绿光,植物基本不吸收。该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。据表分析,其依据是其他条件相同情况下,1号容器中氧气的增加量大于2号和3号容器。
(3)3号容器氧气变化量是“-”则可判断3号容器中的天竺葵能够进行光合作用,3号容器中的氧气含量不增反降的原因是光合作用强度弱于呼吸作用强度,或光合作用产生的氧气少于呼吸作用消耗的氧气。
(4)通过本实验可以证明红光照射更有助于天竺葵的光合作用,但不是所有植物都含有叶绿素,因此不一定有利于各种植物的光合作用,没有做其他种类植物的实验,不具有普遍规律。
15.(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
。
【答案】(1)N(2)N2(3)左 水是光合作用的原料
【解析】(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。
16.(2026·浙江·一模)小科同学对“光照强度是否影响植物的光合作用”产生了兴趣,进行如下实验。
【实验步骤】
①准备5组如图甲所示的装置,编号1~5,在广口瓶中各加入500mL浓度0.01g/mL的碳酸氢钠溶液。
②取5份大小长势相同的金鱼藻分别放入1~5号装置中。
③晚上5组装置用5个100W白炽灯分别在距离装置70cm、60cm、50cm、50cm、30cm、30cm处照射,并照射相同时间。
④观察并记录量筒中产生的气体量,重复实验,取平均值,绘制折线图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是 。
(2)本实验是否需要对金鱼藻进行暗处理? 。
(3)根据图乙可得出的实验结论是
。
(4)实验收集的气体量少于光合作用实际产生的气体量,原因是
。
【答案】(1)改变光照强度
(2)不需要
(3)在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增强而增强,超过一定范围后光合作用强度保持不变。
(4)部分氧气溶于水;部分氧气被用于金鱼藻呼吸作用
【解析】(1)调整白炽灯与装置间的距离,距离越近光照强度越大,距离越远光照强度越小,所以实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是改变光照强度(或“控制光照强度”)。
(2)本实验探究的是光照强度对光合作用的影响,不需要通过暗处理消耗原有淀粉来检测光合作用产物,因此不需要对金鱼藻进行暗处理。
(3)从图乙可以看到,白炽灯距离越近(光照强度越强),收集到的气体量越多,说明:在一定范围内,光照强度越强,植物的光合作用越强(产生的氧气越多)。
(4)光合作用产生的氧气,一部分会被金鱼藻自身的呼吸作用消耗掉,还有一部分会溶解在水中,所以收集到的气体量会少于光合作用实际产生的气体量。
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第14讲 大气圈中氧、碳的循环
一、光合作用发现史经典实验
①海尔蒙特实验
实验图示
5年后,柳树质量增加了80多千克,而土壤只减少了不到100克。
实验结论
柳树除了吸收土壤中少量无机盐外,还吸收了大量的水分,水是合成柳树体内有机物的原料。
②普利斯特利实验
实验图示
实验结论
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探究二氧化碳是光合作用必需的原料
实验图示
实验结论
二氧化碳是光合作用的原料。
④探究光合作用产生氧气
实验图示
实验结论
金鱼藻在光下能够产生氧气。
二、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
6
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。
1.呼吸作用的概念
动植物细胞利用氧气,将有机物最终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,满足生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。呼吸作用的反应式可表示为:
有机物(储存能量)+氧气 二氧化碳+水+能量
2.探索活动:探究动物的呼吸作用
(1)实验步骤
按如图所示装置进行实验。实验开始时,测量A、B装置中红色水滴与橡皮塞的距离,10min后再测量其距离。
(2)实验现象
开始时,A、B两个装置中的红色水滴与橡皮塞的距离基本相同;10min后,观察到A装置中的红色水滴向左移动了一段距离,而B装置中的红色水滴与橡皮塞的距离没有改变。
(3)现象分析
A装置中的红色水滴向左移动了一段距离的原因:动物进行呼吸作用,消耗氧气,而产生的二氧化碳被碱石灰吸收,导致装置内的气压减小。
(4)实验结论
动物会进行呼吸作用,吸入氧气,呼出二氧化碳。
【名师讲解】①碱石灰是由固体氢氧化钠(NaOH)和氧化钙(CaO)等组成的混合物,作用是吸收二氧化碳。
②两装置中的碱石灰的量要相同。
③B装置的设置起对照作用。
3.探索活动:探究植物的呼吸作用
(1)实验步骤
①把数棵菠菜装入塑料袋中,用温度计测出袋内空气初始温度,用绳子扎紧袋口,不让外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
②松开塑料袋口,插入温度计再次测量袋内温度。
③按图所示插入一根导管,将塑料袋中的气体通入澄清石灰水中,观察石灰水的变化。
④另取一个大口塑料瓶,装入菠菜,盖紧瓶盖,在暗处放置一个晚上,然后打开瓶盖,将点燃的蜡烛放入瓶内,观察火焰的变化。
⑤再取一些新鲜菠菜用开水烫2~3min,重复上述步骤①~③,观察实验现象。
(2)实验现象
插入温度计再次测量袋内温度时,发现温度计示数升高;将塑料袋内的气体通入澄清石灰水中后,发现石灰水变浑浊;将点燃的蜡烛放入大口塑料瓶内,发现燃烧的蜡烛熄灭。换成用开水烫过的菠菜,重复步骤①~③,发现温度计示数无变化,澄清石灰水没有变化,点燃的蜡烛继续燃烧。
(3)现象分析
新鲜的菠菜和用开水烫过的菠菜形成对照,温度计示数升高,说明菠菜进行呼吸作用释放了能量;澄清石灰水变浑浊,说明菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳;点燃的蜡烛熄灭,说明菠菜的呼吸作用消耗了氧气。
(4)实验结论
活的植物体在生活过程中能进行呼吸作用,吸收氧气,产生二氧化碳,并释放能量。
【特别提示】①把菠菜装入塑料袋中在暗处放置一个晚上,是为了防止植物进行光合作用。
②蜡烛熄灭是由于菠菜的呼吸作用消耗了氧气,不是由于产生了二氧化碳。
【拓展延伸】在特殊情况下,细胞中的有机物没有氧气的参与也能分解,但是分解得不彻底,释放出的能量也比较少。
【名师讲解】呼吸作用是生物的共同特征之一,其实质是分解有机物,释放能量。任何活细胞都在不停地进行呼吸作用,一旦呼吸作用停止,就意味着生命的终结。
【拓展】实验探究呼吸作用
一 二 三
实验一:温度计示数增高说明:种子在萌发时放出热量。
实验二:澄清石灰水变混浊说明种子萌发进行呼吸作用产生二氧化碳。
实验三:蜡烛的熄灭说明种子萌发进行呼吸作用消耗氧气。
4.呼吸作用的强度影响着植物体的生长发育
不同细胞、不同生命时期,植物呼吸作用的强弱是有差别的。呼吸作用的强弱常常是生命活动强弱的标志,影响着植物体的生长发育。人们常常通过改变呼吸作用的强度,来提高农作物的产量和品质。
5.光合作用和呼吸作用的关系
光合作用和呼吸作用是相互依存的。植物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。植物光合作用对原料的吸收利用和对产物的输送,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。
区别
项目
光合作用
呼吸作用
场所
叶绿体的细胞中
植物所有 活 细胞
条件
在 光 下才能进行
有光无光都能进行
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
产物
有机物和氧气
二氧化碳和水
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
将 光 能转变为贮藏在有机物中的化学能
化学能→其他形式的能量(释放 能量)
联系
两者是相互依存,相互联系的。
光合作用为呼吸作用提供了物质(有机物和氧气),因此,没有光合作用,呼吸作用就没有基础。呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2,所以,没有呼吸作用,光合作用也无法持续进行。
光合作用受光照强度、二氧化碳浓度等因素的影响,呼吸作用受温度、氧气浓度等因素的影响。
6.光合作用和呼吸作用在农业生产中的应用
在农业生产中,人们常通过增强植物的光合作用,适当减弱呼吸作用,来提高有机物的积累。增强植物的光合作用包括提高二氧化碳的浓度(如使用二氧化碳发生器或施有机肥)、延长光照时间(如合理密植和间作套种等措施)。
农业生产中要进行田间松土、及时排涝,使植物的根得到充分的氧气,保证呼吸作用的正常进行。刚收获的小麦种子要尽快晒干,蔬菜要在低温下储存,都是为了抑制呼吸作用,降低有机物消耗。
现在,人们通过建造智能温室,自动精准测量温室的环境参数,在大棚内采取加热、浇水、施肥、通风、降温等措施,为植物创造最佳的生长发育环境。
【名师讲解】加热、通风的目的是促进光合作用的进行,促进有机物的合成;浇水、施肥的目的是满足农作物生长的需要;降温的目的是抑制呼吸作用的进行,减少有机物的消耗。
一、自然界中的氧循环
1.自然界中氧气的产生和消耗
(1)氧气的产生:植物的光合作用产生氧气,并释放到大气中。
(2)氧气的消耗:①生物的呼吸作用吸入氧气,产生二氧化碳。
②动植物死亡后的遗体被微生物分解,最后被氧气氧化成水和二氧化碳。
③化石燃料(如煤、天然气)等的燃烧会消耗氧气,放出二氧化碳。
2.氧循环的含义
氧循环是指大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少,但又会随植物的光合作用而增加,周而复始地进行循环。
二、自然界中的碳循环
1.自然界中碳的存在形式
碳是构成生物的基本元素之一,自然界中的碳以单质或化合物的形式存在,大气中碳的气态化合物主要是二氧化碳。
2.碳循环的含义
大气中的二氧化碳通过植物的光合作用被消耗,又随动植物的呼吸作用、有机物的燃烧以及动植物残体分解等过程,源源不断地重新释放出来,结果使大气中二氧化碳的含量保持相对稳定状态,如图所示。
3.氧循环与碳循环的联系
在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。通过光合作用和呼吸作用,保持了大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,维持了整个生物圈中碳—氧的相对平衡。
【名师讲解】绿色植物进行光合作用,制造的有机物可以满足自身生长、发育、繁殖的需要,而且为生物圈中的其他生物提供基本的食物来源。绿色植物在光合作用中制造的氧,超过了自身呼吸作用对氧的需要,其余的氧以气体的形式排放到大气中;绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧的相对平衡。
提高光照强度、补充二氧化碳等措施都能够增强光合作用,提高农作物的产量。
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)下列关于绿色植物光合作用的意义的说法,错误的是( )
A.为动物和人类提供食物 B.为自身提供有机物
C.为自身提供无机盐 D.为动物和人类提供能量
2.(25-26八年级下·浙江·单元测试)贮存蔬菜和水果时,往往在仓库里通入适量的二氧化碳,其目的是( )
A.降低库内温度 B.促进库内气体流动
C.抑制呼吸作用 D.利于有机物的积累
3.(2026九年级·浙江·专题练习)下列与生产生活有关的措施中,不属于利用呼吸作用原理的是( )
A.粮食晾晒后入仓 B.不随意踩踏草坪
C.低温、低氧条件下保存水果蔬菜 D.白天大棚内喷施二氧化碳气肥
4.(2026九年级·浙江·专题练习)下图①和②分别表示某植物的两种生理过程,有关分析正确的是( )
A.①过程表示呼吸作用 B.②过程表示光合作用
C.白天①和②过程都能进行 D.夜晚①和②过程都能进行
5.(2026九年级·浙江·专题练习)呼吸作用是绿色植物的重要生理过程。一般情况下,呼吸作用的原料、场所分别是( )
A.二氧化碳和水、叶绿体 B.二氧化碳和水、线粒体
C.有机物和氧气、叶绿体 D.有机物和氧气、线粒体
6.(24-25八年级下·浙江绍兴·月考)下列途径中,不属于排放二氧化碳的是( )
A.生物的呼吸作 B.绿色植物的光合作用
C.化石燃料的燃烧 D.微生物的氧化分解
7.(2026·浙江金华·一模)“水循环”、“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的三大重要循环。请结合如图回答问题:
(1)图中水循环的过程②水在蒸发时将 (填“吸收”或“放出”)热量。
(2)关于碳循环和氧循环,说法正确的是 (填字母序号)。
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,其化合价不变
C.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
D.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
(3)自然界中的碳循环主要通过二氧化碳实现,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。
8.(24-25八年级下·浙江杭州·期末)杭州新农村现代化建设,助力乡村振兴与共同富裕。建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。图甲是叶片进行的三项生理过程A、B、C,图乙是晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度随时间变化曲线,图丙是大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用。
(1)图乙中,能表示图甲C过程的曲线为 (填标号)。
(2)在海边的盐碱地上,一般作物因为缺少水分难以生存,而某些植物能在盐碱地生长请解释说明 。
(3)图丙中,植物有机物积累最多的点是 (填字母)。
9.(24-25八年级下·浙江湖州·期末)草莓作为“开春第一果”,近年来我市通过建设草莓基地,发展采摘观光,既带动了农民增收,又促进了农文旅融合。如图甲为草莓的茎及生理活动示意图,图乙为密闭大棚内,一昼夜空气中二氧化碳的含量变化。请结合图示回答问题。
(1)草莓茎在形态上属于 (选填茎的类型)。
(2)图甲中a、b、c所代表的生理活动分别是 。
A.光合作用 蒸腾作用 呼吸作用 B.呼吸作用 蒸腾作用 光合作用
(3)根据图乙分析,清晨大棚内草莓光合作用与呼吸作用强度相同的时刻在 (选填“6点前”、“6点”或“6点后”)。
(4)若要提高密闭大棚内草莓的产量,根据图乙可以采取的措施是 。
10.(25-26八年级下·浙江·单元测试)某农科所为了研究影响植物生长的外界因素,在大棚内种植了玉米、大豆等多种作物,如果紧闭的大棚内(温度恒定)一昼夜空气中的CO2含量如图所示,请回答下列问题:
(1)植物光合作用和呼吸作用强度相等的点是 ,积累有机物最多的点是 。
(2)经过一昼夜,大棚内植物积累的有机物会 (填“增加”“减少”或“不变”)。
11.(25-26八年级下·浙江·课后作业)“绿水青山就是金山银山”里的青山,旨在大力植树造林、保护现有森林。
(1)如题图中,C、D两曲线表示同株植物在不同温度下,吸收二氧化碳的变化曲线,其中
曲线代表温度较高时二氧化碳吸收量的变化;若要提高大棚内作物的产量,可以采取的措施有 (写出一点)。
(2)“青山”是人类赖以生存的自然条件,这是因为绿色植物的 对维持生物圈中碳-氧平衡起了重要作用。
12.(24-25八年级下·浙江金华·期末)某科学兴趣小组在学习了光合作用后进行实验,部分操作如下图所示,请据图回答以下问题。
(1)操作②~④的正确顺序是 。
(2)操作③暗处理的目的是 。
(3)操作④染色之前,还有一个步骤,请写出这一步的具体操作: 。
(4)若该实验成功绘制出熊猫画,则能得出的实验结论是 。
13.(25-26八年级下·浙江·课后作业)“碳中和”是指在一定时间内,通过植树造林等途径,抵消自身所产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。我国提出2060年前实现碳中和的目标。如图所示是碳循环示意图,图中箭头表示碳的流动方向,请回答:
(1)“碳中和”中的碳主要指的是 。
(2)⑤的过程属于 (生理活动),其文字表达式为 。
(3)用学科观点分析碳循环和氧循环,其中正确的是 (填字母)。
A.变化观:每个人都在参与碳循环
B.守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒
C.微粒观:绿色植物的作用是使自然界中的氧分子总数增加
D.平衡观:碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
14.(25-26八年级下·浙江·单元测试)某研究性学习小组的同学欲用下列装置探究“绿色植物呼吸过程中是否有二氧化碳气体产生”,其操作设计如下:
①将整套装置放在温度较低的暗室中;②通过A装置鼓入适量的空气;③静置一定时间后取出观察。
请分析回答:
(1)装置A可起到的作用是 ;装置B可起到的作用是
。
(2)将整套装置放在暗室中的目的是 ;标志本探究活动成功的主要现象是
。
(3)若该研究性学习小组按上述设计进行操作,没能观察到预期的现象。试分析其原因是
。
15.(25-26八年级下·浙江·课后作业)某生物兴趣小组的同学为研究植物的生理活动,把得到的数据绘制成了如下的三张图。
图一显示的是︰随着一天从早到晚的时间变化,光合作用和呼吸作用的强度变化曲线;
图二显示的是∶随光照强度的变化,植物光合作用吸收环境中二氧化碳的相对值变化曲
线;图三显示的是︰随着一天从早到晚的时间变化,植物体周围二氧化碳浓度变化曲线。
请据图分析回答。
(1)图一中表示光合作用的曲线是 (填“甲”或“乙”)。
(2)图二所示,原来置于黑暗环境中的绿色植物移植光下,CO2的吸收量增加了。在BD段,植物将吸收的二氧化碳用于制造 并暂时储存在细胞内。
(3)从图三的曲线可以推知,空气中的氧气浓度 (选填“上午”或“下午”)最高,这样我们就能更好地安排锻炼身体的时间段了。
1.(25-26八年级下·浙江·单元测试)小敏同学学习了光合作用的相关知识,完成了光合作用的条件、原料和产物的探究活动后,利用天竺葵叶片、碘液、酒精等制作出一片如图所示的带有“M”字样的叶片。下列叙述不正确的是( )
A.制作前将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜
B.制作过程中对字母“M”以外的区域进行遮光处理
C.制作过程中酒精的作用是使叶片脱色
D.滴加碘液后,字母“M”区域不变蓝
2.(2026·浙江·一模)“绿叶在光下制造有机物”的部分实验步骤:①黑暗处一昼夜;②阳光下几小时;③叶片脱色处理;④观察实验现象;以下叙述正确的是( )
A.步骤①目的是增加叶片中的淀粉 B.步骤②说明该实验变量是黑纸片
C.步骤③可使叶绿素溶解到清水中 D.步骤④观察到叶片见光部分变蓝
3.(25-26八年级下·浙江·课后作业)用新鲜的水绵(藻类)和好氧细菌(有氧才能生存)制成临时装片,用不同波长的光束照射水绵的不同部位。一段时间后,显微镜下观察到细菌由均匀分布变成如图所示分布。该实验无法得出( )
A.光合作用释放氧气 B.光合作用吸收二氧化碳
C.500-600纳米左右波长的光不利于光合作用 D.光照不同,光合作用强弱不同
4.(2026·浙江衢州·一模)小科进行了如下实验来验证植物进行呼吸作用,能够证明植物呼吸作用消耗氧气的组别组合是( )
组别
实验材料
具体操作
现象
①
长势相似的菠菜2株
测量初始温度,将菠菜放入袋中,用绳子扎紧袋口,在暗处放置一个晚上。
再次测量袋内温度;
温度升高
②
插入一根导管,将袋中的气体通入澄清石灰水中;
澄清石灰水变浑浊
③
将点燃的蜡烛放入;
蜡烛立即熄灭
④
开水烫2-3分钟的菠菜2株
再次测量袋内温度;
温度不变
⑤
插入一根导管,将袋中的气体通入澄清石灰水中;
澄清石灰水未变浑浊
⑥
将点燃的蜡烛放入;
蜡烛可继续燃烧一段时间
A.①④ B.②⑤ C.②③ D.③⑥
5.(2026九年级·浙江·专题练习)下图装置是某兴趣小组探究呼吸作用的装置示意图,下列说法不正确的是( )
A.装置A是为了去除空气中的二氧化碳,确保实验的严谨性
B.若装置B中改用新鲜的豆苗,则该装置一定要放在光照环境下
C.若装置C中澄清石灰水变浑浊,说明种子进行呼吸作用产生了二氧化碳
D.若装置B中换成煮熟的种子,则装置C中澄清石灰水不会变浑浊
6.(25-26八年级下·浙江·课后作业)如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度关系示意图,以下分析正确的是( )
A.ab段表示该植物不进行光合作用
B.bc段表示植物的光合作用强度大于呼吸作用强度
C.b点表示该植物既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
D.cd段表示该植物的光合作用不再进行
7.(2026九年级·浙江·专题练习)小秦设计了如图实验装置来验证植物的呼吸作用,下列分析错误的是( )
A.装置①应包裹黑色的布使其不透光 B.通入空气②前应去除其中二氧化碳
C.排出的气体③中,氧气含量高于② D.装置④中的澄清石灰水会变浑浊
8.(24-25八年级下·浙江绍兴·期末)在验证“绿叶在光下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示,图乙中大烧杯内盛放液体M,小烧杯内盛放液体N。下列说法正确的是( )
A.M、N 都是清水 B.M、N 都是酒精
C.M是酒精、N是清水 D.M是清水、N 是酒精
9.(25-26八年级下·浙江·课后作业)氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图)。下列分析正确的是( )
A.氧循环和碳循环分别是指O2和CO2的循环
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加
D.碳、氧循环利于维持大气中O2和CO2含量的相对稳定
10.(24-25八年级下·浙江杭州·月考)某兴趣小组利用银边天竺葵探究植物光合作用的实验装置及观察到的实验现象如图所示,叶片深色部分表示变蓝,浅色部分表示不变蓝。有关叙述错误的是( )
A.脱去叶片中叶绿素的操作是将叶片放入盛有酒精的小烧杯中隔水加热,使叶片变成黄白色
B.甲和乙装置对照探究二氧化碳是光合作用的原料,甲装置中的液体是清水,乙装置中的液体是等量的氢氧化钠溶液
C.丙装置的实验现象说明叶片见光部分产生淀粉,实验证明光是进行光合作用的条件
D.丁装置中的天竺葵的银边不含叶绿素,实验现象说明叶片不含叶绿素的部分不能产生淀粉
11.(24-25九年级上·浙江衢州·月考)某兴趣小组为探究不同浓度NaHCO3溶液(可释放不同浓度的CO2)对水生植物光合作用强度的影响,进行了如下实验:
①取4个相同的锥形瓶,编号为甲、乙、丙、丁,分别向其中放入等量黑藻,然后依次加入体积均为200mL的蒸馏水、0.2% NaHCO3溶液、0.4% NaHCO3溶液和0.6% NaHCO3溶液。
②在锥形瓶中分别放入溶解氧传感器探头,连接数据采集装置;
③开启LED灯(冷光源),提供适宜且相同强度光照,实验过程中不间断进行搅拌。
④利用数据采集装置得到的相关数据后,绘制了溶液中溶解氧的浓度和不同浓度NaHCO3溶液随时间变化的关系如图所示。
(1)实验设置甲组的作用是 ;
(2)实验中给黑藻提供“相同强度光照”的具体操作是 ;
(3)实验选用的黑藻实验前是否需要暗处理12小时,请说明理
;
(4)某同学得出的结论是:当光照强度相同时,黑藻光合作用强度随二氧化碳浓度的提高而增强,请你对该同学的结论作出评价
。
12.(2025·浙江丽水·一模)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,某科学兴趣小组为探究红、黄、绿不同颜色的可见光对植物光合作用的影响,取长势相近的天竺葵若干,平均放入3个大小相同的封闭容器中,设置温度为25℃,二氧化碳含量充足。用强度相同的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
组别
光的颜色
氧气变化量
1
红
+++
2
黄
+
3
绿
-
(注:氧气变化量=实验后含量-实验前含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)该实验研究的变量是 。
(2)除检测氧气变化量外,该实验还可以检测有机物或 表示光合作用强度。
(3)第3组中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)请为第3组实验设计一个对照组,以判断其中的天竺葵是否进行光合作用
。
13.(24-25八年级下·浙江台州·期末)小科想用金鱼藻探究影响光合作用速率的因素。如图所示,他将金鱼藻放在密闭的大集气瓶中,用一个40瓦的LED日光灯管提供光照。1小时后记录的数据如下表。(已知碳酸氢钠溶液可使装置中二氧化碳的浓度保持稳定,氧气传感器能检测氧气浓度的变化。)
组别
1
2
3
4
5
6
7
8
光的颜色
白光
红光
橙光
黄光
绿光
青光
蓝光
紫光
氧气浓度的相对变化量
+18
+15
+11
+3
-1
+8
+13
+12
(注:+表示增加,-表示减少)
(1)本实验是通过 来反映光合作用速率的。
(2)由表格可知 颜色的单色光对光合作用的速率影响最大;绿光照射下氧气浓度的相对变化量出现负值的原因是光合作用的强度 呼吸作用的强度(填“大于”或“小于”)。
(3)小科想继续用此装置探究光照强度对光合作用速率的影响,请你帮他设计一个思路:
。
14.(2025·浙江温州·一模)可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在380~780 nm。为了探究红(622~770 nm)、黄(577~597 nm)、绿(492~577 nm)等不同颜色的光对植物光合作用的影响,某校生物学兴趣小组把生理状况相似,等量且适量的天竺葵分别放在3个封闭的容器中,容器大小相同且二氧化碳含量充足。用相同强度的不同颜色的光照射一段时间后,分别比较容器中的氧气变化量,结果如下表所示。
容器
植物
光的颜色
光的波长/nm
温度
氧气变化量/%
1号
天竺葵
红
622~770
25
+++
2号
天竺葵
黄
577~597
?
+
3号
天竺葵
绿
492~577
25
-
(注:氧气的变化量=实验后的氧气含量—实验前的氧气含量;“+”代表增加,“-”代表减少)
(1)根据实验设计的原则,2号容器内的温度应设置为 ℃。
(2)该兴趣小组认为红光照射更有助于天竺葵的光合作用。据表分析,其依据是
。
(3)3号容器中的氧气含量不增反降的原因是 。
(4)根据上述实验判断,用红光照射的处理是否有利于各种植物的光合作用,并说明理由:
。
15.(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
。
16.(2026·浙江·一模)小科同学对“光照强度是否影响植物的光合作用”产生了兴趣,进行如下实验。
【实验步骤】
①准备5组如图甲所示的装置,编号1~5,在广口瓶中各加入500mL浓度0.01g/mL的碳酸氢钠溶液。
②取5份大小长势相同的金鱼藻分别放入1~5号装置中。
③晚上5组装置用5个100W白炽灯分别在距离装置70cm、60cm、50cm、50cm、30cm、30cm处照射,并照射相同时间。
④观察并记录量筒中产生的气体量,重复实验,取平均值,绘制折线图如图乙所示。
请回答下列问题:
(1)实验中,调整白炽灯与装置间距离的目的是 。
(2)本实验是否需要对金鱼藻进行暗处理? 。
(3)根据图乙可得出的实验结论是
。
(4)实验收集的气体量少于光合作用实际产生的气体量,原因是
。
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