内容正文:
浙教版八下科学第二章 大气与气候变化
2.4大气圈中氧、碳的循环
01 学习目标
1、 理解氧循环过程:认识氧气在大气圈、生物圈、岩石圈之间的循环途径,了解光合作用、呼吸作用、燃烧等在氧循环中的关键作用,理解氧气含量保持相对稳定的原因。
2、 理解碳循环过程:掌握碳元素在自然界中的主要存在形式(二氧化碳、有机物、碳酸盐等),了解碳循环的主要环节——光合作用固定碳、呼吸作用与分解作用释放碳、化石燃料燃烧排放碳等。
3、 认识人类活动影响:了解人类活动(如化石燃料大量燃烧、森林砍伐)对碳循环的干扰,理解由此引发的温室效应加剧问题,初步认识“碳中和”理念。
4、 树立生态平衡观念:通过氧循环与碳循环的学习,认识自然界物质循环的相互依存关系,理解维持大气成分稳定对生命生存的重要意义,培养尊重自然、保护生态的科学态度。
5、 培养综合分析能力:初步学会用系统思维分析氧、碳循环的过程与机制,能结合生活实际思考节能减排、植树造林对维持碳氧平衡的积极作用。
02 思维导图
03 基础知识
☀知识点一 植物的光合作用
1.实验: 探究光合作用合成淀粉、产生氧气
(1)实验目的:验证绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉,探究光合作用的条件。
实验
操作
实验现象
实验结论
验证产生氧气
金鱼藻放阳光下,收集产生的气体,伸入带火星木条
木条猛烈复燃
光合作用产生氧气
验证合成淀粉(光为条件)
天竺葵暗处理一昼夜→叶片部分遮光→光照 4h→酒精水浴脱色→清水漂洗→滴碘液
叶片见光部分变蓝,遮光部分不变蓝
光合作用需要光,产物有淀粉(有机物)
验证合成淀粉(叶绿体为条件)
银边天竺葵(边缘无叶绿体)光照后,脱色、滴碘液
叶片绿色部分变蓝,银边部分不变蓝
光合作用需要叶绿体,叶绿体是光合作用的场所
(2)实验注意事项
①暗处理一昼夜:耗尽叶片内原有淀粉,避免干扰实验结果。
②酒精水浴加热:脱去叶绿素,避免叶绿素颜色干扰碘液显色;水浴加热防止酒精燃烧引发危险。
③滴加碘液:检验淀粉的存在。
2.实验:探究光合作用需要二氧化碳
(1)实验目的:验证二氧化碳是光合作用的必需原料。
(2)实验设计
①两组密闭装置
甲组(实验组):水槽内放氢氧化钠溶液
乙组(对照组):水槽内放等量清水
②两组装置先暗处理一昼夜,再移到光下照射;取叶片脱色、漂洗、滴碘液。
(3)实验现象:甲组叶片不变蓝,乙组叶片变蓝。
(4)实验结论:二氧化碳是光合作用必需的原料。
3.光合作用
(1) 概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放氧气的过程。
(2)反应式:二氧化碳+水有机物+氧气
4. 物质和能量变化
(1)物质转化:无机物→有机物,释放氧气
(2)能量转化:光能→储存在有机物中的化学能
☀知识点二 动植物的呼吸作用
1.探究动物的呼吸作用
①提出问题:动物也要不停地进行呼吸作用,那么,动物吸人和呼出的分别是什么气体呢?
②方法步骤:
a.按照下图安装好装置,装置中的碱石灰(是由固体氢氧化钠NaOH和生石灰CaO组成的混合物)用来吸收二氧化碳和水分,两装置中的碱石灰的量应该相等。
b.试管B起对照作用。
c.观察并记录:实验开始时,A、B两个装置中的红色水滴的位置;10分钟后,两装置中红色水滴的位置,并将结果填入下面的记录表中。
试管
开始时红色水滴的位置
10分钟后红色水滴的位置
A
B
③实验现象
a.开始时,A、B试管中红色水滴与橡胶塞的位置基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向左移了一段距离;而B试管中,红色水滴没有移动。
b.A试管中色水滴向左移动的原因是动物也要呼吸,呼吸时产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
④实验证明:动物也要进行呼吸,吸收氧气,产生了二氧化碳。
2.实验:探究植物的呼吸作用
(1)实验目的:验证活的植物呼吸作用释放能量、产生二氧化碳、消耗氧气。
(2)实验过程:装菠菜、暗处理一晚、测量温度、将气体通入澄清石灰水、向袋子中伸入点燃的蜡烛、用开水烫过的菠菜重复上述操作。
(3)实验结论:动植物的活细胞都会进行呼吸作用,消耗氧气、产生二氧化碳、释放能量。
3. 呼吸作用
(1)概念:动植物细胞利用氧气,将有机物分解为二氧化碳和水,同时释放有机物中储存的能量,供生命活动需要的过程。
(2)反应式:有机物+氧气二氧化碳+水+能量
4.光合作用与呼吸作用的关系
(1)光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气
(2)呼吸作用为光合作用提供能量,保障原料吸收和产物运输
5. 农业生产应用
(1)增产:合理密植、通风增二氧化碳浓度、延长光照时间
(2)保鲜:低温储存粮食、大棚夜间降温、低氧环境保鲜
☀知识点三 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)的燃烧会消耗氧气,放出二氧化碳。
2. 氧循环的含义
氧循环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。
☀知识点四 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的状态。
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。
04 经典例题
ღ题型一 植物的光合作用
【例1】科学兴趣小组为探究绿色植物在维持碳一氧平衡中的作用,设计了如图一所示的密闭透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响)。将图一装置放在室外培养24小时,连接氧气检测仪,测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答:
(1)分析图一和图二可知:随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中 时移动到最右端.(填数字);判断该植物在24小时后积累了有机物,依据是曲线中A点低于 点(填图中字母)。
(2)请写出在图二AF段中,该植物一直进行的生理活动是 (选填“光合作用”或“呼吸作用”)。
(3)若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分,则应对该绿色植物进行的处理是 。
【答案】(1)18;F
(2)呼吸作用
(3)切断部分叶脉
【解析】【分析】(1)装置内二氧化碳含量不变,导致压强变化的是氧气,植物释放的氧气越多,装置内压强越大,红色水滴向右移动的距离越远。
(2)光合作用合成有机物的同时释放氧气,呼吸作用消耗有机物和氧气,装置内最终氧气浓度增大,可说明有机物合成的量多于消耗的量。
(3)根据叶脉是植物叶片上运输水分的通道进行分析。
【解答】(1)由图二可知,E点(18点)对应的氧气浓度最大,可知此时装置内压强最大,红色墨水的水滴在此时移动到最右端。
光合作用合成有机物,呼吸作用消耗有机物,由图可知,经过24小时,F点的氧气浓度比A点更高,说明经过24小时,总光合作用释放的氧气量大于呼吸作用消耗的氧气量,即光合作用总积累的有机物多于消耗的有机物,可知经过24小时,植物积累了有机物。
(2)光合作用要在光照条件下才能进行,不是24小时不间断进行的,可知AF段一直在进行的是呼吸作用。
(3)植物叶片上的水由叶脉运输,要探究水分对光合作用的影响,可以将部分叶脉切断进行探究。
【例2】某兴趣小组为了探究光合作用的奥秘,用生长旺盛的绿叶做了如下实验。下列说法正确的是( )
A.A和 B可形成对照实验,变量是光照
B.B和 C 对照可以证明光合作用的场所是叶绿体
C.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
D.A`中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
【答案】A
【解析】【分析】由图可知,A中有气泡生成,说明光合作用需要光照和叶绿体。检验是否有淀粉生成,要使用碘液,淀粉遇碘会变蓝。
【解答】A、由图可知,AB两组实验唯一的不同是是否进行光照,可知变量为光照,故A正确;
B、BC的变量是叶绿体和光照,存在两个变量,不能探究光合作用的场所是叶绿体,故B错误;
C、实验中没有检验是否有淀粉生成,故C错误;
D、A中的气泡是由光合作用产生的氧气,不能是澄清石灰水变浑浊,故D错误。
故答案为:A。
【例3】“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】【分析】(1)“绿叶在光下制造有机物”(光合作用)的实验原理与步骤 。该实验的核心目的是验证光合作用的产物是淀粉,且光是光合作用的必要条件。实验的关键步骤包括:暗处理(耗尽叶片原有淀粉)、遮光对照、光照、脱色、染色、观察。
(2)实验各步骤的原理:①暗处理(黑暗处一昼夜):目的是通过呼吸作用消耗叶片中原有的淀粉,排除原有淀粉对实验的干扰;②遮光与光照:用黑纸片遮光形成有光和无光的对照,实验变量是光照;③脱色处理:用酒精隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,避免叶绿素颜色干扰淀粉遇碘变蓝的观察;④染色观察:滴加碘液,淀粉遇碘变蓝,见光部分进行光合作用产生淀粉,会变蓝,遮光部分无淀粉,不变蓝。
【解答】A、步骤①黑暗处一昼夜的目的是消耗叶片中原有的淀粉,而非增加淀粉,A 错误;
B、步骤②的实验变量是光照,黑纸片只是遮光的工具,不是变量,B 错误;
C、步骤③是用酒精隔水加热使叶绿素溶解,叶绿素不溶于清水,C 错误;
D、步骤④滴加碘液后,叶片见光部分进行光合作用产生了淀粉,淀粉遇碘变蓝,因此观察到见光部分变蓝,D 正确;
故答案为:D。
【例4】如图表示德国科学家萨克斯的实验。把绿色的叶片放在暗处几小时后,再把叶片的一部分遮光,其他部分曝光。一段时间后,经酒精脱色、漂洗后再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。本实验说明( )
①光合作用需要光②光合作用需要CO2
③光合作用需要叶绿体④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉
A.①③ B.②④ C.①⑤ D.③⑤
【答案】C
【解析】【分析】《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。
【解答】叶片的曝光部分可以进行光合作用产生淀粉,淀粉遇碘变蓝色,说明光合作用制造淀粉;此实验中的变量是光照,遮光部分不变蓝,说明光合作用需要光。C符合题意。
故答案为:C。
ღ题型二 动植物的呼吸作用
【例1】荔枝的果肉鲜美,但由于其较强的呼吸作用而不耐储藏,下列方法中能延长荔枝保鲜期的是( )
①降低储藏环境中二氧化碳的浓度;②提高储藏环境中氧气的浓度;③降低储藏的温度;④充入氮气做保护气。
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
【答案】B
【解析】【分析】根据细胞进行呼吸作用消耗氧气,生成二氧化碳进行分析。
【解答】①二氧化碳是呼吸作用的产物,增大二氧化碳浓度会抑制呼吸作用,可以延长保鲜其,则降低储藏环境中二氧化碳的浓度,不能延长保鲜期,故①错误;
②提高储藏环境中氧气的浓度,有利于细胞进行呼吸作用,会缩短保质期,故②错误;
③降低储藏的温度,可以减缓呼吸作用,延长保质期,故③正确;
④充入氮气做保护气,可以抑制呼吸作用, 延长保质期,故④正确。
故答案为:B。
【例2】用如图所示装置进行实验,经数小时后,U形管A、B两处的液面出现的情况是NaOH溶液可吸收CO2气体;实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响) ( )
A.A 处上升,B 处下降 B.A、B 两处都下降
C.A处下降,B处上升 D.A、B 两处都不变
【答案】C
【解析】【分析】(1)本题考查的是呼吸作用的原料、产物以及气体压强变化的原理。小白鼠的呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳;氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体,使装置内的二氧化碳被消耗殆尽。
(2)呼吸作用消耗氧气会导致装置内气体总量减少,气压降低。外界大气压会通过 U 形管液面传递压力,从而引起 U 形管两侧液面的高度变化。
【解答】装置中的氧气被小白鼠吸入,小白鼠呼出的二氧化碳被 NaOH 溶液吸收,导致装置内压强变小,B处液面升高,A处液面降低,故ABD错误,C正确;
故答案为:C。
【例3】如图是关于呼吸作用的概念图,有关说法错误的是 ( )
A.植物体活细胞都能进行呼吸作用
B.图中 Y 可表示氧气
C.呼吸作用合成了有机物
D.呼吸作用释放能量
【答案】C
【解析】【分析】(1)呼吸作用是指细胞利用氧,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的过程,其场所是活细胞内的线粒体,表达式为:有机物 + 氧→二氧化碳 + 水 + 能量。
(2)结合概念图分析,呼吸作用的原料是有机物和 Y(氧气),产物是水和 X(二氧化碳),呼吸作用的本质是分解有机物并释放能量。
【解答】A、植物体活细胞都能进行呼吸作用,故A正确;
B、呼吸作用的原料是有机物和氧气,产物是二氧化碳和水,题图中X表示二氧化碳,Y表示氧气,故B正确;
C、呼吸作用的实质是分解有机物,故C错误;
D、呼吸作用的本质释放能量的过程,故D正确;
故答案为:C。
【例4】人体在不同生理状态下,血液中某些物质的含量会发生动态变化。如图是某人从安静状态进入剧烈运动(10分钟后恢复安静)过程中,血液中某种物质的含量随时间变化的曲线。该曲线所表示的物质可能是( )
A.乳酸 B.氧气 C.酒精 D.尿酸
【答案】B
【解析】【分析】微生物和植物进行无氧呼吸时生成酒精和二氧化碳,人和动物在进行无氧呼吸时生成乳酸。
【解答】A、剧烈运动时,若进行无氧呼吸,将产生乳酸,乳酸含量将增多,不会减少,故A错误;
B、剧烈运动时,需要消耗更多的能量,呼吸频率加快,耗氧量增多,氧气含量降低,安静后耗氧量降低,氧气含量又升高,故B正确;
C、人体细胞不会产生酒精,故C错误;
D、尿酸是嘌呤代谢的终产物,剧烈运动可能导致尿酸暂时升高,但变化速度较慢,不会在短时间内显著上升和下降,故D错误。
故答案为:B。
ღ题型三 自然界中的氧循环
【例1】海南通过红树林生态修复工程推动“蓝磁”计划,红树林在调节海岸带碳氧平衡中发挥关键作用。以下关于碳循环和氧循环的作用,说法正确的是
A.碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳循环指的是碳单质的循环
D.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
【答案】D
【解析】【分析】物理变化与化学变化的区别是化学变化有新物质产生,而物理变化没有新物质产生。
【解答】A、碳循环和氧循环过程中有新物质产生,属于化学变化,故A错误;
B、氧气通过呼吸作用也能参与碳循环,故B错误;
C、碳循环指的是碳元素的循环,故C错误;
D、碳循环和氧循环指的是碳元素和氧元素的循环,有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的
相对稳定,故D正确。
故答案为:D。
【例2】氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图所示)。分析这两种循环,其中错误的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用和大力植树造林可控制二氧化碳的排放量
D.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
【答案】B
【解析】【分析】碳循环和氧循环指的是碳元素和氧元素的循环,不是二氧化碳和氧气的循环。
【解答】A、碳循环和氧循环的过程中均有新物质产生,属于化学变化,故A正确,不符合题意;
B、氧气通过呼吸作用也能参与氧循环,故B错误,符合题意;
C、通过减少化石燃料的使用可以减少二氧化碳的排放,大力植树造林可通过光合作用吸收二氧化碳,故C正确,不符合题意;
D、由图可知,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,故D正确,不符
合题意。
故答案为:B。
【例3】如图所示,生命活动和汽车开动时都存在着物质和能量的转化。下列分析错误的是( )
A.都遵循质量守恒定律
B.都是剧烈的氧化反应
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都是把化学能转化为其它形式的能
【答案】B
【解析】【分析】两个过程都有新物质产生,都属于化学变化,都遵循质量守恒定律。
【解答】A、任何化学反应都遵循质量守恒定律,故A正确,不符合题意;
B、燃烧属于剧烈氧化,呼吸作用属于缓慢氧化,故B错误,符合题意;
C、两种方式都参与自然界中的氧循环和碳循环,故C正确,不符合题意;
D、两个过程消耗的都是有机物中储存的化学能,故D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【例4】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。分析两种循环,错误的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用可控制二氧化碳的排放量
D.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
【答案】B
【解析】【分析】 碳循环,是指碳元素在地球上的生物圈、岩石圈、水圈及大气圈中交换,并随地球的运动循环不止的现象。生物圈中的碳循环主要表现在绿色植物从大气中吸收二氧化碳,在水的参与下经光合作用转化为葡萄糖并释放出氧气,有机体再利用葡萄糖合成其他有机化合物。有机化合物经食物链传递,又成为动物和细菌等其他生物体的一部分。生物体内的碳水化合物一部分作为有机体代谢的能源经呼吸作用被氧化为二氧化碳和水,并释放出其中储存的能量。氧循环是指氧气在自然界中的流动和再生过程,涉及大气层和水体中的物质相互转换。植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为有机物和氧气,从而释放氧气,维持生态平衡。氧循环与碳循环密切相关,二者共同维持生物圈的生态平衡。
【解答】A. 碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应 ,A正确;
B. 氧气只有通过燃烧才能参与碳循环 是错误的,呼吸作用和缓慢氧化都可以参与碳循环,B错误;
C. 通过减少化石燃料的使用可控制二氧化碳的排放量 ,C正确;
D. 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 ,D正确;
故答案为:B
ღ题型四 自然界中的碳循环
【例1】碳-氧循环是自然界中的重要循环,对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义。
(1)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,图中消耗二氧化碳的主要途径有 。(填序号)。
(2)维持碳-氧循环的相对稳定,已成为全球共识。空气中二氧化碳的含量增加过多,会引起的环境问题是 。
(3)为降低二氧化碳的排放量,可以采取的措施有 (列举一项即可)。
【答案】(1)③⑤
(2)温室效应
(3)少开私家车
【解析】【分析】 (1)根据植物的光合作用会消耗二氧化碳,水和二氧化碳反应生成碳酸进行分析;
(2)根据空气中二氧化碳的含量增加过多,会引起温室效应进行分析;
(3)根据为降低二氧化碳的排放量,可以采取的措施有植树造林进行分析。
【解答】 (1)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,植物的光合作用会消耗二氧化碳,水和二氧化碳反应生成碳酸,所以图中消耗二氧化碳的主要途径有③⑤;
(2)空气中二氧化碳的含量增加过多,会引起的环境问题是温室效应;
(3)为降低二氧化碳的排放量,可以采取的措施有植树造林。
【例2】“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。结合图示分析,下列关于碳、氧循环的认识不正确的是( )
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素
B.微粒观:化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
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.守恒观:碳、氧循环过程中各元素质量守恒
【答案】B
【解析】【分析】A.根据物质是由元素组成的进行分析;
B.根据化学反应前后,原子个数不变进行分析;
C.根据碳、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进行分析;
D.根据化学反应前后,元素质量不变进行分析。
【解答】 A.物质是由元素组成的,每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素,故A正确不合题意;
B.化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数不变,故B错误符合题意;
C.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,故C正确不合题意;
D.化学反应前后,元素质量不变,所以碳、氧循环过程中各元素质量守恒,故D正确不合题意。
故选B。
【例3】下列关于氮循环的说法,不正确的是 ( )
A.游离态的氮不能直接被大多数生物所利用,必须形成化合物后才能被植物吸收
B.氮气被植物吸收后,经食物链流动,被动物所排泄、微生物所分解,返回到土壤
C.土壤中含氮的无机盐在某些微生物的作用下变成氮气进入大气
D.大气中的氮气因雷电、生物固氮等变为可溶性含氮物质,然后进入生物体内
【答案】B
【解析】【分析】固氮的三种方式:雷电固定、人工固氮和生物固氮。
【解答】AB、游离态的氮不能直接被大多数生物所利用,必须形成化合物后才能被植物吸收,由游离态转化为化合态的过程称为固氮,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C、某些微生物可以将无机盐中的氮元素转化为氮气,回到大气,故C正确,不符合题意;
D、大气中的氮气因雷电、生物固氮等变为可溶性含氮物质,然后进入生物体内,也可以通过化学方法进行固定,故D正确,不符合题意。
故答案为:B。
【例4】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。
(1)氧循环指的是 (填“氧元素”、“氧气”或“含氧物质”)的循环。
(2)空气中的“碳”转化为生物体内的“碳”主要通过途径⑤植物的 实现。
(3)分析两种循环,其中正确的是____。
A.途径①会增加空气中二氧化碳含量,加剧温室效应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.两种循环各自独立,彼此之间无联系
D.氧循环和碳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)氧元素
(2)光合作用
(3)A;D
【解析】【分析】(1)根据物质是由元素组成的进行分析;
(2)根据植物通过光合作用将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气进行分析;
(3)A、根据工厂排放的气体中含有大量的二氧化碳进行分析;
B、根据氧气通过呼吸作用也可以参与碳循环进行分析;
C、根据两种循环各自独立,彼此相互联系进行分析;
D、根据氧循环和碳循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定进行分析。
【解答】(1)物质是由元素组成的,所以氧循环指的是氧元素的循环;
(2)物通过光合作用将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖和氧气,所以空气中的“碳”转化为生物体内的“碳”主要通过途径⑤植物的光合作用实现;
(3)A、途径①排放的气体中含有较多的二氧化碳,所以会增加空气中二氧化碳含量,加剧温室效应,故正确;
B、氧气通过呼吸作用也可以参与碳循环,故错误;
C、两种循环各自独立,彼此之间相互联系,故错误;
D、氧循环和碳循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,故正确。
故答案为:AD。
05 强化提升
一、选择题
1.如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。下列分析中正确的是( )
A.0~6时附近,植物没有进行呼吸作用
B.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
C.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
D.12时附近,呼吸作用增强导致光合作用下降
【答案】C
【解析】【分析】(1)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;呼吸作用的公式:有机物+氧→二氧化碳+水+能量,释放出大量的能量。
(2)光合作用必须在光下才能进行,图中曲线光合作用只有在6~18点的白天进行;曲线呼吸作用在一天中变化不大。
【解答】A、呼吸作用只要是活细胞时时刻刻都在进行,所以0~6时附近,植物仍在进行呼吸作用,A错误;
B、傍晚时分,由于持续了一天的光合作用,制造了大量的有机物,所以c点积累的有机物最多,B正错误;
C、据图可见:a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等,C正确;
D、12时附近,植物为了降低蒸腾作用,关闭部分气孔,所以光合作用强度也有所下降,D错误。
故答案为:C。
2.如图是一昼夜内正常生长的粮食作物光合作用与呼吸作用的关系图,以下分析不正确的是 ( )
A.Ⅰ是光合作用曲线,Ⅱ是呼吸作用曲线
B.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用和呼吸作用强度相等
C.b、c区域表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度
D.阴雨天气a区域的面积会增大
【答案】D
【解析】【分析】(1)光合作用需要光,因此只在有光照的时段(6~18 时)进行,强度随光照变化而变化;呼吸作用不需要光,全天都能进行,强度受温度等因素影响,变化幅度较小。
(2)曲线中,光合作用强度与呼吸作用强度的差值代表有机物的净积累量;光照强度会直接影响光合作用的速率,阴雨天气光照弱,光合作用强度会下降。
【解答】A、植物的光合作用需要在光下进行,而呼吸作用在有光、无光条件下均可进行。图中Ⅰ只在白天有光的条件下进行,因此,Ⅰ是光合作用曲线;Ⅱ在全天都能进行,因此,Ⅱ是呼吸作用曲线,A正确;
B、曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用强度等于呼吸作用强度,B正确;
C、由光合作用与呼吸作用的关系图可知,在b、c区域,曲线Ⅱ位于曲线Ⅰ的上方,所以,b、c区域表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度,C正确;
D、光是光合作用的必要条件,阴雨天气光线较弱,光合作用会减弱,所以,a区域的面积会减小,D错误;
故答案为:D。
3.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】【分析】(1)植物呼吸作用的相关验证实验:植物呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳,同时释放能量;氧气具有助燃性,能使蜡烛燃烧,若氧气被消耗,蜡烛会熄灭;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,可用于检验二氧化碳。
(2)对照实验的设计原则:验证某一变量的影响时,需设置对照组,变量唯一,其他条件相同且适宜;本实验中,变量为菠菜是否有活性(能否进行呼吸作用),对照组为开水烫过的菠菜(无活性,不能进行呼吸作用),实验组为新鲜菠菜(有活性,能进行呼吸作用)。
【解答】A、①④:①中新鲜菠菜袋内温度升高,④中烫过的菠菜袋内温度不变,该组合可证明呼吸作用释放能量(热量),不能证明消耗氧气,A 错误;
B、②⑤:②中新鲜菠菜产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,⑤中烫过的菠菜产生的气体不能使澄清石灰水变浑浊,该组合可证明呼吸作用释放二氧化碳,不能证明消耗氧气,B 错误;
C、②③:②证明呼吸作用释放二氧化碳,③中新鲜菠菜袋内蜡烛熄灭,但无对照组,无法排除其他因素影响,不能证明消耗氧气,C 错误;
D、③⑥:③中新鲜菠菜袋内蜡烛立即熄灭,⑥中烫过的菠菜袋内蜡烛可继续燃烧,通过对照可证明植物呼吸作用消耗了氧气,D 正确;
故答案为:D。
4.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示,其中25℃时,两曲线的间隔为1.4个单位,20℃时两曲线的间隔为1.7个单位。下列分析正确的是( )
A.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
B.光照相同时间,在20℃条件下最有利于该植物的生长
C.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等
【答案】C
【解析】【分析】光合作用吸收的二氧化碳来自于呼吸作用生成的二氧化碳以及环境中吸收的二氧化碳。
【解答】A、温度为25℃时,光合作用吸收的二氧化碳为2.00+3.4=5.4,30℃时,光合作用吸收的二氧化碳为3.00+3.5=6.5,大于25℃,可知30℃比25℃制造的有机物多,故A错误;
B、虚线表示的是净光合作用强度,由图可知,25℃时净光合作用最强,可知该温度下最有利于植物的生长,故B错误;
C、30℃和35℃时,光合作用吸收的二氧化碳均为3+3.5=6.5,可知光合作用制造的有机物相等,故C正确;
D、两曲线的交点表示净光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等,故D错误。
故答案为:C。
5.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】【分析】光合作用过程中会吸收二氧化碳,释放氧气。
【解答】A.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;
B.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;
C.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;
D.14时O2释放量突变是因为中午气温过高,植物幼苗为减少体内水分的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;
故答案为:B。
6.如图是植物生长时不同物质进出叶片的示意图。当植物进行光合作用时,表示氧气、二氧化碳、水的分别为 ( )
A.b、c、a B.a、c、b C.a、b、c D.c、b、a
【答案】C
【解析】【分析】植物光合作用时以二氧化碳和水为原料,生成有机物和氧气,淀粉可以用碘液进行检验。
【解答】ABCD.光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,水作为光合作用的原料之一,由根吸收并向上运输至叶,因此a表示氧气,b表示二氧化碳,c表示水,故ABD错误,C正确;
故答案为:C。
7.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( 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】【分析】植物光合作用时以二氧化碳和水为原料,生成有机物和氧气,淀粉可以用碘液进行检验。
【解答】A.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A正确;
B.若要检验原料是否有水,需将茎切段,图中没有提到,故B错误;
C.若要检验原料是否有水,需将茎切段,故C错误;
D.实验中为检验淀粉的存在,故D错误;
故答案为:A。
8.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】【分析】实验室可以用带火星的木条检验氧气,若带火星的木条复燃,则说明生产的气体为氧气。
【解答】A.该实验没有对照组,故没有变量,A 错误;
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,B正确;
C.该实验能够证明植物在光照下产生氧气,无法证明植物在光照下能吸收二氧化碳,C错误;
D.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;
故答案为:B。
9.如图可表示德国科学家萨克斯所做的实验:先将叶片暗处理数小时,然后进行光照,一段时间后,经脱色、漂洗并用碘蒸气处理,结果不透光纸覆盖的部分呈棕色,而不被不透光纸覆盖的部分呈蓝色。实验说明 ( )
①光合作用需要二氧化碳
②光合作用需要光
③光合作用需要叶绿素
④光合作用制造淀粉
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
【答案】C
【解析】【分析】植物光合作用时以二氧化碳和水为原料,生成有机物和氧气,淀粉可以用碘液进行检验。
【解答】ABCD.该实验叶片的一部分见光,另一部分用不透光纸遮光,这样形成一组对照实验,变量是有无光;不透光纸覆盖的部位呈棕色,而不被不透光纸覆盖的部位呈蓝色。根据淀粉遇碘变蓝的特性,见光的部分变蓝说明有淀粉存在,遮光的部分没有变蓝说明没有淀粉存在。故可说明②光合作用需要光、④光合作用制造淀粉,故ABD错误,C正确;
故答案为:C。
10.如图曲线表示甲、乙两种绿色植物氧气的释放量随光照强度的变化趋势,下列分析不正确的是 ( )
A.光照强度为0时,甲和乙只进行呼吸作用
B.光照强度为c 时,甲和乙合成的有机物量相同
C.根据光照强度为d时的氧气释放量可知甲更适合在强光照下生长
D.光照强度为a时,乙光合作用的速率等于呼吸作用的速率
【答案】B
【解析】【分析】植物的光合作用只在有光时可以进行,呼吸作用只要在活细胞中都能进行。
【解答】A.题图中光照强度为0时,植物无法进行光合作用,但是可以进行呼吸作用,A正确;
B.由题图可知,甲的呼吸作用强度大于乙的呼吸作用强度,故光照强度为c时,甲和乙合成的有机物量不相同,B错误;
C.光照强度为d时,甲的氧气释放量更多,由此可表明甲更适合在强光照下生长,C正确;
D.光照强度为a时,乙释放的氧气量为0,说明a点时乙光合作用的速率等于呼吸作用的速率,D正确;
故答案为:B。
11.如图为玉米的种植密度与光合作用及呼吸作用强度关系的曲线。要提高玉米的产量,最适合的种植密度是 ( )
A.a B.b C.c D.d
【答案】B
【解析】【分析】(1)绿色植物利用光提供的能量,存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。
(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)合理密植就是充分利用光能,提高光合作用的效率。合理密植指的是种植既不能过密又不能过稀,种植过密,使得植物的叶片相互遮挡,影响接受阳光,进而影响植物的光合作用,不能增加产量。种植过稀不能使最多的植物接受阳光进行光合作用,造成光能的浪费,不能最大限度的合成最多的有机物。
【解答】由图可知种植密度为b时,光合作用强度和呼吸作用的强度差最大,植物体内积累的有机物最多,此时光合作用效率最高,能充分地利用太阳能。
故答案为:B。
12.2025 年 6 月 23 日至29日是全国节能宣传周,活动主题是“节能增效,焕‘新’引领”,根据如图碳循环的部分过程进行的有关分析中,错误的是 ( )
A.②是指生产者、消费者和分解者的呼吸作用
B.在生物群落的食物链中,碳是以二氧化碳的形式进行传递的
C.在城市交通中少开汽车、多骑自行车能减少①的发生
D.绿化环境、爱护草木有利于③的进行
【答案】D
【解析】【分析】碳循环途径:主要以二氧化碳为载体,包括以下途径:①光合作用:植物吸收大气中的二氧化碳合成有机物;②呼吸作用:动植物和微生物分解有机物,释放二氧化碳回大气;③分解作用:动植物遗体等被微生物分解产生二氧化碳;④燃烧:化石燃料(煤、石油、天然气)燃烧释放二氧化碳;⑤海洋吸收与释放:海洋吸收部分二氧化碳形成碳酸盐等,后通过分解等回到大气。
【解答】A.生物通过呼吸作用释放二氧化碳,植物通过光合作用吸收二氧化碳与空气建立联系,故A正确;
B.碳元素在生物群落之间以含碳有机物的形式传递,故B错误;
C.城市交通中少开汽车、多骑自行减少碳排放,故C正确;
D.绿化环境、爱护草木有利于植物对二氧化碳的系数,故D正确;
故答案为:D。
13.某同学设计并完成了如图所示的四个实验。下列叙述正确的是( )
A.甲实验前暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B.乙实验收集的气体是二氧化碳
C.丙实验的现象是澄清的石灰水不变浑浊
D.丁实验说明萌发种子的呼吸作用产生氧气
【答案】A
【解析】【分析】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。 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。 细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要的过程叫做呼吸作用。
【解答】 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,”实验前,甲装置都要放在黑暗处一昼夜,目的是阻止植物进行光合作用,同时利用呼吸作用将叶片内原有的淀粉运走耗尽,A正确。
B、取一些金鱼藻,放在盛有清水的大烧杯中。在金鱼藻上面倒罩一短颈玻璃漏斗,漏斗颈上套上灌满清水的玻璃管。将上述装置移至阳光下照射,并观察现象。待气体充满试管的1/2时,取出玻璃管,迅速将快要熄灭的细木条插进管内,观察现象。管内的气体能使快要熄灭的细木条猛烈的燃烧起来。原因是氧气能助燃,能使快要熄灭的细木条重新燃烧,表明产生的气体是氧气,B错误。
C、萌发的种子呼吸作用十分旺盛,通过呼吸作用产生大量二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,所以丙装置观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊,C错误。
D、萌发的种子进行呼吸作用,消耗瓶中的氧气,所以燃烧的蜡烛熄灭,D错误。
故答案为:A。
14.图甲是菜豆种子萌发过程示意图,图乙是菜豆种子萌发过程中的质量变化示意图,其中X为鲜重变化曲线,Y为有机物质量变化曲线。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲中,种子吸水萌发,其中H是由胚芽发育而来的
B.图乙中,X曲线的 ab段,质量增加的主要原因是种子萌发大量吸水
C.图甲中,种子萌发时,胚乳中的营养物质逐渐转运给胚根、胚芽、胚轴
D.图乙中,Y曲线的 ae段,质量减少的主要原因是进行呼吸作用
【答案】A,B,D
【解析】【分析】结合菜豆种子的结构(双子叶植物,无胚乳,营养物质储存在子叶中)和萌发过程的生理变化(吸水膨胀导致鲜重增加、呼吸作用消耗有机物导致有机物质量减少、胚的各部分发育为幼苗器官),逐一匹配选项与知识点的对应关系。关键要点:① 菜豆种子的胚由胚根、胚轴、胚芽、子叶组成,无胚乳;② 种子萌发时,胚根发育成根,胚轴发育成连接根和茎的部分,胚芽发育成茎和叶;③ 鲜重变化主要受水分吸收影响,有机物质量变化主要受呼吸作用消耗影响。
【解答】根据菜豆种子的结构特点和萌发过程的质量变化规律,对各选项逐一判断:
A:图甲中,H 是叶,胚芽的发育结果是茎和叶。该故A选项正确;
B:图乙中,X 曲线代表鲜重变化,ab 段鲜重快速增加,主要原因是种子萌发初期会大量吸收水分,水分是鲜重增加的主要来源。该选项正确。
C:菜豆是双子叶植物,种子结构中没有胚乳,营养物质储存在子叶中。种子萌发时,是子叶中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴。该选项错误。
D:图乙中,Y 曲线代表有机物质量变化,ae 段有机物质量持续减少,主要原因是种子萌发过程中,呼吸作用持续进行,消耗了子叶中储存的有机物(此阶段种子未长出绿叶,无法进行光合作用制造有机物)。该选项正确。
故选:ABD。
15.密闭温室内种植了草莓幼苗,某小组通过测定二氧化碳浓度来研究光合作用和呼吸作用的情况。图甲表示密闭温室内一昼夜的二氧化碳浓度变化情况,图乙表示在白天环境条件不变时,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。下列描述合理的是( )
A.BC段二氧化碳浓度降低是因为植物停止呼吸作用并开始光合作用吸收二氧化碳
B.图甲AE两点对比表明经过这一昼夜草莓幼苗有机物有积累
C.图甲表明从D到E点,呼吸作用强度大于光合作用强度、
D.若白天环境条件不变,根据图乙可知夜间温度为30℃比20℃时更能增加有机物的积累
【答案】B
【解析】【分析】呼吸作用24小时都在进行,而光合作用只在白天有光照的时候进行,呼吸作用释放二氧化碳,光合作用吸收二氧化碳。
【解答】A、BC段是白天,二氧化碳浓度降低是因为光合作用吸收二氧化碳的速率大于呼吸作用释放二氧化碳的速率,植物在白天不会“停止呼吸作用”,呼吸作用是全天进行的,故A错误;
B、从图甲看,A点二氧化碳浓度较高,E点较低,说明净吸收二氧化碳即光合作用吸收的二氧化碳多于呼吸作用释放的二氧化碳 ,有机物积累,故B正确;
C、D点太阳落山,从D到E,没有光照,不会进行光合作用,二氧化碳浓度增大是因为呼吸作用释放二氧化碳,故C错误;
D、由图乙可知,在30℃条件下,二氧化碳浓度更高,即呼吸作用强度更大,夜间只进行呼吸作用消耗有机物,所以20℃比30℃更积累有机物,故D错误。
故答案为:B。
16.如图所示是在黑暗条件下研究植物某一生命活动过程的实验。下列说法错误的是( )
A.装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳
B.装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收
C.实验为了检验植物呼吸作用消耗了氧气
D.实验为了检验植物呼吸作用产生了CO2
【答案】C
【解析】【分析】(1)植物呼吸作用的实验设计:该实验在黑暗条件下进行(避免光合作用干扰),通过氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳,再利用澄清石灰水检验植物呼吸作用的产物。
(2)二氧化碳的吸收与检验:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊,可用于检验二氧化碳的存在。
【解答】A、装置甲中的氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应,作用是吸收空气中的二氧化碳,避免其干扰实验结果,故该选项正确。
B、装置乙中的澄清石灰水用于检验甲中二氧化碳是否被完全吸收(若乙中石灰水不变浑浊,说明二氧化碳已被除尽),故该选项正确。
C、该实验的核心是A、氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳气体。因此装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2,避免空气中的二氧化碳对实验造成干扰,A正确。
B、二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收,B正确。
CD、植物的呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳使丁瓶中澄清的石灰水变浑浊。因此,该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2,C错误;D正确。
故答案为:C。
17.如图所示,曲线A表示某种蔬菜的一片叶片光合作用每小时合成有机物的质量与温度的关系(光照强度为E时),曲线B表示该叶片呼吸作用每小时分解有机物的质量与温度的关系。下列说法合理的是( )
A.此种蔬菜光合作用强度随温度的升高而增强
B.此种蔬菜每小时分解有机物的质量随温度的升高而一直增加
C.c点表示此种蔬菜的光合作用强度与呼吸作用强度相同
D.菜农温室栽培此种蔬菜时室温最好始终维持在20℃
【答案】C
【解析】【分析】(1)光合作用与呼吸作用的影响因素:光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并释放出氧气的过程,其强度受温度、光照强度、二氧化碳浓度等影响,在一定范围内,温度升高,光合作用强度增强,但超过一定温度后,酶活性受影响,强度会下降;呼吸作用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,温度会影响呼吸作用相关酶的活性,在一定范围内,温度升高,呼吸作用强度增强 。
(2)光合作用与呼吸作用的关系:光合作用制造有机物,呼吸作用分解有机物,净光合产量 = 光合作用制造有机物量 - 呼吸作用分解有机物量,可通过曲线交点等分析两者强度关系及对生产的指导意义 。
【解答】A、由曲线 A 可知,在一定温度范围内(如0-25℃左右),此种蔬菜光合作用强度随温度升高而增强,但超过一定温度,光合作用强度下降,不是随温度升高而一直增强,故该选项错误。
B、由曲线 B 可知,此种蔬菜每小时分解有机物的质量(呼吸作用强度 )在一定温度范围内(0 - 40℃ )随温度升高而增加,但实际上,温度过高时,酶会失活,呼吸作用强度不会一直增加。
C、c 点是曲线 A(光合作用合成有机物量 )与曲线 B(呼吸作用分解有机物量 )的交点,意味着此时光合作用每小时合成有机物的质量与呼吸作用每小时分解有机物的质量相等,即光合作用强度与呼吸作用强度相同,故该选项正确。
D、菜农温室栽培此种蔬菜时,要使净光合产量最大,即光合作用制造有机物量与呼吸作用分解有机物量的差值最大。由曲线可知,在 20℃时,光合作用合成有机物量与呼吸作用分解有机物量的差值较大,但不是始终维持在 20℃最好。
故答案为:C。
18.通过实测一片蔬菜叶子在不同光照强度时( 吸收和释放的情况得到如图所示曲线。图中细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】【分析】由坐标可知,B为光补偿点此时光合作用的速率等于呼吸作用速率,C为光饱和点此点以后光照强度不在是影响光合作用的主要因素。曲线中AB段(不包括B、C两点)光合作用的速度会随光照强度的增大而增大,在此阶段光合作用的速率小于有氧呼吸的速率,线粒体产生的二氧化碳不仅被叶绿体吸收,多余的还需要从释放到外界。
【解答】A、此图二氧化碳外排,呼吸作用速率大于光合作用速率,A正确;
B、此图所有二氧化碳外排,光合作用速率为0,B错误;
C、此图表示二氧化碳供应光合作用,与外界没有二氧化碳的交换,光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;
D、图中叶绿体不仅要吸收线粒体产生的二氧化碳,还需要从外界吸取,表示光合作用速率大于运用呼吸速率,D错误。
故答案为:A。
19.如图①②③分别表示植物体生理活动,可以使公园内“空气湿润、清新”的生理活动主要是()
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②
【答案】B
【解析】【分析】图中的①呼吸作用、②蒸腾作用、③光合作用。
【解答】 图中的①呼吸作用、②蒸腾作用、③光合作用。植物的蒸腾作用使空气湿润;光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,使空气清新,所以可以使公园内“空气湿润、清新”生理活动主要是②蒸腾作用和③光合作用,ACD不正确,B正确。
故选B。
20.如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验时的脱色和染色步骤,大烧杯、小烧杯和滴管中的液体分别是()
A.清水、清水、酒精 B.酒精、清水、碘液
C.清水、碘液、酒精 D.清水、酒精、碘液
【答案】D
【解析】【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:
①暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜(让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉消耗彻底,防止影响实验);
②部分遮光:将一片叶子的一部分的上下两面用黑纸片遮盖(做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉);
③脱色:光照数小时后,摘下叶片放入盛有酒精的烧杯中(使叶绿素溶解于酒精中,叶片变成黄白色,便于观察)隔水加热(需要“隔水”的原因是使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险);
④清水漂洗;
⑤染色:滴加碘液染色(检测有无淀粉生成,淀粉是光合作用产物,遇碘变蓝色); 观察现象之前,用清水冲掉碘液的目的是碘液本身有颜色,防止影响观察效果;
⑥分析结果,得出结论:遮光部分不变蓝色,见光部分变蓝色; 说明绿叶只有在光下才能制造有机物--淀粉。
【解答】酒精能溶解叶绿素,而且酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险。使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险。因此,该装置中大烧杯、小烧杯分别是清水、酒精。光合作用制造淀粉,淀粉遇到碘液变蓝色,因此滴管内是碘液。
故答案为:D。
21.小宁想要验证“绿叶在光照下制造淀粉”,进行了如下实验。下列选项不正确的是( )
A.图甲:绿叶暗处理的目的是消耗植物体内原有的有机物
B.图乙:叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖,该变量是有无光照
C.图丙:绿叶用酒精隔水加热的目的是为了溶解叶绿素
D.图丁:叶片滴加碘液后,叶片遮光部分变蓝
【答案】D
【解析】【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→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、碘遇到淀粉变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
【解答】A.天竺葵在黑暗中处理的目的是消耗叶片中的有机物,故A正确,但不符合题意;
B.用黑纸片遮光的叶片与未遮光的叶片之间形成对照,这里的变量是有无光照,故B正确,但不符合题意;
C.叶片在酒精中隔水加热是为了去除叶片中的叶绿素,故C正确,但不符合题意;
D.此实验证明绿叶在光下可制造淀粉,因此叶片没有遮光部分变蓝,故D错误,但符合题意。
故答案为:D。
二、填空题
22.浙江某校在阳光大课间开展花样跳绳活动,请回答下列问题:
(1)听到下课铃声,同学们迅速来到室外开始跳绳,这属于 反射。
(2)跳绳过程中人体不断出汗,此时产热 (选填“大于”“等于”或“小于”)散热。
(3)高强度跳绳时,肌肉细胞会进行无氧呼吸来提供额外能量。以葡萄糖氧化分解为例写出人体细胞进行无氧呼吸的文字表达式: 。
【答案】(1)条件
(2)等于
(3)葡萄糖乳酸+能量(少量)
【解析】【分析】(1)通过学习才形成的反射属于条件反射,与生俱来的是非条件反射。
(2)产热和散热相等,体温恒定;产热多于散热,体温升高;产热少于散热,体温降低。
(3)植物细胞无氧呼吸通常产生酒精和二氧化碳。
【解答】(1)听到下课铃声后同学们迅速来到室外跳绳,这是经过后天学习和经验形成的反射,属于条件反射。条件反射需要大脑皮层的参与,与生俱来的非条件反射(如眨眼、膝跳反射)不同。
(2)跳绳时出汗是人体调节体温的重要方式。虽然运动时产热增加,但通过汗液蒸发散热也会增强,最终产热与散热保持动态平衡,使体温维持相对稳定,即产热等于散热。
(3)无氧呼吸将葡萄糖转化为乳酸,文字表达式为葡萄糖乳酸+能量(少量)。
23.某科学兴趣小组进行了“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验,实验过程如下图所示:
(1)为了避免叶片中原有有机物的干扰,步骤①中“一定环境”是指温度适宜的 环境。
(2)步骤⑤中仪器甲的名称是 。
(3)步骤②中,兴趣小组采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是 。(列举一点)
(4)小明按如图步骤进行实验,滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑色,与预期的蓝色不符,老师指出其实验操作③中存在问题,请提出改进措施: 。
【答案】(1)黑暗
(2)滴管
(3)可避免因不同叶片个体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干扰
(4)步骤③中将叶片放入酒精中水浴加热进行脱色处理
【解析】【分析】(1)利用呼吸作用消耗叶片原有有机物,排除干扰。
(2)用于精确滴加碘液的仪器。
(3)可避免因不同叶片个体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干扰(或减少实验材料使用 )。保证单一变量,提高实验准确性或节省材料。
【解答】(1)把叶片放在黑暗环境中 24 小时,目的是通过呼吸作用消耗叶片中原有的有机物(淀粉),避免其对后续实验结果产生干扰。
(2)步骤⑤中用于滴加碘液的仪器甲是滴管,滴管可准确控制液体的滴加量。
(3)采用同一张叶片进行部分遮光,可保证除光照条件不同外,其他条件(如叶片的生理状态、叶龄、水分含量等 )都相同,避免不同叶片个体差异对实验的干扰,使实验结果更具说服力;同时也减少了实验材料的使用。
24.植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。图甲曲线表示在恒温30℃时,某水藻在不同光照强度下,吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系;某同学为“研究光照强度对植物光合作用速度的影响”,设计如图乙实验装置,此装置的优点在于,可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离,来改变光照的强弱。试回答下列问题:
(1)图甲中,B点所代表的含义是 。
(2)单位时间内,水藻释放氧气量应 (填“大于”、“小于”或“等于”)其光合作用产生的氧气量。
(3)图乙实验中,每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离,随着距离的增加,密闭的试管中产生气泡减少。造成这一结果的主要原因是: 变弱。
(4)若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃时,B点将向 (填“左”或“右”)移动。
【答案】(1)光合作用强度等于呼吸作用强度
(2)小于
(3)光照强度减弱
(4)左
【解析】【分析】(1)呼吸作用产生二氧化碳,光合作用消耗二氧化碳,当光合作用强度与呼吸作用强度相同时,植物即不向外释放二氧化碳,也不从环境中吸收二氧化碳。
(2)植物产生的氧气,优先供给呼吸作用,多余的氧气会释放到环境中。
(3)根据光合作用强度与光照强度有关进行分析。
(4)25℃呼吸作用减弱,光合作用增强,可知此时对光照强度的要求降低,所以B点左移。
【解答】(1)由图可知,B点二氧化碳吸收量和释放量均为零,可知此时光合作用强度与呼吸作用强度相同。
(2)水藻光合作用产生的氧气先供给呼吸作用,多于的氧气释放到环境中,可知释放的氧气小于光合作用产生的氧气。
(3)增大试管与光源之间的距离,光照强度减弱,光合作用强度减弱,释放的氧气减少,所以生成的气泡减少。
(4)将温度调节到25℃,呼吸作用强度减弱,释放的二氧化碳减少,光合作用加强,可知光合作用与呼吸作用强度相同时,光照强度将减弱,即B点将向左移。
25.技术人员对葡萄的种植进行了相关的研究,从而帮助果农提高葡萄的产量。图甲中①②③分别表示葡萄叶片进行的三大生理过程,图乙表示夏季晴天某葡萄大棚某天24小时内测得的二氧化碳浓度的变化情况(密闭状态测定)。请据图回答问题。
(1)图甲中③表示葡萄叶片进行的生理过程是 。
(2)根据图乙的曲线判断,24小时内,植物光合作用制造的有机物的总量 (填“大于”或者“小于”)呼吸作用消耗的有机物的总量,一天内有机物积累最多的是图乙曲线中的 点。
(3)为提高葡萄的产量,请你为葡萄种植户提一条建议: 。
【答案】(1)呼吸作用
(2)大于;D
(3)适当延长光照时间
【解析】【分析】(1)植物的三大生理作用:
光合作用:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如葡萄糖),并释放出氧气的过程。
呼吸作用: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。
蒸腾作用:植物体内的水分以水蒸气的形式从叶片的气孔散失到大气中的过程。
(2)光合作用与呼吸作用的关系:
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。
当光合作用强度大于呼吸作用强度时,植物体内的有机物得以积累;反之则消耗。一天中,傍晚时分(图乙中 D 点),经过了一整天的光合作用,有机物积累量达到最大。
(3)提高农作物产量的原理:
提高光合作用效率:如适当增加光照强度、延长光照时间、增加二氧化碳浓度等。
降低呼吸作用消耗:如夜间适当降低温度,可减少有机物的消耗。
【解答】(1)图甲中③过程吸收氧气,释放二氧化碳,符合呼吸作用的特征,因此表示葡萄叶片进行的生理过程是呼吸作用。
(2)由题图乙可知,E点的二氧化碳浓度小于A点,说明24 小时内植物光合作用吸收二氧化碳的量大于呼吸作用产生二氧化碳的量,故光合作用制造的有机物的总量大于呼吸作用消耗的有机物的总量。D点时二氧化碳浓度最小,则一天内有机物积累最多的是题图乙曲线中的D点。
(3)运用光合作用的原理,可提高葡萄的产量,为葡萄种植户提的建议有适当延长光照时间、定时通风等。
26.如图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
(1)当在 千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物的光合速度相同。
(2)A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。
(3)A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于 千勒克司。
【答案】(1)6
(2)10.9
(3)6
【解析】【分析】(1)两个图像相交时,说明二者吸收二氧化碳的速率相同,即光合速度相同;
(2)根据图像确定A植物在光照强度为9千勒克司时吸收二氧化碳的速率,据此计算2h吸收二氧化碳的质量,最后根据光合作用的反应式计算累积葡萄糖的质量;
(3)根据图像提取信息,从呼吸速率和光合速率的角度分析计算。
【解答】(1) 从图中可以看出,A、B两条曲线在光照强度为6千勒克司时相交,此时A、B两种植物的光合速度相同。
(2) 根据图像可知,A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可净消耗的二氧化碳的量为8mg/h×2h=16mg,根据光合作用的反应式可计算出可积累葡萄糖的量为(16×180)÷(6×44)=10.9mg。
(3) A植物的呼吸速率为4mg/h•单位叶面积,24h内消耗有机物为4×24=96mg/单位叶面积,要使植物正常生长,则12h内光合作用制造的有机物要大于96mg/单位叶面积,则实际光合速率要大于96÷12=8mg/h•单位叶面积,即净光合速率要大于8-4=4mg/h•单位叶面积,从图中可以看出光照强度为6Klx时,A植物的净光合速率为4mg/h•单位叶面积,所以要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于6千勒克司。
27.如图所示实验,可以用来证明植物的呼吸过程中会产生CO2。其中A装置中的NaOH溶液能除去空气中的CO2,B、D中均为澄清石灰水。请回答下列问题。
(1)B瓶中石灰水的作用是 ;
(2)C瓶要用不透光的袋子罩住是为了 ;
(3)观察到 的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
【答案】(1)检验空气中的二氧化碳是否已被除尽
(2)排除光合作用的影响(或使植物在无光照的条件下发生呼吸作用)
(3)B处石灰水不变浑浊,而D处的石灰水变浑浊
【解析】【分析】呼吸作用是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。
【解答】(1)NaOH溶液能够吸收CO2,所以后面的澄清石灰水是为了检验空气中的CO2是否被除尽;
(2)该实验是为了检验呼吸作用的产物CO2,而光合作用会消耗CO2,所以要对植物进行遮光处理;
(3)B中澄清石灰水不变浑浊,说明空气中没有CO2,而D中澄清石灰水变浑浊,说明有CO2产生,说明CO2是通过呼吸作用产生的;
故答案为:(1) 检验空气中的二氧化碳是否已被除尽;(2) 排除光合作用的影响(或使植物在无光照的条件下发生呼吸作用);(3) B处石灰水不变浑浊,而D处的石灰水变浑浊.
28.植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。如图是某植物在恒温30℃时,处于不同光照下在单位时间内对二氧化碳的吸收或释放量。
(1)植物吸收或释放二氧化碳的主要通道是叶表皮的 。
(2)已知该植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为25℃和30℃。那么在其它条件不变的情况下,将温度调节到25℃时,图中曲线上的A 点将向 移动(填“上”或“下”)。
【答案】(1)气孔
(2)上
【解析】【分析】(1)气孔是氧气和二氧化碳进出植物体的通道,也是植物体散失水分的通道。
(2)呼吸作用强度与温度有关,呼吸作用强度弱,释放的二氧化碳少。
【解答】(1)叶片表皮的气孔是二氧化碳和氧气进出植物体的通道。
(2)A点没有光照,植物只进行呼吸作用,温度由30℃降低到25℃,呼吸作用减弱,释放的二氧化碳减小,可知A点将向上移动。
29.小实同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中 CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中 CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水被植物吸收后主要用于植物的 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,进行24 小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后”)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳。你是否认同他的观点,说说你的理由 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 环境中。
【答案】(1)蒸腾作用
(2)P点前
(3)否,植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用
(4)无光
【解析】【分析】 (1)根的功能是固定和吸收水分无机盐的作用,植物通过根吸收来的水大约只有1%被植物体利用,约99%都被植物通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了。
(2)根据乙图分析解答;
(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;
(4)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。
【解答】 (1)绿色植物吸水的主要部位是根,植物通过根吸收来的水大约只有1%被植物体利用,约99%都被植物通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了。所以装置内试管中的水主要用于植物的蒸腾作用。
(2)据图乙分析,0~6时植物已经开始光合作用,但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度,因此二氧化碳浓度升高趋缓;P点光合作用和呼吸作用强度相当,二氧化碳浓度不在升高;6-18时光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度降低,因此植物的光合作用开始于P点前。
(3)植物的光合作用要消耗的二氧化碳,一定时间内测得的二氧化碳减少量,不一定等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳,因为植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用。
(4)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,若要用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置置于无光环境中。
30. 番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。学校科学兴趣小组同学在至知楼5楼楼顶劳动实践基地种植番茄, 在种植过程中, 进行了大量探究, 请据图分析回答下列问题:
(1)在图 1 中, 番茄叶片在晴朗的上午 10 时进行的生理活动有 。(填字母, 可多选)
(2) 为探究影响番茄植株光合作用的因素, 该社团同学设计了如图 2 所示的实验装置,其中甲乙分别装有5mL清水和5mL氢氧化钠,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响
(3)如图 3 为 24 小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析 DE 段光 合作用释放氧气的量 (填“>” 、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量 。
(4)右图表示在白天条件不变的情况下, 不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况 。 由此可见,增加番茄产量可以采取的措施是:
【答案】(1)ABC
(2)二氧化碳
(3)>
(4)夜间适当降低温室内的温度
【解析】【分析】 图1中,A表示呼吸作用、B表示蒸腾作用、C表示光合作用;图2中,甲与乙以二氧化碳为变量形成对照,甲与丙以光为变量形成对照;图3表示24小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图;图4表示在白天条件不变的情况下,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。
【解答】 (1)图1中,A过程吸收氧气,释放二氧化碳,代表呼吸作用;B过程释放水蒸气,代表蒸腾作用;C过程吸收二氧化碳,释放氧气,代表光合作用。在晴朗的上午10时,光照充足,番茄叶片能同时进行A呼吸作用、B蒸腾作用、C光合作用。
(2)在图2中,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,甲装置和乙装置形成了以二氧化碳为变量形成对照实验。所以选择甲乙进行对照,可探究二氧化碳对番茄植株光合作用的影响。
(3)光合作用吸收二氧化碳,释放氧气;呼吸作用吸收氧气,释放二氧化碳。在图3的DE段,虽然番茄叶片吸收二氧化碳的量在减少(曲线呈下降趋势),但二氧化碳的净吸收量仍然大于0,即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。因为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,即光合作用的强度大于呼吸作用,因此光合作用释放氧气的量大于呼吸作用吸收氧气的量。
(4)从图4可以看出,在白天条件不变的情况下,夜间温度为20℃时,温室内二氧化碳浓度下降的幅度更大,这意味着在夜间温度为20℃时,番茄在夜间呼吸作用消耗的有机物相对较少(因为温度影响呼吸作用强度,温度越低,呼吸作用越弱,消耗的有机物越少),而白天光合作用合成的有机物是相对固定的(白天条件不变)。所以,为了增加番茄产量,可以采取的措施是夜间适当降低温室内的温度,减少呼吸作用对有机物的消耗。
31.图表示环境中氧的浓度对植物细胞中二氧化碳释放量的影响,据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2 较多,这些CO2是 的产物。
(2)由 A 到B,CO2 的释放量急剧减少,其原因是 。
(3)由 B 到C,CO2的释放量又不断增加,其主要原因是 。
(4)为了贮藏蔬菜和水果,贮藏室内的氧气应调节到图中 点所对应的浓度。采取这一措施的理由是 。
【答案】(1)无氧呼吸
(2)氧气增加,无氧呼吸受到抑制
(3)氧气充足时有氧呼吸加强,CO2释放量增多
(4)B点;这时有氧呼吸已明显降低,同时又抑制了无氧呼吸,水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得最慢。
【解析】【分析】在一定范围内,呼吸作用的速率随氧气浓度升高而减弱,但达到一定浓度后,再增大氧气浓度,呼吸作用速率又加快。结合题干中的曲线图进行解答。
【解答】 (1)图中A点氧气的浓度为0,植物能进行无氧呼吸,释放出二氧化碳。
(2)由A到B,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,所以CO2的释放量急剧减少。
(3)由B到C,随着氧气的增加,植物的有氧呼吸加强,CO2释放量增多,所以CO2的释放量又不断增加。
(4)贮藏室内的氧气浓度在B点的时候,这时有氧呼吸已明显降低,同时又抑制了无氧呼吸,水果和蔬菜组织内糖类等有机物分解得最慢,有利于贮藏蔬菜或水果。
32.生物间存在多种“吃与被吃”的关系,下图是小明画的生活在田野里的一些生物
因食物关系构成的食物网,请根据下图回答问题。
(1)请写出图中最长的一条食物链: 。
(2)在上题中写的食物链中的生产者是 。
(3)下列对食物网的描述中,正确的是( )。
①一种动物可能捕食多种生物 ②一种生物可能被多种动物捕食
③任何一种动物都只能捕食一种生物 ④食物网是由多条互不相干的食物链组成的
A.①② B.①④ C.②③④ D.①②③④
(4)环保志愿者清理草原垃圾时发现,被纸箱覆盖的一片草的叶子都变成了黄色,
与周围的绿草很不一样。发生这种变化的原因最有可能是这些草缺少( )。
A.光照 B.水分 C.空气 D.温度
【答案】(1)草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰
(2)草
(3)A
(4)A
【解析】【分析】(1)食物链包括生产者和消费者,箭头指向营养级更高的消费者,能量随食物链单向流动、逐级递减,传递的能量最终来自于生产者固定的太阳能。
(2)生态系统的成分:生产者(绿色植物)、消费者(动物)、分解者(微生物)、非生物的物质和能量(阳光、空气等)。
(3)根据图中的食物网进行分析,可知一种动物可能捕食多种生物,一种生物也可能被多种动物捕食。
(4)植物进行光合作用需要阳光。
【解答】(1)食物链从绿色植物开始,由图可知,最长的食物链为:草→食草昆虫→青蛙→蛇→鹰。
(2)生产者指的是绿色植物,即草。
(3)由图可知,鹰捕食兔子、老鼠和蛇,可知一种动物可能捕食多种生物,故①正确,③错误;
鹰和蛇都捕食老鼠,可知一种生物可能被多种动物捕食,故②正确;
食物网是由多条相关的食物链组成的,故④错误。
故答案为:A。
(4)被纸箱覆盖的叶子不能接受光照,不能形成叶绿色,所以呈现黄色。
故答案为:A。
33.植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础,而呼吸作用则为光合作用提供能量和原料。
(1)为研究种子的呼吸作用,小柯对种子消毒杀菌后,按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是 。几天后,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)研究人员在晴天环境下,对栽有绿色植物的密闭玻璃温室,进行24小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P 点后”)。
【答案】(1)防止微生物呼吸作用干扰实验;B
(2)P点前
【解析】【分析】呼吸作用是有机物在氧的参与下分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。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。
【解答】(1)“为研究种子的呼吸作用,小柯对种子消毒杀菌后,按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验”,其目的是防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰。装置A干燥的种子呼吸作用微弱产生的二氧化碳少;装置B浸过水的种子,呼吸作用旺盛,产生的二氧化碳多,装置C已煮熟的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳。因此“几天后”,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B。
(2)据图分析,P点之前植物已经开始光合作用,但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度,因此二氧化碳浓度升高趋缓;P点光合作用和呼吸作用强度相当,二氧化碳浓度不在升高;P点后光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度降低。因此植物的光合作用开始于P点前。
34. 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】【分析】(1)A将氧气转化为二氧化碳,可知为呼吸作用,B表示的是蒸腾作用。
(2)植物吸水和无机盐的条件:植物细胞的细胞液浓度大于环境溶液浓度。
(3)b点和d点两侧二氧化碳含量变量情况相反,该两点呼吸作用和光合作用强度相同。
【解答】(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。
35.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)③②④
(2)将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(3)将叶片放入装有酒精的烧杯中,再用水浴加热脱色(溶解叶片中的叶绿素)
(4)绿叶能光合作用合成淀粉、光是光合作用的必备条件
【解析】【分析】(1)先消耗原来叶片中的有机物,避免对后面的探究产生影响。然后在放在阳光下进行光合作用,最后通过染色观察即可;
(2)根据(1)中的分析解答;
(3)出去叶绿素,避免对淀粉的判断产生影响;
(4)根据实验现象分析解答。
【解答】 (1)首先要进行暗处理③,目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,以免影响实验结果。然后进行光照②,让叶片在光下进行光合作用。最后进行碘液染色④来检验是否有淀粉生成。所以操作②~④的正确顺序是③②④。
(2)操作③暗处理的目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,植物在黑暗环境中进行呼吸作用,消耗淀粉。
(3)操作④碘液染色之前,要用酒精脱色处理,因为酒精能溶解叶片中的叶绿素,这样可以避免叶绿素的颜色干扰碘液与淀粉的显色反应。
(4)叶片见光部分经过光合作用产生了淀粉,遇碘变蓝,被熊猫卡片遮挡的部分不见光,不能进行光合作用,没有产生淀粉,遇碘不变蓝。若该实验成功绘制出熊猫画,则验证了绿叶在光下合成淀粉,光是光合作用的必备条件。
36.兴趣小组的同学设计了如图所示实验探究种子的呼吸作用小欢认为:可根据装置①②实验前后质量的变化情况判断种子是否进行了呼吸作用。
小乐认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否进行了呼吸作用
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)判断小欢的观点是否正确并说明理由。 。
(3)静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的 (填写化学式)减少,而导致试管内气压减小的缘故。
【答案】(1)防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响
(2)能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;
(3)氧气
【解析】【分析】 绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;生物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1) 将种子消毒后再进行实验,其目的是防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响
(2) 判断小欢的观点是否正确并说明理由。 能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;
(3) 静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的氧气减少,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收的,而导致试管内气压减小的缘故。
故答案为:(1)防止种子外的微生物呼吸作用对本实验的影响(2)能,因为呼吸作用消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以试管中的气压会变小,所以红色水滴会移动;煮熟的种子属于死的种子,不会进行呼吸作用;(3)氧气
37.为研究某植物光合作用和呼吸作用,科学研究性学习小组的同学将生长状况相同的该植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1小时,再光照1小时(光照强度相同),用仪器测定叶片中有机物的变化,如图所示。
(1)暗处理时,29℃条件下叶片质量减小最多,原因是 。
(2)假如叶片的质量变化都是光合作用所合成的有机物的量,则在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为 mg。
(3)氧气产生量最多的是 ℃条件下叶片。
【答案】(1)29℃时呼吸作用最强
(2)7
(3)29
【解析】【分析】1、呼吸作用原理:呼吸作用会消耗有机物,在暗处时植物只进行呼吸作用,温度会影响呼吸作用强度,一般在一定范围内,温度越高,呼吸作用越强 。
2、光合作用与呼吸作用的关系:光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物,光照后有机物的变化量是光合作用制造有机物量与呼吸作用消耗有机物量的差值相关,可通过暗处理和光照后的有机物变化计算光合速率 。
3、光合速率的计算:光合速率(每小时光合作用合成有机物量) = 光照后与暗处理前有机物增加量 + 2× 暗处理后有机物减少量(因为暗处理 1 小时、光照 1 小时,呼吸作用进行了 2 小时 ) 。
氧气产生量与光合作用的关系:光合作用产生氧气,光合速率越大,氧气产生量越多,氧气产生量与光合速率呈正相关 。
【解答】(1)在暗处理过程中,植物叶片无法进行光合作用,只能进行呼吸作用。呼吸作用会消耗有机物,导致叶片质量减少。温度是影响呼吸作用速率的重要因素,在一定范围内,温度越高,呼吸作用越强,消耗的有机物越多,因此叶片质量减少得也越多。29℃条件下叶片质量减小最多,说明在该温度下呼吸作用最强。
(2)根据题干信息,叶片在暗处理过程中只进行呼吸作用,消耗有机物,导致叶片质量减少。由题图可知,在28℃条件下,暗处理1小时叶片质量减少了2mg。
叶片在光照过程中同时进行光合作用和呼吸作用。光合作用合成有机物,呼吸作用消耗有机物。由题图可知,在28℃条件下,光照1小时叶片质量增加了2mg+3mg=5mg。
因此,在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为2mg+2mg+3mg=7mg。
(3)光合作用越强,产生的氧气越多;由题图可知,29℃时的光合作用最强,氧气产生量最多。
(1)在暗处理过程中,植物叶片无法进行光合作用,只能进行呼吸作用。呼吸作用会消耗有机物,导致叶片质量减少。温度是影响呼吸作用速率的重要因素,在一定范围内,温度越高,呼吸作用越强,消耗的有机物越多,因此叶片质量减少得也越多。29℃条件下叶片质量减小最多,说明在该温度下呼吸作用最强。
(2)根据题干信息,叶片在暗处理过程中只进行呼吸作用,消耗有机物,导致叶片质量减少。由题图可知,在28℃条件下,暗处理1小时叶片质量减少了2mg。
叶片在光照过程中同时进行光合作用和呼吸作用。光合作用合成有机物,呼吸作用消耗有机物。由题图可知,在28℃条件下,光照1小时叶片质量增加了2mg+3mg=5mg。
因此,在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为2mg+2mg+3mg=7mg。
(3)光合作用越强,产生的氧气越多;由题图可知,29℃时的光合作用最强,氧气产生量最多。
三、实验与探究题
38.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、40cm、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】【分析】(1)实验通过改变距离来改变光照强度。
(2)进行暗处理是因为检验淀粉时,叶片上残留的淀粉会对实验造成干扰。
(3)根据图像进行分析,收集的气体体积越大,说明光合作用强度越大。
(4)根据光合作用生成的氧气部分用于呼吸作用和部分溶于水进行分析。
【解答】(1)白炽灯与装置间的距离越近,光照强度越大;距离越远,光照强度越小。因此,调整白炽灯与装置间的距离的目的是控制不同的光照强度。
(2)实验不需要检验是否有淀粉生成,是通过测量氧气的体积来反映光合作用的强度,不需要进行暗处理。
(3)由图乙可知,距离大于40cm时,光照强度增强,收集的气体增多,说明光合作用强度增强,再靠近,光照继续增强,收集的气体体积不变,可知光合作用的强度不再增强,故可得: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)光合作用产生的氧气先供给呼吸作用,剩余的氧气释放到环境中被收集,且氧气在水中有一定的溶解能力,所以实验收集的气体量少于光合作用实际产生的气体量。
39.西兰花的营养价值较高,但采摘后易失水、失绿变黄,新鲜度降低,品质下降。某兴趣小组以叶绿素含量(每克西兰花所含叶绿素的质量)为指标,研究了用LED 红蓝光照射对西兰花保鲜效果的影响,实验过程如下。
①挑选一定数量的西兰花,随机均分为A、B两组。
②将两组西兰花分别放入两个试验箱,置于4 ℃、湿度适宜的同一贮藏环境中。A组西兰花不进行光照,B组西兰花采用LED 红蓝光持续照射。
③在第0、2、4、6、8天,从每组随机取3 颗西兰花,测定并记录其叶绿素含量。
④多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如图所示。
请回答:
(1)采摘后的西兰花在一定时间内仍会进行 (填一种生理活动),从而分解有机物,影响其品质。
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选一定数量 (写出一点)相近的西兰花进行实验。
(3)兴趣小组认为 LED 红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄。据图分析,其依据是 。
(4)根据上述实验判断,用LED 红蓝光照射的处理是否适用于各种水果和蔬菜的保鲜,并说明理由: 。
【答案】(1)呼吸作用
(2)大小
(3)相同时间内,B组 LED 红蓝光照射后西兰花叶绿素含量高于A组
(4)不适用,该实验只能证明LED 红蓝光照射对西兰花中叶绿素的含量有影响,而且不是所有水果和蔬菜都含叶绿素
【解析】【分析】(1)活细胞时刻进行呼吸作用,分解有机物(如叶绿素、糖类等),释放能量供生命活动需要,同时会消耗有机物、影响果蔬品质。
(2)实验中除要探究的变量(如LED红蓝光照射)外,其他条件(如材料大小、成熟度、初始状态等)应保持相同且适宜,以排除无关变量对实验结果的干扰。
(3)通过对比实验组与对照组的曲线变化,分析变量对实验指标(如叶绿素含量)的影响,得出实验结论.
(4)科学实验结论具有针对性,一种处理方式对某一物种有效,不一定适用于所有物种,需结合不同生物的生理特性分析。
【解答】(1)采摘后的西兰花在一定时间内仍会进行呼吸作用,呼吸作用能将有机物分解成二氧化碳和水,并释放能量。
(2)为减小实验材料差异对实验结果的影响,应控制单一变量,挑选一定数量大小、形状等相近的西兰花进行实验。
(3)从图中可以看出,相同时间内 B 组LED 红蓝光照射后西兰花叶绿素含量高于 A组,说明LED 红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄。
(4)通过本实验可以证明LED 红蓝光照射对西兰花的叶绿素含量有影响,但不是所有的蔬菜、水果都含有叶绿素,因此不适用于各种水果和蔬菜的保鲜。
故正确答案为:(1)呼吸作用;(2)大小;(3)相同时间内,B组 LED 红蓝光照射后西兰花叶绿素含量高于A组;(4)不适用,该实验只能证明LED 红蓝光照射对西兰花中叶绿素的含量有影响,而且不是所有水果和蔬菜都含叶绿素。
40.为研究外界因素对某种绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,某科学兴趣小组测定了:在一定光照条件下,温度对该植物CO2的吸收量与释放量的影响(如图甲),温度为15℃时,光照强度对( 的吸收量与释放量的影响(如图乙)。(温馨提醒:本题 CO2释放量是指植物呼吸作用1小时释放的 质量: 吸收量是指植物进行光合作用1小时所需原料的CO2的质量与CO2释放量的差值。)
请据下图分析回答下列问题:
(1)从图乙可知,在 (a点之前,a点,a点之后)时,开始光合作用。
(2)提高作物产量可采取增大昼夜温差的措施,据甲图分析得知:白天最理想的温度应控制在 左右。
(3)如果植物光合作用需要消耗的CO2总质量用m1,表示,植物呼吸作用释放的CO2质量用m2表示,那么关于图甲中两条曲线交点P的意义,可用m1、m2,表示的关系式是 。
【答案】(1)a 点之前
(2)26度左右(25-27之间)
(3)
【解析】【分析】(1)光合作用与呼吸作用的关系:在光照条件下,植物同时进行光合作用和呼吸作用。CO2吸收量是光合作用消耗的 CO2量与呼吸作用释放的 CO2量的差值(净光合量)。当光照强度为 0 时,植物只进行呼吸作用,释放 CO2;随着光照强度增加,光合作用逐渐增强,当光合作用消耗的 CO2量大于呼吸作用释放的 CO2量时,植物开始表现为吸收 CO2。
(2)昼夜温差对作物产量的影响:作物产量取决于有机物的积累量,有机物积累量 = 白天光合作用制造的有机物量 - 全天呼吸作用消耗的有机物量。白天光照下,CO2吸收量代表净光合速率(有机物积累速率),CO2吸收量越高,有机物积累越多;夜间只进行呼吸作用,温度越低,呼吸作用释放的 CO2量越少,有机物消耗越少。因此,白天应选择净光合速率最高的温度,夜间选择呼吸速率最低的温度,以增大昼夜温差,提高有机物积累量。
(3)净光合速率与总光合速率的关系:题目中,光照下 CO2吸收量为净光合速率(m1 - m2),黑暗下 CO2释放量为呼吸速率(m2)。当两条曲线相交时,说明净光合速率等于呼吸速率,即 m1 - m2 = m2,可推导出 m1 = 2m2。
【解答】(1)在 a 点之前,光照强度大于 0,植物已经开始进行光合作用,只是光合作用消耗的 CO2量小于呼吸作用释放的 CO2量,表现为释放 CO2;a 点时光合作用消耗的 CO2量等于呼吸作用释放的 CO2量,净光合速率为 0;因此,在 a 点之前就已经开始光合作用;
(2)白天光照下,CO2吸收量代表净光合速率,有机物积累速率随 CO2吸收量的升高而增大。由图甲可知,温度在 25~27℃(约 26℃)时,CO2吸收量达到峰值,净光合速率最高,有机物积累最多,因此白天最理想的温度应控制在 26℃左右;
(3)图甲中两条曲线的交点 P,代表光照下的净光合速率等于黑暗下的呼吸速率,即 m1 - m2 = m2,整理可得关系式 m1 = 2m2;
故答案为:(1)a 点之前;
(2)26℃左右(25~27℃之间);
(3)m1 = 2m2。
41.科学兴趣小组成员探究“光照强度对菠菜叶光合作用强度的影响”,设计了如下实验步骤:
步骤1:取生长旺盛的菠菜绿叶,用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片,并用注射器抽去叶圆片内的气体(抽气处理使叶圆片内几乎没有气体,在溶液中会下沉)。
步骤2:取4只相同规格的烧杯编号甲、乙、丙、丁,配制浓度为0.50%的NHCO,溶液(可使溶液中的CO2浓度保持恒定),4只烧杯中各加入20L:再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片(均沉底)。
步骤3:取4盏相同规格的冷光源(不会引起温度变化),将盛叶圆片的4 只烧杯置于距光源不同远近的位置,如图所示。
步骤4:10分钟后统计各烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组织
烧杯与LED灯的距离/cn
叶圆片浮起数目的平均值/片
甲
6
7.5
乙
10
5.0
因
15
4.2
T
20
0.4
(1)该实验通过调整 来改变光照强度。
(2)该实验通过叶圆片浮起数量来判断光合作用强弱,试分析其中的原理。 。
(3)通过实验,小组得出的结论是:在CO2浓度等其他条件相同时,植物光合作用的强度随光照强度的增强而增强,请你对该结论作出评价: 。
【答案】(1)烧杯与LED灯之间的距离
(2)光合作用释放的氧气在叶圆片中积累,使其密度减小而上浮,浮起数量越多表明光合作用越强
(3)结论不严谨,没有考虑温度的影响,也没有考虑光照强度增大到一定程度后光合作用是否会继续增强等问题。 (合理即可)
【解析】【分析】(1)根据表中数据进行分析,可知变量为烧杯与LED灯之间的距离,则烧杯与LED灯之间的距离是改变光照强度的措施。
(2)结合沉浮条件进行分析,浮力大于重力时,圆片会上浮。液体密度一定时,排开液体的体积越大,浮力越大。
(3)从控制变量的分析或光强再强是否能继续增强光合作用等角度进行分析。
【解答】(1)由表中数据可知,实验通过改变烧杯与LED灯之间的距离来改变光照强度。
(2)光照下,叶圆片进行光合作用并释放氧气,氧气积累在细胞间隙,使叶圆片整体密度减小,且氧气附着在圆片表面,排开液体的体积变大,浮力变大,浮力大于重力时,圆片上浮。圆片上浮的数量越多,说明释放的氧气越多,即光合作用的强度越强。
(3) 结论不严谨,没有考虑温度的影响,也没有考虑光照强度增大到一定程度后光合作用是否会继续增强等问题。 (合理即可)
42.小明想探究植物呼吸作用强度与温度的关系。他准备了足量颗粒饱满、大小相似的黄豆种子,平均分成5组,分别放入带有氧气传感器的密闭瓶中,并在每组中加入等盘且适量的清水,然后将这些容器分别置于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的恒温箱中(如图)。实验前用氧气测量仪测定各组瓶内氧气含量的初始值;4小时后再次测定各组瓶内的氧气含量。具体实验数据如下表:
温度/℃
20
25
30
35
40
初始含氧量/%
20.9
20.9
20.9
20.9
20.9
4小时后含氧量/%
18.9
18.0
17.9
17.7
19.3
前后含氧量差值/%
2.0
2.9
3.0
3.2
1.6
(1)选用的种子要“颗粒饱满”,是因为 。
(2)本实验用 来反映呼吸作用强度。
(3)分析表中数据可得出初步结论是 。
(4)有同学提出:种子表面的微生物对实验结果有干扰。请你说明其理由 。
【答案】(1)饱满的种子内含充足的有机物
(2)前后含氧量差值
(3)一定范围内,植物呼吸作用的强度随温度的升高先升高后降低,在35℃时呼吸作用最强
(4)微生物也会进行呼吸作用
【解析】【分析】(1)呼吸作用消耗有机物和氧气,颗粒饱满的种子中含有的有机物较多,可以供给种子进行呼吸作用。
(2)根据表中数据进行分析,实验测量的数据即为反映呼吸作用强度的参照。
(3)前后含氧量差值越大,说明呼吸作用强度越大,据此进行分析判断。
(4)微生物的呼吸作用也会消耗氧气,会对实验造成干扰。
【解答】(1)颗粒饱满的种子中含有充足的有机物,为呼吸作用提供足够的能量。
(2)由表中数据可知,测量的是实验前后含氧量的差值,可知是通过含氧量的差值来反映呼吸作用的强度。
(3)由表中数据可知,随温度升高,前后含氧量差值先变大后变小,可知呼吸作用强度先增大后减小,在35℃左右呼吸作用强度最大。
(4)微生物也会进行呼吸作用,会消耗氧气,会对实验造成干扰。
43. 兴趣小组同学使用银边天竺葵进行了以下研究。
(1)用黑色不透明卡纸对甲图暗处理后的叶片进行部分覆盖,其目的是探究 对光合作用的影响。对实验后的叶片进行脱色、漂洗,碘液染色后如图乙,叶片中变蓝的区域是 (填“A”、“B”或“C”),说明光合作用产生了淀粉。
(2)小阳将点燃的木条伸入暗处理一昼夜后的装置中,发现木条马上熄灭,出现此现象的原因是: 。
(3)不同的植物生命活动情况不同,甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光照强度的变化趋势如图丙,某同学认为e点时甲、乙合成的有机物量相等。小阳不同意他的观点,并说明理由 。
(4)写出光合作用文字表达式 。
【答案】(1)光照;C
(2)植物在暗处一昼夜只进行呼吸作用,消耗了装置中的氧气
(3)有机物的合成量是净光合量与呼吸消耗量之和,e点时甲、乙净光合量相等,但甲、乙呼吸作用强度不同,呼吸消耗的有机物量不同,所以合成的有机物量不相等
(4)二氧化碳 + 水有机物(储存着能量) + 氧气
【解析】【分析】对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【解答】 (1)用黑色不透明卡纸对甲图暗处理后的叶片进行部分覆盖,叶片的遮光部分和未遮光部分形成以光照为变量的对照,故其目的是探究光照对光合作用的影响。由图乙可知,A为银边部分,细胞中没有叶绿体,不能进行光合作用;B和C为绿色部分,有叶绿体,但B部分无光照,不能进行光合作用,C部分能进行光合作用。因此,对实验后的叶片进行脱色、漂洗,碘液染色后如图乙,叶片中变蓝的区域是C,说明光合作用产生了淀粉。
(2)氧气有助燃的特性、因此将点燃的木条伸入暗处理一昼夜后的装置中,发现木条马土熄灭,出现此现象的原因是:天竺葵呼吸作用消耗了装置中的氧气。
(3)由图丙可知,光照强度为0时,甲的二氧化碳释放量大于乙,则说明甲的呼吸作用强度大于乙。植物合成有机物的量=积累有机物的量+呼吸作用消耗有机物的量,因此,e点时甲、乙合成的有机物量不相等的理由是:e点甲、乙积累有机物的量相等,甲的呼吸作用强度大于乙,则e点时甲合成的有机物量大于乙。
(4)光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。则光合作用的文字表达式是:
二氧化碳 + 水有机物(储存着能量) + 氧气
44.小涛同学利用如图所示装置进行酵母菌无氧呼吸实验,其步骤如下:
①连接实验装置, ▲ ;
②取10%葡萄糖溶液 30 mL 注入锥形瓶中,置于 35 ℃水浴中预热;
③取干酵母 3g ,放入温水中化开后,倒入锥形瓶中,充分振荡摇匀;
④迅速向混合液表面滴加一薄层液态石蜡,用带玻璃导管的橡皮塞密封瓶口,使玻璃导管的另一端伸入试管的液面以下;
⑤几分钟后,观察实验现象。
请回答下列问题:
(1)将步骤①补充完整: 。
(2)“向混合液表面滴加一薄层液态石蜡”的目的是 。
(3)小涛观察到的实验现象是试管中有气泡和白色沉淀出现;打开瓶塞,可以闻到酒精的气味。根据该实验现象写出酵母菌无氧呼吸的文字表达式: 。
【答案】(1)检查装置的气密性
(2)为酵母菌提供无氧的环境
(3)
【解析】【分析】(1)实验要利用澄清石灰水检验二氧化碳,有气体参与,所以要先检查装置的气密性。
(2)实验探究的是酵母菌无氧呼吸,所以要给酵母菌提供无氧的环境。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,结合有酒精产生书写文字表达式。
【解答】(1)有气体参与的反应,在连接好装置后要检查装置的气密性。
(2)液态石蜡可以防止酵母菌与氧气接触,给为酵母菌提供无氧的环境。
(3)有白色沉淀产生是,说明产生了二氧化碳,结合图中信息可知,无氧呼吸的文字表达式为:。
45.番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。学校科学兴趣小组同学在至知楼5楼楼顶劳动实践基地种植番茄,在种植过程中,进行了大量探究,请据图分析回答下列问题:
(1)在图1中,番茄叶片在晴朗的上午10时进行的生理活动有 。(填字母,可多选)
(2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响。
(3)如图3为24小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析DE段光合作用释放氧气的量 (填“>”、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量。
(4)下图表示在白天条件不变的情况下,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。由此可见,增加番茄产量可以采取的措施是: 。
【答案】(1)ABC
(2)二氧化碳
(3)>
(4)夜间适当降低温室内的温度
【解析】【分析】(1)呼吸作用和蒸腾作用24小时均在进行,光合作用要在光照条件下才能发生。
(2)根据图像进行分析,唯一变量即为探究的影响因素。
(3)横坐标上方的曲线均表示合作用释放的氧气的量大于呼吸作用吸收氧气的量。
(4)根据图像进行分析,晚上进行呼吸作用,不断消耗有机物,减弱呼吸作用可以增产。
【解答】(1)A表示的是呼吸作用,B表示的是蒸腾作用,C表示的是光合作用,十点有光照,ABC均能进行。
(2)乙中氢氧化钠会吸收二氧化碳,可知甲和乙的变量为二氧化碳,即探究的是光合作用与二氧化碳的关系。
(3)由图可知,DE段植物在吸收二氧化碳,可知光合作用的强度大于呼吸作用,则光合作用释放的氧气的量大于呼吸作用吸收氧气的量。
(4)由图可知,温度更低的20℃释放的二氧化碳更少,说明呼吸作用更弱,可知为了增产,可在夜间适当降低温室内的温度。
46.人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某科学兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为、、,且 多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
(1)本实验中,使用到的仪器除试剂瓶、烧杯、导管、活塞、橡皮塞、秒表外,还需要 ;
(2)实验中红墨水向左移动的原因是 ;
(3)由上述实验可以得出: ;
(4)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,可将装置放于 环境中(其他条件不变),测得红墨水向右移动距离为l,则实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为
【答案】(1)刻度尺
(2)菠菜叶片的光合作用强于呼吸作用,使瓶内气压增大或菠菜光合作用产生氧气,而二氧化碳含量稳定,因此瓶内气压增大。
(3)不同颜色的光对植物的光合作用有影响,且红光、绿光、黄光对光合作用的影响依次减弱
(4)黑暗
【解析】【分析】(1)实验中通过比较红墨水移动的距离来反应不同色光对光合作用强度的影响,因此实验中需要用到刻度尺;
(2)瓶中菠菜叶片进行光合作用生成氧气,而二氧化碳的含量稳定,因此装置中的压强增大,红墨水向左移动;
(3)光照相同时间后,红墨水均向左移动,说明不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,测得红墨水移动的距离分别为 为、、,且 多次重复实验后,结果相同 即三种不同颜色的光照射后生成氧气的体积由多到少的顺序为 说明红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小,故答案填不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。
(4)光照相同时间后,红墨水均向左移动,设置实验D,将相同装置放于黑暗环境中,其他条件不变,测得红墨水向右移动距离为l,能测出因为呼吸作用导致装置中气压减小的程度,若只表示光合作用的强度值,则应在原来测得的红墨水向左移动的基础上加上距离l。
故答案为:(1)刻度尺;(2)菠菜叶片的光合作用强于呼吸作用,使瓶内气压增大或菠菜光合作用产生氧气,而二氧化碳含量稳定,因此瓶内气压增大。(3)不同颜色的光对植物的光合作用有影响,且红光、绿光、黄光对光合作用的影响依次减弱(4)黑暗
47.为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
二氧化碳浓度/(mL/m3)
1000
温度/(℃)
0
10
20
30
40
1m2叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每个温度下都进行三组实验取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)本实验是通过1m2叶面1小时氧气释放量来反应光合作用强弱的。有同学提出将以上各组实验中的叶进行脱色处理并滴加碘液,根据蓝色深浅来判断生成淀粉的多少,从而来判断光合作用强度。你认为此方案可行不,并说明理由 。
【答案】(1)叶大且健康 (叶大且生长良好)
(2)减少实验误差
(3)光照强度
(4)根据淀粉遇碘变蓝色是定性实验,根据蓝色深浅来判断生成淀粉的多少,有很大的主观性,判断不准确。
【解析】【分析】光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。影响植物光合作用的外界因素有:光照强度、二氧化碳浓度、水分、光照时间等。
【解答】(1)为了使实验现象明显,应该选择叶片面积大的蔬菜进行实验。因为叶片面积大,进行光合作用的场所就相对较多,在相同条件下释放氧气的量可能会更多,从而使实验现象更易于观察和测量。
(2)实验时,每个温度下都进行三组实验取平均值的目的是减小实验误差。在实验过程中,可能会受到各种偶然因素的影响,比如实验仪器的微小差异、环境的细微波动等。通过进行多次实验并取平均值,可以综合考虑这些偶然因素,使得到的结果更接近真实值,提高实验结果的准确性和可靠性。
(3)由表格可知,各组实验设置了相同的光照强度,故从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和光照强度。
(4)我认为此方案不可行,根据淀粉遇碘变蓝色是定性实验,根据蓝色深浅来判断生成淀粉的多少,有很大的主观性,判断不准确。
48.学习光合作用的知识后,研习小组对“光照强度对光合作用强弱的影响”进行了探究。实验步骤:
I.取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片,避开叶脉,用直径为1cm的打孔器制备20个圆形小叶片。
Ⅱ.排气处理:将制备好的圆形小叶片置于注射器内,堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞,重复数次使圆形小叶片内部的气体逸出。
Ⅲ.取相同的四只烧杯,各装入20mL2%的NaHCO3溶液(能提供并控制CO2浓度),每个烧杯放入5片圆形小叶片。
IV.将烧杯放置在温度适宜的环境中,使用稳定光源,调节烧杯和光源的距离,观察并记录各叶圆片从沉底到完全浮出水面所需时间,结果如下表:
组别
圆形小叶片数量/片
2%NaHCO3溶液体积/mL
烧杯与光源的距离/cm
各叶圆片浮出水面的时间/秒(共5组)
叶圆片浮出水面的平均时间/秒
甲
5
20
15
52, 55, 58, 53, 57
55
乙
5
20
30
78, 82, 80, 85, 79
81
丙
5
20
45
145,150,152,148,155
150
丁
5
20
黑暗
全部叶片未上浮
—
(1)本实验通过比较 来判断植物光合作用强弱;通过调节 来改变光照强度。
(2)实验中需要的测量工具有 。
(3)设置丁组实验的目的是 。
(4)为减小误差,本实验采取的措施有 。(写出一种即可)
【答案】(1)叶圆片浮出水面的平均时间长短;烧杯与光源的距离(光源到烧杯的距离)
(2)刻度尺、秒表、量筒
(3)形成对照
(4)多次测量求取平均值
【解析】【分析】(1)光合作用实验的变量控制与观测指标:在探究光照强度对光合作用影响的实验中,通过控制光照强度这一变量,观测光合作用的产物或相关现象来判断光合作用强弱;改变光照强度可通过调节光源与实验装置的距离实现 。
(2)实验测量工具的选择:根据实验中需要测量的物理量(距离、时间、液体体积 ),选择对应的测量工具,如刻度尺测距离、秒表测时间、量筒测液体体积 。
(3)对照实验的设置:对照实验用于探究某一因素对实验结果的影响,设置对照组与实验组对比,排除其他因素干扰,明确实验变量的作用 。
(4)减小实验误差的方法:在实验中,通过多次测量取平均值、控制单一变量、增加样本数量等方法,减小偶然因素对实验结果的影响,提高实验准确性 。
【解答】(1)①判断光合作用强弱的依据:光合作用产生氧气,使叶片上浮,叶片浮出水面的平均时间越短,说明光合作用产生氧气越快、越强,所以通过比较叶圆片浮出水面的平均时间长短判断光合作用强弱 。
②改变光照强度的方法:实验中,调节烧杯与光源的距离,距离越近光照强度越大,越远则越小,以此改变光照强度 。
(2)实验中,需要用刻度尺测量烧杯与光源的距离,用秒表测量叶片浮出水面的时间,用量筒量取NaHCO3溶液的体积,所以测量工具有刻度尺、秒表、量筒 。
(3)丁组实验处于黑暗环境,其他组有光照,设置丁组的目的是形成对照,通过对比,更清晰地体现光照强度对光合作用的影响,排除其他无关因素干扰。
(4)本实验采取多次测量求平均值的措施减小误差,如每组记录5组叶片浮出水面的时间并计算平均值,避免单次测量的偶然误差,使实验结果更准确。
49.车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
【答案】(1)对照
(2)8%
(3)抑制
(4)无氧呼吸
【解析】【分析】(1)控制变量法的实验中,不作处理的为对照组。
(2)根据果实褐变指数最低,说明车厘子的品质最佳进行分析。
(3)变指数最低的一组PAL活性最强,可知PAL有抑制果实褐变的作用。
(4)植物细胞进行无氧呼吸的文字表达式为。
【解答】(1)D组未经处理,属于对照组,作用是对照。
(2)由图甲可知,B组车厘子点的褐变指数最低,说明车厘子的品质最佳,可知二氧化碳的最佳浓度为8%。
(3)由(2)可知,褐变指数最低的是B组,由图乙可知,B组PAL活性最强,可知PAL有抑制果实褐变的作用。
(4)没有氧气,细胞将进行无氧呼吸,产生酒精,影响果实的品质。
50. 为了探究绿色植物进行光合作用的条件,小科利用银边天竺葵(银边部分的细胞中无叶绿素,呈白色)开展如下实验:
①将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。
②如图甲所示,选定一片叶,对其不同区域按表中方式进行处理,然后放在阳光下照射一段时间。
③用碘液检验叶片不同区域是否有淀粉生成,相关实验现象如表所示。
叶片区域
实验处理
实验现象
A
绿色部分
不做处理
变蓝
B
银边部分
不做处理
不变蓝
C
银边部分
黑色卡纸遮光
不变蓝
D
绿色部分
黑色卡纸遮光
不变蓝
(1)进行步骤③,需对叶片进行处理,其正确顺序为图乙中的 (填字母)
(2)若处理叶片后,发现整张叶片不变蓝,出现这种现象的原因可能是 。
(3)排除原因后重新实验,对比甲图叶片的 (填字母)两个区域,可知绿色植物进行光合作用需要光照。此外,通过该实验还能得出的结论是 。
【答案】(1)d→a→b→c
(2)光照不足或二氧化碳含量过低
(3)A、D;叶绿体是光合作用的场所
【解析】【分析】(1) 绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤:暗处理→部分遮光→光照几小时后摘下叶片→酒精脱色→漂洗后滴加碘液→漂洗后观察叶色。
(2)叶片不变蓝,说明没有淀粉生成,即没有进行光合作用,根据光合作用的原料分析;
(3)根据对照实验的要求选择对照实验,并得到相应结论。
【解答】 (1)绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤:暗处理→部分遮光→光照几小时后摘下叶片→d酒精脱色→a漂洗→b滴加碘液→c漂洗后观察叶色进行步骤③用碘液检验叶片不同区域是否有淀粉生成,需对叶片进行处理,其正确顺序为图乙中的d→a→b→c。
(2) 若处理叶片后,发现整张叶片不变蓝,出现这种现象的原因可能是:光照不足或二氧化碳含量过低;
(3)甲图叶片的A和D形成了以光为变量的对照实验,A部变蓝,D部不变蓝,可知绿色植物进行光合作用需要光照。A和B形成了叶绿体为变量的对照实验,A部变蓝,B部不变蓝可以得出的结论是:叶绿体是光合作用的场所。
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浙教版八下科学第二章 大气与气候变化
2.4大气圈中氧、碳的循环
01 学习目标
1、 理解氧循环过程:认识氧气在大气圈、生物圈、岩石圈之间的循环途径,了解光合作用、呼吸作用、燃烧等在氧循环中的关键作用,理解氧气含量保持相对稳定的原因。
2、 理解碳循环过程:掌握碳元素在自然界中的主要存在形式(二氧化碳、有机物、碳酸盐等),了解碳循环的主要环节——光合作用固定碳、呼吸作用与分解作用释放碳、化石燃料燃烧排放碳等。
3、 认识人类活动影响:了解人类活动(如化石燃料大量燃烧、森林砍伐)对碳循环的干扰,理解由此引发的温室效应加剧问题,初步认识“碳中和”理念。
4、 树立生态平衡观念:通过氧循环与碳循环的学习,认识自然界物质循环的相互依存关系,理解维持大气成分稳定对生命生存的重要意义,培养尊重自然、保护生态的科学态度。
5、 培养综合分析能力:初步学会用系统思维分析氧、碳循环的过程与机制,能结合生活实际思考节能减排、植树造林对维持碳氧平衡的积极作用。
02 思维导图
03 基础知识
☀知识点一 植物的光合作用
1.实验: 探究光合作用合成淀粉、产生氧气
(1)实验目的:验证绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉,探究光合作用的条件。
实验
操作
实验现象
实验结论
验证产生氧气
金鱼藻放阳光下,收集产生的气体,伸入带火星木条
木条猛烈
光合作用产生
验证合成淀粉(光为条件)
天竺葵 处理一昼夜→叶片部分遮光→光照 4h→酒精水浴脱色→清水漂洗→滴碘液
叶片见光部分 ,遮光部分
光合作用需要 ,产物有
验证合成淀粉(叶绿体为条件)
银边天竺葵(边缘无叶绿体)光照后,脱色、滴碘液
叶片绿色部分 ,银边部分_____
光合作用需要 ,叶绿体是光合作用的场所
(2)实验注意事项
①暗处理一昼夜: ,避免干扰实验结果。
②酒精水浴加热: ,避免叶绿素颜色干扰碘液显色;水浴加热防止酒精燃烧引发危险。
③滴加碘液:检验淀粉的存在。
2.实验:探究光合作用需要二氧化碳
(1)实验目的:验证 。
(2)实验设计
①两组密闭装置
甲组(实验组):水槽内放
乙组(对照组):水槽内放等量清水
②两组装置先暗处理一昼夜,再移到光下照射;取叶片脱色、漂洗、滴碘液。
(3)实验现象:甲组叶片 ,乙组叶片 。
(4)实验结论: 。
3.光合作用
(1) 概念:绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化为储存能量的有机物,并释放氧气的过程。
(2)反应式:
4. 物质和能量变化
(1)物质转化: ,释放
(2)能量转化:
☀知识点二 动植物的呼吸作用
1.探究动物的呼吸作用
①提出问题:动物也要不停地进行呼吸作用,那么,动物吸人和呼出的分别是什么气体呢?
②方法步骤:
a.按照下图安装好装置,装置中的碱石灰(是由固体氢氧化钠NaOH和生石灰CaO组成的混合物)用来吸收 ,两装置中的碱石灰的量应该相等。
b.试管B起对照作用。
c.观察并记录:实验开始时,A、B两个装置中的红色水滴的位置;10分钟后,两装置中红色水滴的位置,并将结果填入下面的记录表中。
试管
开始时红色水滴的位置
10分钟后红色水滴的位置
A
B
③实验现象
a.开始时,A、B试管中红色水滴与橡胶塞的位置基本相同,实验大约10分钟后,可以观察到A试管中红色水滴向 移了一段距离;而B试管中,红色水滴 移动。
b.A试管中色水滴向左移动的原因是动物也要呼吸,呼吸时产生的二氧化碳被碱石灰吸收,试管内气压减小。
④实验证明:动物也要进行 ,吸收氧气,产生了二氧化碳。
2.实验:探究植物的呼吸作用
(1)实验目的:验证活的植物呼吸作用 、 、 。
(2)实验过程:装菠菜、暗处理一晚、测量温度、将气体通入澄清石灰水、向袋子中伸入点燃的蜡烛、用开水烫过的菠菜重复上述操作。
(3)实验结论:动植物的活细胞都会进行呼吸作用,消耗氧气、产生二氧化碳、释放能量。
3. 呼吸作用
(1)概念:动植物细胞利用氧气,将有机物分解为二氧化碳和水,同时释放有机物中储存的能量,供生命活动需要的过程。
(2)反应式:
4.光合作用与呼吸作用的关系
(1)光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气
(2)呼吸作用为光合作用提供能量,保障原料吸收和产物运输
5. 农业生产应用
(1)增产:合理密植、通风增二氧化碳浓度、延长光照时间
(2)保鲜:低温储存粮食、大棚夜间降温、低氧环境保鲜
☀知识点三 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)的燃烧会消耗氧气,放出二氧化碳。
2. 氧循环的含义
氧循环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。
☀知识点四 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的状态。
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。
04 经典例题
ღ题型一 植物的光合作用
【例1】科学兴趣小组为探究绿色植物在维持碳一氧平衡中的作用,设计了如图一所示的密闭透明的实验装置(此实验忽略温度等因素对装置内气体体积等的影响)。将图一装置放在室外培养24小时,连接氧气检测仪,测得装置内一昼夜氧气浓度的变化曲线如图二。请据图分析作答:
(1)分析图一和图二可知:随着时间推移,红墨水滴的位置在一天中 时移动到最右端.(填数字);判断该植物在24小时后积累了有机物,依据是曲线中A点低于 点(填图中字母)。
(2)请写出在图二AF段中,该植物一直进行的生理活动是 (选填“光合作用”或“呼吸作用”)。
(3)若用图一装置继续探究光合作用是否需要水分,则应对该绿色植物进行的处理是 。
【例2】某兴趣小组为了探究光合作用的奥秘,用生长旺盛的绿叶做了如下实验。下列说法正确的是( )
A.A和 B可形成对照实验,变量是光照
B.B和 C 对照可以证明光合作用的场所是叶绿体
C.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
D.A`中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
【例3】“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
【例4】如图表示德国科学家萨克斯的实验。把绿色的叶片放在暗处几小时后,再把叶片的一部分遮光,其他部分曝光。一段时间后,经酒精脱色、漂洗后再用碘液处理,结果遮光部分不变蓝,曝光部分变蓝。本实验说明( )
①光合作用需要光②光合作用需要CO2
③光合作用需要叶绿体④光合作用放出氧气⑤光合作用制造淀粉
A.①③ B.②④ C.①⑤ D.③⑤
ღ题型二 动植物的呼吸作用
【例1】荔枝的果肉鲜美,但由于其较强的呼吸作用而不耐储藏,下列方法中能延长荔枝保鲜期的是( )
①降低储藏环境中二氧化碳的浓度;②提高储藏环境中氧气的浓度;③降低储藏的温度;④充入氮气做保护气。
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
【例2】用如图所示装置进行实验,经数小时后,U形管A、B两处的液面出现的情况是NaOH溶液可吸收CO2气体;实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动,瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响) ( )
A.A 处上升,B 处下降 B.A、B 两处都下降
C.A处下降,B处上升 D.A、B 两处都不变
【例3】如图是关于呼吸作用的概念图,有关说法错误的是 ( )
A.植物体活细胞都能进行呼吸作用
B.图中 Y 可表示氧气
C.呼吸作用合成了有机物
D.呼吸作用释放能量
【例4】人体在不同生理状态下,血液中某些物质的含量会发生动态变化。如图是某人从安静状态进入剧烈运动(10分钟后恢复安静)过程中,血液中某种物质的含量随时间变化的曲线。该曲线所表示的物质可能是( )
A.乳酸 B.氧气 C.酒精 D.尿酸
ღ题型三 自然界中的氧循环
【例1】海南通过红树林生态修复工程推动“蓝磁”计划,红树林在调节海岸带碳氧平衡中发挥关键作用。以下关于碳循环和氧循环的作用,说法正确的是
A.碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.碳循环指的是碳单质的循环
D.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
【例2】氧循环和碳循环是自然界中重要的循环(如图所示)。分析这两种循环,其中错误的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用和大力植树造林可控制二氧化碳的排放量
D.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
【例3】如图所示,生命活动和汽车开动时都存在着物质和能量的转化。下列分析错误的是( )
A.都遵循质量守恒定律
B.都是剧烈的氧化反应
C.都参与自然界的碳循环和氧循环
D.都是把化学能转化为其它形式的能
【例4】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。分析两种循环,错误的是( )
A.碳循环和氧循环过程中均发生了化学反应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.通过减少化石燃料的使用可控制二氧化碳的排放量
D.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
ღ题型四 自然界中的碳循环
【例1】碳-氧循环是自然界中的重要循环,对于维持人类生活与生态平衡具有重要的意义。
(1)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,图中消耗二氧化碳的主要途径有 。(填序号)。
(2)维持碳-氧循环的相对稳定,已成为全球共识。空气中二氧化碳的含量增加过多,会引起的环境问题是 。
(3)为降低二氧化碳的排放量,可以采取的措施有 (列举一项即可)。
【例2】“氧循环”和“碳循环”是自然界存在的重要循环。结合图示分析,下列关于碳、氧循环的认识不正确的是( )
A.变化观:每个人都在参与碳、氧循环,碳循环中的“碳”是指碳元素
B.微粒观:化石燃料的燃烧会使自然界中的氧原子总数减少
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.守恒观:碳、氧循环过程中各元素质量守恒
【例3】下列关于氮循环的说法,不正确的是 ( )
A.游离态的氮不能直接被大多数生物所利用,必须形成化合物后才能被植物吸收
B.氮气被植物吸收后,经食物链流动,被动物所排泄、微生物所分解,返回到土壤
C.土壤中含氮的无机盐在某些微生物的作用下变成氮气进入大气
D.大气中的氮气因雷电、生物固氮等变为可溶性含氮物质,然后进入生物体内
【例4】氧循环和碳循环是自然界中的重要循环(如图)。
(1)氧循环指的是 (填“氧元素”、“氧气”或“含氧物质”)的循环。
(2)空气中的“碳”转化为生物体内的“碳”主要通过途径⑤植物的 实现。
(3)分析两种循环,其中正确的是____。
A.途径①会增加空气中二氧化碳含量,加剧温室效应
B.氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C.两种循环各自独立,彼此之间无联系
D.氧循环和碳循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
05 强化提升
一、选择题
1.如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。下列分析中正确的是( )
A.0~6时附近,植物没有进行呼吸作用
B.该植株一昼夜内在b点时有机物总量最多
C.a、c点的光合作用和呼吸作用强度均相等
D.12时附近,呼吸作用增强导致光合作用下降
2.如图是一昼夜内正常生长的粮食作物光合作用与呼吸作用的关系图,以下分析不正确的是 ( )
A.Ⅰ是光合作用曲线,Ⅱ是呼吸作用曲线
B.曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的交点表示光合作用和呼吸作用强度相等
C.b、c区域表示呼吸作用的强度大于光合作用的强度
D.阴雨天气a区域的面积会增大
3.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
4.以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如图所示,其中25℃时,两曲线的间隔为1.4个单位,20℃时两曲线的间隔为1.7个单位。下列分析正确的是( )
A.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少
B.光照相同时间,在20℃条件下最有利于该植物的生长
C.光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量与30℃时相等
D.两曲线的交点表示光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的量相等
5.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.如图是植物生长时不同物质进出叶片的示意图。当植物进行光合作用时,表示氧气、二氧化碳、水的分别为 ( )
A.b、c、a B.a、c、b C.a、b、c D.c、b、a
7.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( 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
8.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
9.如图可表示德国科学家萨克斯所做的实验:先将叶片暗处理数小时,然后进行光照,一段时间后,经脱色、漂洗并用碘蒸气处理,结果不透光纸覆盖的部分呈棕色,而不被不透光纸覆盖的部分呈蓝色。实验说明 ( )
①光合作用需要二氧化碳
②光合作用需要光
③光合作用需要叶绿素
④光合作用制造淀粉
A.①② B.③④ C.②④ D.①③
10.如图曲线表示甲、乙两种绿色植物氧气的释放量随光照强度的变化趋势,下列分析不正确的是 ( )
A.光照强度为0时,甲和乙只进行呼吸作用
B.光照强度为c 时,甲和乙合成的有机物量相同
C.根据光照强度为d时的氧气释放量可知甲更适合在强光照下生长
D.光照强度为a时,乙光合作用的速率等于呼吸作用的速率
11.如图为玉米的种植密度与光合作用及呼吸作用强度关系的曲线。要提高玉米的产量,最适合的种植密度是 ( )
A.a B.b C.c D.d
12.2025 年 6 月 23 日至29日是全国节能宣传周,活动主题是“节能增效,焕‘新’引领”,根据如图碳循环的部分过程进行的有关分析中,错误的是 ( )
A.②是指生产者、消费者和分解者的呼吸作用
B.在生物群落的食物链中,碳是以二氧化碳的形式进行传递的
C.在城市交通中少开汽车、多骑自行车能减少①的发生
D.绿化环境、爱护草木有利于③的进行
13.某同学设计并完成了如图所示的四个实验。下列叙述正确的是( )
A.甲实验前暗处理的目的是将叶片内的淀粉运走耗尽
B.乙实验收集的气体是二氧化碳
C.丙实验的现象是澄清的石灰水不变浑浊
D.丁实验说明萌发种子的呼吸作用产生氧气
14.图甲是菜豆种子萌发过程示意图,图乙是菜豆种子萌发过程中的质量变化示意图,其中X为鲜重变化曲线,Y为有机物质量变化曲线。下列叙述正确的是 ( )
A.图甲中,种子吸水萌发,其中H是由胚芽发育而来的
B.图乙中,X曲线的 ab段,质量增加的主要原因是种子萌发大量吸水
C.图甲中,种子萌发时,胚乳中的营养物质逐渐转运给胚根、胚芽、胚轴
D.图乙中,Y曲线的 ae段,质量减少的主要原因是进行呼吸作用
15.密闭温室内种植了草莓幼苗,某小组通过测定二氧化碳浓度来研究光合作用和呼吸作用的情况。图甲表示密闭温室内一昼夜的二氧化碳浓度变化情况,图乙表示在白天环境条件不变时,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。下列描述合理的是( )
A.BC段二氧化碳浓度降低是因为植物停止呼吸作用并开始光合作用吸收二氧化碳
B.图甲AE两点对比表明经过这一昼夜草莓幼苗有机物有积累
C.图甲表明从D到E点,呼吸作用强度大于光合作用强度、
D.若白天环境条件不变,根据图乙可知夜间温度为30℃比20℃时更能增加有机物的积累
16.如图所示是在黑暗条件下研究植物某一生命活动过程的实验。下列说法错误的是( )
A.装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳
B.装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收
C.实验为了检验植物呼吸作用消耗了氧气
D.实验为了检验植物呼吸作用产生了CO2
17.如图所示,曲线A表示某种蔬菜的一片叶片光合作用每小时合成有机物的质量与温度的关系(光照强度为E时),曲线B表示该叶片呼吸作用每小时分解有机物的质量与温度的关系。下列说法合理的是( )
A.此种蔬菜光合作用强度随温度的升高而增强
B.此种蔬菜每小时分解有机物的质量随温度的升高而一直增加
C.c点表示此种蔬菜的光合作用强度与呼吸作用强度相同
D.菜农温室栽培此种蔬菜时室温最好始终维持在20℃
18.通过实测一片蔬菜叶子在不同光照强度时( 吸收和释放的情况得到如图所示曲线。图中细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是( )
A. B.
C. D.
19.如图①②③分别表示植物体生理活动,可以使公园内“空气湿润、清新”的生理活动主要是()
A.①③ B.②③ C.①②③ D.①②
20.如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验时的脱色和染色步骤,大烧杯、小烧杯和滴管中的液体分别是()
A.清水、清水、酒精 B.酒精、清水、碘液
C.清水、碘液、酒精 D.清水、酒精、碘液
21.小宁想要验证“绿叶在光照下制造淀粉”,进行了如下实验。下列选项不正确的是( )
A.图甲:绿叶暗处理的目的是消耗植物体内原有的有机物
B.图乙:叶片一部分用黑纸盖严,其余部分未盖,该变量是有无光照
C.图丙:绿叶用酒精隔水加热的目的是为了溶解叶绿素
D.图丁:叶片滴加碘液后,叶片遮光部分变蓝
二、填空题
22.浙江某校在阳光大课间开展花样跳绳活动,请回答下列问题:
(1)听到下课铃声,同学们迅速来到室外开始跳绳,这属于 反射。
(2)跳绳过程中人体不断出汗,此时产热 (选填“大于”“等于”或“小于”)散热。
(3)高强度跳绳时,肌肉细胞会进行无氧呼吸来提供额外能量。以葡萄糖氧化分解为例写出人体细胞进行无氧呼吸的文字表达式: 。
23.某科学兴趣小组进行了“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验,实验过程如下图所示:
(1)为了避免叶片中原有有机物的干扰,步骤①中“一定环境”是指温度适宜的 环境。
(2)步骤⑤中仪器甲的名称是 。
(3)步骤②中,兴趣小组采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是 。(列举一点)
(4)小明按如图步骤进行实验,滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑色,与预期的蓝色不符,老师指出其实验操作③中存在问题,请提出改进措施: 。
24.植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。图甲曲线表示在恒温30℃时,某水藻在不同光照强度下,吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系;某同学为“研究光照强度对植物光合作用速度的影响”,设计如图乙实验装置,此装置的优点在于,可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离,来改变光照的强弱。试回答下列问题:
(1)图甲中,B点所代表的含义是 。
(2)单位时间内,水藻释放氧气量应 (填“大于”、“小于”或“等于”)其光合作用产生的氧气量。
(3)图乙实验中,每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离,随着距离的增加,密闭的试管中产生气泡减少。造成这一结果的主要原因是: 变弱。
(4)若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到25℃时,B点将向 (填“左”或“右”)移动。
25.技术人员对葡萄的种植进行了相关的研究,从而帮助果农提高葡萄的产量。图甲中①②③分别表示葡萄叶片进行的三大生理过程,图乙表示夏季晴天某葡萄大棚某天24小时内测得的二氧化碳浓度的变化情况(密闭状态测定)。请据图回答问题。
(1)图甲中③表示葡萄叶片进行的生理过程是 。
(2)根据图乙的曲线判断,24小时内,植物光合作用制造的有机物的总量 (填“大于”或者“小于”)呼吸作用消耗的有机物的总量,一天内有机物积累最多的是图乙曲线中的 点。
(3)为提高葡萄的产量,请你为葡萄种植户提一条建议: 。
26.如图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。
(1)当在 千勒克司光照强度条件下,A、B两种植物的光合速度相同。
(2)A植物在光照强度为9千勒克司时,2小时单位叶面积可积累葡萄糖 mg。(计算结果保留一位小数。
(3)A植物在1天内(12小时白天,12小时黑夜),要使有机物积累量为正值,白天平均光照强度必须大于 千勒克司。
27.如图所示实验,可以用来证明植物的呼吸过程中会产生CO2。其中A装置中的NaOH溶液能除去空气中的CO2,B、D中均为澄清石灰水。请回答下列问题。
(1)B瓶中石灰水的作用是 ;
(2)C瓶要用不透光的袋子罩住是为了 ;
(3)观察到 的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
28.植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。如图是某植物在恒温30℃时,处于不同光照下在单位时间内对二氧化碳的吸收或释放量。
(1)植物吸收或释放二氧化碳的主要通道是叶表皮的 。
(2)已知该植物光合作用和呼吸作用最适温度分别为25℃和30℃。那么在其它条件不变的情况下,将温度调节到25℃时,图中曲线上的A 点将向 移动(填“上”或“下”)。
29.小实同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中 CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中 CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水被植物吸收后主要用于植物的 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,进行24 小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后”)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳。你是否认同他的观点,说说你的理由 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 环境中。
30. 番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。学校科学兴趣小组同学在至知楼5楼楼顶劳动实践基地种植番茄, 在种植过程中, 进行了大量探究, 请据图分析回答下列问题:
(1)在图 1 中, 番茄叶片在晴朗的上午 10 时进行的生理活动有 。(填字母, 可多选)
(2) 为探究影响番茄植株光合作用的因素, 该社团同学设计了如图 2 所示的实验装置,其中甲乙分别装有5mL清水和5mL氢氧化钠,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响
(3)如图 3 为 24 小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析 DE 段光 合作用释放氧气的量 (填“>” 、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量 。
(4)右图表示在白天条件不变的情况下, 不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况 。 由此可见,增加番茄产量可以采取的措施是:
31.图表示环境中氧的浓度对植物细胞中二氧化碳释放量的影响,据图回答:
(1)A点表示植物组织释放CO2 较多,这些CO2是 的产物。
(2)由 A 到B,CO2 的释放量急剧减少,其原因是 。
(3)由 B 到C,CO2的释放量又不断增加,其主要原因是 。
(4)为了贮藏蔬菜和水果,贮藏室内的氧气应调节到图中 点所对应的浓度。采取这一措施的理由是 。
32.生物间存在多种“吃与被吃”的关系,下图是小明画的生活在田野里的一些生物
因食物关系构成的食物网,请根据下图回答问题。
(1)请写出图中最长的一条食物链: 。
(2)在上题中写的食物链中的生产者是 。
(3)下列对食物网的描述中,正确的是( )。
①一种动物可能捕食多种生物 ②一种生物可能被多种动物捕食
③任何一种动物都只能捕食一种生物 ④食物网是由多条互不相干的食物链组成的
A.①② B.①④ C.②③④ D.①②③④
(4)环保志愿者清理草原垃圾时发现,被纸箱覆盖的一片草的叶子都变成了黄色,
与周围的绿草很不一样。发生这种变化的原因最有可能是这些草缺少( )。
A.光照 B.水分 C.空气 D.温度
33.植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础,而呼吸作用则为光合作用提供能量和原料。
(1)为研究种子的呼吸作用,小柯对种子消毒杀菌后,按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是 。几天后,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)研究人员在晴天环境下,对栽有绿色植物的密闭玻璃温室,进行24小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P 点后”)。
34. 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)。
35.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 。
36.兴趣小组的同学设计了如图所示实验探究种子的呼吸作用小欢认为:可根据装置①②实验前后质量的变化情况判断种子是否进行了呼吸作用。
小乐认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否进行了呼吸作用
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)判断小欢的观点是否正确并说明理由。 。
(3)静置一段时间后,①中红色水滴会向右移动,是因为试管内的 (填写化学式)减少,而导致试管内气压减小的缘故。
37.为研究某植物光合作用和呼吸作用,科学研究性学习小组的同学将生长状况相同的该植物的叶片均分成4等份,在不同温度下分别暗处理1小时,再光照1小时(光照强度相同),用仪器测定叶片中有机物的变化,如图所示。
(1)暗处理时,29℃条件下叶片质量减小最多,原因是 。
(2)假如叶片的质量变化都是光合作用所合成的有机物的量,则在28℃条件下每小时光合作用合成的有机物为 mg。
(3)氧气产生量最多的是 ℃条件下叶片。
三、实验与探究题
38.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、40cm、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 。
39.西兰花的营养价值较高,但采摘后易失水、失绿变黄,新鲜度降低,品质下降。某兴趣小组以叶绿素含量(每克西兰花所含叶绿素的质量)为指标,研究了用LED 红蓝光照射对西兰花保鲜效果的影响,实验过程如下。
①挑选一定数量的西兰花,随机均分为A、B两组。
②将两组西兰花分别放入两个试验箱,置于4 ℃、湿度适宜的同一贮藏环境中。A组西兰花不进行光照,B组西兰花采用LED 红蓝光持续照射。
③在第0、2、4、6、8天,从每组随机取3 颗西兰花,测定并记录其叶绿素含量。
④多次重复实验,统计并处理实验数据,结果如图所示。
请回答:
(1)采摘后的西兰花在一定时间内仍会进行 (填一种生理活动),从而分解有机物,影响其品质。
(2)为减少实验材料差异对实验结果的影响,应挑选一定数量 (写出一点)相近的西兰花进行实验。
(3)兴趣小组认为 LED 红蓝光照射能缓解西兰花失绿变黄。据图分析,其依据是 。
(4)根据上述实验判断,用LED 红蓝光照射的处理是否适用于各种水果和蔬菜的保鲜,并说明理由: 。
40.为研究外界因素对某种绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,某科学兴趣小组测定了:在一定光照条件下,温度对该植物CO2的吸收量与释放量的影响(如图甲),温度为15℃时,光照强度对( 的吸收量与释放量的影响(如图乙)。(温馨提醒:本题 CO2释放量是指植物呼吸作用1小时释放的 质量: 吸收量是指植物进行光合作用1小时所需原料的CO2的质量与CO2释放量的差值。)
请据下图分析回答下列问题:
(1)从图乙可知,在 (a点之前,a点,a点之后)时,开始光合作用。
(2)提高作物产量可采取增大昼夜温差的措施,据甲图分析得知:白天最理想的温度应控制在 左右。
(3)如果植物光合作用需要消耗的CO2总质量用m1,表示,植物呼吸作用释放的CO2质量用m2表示,那么关于图甲中两条曲线交点P的意义,可用m1、m2,表示的关系式是 。
41.科学兴趣小组成员探究“光照强度对菠菜叶光合作用强度的影响”,设计了如下实验步骤:
步骤1:取生长旺盛的菠菜绿叶,用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片,并用注射器抽去叶圆片内的气体(抽气处理使叶圆片内几乎没有气体,在溶液中会下沉)。
步骤2:取4只相同规格的烧杯编号甲、乙、丙、丁,配制浓度为0.50%的NHCO,溶液(可使溶液中的CO2浓度保持恒定),4只烧杯中各加入20L:再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片(均沉底)。
步骤3:取4盏相同规格的冷光源(不会引起温度变化),将盛叶圆片的4 只烧杯置于距光源不同远近的位置,如图所示。
步骤4:10分钟后统计各烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组织
烧杯与LED灯的距离/cn
叶圆片浮起数目的平均值/片
甲
6
7.5
乙
10
5.0
因
15
4.2
T
20
0.4
(1)该实验通过调整 来改变光照强度。
(2)该实验通过叶圆片浮起数量来判断光合作用强弱,试分析其中的原理。 。
(3)通过实验,小组得出的结论是:在CO2浓度等其他条件相同时,植物光合作用的强度随光照强度的增强而增强,请你对该结论作出评价: 。
42.小明想探究植物呼吸作用强度与温度的关系。他准备了足量颗粒饱满、大小相似的黄豆种子,平均分成5组,分别放入带有氧气传感器的密闭瓶中,并在每组中加入等盘且适量的清水,然后将这些容器分别置于20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的恒温箱中(如图)。实验前用氧气测量仪测定各组瓶内氧气含量的初始值;4小时后再次测定各组瓶内的氧气含量。具体实验数据如下表:
温度/℃
20
25
30
35
40
初始含氧量/%
20.9
20.9
20.9
20.9
20.9
4小时后含氧量/%
18.9
18.0
17.9
17.7
19.3
前后含氧量差值/%
2.0
2.9
3.0
3.2
1.6
(1)选用的种子要“颗粒饱满”,是因为 。
(2)本实验用 来反映呼吸作用强度。
(3)分析表中数据可得出初步结论是 。
(4)有同学提出:种子表面的微生物对实验结果有干扰。请你说明其理由 。
43. 兴趣小组同学使用银边天竺葵进行了以下研究。
(1)用黑色不透明卡纸对甲图暗处理后的叶片进行部分覆盖,其目的是探究 对光合作用的影响。对实验后的叶片进行脱色、漂洗,碘液染色后如图乙,叶片中变蓝的区域是 (填“A”、“B”或“C”),说明光合作用产生了淀粉。
(2)小阳将点燃的木条伸入暗处理一昼夜后的装置中,发现木条马上熄灭,出现此现象的原因是: 。
(3)不同的植物生命活动情况不同,甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光照强度的变化趋势如图丙,某同学认为e点时甲、乙合成的有机物量相等。小阳不同意他的观点,并说明理由 。
(4)写出光合作用文字表达式 。
44.小涛同学利用如图所示装置进行酵母菌无氧呼吸实验,其步骤如下:
①连接实验装置, ▲ ;
②取10%葡萄糖溶液 30 mL 注入锥形瓶中,置于 35 ℃水浴中预热;
③取干酵母 3g ,放入温水中化开后,倒入锥形瓶中,充分振荡摇匀;
④迅速向混合液表面滴加一薄层液态石蜡,用带玻璃导管的橡皮塞密封瓶口,使玻璃导管的另一端伸入试管的液面以下;
⑤几分钟后,观察实验现象。
请回答下列问题:
(1)将步骤①补充完整: 。
(2)“向混合液表面滴加一薄层液态石蜡”的目的是 。
(3)小涛观察到的实验现象是试管中有气泡和白色沉淀出现;打开瓶塞,可以闻到酒精的气味。根据该实验现象写出酵母菌无氧呼吸的文字表达式: 。
45.番茄又名西红柿,鲜嫩多汁、酸甜可口,深受同学们喜欢。学校科学兴趣小组同学在至知楼5楼楼顶劳动实践基地种植番茄,在种植过程中,进行了大量探究,请据图分析回答下列问题:
(1)在图1中,番茄叶片在晴朗的上午10时进行的生理活动有 。(填字母,可多选)
(2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究 这一因素对番茄植株光合作用的影响。
(3)如图3为24小时内番茄叶片释放或吸收二氧化碳的量随时间变化的曲线图,经分析DE段光合作用释放氧气的量 (填“>”、“<”或“等于”)呼吸作用吸收氧气的量。
(4)下图表示在白天条件不变的情况下,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。由此可见,增加番茄产量可以采取的措施是: 。
46.人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某科学兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为、、,且 多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
(1)本实验中,使用到的仪器除试剂瓶、烧杯、导管、活塞、橡皮塞、秒表外,还需要 ;
(2)实验中红墨水向左移动的原因是 ;
(3)由上述实验可以得出: ;
(4)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,可将装置放于 环境中(其他条件不变),测得红墨水向右移动距离为l,则实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为
47.为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
二氧化碳浓度/(mL/m3)
1000
温度/(℃)
0
10
20
30
40
1m2叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每个温度下都进行三组实验取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)本实验是通过1m2叶面1小时氧气释放量来反应光合作用强弱的。有同学提出将以上各组实验中的叶进行脱色处理并滴加碘液,根据蓝色深浅来判断生成淀粉的多少,从而来判断光合作用强度。你认为此方案可行不,并说明理由 。
48.学习光合作用的知识后,研习小组对“光照强度对光合作用强弱的影响”进行了探究。实验步骤:
I.取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片,避开叶脉,用直径为1cm的打孔器制备20个圆形小叶片。
Ⅱ.排气处理:将制备好的圆形小叶片置于注射器内,堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞,重复数次使圆形小叶片内部的气体逸出。
Ⅲ.取相同的四只烧杯,各装入20mL2%的NaHCO3溶液(能提供并控制CO2浓度),每个烧杯放入5片圆形小叶片。
IV.将烧杯放置在温度适宜的环境中,使用稳定光源,调节烧杯和光源的距离,观察并记录各叶圆片从沉底到完全浮出水面所需时间,结果如下表:
组别
圆形小叶片数量/片
2%NaHCO3溶液体积/mL
烧杯与光源的距离/cm
各叶圆片浮出水面的时间/秒(共5组)
叶圆片浮出水面的平均时间/秒
甲
5
20
15
52, 55, 58, 53, 57
55
乙
5
20
30
78, 82, 80, 85, 79
81
丙
5
20
45
145,150,152,148,155
150
丁
5
20
黑暗
全部叶片未上浮
—
(1)本实验通过比较 来判断植物光合作用强弱;通过调节 来改变光照强度。
(2)实验中需要的测量工具有 。
(3)设置丁组实验的目的是 。
(4)为减小误差,本实验采取的措施有 。(写出一种即可)
49.车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组 B组 C组 其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如下图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
50. 为了探究绿色植物进行光合作用的条件,小科利用银边天竺葵(银边部分的细胞中无叶绿素,呈白色)开展如下实验:
①将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。
②如图甲所示,选定一片叶,对其不同区域按表中方式进行处理,然后放在阳光下照射一段时间。
③用碘液检验叶片不同区域是否有淀粉生成,相关实验现象如表所示。
叶片区域
实验处理
实验现象
A
绿色部分
不做处理
变蓝
B
银边部分
不做处理
不变蓝
C
银边部分
黑色卡纸遮光
不变蓝
D
绿色部分
黑色卡纸遮光
不变蓝
(1)进行步骤③,需对叶片进行处理,其正确顺序为图乙中的 (填字母)
(2)若处理叶片后,发现整张叶片不变蓝,出现这种现象的原因可能是 。
(3)排除原因后重新实验,对比甲图叶片的 (填字母)两个区域,可知绿色植物进行光合作用需要光照。此外,通过该实验还能得出的结论是 。
学科网(北京)股份有限公司
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