2.4大气圈的碳、氧循环-呼吸作用-2025-2026学年浙教版八年级下册科学
2026-04-10
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级下 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第4节 大气圈中氧、碳的循环 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | 杭州市 |
| 地区(区县) | 上城区 |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 2.00 MB |
| 发布时间 | 2026-04-10 |
| 更新时间 | 2026-04-23 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-04-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57271185.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦大气圈中氧、碳循环及动植物呼吸作用核心知识点,系统梳理呼吸作用的概念、反应式、实质与意义,通过动物和植物呼吸作用的探究实验构建认知,对比光合作用与呼吸作用的异同,结合氧循环、碳循环的途径及人类活动影响,形成完整知识链作为学习支架。
资料以探究实践为特色,设计种子呼吸作用对照实验、植物器官呼吸验证等活动培养科学探究能力,通过光合作用与呼吸作用曲线分析、CO₂浓度变化图像等模型建构发展科学思维,联系农业松土、果蔬冷藏等实例深化科学观念。课中辅助教师直观教学,课后练习题与知识拓展助力学生巩固提升,查漏补缺。
内容正文:
2.4 大气圈中氧、碳的循环-动植物的呼吸作用
【知识梳理】
一、动植物的呼吸作用
1. 概念:生物体细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放出能量的过程。
2. 反应式:有机物(储存能量)+氧气→ 二氧化碳+水+能量
3. 实质:分解有机物,释放能量,供生命活动所需。
4. 场所:所有生物的活细胞(线粒体)中。
5. 意义:为生物体的生命活动提供能量。
6. 探究实验:
(1)动物呼吸:动物在密闭容器中消耗 O2 ,产生 CO2(被碱石灰吸收),瓶内气压减小,红色水滴左移。
(2)植物呼吸:活植物在暗处呼吸作用:消耗 O2 ,产生 CO2(使澄清石灰水变浑浊)和热量(温度升高)。
实验名称
实验1:探究种子的呼吸作用
实验2:探究植物其他器官的呼吸作用
实验图示
实验
现象
几天后,A试管中的澄清石灰水变浑浊,B试管中的澄清石灰水没有明显变化
将黑色塑料袋内的气体通入澄清石灰水后,澄清石灰水变浑浊;将点燃的蜡烛放入大口塑料瓶内,燃烧的蜡烛熄灭;
换成用开水烫过的菠菜,重复①~③步骤,澄清石灰水没有明显变化,点燃的蜡烛继续燃烧
实验解释
A、B试管形成对照实验,A试管中的澄清石灰水变浑浊,说明萌发的种子能进行呼吸作用产生二氧化碳;B试管中的种子不能
新鲜的菠菜和用开水烫过的菠菜形成对照,澄清石灰水变浑浊说明新鲜菠菜能进行呼吸作用产生二氧化碳,点燃的蜡烛熄灭说明菠菜的呼吸作用消耗了氧气
实验
结论
由此得出结论:活的植物体(包括植物六大器官)能进行呼吸作用,消耗氧气,并产生二氧化碳
对比:烫死的植物不能进行呼吸作用。
7. 影响因素与应用:
(1)生命活动越旺盛,呼吸作用越强(如幼叶比老叶强,花比叶强)。
(2)农业生产中调控呼吸:
促进:农田松土、排涝,保证根部氧气供应。
抑制:贮藏粮食、果蔬时,保持低温、干燥、低氧(如冷藏、充氮),以减弱呼吸,减少消耗。
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水
有机物和氧气
场所
绿色植物的叶绿体
所有活细胞(的线粒体)(主要)
条件
光是必要条件
有光无光都能进行
原料
二氧化碳、水
有机物、氧气
产物
有机物、氧气
二氧化碳、水
物质变化
无机物→有机物
有机物→无机物
能量变化
光能→化学能(储存能量)
化学能→生命活动所需能量(释放能量)
相互关系
光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供能量和部分原料 CO2
三、 自然界中的氧循环和碳循环
1.氧循环
产生途径:主要是植物的光合作用。
消耗途径:生物的呼吸作用、物质的燃烧、微生物的分解作用等。
意义:维持大气中氧气含量的相对稳定。
2. 碳循环
产生CO2 途径:生物的呼吸作用、物质的燃烧、微生物的分解作用、火山喷发等。
消耗CO2 途径:主要是植物的光合作用,还有溶解于海洋等。
人类活动影响:大量燃烧化石燃料(煤、石油、天然气),导致大气中CO2浓度增加。
【知识拓展】:光合作用和呼吸作用图像问题
1.光合作用和呼吸作用曲线图
曲线I:光合作用曲线曲线II1:呼吸作用
(1)ab段,fg段:光合〈呼吸;b点,f点:光合=呼吸: bcdef段:光合>呼吸
(2)有机物积票: 光合>呼吸;f点有机物积累最多,氧气浓度最高;b点有机物积累最少,氧气浓度最低
(3)cd段下降原因:光照强度太强,为降低蒸腾作用,部分气孔关闭,二氧化碳供应不足,光合作用强度减弱
2.植物的光合作用和光照强度的关系
(1)A点代表光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用,从外界吸收氧气,释放二氧化碳。
(2)A到B之间,植物的光合作用小于呼吸作用,从外界吸收氧气,释放二氧化碳。
(3)B点代表植物和外界无气体交换(自给自足),即植物的光合作用等于呼吸作用(光补偿点)。
(4)B到C之间,植物的光合作用强度大于呼吸作用,从外界吸收二氧化碳,释放氧气。
(5)C点(光饱和点)之后光照强度增加,光合作用不变,说明一定范围内光照强度越强,光合作用越强。
3.密闭温室种植小麦幼苗,测定一昼夜二氧化碳浓度变化曲线图
(1)AM段、NE段:只进行呼吸作用和蒸腾作用
(2)MB段、DN段:光合作用强度呼吸作用强度B点、D点:光合作用强度=呼吸作用强度
BCD段:光合作用强度>呼吸作用强度
(3)有机物积票:光合>呼吸D点:有机物积累最多,氧气浓度最高B点:有机物积票最少,氧气浓度最低
(4)E比A点低的原因:白天光合作用的吸收的二氧化碳量远超夜间呼吸作用释放的量,意味者光合作用积累的有机物比消耗的多。
六、光合作用和呼吸作用的相互联系
(1)光合作用和呼吸作用的区别
光合作用
呼吸作用
原料
二氧化碳和水;
有机物和氧气 ;
场所
叶绿体;
活细胞 ;
条件
光;
有光和无光均可以
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
光能→化学能(贮存能量)
化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系
既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
(2)光合作用和呼吸作用的联系:
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。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也 无法进行 。
【巩固练习】
1.下列有关呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.细胞中的物质都能作为呼吸作用的原料
B.有机物分解所释放的能量完全被细胞利用
C.呼吸作用只在晚上进行
D.呼吸作用发生在所有活细胞中
2.我国北方农村里常将马铃薯或甘薯贮藏在地窖里,进入地窖取物之前,农民往往把一盏油灯吊入地窖内,这一做法的目的是( )
A.测量窖内的二氧化碳含量
B.测量窖内的氧气含量
C.测量窖内的有毒气体含量
D.测量窖内的水分含量
3.白菜堆放时间久了,能产生大量热量,是因为( )
A.白菜堆得太多,白菜堆里没有氧气的缘故
B.白菜堆在太潮湿的地方,引起水分蒸发
C.白菜通过呼吸作用释放能量
D.白菜通过光合作用释放能量
4.为了验证菠菜能否进行呼吸作用,小明用相同的菠菜、不同颜色的塑料袋和化学试剂设计了如下四种实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
5.在农业生产实践过程中,有时要促进植物的呼吸作用,有时又要抑制植物的呼吸作用。下面四个选项中,与其他三个不同的是( )
A.农田及时松土
B.低温贮藏水果、蔬菜
C.贮藏粮食时,密闭的粮仓内充加二氧化碳
D.小麦种子晒干后入仓
6.要提高冬季大棚蔬菜的产量,可采取的有效措施是( )
①适当提高二氧化碳浓度
②提高氧气浓度
③适当延长光照时间
④形成高温环境
⑤人工形成昼夜温差较大的条件
A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤
7.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可换用更细的玻璃管
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在B试管内放入等数量的同种死昆虫
8.小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封,在暗处放置一个晚上。如图所示,松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验,下列说法错误的是( )
A.用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B.能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C.如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验,实验现象不明显
D.证明呼吸作用消耗了氧气
9.如图为某温室大棚内一天中二氧化碳含量的变化曲线,据此曲线分析正确的是( )
A.ab段植物只进行光合作用
B.bd段植物只进行呼吸作用
C.c点氧气浓度最高
D.d点有机物积累最多
10.如图,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。经数小时实验后,U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况( )
A.A处下降,B处上升 B.A,B两处都下降
C.A处上升,B处下降 D.A,B两处都不变
11.为了探究植物的呼吸作用,小秦将适量、等量的正在萌发和煮熟冷却的种子分别装入两个保温瓶后密闭,测定不同指标后绘制结果图(所用的保温瓶已做灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜)。分析如图,下列叙述正确的是( )
A.若y表示瓶内温度,则a表示煮熟的种子
B.若y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
C.若y表示瓶内氧气含量,则c表示煮熟的种子
D.若y表示瓶内二氧化碳含量,则a表示萌发的种子
12.如图是关于水果存放时,空气中氧气浓度与水果释放二氧化碳量的关系曲线.根据图,你认为保存水果应选择哪一状态下的氧气浓度最适当( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
13.如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置,下列说法错误的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用产生二氧化碳
B.装置甲的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳,避免对实验造成干扰
C.若装置丙不遮光,从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
D.装置丙中的植物换成萌发的种子,装置丁中也会出现浑浊现象
14.隆冬时节,瓜农为提高黄瓜产量,在大棚内放置了三个煤球炉。甲的做法是在天气晴朗的白天烧三个,晚上烧两个;而乙的做法是在天气晴朗的白天烧两个,晚上烧三个。你认为这两个人的做法及理由合理的是( )
A.乙,因为晚上烧三个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的光合作用
B.乙,因为白天烧两个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的呼吸作用
C.甲,因为白天烧三个能在白天释放更多二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的光合作用
D.甲,因为晚上烧两个能在晚上释放更多二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的呼吸作用
15.自然界中氧循环如图所示,在X处不参与该循环的是( )
A.植物的呼吸作用 B.人和动物的呼吸
C.化石燃料的燃烧 D.发展利用氢燃料
16.下列有关自然界中碳循环和氧循环的叙述,错误的是( )
A.碳循环的主要形式是含碳有机物
B.分解者在生物圈的碳循环过程中扮演着重要的角色
C.呼吸作用和光合作用保持了大气中氧含量的稳定
D.碳循环和氧循环的过程中伴随着能量流动
17.如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A.有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳明显增加
B.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
C.植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
D.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
18.下列坐标图表示一生长着大量绿藻的池塘一天内池水中二氧化碳浓度的变化情况,正确的是(晴天日出、日落时间分别为6:00和18:00)( )
A. B.
C. D.
19.如图为自然界的碳循环示意图,下列有关该图的分析,正确的是( )
A.图示中“大气”的成分只是指氧气
B.生理过程②③④均表示生物的呼吸作用
C.图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
D.过程①②的意义在于维持生物圈的碳—氧平衡
20.小骆认真分析“自然界中的氧循环”图后,产生了下列想法,其中一定错误的是 ( )
A.动植物呼吸和燃料燃烧过程中都发生了有氧气参与的化学变化
B.森林里空气的氧含量高于沙漠中的空气
C.教室中的某个氧原子有可能来自20世纪的欧洲田园
D.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
21.在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。如图是小嘉建构的“碳、氧循环”模型,下列相关说法正确的是( )
A.碳、氧循环指的是CO2和O2的循环
B.过程①可以将光能转化为化学能储存
C.过程③发生的化学反应一定是化合反应
D.过程④中植物的生理活动需要光照
22.如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是( )
A.从分类的角度看,X属于酸,Y属于有机物
B.从平衡的角度看,大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C.从能量的角度看,两种循环都只涉及化学能转化为内能
D.从微观的角度看,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
23.如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量
B.换用更细的玻璃管
C.将碱石灰向铁丝网靠近
24.如图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图,根据图像回答下列问题:
(1)图中C点和E点处,植株处于何种生理活动状态 ;
(2)该植株接受光照的时间是曲线中的 段,植株积累有机物最多的是 点。
25.如图所示为探究植物呼吸作用的三套实验装置,据图回答:
(1)在实验一中,将两个密封瓶放置在相同环境中一昼夜后,同时放入燃烧着的火柴,发现甲瓶立即熄灭,乙瓶能燃烧一段时间,这说明 。
(2)在实验二中,密封装置放置在暗处一昼夜后,通过导管向试管中的澄清石灰水中挤压袋中气体,发现 的现象,说明呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)在实验三中,两个密封瓶在相同环境中放置一昼夜后,发现甲瓶中的温度计读数明显高于乙瓶,这说明 。
26.某生物兴趣小组欲利用如图所示装置探究绿色植物的呼吸过程中是否有二氧化碳产生,请据图回答相关问题。
(1)装置A的作用是 ;装置B的作用是 。
(2)装置C选用不透光玻璃罩的原因是 。
(3)能表示这个探究实验成功的两个主要现象是 和 。
27.冬天,许多菜农利用温室栽培蔬菜。某温室从16点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况如图所示。
(1)在蔬菜生产旺盛时期,透明塑料膜内常有一些水滴,这些水滴主要来自植物的 (选填“光合”、“呼吸”或“蒸腾”)作用。
(2)曲线b~c大幅度下降的原因是光合作用消耗的二氧化碳 (选填“多于”、“少于”或“等于”)呼吸作用产生的二氧化碳。
(3)a、b、c三点中蔬菜积累有机物较多的是 点。
(4)要提高温室内的蔬菜产量必须适时通风。你认为每天通风的时间最好选在曲线 (选填序号)区段相对应的时间内进行。
①a~b
②b~c
③c~d
④d~e
28.为了探究植物的呼吸作用,小轩同学按照以下步骤进行实验:
①选取两份质量和生长状况相同的、具有完整根茎叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。
②甲组菠菜煮熟晾凉,乙组不作处理,分别放入两个相同的不透光且密闭的恒温箱中。
③将相同的气体浓度传感器探头分别置于恒温箱内,如图1。采集24小时装置内氧气浓度的数据,如图2。
请根据实验回答下列问题:
(1)实验采用不透光的恒温箱,是为了避免 。
(2)为了控制单一变量,该实验采取的具体措施有 (写出一点即可)。
(3)分析图2,根据乙组氧气浓度的变化趋势,可以得出的实验结论是 。
(4)请写出与乙组中氧气变化相关的生理过程反应式: +氧气→二氧化碳+水+ 。
29.研究小组同学选取两份等量、生长状况相同的小球藻于密闭的锥形瓶内,编号为A和B,探究小球藻在光照和黑暗条件下相关生理活动。如图甲所示将O2和CO2浓度传感器探头置于A、B瓶内,采集瓶内O2和CO2浓度的数据。(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
【预测瓶内氧气的浓度变化】
(1)6h后,A瓶氧气浓度上升,B瓶氧气浓度 (选填“上升”“下降”或“不变”);
(2)6h内,A瓶中小球藻光合作用产生的氧气量 B瓶中氧气增加量。(选填“大于”“小于”或“等于”);
【解释瓶内二氧化碳的浓度变化】
(3)将A瓶放在室外一昼夜,测得瓶内CO2浓度的变化曲线如图乙所示。根据图像中G点高于A点可以判断,一昼夜后小球藻体内有机物总量 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
30.为了探究“小鼠生命活动释放热量的快慢与空气中氧气含量有怎样的关系”,小金设计了如下实验:
①取甲图所示的三个相同的装置;
②取_____的同种小鼠若干只,按乙图设置实验;
③将三个装置放在相同的适宜环境中进行实验。
(1)请将实验步骤②补充完整 。
(2)实验可通过液柱移动的快慢来比较小鼠生命活动释放热量的快慢,其原理是 。
(3)为了使实验现象更明显,可从哪些方面对实验进行改进? 。(写出一点即可)
(4)小鼠呼吸时消耗氧气,产生二氧化碳,若在乙图A、B装置中加入等量的碱石灰进行实验来证明动物需要呼吸,实验能否成功? 。
30.自然界中物质的循环形成了自然界中物质的平衡。如图所示是氧在自然界中的主要循环途径。请根据图示回答下列问题:
(1)如图所示的大气中产生氧气的三种主要来源是 (填序号)。
(2)在如图所示的循环涉及的物质中,属于单质的是 。
(3)大气中的氧气除了供给动植物的呼吸作用外,消耗氧气的主要途径是某些物质与氧气发生 反应而消耗。
(4)请写出一个有二氧化碳生成的化合反应的文字表达式: 。
31.“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)保持自然界的碳~氧平衡离不开微生物的呼吸作用的进行,请写出乳酸菌呼吸作用的文字表达式 。
(3)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
(4)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来,大气中的二氧化碳不断增加,导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡,请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 (列举两项)。
31.科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术,应用于载人航天器,如图甲是CO2与H2反应,实现回收CO2再生O2的反应过程。
(1)书写反应Ⅱ的化学方程式 (即生成CH4与H2O)。
(2)小科认为植物具有天然CO2回收技术,他将植物栽培在密闭玻璃温室中(忽略微生物的呼吸作用),测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙,图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行 ,释放二氧化碳气体。
32.阅读下面科普短文。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层CO2封存过程如图1所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2,CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究,结果如图2所示。
然而,煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后,易引发地质体结构失稳,导致CO2泄漏,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
依据文章内容回答下列问题。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。
(2)图1中,通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中发生变化的是 。
(3)CO2使水酸化的原因是 (请用化学方程式表示)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①煤层CO2封存成本较低,同时可实现煤层气高效采收。
②CO2对环境的危害是形成酸雨。
(5)对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内, 。
33.如图所示,曲线A表示某种蔬菜的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。
据图回答:
(1)曲线ab段表明 。
(2)菜农在光照强度为E的温室内栽培该种蔬菜,温度最好控制在 ℃左右。
(3)当温度在35℃时,该叶片内积累的有机物的质量是 毫克。
(4)若要提高温室栽培蔬菜的产量,你认为晚上可以采取哪些措施? 。
34.植物的新陈代谢要受到外界环境因素(如光、水分)的影响.如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度(单位:毫克/(分米2•小时))。请回答:
(1)B点表示的意义是 。
(2)如果白天光照强度为n1时,植物能不能正常生长? 为什么? 。
(3)在光照强度为n3的情况下光照4小时,该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克。
(4)植物发生光合作用生成葡萄糖的化学方程式6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2,并根据此化学方程式计算在光照强度为n3的情况下光照4小时,该植物发生光合作用生成的葡萄糖的质量(结果保留2位小数)。
35.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封,如图甲。将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:先用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)实验前为什么不需要对吊兰进行暗处理? 。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合丙图解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是
参考答案
1.下列有关呼吸作用的叙述中,正确的是( )
A.细胞中的物质都能作为呼吸作用的原料
B.有机物分解所释放的能量完全被细胞利用
C.呼吸作用只在晚上进行
D.呼吸作用发生在所有活细胞中
【答案】D
【分析】呼吸作用的概念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。这一过程用反应式表示为:有机物(储存能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。
【解答】解:呼吸作用的概念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。这一过程用反应式表示为:有机物(储存能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。所有活的细胞都需要呼吸作用释放能量来维持正常的生命活动,呼吸作用一但停止,生命活动就不能正常进行。
故选:D。
【点评】本题考查呼吸作用的概念是基础题,要求考生熟记。
2.我国北方农村里常将马铃薯或甘薯贮藏在地窖里,进入地窖取物之前,农民往往把一盏油灯吊入地窖内,这一做法的目的是( )
A.测量窖内的二氧化碳含量
B.测量窖内的氧气含量
C.测量窖内的有毒气体含量
D.测量窖内的水分含量
【答案】B
【分析】呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。
【解答】解:地窖内储存的马铃薯或甘薯,通过呼吸作用消耗了地窖内氧气同时产生了大量的二氧化碳,因此地窖内二氧化碳的浓度相对较高,氧气的浓度相对较低,利用氧气助燃的原理,农民把一盏油灯用绳子吊入窖内就是看看地窖里的氧气是否充足,油灯正常燃烧说明,氧气含量正常,人就可以下去;油灯灭了,说明氧气太少,人暂时不能下去。所以进入地窖取物之前,农民往往把一盏油灯吊入地窖内,这一做法的目的是测量窖内的氧气含量。
故选:B。
【点评】解答此题的关键是理解呼吸作用在农业生产上的应用原理。
3.白菜堆放时间久了,能产生大量热量,是因为( )
A.白菜堆得太多,白菜堆里没有氧气的缘故
B.白菜堆在太潮湿的地方,引起水分蒸发
C.白菜通过呼吸作用释放能量
D.白菜通过光合作用释放能量
【答案】C
【分析】植物的呼吸作用是指在细胞中,有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程。可见植物呼吸作用会释放出热量。
【解答】解:植物的呼吸作用是指在细胞中,有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程。可见植物呼吸作用会释放出热量。白菜堆放久了会发热的原因是由于其呼吸作用产出较多的热量所致。
故选:C。
【点评】植物的呼吸作用原理在人类生产生活上的应用,是学习的难点和考试的重点。
4.为了验证菠菜能否进行呼吸作用,小明用相同的菠菜、不同颜色的塑料袋和化学试剂设计了如下四种实验方案,其中合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】(1)呼吸作用是细胞利用氧,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。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,这一特性常用于检验二氧化碳的存在。
(2)在探究植物呼吸作用时,需要排除光合作用的干扰。因为光合作用会吸收二氧化碳,若不排除光合作用,就无法准确验证呼吸作用产生二氧化碳的现象。而植物在黑暗环境中只进行呼吸作用,不进行光合作用。
【解答】解:A、用无色塑料袋,在有光的条件下,菠菜会进行光合作用吸收二氧化碳,导致无法准确检测呼吸作用产生的二氧化碳,A不合理。
B、无色塑料袋且连接NaOH溶液,NaOH溶液会吸收二氧化碳,即使菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳,也会被NaOH溶液吸收,无法观察到现象,B不合理。
C、黑色塑料袋能遮光,使菠菜处于黑暗环境中,只进行呼吸作用。呼吸作用产生的二氧化碳会进入装有澄清石灰水[Ga(OH)2溶液]的试管中,若澄清石灰水变浑浊,就可以验证菠菜进行了呼吸作用,C合理。
D、黑色塑料袋虽能遮光,但连接的是NaOH溶液,会吸收呼吸作用产生的二氧化碳,无法观察到二氧化碳产生的现象,D不合理。
故选:C。
【点评】掌握呼吸作用的概念及验证二氧化碳的方法是解题的关键。
5.在农业生产实践过程中,有时要促进植物的呼吸作用,有时又要抑制植物的呼吸作用。下面四个选项中,与其他三个不同的是( )
A.农田及时松土
B.低温贮藏水果、蔬菜
C.贮藏粮食时,密闭的粮仓内充加二氧化碳
D.小麦种子晒干后入仓
【答案】A
【分析】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,叫做呼吸作用。呼吸作用受水分、温度、氧气和二氧化碳的影响。
【解答】解:A、植物的根呼吸的是空气中的氧气。土壤板结,土壤中的氧气减少,不利于根的呼吸;给植物松土,可以使土壤疏松,土壤缝隙中的空气增多,有利于促进根的呼吸,促进根的生长;
B、温度主要是影响呼吸酶的活性。一般而言,在一定的温度范围内,呼吸强度随着温度的升高而增强。根据温度对呼吸强度的影响原理,低温贮藏水果、蔬菜可以抑制水果、蔬菜呼吸作用,以减少呼吸作用对有机物的消耗;
C、氧气不足和二氧化碳浓度高都会抑制呼吸作用,藏粮食的仓库中充入一定量的二氧化碳后,抑制了粮食呼吸作用,减少了有机物的消耗,从而延长了粮食的储藏时间;
D、植物进行呼吸作用消耗氧气分解有机物,释放能量,而种子内的物质必须先溶解在水里才能被种子利用,因此种子含水多,呼吸作用旺盛,含水少,种子的呼吸作用较弱。晒干的种子,水分减少,抑制了种子的呼吸作用,可以延长了种子的储存时间。
因此,选项BCD的目的都是为了抑制呼吸作用,选项A的目的是促进呼吸作用,与其他三个不同。
故选:A。
【点评】解答此类题目的关键是理解水、温度、氧气、二氧化碳对呼吸作用的影响。
6.要提高冬季大棚蔬菜的产量,可采取的有效措施是( )
①适当提高二氧化碳浓度
②提高氧气浓度
③适当延长光照时间
④形成高温环境
⑤人工形成昼夜温差较大的条件
A.①③④ B.②③④ C.①③⑤ D.②④⑤
【答案】C
【分析】影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度等,影响植物呼吸作用的因素有氧气和二氧化碳的浓度、温度等,据此答题。
【解答】解:光合作用进行的场所是叶绿体,表达式为:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。
呼吸作用进行的场所为线粒体,表达式为:有机物+氧→二氧化碳+水。
白天有光植物能进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,所以二氧化碳的浓度越高、光照时间越长,植物的光合作用越强,制造的有机物就越多,而在夜晚无光植物只能进行呼吸作用和蒸腾作用,由于在一定范围内,温度越低,植物的呼吸作用就越弱,消耗的有机物就越少,所以蔬菜的产量越高。
①二氧化碳是光合作用的原料,原料越多合成的有机物就越多,所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能增产。故符合题意。
②氧气是呼吸作用的原料,增加氧气促进了呼吸作用,促进了有机物的分解,作物就减产。故不符合题意。
③适当延长光照时间,一般情况下植物光合作用的时间越长合成的有机物就越多,能增产。故符合题意。
④植物需要的二氧化碳是通过气孔从外界吸收的。炎热夏季的中午,阳光过强导致气孔关闭,植物吸收不到二氧化碳。因此在高温环境中植物体的气孔关闭,植物的生理作用受限。故不符合题意。
⑤因为二氧化碳是植物进行光合作用的原料;大棚中的昼夜温差越大,说明大棚的夜间的温度低,低温可以抵制植物的呼吸作用,使消耗的有机物减少,蔬菜的产量就越高。故符合题意。
故选:C。
【点评】植物的三大生理过程为中考的热点,结合实验和具体的实例进行掌握。
7.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置,下列有关说法错误的是( )
A.在实验前应该检验装置的气密性
B.为了使实验现象更明显,可换用更细的玻璃管
C.实验时为便于操作和观察,应该用手握紧试管
D.为更好地控制变量,可在B试管内放入等数量的同种死昆虫
【答案】C
【分析】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,叫做呼吸作用。这一过程可用反应式表示如下:有机物(储存能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。
【解答】解:A、为了防止呼吸作用产生的二氧化碳逸出,因此在实验前应该检验装置的气密性,A正确;
B、换用更细的玻璃管使红色水滴移动的距离更加明显,B正确;
C、实验时用手握住试管会导致试管内压强改变,影响实验结果,C错误;
D、对照实验是唯一变量实验,因此为更好地控制变量,可在乙试管内放入等数量的同种死昆虫,D正确。
故选:C。
【点评】解答此题的关键是明确探究生物的呼吸作用的方法。
8.小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封,在暗处放置一个晚上。如图所示,松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验,下列说法错误的是( )
A.用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B.能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C.如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验,实验现象不明显
D.证明呼吸作用消耗了氧气
【答案】D
【分析】植物在光下会进行光合作用吸收二氧化碳,而光合作用的进行需要光;在黑暗处放置12小时后,植物不能进行光合作用,还要进行呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳会使澄清的石灰水变浑浊。因此将夹子移去,让塑料袋中的气体通入澄清石灰水中,观察到的现象是石灰水变浑浊,这个现象说明了菠菜呼吸作用释放二氧化碳。
【解答】解:A、用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用,A正确。
B、能够观察到澄清石灰水变浑浊,是因为呼吸作用过程中生成二氧化碳,B正确。
C、新鲜菠菜用开水烫5分钟后,呼吸作用减弱甚至停止,实验现象不明显,C正确。
D、由分析栏内容可知,本实验不能证明呼吸作用消耗了氧气,D错误。
故选:D。
【点评】掌握呼吸作用的过程是解题的关键。
9.如图为某温室大棚内一天中二氧化碳含量的变化曲线,据此曲线分析正确的是( )
A.ab段植物只进行光合作用
B.bd段植物只进行呼吸作用
C.c点氧气浓度最高
D.d点有机物积累最多
【答案】D
【分析】光合作用与呼吸作用的关系如表:
区别
联系
场所
原料
条件
产物
能量
光合作用
叶绿体
二氧化碳、水
光
有机物、氧气
储存能量
相互联系
相互依存
呼吸作用
所有的活细胞
有机物、氧气
有无光皆可
二氧化碳、水
释放能量
【解答】解:A、ab段无光,植物能进行呼吸作用和蒸腾作用,A错误;
B、bd段示植物的光合作用大于呼吸作用,所以二氧化碳减少,因此bd段植物不仅进行光合作用,还能进行呼吸作用和蒸腾作用,B错误;
C、早上6点到傍晚18点,植物进行了一天的光合作用,消耗了大量的二氧化碳,放出氧气,所以d点氧气浓度最高,C错误;
D、早上6点到傍晚18点,植物进行了一天的光合作用,制造了大量的有机物,所以d点有机物积累最多,D正确。
故选:D。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用产生二氧化碳。
10.如图,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。经数小时实验后,U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况( )
A.A处下降,B处上升 B.A,B两处都下降
C.A处上升,B处下降 D.A,B两处都不变
【答案】C
【分析】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,叫做呼吸作用。这一过程可用反应式表示如下:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。
【解答】解:根据图示的装置可知:氧气被小白鼠吸入,呼出的二氧化碳被NaOH溶液吸收,导致压强变小,A液面升高,B液面降低。
故选:C。
【点评】呼吸作用是考查的重点,可与光合作用对比掌握。
11.为了探究植物的呼吸作用,小秦将适量、等量的正在萌发和煮熟冷却的种子分别装入两个保温瓶后密闭,测定不同指标后绘制结果图(所用的保温瓶已做灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜)。分析如图,下列叙述正确的是( )
A.若y表示瓶内温度,则a表示煮熟的种子
B.若y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
C.若y表示瓶内氧气含量,则c表示煮熟的种子
D.若y表示瓶内二氧化碳含量,则a表示萌发的种子
【答案】D
【分析】萌发的种子能进行呼吸作用,煮熟过的种子不能进行呼吸作用,呼吸作用实质上是细胞内有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。
【解答】解:A、若y表示瓶内温度,a曲线升高,表示释放了热量。而煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放热量,因此a表示正在萌发的种子,b是煮熟过的种子,A错误;
B、若y表示种子的质量,b曲线是水平,表示质量不变,c曲线表示萌发的种子,因为呼吸作用消耗有机物,质量减小,B错误;
C、若y表示瓶内氧气量,c曲线逐渐减少,表示呼吸作用消耗氧气,而煮熟过的种子不能进行呼吸作用消耗氧气,因此c表示正在萌发的种子,C错误。
D、若y表示瓶内二氧化碳的量,a曲线升高,表示产生了二氧化碳,而煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放二氧化碳,因此a表示正在萌发的种子,D正确。
故选:D。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握呼吸作用的概念和过程。
12.如图是关于水果存放时,空气中氧气浓度与水果释放二氧化碳量的关系曲线.根据图,你认为保存水果应选择哪一状态下的氧气浓度最适当( )
A.A点 B.B点 C.C点 D.D点
【答案】B
【分析】贮藏过程中的水果仍然具有生命力,在贮藏过程中要进行呼吸作用消耗有机物,使水果的品质变差;因此水果在贮藏过程中要尽量抑制其呼吸作用,减少有机物的消耗.
【解答】解:水果在呼吸作用过程中要释放二氧化碳,从图示中可以看出,当氧气浓度在B点时,水果释放的二氧化碳最少,即此时呼吸作用最弱,消耗的有机物最少。因此空气中氧气的浓度在B点时最好。
故选:B。
【点评】解题的关键是知道影响生物呼吸作用的因素.
13.如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置,下列说法错误的是( )
A.该实验可用于检验植物呼吸作用产生二氧化碳
B.装置甲的作用是吸收鼓入空气中的二氧化碳,避免对实验造成干扰
C.若装置丙不遮光,从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
D.装置丙中的植物换成萌发的种子,装置丁中也会出现浑浊现象
【答案】C
【分析】(1)氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳气体。石灰水的成分是氢氧化钙,它可吸收空气中的二氧化碳使石灰水变浑浊,常用来检测空气中是否含有二氧化碳。
(2)光合作用反应式为二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气。呼吸作用的表达式是:有机物+氧气水+二氧化碳+能量。
【解答】解:A、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,A正确;
B、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,B正确;
C、装置甲已经把鼓入空气中的二氧化碳吸收,装置丙不遮光,植物因为缺乏二氧化碳也无法进行光合作用,不能释放氧气,因此从装置丁出来的气体不能使带火星的木条复燃。C错误;
D、装置丙中萌发的种子能进行呼吸作用,产生二氧化碳,二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,因此装置丁中也会出现浑浊现象。D正确。
故选:C。
【点评】解答此类题目的关键是理解掌握光合作用和呼吸作用的概念以及氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。
14.隆冬时节,瓜农为提高黄瓜产量,在大棚内放置了三个煤球炉。甲的做法是在天气晴朗的白天烧三个,晚上烧两个;而乙的做法是在天气晴朗的白天烧两个,晚上烧三个。你认为这两个人的做法及理由合理的是( )
A.乙,因为晚上烧三个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的光合作用
B.乙,因为白天烧两个能提高大棚的温度,有利于黄瓜的呼吸作用
C.甲,因为白天烧三个能在白天释放更多二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的光合作用
D.甲,因为晚上烧两个能在晚上释放更多二氧化碳和提高大棚温度,有利于植物的呼吸作用
【答案】C
【分析】(1)光合作用是绿色植物利用光能,在叶绿体内,把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程。
(2)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。
【解答】解:二氧化碳是光合作用的原料,适当提高二氧化碳浓度,能够促进植物的光合作用,使植物积累更多的有机物,从而提高农作物的产量。甲天气晴朗的白天烧三个煤球炉,提高二氧化碳浓度的同时也也提高了大棚温度,黄瓜光合作用增强,提高了黄瓜产量。晚上烧两个可以降低大棚内温度,可抑制黄瓜的呼吸作用,减少有机物消耗,使植物积累的有机物更多,从而提高农作物的产量。ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
【点评】解题的关键是识记并理解光合作用、呼吸作用在农业生产中的应用。
15.自然界中氧循环如图所示,在X处不参与该循环的是( )
A.植物的呼吸作用 B.人和动物的呼吸
C.化石燃料的燃烧 D.发展利用氢燃料
【答案】D
【分析】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】解:植物体的呼吸作用、人和动物的呼吸及化石燃料的燃烧,都需要消耗氧气,并且产生二氧化碳;二氧化碳是光合作用的原料,绿色植物吸收二氧化碳,通过光合作用,释放氧气,进行物质循环。氢燃烧产生水,不产生二氧化碳,不能进行氧气的循环。
故选:D。
【点评】掌握生物与外界环境之间氧的循环过程。
16.下列有关自然界中碳循环和氧循环的叙述,错误的是( )
A.碳循环的主要形式是含碳有机物
B.分解者在生物圈的碳循环过程中扮演着重要的角色
C.呼吸作用和光合作用保持了大气中氧含量的稳定
D.碳循环和氧循环的过程中伴随着能量流动
【答案】A
【分析】生态系统中的物质在不停的循环流动,生态系统的能量流动具有单向性和逐级递减的特点.生态系统的能量流动和物质循环都是通过食物链和食物网的渠道实现的,物质是能量的载体,使能量沿着食物链(网)流动,而能量又作为动力,使物质能够不断地在生态系统和无机环境之间循环往复,两者密不可分.
【解答】解:A、自然界中,无机环境和生物群落之间碳循环的主要以二氧化碳的形式进行,在生物群落内传递的形式是含碳有机物。错误;
B、分解者在生物圈的碳循环过程中扮演着重要的角色,正确;
C、生物体利用氧气,将体内的有机物分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程叫做呼吸作用,呼吸作用是一切生物的共同特征;绿色植物还通过光合作用,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气的相对平衡,简称碳—氧平衡。正确;
D、碳循环和氧循环的过程中伴随着能量流动。正确。
故选:A。
【点评】在生态系统中,能量流动一般是从生产者固定太阳能开始的.生态系统中的能量流动又伴随着物质循环。
17.如图所示是自然界中一个简单的碳循环过程,对于该过程理解正确的是( )
A.有树叶掉落会导致大气中的二氧化碳明显增加
B.动植物的呼吸作用为地球大气提供了所有的二氧化碳
C.植物只能通过光合作用将大气中的碳元素转移到体内
D.植物体内的有机物只能通过自身的呼吸作用转化为二氧化碳
【答案】A
【分析】在自然界,任何生物群落都不是孤立存在的,它们总是相互联系,相互作用着,共同形成一种统一的整体,这样的整体就是生态系统。其中环境是非生物条件,生物部分包括植物、动物、细菌真菌等,植物是生产者,能进行光合作用制造有机物。动物是消费者,不能进行光合作用自己制造有机物,它们直接或间接以植物为食。动物植物死后的遗体遗物被细菌、真菌分解成二氧化碳和水、无机盐等,二氧化碳、水、无机盐又被植物体利用。它们是生态系统的生物部分。植物和动物之间通过吃与被吃的关系形成食物链和食物网,进行物质和能量的循环和流动。
【解答】解:A、我国的北方是冬天,许多树叶掉落,分解者会分解落叶产生二氧化碳的,落叶使植物光合作用降低,会使二氧化碳增加,A正确。
B、动植物的呼吸作用、含碳燃料的燃烧等是大气中二氧化碳的主要来源,B错误。
C、碳元素可以通过根吸收进入植物体内的,C错误。
D、植物体内的有机物可以通过燃烧转化为二氧化碳,D错误。
故选:A。
【点评】本题考查生态系统物质循环的相关知识,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查。
18.下列坐标图表示一生长着大量绿藻的池塘一天内池水中二氧化碳浓度的变化情况,正确的是(晴天日出、日落时间分别为6:00和18:00)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】池塘中二氧化碳的浓度主要与植物的光合作用和呼吸作用有关,而光合作用进行的条件是有光,而呼吸作用随时都能进行,据此答题。
【解答】解:光合作用进行的场所是叶绿体,表达式为:二氧化碳+水有机物(储存能量)+氧气;
呼吸作用进行的场所为线粒体,表达式为:有机物+氧→二氧化碳+水+能量;
6﹣18时为白天有光,植物能进行光合作用,不断消耗二氧化碳,也能进行呼吸作用,释放二氧化碳,但光合作用的强度大于呼吸作用的强度,所以二氧化碳的浓度逐渐降低,从18时到次日6时为黑夜时间无光,植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,不断释放二氧化碳,所以二氧化碳的浓度逐渐升高。从四个选项的图示来看,只有B图曲线符合要求。
故选:B。
【点评】植物进行光合作用需要光,在黑暗处无法进行光合作用,但可以进行呼吸作用。
19.如图为自然界的碳循环示意图,下列有关该图的分析,正确的是( )
A.图示中“大气”的成分只是指氧气
B.生理过程②③④均表示生物的呼吸作用
C.图中的碳元素的流动方向是动物到植物、微生物到动物、微生物到植物
D.过程①②的意义在于维持生物圈的碳—氧平衡
【答案】D
【分析】物质循环是带有全球性的,在生物群落与无机环境间物质可以反复出现,反复利用,循环运动,不会消失。图中①③④均表示生物的呼吸作用,②表示光合作用,⑥⑦表示分解作用,⑤表示捕食。
【解答】解:A、图示中“大气”的成分包括氧气、二氧化碳、氮气等,A错误。
B、图中②表示光合作用,①③④均表示生物的呼吸作用,B错误。
C、物质循环指组成生物体的碳、氢、氧、氮等元素在生态系统中进行着从无机环境到生物体,又从生物体到无机环境的循环运动。C错误。
D、图中②表示光合作用,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,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用,绿色植物通过光合作用释放氧气,不断吸收大气中的二氧化碳,维持了生物圈中碳—氧的相对平衡,D正确。
故选:D。
【点评】解答此类题目的关键是理解物质循环的概念。
20.小骆认真分析“自然界中的氧循环”图后,产生了下列想法,其中一定错误的是 ( )
A.动植物呼吸和燃料燃烧过程中都发生了有氧气参与的化学变化
B.森林里空气的氧含量高于沙漠中的空气
C.教室中的某个氧原子有可能来自20世纪的欧洲田园
D.绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
【答案】D
【分析】根据已有的知识进行分析,燃料的燃烧,动植物呼吸作用,微生物分解有机物,缓慢氧化,都要消耗氧气生成二氧化碳,植物的光合作用能够产生氧气。
【解答】解:A、不论动植物呼吸还是燃料燃烧过程中都发生了有氧气参与的化学变化,正确。
B、植物光合作用产生氧气,森林植被多余沙漠,所以森林里空气的氧含量高于沙漠中的空气,正确。
C、自然界中的物质是循环的,教室中的某个氧原子有可能来自上世纪的欧洲田园,正确。
D、植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气,从而维持大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定,错误。
故选:D。
【点评】本题考查了氧气的产生和消耗途径,需要将生物学知识与化学知识有机结合。
21.在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。如图是小嘉建构的“碳、氧循环”模型,下列相关说法正确的是( )
A.碳、氧循环指的是CO2和O2的循环
B.过程①可以将光能转化为化学能储存
C.过程③发生的化学反应一定是化合反应
D.过程④中植物的生理活动需要光照
【答案】D
【分析】A、根据碳、氧循环的含义来分析;
B、根据化学反应中的能量转化来分析;
C、根据化学反应的特点来分析;
D、根据光合作用的条件来分析。
【解答】解:A、碳、氧循环指的是碳元素和氧元素的循环,而不是CO2和O2的循环,选项说法错误;
B、过程①是动植物的呼吸作用,可以将化学能转化为热能,选项说法错误;
C、过程③是化石燃料燃烧的过程,发生的化学反应不一定是化合反应,如天然气燃烧生成二氧化碳和水,不属于化合反应,选项说法错误;
D、过程④中植物的光合作用,这一生理活动需要光照,选项说法正确。
故选:D。
【点评】本题难度不大,掌握自然界的碳循环、氧循环途径等是正确解答本题的关键。
22.如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是( )
A.从分类的角度看,X属于酸,Y属于有机物
B.从平衡的角度看,大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C.从能量的角度看,两种循环都只涉及化学能转化为内能
D.从微观的角度看,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
【答案】C
【分析】A、根据物质的分类来分析;
B、根据碳—氧循环的意义来分析;
C、根据能量转化来分析;
D、根据质量守恒定律来分析。
【解答】解:A、二氧化碳和水反应生成碳酸,则X是碳酸,碳酸属于酸;二氧化碳与水在光照的条件下在叶绿体内合成葡萄糖并释放氧气,则Y是葡萄糖,葡萄糖属于有机物,选项说法正确;
B、碳循环和氧循环维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,选项说法正确;
C、植物的光合作用是把二氧化碳和水在光照的条件下反应生成氧气和葡萄糖的过程,该过程中是将太阳能转化为化学能,选项说法错误;
D、由质量守恒定律可知,两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加,选项说法正确。
故选:C。
【点评】本题主要考查了自然界中的碳循环、自然界中的氧循环,了解自然界中碳循环、氧循环的原理是正确解答本题的关键。
23.如图所示为某兴趣小组的同学验证动物呼吸作用的装置,装置中放入等质量的碱石灰,A组放入若干健康、生命力旺盛的昆虫,实验前标记红色水滴位置。将A、B两组装置放在同一适宜的环境中,10分钟后观察并记录现象。(装置内空气足以供给昆虫呼吸)
(1)设置B组实验的目的是 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 移动(选填“左”或“右”),原因是 。
(3)为了使实验现象更明显,下列措施可行的是 (选填字母)。
A.适当增加昆虫数量
B.换用更细的玻璃管
C.将碱石灰向铁丝网靠近
【答案】(1)形成对照;
(2)左;昆虫的呼吸作用消耗试管内的氧气,释放的二氧化碳被碱石灰吸收,造成试管内压力减小;
(3)AB。
【分析】1、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。
2、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,这个过程叫做呼吸作用。
【解答】解:(1)B组除是否有昆虫外其他实验条件和A组相同,故设置B组实验的目的是形成对照。
(2)昆虫呼吸时会消耗氧气产生二氧化碳。故10分钟后,观察到A组中红色水滴向左移动,原因是昆虫的呼吸作用消耗试管内的氧气,释放的二氧化碳被碱石灰吸收,造成试管内压力减小。
(3)为了使实验现象更明显,可以适当增加昆虫数量,加速装置内氧气的消耗;或换用更细的玻璃管使红色水滴移动的距离更加明显,AB符合题意,C不符合题意。
故选:AB。
故答案为:(1)形成对照;
(2)左;昆虫的呼吸作用消耗试管内的氧气,释放的二氧化碳被碱石灰吸收,造成试管内压力减小;
(3)AB。
【点评】掌握昆虫的呼吸、对照实验的相关知识点是解答本题的关键。
24.如图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图,根据图像回答下列问题:
(1)图中C点和E点处,植株处于何种生理活动状态 ;
(2)该植株接受光照的时间是曲线中的 段,植株积累有机物最多的是 点。
【答案】(1)呼吸作用释放CO2量等于光合作用吸收CO2量;
(2)B~F;E。
【分析】根据题意和图示分析可知:图中AB和FG表示只进行呼吸作用,C、E时CO2的吸收和释放量为0,说明此时光合作用强度与呼吸作用强度相等;图中由于D点时植株对CO2的吸收量最大,所以光合作用强度最高。
【解答】解:(1)由于甲图曲线中C点和E点时外界环境中CO2浓度变化为零,所以此时光合作用强度与呼吸作用强度相当,即光合作用吸收CO2和呼吸作用释放CO2处于平衡状态。
(2)根据曲线图可见B﹣F段是该植物接受光照是时间;E点氧气和二氧化碳的释放量为0,此点光合作用与呼吸作用强度相等,到E点有机物不再积累,但之前进行了光合作用积累了大量的有机物。
故答案为:
(1)呼吸作用释放CO2量等于光合作用吸收CO2量;
(2)B~F;E。
【点评】本题以图形为载体,考查了光合作用和有氧呼吸的过程及两者的联系。考查了学生识图、析图能力,运用所学知识分析和解决问题的能力,综合理解能力,有一定的难度。光合作用和呼吸作用过程是考查的重点和难点。光合作用合成有机物,而呼吸作用分解有机物,光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供二氧化碳和水。
25.如图所示为探究植物呼吸作用的三套实验装置,据图回答:
(1)在实验一中,将两个密封瓶放置在相同环境中一昼夜后,同时放入燃烧着的火柴,发现甲瓶立即熄灭,乙瓶能燃烧一段时间,这说明 。
(2)在实验二中,密封装置放置在暗处一昼夜后,通过导管向试管中的澄清石灰水中挤压袋中气体,发现 的现象,说明呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)在实验三中,两个密封瓶在相同环境中放置一昼夜后,发现甲瓶中的温度计读数明显高于乙瓶,这说明 。
【答案】(1)呼吸作用消耗了瓶内的氧气。
(2)澄清石灰水变浑浊。
(3)植物呼吸作用释放能量。
【分析】呼吸作用是指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。
【解答】解:(1)在实验一中,一瓶装有萌发的种子,另一瓶装有煮熟的种子,把两个密封瓶放置在相同环境中一昼夜后,萌发的种子能进行呼吸作用,消耗了瓶中氧气;煮熟的种子不能进行呼吸作用,氧气没被消耗,氧气有助燃的特性,所以同时放入燃烧着的火柴,发现甲瓶立即熄火,乙瓶能燃烧一段时间,这说明种子呼吸作用消耗了瓶内的氧气。
(2)在实验二中,将密封装置放在黑暗处一昼夜,植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,消耗了塑料袋内的氧气,并产生了大量的二氧化碳,因此塑料袋内的气体能够使澄清的石灰水变浑浊。
(3)在实验三中,甲瓶中装有煮熟的种子,不能进行呼吸作用,乙瓶中装有萌发的种子,两个密封瓶在相同环境中放置一昼夜后,乙瓶中的种子不断的呼吸产生的热量不断积累,所以温度不断升高,这些热量来自种子有机物中储存的能量。
故答案为:
(1)呼吸作用消耗了瓶内的氧气。
(2)澄清石灰水变浑浊。
(3)植物呼吸作用释放能量。
【点评】掌握探究植物的呼吸作用的实验是解题关键。
26.某生物兴趣小组欲利用如图所示装置探究绿色植物的呼吸过程中是否有二氧化碳产生,请据图回答相关问题。
(1)装置A的作用是 ;装置B的作用是 。
(2)装置C选用不透光玻璃罩的原因是 。
(3)能表示这个探究实验成功的两个主要现象是 和 。
【答案】见试题解答内容
【分析】依据光合作用和呼吸作用的原理和条件,结合物质提纯、检验原理和步骤,可知A、B装置的作用是保证通入C装置的气体不含;D装置的作用是检验呼吸作用产生的;C处玻璃罩不能透光是保证绿色植物只发生呼吸作用。探究实验结论不正确的原因可从通入空气的时间、石灰水的浓度、绿色植物的量等多角度、多方面进行分析探究,找出多种可能的原因。C中要发生呼吸作用,在通空气的时候需要除去二氧化碳,所以A是除二氧化碳的装置,B是检验是否除尽,从而保证进入C的气体含有氧气,而没有二氧化碳,这样C中呼吸作用顺利进行,再利用二氧化碳与石灰水反应变浑浊检验呼吸产物。
【解答】解:(1)呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。呼吸作用的原料是:有机物(能量)和氧气,产物是:二氧化碳和水同时释放能量。呼吸作用表达式为:有机物+氧气→水+二氧化+能量。A装置的作用是用来除去空气中的CO2,排除空气中原有的CO2可能;B装置的作用是进一步的确认CO2是否被除尽。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是避免绿色植物进行光合作用消CO2,只发生呼吸作用;
(3)A装置用来检验空气中是否含有二氧化碳和除去空气中的二氧化碳;一段时间后石灰水变浑浊说明空气中含有二氧化碳;D装置用来检验空气呼吸作用是否生成二氧化碳,一段时间后石灰水变浑浊说明呼吸作用生成了二氧化碳;能表示这个探究实验成功的两个主要现象是B中不出现浑浊;D中出现浑浊。
故答案为:
(1)除去空气中的二氧化碳;验证二氧化碳是否除尽;
(2)避免光合作用影响实验结果;
(3)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;
【点评】此题实则是先除掉空气中的CO2,然后设法验证CO2是呼吸作用产生的,解此题的关键是确保排除空气中的CO2的参与。
27.冬天,许多菜农利用温室栽培蔬菜。某温室从16点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况如图所示。
(1)在蔬菜生产旺盛时期,透明塑料膜内常有一些水滴,这些水滴主要来自植物的 (选填“光合”、“呼吸”或“蒸腾”)作用。
(2)曲线b~c大幅度下降的原因是光合作用消耗的二氧化碳 (选填“多于”、“少于”或“等于”)呼吸作用产生的二氧化碳。
(3)a、b、c三点中蔬菜积累有机物较多的是 点。
(4)要提高温室内的蔬菜产量必须适时通风。你认为每天通风的时间最好选在曲线 (选填序号)区段相对应的时间内进行。
①a~b
②b~c
③c~d
④d~e
【答案】(1)蒸腾;
(2)多于;c;
(3)②④。
【分析】(1)植物体内的水分,不断地通过蒸腾作用散失到大气中。
(2)植物通过光合作用制造有机物,影响光合作用的外界条件主要有:光照强度和二氧化碳浓度,白天增加光照可以提高光合作用的强度,制造的有机物多:植物要不停地进行呼吸作用,分解有机物,释放能量,维持植物各项生命活动,影响呼吸作用的外界条件主要有:温度、含水量、氧气和二氧化碳的浓度,夜晚没有光,光合作用不再进行,适当降低温度,可以降低呼吸作用的强度,减少植物体内有机物的消耗。
(3)白天光合作用强度超过呼吸作用强度,光合作用吸收的二氧化碳超过呼吸作用放出的二氧化碳;夜晚无光的情况下,光合作用不再进行,呼吸作用放出二氧化碳,使大棚内二氧化碳不断增加。白天温度较高的时候给大棚通风,可以补充大棚内二氧化碳的消耗,提高光合作用强度。
【解答】解:(1)大棚内培养液水分的蒸发和植物的蒸腾作用都会导致透明塑料膜内出现一些水滴,生长旺盛的植物蒸腾产生水分是主要因素。
(2)曲线b~c大幅度下降的原因是白天增加光照,使光合作用强度超过呼吸作用强度,光合作用消耗的二氧化碳多于呼吸作用产生的二氧化碳。
(3)植物进行光合作用吸入二氧化碳放出氧气,进行呼吸作用吸入氧气放出二氧化碳,蔬菜大棚是一个相对密闭的空间,植物在白天光合作用强度超过呼吸作用,光合作用吸收的二氧化碳超过呼吸作用放出的二氧化碳,会使大棚内的二氧化碳的含量逐渐降低,夜晚无光不进行光合作用,但呼吸作用仍然进行,不断放出二氧化碳,使大棚内二氧化碳浓度不断升高。曲线图中的a~b,c~d段处于夜间,故二氧化碳浓度不断升高,b~c,d~e段处于白天,故二氧化碳浓度不断降低。所以,要提高温室内的蔬菜产量必须适时通风,每天通风的时间最好选白天在曲线b~c,d~e 区段相对应的时间内进行。
故答案为:
(1)蒸腾;
(2)多于;c;
(3)②④。
【点评】对于曲线图,我们先认真观察横轴和纵轴表示什么,然后注意观察曲线的变化规律,找到它反映的纵轴和横轴表示的两个量的变化规律和关系。
28.为了探究植物的呼吸作用,小轩同学按照以下步骤进行实验:
①选取两份质量和生长状况相同的、具有完整根茎叶的新鲜菠菜,编号为甲组和乙组。
②甲组菠菜煮熟晾凉,乙组不作处理,分别放入两个相同的不透光且密闭的恒温箱中。
③将相同的气体浓度传感器探头分别置于恒温箱内,如图1。采集24小时装置内氧气浓度的数据,如图2。
请根据实验回答下列问题:
(1)实验采用不透光的恒温箱,是为了避免 。
(2)为了控制单一变量,该实验采取的具体措施有 (写出一点即可)。
(3)分析图2,根据乙组氧气浓度的变化趋势,可以得出的实验结论是 。
(4)请写出与乙组中氧气变化相关的生理过程反应式: +氧气→二氧化碳+水+ 。
【答案】(1)菠菜进行光合作用
(2)两份菠菜质量和生长状况相同(或放入两个相同的不透光且密闭的恒温箱、或将相同的气体浓度传感器探头分别置于恒温箱内等)
(3)植物的呼吸作用消耗氧气
(4)有机物(贮存能量);能量
【分析】细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,叫做呼吸作用。
【解答】解:(1)实验采用不透光的恒温箱,是为了避免菠菜进行光合作用,吸收植物进行呼吸作用产生的二氧化碳。
(2)为了控制单一变量,该实验采取的具体措施有:两份菠菜质量和生长状况相同、放入两个相同的不透光且密闭的恒温箱、将相同的气体浓度传感器探头分别置于恒温箱内等。
(3)分析图2,根据乙组氧气浓度的变化趋势,可以得出的实验结论是:植物的呼吸作用消耗氧气。
(4)根据乙组中氧气变化,说明该生理过程为呼吸作用,呼吸作用的反应式为:有机物(贮存能量)+氧气→二氧化碳+水+能量。
故答案为:(1)菠菜进行光合作用
(2)两份菠菜质量和生长状况相同(或放入两个相同的不透光且密闭的恒温箱、或将相同的气体浓度传感器探头分别置于恒温箱内等)
(3)植物的呼吸作用消耗氧气
(4)有机物(贮存能量);能量
【点评】解答此题的关键是明确探究植物的呼吸作用的方法。
29.研究小组同学选取两份等量、生长状况相同的小球藻于密闭的锥形瓶内,编号为A和B,探究小球藻在光照和黑暗条件下相关生理活动。如图甲所示将O2和CO2浓度传感器探头置于A、B瓶内,采集瓶内O2和CO2浓度的数据。(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
【预测瓶内氧气的浓度变化】
(1)6h后,A瓶氧气浓度上升,B瓶氧气浓度 (选填“上升”“下降”或“不变”);
(2)6h内,A瓶中小球藻光合作用产生的氧气量 B瓶中氧气增加量。(选填“大于”“小于”或“等于”);
【解释瓶内二氧化碳的浓度变化】
(3)将A瓶放在室外一昼夜,测得瓶内CO2浓度的变化曲线如图乙所示。根据图像中G点高于A点可以判断,一昼夜后小球藻体内有机物总量 (选填“增加”“减少”或“不变”)。
【答案】(1)下降;
(2)大于;
(3)减少。
【分析】光合作用是指绿色植物利用光能在叶绿体内将二氧化碳和水合成贮藏能量的有机物,并释放出氧气的过程。
【解答】解:(1)A瓶在光下,能进行光合作用放出氧气,B瓶在黑暗中无法进行光合作用产生氧气,但是进行呼吸作用消耗氧气。
(2)若测定A、B瓶内氧气的浓度变化,6h后,A瓶氧气浓度上升,B瓶氧气浓度减小,A瓶小球藻光合作用产生的氧气量大于B瓶中氧气增加量。
(3)G点时二氧化碳浓度比A点高,说明光合作用制造的有机物少于呼吸作用分解的有机物。即小球藻在一天中无法积累有机物。
故答案为:
(1)下降;
(2)大于;
(3)减少。
【点评】本题难点是利用植物的光合作用的基础知识解释实际现象。
30.为了探究“小鼠生命活动释放热量的快慢与空气中氧气含量有怎样的关系”,小金设计了如下实验:
①取甲图所示的三个相同的装置;
②取_____的同种小鼠若干只,按乙图设置实验;
③将三个装置放在相同的适宜环境中进行实验。
(1)请将实验步骤②补充完整 。
(2)实验可通过液柱移动的快慢来比较小鼠生命活动释放热量的快慢,其原理是 。
(3)为了使实验现象更明显,可从哪些方面对实验进行改进? 。(写出一点即可)
(4)小鼠呼吸时消耗氧气,产生二氧化碳,若在乙图A、B装置中加入等量的碱石灰进行实验来证明动物需要呼吸,实验能否成功? 。
【答案】见试题解答内容
【分析】科学探究是指为了能积极主动地获取生物科学知识,领悟科学研究方法而进行的各种活动。通俗地说,就是让我们自己去发现问题。主动去寻找答案,而不是被动地接受知识。科学探究重在探索的过程,而不是只注重答案本身。
【解答】解:(1)取大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛的同种小鼠若干只,按图乙设置实验。
(2)动物运动越快,体内释放的热量越多,温度越高,玻璃泡内的气体膨胀越大,所以其原理是:小鼠生命活动释放热量越快,温度升高越快,导致玻璃泡内气体膨胀越快,液柱移动越快。
(3)增加小鼠的数量,产生的热量就会增多,液柱移动就会加快,改变相同的气体体积时,玻璃管越细,移动的距离越明显,所以对实验进行改进是:增加小鼠数量、换用更细的导管。
(4)呼吸作用产生热量,会使瓶内压强升高,呼吸作用生成的二氧化碳被碱石灰吸收,使压强降低,实验不能成功。
故答案为:(1)大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛
(2)小鼠生命活动释放热量越快,温度升高越快,导致玻璃泡内气体膨胀越快,液柱移动越快
(3)增加小鼠数量、换用更细的导管
(4)不能
【点评】在解此类题时,首先分析题中的反应原理,然后结合学过的知识和题中所给的条件进行解答,注意知识迁移在此类题中的应用。
30.自然界中物质的循环形成了自然界中物质的平衡。如图所示是氧在自然界中的主要循环途径。请根据图示回答下列问题:
(1)如图所示的大气中产生氧气的三种主要来源是 (填序号)。
(2)在如图所示的循环涉及的物质中,属于单质的是 。
(3)大气中的氧气除了供给动植物的呼吸作用外,消耗氧气的主要途径是某些物质与氧气发生 反应而消耗。
(4)请写出一个有二氧化碳生成的化合反应的文字表达式: 。
【答案】(1)①⑤⑥;
(2)O2和O3;
(3)氧化;
(4)碳十氧气二氧化碳。
【分析】1.绿色植物通过光合作用释放氧气,不断吸收大气中的二氧化碳,维持了生物圈中碳—氧的相对平衡。
2.由一种元素组成的纯净物为单质。
【解答】解:(1)据图示信息可知:大气中产生氧气的三种主要来源是:臭氧变为氧气、水分解生成氧气、植物的光合作用释放氧气。
(2)由一种元素组成的纯净物为单质,故氧气和臭氧为单质。
(3)消耗氧气的主要途径是某些物质与氧气发生氧化反应而消耗。
(4)碳的燃烧可以生成二氧化碳,因此,二氧化碳生成的化合反应的文字表达式为:碳十氧气二氧化碳;
故答案为:(1)①⑤⑥;
(2)O2和O3;
(3)氧化;
(4)碳十氧气二氧化碳。
【点评】绿色植物的光合作用释放氧气,消耗大气中的二氧化碳,维持生物圈中的碳一氧平衡。
31.“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)保持自然界的碳~氧平衡离不开微生物的呼吸作用的进行,请写出乳酸菌呼吸作用的文字表达式 。
(3)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
(4)自然界中的碳循环主要是通过二氧化碳来实现的,图中消耗二氧化碳的途径有 (填数字序号)。近年来,大气中的二氧化碳不断增加,导致温室效应加剧。因此人类要积极采取措施以维持循环体系中的二氧化碳的相对平衡,请你说出降低二氧化碳排放量的具体措施 (列举两项)。
【答案】(1)吸收;
(2)葡萄糖 乳酸+能量(少量);
(3)AC;
(4)①⑥;少开私家车、多植树。
【分析】根据碳循环、氧循环和水循环的途径变化来分析解答。
【解答】解:(1)图中水循环的过程②水在蒸发时将吸收热量,变为水蒸气。
(2)乳酸菌呼吸作用的文字表达式为:葡萄糖乳酸+能量(少量)。
(3)A、变化观:每个人都在参与碳、氧循环,A正确;
B、守恒观:碳、氧循环过程中各元素守恒,化合价发生改变,如光合作用中,氧元素的化合价发生了改变,故错误;
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,C正确;
D、微粒观:由质量守恒定律可知,化学反应中原子的种类与数目保持不变,D错误;
故选:AC。
(4)自然界中的碳循环主要是通过CO2来实现的。图中⑥是自然界中消耗CO2的主要途径,其名称为光合作用;除此以外,自然界中消耗CO2的另一主要途径为海水吸收,即图中的①;低碳生活的做法有:少开私家车,植树造林等。
故答案为:
(1)吸收;
(2)葡萄糖 乳酸+能量(少量);
(3)AC;
(4)①⑥;少开私家车、多植树。
【点评】本题考查的知识点较多,综合性较强,但难度不大,因此要注意加强基础知识的积累。
31.科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术,应用于载人航天器,如图甲是CO2与H2反应,实现回收CO2再生O2的反应过程。
(1)书写反应Ⅱ的化学方程式 (即生成CH4与H2O)。
(2)小科认为植物具有天然CO2回收技术,他将植物栽培在密闭玻璃温室中(忽略微生物的呼吸作用),测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙,图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行 ,释放二氧化碳气体。
【答案】(1)CO2+4H22H2O+CH4;
(2)呼吸作用。
【分析】(1)根据CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷,进行分析。
(2)根据植物进行呼吸作用,生成二氧化碳气体进行分析。
【解答】解:(1)CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷,化学反应方程式:CO2+4H22H2O+CH4;故答案为:CO2+4H22H2O+CH4;
(2)他将植物栽培在密闭玻璃温室中(忽略微生物的呼吸作用),测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙,图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行呼吸作用,释放二氧化碳气体;故答案为:呼吸作用。
【点评】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
32.阅读下面科普短文。
在“碳达峰、碳中和”的大背景下,CO2地质封存技术作为当前缓解CO2排放最有效的措施,将成为影响碳中和进度的关键。地质封存是通过管道将CO2注入到油气田、咸水层或不可采煤层的密闭地质构造中,形成长时间或者永久性对CO2的封存。三种碳封存途径中,煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,符合国家绿色发展理念。
典型煤层CO2封存过程如图1所示,主要包含注入和采出两大系统。烟气注入到煤层后,由于煤对气体的吸附能力CO2>CH4>N2,CH4和N2逐渐被CO2驱替并脱附,再通过采出井抽出。
研究人员对不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力进行研究,结果如图2所示。
然而,煤层CO2封存也涉及多种安全风险。如CO2注入后,易引发地质体结构失稳,导致CO2泄漏,使土壤、水酸化,破坏周围的生态环境,对人类健康产生影响。
依据文章内容回答下列问题。
(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、 。
(2)图1中,通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中发生变化的是 。
(3)CO2使水酸化的原因是 (请用化学方程式表示)。
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①煤层CO2封存成本较低,同时可实现煤层气高效采收。
②CO2对环境的危害是形成酸雨。
(5)对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内, 。
【答案】(1)通过管道将CO2注入到油气田、咸水层;
(2)分子间的间隙;
(3)CO2+H2O=H2CO3;
(4)①对;
②错;
(5)不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同。
【分析】(1)根据CO2地质封存的途径主要有煤层封存、通过管道将CO2注入到油气田、咸水层进行分析;
(2)根据将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中分子间的间隙变小进行分析;
(3)根据CO2使水酸化的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸进行分析;
(4)根据煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益,CO2对环境的危害是导致温室效应进行分析;
(5)根据对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内,不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同进行分析。
【解答】解:(1)CO2地质封存的途径主要有煤层封存、通过管道将CO2注入到油气田、咸水层。
(2)图1中,通常是先将CO2由气态压缩成超临界流体再注入。从微观角度分析,这一过程中分子间的间隙变小。
(3)CO2使水酸化的原因是二氧化碳与水反应生成碳酸,该反应的化学方程式为:CO2+H2O=H2CO3。
(4)①煤层CO2封存技术成本更低,同时可提高煤层气(主要含CH4)采出率,增加经济效益;
②CO2对环境的危害是导致温室效应。
(5)对比图2中的四条曲线,得出的结论是:在实验研究的压力范围内,不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同。
故答案为:(1)通过管道将CO2注入到油气田、咸水层;
(2)分子间的间隙;
(3)CO2+H2O=H2CO3;
(4)①对;
②错;
(5)不同的煤在相同条件下吸附CO2的能力不同。
【点评】本题主要考查二氧化碳对环境的影响等,注意完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
33.如图所示,曲线A表示某种蔬菜的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。
据图回答:
(1)曲线ab段表明 。
(2)菜农在光照强度为E的温室内栽培该种蔬菜,温度最好控制在 ℃左右。
(3)当温度在35℃时,该叶片内积累的有机物的质量是 毫克。
(4)若要提高温室栽培蔬菜的产量,你认为晚上可以采取哪些措施? 。
【答案】在一定的温度范围内,叶片每小时光合作用合成的有机物的质量随温度的升高而增加;20;0;增加光照、降低温度、通风
【分析】此题考查的知识点是光合作用制造有机物、呼吸作用分解有机物,以及在农业生产上的应用,据此解答。
【解答】解:(1)从图中可以看出,在30℃以前,叶片每小时光合作用合成的有机物的质量随温度的升高而增加,30℃以后叶片每小时光合作用合成的有机物的质量随温度的升高而减少。因此曲线ab段表明在一定的温度范围内,叶片每小时光合作用合成的有机物的质量随温度的升高而增加。
(2)光合作用制造有机物,呼吸作用分解有机物,二者的差越大,有机物积累的就越多,蔬菜的产量就越高。从图中可以看出20℃时,光合作用制造的有机物是8mg,呼吸作用分解的有机物是2mg,二者的差最大是6mg,而光合作用最强的25℃时二者的差是5.2mg,因此菜农在光照强度为E的温室内栽培该种蔬菜,温度最好控制在20℃左右。
(3)从图中可以看出,当温度在35℃时,光合作用制造的有机物是6mg,呼吸作用分解的有机物是6mg,因此二者的差是0mg,故该叶片内积累的有机物的质量是0mg。
(4)植物晚上不进行光合作用,主要进行呼吸作用,而呼吸作用分解有机物,因此若要提高温室栽培蔬菜的产量,晚上应该降低呼吸作用,减少有机物的消耗,可以采取:降低温度、通风等措施,还可以增加光照,使蔬菜进行光合作用,增加有机物的积累,从而提高产量。
故答案为:(1)在一定的温度范围内,叶片每小时光合作用合成的有机物的质量随温度的升高而增加
(2)20
(3)0
(4)增加光照、降低温度、通风
【点评】解答此类题目的关键是理解光合作用和呼吸作用的关系以及在生产中的应用。
34.植物的新陈代谢要受到外界环境因素(如光、水分)的影响.如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度(单位:毫克/(分米2•小时))。请回答:
(1)B点表示的意义是 。
(2)如果白天光照强度为n1时,植物能不能正常生长? 为什么? 。
(3)在光照强度为n3的情况下光照4小时,该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克。
(4)植物发生光合作用生成葡萄糖的化学方程式6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2,并根据此化学方程式计算在光照强度为n3的情况下光照4小时,该植物发生光合作用生成的葡萄糖的质量(结果保留2位小数)。
【答案】(1)光照强度为n1,植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等;
(2)不能,n1时植物光合作用与呼吸作用的速度正好相等,则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物,晚上只进行呼吸作用,则从全天看植物消耗的有机物大于光合作用合成的有机物;
(3)600;
(4))设生成葡萄糖的质量为x毫克:
6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2,
264 180
600毫克 x
解得:x=409.09毫克。
【分析】(1)由图可知;
(2)根据植物正常生长所需的条件;
(3)由光照强度为n3的情况下光照4小时计算可得;
(4)根据6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2计算可得。
【解答】(1)由图可知在n1时,二氧化碳的吸收速度为0,即在该点植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等,达到动态平衡;
(2)根据白天光照强度为n1时,可知n1时植物光合作用与呼吸作用的速度正好相等,则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物,若从全天来看,晚上只进行呼吸作用,则从全天看植物消耗的有机物大于光合作用合成的有机物,所以植物能不能正常生长;
(3)因曲线表示的是净化合量,则该植物通过光合作用吸收的二氧化碳为吸收加上抵消呼吸部分的消耗,即光合作用的吸收速度10﹣(﹣5)=15毫克/分米2•小时),再由株叶面积为10分米2光照4小时,则光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/分米2•小时×10分米2×4小时=600毫克;
(4)设生成葡萄糖的质量为x毫克:
6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2,
264 180
600毫克 x
解得:x=409.09毫克。
故答案为:
(1)光照强度为n1,植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等;
(2)不能,n1时植物光合作用与呼吸作用的速度正好相等,则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物,晚上只进行呼吸作用,则从全天看植物消耗的有机物大于光合作用合成的有机物;
(3)600;
(4))设生成葡萄糖的质量为x毫克:
6CO2+6H2O═C6H12O6+6O2,
264 180
600毫克 x
解得:x=409.09毫克。
【点评】此题主要考查了植物的光合作用和呼吸作用,是一道考查多种能力的综合题。
35.科学兴趣小组在参观植物大棚时发现给不同植物补光会用不同的色光,但很少用绿光。该兴趣小组展开如下探究。
步骤一:称取200克生长旺盛不带土的吊兰,用湿巾包裹根,放入透明的塑料袋内,通入一定体积人体呼出的气体,并放置氧气浓度传感器后密封,如图甲。将其置于室温为22℃的暗室中。
步骤二:先用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时测得氧气体积分数并记录。
步骤三:分别换用200W的LED红光灯和绿光灯,重复上述实验。将测得数据制作曲线,如图乙所示。
(1)实验前为什么不需要对吊兰进行暗处理? 。
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是 。
(3)小组同学根据图乙得出结论:其它条件相同时,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为 。
(4)CO2是光合作用的原料,随着CO2浓度降低,植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度不断下降对吊兰的光合作用强弱却无影响,同学们对此感到困惑。在老师的提示下该小组查阅到如下资料:
①光合作用强弱与二氧化碳浓度的关系如图丙。
②人体呼出的气体中CO2体积分数约4%,空气中CO2体积分数约0.04%。
请结合丙图解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是 。
【答案】(1)实验通过测量氧气浓度变化来观察光合作用强弱;
(2)减少热量对实验的干扰,确保实验结果的准确性;
(3)蓝光>红光>绿光;
(4)人体呼出的气体中CO2体积分数约为4%,远高于空气中CO2体积分数约0.04%,光合作用强度已经达到了饱和点。
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程;根据实验探究给不同植物补光会用不同的色光但很少用绿光的目的进行分析。
【解答】解:(1)实验是通过测量氧气浓度的变化来观察光合作用的强弱,不需要事先消耗掉吊兰原有的淀粉等储备物质,所以不需要暗处理;
(2)用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯,其目的是减少热量对实验的干扰,确保实验结果的准确性。因为传统的热光源白炽灯会产生较多的热量,可能会影响植物的光合作用,而LED冷光源产生的热量较少;
(3)根据图乙中的曲线,蓝光对吊兰光合作用的影响最大,其次是红光,绿光的影响最小。因此,三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为:蓝光>红光>绿光;
(4)根据丙图,光合作用强度与CO2浓度的关系在达到一定浓度后会趋于饱和。人体呼出的气体中CO2体积分数约为4%,远高于空气中的CO2体积分数约0.04%,因此在本实验中,CO2浓度已经达到了光合作用的饱和点,所以CO2浓度的变化不会对光合作用强度产生影响。
故答案为:
(1)实验通过测量氧气浓度变化来观察光合作用强弱;
(2)减少热量对实验的干扰,确保实验结果的准确性;
(3)蓝光>红光>绿光;
(4)人体呼出的气体中CO2体积分数约为4%,远高于空气中CO2体积分数约0.04%,光合作用强度已经达到了饱和点。
【点评】考查了探究光合作用的条件、原料和产物的实验的认识,需重点掌握知识,考试热点,多以实验题形式出题。
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