内容正文:
八年级下册科学2.4大气的碳循环、氧循环—呼吸作用培优专题二
考点四、动物呼吸作用和实验探究
例1:如图的式子中,①②表示绿色植物体内进行的两项生理活动,a、b代表两种不同的物质。下列有关叙述,正确的是( )
A.①②只能在有光的条件下进行
B.①②不能在同一细胞中进行
C.①所需的a物质和水都由生理活动②提供
D.②所释放的能量是b物质中储存的能量
例2: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
例3:下图所示装置用于测定蝗虫呼吸作用的速率,图中的NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2,据图回答问题。(实验装置足以维持实验期间蝗虫的生命活动,瓶口密封)
(1)该装置可测定的是蝗虫呼吸作用过程中吸收O2的速率还是释放CO2的速率? 。
(2)15 min后,U形管左右两侧的管内液面位置有何改变? 。
例4:为了证明动物也像人一样会呼吸,小明设计了如图甲所示的实验:
根据以上实验回答下列问题。
(1)实验设计B起 作用。
(2)过一段时间后,着色水滴的移动情况是 ,原因是 。
(3)小明同学认为该实验还需证明A装置被消耗了的成分是氧气,那么小明还应该进行的操作是 。
(4)小王同学受到小明的启示后认为该实验若把装置改变成如图乙所示,还能用来测定空气中的氧气体积分数。你认为合理吗?请说明理由: 。
变式训练
1.(2024•温州模拟)鸟类飞行所需要的能量来源于( )
A.食物的消化作用 B.吸入的空气中的能量
C.周围环境中的能量 D.细胞的呼吸作用
2.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
(2) (3)
3.用新鲜的大豆叶进行如图装置所示的实验,将其置于充足的光照下,分析D处气体成分最可能是( )
A.O2量多于B处 B.O2量与B处相等 C.无CO2和O2 D.CO2量多于B处
4.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
5.如图所示,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两处液面会出现下列哪种情况( )
A.A处下降,B处上升 B.A处上升,B处下降
C.A,B两处都下降 D.A,B两处都不变
6.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+ 。
7.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)
8.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置
(1)试管乙的作用
(2)实验10分钟后记录数据如下表,甲装置中,红色液滴向橡皮塞方向有明显移动.为什么? 。
红色夜滴与橡皮塞之间的距离
开始时
10分钟后
甲装置
9.0cm
4.6cm
乙装置
9.2cm
9.1cm
(3) 表格数据显示:乙装置红墨水有细小移动,请对此提出一种合理的解释
。
考点五、植物呼吸作用和实验探究
例1:(2025·杭州期中):某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答下列问题。
(1)在实验中A装置的作用是 , B装置的作用是 。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是 。
(3)图示实验完成后,如果证明C中的绿色植物进行呼吸作用消耗了氧,你的操作方法是 ,实验现象是 。
(4)观察到 的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
例2:(2025八下·温州月考)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用。设计并进行了如图实验。小科认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用(实验中NaOH 可吸收二氧化碳)。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)如果种子进行呼吸作用:装置①中红色液滴将 (选填“向右”“向左”或“不”)移动。
(3)②装置在实验中起 作用。
(例2) (例3)
例3: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
例4:(2025八下·义乌月考)小柯利用如下实验装置探究植物的某些生命活动,根据设计方案回答下列问题。
(1)图甲实验设立B组的目的是 .
(2)如图乙,把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中,扎紧袋口,在黑暗环境中放置十二小时后,松开袋口,插入导管立即扎紧袋口,并将导管口插入烧杯中,缓慢挤压塑料袋,蜡烛熄灭.该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳?判断并说明理由:
变式训练
1.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.
2.某同学想证明植物的叶具有呼吸作用,必须具备的条件是( )
A.选用被子植物作实验材料,被子植物呼吸作用强烈
B.选择水生植物作实验材料,便于收集二氧化碳
C.在光下进行实验
D.在暗处进行实验
3.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
4.在探究植物的呼吸作用实验中,所用的保温瓶已作灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟的种子分别装入两个保温瓶后密封,多次测定有关的量,并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是( )
A.若y表示瓶内温度,则a表示萌发的种子
B.若y表示瓶内氧气量,则c表示煮熟的种子
C.若y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
D.若y表示瓶内二氧化碳量,则c表示煮熟的种子
5.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CO2
B.装置甲的作用是吸收鼓人空气中的CO2 , 避免对实验造成干扰
C.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
D.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
6.(1)“萝卜放久了会空心,吃起来口感不好”即营养成分减少了,这是因为 。
(2)卧室内不宜摆放过多的绿色植物,因为在夜晚,它的呼吸作用会消耗室内的 ,影响卧室的空气质量。
(3)在栽培植物的生长期间,要经常疏松土壤。疏松的土壤,使 充足,有利于根的 。
7.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 。
8.(2023八下·仙居期末)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
步骤2:如图所示,用一根导管把塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。
(1)把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是 。
(2)步骤2中澄清石灰水变浑浊说明 。
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是 。
9.下图的实验装置用于测定种子萌发时因呼吸作用引起密闭容器中气体体积的变化。每隔一段时间,调节X管和Y管内的液面至同一水平,并通过Y管上的刻度尺量出气体的体积。体积变化与时间关系如图所示。
(1)在刻度尺量出气体的体积前,要调节X管和Y管内的液面至同一水平,为什么 ?
(2)有人认为该实验不足以证明气体体积的变化就是由种子萌发引起,原因是缺少对照实验,请你设计一个对照实验 。
(3)外界温度、压强的改变也会导致气体体积变化。对照实验中气体体积变化在2小时内是+0.2个单位,那么2小时内同等条件下萌发的种子实际呼吸速率是 单位/小时。
考点六、光合作用和呼吸作用的联系及数轴图形分析)
例1: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
例2:(2023•兴化市二模)如图表示绿色植物在不同光照强度下,释放氧气与消耗氧气的情况,下列分析错误的是( )
A.a点表示呼吸作用消耗的氧气量
B.b点氧气产生和消耗量相等
C.a(不包括a点)b段没有进行光合作用
D.bc段(不包括b点)光合作用强度大于呼吸作用强度
例3:阳台上的绿萝在夏季睛朗天气一天内的光合作用和呼吸作用过程变化曲线如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲所示生理活动是呼吸作用,乙是光合作用
B.甲所示生理活动在0~6点活动强度为0的原因为无光照
C.乙所示生理活动的实质是合成有机物,储存能量
D.甲所示生理活动的场所主要是线粒体
例4: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”)。
变式训练
1.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
2.(2023八下·新昌期末)温度为25℃时某种植物CO2吸收量随光照强度变化情况如图所示。
(1)当光照强度为 时(选填“n1"或“n2”),该植物的光合速率与呼吸速率相同。
(2)在光照强度达到n3之前,影响该植物光合作用的主要环境因素是 。
(2) (3)
3.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。
4.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.曲线表示在恒温30℃时,某植物在不同光照强度下,吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系,试回答下列问题:
(1)b点所代表的含义是________;.
(2)植物的光合作用越强,叶片单位面积内制造的________也越多,储存了更多的能量;
(3)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,a点将向________(“上”或“下”)移动.
(4) (5)
5.(2025八下·期末)如图所示,在一定的CO2浓度和温度条件下某阳性植物和阴性植物的受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收量表示)的关系图,请据图回答:
(1)曲线B所表示的是________植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
(2)a、b点表示________。
(3)若要测量c点数据,需将该植物放置在________环境中。
(4)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为________mg。
(5)在同等条件下,阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物________。
6.兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲.请回答下列问题:
(1)在植物的所有结构中,能同时调节植物三大作用的是( )
A.叶柄 B.导管 C.跟 D.气孔
(2)实验中,叶在27℃时通过光合作用产生的有机物量是_______毫克。
(3)若温度由28℃升高到29℃,图乙中相应的a点在原位置 方。
7.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X.30分钟后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题:
(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是 mL/h。
(2)用这一方法测量光合作用速率,比实际的光合速率要 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论? 。
8.CO2可作为塑料温室大棚的“气肥”,施用增产效果明显.科研人员为有效掌握向大棚内使用“气肥”的时机和用量,测定了一个密闭蔬菜大棚内的CO2浓度,发现一昼夜在120~600毫克/升之间波动,变化幅度远大于室外.若某个晴天的日出日落时间分别为6:00和18:00,试根据你所学的生物学知识,在如图坐标系中绘出该密闭塑料温室大棚内CO2浓度日变化的大致曲线,并解释原因?
八年级下册科学2.4大气的碳循环、氧循环—呼吸作用培优专题二
考点四、动物呼吸作用和实验探究
例1:如图的式子中,①②表示绿色植物体内进行的两项生理活动,a、b代表两种不同的物质。下列有关叙述,正确的是( )
A.①②只能在有光的条件下进行
B.①②不能在同一细胞中进行
C.①所需的a物质和水都由生理活动②提供
D.②所释放的能量是b物质中储存的能量
【答案】D
【分析】(1)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;
(2)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;
(3)图示①表示的生理活动是光合作用,②表示的生理活动是呼吸作用,a表示二氧化碳,b表示有机物。
【解答】解:A、①光合作用只能在有光的条件下进行,②呼吸作用有光无光都能进行,A错误;
B、植物的呼吸作用与光合作用能发生在同一个细胞,如叶肉细胞在有光的条件下回同时进行呼吸作用与光合作用,B错误;
C、光合作用所需的a二氧化碳是由②呼吸作用提供的,水是由根吸收的水分提供的,C错误;
D、②呼吸作用所释放的能量是把b有机物中的化学能释放出来,D正确。
故选:D。
【点评】解答此类题目的关键是理解光合作用和呼吸作用概念及其相互关系。
例2: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 形成对照 。
(2)10分钟后,观察到A组中红色水滴向 左 移动(选填“左”或“右”),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,下列措施可行的是 AB (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。
例3:下图所示装置用于测定蝗虫呼吸作用的速率,图中的NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2,据图回答问题。(实验装置足以维持实验期间蝗虫的生命活动,瓶口密封)
(1)该装置可测定的是蝗虫呼吸作用过程中吸收O2的速率还是释放CO2的速率? 。
(2)15 min后,U形管左右两侧的管内液面位置有何改变? 。
【答案】(1)吸收O2的速率 (2)左边上升,右边下降
【解析】呼吸作用:
【解答】(1) 蝗虫呼吸作用会吸收氧气释放二氧化碳,而装置中NaOH溶液能够充分吸收瓶中的CO2 ,导致装置内的气压降低,因此可以通过吸收氧气的多少来测定蝗虫的呼吸作用速率。故填 吸收O2的速率 。
(2)15 min后,A瓶由于蝗虫进行呼吸作用,消耗了装置内的氧气,导致A瓶气压降低,B瓶中是死去的蝗虫,不进行呼吸作用,装置内的气压保持不变,因此会大于A瓶中的其他,故U形管管内液面左边上升,右边下降。故填左边上升,右边下降 。
故答案为:(1)吸收O2的速率 (2)左边上升,右边下降
例4:为了证明动物也像人一样会呼吸,小明设计了如图甲所示的实验:
根据以上实验回答下列问题。
(1)实验设计B起 作用。
(2)过一段时间后,着色水滴的移动情况是 ,原因是 。
(3)小明同学认为该实验还需证明A装置被消耗了的成分是氧气,那么小明还应该进行的操作是 。
(4)小王同学受到小明的启示后认为该实验若把装置改变成如图乙所示,还能用来测定空气中的氧气体积分数。你认为合理吗?请说明理由: 。
【答案】(1)对照
(2)A红色液滴向试管方向移动 B红色液滴不移动;昆虫通过呼吸作用消耗了氧气产生了二氧化碳,二氧化碳能与氢氧化钙反应,试管内气压降低、压强减小所致。
(3)取下橡皮塞,将燃着的木条伸入试管中
(4)不合理,因为小动物不会把密闭容器中的氧气消耗完
【解析】
(1)实验设计B起 对照 作用。
(2)过一段时间后,在甲装置中昆虫的呼吸作用吸收了装置中的氧气,且释放出来的二氧化碳被碱石灰吸收,装置内的气压会降低,低于外界气压,着色水滴将往试管方向移动。(2)碱石灰能吸收二氧化碳,而空气中二氧化碳含量极少,通过实验现象:A试管中红色液滴向左移了一段距离,而B试管中红色液滴几乎没有移动,从而证明该动物消耗了-定量的空气中的某种成分,同时放出 二氧化碳 气体。保存进入下一题
(3)根据氧气具有助燃作用,把燃着的木条伸入试管内,如果继续燃烧,说明有氧气,如果熄灭,说明被消耗的成分是氧气。
(4)小动物呼吸消耗氧气,但密闭容器中氧气含量低于一定程度时动物不能生存,因此小动物不能将容器中的氧气完全消耗,不能准确测定空气中氧气的体积分数。
变式训练
1.(2024•温州模拟)鸟类飞行所需要的能量来源于( )
A.食物的消化作用 B.吸入的空气中的能量
C.周围环境中的能量 D.细胞的呼吸作用
【答案】D
【解答】解:呼吸作用实质是:在氧气的参与下,分解线粒体内的有机物释放能量,供生物的各项生命活动利用。因此,鸟类飞行所需要消耗能量,而能量来源于细胞的呼吸作用。
故选:D。21
2.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。
3.用新鲜的大豆叶进行如图装置所示的实验,将其置于充足的光照下,分析D处气体成分最可能是( D )
A.O2量多于B处 B.O2量与B处相等 C.无CO2和O2 D.CO2量多于B处
4.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。
5.如图所示,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两处液面会出现下列哪种情况( )
A.A处下降,B处上升 B.A处上升,B处下降 C.A,B两处都下降 D.A,B两处都不变
【答案】B
【解析】根据O2被小白鼠消耗,由于氢氧化钠能够吸收二氧化碳,小白鼠排出的CO2被氢氧化钠溶液吸收导致第二个集气瓶中的气体压强减小,由此可以分析出A,B两处的液面会出现哪种情况.
6.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 菠菜进行光合作用 。
(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(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) (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 植物的呼吸作用消耗氧气 。
(4)请写出与乙组中氧气变化相关的生理过程反应式: 有机物(贮存能量) +氧气→二氧化碳+水+ 能量 。
【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。
7.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)
【答案】(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
【解析】(1)有机物与氧反应,产生二氧化碳和水或其他产物,同时释放能量,供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。
(2)呼吸作用的影响因素主要有温度,氧气浓度和二氧化碳浓度。
(3)实验采用控制变量法。
【解答】(1)实验采用控制变量法,在设计实验时,应保证单一变量,故实验为了探究“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” 需要保证小鼠的品种相同、大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛。故答案为:大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛 。
(2) 液柱会移动是由于装置内的空气将进行热胀冷缩,由于小鼠呼吸作用时会产生能量,部分能量会以热量的形式散失,造成装置内温度升高,液柱移动得越快,小鼠释放的热量越多,呼吸作用越剧烈。故答案为: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)为了使实验更加明显,可以通过两个方面进行改进,一是增加小鼠的数量,小鼠数量增加,可使释放的热量更多,液体移动的速度将会加快;二是将导管的直径变细,直径越细,导管中的液体移动的距离将会更明显。故答案为: 增加小鼠数量或换用更细的导管
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)增加小鼠数量或换用更细的导管。
8.如图所示为验证动物需要呼吸的实验装置
(1)试管乙的作用
(2)实验10分钟后记录数据如下表,甲装置中,红色液滴向橡皮塞方向有明显移动.为什么? 。
红色夜滴与橡皮塞之间的距离
开始时
10分钟后
甲装置
9.0cm
4.6cm
乙装置
9.2cm
9.1cm
(3)表格数据显示:乙装置红墨水有细小移动,请对此提出一种合理的解释 。
【答案】(1)形成对照
(2)动物呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳被碱石灰吸收,装置内气压小于外界大气压,液柱向左移
(3)乙装置中空气中二氧化碳被碱石灰吸收/装置温度降低/外界气压变大
【解析】碱石灰是由氢氧化钠和生石灰组成,实验时用来吸收二氧化碳和水,题意中用来验证动物呼吸作用是否产生二氧化碳。
【解答】(1)甲装置中有动物,乙装置中无动物,因此试管乙的作用是形成对照。
(2)由于动物呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,而二氧化碳能够被碱石灰吸收,因此试管内的气压会小于外界大气压,在大气压的作用下液柱会向左移。
(3)乙装置红墨水有细小移动,比如乙装置中空气中二氧化碳被碱石灰吸收。
考点五、植物呼吸作用和实验探究
例1:(2025·杭州期中):某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答下列问题。
(1)在实验中A装置的作用是 , B装置的作用是 。
(2)C处玻璃罩不能透光的原因是 。
(3)图示实验完成后,如果证明C中的绿色植物进行呼吸作用消耗了氧,你的操作方法是 ,实验现象是 。
(4)观察到 的现象,证明植物的呼吸作用会产生CO2。
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳 检验空气中的二氧化碳是否被除干净
(2)防止植物进行光合作用,吸收二氧化碳
(3)打开瓶塞立即将燃着的木条伸入瓶内;燃着的木条熄灭
(4)B处石灰水不变浑浊,而D处的石灰水变浑浊
【解析】(1)有机物与氧反应,产生二氧化碳和水或其他产物,同时释放能量,供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。
(2)该装置中,A中的饱和石灰水是验证空气中含有二氧化碳并且进行吸收,B装置检验空气中二氧化碳是否完全除净,D装置验证植物呼吸作用产生了二氧化碳。
【解答】(1)装置B中的饱和石灰水是为了检验空气中的二氧化碳是否完全被装置A吸收,防止对实验产生干扰。故答案为:检验空气中的二氧化碳是否被除干净 。
(2)由于植物在光照的条件下会进行光合作用,光合作用会吸收二氧化碳,产生氧气,将会对实验产生干扰,故将玻璃罩进行遮光处理是为了防止植物进行光合作用。故答案为: 防止植物进行光合作用,吸收二氧化碳 。
(3)氧气的作用是助燃剂,是可燃物燃烧的必要条件,当氧气含量减少后,可燃物将无法正常燃烧。故检验呼吸作用是否消耗了氧可以通过燃着的木条进行检验,若燃着的木条熄灭,说明绿色植物进行呼吸作用消耗了氧。故答案为:打开瓶塞立即将燃着的木条伸入瓶内 , 燃着的木条熄灭
(4)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;
例2:(2025八下·温州月考)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用。设计并进行了如图实验。小科认为:可根据装置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用(实验中NaOH 可吸收二氧化碳)。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)如果种子进行呼吸作用:装置①中红色液滴将 (选填“向右”“向左”或“不”)移动。
(3)②装置在实验中起 作用。
【答案】(1)排除微生物的呼吸作用对实验结果的影响
(2)右
(3)对照
【解析】(1)种子上的微生物的呼吸作用也会产生二氧化碳气体,会对实验产生氧气;
(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。只要是活细胞就能进行呼吸作用。
(3)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。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理的就是对照组。对照实验一般要遵循对照性原则、单一变量原则、设置重复实验等
【解答】(1)实验通过氢氧化钠溶液吸收二氧化碳产生实验现象,故应排除种子中的微生物的呼吸作用对实验结果的干扰。因此,将种子消毒后再进行实验,其目的是排除微生物的呼吸作用对实验结果的影响。
(2)根据图甲所示的实验装置,①试管内的种子能进行呼吸作用,吸收氧气并产生二氧化碳,产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收,则试管内的氧气减少后,试管内气压下降,装置①中红色液滴将向右移动。
(3)对照实验要遵循单一变量原则。所以设置②装置实验的目的是作对照。
例3: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.
例4:(2025八下·义乌月考)小柯利用如下实验装置探究植物的某些生命活动,根据设计方案回答下列问题。
(1)图甲实验设立B组的目的是 .
(2)如图乙,把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中,扎紧袋口,在黑暗环境中放置十二小时后,松开袋口,插入导管立即扎紧袋口,并将导管口插入烧杯中,缓慢挤压塑料袋,蜡烛熄灭.该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳?判断并说明理由:
【答案】(1)对照(2)不能,只能说明呼吸作用消耗了氧气。
【解析】 对照实验是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。细胞利用氧气,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】(1)图中两个装置中分别装有萌发的种子和煮熟的种子,一段时间后,由于A瓶中的种子在呼吸时,产生二氧化碳,澄清的石灰水变浑浊,B瓶由于煮熟的种子,石灰水变化不大,因此B装置起到对照作用。
(2)蜡烛熄灭,该现象不能说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳,烧杯中的烛焰熄灭只能说明塑料袋中的氧气含量少,而不能说明二氧化碳含量增加,不支持燃烧的气体不仅有二氧化碳,还有其他气体如氮气、二氧化氮等气体。证明二氧化碳要用澄清石灰水进行检验。所以填 不能,只能说明呼吸作用消耗了氧气。
变式训练
1.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。
2.某同学想证明植物的叶具有呼吸作用,必须具备的条件是( D )
A.选用被子植物作实验材料,被子植物呼吸作用强烈
B.选择水生植物作实验材料,便于收集二氧化碳
C.在光下进行实验
D.在暗处进行实验
3.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。
4.在探究植物的呼吸作用实验中,所用的保温瓶已作灭菌处理,保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟的种子分别装入两个保温瓶后密封,多次测定有关的量,并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是( )
A.若y表示瓶内温度,则a表示萌发的种子
B.若y表示瓶内氧气量,则c表示煮熟的种子
C.若y表示种子的质量,则b表示萌发的种子
D.若y表示瓶内二氧化碳量,则c表示煮熟的种子
【答案】A
【解析】有机物与氧反应,产生二氧化碳和水或其他产物,同时释放能量,供生命活动的需要。这个过程称为呼吸作用。只有活着的生物体能够进行呼吸作用。
【解答】A.若y表示温度,随着种子进行呼吸作用,瓶内的温度会升高,而煮熟的种子不会进行呼吸作用。所以表明a是萌发的种子。故A正确。
B.若y表示氧气含量, c曲线含量降低,煮熟的种子无法进行呼吸作用,所以保温瓶内氧气含量不变。故B错误。
C. 若y表示种子的质量,b线表示质量不变。由于种子萌发过程中不断消耗种子内的有机物,因此种子的质量会减小,故C错误。
D.若y表示瓶内二氧化碳量 ,c曲线表示含量减小,煮熟的种子无法进行呼吸作用,所以保温瓶内二氧化碳含量不变。故D错误。
5.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CO2
B.装置甲的作用是吸收鼓人空气中的CO2 , 避免对实验造成干扰
C.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
D.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
【答案】D
【解析】A.在遮光的情况下,植物主要发生呼吸作用,释放出二氧化碳,所以将丙中的气体鼓入丁中,澄清石灰水变浑浊,则说明呼吸作用产生了二氧化碳,故A说法正确;
B.氢氧化钠溶液可以和二氧化碳反应,为了防止空气中的二氧化碳干扰实验现象,而将空气通过装置甲将二氧化碳吸收,然后再鼓入装置C中,故B说法正确;
C.种子萌发要进行呼吸作用,释放出二氧化碳,所以装置丁中也会出现浑浊现象,故C说法正确;
D.即使丙装置不遮光,也不会产生纯净的氧气,因为只有纯度较高的氧气才能使带火星的木条复燃,故D说法错误。
6.(1)“萝卜放久了会空心,吃起来口感不好”即营养成分减少了,这是因为 萝卜由于体内的有机物减少而空心 。
(2)卧室内不宜摆放过多的绿色植物,因为在夜晚,它的呼吸作用会消耗室内的 氧气 ,影响卧室的空气质量。
(3)在栽培植物的生长期间,要经常疏松土壤。疏松的土壤,使 氧气 充足,有利于根的 呼吸 。
【答案】(1)萝卜由于体内的有机物减少而空心
(2)氧气
(3)氧气;呼吸
【分析】植物的呼吸作用是指在细胞的线粒体上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。呼吸作用的反应式:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量,因此植物呼吸作用会释放出水、热量。
【解答】解:(1)“萝卜放久了会空心,吃起来口感不好”即营养成分减少了,这是因为萝卜在贮存时能进行呼吸作用,而呼吸作用是把体内储存的有机物加以分解产生二氧化碳和水,所以萝卜由于体内的有机物减少而空心。
(2)卧室内不宜放置过多的绿色植物,因为夜晚绿色植物不能进行光合作用产生氧气,却会进行呼吸作用消耗较多的氧气,从而影响人的呼吸。
(3)植物的根呼吸的是空气中的氧气,在栽培植物的生长期间,要经常疏松土壤。疏松的土壤,使氧气充足,有利于根的呼吸。
故答案为:
(1)萝卜由于体内的有机物减少而空心
(2)氧气
(3)氧气;呼吸
【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。
6.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 除去空气中的二氧化碳 ;装置B的作用是 验证二氧化碳是否除尽 。
(2)装置C选用不透光玻璃罩的原因是 避免光合作用影响实验结果 。
(3)能表示这个探究实验成功的两个主要现象是 装置B中的澄清石灰水不变浑浊 和 装置D中的澄清石灰水变浑浊 。
【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。
7.(2023八下·仙居期末)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
步骤1:把数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋中,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上。
步骤2:如图所示,用一根导管把塑料袋中的空气通入澄清石灰水中,观察到澄清石灰水变浑浊。
(1)把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是 。
(2)步骤2中澄清石灰水变浑浊说明 。
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是 。
【答案】(1)避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰
(2)植物呼吸作用产生二氧化碳
(3)取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验
【解析】植物在活细胞内,消耗有机物和氧气,产生二氧化碳气体和水并释放出能量的过程叫做植物的呼吸作用;
【解答】(1)本实验研究植物的呼吸作用,所以把新鲜菠菜放置暗处一个晚上的目的是避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰;
(2)二氧化碳气体能使澄清石灰水I变浑浊,所以步骤2中澄清石灰水变浑浊说明植物呼吸作用产生二氧化碳;
(3)为了使实验结论更可靠,除了要考虑实验样本的种类、数量等因素外,本实验中还应该设置对照组,具体方案是取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验;
故答案为:(1) 避免菠菜光合作用对实验结果造成干扰(2) 植物呼吸作用产生二氧化碳(3) 取等量的用开水烫过的菠菜,重复以上实验
8.下图的实验装置用于测定种子萌发时因呼吸作用引起密闭容器中气体体积的变化。每隔一段时间,调节X管和Y管内的液面至同一水平,并通过Y管上的刻度尺量出气体的体积。体积变化与时间关系如图所示。
(1)在刻度尺量出气体的体积前,要调节X管和Y管内的液面至同一水平,为什么 ?
(2)有人认为该实验不足以证明气体体积的变化就是由种子萌发引起,原因是缺少对照实验,请你设计一个对照实验 。
(3)外界温度、压强的改变也会导致气体体积变化。对照实验中气体体积变化在2小时内是+0.2个单位,那么2小时内同等条件下萌发的种子实际呼吸速率是 单位/小时。
【答案】(1)减少X、Y管内由于液体压强不同引起的误差
(2)将萌发的种子改为等量煮沸的种子,其他条件相同
(3)1.1
【解析】本题结合图,考查细胞呼吸的相关知识及探究实验,要求考生识记细胞呼吸的类型、过程及产物等基础知识,能正确分析实验装置,明确其中KOH的作用是吸收二氧化碳,再结合所学的知识准确答题.
分析图1:该装置中的KOH溶液可以吸收二氧化碳,因此测得的气体变化量就是氧气的消耗量,从而可以判断出细胞呼吸的方式.
分析图2:在分析的时候注意三个时间段:0~2h、2~10h以及10h以后.
【解答】(1)在刻度尺量出气体的体积前,要调节X管和Y管内的液面至同一水平,是为了减少X、Y管内由于液体压强不同引起的误差。
(2) 设计实验时需要遵循对照原则,只有这一组不足以说明容器内气体体积变化是由萌发的种子引起,还可能由环境因素如温度变化引起,为使实验更准确,应该设计对照实验;设计对照实验时,需要考虑单一变量原则,本实验的自变量应该是萌发种子的有无,因此对照实验只需将萌发的种子改为等量煮沸的种子即可。
(3)实验组中的压强在2个小时内,变化了-2个单位,而对照的压强却增加了+0.2个单位,所以种子的实际因呼吸改变的压强变化为2.2个单位,所以其每小时的呼吸速率为1.1单位/小时;
考点六、光合作用和呼吸作用的联系及数轴图形分析)
例1: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。
例2:(2023•兴化市二模)如图表示绿色植物在不同光照强度下,释放氧气与消耗氧气的情况,下列分析错误的是( )
A.a点表示呼吸作用消耗的氧气量
B.b点氧气产生和消耗量相等
C.a(不包括a点)b段没有进行光合作用
D.bc段(不包括b点)光合作用强度大于呼吸作用强度
【答案】C
【解答】解:A、图示中a点放出氧气为0,但能消耗氧气,说明a点植物进行呼吸作用而不进行光合作用,A正确;
B、b点为零界点,光合作用放出的氧气与呼吸作消耗的正好相等,也就是分解的物质与合成的物质相等,B正确;
C、曲线ab段表示绿色植物进行光合作用,但是不如呼吸作用消耗的氧气多,C错误;
D、bc段光合作用随着光照强度的增强光合作用增强释放的氧气增多,表示随着光照强度增加,光合作用增强。但植物进行呼吸作用照常进行,只不过表示植物进行呼吸作用强度小于光合作用强度,D正确。
故选:C。
例3:阳台上的绿萝在夏季睛朗天气一天内的光合作用和呼吸作用过程变化曲线如图所示,下列分析正确的是( )
A.甲所示生理活动是呼吸作用,乙是光合作用
B.甲所示生理活动在0~6点活动强度为0的原因为无光照
C.乙所示生理活动的实质是合成有机物,储存能量
D.甲所示生理活动的场所主要是线粒体
【解答】解:A、光合作用必须在光下才能进行,图中曲线甲只有在6~18点的白天进行,因此甲曲线表示光合作用,曲线乙全天都能进行,因此乙曲线表示呼吸作用,A错误。
B、光合作用必须在光下才能进行,图中曲线甲所示生理活动在0~6点活动强度为0的原因为无光照,B正确。
C、乙所示生理活动表示呼吸作用,其实质是分解有机物,释放能量,C错误。
D、甲所示生理活动表示光合作用,其进行该活动的场所主要是叶绿体,D错误。
故选:B。
例4: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 下降 (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 大于 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 减少 (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。
变式训练
1.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。
2.(2023八下·新昌期末)温度为25℃时某种植物CO2吸收量随光照强度变化情况如图所示。
(1)当光照强度为 时(选填“n1"或“n2”),该植物的光合速率与呼吸速率相同。
(2)在光照强度达到n3之前,影响该植物光合作用的主要环境因素是 。
【答案】(1)n1 (2)光照强度
【解析】影响植物光合作用的因素有光照强度、环境温度、二氧化碳浓度。有关光合作用的实验中要做好对照,分析各步骤的目的。当环境中光照增强,光合作用强度也增强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度不再增加。当环境温度升高时,光合作用强度也增强,但温度过高时叶片气孔关闭,光合作用强度反而下降。一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的升高而增强。
【解答】(1)当光照强度为n1时,CO2吸收量为0,说明此时该植物的光合速率与呼吸速率相同。
(2)在光照强度达到n3之前,该植物CO2吸收量随光照强度的增强而增多,说明此阶段影响植物光合作用的主要因素是光照强度。
3.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 呼吸作用释放CO2量等于光合作用吸收CO2量 ;
(2)该植株接受光照的时间是曲线中的 B﹣F 段,植株积累有机物最多的是 E 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。
4.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.曲线表示在恒温30℃时,某植物在不同光照强度下,吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系,试回答下列问题:
(1)b点所代表的含义是________;.
(2)植物的光合作用越强,叶片单位面积内制造的________也越多,储存了更多的能量;
(3)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,a点将向________(“上”或“下”)移动.
【答案】(1)表示光合作用强度和呼吸作用的强度相等 (2)有机物 (3)上
【解析】观察图示可知:甲图中ob段二氧化碳的释放量大于二氧化碳吸收量,说明光合作用强度比呼吸作用强度弱,b点表示光合作用和呼吸作用强度相同,bX段二氧化碳的释放量小于二氧化碳吸收量,表示光合作用强度比呼吸作用强度强,C点向右光合作用强度不在随光照强度增强而增强.
【解答】(1)植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内呼吸或释放二氧化碳的量来表示.光合作用强度比呼吸作用的强度强时吸收二氧化碳,二氧化碳含量减少,光合作用强度比呼吸作用的强度弱时释放二氧化碳,二氧化碳含量增多.光照强度为B点时,水藻吸收二氧化碳量为0,表示光合作用强度和呼吸作用的强度相等.(2)植物的光合作用越强,叶片单位面积内制造的有机物也越多,储存了更多的能量;(3)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,25℃是植物光合作用最适温度,光合作用的强度增强,呼吸作用减弱,因此制造的有机物增多,a点将向上移动.
5.(2025八下·期末)如图所示,在一定的CO2浓度和温度条件下某阳性植物和阴性植物的受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收量表示)的关系图,请据图回答:
(1)曲线B所表示的是________植物的受光强度和光合作用合成量的关系。
(2)a、b点表示________。
(3)若要测量c点数据,需将该植物放置在________环境中。
(4)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为________mg。
(5)在同等条件下,阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物________。
【答案】(1)喜阴 (2)此时植物的光合速率等于呼吸速率 (3)黑暗 (4)4 (5)大
【解析】(1)分析图示可知,曲线A表示的植物在光照强度增强时CO2的吸收量增加,曲线B在光照过强时CO2几乎不吸收,所以可以判断出曲线A表示喜阳植物,而曲线B表示喜阴植物;(2)a、b点均表示在此光照强度下植物净光合作用为0,即光合作用强度等于呼吸作用强度;(3)是无光照下植物的呼吸速率,所以需放在黑暗的环境中;(4)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量,计算光合作用合成量时需要加上呼吸消耗的4mg/100cm2;(5)由图中曲线可直接得出大小关系。
【解答】(1)曲线A表示的植物在光照强度增强时CO2的吸收量增加,曲线B在光照过强时CO2几乎不吸收,所以可以判断出曲线A表示喜阳植物,而曲线B表示喜阴植物;(2)a、b点均表示在此光照强度下植物净光合作用为0,即光合作用强度等于呼吸作用强度;(3)c点表示植物在无光照下植物的呼吸速率,所以需放在黑暗的环境中;(4)叶面积为25cm2的阳性植物叶片在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为:(12+4)mg/100cm2×25cm2=4mg;(5)由曲线图可知,在同等条件下,阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物大。
6.兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲.请回答下列问题:
(1)在植物的所有结构中,能同时调节植物三大作用的是( )
A.叶柄 B.导管 C.跟 D.气孔
(2)实验中,叶在27℃时通过光合作用产生的有机物量是_______毫克。
(3)若温度由28℃升高到29℃,图乙中相应的a点在原位置______方。
【答案】 D 5 下
7.如图是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图,装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度。该装置放在20℃环境中。实验开始时,针筒的读数是0.2mL,毛细管内的水滴在位置X.30分钟后,针筒的容量需要调至0.6mL的读数,才能使水滴仍维持在X的位置。据此实验回答下列问题:
(1)以释放出的氧气量来代表光合作用速率,该植物的光合作用速率是 mL/h。
(2)用这一方法测量光合作用速率,比实际的光合速率要 (填“高”或“低”),原因是 。
(3)如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出什么结论? 。
【解答】解:(1)光照条件下,由于光合作用吸收的CO2由缓冲液补充,同时释放出O2导致密闭装置内气体压强增大,若使水滴X不移动,其针筒中单位时间内O2气体容量的增加就代表表观光合速率的大小。由题可知,若以释放出的氧气量来代表表观光合速率,该植物的表观光合作用速率是(0.6﹣0.2)×2=0.8(mL/h)。
(2)与实际光合速率相比,由于细胞呼吸要消耗一部分氧气,故测得的光合速率偏低。
(3)影响光合作用的环境因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。如果在原实验中只增加光照强度,则针筒的容量仍维持在0.6mL读数处。在另一相同实验装置中,若只将温度提升至30℃,针筒容量需要调至0.8mL读数,才能使水滴维持在X的位置上。比较两个实验可以得出:在光照充足的情况下,温度可以提高光合作用速率
故答案为:(1)0.8(2)偏低; 因为植物在进行光合作用的同时进行呼吸作用
(3) 在光照充足的情况下,温度可以提高光合作用速率
8.CO2可作为塑料温室大棚的“气肥”,施用增产效果明显.科研人员为有效掌握向大棚内使用“气肥”的时机和用量,测定了一个密闭蔬菜大棚内的CO2浓度,发现一昼夜在120~600毫克/升之间波动,变化幅度远大于室外.若某个晴天的日出日落时间分别为6:00和18:00,试根据你所学的生物学知识,在如图坐标系中绘出该密闭塑料温室大棚内CO2浓度日变化的大致曲线,并解释原因?
原因:早上6:00至18:00光照逐渐增强,植物的光合作用也逐渐增强,消耗了大量的二氧化碳,所以二氧化碳由高到低;18:00至早上6:00,此时段植物在无光照下进行呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳浓度增加.曲线图:
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