12.2 植物维持生物圈中的碳氧平衡（导学案）生物新教材苏科版七年级下册

12.2 植物维持生物圈中的碳氧平衡（导学案） 1.阐明绿色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧气。 2.说出光合作用的原料、条件、场所和产物，会写光合作用的反应式。 3.举例说明光合作用原理在农业生产中的应用（如合理密植、延长光照等）。 4.知道呼吸作用分解有机物、释放二氧化碳。 5.理解呼吸作用的原理。 6.能举例说明呼吸作用原理在生产生活中的实际应用。 7.了解生物呼吸、燃烧等过程消耗氧气、释放二氧化碳。 1.能举例说明呼吸作用原理在生产生活中的实际应用。（难点） 2.说出光合作用的原料、条件、场所和产物，会写光合作用的反应式。（重点） 光合作用 1． 探究光合作用吸收二氧化碳 1.验证二氧化碳的试剂：溴麝香草酚蓝溶液（英文：BTB），溴麝香草酚蓝溶液滴入水后呈淡蓝色。当水中溶有二氧化碳后变成黄色。 2.具体实验 3.设置了2组对照实验：甲和乙对照，变量是 ；乙和甲作对照，变量是 4.实验现象 颜色 原因 甲组 （有/无）二氧化碳 （能/不能）进行光合作用 乙组 （有/无）二氧化碳 （能/不能）进行光合作用 丙组 （有/无）二氧化碳 （能/不能）进行光合作用 5. 实验结论： 。 二、探究光合作用产生氧气 1.具体实验（实验用具：金鱼藻、带余烬的卫生香或木条） 2.收集氧气方法： 3.验证氧气方法：氧气具有助燃性，可以用带余烬的卫生香或木条复燃的方法检验。 4.实验结论： 三．光合作用概念、文字表达式 1.光合作用的文字表达式？ ①原料： ②产物： ③场所： ④条件： ⑤物质转变： ⑥能量转化： ⑦光合作用的实质： 2.光合作用的概念：植物可以通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成有机物，同时把光能转变为化学能储存在所合成的有机物里，并释放氧气的过程，叫作光合作用。 3.农业上利用光合作用原理增产的措施有？ ① （充分利用光照，能提高产量） ②套作间种 ③增大 、延长光照时间 ④增加 （施气肥）。 呼吸作用 一、探究种子呼吸释放热量 ( 煮熟的种子 ) ( 萌发的种子 ) 1.实验现象：萌发种子瓶内 ，煮熟的种子瓶内 2.实验结论： 二、探究植物呼吸过程中产生二氧化碳 1.具体实验 2. 2.实验现象： 3.实验结论： 三、探究植物呼吸过程中吸收氧气 1. 实验现象： 甲 乙 2.实验结论： 4、 呼吸作用概念和文字表达式 1.呼吸作用的概念？细胞能分解有机物，生成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。在自然界中，绝大部分生物体的细胞内，有机物的分解要在有氧的条件下完成。呼吸作用的主要场所是线粒体。 2.呼吸作用的文字表达式？ ①原料： ②产物： ③场所： ④条件：有光无光均可以。 ⑤物质转变： ⑥能量转化： ⑦呼吸作用的实质： 第1课时 一、自主探究→普里斯特利实验 【探究】思考： 蜡烛为什么会熄灭？小鼠为什么会死去？ 【探究】思考： 为什么蜡烛可以继续燃烧？小鼠可以存活呢？ 【探究】思考：绿色植物如何做到“更新”空气的呢？ 当时人们并不知道空气的成分，直到1782年，空气的组成之谜被揭开，证明了蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化碳。 教师点拨：绿色植物可以吸收二氧化碳，释放氧气吗？ 二、实验探究→探究光合作用吸收二氧化碳 实验目的 验证绿色植物在光下消耗二氧化碳。 实验材料和用具 金鱼藻、质量分数为 0.1% 的溴麝香草酚蓝溶液、试管、试管塞、黑纸片等。 实验步骤 1. 在甲、乙、丙三支试管中加入等量的淡蓝色的质量分数为 0.1% 的溴麝香草酚蓝（英文缩写为 BTB）溶液，并向试管中吹气直至液体变为黄色。 【问题讨论】为什么要向试管中吹气？ 2. 在甲、乙试管中放入等量的金鱼藻，在丙试管中不放入金鱼藻，将三支试管塞上试管塞，并在甲试管外包上黑纸片。然后，将三支试管置于阳光下，2 h 后观察试管内溴麝香草酚蓝溶液颜色的变化。 【问题讨论】实验中形成几组对照实验，变量分别是什么？ 推测三只试管内液体颜色变化，并解释原因？ 实验结论： 三、实验探究→探究光合作用产生氧气 实验目的 验证绿叶在光照下能够释放氧气。 实验材料和用具 漏斗，烧杯（直径比漏斗稍大），试管，卫生香，火柴，金鱼藻，清水等。 实验步骤 （1）取适量金鱼藻放在盛满清水的烧杯中，用漏斗反扣住。 （2）在漏斗颈上倒扣一支装满水的试管。 （3）将装置移到光照下，放置一段时间，观察发生的现象。 （4）待试管内液面降到比烧杯内液面低时，使试管保持倒立竖直状态，将其从漏斗的颈部取下，不要脱离清水，在液面下用拇指堵住试管口，反转试管，使试管口向上。 （5）松开拇指，将带火星的卫生香迅速插入试管内，观察发生的现象。 【问题讨论】将带火星的卫生香伸入甲装置的试管内，观察到什么现象？该实验说明了什么？ 现象： 说明： 乙装置几乎没有气泡产生，与甲装置对比，说明了什么？ 四、探究→ 光合作用的实质 由实验可知，绿叶在光下释放的气体是氧气，吸收的气体是二氧化碳。在自然条件下，植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为有机物，同时把光能转变成化学能储存在所合成的有机物里，并且释放氧气。 思考：你能用反应式表示出来吗？ 思考：光合作用中，物质和能量是如何变化的？ 物质转变 能量转换 思考：结合光合作用反应式，想一想，影响光合作用的因素有哪些？我们可以如何调控来提高光合作用？ 充分利用光照— 充分利用光照— 增加二氧化碳浓度： 第2课时 教师点拨：光合作用吸收二氧化碳，制造有机物 呼吸作用分解有机物，释放二氧化碳 教师点拨:呼吸作用分解有机物放出二氧化碳 小麦种子萌发时，有机物不断减少。 一、实验探究→探究种子呼吸释放热量 实验步骤：1.如右图所示，取两个大小相同的保温杯，分别装入等量的萌发的种子和煮熟后冷却至室温的种子，在两个保温杯中各插人一支温度计，记录最初的温度。 2.密封24h后，观察杯内温度的变化，填写表12-2。 实验现象： 实验结论： 二、实验探究→探究种子呼吸释放热量 【问题探究】1.种子萌发时，有机物通过呼吸作用最终被分解成哪些物质？ 2.该生理过程还需要哪些物质参与？ 【链接生活】 小明学习光合作用后得知，植物能释放氧气、净化空气，便在室内摆放了许多绿植。 但每到夜晚睡觉，他总会觉得房间空气沉闷，你能说出其中的原因吗？ 三、实验探究→探究植物呼吸过程中的气体变化 实验一：植物呼吸产生二氧化碳吗？ 1.取A、B两只塑料袋，在A袋内装入新鲜菠菜等，B袋内不放任何材料。分别将A、B两袋的袋口密封。 2.将两只袋子放到黑暗处，24h后取出。 3.把A、B袋内的气体分别通入装有澄清石灰水的两个锥形瓶中，观察和记录石灰水的变化，分析实验结果。 实验现象： 实验结论： 实验二：植物呼吸消耗氧气吗？ 1.取等量的用沸水处理过的菠菜和新鲜的菠菜分别装入甲、乙两只广口瓶。 2.放在温暖处，并封闭、遮光处理24h。 3.分别将点燃的蜡烛迅速伸入到甲、乙两瓶中。 4.观察和记录蜡烛的燃烧情况。 实验现象： 实验结论： 【问题探究】（1）在探究植物呼吸过程中的气体变化时,分别选择了什么材料进行对照实验?为什么实验要封闭和遮光处理? 实验一： 实验二： 封闭和遮光处理是为了避免外界气体或光合作用吸收、产生的气体影响实验效果。 （2）上述实验说明了植物呼吸时气体发生了什么变化? 实验一说明 实验二说明 四、实验探究→ 呼吸作用产生水 结论： 五、探究→ 呼吸作用的过程和实质 细胞能分解有机物，生成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。在自然界中，绝大部分生物体的细胞内，有机物的分解要在有氧的条件下完成。 呼吸作用的实质： 物质转化： 能量转化： 【拓展】我们通常说的“呼吸”和“呼吸作用” 是一回事吗？ 呼吸是 呼吸作用是 【问题讨论】有同学认为植物在白天进行光合作用，而没有呼吸作用，到夜晚才进行呼吸。这种观点对吗？为什么？ 六、探究→ 呼吸作用的原理在生产、生活中的应用 思考：影响植物呼吸作用的外界因素有哪些？ 1.温度：一定范围内，升温呼吸作用增强；温度过低或过高，呼吸作用减弱。 2.水分：植物含水量越高，呼吸作用越强。 3.氧气：一定范围内，氧气浓度越高，呼吸作用越强。 4.二氧化碳：二氧化碳浓度过高，会抑制呼吸作用 农业生产中，常采取措施，保证农作物呼吸作用正常进行。 有的措施能降低呼吸作用的强度。 【链接生活】 新疆昼夜温差大，当地瓜果格外香甜，请说明原因。 第3课时 教师点拨: 生物圈中各种生物的呼吸作用、有机物的分解过程，以及人类生产和生活中燃料燃烧等过程，都需要消耗大量的氧气，排出大量的二氧化碳。 那么生物圈中的氧气和二氧化碳的含量是如何维持平衡的? 一、自主探究→植物在生物圈碳氧平衡中的作用 观察课本P137图12-15，思考： 【探究】 1. 生物圈中氧气主要来源是什么？ 2. 二氧化碳的主要来源有哪些？ 教师点拨：植物通过光合作用，能吸收大气中的二氧化碳，同时将氧气释放到大气中，维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称“碳氧平衡”。 【问题探究】碳氧平衡会被打破吗？在什么情况下会被打破？ 人口、工业、交通的快速发展，使氧气消耗量和二氧化碳排放量大幅增。 乱砍乱伐、过度放牧等使绿地减少、吸碳制氧大降。 大气中二氧化碳含量增多，会对环境造成哪些影响？ 加剧温室效应，导致全球气候变暖 碳-氧失衡导致极端天气频发 教师点拨：大气中的二氧化碳浓度不断增加，导致全球变暖，进而引发一系列环境问题。例如，冰川加速融化，干旱、洪涝灾害频发，全球许多地方都出现气候异常。因此，减少二氧化碳排放，早日实现碳中和，是人类面临的重要任务。 二、拓展探究→碳达峰与碳中和 碳达峰： 碳中和： 1．荔枝含糖分多，甘甜可口。荔枝中糖分的合成原料是（    ） A．土壤中的水分和无机盐 B．空气中的二氧化碳和土壤中的有机物 C．空气中的水分和氧气 D．土壤中的水分和空气中的二氧化碳 2．陕西洛川苹果产自海拔较高的黄土高原，苹果含糖量高、口感脆甜，深受人们喜爱。洛川地区光照充足、昼夜温差大，这一环境条件主要导致苹果树（　　） A．光合作用和呼吸作用都减弱，苹果生长速度变慢 B．光合作用弱，呼吸作用强，苹果内有机物消耗多 C．光合作用和呼吸作用增强，苹果内水散失更快 D．光合作用强，呼吸作用弱，苹果内有机物积累多 3．我县良邑大棚种植的草莓香甜可口，深受大家喜爱，为了提高产量下列针对大棚种植采取的措施，错误的是（　　） A．保证大棚内昼夜温度恒定 B．合理控制草莓的种植密度 C．适当延长草莓的光照时间 D．白天增施二氧化碳“气肥” 4．昆明拥有世界三大种子库之一的中国西南野生生物种质资源库，截至2024年已保存野生植物种子11602种94596份，种质库中适于保存种子的条件是（    ） ①密封②高温③潮湿④干燥⑤空气流通⑥低温 A．①②④ B．②③⑤ C．③⑤⑥ D．①④⑥ 5．贝类常以藻类为食，下图为“贝藻套养”海水养殖模式，下列叙述不正确的是（　　） A．①过程可以减少海水中的二氧化碳 B．②过程为藻类通过呼吸作用吸收二氧化碳 C．藻类合成的有机物可以供贝类利用 D．①②过程一定程度能缓解温室效应 6．某兴趣小组同学为探究植物体的呼吸作用模拟了课本中的三组实验，如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．Ⅰ组可以证明呼吸作用产生能量 B．Ⅱ组甲装置产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊 C．Ⅲ组中乙的温度比甲高 D．每组甲、乙两瓶种子的数量可以不同 7．很多农户因地制宜地建造了众多草莓生产基地，开展了“休闲采摘”项目，带动观光农业的发展，有效地促进了农户的增收。请分析并回答下列问题： (1)图一是植物进行光合作用的示意图，草莓叶肉细胞内进行光合作用的场所是_____，原料是_______和_______（两空可互换）。制造的有机物通过体内的_______（填“导管”或“筛管”）运输到其他器官。 (2)图二表示现代化大棚内草莓在不同二氧化碳浓度的条件下，光合作用受光照强度影响的变化曲线，光照强度只有大于_______（填字母）点时，草莓才能生长（指有机物积累）。 (3)请结合D点和E点存在的差异，提出一条大棚草莓增产的措施：________________________。 8．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了能量和原料。 (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”）。 概念延伸：什么是碳中和、碳达峰？绿色植物在实现碳中和中有什么作用？ 生态延伸：除了绿色植物，微生物、海洋藻类在碳氧平衡中起到什么作用？ 问题探究： 大面积砍伐森林会带来哪些连锁环境问题？ 大棚种植中为什么要适当增施二氧化碳 “气肥”？和碳氧平衡有什么关联？ / 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 植物维持生物圈中的碳氧平衡（导学案） 1.阐明绿色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧气。 2.说出光合作用的原料、条件、场所和产物，会写光合作用的反应式。 3.举例说明光合作用原理在农业生产中的应用（如合理密植、延长光照等）。 4.知道呼吸作用分解有机物、释放二氧化碳。 5.理解呼吸作用的原理。 6.能举例说明呼吸作用原理在生产生活中的实际应用。 7.了解生物呼吸、燃烧等过程消耗氧气、释放二氧化碳。 1.能举例说明呼吸作用原理在生产生活中的实际应用。（难点） 2.说出光合作用的原料、条件、场所和产物，会写光合作用的反应式。（重点） 光合作用 1． 探究光合作用吸收二氧化碳 1.验证二氧化碳的试剂：溴麝香草酚蓝溶液（英文：BTB），溴麝香草酚蓝溶液滴入水后呈淡蓝色。当水中溶有二氧化碳后变成黄色。 2.具体实验 3.设置了2组对照实验：甲和乙对照，变量是光；乙和甲作对照，变量是有无植物 4.实验现象 5.实验结论：植物光合作用需要吸收二氧化碳。 二、探究光合作用产生氧气 1.具体实验（实验用具：金鱼藻、带余烬的卫生香或木条） 2.收集氧气方法：排水法收集 3.验证氧气方法：氧气具有助燃性，可以用带余烬的卫生香或木条复燃的方法检验。 4.实验结论：光合作用能释放氧气 三．光合作用概念、文字表达式 1.光合作用的文字表达式？ ①原料：二氧化碳、水。②产物：有机物、氧气。③场所：叶绿体。④条件：光。 ⑤物质转变：无机物→有机物。⑥能量转化：光能→化学能。 ⑦光合作用的实质：合成有机物、储存能量。 2.光合作用的概念：植物可以通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成有机物，同时把光能转变为化学能储存在所合成的有机物里，并释放氧气的过程，叫作光合作用。 3.农业上利用光合作用原理增产的措施有？ ①合理密植（充分利用光照，能提高产量） ②套作间种 ③增大光照强度、延长光照时间 ④增加二氧化碳浓度（施气肥）。 呼吸作用 一、探究种子呼吸释放热量 ( 煮熟的种子 ) ( 萌发的种子 ) 1.实验现象：萌发种子瓶内温度升高，煮熟的种子瓶内温度不变 2.实验结论：种子呼吸释放热量 二、探究植物呼吸过程中产生二氧化碳 1.具体实验 2. 2.实验现象： 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水依旧澄清 3.实验结论：植物的呼吸过程产生二氧化碳 三、探究植物呼吸过程中吸收氧气 1. 实验现象： 继续燃烧 熄灭 2. 实验结论：植物的呼吸过程消耗氧气 4、 呼吸作用概念和文字表达式 1.呼吸作用的概念？细胞能分解有机物，生成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。在自然界中，绝大部分生物体的细胞内，有机物的分解要在有氧的条件下完成。呼吸作用的主要场所是线粒体。 2.呼吸作用的文字表达式？ ①原料：有机物、氧气。②产物：二氧化碳和水、能量。③场所：线粒体。 ④条件：有光无光均可以。 ⑤物质转变：有机物→无机物。⑥能量转化：化学能→细胞所需要的能量。 ⑦呼吸作用的实质：分解有机物、释放能量。 第1课时 一、自主探究→普里斯特利实验 【探究】思考： 蜡烛为什么会熄灭？小鼠为什么会死去？ 蜡烛燃烧、小鼠的呼吸都会使密闭装置内的空气变污浊，空气中能够支持燃烧、供生物呼吸的气体被消耗完，因此蜡烛熄灭，小鼠死亡。 【探究】思考： 为什么蜡烛可以继续燃烧？小鼠可以存活呢？ 绿色植物能够更新污浊的空气，让空气重新变得适合生物呼吸、支持蜡烛燃烧。 【探究】思考：绿色植物如何做到“更新”空气的呢？ 当时人们并不知道空气的成分，直到1782年，空气的组成之谜被揭开，证明了蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化碳。 教师点拨：绿色植物可以吸收二氧化碳，释放氧气吗？ 二、实验探究→探究光合作用吸收二氧化碳 实验目的 验证绿色植物在光下消耗二氧化碳。 实验材料和用具 金鱼藻、质量分数为 0.1% 的溴麝香草酚蓝溶液、试管、试管塞、黑纸片等。 实验步骤 1. 在甲、乙、丙三支试管中加入等量的淡蓝色的质量分数为 0.1% 的溴麝香草酚蓝（英文缩写为 BTB）溶液，并向试管中吹气直至液体变为黄色。 【问题讨论】为什么要向试管中吹气？ 目的是向试管中充入二氧化碳（水中溶有二氧化碳，会形成碳酸，碳酸是弱酸，试管中的液体因为加入了溴麝香草酚蓝溶液而变成黄色）。 2. 在甲、乙试管中放入等量的金鱼藻，在丙试管中不放入金鱼藻，将三支试管塞上试管塞，并在甲试管外包上黑纸片。然后，将三支试管置于阳光下，2 h 后观察试管内溴麝香草酚蓝溶液颜色的变化。 【问题讨论】实验中形成几组对照实验，变量分别是什么？ 实验中有甲和乙，乙和丙两组对照实验。 甲和乙对照实验的变量是有无光照；乙和丙对照实验的变量是有无金鱼藻。 推测三只试管内液体颜色变化，并解释原因？ 甲、丙试管内液体颜色无明显变化；乙试管内液体颜色变成淡蓝色。 乙试管内金鱼藻进行光合作用吸收了液体中的二氧化碳。 实验结论： 植物光合作用吸收二氧化碳。 三、实验探究→探究光合作用产生氧气 实验目的 验证绿叶在光照下能够释放氧气。 实验材料和用具 漏斗，烧杯（直径比漏斗稍大），试管，卫生香，火柴，金鱼藻，清水等。 实验步骤 （1）取适量金鱼藻放在盛满清水的烧杯中，用漏斗反扣住。 （2）在漏斗颈上倒扣一支装满水的试管。 （3）将装置移到光照下，放置一段时间，观察发生的现象。 （4）待试管内液面降到比烧杯内液面低时，使试管保持倒立竖直状态，将其从漏斗的颈部取下，不要脱离清水，在液面下用拇指堵住试管口，反转试管，使试管口向上。 （5）松开拇指，将带火星的卫生香迅速插入试管内，观察发生的现象。 【问题讨论】将带火星的卫生香伸入甲装置的试管内，观察到什么现象？该实验说明了什么？ 现象：带火星的卫生香复燃。 说明：光合作用产生了氧气（氧气具有助燃性）。 乙装置几乎没有气泡产生，与甲装置对比，说明了什么？ 光是植物进行光合作用不可缺少的条件。 四、探究→ 光合作用的实质 由实验可知，绿叶在光下释放的气体是氧气，吸收的气体是二氧化碳。在自然条件下，植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水合成为有机物，同时把光能转变成化学能储存在所合成的有机物里，并且释放氧气。 思考：你能用反应式表示出来吗？ 思考：光合作用中，物质和能量是如何变化的？ 物质转变 二氧化碳和水等无机物合成为淀粉等有机物。 能量转换 光能转换为储存在有机物中的化学能。 思考：结合光合作用反应式，想一想，影响光合作用的因素有哪些？我们可以如何调控来提高光合作用？ 充分利用光照—合理密植 充分利用光照—间作套种 增加二氧化碳浓度：增施有机肥料（农家肥），利用微生物分解有机物释放二氧化碳 第2课时 教师点拨：光合作用吸收二氧化碳，制造有机物 呼吸作用分解有机物，释放二氧化碳 教师点拨:呼吸作用分解有机物放出二氧化碳 小麦种子萌发时，有机物不断减少。 一、实验探究→探究种子呼吸释放热量 实验步骤：1.如右图所示，取两个大小相同的保温杯，分别装入等量的萌发的种子和煮熟后冷却至室温的种子，在两个保温杯中各插人一支温度计，记录最初的温度。 2.密封24h后，观察杯内温度的变化，填写表12-2。 实验现象：甲瓶温度计温度升高，乙瓶中温度计温度不变。 实验结论：种子在萌发过程中会产生热量，这些热量是由呼吸作用分解有机物产生的。 二、实验探究→探究种子呼吸释放热量 【问题探究】1.种子萌发时，有机物通过呼吸作用最终被分解成哪些物质？ 2.该生理过程还需要哪些物质参与？ 种子在萌发过程中，子叶或胚乳中的有机物通过呼吸作用不断分解，释放出能量；一部分能量用于种子的萌发等生命活动，大部分能量以热能的形式散失。 【链接生活】 小明学习光合作用后得知，植物能释放氧气、净化空气，便在室内摆放了许多绿植。 但每到夜晚睡觉，他总会觉得房间空气沉闷，你能说出其中的原因吗？ 夜晚无光，植物无法进行光合作用；只进行呼吸作用，消耗氧气、释放二氧化碳，导致室内缺氧、空气沉闷。 三、实验探究→探究植物呼吸过程中的气体变化 实验一：植物呼吸产生二氧化碳吗？ 1.取A、B两只塑料袋，在A袋内装入新鲜菠菜等，B袋内不放任何材料。分别将A、B两袋的袋口密封。 2.将两只袋子放到黑暗处，24h后取出。 3.把A、B袋内的气体分别通入装有澄清石灰水的两个锥形瓶中，观察和记录石灰水的变化，分析实验结果。 实验现象：甲瓶澄清石灰水变浑浊，乙瓶澄清石灰水无明显变化。 实验结论：植物进行呼吸作用产生了二氧化碳。 实验二：植物呼吸消耗氧气吗？ 1.取等量的用沸水处理过的菠菜和新鲜的菠菜分别装入甲、乙两只广口瓶。 2.放在温暖处，并封闭、遮光处理24h。 3.分别将点燃的蜡烛迅速伸入到甲、乙两瓶中。 4.观察和记录蜡烛的燃烧情况。 实验现象：甲瓶蜡烛正常燃烧，乙瓶蜡烛迅速熄灭。 实验结论：植物进行呼吸作用消耗了氧气。 【问题探究】（1）在探究植物呼吸过程中的气体变化时,分别选择了什么材料进行对照实验?为什么实验要封闭和遮光处理? 实验一：不放任何材料的B袋是对照组。 实验二：装入沸水处理过的菠菜的甲瓶是对照组。 封闭和遮光处理是为了避免外界气体或光合作用吸收、产生的气体影响实验效果。 （2）上述实验说明了植物呼吸时气体发生了什么变化? 实验一说明呼吸作用放出二氧化碳，实验二说明呼吸作用吸收氧气。 四、实验探究→ 呼吸作用产生水 结论：植物的呼吸作用还产生水。 五、探究→ 呼吸作用的过程和实质 细胞能分解有机物，生成二氧化碳和水，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。在自然界中，绝大部分生物体的细胞内，有机物的分解要在有氧的条件下完成。 【拓展】我们通常说的“呼吸”和“呼吸作用” 是一回事吗？ 呼吸是生物体吸入氧气、呼出二氧化碳的气体交换过程。 呼吸作用是活细胞内分解有机物、释放能量，供生命活动利用的过程，又叫“细胞呼吸”。 【问题讨论】有同学认为植物在白天进行光合作用，而没有呼吸作用，到夜晚才进行呼吸。这种观点对吗？为什么？ 植物体所有活器官，白天和黑夜时刻都能进行呼吸作用。 六、探究→ 呼吸作用的原理在生产、生活中的应用 思考：影响植物呼吸作用的外界因素有哪些？ 1.温度：一定范围内，升温呼吸作用增强；温度过低或过高，呼吸作用减弱。 2.水分：植物含水量越高，呼吸作用越强。 3.氧气：一定范围内，氧气浓度越高，呼吸作用越强。 4.二氧化碳：二氧化碳浓度过高，会抑制呼吸作用 农业生产中，常采取措施，保证农作物呼吸作用正常进行。 适时松土 及时排水 有的措施能降低呼吸作用的强度。 贮藏粮食，保持干燥 低温贮藏瓜果蔬菜 真空包装降低氧浓度 【链接生活】 新疆昼夜温差大，当地瓜果格外香甜，请说明原因。 白天：温度高，光合作用强，制造有机物多； 晚上：温度低，呼吸作用弱，消耗有机物少；瓜果内有机物积累多，所以特别甜。 第3课时 教师点拨: 生物圈中各种生物的呼吸作用、有机物的分解过程，以及人类生产和生活中燃料燃烧等过程，都需要消耗大量的氧气，排出大量的二氧化碳。 那么生物圈中的氧气和二氧化碳的含量是如何维持平衡的? 一、自主探究→植物在生物圈碳氧平衡中的作用 观察课本P137图12-15，思考： 【探究】 1. 生物圈中氧气主要来源是什么？ 绿色植物的光合作用，释放氧气。 2. 二氧化碳的主要来源有哪些？ （1）生物的呼吸作用 （2）微生物的分解作用 （3）石油、煤等燃料的燃烧 教师点拨：植物通过光合作用，能吸收大气中的二氧化碳，同时将氧气释放到大气中，维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称“碳氧平衡”。 【问题探究】碳氧平衡会被打破吗？在什么情况下会被打破？ 人口、工业、交通的快速发展，使氧气消耗量和二氧化碳排放量大幅增。 乱砍乱伐、过度放牧等使绿地减少、吸碳制氧大降。 大气中二氧化碳含量增多，会对环境造成哪些影响？ 加剧温室效应，导致全球气候变暖 碳-氧失衡导致极端天气频发 教师点拨：大气中的二氧化碳浓度不断增加，导致全球变暖，进而引发一系列环境问题。例如，冰川加速融化，干旱、洪涝灾害频发，全球许多地方都出现气候异常。因此，减少二氧化碳排放，早日实现碳中和，是人类面临的重要任务。 二、拓展探究→碳达峰与碳中和 碳达峰：二氧化碳排放量达到峰值，之后不再增加并逐步下降。 碳中和：氧化碳的排放量与吸收抵消量相等，实现净排放量为零。 1．荔枝含糖分多，甘甜可口。荔枝中糖分的合成原料是（    ） A．土壤中的水分和无机盐 B．空气中的二氧化碳和土壤中的有机物 C．空气中的水分和氧气 D．土壤中的水分和空气中的二氧化碳 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】光合作用的概念及实质 【详解】A．土壤中的水分是光合作用原料之一，但无机盐不是合成糖分的原料，故A错误。 B．植物不能直接利用土壤中的有机物合成糖分，光合作用的原料为无机物，故B错误。 C．植物所需水分主要来自土壤，且氧气是光合作用的产物，并非合成糖分的原料，故C错误。 D．土壤中的水分和空气中的二氧化碳是光合作用合成糖分的原料，故D正确。 2．陕西洛川苹果产自海拔较高的黄土高原，苹果含糖量高、口感脆甜，深受人们喜爱。洛川地区光照充足、昼夜温差大，这一环境条件主要导致苹果树（　　） A．光合作用和呼吸作用都减弱，苹果生长速度变慢 B．光合作用弱，呼吸作用强，苹果内有机物消耗多 C．光合作用和呼吸作用增强，苹果内水散失更快 D．光合作用强，呼吸作用弱，苹果内有机物积累多 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】呼吸作用原理在生产、生活中的应用、光合作用原理在农业生产中的应用 【详解】光照充足，光合作用强度大，能制造更多有机物；昼夜温差大，夜晚温度低，呼吸作用弱，消耗的有机物少，因此苹果内有机物积累多，含糖量高，故D正确，ABC错误。 3．我县良邑大棚种植的草莓香甜可口，深受大家喜爱，为了提高产量下列针对大棚种植采取的措施，错误的是（　　） A．保证大棚内昼夜温度恒定 B．合理控制草莓的种植密度 C．适当延长草莓的光照时间 D．白天增施二氧化碳“气肥” 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】呼吸作用原理在生产、生活中的应用、光合作用原理在农业生产中的应用 【详解】A．白天适当提高温度可促进光合作用制造更多有机物，夜晚适当降低温度能抑制呼吸作用减少有机物消耗，若昼夜温度恒定，不利于有机物积累，无法提高产量，故A错误。 B．合理控制种植密度，可使草莓充分利用光照，提高光合作用效率，有利于提高产量，故B正确。 C．适当延长光照时间，能延长光合作用时长，制造更多有机物，有利于提高产量，故C正确。 D．二氧化碳是光合作用的原料，白天增施二氧化碳“气肥”，可促进光合作用，增加有机物合成，有利于提高产量，故D正确。 4．昆明拥有世界三大种子库之一的中国西南野生生物种质资源库，截至2024年已保存野生植物种子11602种94596份，种质库中适于保存种子的条件是（    ） ①密封②高温③潮湿④干燥⑤空气流通⑥低温 A．①②④ B．②③⑤ C．③⑤⑥ D．①④⑥ 【答案】D 【难度】0.75 【知识点】呼吸作用原理在生产、生活中的应用 【详解】种质库保存种子的原理是通过控制环境条件来降低种子的呼吸作用，减少有机物消耗，从而延长保存时间。种子萌发需要水分、适宜温度和氧气，因此①密封可减少氧气抑制呼吸，④干燥能降低种子含水量，⑥低温能抑制呼吸酶活性，三者都利于种子保存。D正确，ABC错误。 5．贝类常以藻类为食，下图为“贝藻套养”海水养殖模式，下列叙述不正确的是（　　） A．①过程可以减少海水中的二氧化碳 B．②过程为藻类通过呼吸作用吸收二氧化碳 C．藻类合成的有机物可以供贝类利用 D．①②过程一定程度能缓解温室效应 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】呼吸作用的概念、光合作用的概念及实质、藻类、食物链和食物网 【分析】①过程：贝类通过生物矿化作用，利用藻类提供的碳源沉积碳酸钙，生成贝壳。②过程：藻类通过光合作用吸收海水中的二氧化碳，制造有机物。 【详解】A．由分析可知，①过程贝类利用藻类提供的碳源沉积碳酸钙，能减少海水中的二氧化碳，A正确。 B．②过程是藻类通过光合作用吸收海水中的二氧化碳，而不是呼吸作用，呼吸作用是释放二氧化碳，B错误。 C．藻类通过光合作用合成有机物，贝类以藻类为食，所以藻类合成的有机物可以供贝类利用，C正确。 D．①过程贝类利用碳源沉积碳酸钙减少二氧化碳，②过程藻类光合作用吸收二氧化碳，都消耗了二氧化碳，在一定程度上能缓解温室效应，D正确。 6．某兴趣小组同学为探究植物体的呼吸作用模拟了课本中的三组实验，如图所示，下列相关叙述正确的是（    ） A．Ⅰ组可以证明呼吸作用产生能量 B．Ⅱ组甲装置产生的气体可以使澄清石灰水变浑浊 C．Ⅲ组中乙的温度比甲高 D．每组甲、乙两瓶种子的数量可以不同 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】植物呼吸作用消耗氧气的探究、植物呼吸作用产生二氧化碳的探究 【详解】A．Ⅰ组的实验结果是：装有萌发种子的瓶内蜡烛熄灭，装有煮熟种子的瓶内蜡烛正常燃烧。氧气支持燃烧，因此可以证明呼吸作用消耗了氧气，无法证明呼吸作用产生能量，故A错误。 B．呼吸作用是指活细胞利用氧，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，供给生命活动需要的过程。Ⅱ组甲装置内装的萌发的种子，呼吸作用旺盛，产生的二氧化碳气体可以使澄清石灰水变浑浊，故B正确。 C．萌发的种子能进行呼吸作用，呼吸作用是指活细胞利用氧，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，供给生命活动需要的过程。甲中装的是萌发的种子，呼吸作用旺盛，分解有机物，释放能量；乙瓶装的是煮熟的种子，不能进行呼吸作用。因此，乙的温度比甲低，故C错误。 D．本实验的变量是种子的呼吸作用，除了这个变量不同之外，其他条件都要相同且适宜。因此，每组甲乙两瓶种子的数量要相同，故D错误。 7．很多农户因地制宜地建造了众多草莓生产基地，开展了“休闲采摘”项目，带动观光农业的发展，有效地促进了农户的增收。请分析并回答下列问题： (1)图一是植物进行光合作用的示意图，草莓叶肉细胞内进行光合作用的场所是_____，原料是_______和_______（两空可互换）。制造的有机物通过体内的_______（填“导管”或“筛管”）运输到其他器官。 (2)图二表示现代化大棚内草莓在不同二氧化碳浓度的条件下，光合作用受光照强度影响的变化曲线，光照强度只有大于_______（填字母）点时，草莓才能生长（指有机物积累）。 (3)请结合D点和E点存在的差异，提出一条大棚草莓增产的措施：________________________。 【答案】(1) 叶绿体 水 二氧化碳（两空可互换） 筛管 (2)B (3)适当提高大棚内二氧化碳浓度/增施有机肥，让微生物分解产生更多二氧化碳/在大棚内合理通风，补充二氧化碳（写出任意 1 条即可） 【难度】0.72 【知识点】光合作用的概念及实质、筛管的特点和功能、光合作用原理在农业生产中的应用、呼吸作用的概念 【详解】（1）绿色植物在光照条件下，在细胞叶绿体中将二氧化碳和水合成为有机物并释放出氧气的过程叫光合作用。光合作用的场所是叶绿体，原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气。制造的有机物通过体内的筛管自上而下运输到其他器官。 （2）分析图二曲线图可知，曲线B点的氧气释放量为“0”，说明草莓的光合作用强度等于呼吸作用强度；B点之后氧气的释放量大于“0”，说明草莓的光合作用强度大于呼吸作用强度，此时草莓体内有机物开始积累，因此光照强度只有大于B点时，草莓才能生长。 （3）据图可知，光合作用受二氧化碳浓度和光照强度的共同影响。D点和E点的光照强度相同，但D点的二氧化碳的浓度更高，氧气释放量更多，说明光合作用强度更大。因此要使大棚草莓增产，可以适当提高大棚内二氧化碳浓度或增施有机肥，让微生物分解产生更多二氧化碳或在大棚内合理通风，补充二氧化碳等。 8．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了能量和原料。 (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) 防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰 B (2)P点前 【难度】0.7 【知识点】植物呼吸作用产生二氧化碳的探究、光合作用利用二氧化碳作为原料 【详解】（1）对种子消毒杀菌的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，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，二氧化碳浓度不再升高；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。 概念延伸：什么是碳中和、碳达峰？绿色植物在实现碳中和中有什么作用？ 生态延伸：除了绿色植物，微生物、海洋藻类在碳氧平衡中起到什么作用？ 问题探究： 大面积砍伐森林会带来哪些连锁环境问题？ 大棚种植中为什么要适当增施二氧化碳 “气肥”？和碳氧平衡有什么关联？ / 学科网（北京）股份有限公司 $