2025-2026学年浙教版科学八年级下册期末复习专题二

**基本信息** 以实验探究为核心，系统整合大气压强、二氧化碳性质、光合呼吸作用三大模块，通过典例-变式题组构建“原理-操作-误差分析”的解题方法体系，强化科学观念与探究实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |大气对流与降水|1典例+2变式|对流原理应用、降水量计算|大气分层→对流现象→实际应用| |大气压测量|1典例+3变式|吸盘/注射器测压法、误差分析|压强公式→实验设计→数据处理| |气压与沸点|1典例+3变式|气压-沸点关系验证、高压锅原理|沸点影响因素→实验操作→安全评估| |气体压强与流速|2典例+3变式|流体压强规律应用、实验建模|流速-压强关系→现象解释→实际场景| |二氧化碳性质|1典例+3变式|制取装置选择、性质验证|反应原理→收集方法→性质探究| |光合呼吸作用|1典例+3变式|变量控制法、气体检测|生理过程→实验设计→数据解读| |曲线分析|2典例+3变式|坐标图像解读、有机物积累判断|作用强度变化→曲线特征→规律总结|

八年级下册科学期末复习专题二 考点一、探究大气对流运动与降水 典例1：如图甲为大气的温度随高度变化的示意图，图乙为模拟空气对流运动的实验装置图。读图并 回答下列问题。 （1）图甲①层气温随高度增加而降低，说明了____。 A．该层顶部是臭氧层 B．该层热量主要来源于地面辐射 C．该层热量直接来源于太阳辐射 （2）民航客机一般会尽量选择在图甲中第　 层飞行，天气现象主要发生大气的　 层。（填序号） （3）图乙中玻璃管内的水流动方向为 ，故冬季在房间内安装暖气应安装在房屋的　 　(填“上方”或“下方”)。 变式1：如图一所示，在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流。 （1）对流层气温　 　（选填“下面高、上面低”或“下面低、上面高”），容易发生空气对流，从而出现了复杂多变的云、雨、雪等天气现象； （2）夏季，近海地区海陆风的风向通常昼夜交替变化，如图二所示，　 　图是白天形成的海风（选填“甲”或“乙”）。 变式2：小明利用矿泉水桶、漏斗和标有刻度的储水瓶制作了一个简易的雨量筒，其外部结构及内部结构如下图所示。观测时，把雨量筒内的储水瓶中的雨水倒入量筒中测出体积，则雨水的体积与器口的面积的比值即为降水量。 （1）小明制作的雨量筒的器口面积略小于漏斗口面积，其好处是　 　。 （2）当天12小时内，小明利用自制的雨量筒收集到60 mL 的雨水。请结合下表判断当天的天气为　 　。 天气 小雨 中雨 大雨 暴雨 12小时内降水量 <5mm 5~15 mm 15~30 mm >30 mm （3）小明制作的简单雨量筒的储水瓶容积只有450 毫升，根据评价量表，你认为应被评为　 　(填“优秀”“良好”“合格”或“待改进”)，理由是　 　。 自制雨量筒评价量表(储水瓶部分) 评价等级 优秀 良好 合格 待改进 评价指标 能够完整测量降水四个等级 能够完成三个降水等 级 的测量 能完成一到二个降水等级的测量 不能完成降水等级的测量 考点二、探究大气压的大小 例1：在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积10cm2；②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；③将吸盘沾水润湿后，压在平面镜上，排进吸盘内空气；④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数95N；⑤记录整理数据；⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。请结合所学知识进行分析。 （1）上述实验步骤中，多余的一步是　 　(填序号)。 （2）将吸盘沾水润湿的目的是　 　。 （3）若乙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器。该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10mL，则该地的大气压为　 　。 （3）若同学们用图乙中②注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N(弹簧测力计的最大值)，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的　 　（选填“①”或“③”）注射器； 变式1：为了探究大气压随高度的变化规律，小东在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压，并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点，如图乙所示. （1）测量前，小东先把注射器的活塞推至针筒底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是　 　； （2）分析图象时，小东发现1km高度处的测量数据可能有误，重新正确实验后，测得弹簧测力计示数为4.50N，2mL 注射器的全部刻度的总长度为4cm，则实际大气压约为　 　Pa；小东第一次实验出错的原因可能是　 　(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)； （3）修正数据后，可看出大气压随高度变化的数量关系大致为：在2km高度内，高度每升高100m，大气压降低　 　 Pa： （4）根据这一规律，小东认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪，那么弹簧测力计4.25N 刻度线处应标刻的海拔高度为　 　km。 变式2：某科学兴趣小组利用一个注射器（容积为V，全部刻度的长度为L）、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压的数值。实验步骤如下： ①用细线将注射器的活塞拴牢固，然后把活塞推至注射器筒的最底端。 ②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔，确保注射器内部与外界空气隔绝。 ③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连，水平拉动注射器（如图所示）。在拉动过程中，缓慢且平稳地用力，当活塞刚开始滑动的瞬间，立即读出弹簧测力计的示数F。 （1）本实验研究的是大气对　 　（填“活塞”或“针筒”）的压力。 （2）请根据所学知识，结合实验中所给的数据推导此时大气压强P0的表达式为　 　。实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽，则测得的大气压值　 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)； （3）此实验时测得的大气压值误差很大，实验过程中导致测量值大于真实值的原因是____。 A．橡皮帽密封性不好 B．活塞与注射器筒壁之间有摩擦 C．注射器筒内的空气没有完全排尽 （4）在标准大气压下做完实验后，把此装置带到海拔较高的山上重复实验，弹簧测力计示数会　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）实验过程中，弹簧测力计指针超过最大测量值，活塞仍没有滑动，在不更换弹簧测力计的情况下，可以换用横截面积更　 　(选填“大”或“小”)的注射器重新实验。 变式3：小山利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小。 （1）请将下列实验步骤补充完整。 ①将注射器筒的活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器末端的小孔。 ②活塞通过细线与弹簧测力计相连，用水平拉力作用注射器筒上，当注射器中的活塞刚开始运动时，记下测力计示数，即等于大气对活塞的压力 F。 ③用刻度尺测出注射器筒的　 　(选填“刻度部分的长度”或“全部长度”)，记为L，读出注射器筒的最大容积V。 ④最后计算出此时大气压的大小 p=　 　 （2）实验中、小山正确使用了测量仪器，且读数正确，但他发现测量结果总是偏小，其主要原因是　 　 （3）小海认为活塞与针筒之间的摩擦力对实验有影响，他改进了实验，如图乙所示。将注射器筒固定在水平桌面上，活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯和水的重力为9.8N，然后向外缓慢抽出杯中的水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯和水的重力为5.6N，已知活塞面积为 则所测大气压的值为　 　 考点三、探究气压与沸点的关系 典例1：某同学阅读到以下的材料：在几千米高的山上，如果没有高压锅，连一顿熟饭都煮不了，这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了验证沸点与气压间存在怎样的关系，该同学进行以下实验。【实验一】如图甲，用酒精灯加热烧瓶内的水，用温度计测得水沸腾前后温度随时间的变化，如表所示。 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 78 86 91 102 102 102 （1）分析数据可知，当时的烧瓶内气压　 　(填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。 （2）【实验二】烧瓶中的水沸腾(如图甲)后移去酒精灯，水停止沸腾；待水温降低一些后，将大注射器接到烧瓶口上(如图乙)，向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾。 实验二表明：　 　。 （3）若利用图丙装置来验证“气压增大时，液体沸点升高”，当瓶内水沸腾后，该同学该如何操作：　 　。此操作存在安全隐患，容易产生　 　意外情况。 例2：如图所示，两个完全相同的玻璃杯甲和乙，甲杯中装有一些水，乙杯倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热，在容器内的水沸腾后继续加热的过程中，下列描述中正确的是(　　) A．甲、乙两杯中的水均不沸腾 B．甲杯中的水沸腾，乙杯中的水不沸腾 C．甲杯中的水不沸腾，乙杯中的水沸腾 D．甲、乙两杯中的水均沸腾 变式1：（2025八上·义乌开学考）如图所示四种不同的密封方式，方形容器和小试管中均装有水，对方形容器进行加热至沸腾，则在方形容器中水沸腾的过程中，小试管中的水也能沸腾的是（　　） A． B． C． D． 变式2：小明为了研究液体沸点与气压关系的实验，做了如下实验。 （1） 图乙实验，水沸腾后，用注射器向烧瓶内充气，液体停止沸腾，同时继续用酒精灯加热，发现温度计示数　 　。(填 “升高”“下降” 或 “不变”)。 （2） 压力锅就是利用　 　(选填 “甲” 或 “乙”) 实验原理制成的。已知高压锅盖出气孔的横截面积为 21 mm2， 限压阀的质量为 72g。(g 取 10N/kg， 大气压值取 1.0×105 Pa)， 使用该高压锅时锅内气体的最高温度可达　 　℃ 变式3：小慧同学在学习了大气压的知识后，动手设计了相关实验（如图甲）：将烧瓶中的水煮沸后停止加热，并马上将烧瓶倒过来，等水停止沸腾后，往烧瓶底部浇上凉水，观察烧瓶内水的沸腾情况。 （1）小慧的实验目的是验证　 　对水的沸点的影响。 （2）在实验过程中，小慧发现，烧瓶底部在浇上凉水后很容易破裂；为了更好地实验，小慧对实验进行了改进（如图乙），烧瓶中的水沸腾（如图a所示）后移去酒精灯，水停止沸腾，待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上（如图b所示），向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾。实验表明　 　。 （3）若利用图c装置来验证“压力锅的原理”。当瓶内水沸腾后，小慧应该　 　，能够观察到的现象是　 　。 考点四、探究气体压强与流速的关系 例1：如图列车运行速度可达380 km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。为避免候车乘客被“吸”向列车，站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近(　　) A.气流速度更大、压强更小 B．气流速度更大、压强更大 C.气流速度更小、压强更大 D．气流速度更小、压强更小 例2：小明在科学课上进行了有关“流速与压强”的一系列实验。 （1）如图1，小明打开水龙头阀门，水流入ABC 管道，当水稳定后，　 　管液面高度最低。 （2）小明发现图2实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数将　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）小明想，能否用压强计探究气体压强与流速的关系呢?他设计了如图3-甲所示的实验装置。小明用嘴向玻璃管中吹气，U形管两侧液面高度差如图3-乙所示，此时玻璃管内D点的气体压强为p1，速度为v1；小明再次吹气后，U形管液面高度差如图丙所示，此时玻璃管内 D点的气体压强为p2，速度为 v2。则p1　 　p2，V1　 　V2。(均填“<”“=”或“>”) （4）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释____。 A．当房间前后两面窗户都打开时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 变式1：如图所示的装置为小科的课外小制作，A 是去除了瓶底且瓶口无盖的硬塑料瓶，B是两端开口的U形管，它的一端与塑料瓶内部相通，U形管内装入有颜色的水，两侧水面相平。当从左端瓶口向瓶内适度吹风时，U形管左右两侧水面将会　 　，理由是　 　 (1) （2） 变式2：（2024八上·宁波期末）如图所示，图甲是非洲草原鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口，一个是平的，另一个是隆起的土堆，这样设计是为了使地面上的风吹进洞穴，给洞穴内的草原鼠带来凉风。于是，小明设计了如图乙所示的模拟实验装置。 （1）为了能直接观察到管道内空气的运动情况，最适合本实验的小球是____。 A．铁球 B．泡沫球 C．玻璃球 （2）如图乙所示，用电吹风模拟水平吹风，发现小球向上运动，这是因为　 　。 （3）小明将电吹风从右往左进行吹风，小球的运动方向是　 　。 变式3：小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时，完成了如下两个实验。回答问题： （1）【实验1】小乐设计了如图甲所示实验，将一个机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤，并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时，机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速；若发现　 　；可说明气体的流速越大，压强越小。 （2）【实验2】小乐设计了如图乙所示实验，A、B、C为三节直径不同的管子，三节管连接在一起，分别插入气体压强传感器（测量气体压强的装置）的探头，右端与吹风机的尾部相连。 ①当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每节管子的气体总量相同，则A管内气体流速比C管内气体流速　 　（选填“大”或“小”）。 ②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示，则图线①反映的是　 　（选填“A”“B”或“C”）管内气体压强随时间变化的情况。第10s时，①②③三条图线开始出现下移，由此判断，三节管中气体的流速　 　（选填“增大”或“减小”）。 考点五、探究二氧化碳的制取与收集 例1：如图是实验室制取气体的常见装置。请根据要求回答相关问题。 （1）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的化学方程式为　 　，可选用A 或B 为发生装置，其中B装置的优点为　 　。 （2）收集二氧化碳和氧气均可选用同一装置，选择并简述原因：　 　。若用该装置收集二氧化碳，验满的方法是　 　，可以使用　 　检验二氧化碳。不能用E装置收集二氧化碳的原因是　 　。 （3）工业上，高温煅烧石灰石(主要成分为碳酸钙)可制得二氧化碳，发生反应的化学方程式是　 　，不选择该方法用于实验室制取二氧化碳的原因是　 　(写一条即可)。 （4）若利用含100t碳酸钙的石灰石高温煅烧制取二氧化碳(不考虑气体的散失)，试计算可获得二氧化碳的质量为多少吨? 变式1：实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 （1）图A表示加入药品前的一个操作，其目的是　 　。 （2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是　 　。 （3）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图B所示方法成功制得了大量 CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。 推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是　 　。 （3）Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体，实验室制取Cl2的化学方程式为：MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析，正确的是____(可多选)。 A．制取CO2和Cl2的发生装置相同 B．用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入 C．制取Cl2的反应中，MnO2是催化剂 D．用E装置收集O2时，O2应从d管导入 变式2：下列是实验室制取和收集气体的常见装置，请根据要求回答： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）实验室制取二氧化碳：用石灰石与稀盐酸混合制取并收集二氧化碳时，所选的发生装置和收集装置是图1中的　 　：写出该化学方程式　 　。 （3）某同学学习实验室制取氧气后，依据图2中便携式制氧机原理，利用生活中的材料和相关试剂，设计并制作了图3所示的简易制氧装置。 资料：在反应仓中先后加入制氧剂：粉末状过碳酸钠水和二氧化锰，即产生氧气，过碳酸钠制取氧气的反应原理为 图2反应仓中 在反应中起　 　作用。图3中的 A瓶中水的作用是　 　(写一个即可)。 变式3：实验室用大理石和碳酸钠制取CO2，哪种更快?实验小组对此进行了探究。 [设计实验]小山设计的实验如图甲所示。 （1）图甲注射器中稀盐酸不能用稀硫酸代替的原因是　 　。 （2）小海认为图甲的实验设计不合理，你判断存在的问题是　 。 （3）[收集事实与证据]小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图乙所示的实验。压强传感器可以检测广口瓶中气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图丙所示。 [实验结论] 分析图丙的实验数据可得到结论：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是　 　 （4）结合所学知识分析图乙实验装置中使用连通器的原因是 考点六、探究二氧化碳物理与化学性质 典例1：某兴趣小组同学设计了 CO2制备与性质探究的一体化实验装置，实验中所用药品及装置连接方案如图所示。（已知：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑） （1）检查装置气密性：连接装置，装入药品前，关闭 K1、K3，打开 K2，　 　则气密性好。 （2）试验一：试管 B 中加入 2g 碳酸钠，用注射器缓慢注入 30mL 稀硫酸，打开 K1，观察到下面的蜡烛先熄灭，说明 CO2有　 　的性质。 （3）实验二：试管中仍有较多气泡产生时，接着关闭 K1，打开 K2、K3，可观察到的现象有　 　。 （4）实验三：待试管中不再产生气泡，关闭 K2，点燃 C 中酒精灯微微加热，对应现象产生的原因是　 　（用化学方程式表示）。 变式1：（2025八下·柯桥期末）小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 (　　) A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭 B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色 C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量 D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色 变式2：某同学在实验室制取 CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制 CO2。用如图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有　 　(填字母)。 （2）如图乙所示，进行验证CO2 能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为　 　。 ②通入CO2后可观察到的现象为　 　。 （3）收集 CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗?如图丙，向三颈烧瓶中持续通 CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。 ①如图丙中，通CO2导管的末端应处于　 　(填“A”或“B”)位置。 ②如图丁所示 C 点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内 CO2的体积分数约为　 　。 变式3：小江同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。 （1）【实验原理】碳酸钙与稀盐酸反应。 【气体制取】检查图甲装置气密性是在添加试剂　 　(选填“前”或“后”)。 【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。 ①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。 ②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量(压入水的体积占集气瓶容积的比例)，结果如表所示。 气体样本 空气 向上排空气法 排水法 装满气体所需时间(s) 　 72 43 5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6% 24h后压入水量 几乎为零 47% 90% （2）【实验反思】解释：利用向上排空气法和排水法收集二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24h后均有水进入集气瓶内的原因是二氧化碳　 　，使集气瓶内气体减少，压强　 　(选填“大于”或“小于”)大气压 。 （3）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为　 　。 考点七、探究动物与植物的呼吸作用 例1：某兴趣小组用如图所示的装置研究种子的呼吸作用。 （1）实验时将已消毒且　 　(填“休眠” “干燥” “正在萌发”)的种子放入棕色广口瓶中盖紧瓶塞，一段时间后观察到了明显的现象：石灰水变浑浊且观察到U形管内　 　； （2）写出石灰水变浑浊的化学方程式　 　； （3）瓶中二氧化碳浓度升到一定程度将抑制种子萌发，为了测出瓶内二氧化碳浓度，小组同学先用注射器插入上图装种子的瓶中，抽取一定体积的气体，再将气体通入下图所示的装置中，测出了二氧化碳在瓶内空气中的体积分数。下图各装置接口的连接顺序是 a-—______填小写字母)； （4）在上一步操作中，注射器从瓶内抽取气体40毫升，最终在量筒中收集到水的体积为35毫升，二氧化碳在瓶内空气中的体积分数为　 　。 变式1：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，实验前标记红色液滴位置。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组中红色液滴向　 　移动（选填“左”或“右”），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）请写出一条可以使实验现象更明显的措施　 　。 （5）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2：酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物，操作如下： ①将装置A 置于35℃恒温水浴锅中。 ②打开止水夹均匀地通入____X____(气体)，待装置中的空气排净后，关闭止水夹，再将带有1g酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中，观察实验现象。 （1） 操作②中空格处通入的X气体为　 　。 (选填： A. N2 B. CO2 C.O2) （2）观察到装置B中溶液出现浑浊，则得出的结论是：　 　。 （3）酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有　 　(写出一例)。 变式3：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　 　。 考点八、探究植物的光合作用 典例1：小山为探究“雾霾的严重程度对植物光合作用的影响”开展了下列实验。 ①在三个玻璃瓶中分别加入等量的2%碳酸氢钠溶液(用于维持溶液中二氧化碳浓度稳定)。 ②选取生长状况相似的天竺葵叶片，用打孔器打出直径1 cm的叶圆片30片，进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气，使其能沉入水底)。将叶佩片平均分成三组，放入三个玻璃瓶中并密封。 ③把三个玻璃瓶分别置于甲、乙、丙三个密闭玻璃罩中，甲中不放卫生香，乙中点燃 1根卫生香，丙中点燃 2根卫生香(产生的烟模拟雾霾)。 ④开启同等光照强度的光源照射40 min后，观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别为10片、5片、2片。 （1）每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片的目的是　 　 （2）实验中叶圆片浮起的原因是　 　 （3）本实验可以得出的结论是　 　。 （4）若要进一步研究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响，小山为取一套跟甲完全相同的装置，在不增加其他材料、仅对原装置或试剂进行改变的情况下，接下来的操作是　 　 变式1：小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。实验过程： ①取三个相同的无色透明广口瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入等量且适量的黑藻和二氧化碳缓冲液(维持瓶中二氧化碳含量稳定)。 ②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞，控制红墨水初始位置相同。 ③以冷光灯作为光源(使各处温度相同且不变)，将广口瓶分别放置在距冷光灯 10cm、20cm、30cm处，光照相同时间后，测出红墨水移动的距离，分别记为l1 、l2、l3。 ④重复上述实验。 （1）本实验验证的是　 　对光合作用的影响。 （2）由于实验过程中，黑藻光合作用产生大量的氧气，使广口瓶内气压　 　(填“变大”或“变小”)，红墨水移动的方向为　 　(填“向左”或“向右”)。 （3）若小科得出的结论是：在其他条件相同时，一定光照强度范围内，光照越强，植物光合作用强度越大。则他观察到的现象是____(填字母)。 A． B． C． 变式2：如图1 是测定光合作用速率的装置示意图，放一段新鲜绿叶和( CO2缓冲液(能使装置内的 CO2浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下，测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化，如图2所示。 （1）在一定光照条件下，一段时间后，发现红色液柱向右移动一点距离，说明此时光合作用　 　呼吸作用(选填“强于”或“弱于”)。为了使红色水滴移动更明显，下列措施可行的是　 　。 A.多设置几组实验 B.换用更细的玻璃管 C.增加CO2缓冲液的质量 D. 放 CO2缓冲液的试管更大 （2）本实验目的是测定绿叶光合作用时　 　(选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”)的速率。 （3）当光照强度15千勒克斯时，这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为　 　mL。(提示：绿叶呼吸作用强度不变) 变式3：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，通入一定体积的人体呼出的气体，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200 W 的 LED 蓝光灯保持45 厘米的距离照射5小时，每隔1 小时测定氧气的体积分数并记录。 步骤三：分别换用200 W 的 LED 红光灯和绿光灯，重复上述实验。将测得数据制成折线，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：其他条件相同时，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%。 请结合图丙解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因：　 　。 考点九、光合作用与呼吸作用的曲线 例1：（2025八下·新昌期末）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。下列分析错误的是（　　） A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度 B．a-c段，植物体内有机物的含量增多 C．b-c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少 D．c点以后，植物体内有机物的含量减少 例2：（2025八下·温岭月考）为探究植物O2 释放速率的变化规律，兴趣小组设计了由透明玻璃罩构成的实验装置(图1) ，其中CO2 缓冲液可以吸收或提供CO2 保证玻璃罩内CO2 浓度稳定。小组同学将该装置放在夏季的自然环境下，测定了一个昼夜装置内的植物O2 释放速率变化，得到图2所示曲线。请回答： （1）玻璃罩内O2 浓度最高的时间对应的是图2曲线中的　 　(填字母)点。 （2）在图2曲线中， 与d、f点相比， e点O2 释放速率偏低的原因是　 　。 （3）为了排除无关变量的干扰，使该实验的数据更加准确，应增加一组实验进行对照。则对照的实验装置与图1的区别是　 　。 变式1：如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答： （1）大棚内壁上经常出现小水珠，这些小水珠主要来自于植物的　 　作用。 （2）植物A的光合作用开始于　 　(选填“d点前”、“d点"或“d点后”)。 （3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物　 　(选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B． 变式2：某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲（ CO2缓冲液的作用是保持小室内的 CO2浓度恒定)。将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙所示曲线。请回答下列问题： （1）一昼夜中小室内氧气浓度最高的是　 　(填字母)点。 （2）请解释14时氧气释放速率降低的原因：　 　。 （3）若从6时开始实验，初始液滴位置为0，一段时间后观察到A装置中液滴移动到如图甲所示位置，那么产生此结果的原因是　 　，使消耗的氧气大于产生的氧气，小室内压强减小。 （4）为增加大棚植物产量，可采用的方法有　 　(答出一点即可)。 变式3：（2025八下·上城期末） 杭州新农村现代化建设，助力乡村振兴与共同富裕。建造塑料大棚生产有机农产品，可以有效促进农民增收。图甲是叶片进行的三项生理过程A、B、C，图乙是晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度随时间变化曲线，图丙是大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用。 （1）图乙中，能表示图甲C过程的曲线为　 　(填标号)。 （2）在海边的盐碱地上，一般作物因为缺少水分难以生存，而某些植物能在盐碱地生长请解释说明　 　。 （3）图丙中，植物有机物积累最多的点是　 　(填字母)。 八年级下册科学期末复习专题二解析 考点一、探究大气对流运动与降水 典例1：如图甲为大气的温度随高度变化的示意图，图乙为模拟空气对流运动的实验装置图。读图并 回答下列问题。 （1）图甲①层气温随高度增加而降低，说明了____。 A．该层顶部是臭氧层 B．该层热量主要来源于地面辐射 C．该层热量直接来源于太阳辐射 （2）民航客机一般会尽量选择在图甲中第　 层飞行，天气现象主要发生大气的　 层。（填序号） （3）图乙中玻璃管内的水流动方向为 ，故冬季在房间内安装暖气应安装在房屋的　 　(填“上方”或“下方”)。 【答案】（1）B； （2）②； ①（3）逆时针 下方 【解析】（1）大气分层与气温变化规律： - 对流层（图甲①层）的热量主要直接来源于地面辐射，因此随高度增加，气温逐渐降低。 - 平流层（图甲②层）的热量主要来自臭氧吸收紫外线，随高度增加气温升高，平流层气流平稳，适合飞机飞行。 （2）对流运动的原理： - 热空气密度小会上升，冷空气密度大会下沉，从而形成对流循环。 - 暖气片加热空气，使热空气上升，冷空气下沉补充，形成室内空气循环，达到取暖效果，因此暖气片应安装在下方。 【解答】（1）图甲①层为对流层，气温随高度增加而降低，是因为该层热量主要来源于地面辐射，离地面越远，获得的地面热量越少，气温越低。臭氧层位于平流层，对流层热量并非直接来源于太阳辐射，因此选 B。 （2）民航客机一般选择在平流层（图甲②层）飞行，该层气流以水平运动为主，天气晴朗，飞行平稳安全。 天气现象主要发生大气的③对流层，因为对流层集中了地球3/4的大气和几乎全部的水汽，并且下面的温度高，上面的温度低，有利于空气的对流。 （3）冬季房间内安装暖气应在房屋的下方。因为暖气加热下方空气，热空气密度小会上升，冷空气密度大会下沉补充，形成对流循环，使整个房间的空气均匀受热，提高取暖效率。 故答案为：（1）B； （2）②； （3）下方。 变式1：如图一所示，在近地面，气温高的地方空气呈上升运动，气温低的地方空气呈下沉运动，从而形成了空气的对流。 （1）对流层气温　 　（选填“下面高、上面低”或“下面低、上面高”），容易发生空气对流，从而出现了复杂多变的云、雨、雪等天气现象； （2）夏季，近海地区海陆风的风向通常昼夜交替变化，如图二所示，　 　图是白天形成的海风（选填“甲”或“乙”）。 【答案】（1）下面高、上面低（2）乙 【解析】（1）对流层是贴近地面的大气最低层，它集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽与固体杂质。对流层的温度 下面高、上面低，随高度增加而降低，其温度的垂直变化，决定了空气对流运动显著。 （2）注意分析白天时陆地和海洋上空空气密度的大小变化。 【解答】（1）对流层气温下面高、上面低，容易发生空气对流，从而出现了复杂多变的云、雨、雪等天气现象； （2）海风的形成是因为白天陆地吸热比海洋快，温度比海洋高，陆地近地面形成低压，海洋上空形成高压，故风向从海洋吹向陆地，故选乙。 变式2：小明利用矿泉水桶、漏斗和标有刻度的储水瓶制作了一个简易的雨量筒，其外部结构及内部结构如下图所示。观测时，把雨量筒内的储水瓶中的雨水倒入量筒中测出体积，则雨水的体积与器口的面积的比值即为降水量。 （1）小明制作的雨量筒的器口面积略小于漏斗口面积，其好处是　 　。 （2）当天12小时内，小明利用自制的雨量筒收集到60 mL 的雨水。请结合下表判断当天的天气为　 　。 天气 小雨 中雨 大雨 暴雨 12小时内降水量 <5mm 5~15 mm 15~30 mm >30 mm （3）小明制作的简单雨量筒的储水瓶容积只有450 毫升，根据评价量表，你认为应被评为　 　(填“优秀”“良好”“合格”或“待改进”)，理由是　 　。 自制雨量筒评价量表(储水瓶部分) 评价等级 优秀 良好 合格 待改进 评价指标 能够完整测量降水四个等级 能够完成三个降水等 级 的测量 能完成一到二个降水等级的测量 不能完成降水等级的测量 【答案】（1）尽可能多收集进入器口的雨水 （2）小雨 （3）良好；该雨量筒最大降水量为30 mm，可以完成三个降水等级的测量 【解析】（1）雨量筒的设计原理：雨量筒的器口面积略小于漏斗口面积，是为了减少水分蒸发对测量结果的影响，同时尽可能多地收集进入器口的雨水，保证测量的准确性。 （2）降水量的计算方法：降水量是指雨水的体积与雨量筒器口面积的比值，单位为毫米（mm）。计算时需要将收集到的雨水体积（mL）转换为立方厘米（cm3），再除以器口面积（cm2），得到的结果即为降水量（mm）。 （3）自制雨量筒的评价标准：根据储水瓶的容积，判断雨量筒能测量的最大降水量，再对照评价量表，确定其评价等级。 【解答】（1）小明制作的雨量筒的器口面积略小于漏斗口面积，其好处是尽可能多收集进入器口的雨水。 （2）当天12小时内，小明利用自制的雨量筒收集到60 mL 的雨水。当天的12 小时内降水量为4mm，根据表中数据判断，当天的天气为小雨。 （3）小明制作的简单雨量筒的储水瓶容积只有450毫升，根据评价量表，应被评为良好，理由是该雨量筒最大降水量为30mm，可以完成三个降水等级的测量 考点二、探究大气压的大小 例1：在自主学习探究过程中，某同学利用带拉环的吸盘、固定在墙上的平面镜、水、刻度尺来测量大气压强的大小，具体实验步骤是：①用刻度尺测出吸盘的直径，算出吸盘平面面积10cm2；②用弹簧秤测出吸盘自身的重力0.5N；③将吸盘沾水润湿后，压在平面镜上，排进吸盘内空气；④用弹簧秤水平拉动吸盘，直至恰好脱落，读出此时弹簧秤示数95N；⑤记录整理数据；⑥算出大气压的值，分析实验结论。实验装置如图甲。请结合所学知识进行分析。 （1）上述实验步骤中，多余的一步是　 　(填序号)。 （2）将吸盘沾水润湿的目的是　 　。 （3）若乙装置活塞与注射器筒内壁间的摩擦力为4N，小刚用14N拉力慢慢拉动注射器。该注射器有刻度的部分长度为10cm，注射器容积为10mL，则该地的大气压为　 　。 （3）若同学们用图乙中②注射器在测量时，弹簧测力计被拉到5N(弹簧测力计的最大值)，活塞仍没有滑动。可改用图乙中的　 　（选填“①”或“③”）注射器； 【答案】（1）② （2）排尽吸盘内空气，防止漏气 （3）1×105Pa （4）③ 【解析】 （1）根据实验的目的和分析解答； （2）为了使测得的结果准确，要采取必要的措施防止吸盘漏气； （3）根据测力计示数和摩擦力求出大气压力，已知该注射器刻度部分的长度，根据V=Sh算出活塞的横截面积，根据公式求出大气压积。 【解答】 （1）根据压强公式可知，测量大气压强的大小，需要通过实验得出大气对吸盘的压力和吸盘平面面积，没有必要用弹簧秤测出吸盘自身的重力，因此步骤②是多余的； （2）将吸盘沾水湿润后，压在平面镜上，排尽吸盘内空气，防止漏气； （3）当活塞开始滑动时，大气产生的压力为：F=14N-4N=10N； 注射器刻度部分的长度为：L=10cm，注射器容积为：V=10mL=10cm3， 则注射器的横截面积为：； 大气产生的压强为：。 （4） 弹簧测力计达到最大值5N时活塞仍未滑动，说明当前注射器的横截面积较大，导致大气压力过大。为了减小所需拉力，应选用横截面积较小的注射器。图乙中③的容积比②小则选择图乙中的③。故填：③。 变式1：为了探究大气压随高度的变化规律，小东在一次登山过程中利用如图甲所示的实验装置测出不同高度下的大气压，并在坐标纸上描出大气压强p与对应海拔高度h的六个点，如图乙所示. （1）测量前，小东先把注射器的活塞推至针筒底端，再用橡皮帽封住注射器的小孔，其目的是　 　； （2）分析图象时，小东发现1km高度处的测量数据可能有误，重新正确实验后，测得弹簧测力计示数为4.50N，2mL 注射器的全部刻度的总长度为4cm，则实际大气压约为　 　Pa；小东第一次实验出错的原因可能是　 　(选填“活塞和针筒的摩擦太大”或“橡皮帽的密封性不好”)； （3）修正数据后，可看出大气压随高度变化的数量关系大致为：在2km高度内，高度每升高100m，大气压降低　 　 Pa： （4）根据这一规律，小东认为可将图甲中的弹簧测力计改装成一个高度测量仪，那么弹簧测力计4.25N 刻度线处应标刻的海拔高度为　 　km。 【答案】（1）排尽注射器内空气 （2）9×104；橡皮帽密封性不好 （3）1000 （4）1.5 【解析】（1）大气压测量实验的原理：本实验利用拉力与大气压的平衡来测量大气压，测量前需要排尽注射器内的空气，使注射器内部接近真空，这样弹簧测力计的拉力才能近似等于外界大气压对活塞的压力，从而准确计算大气压。 （2）压强的计算与误差分析：根据公式计算大气压，其中S为活塞的横截面积，可通过注射器的容积和刻度长度求出；若橡皮帽密封性不好，外界空气会进入注射器内，导致内部气压增大，拉力减小，测得的大气压值偏小；若活塞和针筒摩擦太大，拉力会偏大，测得的大气压值偏大。 （3）大气压随高度的变化规律：在海拔 2km 以内，大气压随高度的增加而均匀降低，可通过计算不同高度的大气压差值，得出每升高 100m 大气压降低的数值。 （4）大气压与海拔的换算：根据拉力计算出对应的大气压，再结合大气压随高度的变化规律，换算出对应的海拔高度。 【解答】 （1）将活塞推至底部并用橡皮帽堵住小孔，这样做的目的是排尽注射器内的空气。 （2）注射器的体积为V=2mL=2cm3 活塞的横截面积，F=1.5N， 活塞刚被拉动时，大气压强的数值， 若活塞和针筒的摩擦太大，则拉力增大，导致测出的大气压强的数值偏大，因为计算出的大气压强的数值偏小，故小明第一次实验出错的原因可能是橡皮帽的密封性不好； （3）由图象可知在2km高度内得出大气压的变化量为Δp=1×105Pa-0.8×105Pa=2×104Pa， 则高度每升高100m，大气压降低； （4）当F'=4.25N，活塞刚被拉动时，大气压强的数值； 则大气压共降低1×105Pa-8.5×104Pa=1.5×104Pa，根据高度每升高100m，大气压降低1000Pa可知：此时高度为1.5km。 故答案为：（1）排尽注射器内的空气； （2）9×104；橡皮帽的密封性不好； （3）1000； （4）1.5。 变式2：某科学兴趣小组利用一个注射器（容积为V，全部刻度的长度为L）、弹簧测力计、细线、橡皮帽等器材来估测大气压的数值。实验步骤如下： ①用细线将注射器的活塞拴牢固，然后把活塞推至注射器筒的最底端。 ②迅速用橡皮帽封住注射器的小孔，确保注射器内部与外界空气隔绝。 ③将弹簧测力计的挂钩与另一细线相连，水平拉动注射器（如图所示）。在拉动过程中，缓慢且平稳地用力，当活塞刚开始滑动的瞬间，立即读出弹簧测力计的示数F。 （1）本实验研究的是大气对　 　（填“活塞”或“针筒”）的压力。 （2）请根据所学知识，结合实验中所给的数据推导此时大气压强P0的表达式为　 　。实验过程中若注射器筒中的空气没有排尽，则测得的大气压值　 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)； （3）此实验时测得的大气压值误差很大，实验过程中导致测量值大于真实值的原因是____。 A．橡皮帽密封性不好 B．活塞与注射器筒壁之间有摩擦 C．注射器筒内的空气没有完全排尽 （4）在标准大气压下做完实验后，把此装置带到海拔较高的山上重复实验，弹簧测力计示数会　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）实验过程中，弹簧测力计指针超过最大测量值，活塞仍没有滑动，在不更换弹簧测力计的情况下，可以换用横截面积更　 　(选填“大”或“小”)的注射器重新实验。 【答案】（1）活塞 （2） 偏小 （3）B （4）变小 （5）小 【解析】（1）注射器内没有大气，活塞在大气的压力下难以拔出，可知测量的是活塞的压力。 （2）根据计算大气压，由二力平衡可知，刚开始滑动时，拉力等于大气产生的压力。 （3）测量值偏大，可能是因为力的测量值偏大，存在摩擦会导致拉力偏大；装置内有气体残留会抵消部分大气压产生的压力，会导致测量值偏小。 （4）根据海拔越高，空气越稀薄，大气压越小和压强计算公式的变式F=pS进行分析。 【解答】（1）活塞一侧没有空气，一侧有空气，可知测量的是空气对活塞的压力。 （2）当活塞刚开始滑动的瞬间，立即读出弹簧测力计的示数，此时大气压的压力等于测力计示数，等于F，注射器容积为，全部刻度的长度为，大气压为。 测量的大气压值实际上是活塞内外的气体压强值，筒内如果是真空的则测量值准确，但如果筒内的气体没有排尽，则内部气压值不是0，测出的数值不真实的大气压值偏小。 （3）A、橡皮帽密封性不好，会导致部分空气进入注射器，抵消一部分大气压力，会导致测量值偏小，故A错误； B、活塞与注射器筒壁之间有摩擦，测力计的示数等于大气压的压力加上摩擦力，压力偏大，测得的大气压偏大，故B正确； C、注射器筒内的空气没有完全排尽，内部残留的空气会抵消一部分大气压力，会导致测量值偏小，故C错误。 故答案为：B。 （4）把装置带到海拔较高的山上，海拔越高，空气越稀薄，大气压越小，由F=pS可知，压力会变小，即测力计示数会变小。 （5）如果弹簧测力计的最大值依旧无法拉动活塞，说明大气压强作用在活塞上的力比弹簧测力计的最大值更大，如果不换弹簧测力计就需要减小横截面积才可以完成实验。故答案为：小 变式3：小山利用如图甲所示的装置测量本地大气压的大小。 （1）请将下列实验步骤补充完整。 ①将注射器筒的活塞推至注射器筒底端，用橡皮帽封住注射器末端的小孔。 ②活塞通过细线与弹簧测力计相连，用水平拉力作用注射器筒上，当注射器中的活塞刚开始运动时，记下测力计示数，即等于大气对活塞的压力 F。 ③用刻度尺测出注射器筒的　 　(选填“刻度部分的长度”或“全部长度”)，记为L，读出注射器筒的最大容积V。 ④最后计算出此时大气压的大小 p=　 　 （2）实验中、小山正确使用了测量仪器，且读数正确，但他发现测量结果总是偏小，其主要原因是　 　 （3）小海认为活塞与针筒之间的摩擦力对实验有影响，他改进了实验，如图乙所示。将注射器筒固定在水平桌面上，活塞通过水平细线及定滑轮与烧杯相连，向烧杯中缓慢加水，当活塞刚开始向左滑动时，测得杯和水的重力为9.8N，然后向外缓慢抽出杯中的水，当活塞刚开始向右滑动时，测得杯和水的重力为5.6N，已知活塞面积为 则所测大气压的值为　 　 【答案】（1）刻度部分的长度； （2）注射器中的空气无法排尽(或装置漏气，密封性不好) （3）1.1×105 Pa 【解析】 （1）根据二力平衡的条件，当活塞刚刚拉动时，弹簧测力计的拉力与大气对活塞的压力是一对平衡力；根据注射器有刻度部分的容积和有刻度部分的长度，可计算出注射器的横截面积；再根据公式计算出大气压强； （2）注射器筒内空气没有排尽会导致测量值小于真实值； （3）当注射器中的活塞开始向左滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相同；当注射器中的活塞开始向右滑动时，此时摩擦力与所受的大气压力方向相反。 【解答】（1）③ 用刻度尺测出注射器筒的刻度部分的长度，记为 L，读出注射器筒的最大容积 V。 ④ 大气压的计算公式为 。 （2）实验中测量结果总是偏小，主要原因是注射器中的空气无法排尽（或装置漏气，密封性不好），导致内部气体压强抵消了部分大气压的作用，测得的拉力偏小。 （3）计算大气压的值： 当活塞向左滑动时：F1​=F0+f=9.8N 当活塞向右滑动时：F2=F0−f=5.6N 联立两式，解得大气压对活塞的压力： 活塞面积 S=7×10−5m2， 则大气压： 故答案为：（1）刻度部分的长度；； （2）注射器中的空气无法排尽（或装置漏气，密封性不好）； （3）1.1×105 Pa。 考点三、探究气压与沸点的关系 例1：某同学阅读到以下的材料：在几千米高的山上，如果没有高压锅，连一顿熟饭都煮不了，这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了验证沸点与气压间存在怎样的关系，该同学进行以下实验。【实验一】如图甲，用酒精灯加热烧瓶内的水，用温度计测得水沸腾前后温度随时间的变化，如表所示。 时间/分 2 4 6 8 10 12 14 温度/℃ 70 78 86 91 102 102 102 （1）分析数据可知，当时的烧瓶内气压　 　(填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。 （2）【实验二】烧瓶中的水沸腾(如图甲)后移去酒精灯，水停止沸腾；待水温降低一些后，将大注射器接到烧瓶口上(如图乙)，向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾。 实验二表明：　 　。 （3）若利用图丙装置来验证“气压增大时，液体沸点升高”，当瓶内水沸腾后，该同学该如何操作：　 　。此操作存在安全隐患，容易产生　 　意外情况。 【答案】（1）大于 （2）气压降低，水的沸点也降低 （3）向内推注射器活塞(向内推动注射器，水停止沸腾，再加热一会，水重新沸腾)；）；橡胶管脱落或橡胶塞弹出或沸水喷出烫伤人 【解析】（1）水的沸点与气压的关系：1 个标准大气压下，水的沸点是 100℃；气压越高，沸点越高；气压越低，沸点越低。 （2）实验现象与结论：向外拉注射器活塞时，烧瓶内气压降低，水重新沸腾，说明气压降低时，水的沸点也会降低。 （3）实验操作与安全隐患：要验证 “气压增大时，液体沸点升高”，需要向瓶内充气增大气压；瓶内气压过大时，会导致装置内压力超过承受极限，引发橡胶管脱落、瓶塞弹出或沸水喷出等危险。 【解答】（1）1 个标准大气压下，水的沸点为 100℃。由表格数据可知，烧瓶内水的沸点为 102℃，高于 100℃，说明当时烧瓶内气压大于1 个标准大气压。 （2）向外拉注射器活塞时，烧瓶内气体体积增大，气压降低，水在低于 100℃的温度下重新沸腾，说明气压降低，水的沸点也降低。 （3）要验证 “气压增大时，液体沸点升高”，当瓶内水沸腾后，应向内推注射器活塞（或往瓶内打气），增大瓶内气压。此操作会使瓶内气压过高，易出现橡胶管脱落、橡胶塞弹出或沸水喷出烫伤人等意外情况。 故答案为：（1）大于； （2）气压降低，水的沸点也降低； （3）向内推注射器活塞（或往瓶内打气）；橡胶管脱落（或橡胶塞弹出、沸水喷出烫伤人，合理即可）。 例2：如图所示，两个完全相同的玻璃杯甲和乙，甲杯中装有一些水，乙杯倒扣着放入盛水的容器中。用酒精灯给容器中的水加热，在容器内的水沸腾后继续加热的过程中，下列描述中正确的是(　　) A．甲、乙两杯中的水均不沸腾 B．甲杯中的水沸腾，乙杯中的水不沸腾 C．甲杯中的水不沸腾，乙杯中的水沸腾 D．甲、乙两杯中的水均沸腾 【答案】A 【解析】沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。沸腾的条件是温度达到沸点；继续吸热。特点是沸腾是在液体内部和表面同时进行的；液体沸腾时，温度保持不变。 【解答】容器内的水被直接加热，达到沸点后会沸腾。沸腾时，水的温度保持在沸点100℃，同时水吸收热量用于汽化。甲杯浸在沸水中，会通过热传导和热对流与容器内的水交换热量。甲杯中的水温也会达到100℃，但由于杯内外水温相同，甲杯中的水无法从外界吸收更多的热量用于沸腾。因此甲杯中的水不会沸腾。乙杯倒扣，内部水蒸气压力可能略高，但杯内水温与外界相同，也无法从外界吸热，因此不沸腾。 故正确答案为A。 变式1：（2025八上·义乌开学考）如图所示四种不同的密封方式，方形容器和小试管中均装有水，对方形容器进行加热至沸腾，则在方形容器中水沸腾的过程中，小试管中的水也能沸腾的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】水沸腾必须同时满足两个条件：一是温度达到沸点，二是继续吸热； 沸点随气压升高而增大，有温度差才能热传递。 【解答】A．上面都是开口的，则二者上方气压相等，那么方形容器和小试管沸点相同，小试管中水不能沸腾，故A不符合题意； B．上面都是封口的，则二者上方气压相等，那么方形容器和小试管沸点相同，小试管中水不能沸腾，故B不符合题意； C．烧杯开口，试管封口，则小试管沸点高，小试管中水不能沸腾，故C不符合题意； D．烧杯封闭，试管开口，则小试管沸点低，小试管中水能沸腾，故D符合题意； 故选D。 变式2：小明为了研究液体沸点与气压关系的实验，做了如下实验。 （1） 图乙实验，水沸腾后，用注射器向烧瓶内充气，液体停止沸腾，同时继续用酒精灯加热，发现温度计示数　 　。(填 “升高”“下降” 或 “不变”)。 （2） 压力锅就是利用　 　(选填 “甲” 或 “乙”) 实验原理制成的。已知高压锅盖出气孔的横截面积为 21 mm2， 限压阀的质量为 72g。(g 取 10N/kg， 大气压值取 1.0×105 Pa)， 使用该高压锅时锅内气体的最高温度可达　 　℃ 【答案】（1）升高 （2）乙；110 变式3：小慧同学在学习了大气压的知识后，动手设计了相关实验（如图甲）：将烧瓶中的水煮沸后停止加热，并马上将烧瓶倒过来，等水停止沸腾后，往烧瓶底部浇上凉水，观察烧瓶内水的沸腾情况。 （1）小慧的实验目的是验证　 　对水的沸点的影响。 （2）在实验过程中，小慧发现，烧瓶底部在浇上凉水后很容易破裂；为了更好地实验，小慧对实验进行了改进（如图乙），烧瓶中的水沸腾（如图a所示）后移去酒精灯，水停止沸腾，待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上（如图b所示），向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾。实验表明　 　。 （3）若利用图c装置来验证“压力锅的原理”。当瓶内水沸腾后，小慧应该　 　，能够观察到的现象是　 　。 【答案】（1）气压 （2）气压降低，沸点降低 （3）向烧瓶内压入气体；沸腾的水停止沸腾 【解析】液体的沸点跟气压的大小有关，气压增大，沸点升高；气压减小，沸点降低。 【解答】（1）小慧的实验目的是验证气压对水的沸点的影响。 （2）烧瓶中的水沸腾后移去酒精灯，水停止沸腾；待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上，向外拉注射器活塞，看到水重新沸腾。实验表明气压降低，沸点降低。 （3）若利用图c装置来验证“压力锅的原理”。需要向内压活塞，向瓶内压入气体，这样烧瓶内的气压增大，水的沸点升高，此时水的温度低于水的沸点，会看到水停止沸腾。 考点四、探究气体压强与流速的关系 例1：如图列车运行速度可达380 km/h。这种列车进站速度要比普通列车大一些。为避免候车乘客被“吸”向列车，站台上的安全线与列车的距离也要更大些。这是因为列车进站时车体附近(　　) A．气流速度更大、压强更小 B．气流速度更大、压强更大 C．气流速度更小、压强更大 D．气流速度更小、压强更小 【答案】A 【解析】流体压强和流速的关系为流速越大，流体压强越小。 【解答】ABCD：流体流速越大的位置压强越小，故A正确，BCD均错误； 故答案为：A。 例2：小明在科学课上进行了有关“流速与压强”的一系列实验。 （1）如图1，小明打开水龙头阀门，水流入ABC 管道，当水稳定后，　 　管液面高度最低。 （2）小明发现图2实验中，电扇转动后，托盘测力计的示数将　 　(填“变大”“变小”或“不变”)。 （3）小明想，能否用压强计探究气体压强与流速的关系呢?他设计了如图3-甲所示的实验装置。小明用嘴向玻璃管中吹气，U形管两侧液面高度差如图3-乙所示，此时玻璃管内D点的气体压强为p1，速度为v1；小明再次吹气后，U形管液面高度差如图丙所示，此时玻璃管内 D点的气体压强为p2，速度为 v2。则p1　 　p2，V1　 　V2。(均填“<”“=”或“>”) （4）下列四种情形中，哪几种情形能够运用上述的实验规律进行解释____。 A．当房间前后两面窗户都打开时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开 B．将氢气球放手后，它会飘向空中 C．船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 【答案】（1）B （2）变小 （3）<；> （4）A；C 【解析】气体压强与气体流速有关，流体流速越快，对侧面产生的压强越小。 【解答】（1）水龙头打开后，单位时间内流过的水的质量相等，流量相同，越窄的地方流速越快，B是最窄最细的地方，流速最快，对侧面压强最小，故答案为：B。 （2）电扇转动后，上方流速快于下方，故装置会收到一个向上的升力，故答案为：变小。 （3）流速越快，压强越小，乙的页面差大于并，故乙压强小于丙，乙图流速大于丙，故答案为：<；>。 （4）当房间前后两面窗户都打开时，“过堂风”会把室内侧面摆放的衣柜门吹开是利用了这个原理， 将氢气球放手后，它会飘向空中 是利用浮力， 船舶航行时应避免两艘靠近的船并排前进 也可以用这个原理解释，故答案为：AC。 变式1：如图所示的装置为小科的课外小制作，A 是去除了瓶底且瓶口无盖的硬塑料瓶，B是两端开口的U形管，它的一端与塑料瓶内部相通，U形管内装入有颜色的水，两侧水面相平。当从左端瓶口向瓶内适度吹风时，U形管左右两侧水面将会　 　，理由是　 　 【答案】左侧高右侧低；瓶内气体流速大，压强小，右管外大气压将水压着流向左管 【解析】吹气前，U形管两边气压相同，属于连通器；当吹气时利用流体压强与流速的关系分析U形管左边压强变化，进而分析两边液面变化情况。 【解答】不吹风，U形管两边气压相同，水面相平，当向瓶内吹风时，瓶内空气流速大，U形管左侧水面上方气压变小，U形管两侧气压不相等，使得左侧水面升高。 故答案为：B。 变式2：（2024八上·宁波期末）如图所示，图甲是非洲草原鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口，一个是平的，另一个是隆起的土堆，这样设计是为了使地面上的风吹进洞穴，给洞穴内的草原鼠带来凉风。于是，小明设计了如图乙所示的模拟实验装置。 （1）为了能直接观察到管道内空气的运动情况，最适合本实验的小球是____。 A．铁球 B．泡沫球 C．玻璃球 （2）如图乙所示，用电吹风模拟水平吹风，发现小球向上运动，这是因为　 　。 （3）小明将电吹风从右往左进行吹风，小球的运动方向是　 　。 【答案】（1）B （2）弯顶处流速大，压强小，故小球上方压强小，下方压强大，小球向上运动 （3）向上 【解析】（1）泡沫球质量较轻，实验更容易成功； （2）（3）流体压强与流速有关，流速越快，压强越小。 【解答】（1）为了能直接观察到管道内空气的运动情况应有质量轻的泡沫球，故B正确，A、C错误； 故选B。 （2）如图乙所示，用电吹风模拟水平吹风，发现小球向上运动，这是因为：弯顶处流速大，压强小，故小球上方压强小，下方压强大，小球向上运动。 （3） 小明将电吹风从右往左进行吹风，小球的运动方向是向上。 变式3：小乐在探究“气体的压强与流速的关系”时，完成了如下两个实验。回答问题： （1）【实验1】小乐设计了如图甲所示实验，将一个机翼模型穿在一根铁丝上，在铁丝的上、下端各挂一个弹簧秤，并用电风扇对着机翼模型吹风。实验时，机翼模型上表面的空气流速大于其下表面的空气流速；若发现　 　；可说明气体的流速越大，压强越小。 （2）【实验2】小乐设计了如图乙所示实验，A、B、C为三节直径不同的管子，三节管连接在一起，分别插入气体压强传感器（测量气体压强的装置）的探头，右端与吹风机的尾部相连。 ①当用吹风机抽气时，在同一时间内，通过每节管子的气体总量相同，则A管内气体流速比C管内气体流速　 　（选填“大”或“小”）。 ②三节管中气体压强随时间变化的情况如图丙所示，则图线①反映的是　 　（选填“A”“B”或“C”）管内气体压强随时间变化的情况。第10s时，①②③三条图线开始出现下移，由此判断，三节管中气体的流速　 　（选填“增大”或“减小”）。 【答案】（1）弹簧秤甲示数变小，弹簧秤乙示数变大（合理即可） （2）大；C；增大 【解析】（1）根据二力平衡的知识分析两个测力计示数的变化； （2）①根据V=SL=Svt分析不同位置气体的流速； ②根据流体压强和流速的关系分析不同位置气压的大小，然后与图丙进行对照。流体流速越大，压强越小，据此分析三节管中空气流速的大小变化。 【解答】（1）机翼模型上表面空气流速大压强小，下表面空气流速小压强大，那么它受到空气向上的托力，此时弹簧秤甲受到的拉力减小，示数减小；弹簧秤乙受到的拉力增大，示数增大。 （2）①根据V=SL=Svt可知，当气体的总量相同时，A管的横截面积小于C管，所以A管内的气体流速比C管里的气体流速大； ②根据V=SL=Svt可知，横截面积SA<SB<SC，那么空气流速vA>VB>VC，因此气体压强pA<pB<pC，则图线①反映的是C管内的气压随时间变化。 第10s时，①②③三条图线开始出现下移，说明气压变得更小，由此判断，三节管中气体的流速增大。 考点五、探究二氧化碳的制取与收集 例1：如图是实验室制取气体的常见装置。请根据要求回答相关问题。 （1）实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应的化学方程式为　 　，可选用A 或B 为发生装置，其中B装置的优点为　 　。 （2）收集二氧化碳和氧气均可选用同一装置，选择并简述原因：　 　。若用该装置收集二氧化碳，验满的方法是　 　，可以使用　 　检验二氧化碳。不能用E装置收集二氧化碳的原因是　 　。 （3）工业上，高温煅烧石灰石(主要成分为碳酸钙)可制得二氧化碳，发生反应的化学方程式是　 　，不选择该方法用于实验室制取二氧化碳的原因是　 　(写一条即可)。 （4）若利用含100t碳酸钙的石灰石高温煅烧制取二氧化碳(不考虑气体的散失)，试计算可获得二氧化碳的质量为多少吨? 【答案】（1）；可以控制反应的开始和停止 （2）C装置，氧气、二氧化碳的密度都比空气大；将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；澄清石灰水；二氧化碳能溶于水且能与水反应 （3）；耗能高 （4）解：设可获得二氧化碳的质量为x。 x=44t 答：可获得二氧化碳的质量为44 t。 【解析】（1）实验室中一般用固体的碳酸钙和稀盐酸反应来制取二氧化碳，选取固液反应装置； （2）向上排空气法一般来收集密度大于空气的气体，向下排空气法来收集密度比空气小的气体； （3）实验室制取原则为低能量，高洁净的反应； （4）利用化学方程式可知，每100g碳酸钙反应生成44g二氧化碳； 【解答】(1)石灰石或大理石中的碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为 ；B装置中固体放在多孔隔板上，通过长颈漏斗添加液体，固液接触反应发生，关闭活塞，气体无法排出，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离反应停止；打开活塞，气体排出，压强减小，液体重新流入试管，反应重新发生，B装置能控制反应的发生和停止； (2)氧气、二氧化碳的密度比空气大，都可采用向上排空气法收集，选择的收集装置为C 装置；二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，验满的方法是将燃着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，将二氧化碳通入澄清石灰水中，若观察到澄清石灰水变浑浊，说明该气体为二氧化碳；二氧化碳能溶于水且能与水反应，故不能用排水法收集二氧化碳； (3)碳酸钙在高温下分解为二氧化碳和氧化钙，化学方程式为 该反应需高温加热，耗能高，且有危险性更高等弊端，故一般不用于实验室制取二氧化碳。 变式1：实验室常用稀盐酸和石灰石反应制取二氧化碳。 （1）图A表示加入药品前的一个操作，其目的是　 　。 （2）检验生成的气体是二氧化碳的方法是　 　。 （3）实验室通常不选用稀硫酸和石灰石反应制取二氧化碳，因为生成的微溶物硫酸钙会阻碍反应的进一步进行。某小组经研究，用图B所示方法成功制得了大量 CO2(反应物为稀硫酸和石灰石)。 推测：在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是　 　。 （3）Cl2是一种密度比空气大、能溶于水的气体，实验室制取Cl2的化学方程式为：MnO2+4HCI(浓) MnCl2+Cl2 ↑+2H2O。下列对制取气体的分析，正确的是____(可多选)。 A．制取CO2和Cl2的发生装置相同 B．用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入 C．制取Cl2的反应中，MnO2是催化剂 D．用E装置收集O2时，O2应从d管导入 【答案】（1）检查装置气密性 （2）将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明是二氧化碳 （3）增大硫酸钙在溶液中的溶解能力 （4）B；D 【解析】（1）装置气密性检查：制取气体前，必须先检查装置的气密性，防止装置漏气导致收集不到气体或收集的气体不纯。图甲是典型的 “手握法” 检查气密性操作。 （2）二氧化碳的检验：二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成不溶于水的碳酸钙白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊，这是检验二氧化碳的特征反应。 （3）化学反应速率与物质溶解性：稀硫酸与石灰石反应会生成微溶于水的硫酸钙，它会覆盖在石灰石表面，阻止反应继续进行。加入氯化铵并加热，目的是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力，使硫酸钙不会覆盖在石灰石表面，从而让反应持续进行。 【解答】（1）题图甲表示加入药品前的一个操作，其目的是检验装置气密性。 （2）氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，检验生成的气体是二氧化碳的方法是将生成的气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明生成的气体是二氧化碳。 （3）硫酸钙微溶于水，在稀硫酸中加入氯化铵并对溶液加热的目的都是增大硫酸钙在溶液中的溶解能力 （4）A、制取CO2是固体和液体常温反应，发生装置选B，制取Cl2是固体（MnO2）和液体（浓HCl）在加热条件下反应，发生装置应选C，二者发生装置不同，故A错误； B、Cl2密度比空气大，用D装置收集Cl2时，Cl2应从a端进入，空气从b端排出，故B正确； C、制取Cl2的反应中，MnO2参与反应，反应前后质量和化学性质改变，不是催化剂，而是反应物，故C错误； D、用E装置收集O2时，O2密度比水小，应从d管导入，水从c管排出，故D正确； 故答案为：BD。 变式2：下列是实验室制取和收集气体的常见装置，请根据要求回答： （1）仪器a的名称是　 　。 （2）实验室制取二氧化碳：用石灰石与稀盐酸混合制取并收集二氧化碳时，所选的发生装置和收集装置是图1中的　 　：写出该化学方程式　 　。 （3）某同学学习实验室制取氧气后，依据图2中便携式制氧机原理，利用生活中的材料和相关试剂，设计并制作了图3所示的简易制氧装置。 资料：在反应仓中先后加入制氧剂：粉末状过碳酸钠水和二氧化锰，即产生氧气，过碳酸钠制取氧气的反应原理为 图2反应仓中 在反应中起　 　作用。图3中的 A瓶中水的作用是　 　(写一个即可)。 【答案】（1）分液漏斗 （2）BC；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ （3）催化；通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率、湿润氧气、给氧气降温 【解析】（1）常见仪器的识别：图 1 中仪器 a 是分液漏斗，常用于添加液体药品，可通过活塞控制液体滴加速度。 （2）实验室制取二氧化碳的装置与反应原理：石灰石（主要成分为）与稀盐酸反应为固液不加热型反应，因此发生装置选 B；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，因此收集装置选向上排空气法的 C 装置。反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 （3）催化剂的作用与简易制氧装置的设计：过碳酸钠制取氧气的反应中，是催化剂，起催化作用，能加快反应速率；图 3 中 A 瓶中的水，可通过气泡产生的速率判断氧气生成速率，也可湿润氧气、给氧气降温。 【解答】（1）图 1 中仪器 a 的名称是分液漏斗。 （2）实验室用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，反应为固液不加热型，发生装置选 B；二氧化碳密度比空气大且能溶于水，收集装置选 C，因此所选装置为 BC。 反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。 （3）过碳酸钠制取氧气的反应中，MnO2起催化作用，加快反应速率；图 3 中 A 瓶中水的作用可以是通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率（或湿润氧气、给氧气降温，合理即可）。 故答案为：（1）分液漏斗； （2）BC；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑； （3）催化；通过气泡产生的速率判断生成氧气的速率（或湿润氧气、给氧气降温，合理即可）。 变式3：实验室用大理石和碳酸钠制取CO2，哪种更快?实验小组对此进行了探究。 [设计实验]小山设计的实验如图甲所示。 （1）图甲注射器中稀盐酸不能用稀硫酸代替的原因是　 　。 （2）小海认为图甲的实验设计不合理，你判断存在的问题是　 。 （3）[收集事实与证据]小组同学在老师指导下修正完善后，重新设计了如图乙所示的实验。压强传感器可以检测广口瓶中气体压强大小，在实验过程中检测到广口瓶内压强随时间变化如图丙所示。 [实验结论] 分析图丙的实验数据可得到结论：相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快，判断依据是　 　 （4）结合所学知识分析图乙实验装置中使用连通器的原因是 【答案】（1）稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面阻止反应继续发生(提到“硫酸钙微溶”即可) （2）大理石和碳酸钠的形状不同(或“表面积不同”，或“大理石块状，碳酸钠粉末状”) （3）相同时间内 Na2CO3与稀盐酸反应产生的CO2体积大/装置气压增加值大，或生成相同体积的CO2/增加相同的气压 Na2CO3所需时间少，或Na2CO3对应装置内气压增加快 （4）平衡气压，防止广口瓶内压强过大，稀盐酸不能顺利滴下 【解析】（1）硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在碳酸钙表面，隔绝碳酸钙与稀硫酸，阻止反应持续进行，因此不能用稀硫酸代替稀盐酸。 （2）图甲实验中，大理石是块状，碳酸钠是粉末状，二者的表面积不同，会影响反应速率，导致实验变量不唯一，无法得出可靠结论。 （3）从压强变化曲线可以看出，相同时间内，碳酸钠与稀盐酸反应对应的装置内气压增加更大，说明生成的二氧化碳更多；或达到相同气压时，碳酸钠反应所需时间更短，因此能证明碳酸钠与稀盐酸反应产生二氧化碳的速率更快。 （4）连通器可以平衡分液漏斗和广口瓶内的气压，使分液漏斗中的稀盐酸能在重力作用下顺利滴下，避免广口瓶内压强过大导致液体无法滴落。 【解答】（1）稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在碳酸钙表面，阻止反应继续进行，因此不能用稀硫酸代替稀盐酸。 （2）大理石是块状，碳酸钠是粉末状，二者的形状（或表面积）不同，实验变量不唯一，无法形成有效对照，因此实验设计不合理。 （3）相同时间内，碳酸钠与稀盐酸反应对应的装置内气压增加值更大（或生成相同体积的二氧化碳时，碳酸钠反应所需时间更短），说明相同条件下，碳酸钠和稀盐酸反应产生二氧化碳气体较快。 （4）连通器可以平衡分液漏斗和广口瓶内的气压，防止广口瓶内压强过大，确保稀盐酸能顺利滴下。 故答案为：（1）稀硫酸与碳酸钙反应生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面阻止反应继续发生； （2）大理石和碳酸钠的形状（或表面积）不同，实验变量不唯一； （3）相同时间内碳酸钠与稀盐酸反应装置内气压增加值更大（生成相同气压时碳酸钠所需时间更短）； （4）平衡气压，防止广口瓶内压强过大，稀盐酸不能顺利滴下。 考点六、探究二氧化碳物理与化学性质 例1：某兴趣小组同学设计了 CO2制备与性质探究的一体化实验装置，实验中所用药品及装置连接方案如图所示。（已知：H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑） （1）检查装置气密性：连接装置，装入药品前，关闭 K1、K3，打开 K2，　 　则气密性好。 （2）试验一：试管 B 中加入 2g 碳酸钠，用注射器缓慢注入 30mL 稀硫酸，打开 K1，观察到下面的蜡烛先熄灭，说明 CO2有　 　的性质。 （3）实验二：试管中仍有较多气泡产生时，接着关闭 K1，打开 K2、K3，可观察到的现象有　 　。 （4）实验三：待试管中不再产生气泡，关闭 K2，点燃 C 中酒精灯微微加热，对应现象产生的原因是　 　（用化学方程式表示）。 【答案】（1）向外拉（向内推）注射器活塞，松手后，活塞回到原位 （2）不可燃、不助燃、密度比空气大 （3）干燥的石蕊试纸不变色，湿润的石蕊试纸变红，澄清石灰水浑浊 （4）H2CO3CO2↑+H2O 变式1：（2025八下·柯桥期末）小柯利用如图装置研究CO2的性质。实验时， 先关闭K1、K2，加热b。一段时间后， 再通入CO2。以下分析正确的是 (　　) A．打开K1，观察到蜡烛自上而下依次熄灭 B．a处纸花先不变红， 一段时间后变为红色 C．b处热水的作用是增加CO2在水中的溶解量 D．打开K2， a、c两处的现象可说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色 【答案】D 【解析】根据二氧化碳的性质分析，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性；二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧。 【解答】A、若打开K1，可观察到蜡烛火焰由下到上依次熄灭，验证CO2的密度比空气大，还可以证明二氧化碳具有的化学性质是不燃烧，也不支持燃烧，故A错误； B、二氧化碳不能使干纸花变色，打开K1后不能观察到a处纸花变为红色，故B错误； C、b处加热水的目的是产生水蒸气，使二氧化碳与水充分接触，故C错误； D、打开K2后，a处纸花不变色，c处纸花变色是由于二氧化碳与水反应生成了碳酸，是碳酸使紫色石蕊变色，说明湿润的CO2能使紫色石蕊变色，故D正确。 故选D。 变式2：某同学在实验室制取 CO2并进行研究。 （1）该同学拟用块状石灰石制 CO2。用如图甲所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有　 　(填字母)。 （2）如图乙所示，进行验证CO2 能与水反应生成酸性物质的实验。 ①试管中的物质X为　 　。 ②通入CO2后可观察到的现象为　 　。 （3）收集 CO2时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，CO2真的集满了吗?如图丙，向三颈烧瓶中持续通 CO2，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图丁所示。 ①如图丙中，通CO2导管的末端应处于　 　(填“A”或“B”)位置。 ②如图丁所示 C 点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内 CO2的体积分数约为　 　。 【答案】（1）AC （2）紫色石蕊试液；溶液由紫色变为红色 （3）B；60% 【解析】（1） 根据实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂进行分析； （2）根据二氧化碳的性质及其探究方法来分析； （3）①根据二氧化碳密度比空气大进行分析； ②根据图-4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内氧气的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%）， 则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为8%÷21%≈38.1%进行分析。 【解答】 （1）实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，需要用到的仪器有：AC； （2）①二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色，因此试管中的物质X为滴有紫色石蕊溶液的水； ②二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色的石蕊溶液变红色； （3）①二氧化碳密度比空气大，所以图-3中，通导管的末端应处于B位置； ②图-4所示C点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内氧气的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为8%÷20%=40%，故此时三颈烧瓶内CO2的体积分数约为1-40%=60%。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%，占比非常小，保留一位小数对结果无影响，忽略不计。 变式3：小江同学利用图甲装置开展了二氧化碳气体制取及性质探究实验。 （1）【实验原理】碳酸钙与稀盐酸反应。 【气体制取】检查图甲装置气密性是在添加试剂　 　(选填“前”或“后”)。 【拓展探究】对于能否采用排水法收集二氧化碳的问题，他开展了如下探究。 ①取三个相同规格的集气瓶，一个集气瓶装满空气，另外两个集气瓶分别利用向上排空气法和排水法装满二氧化碳，在表中记录集气瓶装满气体所需的时间。 ②将三个集气瓶分别倒扣在盛有水的水槽中，如图乙所示，一段时间后，分别测量压入水量(压入水的体积占集气瓶容积的比例)，结果如表所示。 气体样本 空气 向上排空气法 排水法 装满气体所需时间(s) 　 72 43 5min后压入水量 几乎为零 0.5% 0.6% 24h后压入水量 几乎为零 47% 90% （2）【实验反思】解释：利用向上排空气法和排水法收集二氧化碳气体的集气瓶倒扣在水槽中，24h后均有水进入集气瓶内的原因是二氧化碳　 　，使集气瓶内气体减少，压强　 　(选填“大于”或“小于”)大气压 。 （3）分析实验结果可知，利用排水法收集二氧化碳的优点为　 　。 【答案】（1）前 （2）能溶于水且能与水反应；小于 （3）收集时间更短，收集的二氧化碳更纯净 【解析】（1）实验前需要先检查装置气密性。 （2）二氧化碳既有能溶于水的性质又有可以与水反应的性质 （3）查找表格中不同的数据，寻找规律。 【解答】（1）实验前需要先检查装置气密性，装置气密性完好的才可以添加药品。故答案为：前。 （2）集气瓶中装有收集好的二氧化碳，倒扣在水槽中时会有二氧化碳与水反应，且有二氧化碳会溶于水，气体少了瓶内气压小于外界大气压强，水会进入集气瓶中。故答案为：能溶于水且能与水反应，小于。 （3） 利用排水法收集二氧化碳的优点为收集速度更快（43s＜72s）且纯度更高（24h后压入水量90%＞47%，说明排水法收集的CO2更少混有空气）。故答案为：收集时间更短，收集的二氧化碳更纯净。 考点七、探究动物与植物的呼吸作用 例1：某兴趣小组用如图所示的装置研究种子的呼吸作用。 （1）实验时将已消毒且　 　(填“休眠” “干燥” “正在萌发”)的种子放入棕色广口瓶中盖紧瓶塞，一段时间后观察到了明显的现象：石灰水变浑浊且观察到U形管内　 　； （2）写出石灰水变浑浊的化学方程式　 　； （3）瓶中二氧化碳浓度升到一定程度将抑制种子萌发，为了测出瓶内二氧化碳浓度，小组同学先用注射器插入上图装种子的瓶中，抽取一定体积的气体，再将气体通入下图所示的装置中，测出了二氧化碳在瓶内空气中的体积分数。下图各装置接口的连接顺序是 a-— 填小写字母)； （4）在上一步操作中，注射器从瓶内抽取气体40毫升，最终在量筒中收集到水的体积为35毫升，二氧化碳在瓶内空气中的体积分数为　 　。 【答案】（1）正在萌发；液面左高右低 （2） （3）d--e--c--b--f （4）12.5% 【解析】【分析】（1）根据图片“萌发的种子”分析种子满足的条件。澄清的石灰水吸收二氧化碳变浑浊后，左侧U形管上方气压减小，则左侧液面升高，据此描述对应的现象。 （2）根据反应物、反应条件和生成物，确定反应的化学方程式。 （3）用注射器抽取一定体积的空气，将空气通过澄清的石灰水，其中的二氧化碳被吸收，将剩余的空气通入装有水的瓶中，利用压强的变化排出等体积的水。前后空气体积的差就是其中二氧化碳的体积，最后与空气体积作比即可。 （4）二氧化碳的体积分数等于二氧化碳的体积与空气体积之比。 【解答】（1）根据图片可知，实验时将已消毒且正在萌发的种子放入棕色广口瓶中盖紧瓶塞，一段时间后观察到了明显的现象：石灰水变浑浊且观察到U形管内液面左高右低。 （2）石灰水变浑浊，即氢氧化钙和二氧化碳反应，生成碳酸钙沉淀和水，则反应的方程式为：。 （3）要测量二氧化碳在空气总的体积分数，需要注射器a抽取适量空气，通过d管进入石灰水吸收其中的二氧化碳，剩余的空气通过e排出，再通过c进入集气瓶。由于瓶内气压增大，因此会有等体积的水从b流入试管f，进而得到二氧化碳的体积，则连接顺序为： a-—d--e--c--b--f 。 （4） 二氧化碳在瓶内空气中的体积分数为 ：。 变式1：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，实验前标记红色液滴位置。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组中红色液滴向　 　移动（选填“左”或“右”），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）请写出一条可以使实验现象更明显的措施　 　。 （5）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）左；昆虫呼吸作用消耗了氧气，产生的二氧化碳被碱石灰吸收 ，试管内气压减小 ，红色液滴在大气压的作用下向左移动 （3）取下橡皮塞，将燃着的木条伸入试管中 （3）适当增加昆虫数量/换用更细的玻璃管 （5）不合理，因为小动物不会把密闭容器中的氧气消耗完 【解析】【分析】（1）不做特殊处理的组为对照组。 （2）如果试管内气压变小，则红色液滴向左移动。 （3）增大实验现象可以考虑从红色液滴移动距离着手考虑。 【解答】（1）A组放入昆虫，而B组没有，是以B组为A组的对照组，故答案为：对照。 （2）昆虫呼吸会消耗氧气，释放二氧化碳，而二氧化碳又会被碱石灰吸收，所以试管内的气压会变小，红色液滴被大气压压向左。故答案为：左，昆虫呼吸作用消耗了氧气，产生的二氧化碳被碱石灰吸收 ，试管内气压减小 ，红色液滴在大气压的作用下向左移动。 （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）可以通过增加昆虫数量，来加快氧气的消耗，又或者减小玻璃管直径，使红色液滴在气体体积变化不变的情况下也可以移动更多的距离。故答案为：适当增加昆虫数量/换用更细玻璃管。 （5）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2：酵母菌的无氧呼吸可将葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。小金利用如图所示装置(气密性良好)和试剂验证酵母菌无氧呼吸的产物，操作如下： ①将装置A 置于35℃恒温水浴锅中。 ②打开止水夹均匀地通入____X____(气体)，待装置中的空气排净后，关闭止水夹，再将带有1g酵母菌颗粒的铂丝伸入装置A的10%葡萄糖溶液中，观察实验现象。 （1） 操作②中空格处通入的X气体为　 　。 (选填： A. N2 B. CO2 C.O2) （2）观察到装置B中溶液出现浑浊，则得出的结论是：　 　。 （3）酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的应用有　 　(写出一例)。 【答案】（1）A （2）酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳 （3）酿酒 【解析】【分析】（1）空气中含有氧气，会造成细菌进行有氧呼吸，从而对测量产生影响，应通入一种不对测量产生影响的气体，将空气排出去。 （2）二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊； （3）根据酵母菌在生活和生产中的应用解答。 【解答】 （1）实验前，A装置中是空气，包含氮气（78%）、氧气（21%）、二氧化碳（0.03%）、水（0.07%）、其它（0.9%）等成分。先通氮气后可以赶走氧气，防止酵母菌进行有氧呼吸，故选A。 （2）在无氧的条件下，酵母菌能够将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精，释放少量的能量，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，故观察到装置B中溶液出现浑浊，则得出的结论是：酵母菌无氧呼吸产生二氧化碳。 （3）酵母菌的无氧呼吸的文字表达式为：葡萄糖→酒精+二氧化碳+能量（少量），酵母菌的无氧呼吸在生活生产中的较为广泛的应用为酿酒。 变式3：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。 考点八、探究植物的光合作用 典例1：小山为探究“雾霾的严重程度对植物光合作用的影响”开展了下列实验。 ①在三个玻璃瓶中分别加入等量的2%碳酸氢钠溶液(用于维持溶液中二氧化碳浓度稳定)。 ②选取生长状况相似的天竺葵叶片，用打孔器打出直径1 cm的叶圆片30片，进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气，使其能沉入水底)。将叶佩片平均分成三组，放入三个玻璃瓶中并密封。 ③把三个玻璃瓶分别置于甲、乙、丙三个密闭玻璃罩中，甲中不放卫生香，乙中点燃 1根卫生香，丙中点燃 2根卫生香(产生的烟模拟雾霾)。 ④开启同等光照强度的光源照射40 min后，观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别为10片、5片、2片。 （1）每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片的目的是　 　 （2）实验中叶圆片浮起的原因是　 　 （3）本实验可以得出的结论是　 　。 （4）若要进一步研究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响，小山为取一套跟甲完全相同的装置，在不增加其他材料、仅对原装置或试剂进行改变的情况下，接下来的操作是　 　 【答案】（1）避免实验偶然性 （2）光合作用产生氧气，增大叶圆片体积，进而增大浮力，浮力大于重力，叶圆片上浮 （3）雾霾会抑制植物的光合作用，且雾霾越严重，光合作用越弱 （4）改变 NaHCO3溶液浓度，开启光源照射40 min后，观察并记录 【解析】【分析】（1）实验样本数量的设置：单一样本容易因个体差异、偶然因素导致实验结果偏差，增加样本数量（每组 10 片叶圆片）可以避免实验偶然性，减小实验误差，使实验结果更可靠。 （2）叶圆片上浮的原理：叶圆片光合作用产生氧气，氧气会聚集在叶圆片的细胞间隙中，增大了叶圆片的体积，使其排开的水的体积增大，浮力随之增大。当浮力大于叶圆片自身重力时，叶圆片就会上浮。 （3）实验结论的推导：甲装置无雾霾，叶圆片上浮数量最多；乙装置雾霾较轻，上浮数量减少；丙装置雾霾严重，上浮数量最少。说明雾霾会抑制植物的光合作用，且雾霾越严重，光合作用越弱，产生的氧气越少，上浮的叶圆片数量越少。 （4）变量控制与实验改进：要研究二氧化碳浓度对光合作用的影响，需设置以二氧化碳浓度为变量的对照实验。实验中碳酸氢钠溶液用于维持溶液中二氧化碳浓度稳定，因此只需改变甲装置中碳酸氢钠溶液的浓度，开启相同光照照射 40 分钟，观察并记录叶圆片的上浮数量即可。 【解答】（1）每组烧杯中放入 10 片叶圆片而不是 1 片的目的是避免实验偶然性，减小实验误差，使实验结果更可靠。 （2）实验中叶圆片浮起的原因是光合作用产生氧气，氧气聚集在叶圆片细胞间隙中，增大了叶圆片的体积，使叶圆片受到的浮力大于自身重力，叶圆片因此上浮。 （3）本实验可以得出的结论是雾霾会抑制植物的光合作用，且雾霾越严重，光合作用越弱，产生的氧气越少，上浮的叶圆片数量越少。 （4）若要进一步研究二氧化碳浓度对植物光合作用的影响，接下来的操作是改变装置中碳酸氢钠（NaHCO3）溶液的浓度，开启光源照射 40 分钟后，观察并记录叶圆片的上浮数量。 故答案为：（1）避免实验偶然性，减小实验误差，使实验结果更可靠； （2）光合作用产生氧气，氧气聚集在叶圆片细胞间隙中，增大了叶圆片的体积，使叶圆片受到的浮力大于自身重力，叶圆片上浮； （3）雾霾会抑制植物的光合作用，且雾霾越严重，光合作用越弱； （4）改变 NaHCO3溶液的浓度，开启光源照射 40 分钟后，观察并记录叶圆片的上浮数量。 16．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，测得的数据如表： 光照强度/勒克斯 4×104 二氧化碳浓度 1 000 温度/℃ 0 10 20 30 40 1 m2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映光合作用强弱的。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，从而判断光合作用强度。你认为此方案可行吗?说明理由：　 　。 【答案】（1）生长旺盛、叶片面积大 （2）减小实验误差 （3）光照强度 （4）不可行，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】（1）光合作用实验材料选择：光合作用的强度与植物的生长状态、叶片面积密切相关。生长旺盛、叶片面积大的蔬菜，叶绿体数量更多，光合作用更活跃，释放的氧气更多，能让实验现象更明显。 （2）实验数据处理与误差控制：在科学实验中，单次测量结果容易受到偶然因素的影响，产生误差。通过多次重复实验并取平均值，可以有效减小偶然误差，使实验结果更接近真实值。 （3）影响光合作用的环境因素：光合作用的强度受多种环境因素的影响，主要包括光照强度、二氧化碳浓度和温度。本实验中，光照强度和二氧化碳浓度被设定为固定值，仅改变温度，目的是探究温度对光合作用强度的影响。 （4）实验结果检测方法的合理性：检测光合作用强度的方法需要具备客观性和准确性。通过测量氧气释放量可以得到定量数据，而通过淀粉遇碘变蓝的深浅来判断淀粉含量，属于定性观察，主观判断性强，难以精确反映光合作用强度的差异。 【解答】（1）为了使实验现象明显，应选择生长旺盛、叶片面积大的蔬菜进行实验，因为这些植物的光合作用强度较大，实验现象更明显，便于观察。 （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。 （3）从表中的实验数据可以看出，实验设计中除温度外，还控制了二氧化碳浓度和光照强度，因此这两个因素也可能是学习小组假定的影响光合作用强度的因素。 （4）我认为此方案不可行，通过1m2叶面1小时氧气释放量可以定量反映光合作用强弱，若将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，有很大的主观性，判断不准确。 20．小科想用金鱼藻探究影响光合作用速率的因素。如图所示，他将金鱼藻放在密闭的大集气瓶中，用一个40瓦的LED日光灯管提供光照。1小时后记录的数据如下表。(已知碳酸氢钠溶液可使装置中二氧化碳的浓度保持稳定，氧气传感器能检测氧气浓度的变化。) 组别 1 2 3 4 5 6 7 8 光的颜色 白光 红光 橙光 黄光 绿光 青光 蓝光 紫光 氧气浓度相对变化量 +18 +15 +11 +3 -1 +8 +13 +12 (注：+表示增加，-表示减少) （1）本实验是通过　 　来反映光合作用速率的。 （2）由表格可知　 　颜色的单色光对光合作用的速率影响最大；绿光照射下氧气浓度的相对变化量出现负值的原因是光合作用的强度　 　呼吸作用的强度(填“大于”或“小于”)。 （3）小科想继续用此装置探究光照强度对光合作用速率的影响，请你帮他设计一个思路： 　。 【答案】（1）1小时后氧气浓度的相对变化量(或氧气浓度相对变化量) （2）红；小于 （3）换不同亮度的 led 日光灯或者改变装置到灯管的距离进行实验 【解析】【分析】（1） 光合作用速率的测定方法，通过测量氧气浓度的变化来反映光合作用速率。 （2） 不同颜色光对光合作用的影响，不同颜色的光对光合作用的效率不同。 （3） 光合作用和呼吸作用的关系，当光合作用强度小于呼吸作用强度时，氧气浓度会减少。 （4） 实验设计的变量控制，探究光照强度对光合作用速率的影响时，需要控制其他变量不变，只改变光照强度。 【解答】（1） 本实验是通过 1 小时后氧气浓度的相对变化量来反映光合作用速率的，因为光合作用会产生氧气，氧气浓度的变化量可以体现光合作用的强弱。 （2） 由表格可知，红光颜色的单色光下氧气浓度的相对变化量最大，说明红光对光合作用的速率影响最大；绿光照射下氧气浓度的相对变化量出现负值，原因是光合作用的强度小于呼吸作用的强度，此时呼吸作用消耗的氧气多于光合作用产生的氧气，导致氧气浓度减少。 （3） 要探究光照强度对光合作用速率的影响，可以换不同亮度的 LED 日光灯管，或者改变装置到灯管的距离，从而改变光照强度，其他条件保持不变，然后测量氧气浓度的变化量。 变式1：小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。实验过程： ①取三个相同的无色透明广口瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入等量且适量的黑藻和二氧化碳缓冲液(维持瓶中二氧化碳含量稳定)。 ②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞，控制红墨水初始位置相同。 ③以冷光灯作为光源(使各处温度相同且不变)，将广口瓶分别放置在距冷光灯 10cm、20cm、30cm处，光照相同时间后，测出红墨水移动的距离，分别记为l1 、l2、l3。 ④重复上述实验。 （1）本实验验证的是　 　对光合作用的影响。 （2）由于实验过程中，黑藻光合作用产生大量的氧气，使广口瓶内气压　 　(填“变大”或“变小”)，红墨水移动的方向为　 　(填“向左”或“向右”)。 （3）若小科得出的结论是：在其他条件相同时，一定光照强度范围内，光照越强，植物光合作用强度越大。则他观察到的现象是____(填字母)。 A． B． C． 【答案】（1）光照强度 （2）变大；向右 （3）A 【解析】【分析】控制变量法是指在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行除该条件外其他条件保持相同的实验，也就是控制单一变量，本实验在其他条件都相同的情况下，控制光照距离广口瓶的距离，通过红墨水移动的距离来表示瓶内气体的变化，从而得出光合作用的强弱；植物光合作用消耗二氧化碳，生成氧气，会使瓶内气压发生变化；在一定范围内，其他条件相同且适宜的情况下，光照强度越大，光合作用越强，产生的氧气越多，瓶内气压越大，红墨水向右移动的距离越大。 【解答】（1）本实验在控制其他条件都相同的情况下，改变冷灯光离广口瓶的距离，结合控制变量法控制单一变量的原则，本实验验证的是光照强度对光合作用的影响，故答案为：光照强度。 （2）根据题意瓶内有二氧化碳缓冲液能维持瓶中二氧化碳含量稳定，植物进行光合作用产生氧气，使广口瓶内气压增大，导致红墨水向右移动，故答案为：变大；向右。 （3）在一定范围内，其他条件相同且适宜的情况下，光照强度越大，光合作用越强，产生的氧气越多，瓶内气压越大，红墨水向右移动的距离越大，根据题意冷光灯距离广口瓶越近，光照越强，红墨水移动的距离为I1I2I3，故答案为：A。 变式2：如图1 是测定光合作用速率的装置示意图，放一段新鲜绿叶和( CO2缓冲液(能使装置内的 CO2浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下，测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化，如图2所示。 （1）在一定光照条件下，一段时间后，发现红色液柱向右移动一点距离，说明此时光合作用　 　呼吸作用(选填“强于”或“弱于”)。为了使红色水滴移动更明显，下列措施可行的是　 　。 A.多设置几组实验 B.换用更细的玻璃管 C.增加CO2缓冲液的质量 D. 放 CO2缓冲液的试管更大 （2）本实验目的是测定绿叶光合作用时　 　(选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”)的速率。 （3）当光照强度15千勒克斯时，这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为　 　mL。(提示：绿叶呼吸作用强度不变) 【答案】（1）强于；B （2）放出氧气 （3）200 【解析】【分析】（1）①光合作用产生氧气使气压增大，呼吸作用消耗氧气使气压减小，根据液柱移动的方向确定二者作用大小； ② 柱移动的明显程度取决于气体体积变化的明显程度，而气体体积变化可以通过更细的玻璃管放大液柱移动的距离，据此分析判断。 （2）根据图2分析本实验的变量，进而确定实验的目的； （3）根据图像确定呼吸作用的强度和产生净氧气体积，然后二者相加得到光合作用产生氧气的体积。 【解答】（1）①光合作用产生氧气使气压增大，呼吸作用消耗氧气使气压减小。 红色液柱向右移动说明装置内的气体体积增加， 净氧气释放量增加， 即光合作用大于呼吸作用。 ② A. 增加实验组数可以提高实验的可靠性，但不会直接影响单次实验的液柱移动明显程度，故A不合题意； B. 换用更细的玻璃管，根据V=SL可知，此时液柱会移动更大的距离，故B符合题意； C. CO2缓冲液的作用是维持CO2浓度稳定，增加其质量不会直接影响气体体积变化，故C不合题意； D. 试管大小不影响气体体积变化的明显程度，故D不合题意。 故选B。 （2） 实验通过测量毛细刻度管中气体体积的变化来反映光合作用的速率。气体体积的变化是由于光合作用释放氧气导致的，因此实验目的是测定光合作用放出氧气的速率。故填：放出氧气。 （3） 根据图像可知，在光照强度为0时（黑暗条件），气体体积变化为-50 mL，表示呼吸作用消耗氧气量为50 mL/h。 呼吸作用强度不变，因此在光照强度为15千勒克斯时，呼吸作用仍为50 mL/h，此时的净氧气体积增大量为150 mL/h。 则此时这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为：150 mL/h + 50 mL/h = 200 mL/h。 故填：200。 变式3：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，通入一定体积的人体呼出的气体，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200 W 的 LED 蓝光灯保持45 厘米的距离照射5小时，每隔1 小时测定氧气的体积分数并记录。 步骤三：分别换用200 W 的 LED 红光灯和绿光灯，重复上述实验。将测得数据制成折线，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：其他条件相同时，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%。 请结合图丙解释本实验中CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因：　 　。 【答案】（1）实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的，与是否耗尽原有淀粉无关 （2）避免温度对实验结果产生影响 （3）红光>蓝光>绿光 （4）实验时，装置内的二氧化碳浓度始终大于饱和点 【解析】【分析】（1）光合作用检测指标与暗处理目的：暗处理的目的是耗尽叶片内原有淀粉，用于验证光合作用产物（淀粉）。本实验通过检测氧气生成量来反映光合作用强度，与叶片原有淀粉含量无关，因此无需暗处理。 （2）控制变量法与实验干扰因素：温度会影响光合作用强度和酶活性。传统白炽灯产热多，会改变环境温度，引入额外变量；LED 冷光源产热少，可避免温度对实验结果的干扰，保证单一变量（色光）。 （3）光合作用与光质的关系：植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收最少。氧气释放量越多，代表光合作用越强，可通过氧气浓度变化判断不同色光对光合作用的影响。 （4）二氧化碳浓度与光合作用的关系：光合作用强度随 CO2浓度升高而增强，达到饱和点后，即使 CO2浓度继续升高，光合作用强度也不再变化。本实验初始 CO2浓度（人体呼出气体约 4%）远高于空气中浓度（0.04%），实验过程中 CO2浓度虽下降，但仍高于饱和点，因此对光合作用强度无影响。 【解答】（1）暗处理的目的是将吊兰叶片内原有的淀粉转运、消耗。本实验不需要对吊兰进行暗处理的原因是实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的，与是否耗尽原有淀粉无关。 （2）温度会影响光合作用的强弱，白炽灯会发热，用LED冷光源代替传统的热光源白炽灯的目的是避免温度对实验结果产生影响。 （3）由图乙可知，单位时间内，红光下氧气体积分数增加最多，其次是蓝光，绿光最少。因此，其他条件相同时，三种色光对吊兰光合作用强弱的影响大小关系为红光>蓝光>绿光。 （4）由图丙曲线可知，在一定范围内，二氧化碳浓度越大，光合作用越强，但当CO2浓度大于饱和点时，光合作用基本不再增强。人体呼出的气体中 CO2的体积分数较大，故本实验中 CO2浓度对光合作用的强弱无影响的原因是实验时，装置内的二氧化碳浓度始终大于饱和点。 考点九、光合作用与呼吸作用的曲线 例1：（2025八下·新昌期末）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。下列分析错误的是（　　） A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度 B．a-c段，植物体内有机物的含量增多 C．b-c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少 D．c点以后，植物体内有机物的含量减少 【答案】C 【解析】（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.温度、氧气和植物细胞含水量都会影响植物的呼吸作用，故A正确不合题意； B.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，a-c段，植物体内有机物的含量增多，故B正确不合题意； C.b-c段，光合作用强度也有所下降，但制造的有机物始终大于呼吸作用分解的，因此有机物一直在积累，故C错误符合题意； D.C点以后，植物不能进行光合作用，所以植物体内有机物的含量减少，故D正确不合题意。 故选C。 例2：（2025八下·温岭月考）为探究植物O2 释放速率的变化规律，兴趣小组设计了由透明玻璃罩构成的实验装置(图1) ，其中CO2 缓冲液可以吸收或提供CO2 保证玻璃罩内CO2 浓度稳定。小组同学将该装置放在夏季的自然环境下，测定了一个昼夜装置内的植物O2 释放速率变化，得到图2所示曲线。请回答： （1）玻璃罩内O2 浓度最高的时间对应的是图2曲线中的　 　(填字母)点。 （2）在图2曲线中， 与d、f点相比， e点O2 释放速率偏低的原因是　 　。 （3）为了排除无关变量的干扰，使该实验的数据更加准确，应增加一组实验进行对照。则对照的实验装置与图1的区别是　 　。 【答案】（1）g （2）温度过高，植物蒸腾作用太强导致保卫细胞失水，气孔关闭，影响了植物对二氧化碳的吸收，光合作用变弱。 （3）将新鲜的植物换成死亡的植物，其余条件均相同(或一样)。 【解析】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。影响光合作用的外界因素有光照强度、温度、二氧化碳浓度、水等。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）由图2曲线可知，曲线cg段氧气释放速率大于0，则说明此时间段光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气浓度持续升高，故玻璃罩内O2浓度最高的时间对应的是图2曲线中的g点。 （2）夏季中午12时光照强、气温高，植物为减少体内水分的蒸发会将部分气孔闭合。故在图2曲线中，与d、f点相比，e点O2释放速率偏低的原因是部分气孔闭合，进入植物体内的二氧化碳减少，光合作用减弱。 （3）为了排除无关变量（如环境温度变化、玻璃罩内微生物等对气体变化的影响）的干扰，使实验数据更加准确，应设置对照实验。对照实验 装置与图1的区别是将装置中的植物换成死亡的植物，其他条件均相同。这样在相同的环境条件下，对照装置内气体的变化就可以反映出无关变 量的影响，从而对实验组的数据进行校正。故本问答案为：将装置中的植物换成死亡的植物，其他条件均相同。 变式1：如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答： （1）大棚内壁上经常出现小水珠，这些小水珠主要来自于植物的　 　作用。 （2）植物A的光合作用开始于　 　(选填“d点前”、“d点"或“d点后”)。 （3）若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物　 　(选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B． 【答案】（1）蒸腾（2）d点前（3）多于 【解析】（1）植物大部分水分用于蒸腾作用。 （2）植物有光照时就开始有有光合作用。 （3）CO2吸收量为光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差值。 【解答】（1）植物大部分水分用于蒸腾作用。蒸腾作用散失的水分，液化后变成小水滴。 这些小水珠主要来自于植物的蒸腾作用。 （2）有光照时就开始有有光合作用，d点前就已经有光照，所以植物A的光合作用开始于d点前 。 （3）CO2吸收量为光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差值。A呼吸作用产生二氧化碳更多，最后CO2吸收量相同，所以A光合作用合成的有机物更多。 变式2：某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲（ CO2缓冲液的作用是保持小室内的 CO2浓度恒定)。将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙所示曲线。请回答下列问题： （1）一昼夜中小室内氧气浓度最高的是　 　(填字母)点。 （2）请解释14时氧气释放速率降低的原因：　 　。 （3）若从6时开始实验，初始液滴位置为0，一段时间后观察到A装置中液滴移动到如图甲所示位置，那么产生此结果的原因是　 　，使消耗的氧气大于产生的氧气，小室内压强减小。 （4）为增加大棚植物产量，可采用的方法有　 　(答出一点即可)。 【答案】（1）g （2）气温过高，叶片气孔关闭，二氧化碳吸收量减少 （3）光合作用强度小于呼吸作用强度 （4）增加二氧化碳浓度或增加光照强度 【解析】光合作用与呼吸作用的区别与联系： 区 别 光 合 作 用 呼 吸 作 用 气 体 吸收二氧化碳，放出氧 吸收氧，放出二氧化碳 部 位 在含有叶绿体的细胞中进行 在所有活细胞的线粒体中进行 条 件 在有光时才能进行(白天) 有光无光都能进行（白天、晚上） 原 料 二氧化碳和水 有机物和氧气 产 物 有机物和氧 二氧化碳、水和能量 物质和能量的转化（实质） 制造有机物，储存能量 分解有机物，释放能量 联 系 光合作用为呼吸作用提供了分解的有机物和氧气；呼吸作用为光合作用提供了所需的二氧化碳和生命活动所需的能量。 【解答】（1）由图乙可知，植物在c～g段光合作用强度大于呼吸作用，表现为向外界释放氧气，g点后开始从外界吸收氧气，因此一昼夜中小室内氧气浓度最高的是g点。 （2）影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。据图可知，二氧化碳缓冲液能维持密闭容器二氧化碳的稳定，因此影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是光照强度、温度。e点中午气温过高，叶片气孔关闭，CO2吸收减少，导致光合作用速率略有下降，释放的氧气降低。 (3)若从6时开始实验，初始液滴位置为0，此时没有光照，植物不能进行光合作用，进行呼吸作用消耗氧气，导致装置内气压下降，在大气压的作用下液滴向左移动。 （4）为增加大棚植物产量，可采用的方法有：增加二氧化碳浓度或增加光照强度。 变式3：（2025八下·上城期末） 杭州新农村现代化建设，助力乡村振兴与共同富裕。建造塑料大棚生产有机农产品，可以有效促进农民增收。图甲是叶片进行的三项生理过程A、B、C，图乙是晴朗的夏季光合作用和呼吸作用的强度随时间变化曲线，图丙是大棚内二氧化碳含量的变化曲线。请你联系教材内容学以致用。 （1）图乙中，能表示图甲C过程的曲线为　 　(填标号)。 （2）在海边的盐碱地上，一般作物因为缺少水分难以生存，而某些植物能在盐碱地生长请解释说明　 　。 （3）图丙中，植物有机物积累最多的点是　 　(填字母)。 【答案】（1）I （2）植物细胞的细胞液浓度大于盐碱地的浓度，细胞仍能吸收水分和无机盐 （3）d 【解析】（1）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。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $