5.3.3 植物在生物圈碳氧平衡中的作用(分层作业)生物新教材冀少版八年级上册
2026-09-06
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摘要:
**基本信息**
分层清晰,从基础巩固到拓展探究,覆盖植物碳氧平衡作用及光合作用与碳中和实践,通过教材梳理、情境应用及探究实践,强化生命观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|核心概念(碳氧平衡作用、光合作用过程)|教材梳理填空+选择,夯实基础,强化生命观念|
|B组能力提升|综合应用(碳氧平衡调节、碳中和实践)|图表分析与实验题,提升科学思维与问题解决能力|
|C组拓展探究|跨学科实践(科学史、生产应用)|科学史探究与生活实践案例,培养探究实践与态度责任|
内容正文:
5.3.3 植物在生物圈碳氧平衡中的作用
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:植物维持生物圈碳氧平衡的作用
考点02:植物光合作用与碳中和实践
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:植物维持生物圈碳氧平衡的作用
教材梳理
1. 生物圈中绝大多数生物通过 消耗氧气、释放二氧化碳,人类使用化石燃料也会消耗氧气、排出二氧化碳。
2. 植物通过 吸收二氧化碳,同时释放 进入大气,因此在维持生物圈中的 方面具有重要作用。
3. 植物是生物圈中最基本的生物成分,既为其他生物提供 和食物来源,又为动物提供 。
自我检测
1.为了维持生物圈中的碳氧平衡,最重要的措施是( )
A.保护并种植绿色植物 B.使用地热、水利等天然能源
C.限制工业的发展 D.减少煤、石油等燃烧释放的二氧化碳
2.森林生态系统被称为“地球之肺”的原因是( )
A.有效地维持了生物圈中的碳氧平衡
B.植物的种类繁多,终年常绿
C.能防风固沙,调节气候,净化空气
D.提供了大量的工业原料
3.【核心概念·碳氧平衡】下列关于生物圈中碳-氧平衡的叙述,错误的是( )
A.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气
B.生物呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳
C.化石燃料的燃烧对碳-氧平衡没有影响
D.植树造林有助于维持生物圈的碳-氧平衡
4.下列关于生物圈中碳—氧平衡的叙述,不正确的是( )
A.控制生产、生活中二氧化碳的排放,有利于维持碳-氧平衡
B.绿色植物光合作用制造的氧低于自身呼吸作用对氧的需求
C.人类长期对生态环境的破坏直接影响生物圈中的碳-氧平衡
D.绿色植物光合作用对维持生物圈中的碳-氧平衡具有重要意义
5.【核心概念·植物作用】下列关于植物在生物圈中的作用,说法错误的是( )
A.导致全球变暖的主要气体——二氧化碳主要是由植物呼吸作用产生
B.蒸腾作用在植物内实现了“水往高处流”
C.植物对维持生物圈中的碳氧平衡发挥着重要作用
D.植物直接或间接地为其他生物提供食物和能量
6.绿色植物在生物圈中发挥着不可替代的作用。下列对其作用的说法不正确的是( )
A.为动物提供栖息场所
B.减缓生物圈的水循环
C.维持生物圈的碳氧平衡
D.为其他生物提供食物
7.我国积极统筹推进碳达峰与碳中和。从生态系统物质循环的角度分析,错误的是( )
A.碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物通过呼吸作用维持生物圈中的碳-氧平衡
D.大力推广绿色低碳生活方式,有利于助力碳中和目标的实现
8.(25-26八年级上学期·河北秦皇岛·期中)研究显示,近年来,受气候变暖导致的冰川融化影响,北极能将面临更长的无冰期。气候变暖主要与大气中的二氧化碳含量增加有关。当前,全球已有多个国家和地区提出碳中和目标,中国承诺在2060年实现碳中和,这是应对全球气候变化的重要举措。下列有关叙述不正确的是( )
A.碳在各种生物之间只有以二氧化碳的一种形式循环
B.植树造林能降低大气中的二氧化碳含量
C.节能减排能减少二氧化碳的排放
D.植物的光合作用有利于维持生物圈的碳氧平衡
9.我国大力推进国土绿化行动,森林覆盖率不断提高,生态环境明显改善。下列关于绿色植物的说法错误的是( )
A.能涵养水源,保持水土,防风固沙
B.通过蒸腾作用参与了生物圈的水循环
C.主要通过呼吸作用维持生物圈的碳-氧平衡
D.能为生活在其中的动物提供食物来源和栖息场所
10.【新考法】如图是某生物细胞内两种生理活动示意图。下列说法正确的是( )
A.该细胞是动物细胞 B.过程①为生命活动提供动力
C.过程②合成有机物,贮存能量 D.过程①和②在生物圈碳氧平衡中起重要作用
考点02:植物光合作用与碳中和实践
教材梳理
1. 植物利用太阳能,将 和水合成为贮存能量的 ,同时释放氧气;因此,植树造林能够吸收二氧化碳,有助于实现碳中和。
2. 是指在一定时间内,二氧化碳排放总量可以通过 和 等措施实现正负抵消,达到相对“零排放”。
3. 日常生活中可以通过 、使用节能电器、践行垃圾分类和课本循环使用等方式减少碳排放,为实现碳中和作出贡献。
自我检测
11.下列行为有利于维持自然界碳氧平衡的是( )
A.大量焚烧垃圾 B.过度包装礼品
C.随意践踏草坪 D.循环使用课本
12.【新情境·碳中和】我国力争2060年前实现“碳中和”。以下能增加二氧化碳吸收量的是( )
A.绿色出行 B.节约用电 C.退耕还林 D.风能发电
13.【生产应用·生态工程】(24-25八年级上学期·河北张家口·期末)2024年,河北灵寿县抢抓夏季多雨的有利时机,大力实施太行山绿化、“三北”防护林建设等重点生态工程,取得显著成效。下列关于植树造林的叙述不正确的是( )
A.有利于维持大气中的碳氧平衡 B.有利于促进水循环
C.只是为了获取大量的木材 D.能够防风固沙、净化空气
14.【生产应用】河北省将植树造林作为提升碳中和能力的一项核心战略。植物的哪项生理活动有助于实现碳中和( )
A.光合作用 B.呼吸作用 C.吸收作用 D.蒸腾作用
15.【生活实践】我国提出2060年前实现碳中和,即二氧化碳的排放和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物消耗二氧化碳,不产生二氧化碳
D.排放速率和鱼类、鸟类等其他生物无关
16.大棚种植蔬菜可以有效促进农民增收。图一表示在一定二氧化碳浓度和温度等条件下,二氧化碳的吸收量随光照强度的变化。图二表示密闭大棚内一天中二氧化碳的浓度变化。图三中A、B、C表示植物的三大生理活动。回答下列问题:
(1)根据图一曲线变化可以看出,影响光合作用效率的一个重要因素是_______。
(2)图二中g点光合作用强度_______(选填“>”“=”“<”)呼吸作用强度;根据图二曲线可以判断一天内植物体内有机物积累量最多的点是______(填字母)。
(3)技术人员移栽幼苗时,剪去部分枝叶,降低了植物的图三中[ ]______作用,提高了成活率。
(4)图三中的ABC三种生理活动中,绿色植物在夜晚进行的有_______(填字母)。
(5)图三中绿色植物通过C生理过程,对维持生物圈的_______平衡起了重要作用。
17.植物对生物圈的存在和发展起着决定性作用。在学习过程中,某社团同学们开展了一系列实践探究活动。请回答下列问题:
(1)在图1的三种生理活动中,[C]所表示的生理活动的实质是______。
(2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究______这一因素对番茄植株光合作用的影响;经过暗处理、光照几小时后摘叶、酒精脱色、漂洗后滴加碘液等操作,发现只有______(填图2中所示标号)中的叶片会变蓝。
(3)同学们利用如图3实验装置继续对玉米植株进行探究。装置中隔板与无色透明钟罩之间以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封,钟罩内放一盛有某种液体的小烧杯。
①若要验证幼苗呼吸作用产生二氧化碳气体,小烧杯中加入的液体是______,将装置放在黑暗处一段时间后,观察到的现象是______。
②将此装置置于阳光下一段时间后,会发现钟罩内表面有水珠出现,这是植物______作用的结果,绿色植物的这种生理活动对于维持生物圈中______循环起重要作用。
(4)大力植树有助于实现“碳中和”,这是因为绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,对维持生物圈中的______起了重要作用。
18.【生活实践】请阅读资料回答问题:
材料一:山东济南是全国出名的“火炉”城市之一,近年来其加大了城市绿化建设的力度先后建成了槐荫广场、泉城广场。自广场绿地建成后,气温明显有所下降,据统计济南市区的园林植被每年可释放氧气约271400吨,年吸收二氧化碳约371500吨。
材料二:茶是我国南方重要的经济作物。如图是茶树的相关结构和生理活动示意图,据图回答相关问题。
(1)材料一中气温明显下降是由于植物________作用的结果,材料中的画线句子说明绿色植物在维持生物圈的_______平衡方面起到重要作用。
(2)图2为茶树叶片结构示意图,其基本结构包括表皮、叶肉和[ ]_______三个部分,该结构中有运输有机物的________(填“导管”或“筛管”)。
(3)材料二中茶树参与图1中的水循环过程时,根从土壤中吸收的水分大部分通过图2中的[ ]________散失,它是由一对半月形的_______组成,主要分布在图2中的[ ]_______。
(4)为进一步研究茶树的生理活动,某同学将下图中的三个实验装置进行相关处理后,放在阳光下照射2个小时(凡士林是一种蜡状物质),请预测:_______(填字母)试管中的水剩余最少。
A. B. C.
19.【科学史·光合作用】居里夫人曾经说过:“光合作用是地球上最伟大的魔术。”人类对光合作用的探究历程见证了一代代科学家严谨求实的科学态度、坚忍不拔的科学品质和敢于质疑的科学精神。到2022年,共有8次诺贝尔奖的桂冠被从事光合作用研究的12名科学家摘取。请回答下列有关光合作用经典实验的问题。
(1)比利时科学家海尔蒙特的实验中,泥土的质量减少了不到100克,主要原因是_______________________。
(2)英国科学家普里斯特利的实验结果说明植物能够更新由于小鼠呼吸而变得污浊的空气。后来其他科学家的实验相继证明,植物的光合作用吸收_____________,释放________。
(3)德国科学家萨克斯的实验证明_______是光合作用的产物,而光是进行光合作用的必要条件。
(4)现在,我们知道绿色植物通过光合作用,把________________转化为化学能,贮存在有机物中,直接或间接地为其他生物提供物质和能量,并对维持大气中的_______平衡起重要作用。
20.【生产应用】为了践行“山水林湖田草沙是一个生命共同体”的发展理念,生物实践小组根据下图所示的植物生理过程简图,走进田间地头,对提高果蔬大棚产量作指导,并向农民讲解生态学原理。据图分析回答问题(图中①、②代表生理过程,A、B代表气体)。
(1)过程①代表_______,其意义之一是为生物圈中的生物提供有机物;过程②代表呼吸作用,其意义是释放有机物中的_______,为生物的生命活动提供动力。
(2)要提高产量,果蔬大棚白天要_____________________________________________________(写出一点即可),使过程①增强,产生更多的有机物;晚上要适当_______,使②呼吸作用的速率减缓,减少有机物的消耗,从而达到增产的目的。
(3)大力植树有助于实现碳中和,这是因为绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,对维持生物圈中的_______平衡起了重要作用。
(4)绿色植物吸收的水大部分通过_______作用散失到环境中,从而提高了空气湿度,增加了降水量。
阅读以下信息,完成下面小题。
建模是生物学学习中常用的一种方法,它将抽象生物概念具象化、结构化,是连接理论知识与具象理解的关键桥梁。
21.生物兴趣小组用建模的方法建构了如下图所示的叶片某细胞中氧气或二氧化碳的扩散方向。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能是叶片的表皮细胞
B.图中可以表示氧气扩散方向的是①⑤
C.黑暗条件下,二氧化碳的扩散方向是④⑤
D.积累有机物时,氧气的扩散方向是①③
22.小林同学建立了下图的植物生理活动的物质转变模型,①和③分别表示光合作用和呼吸作用,②和④表示相关物质,下列说法不正确的是( )
A.①的场所是叶绿体 B.②可以表示二氧化碳和水
C.③可以维持生物圈的碳氧平衡 D.④可以表示有机物和氧气
23.【生产应用】图甲、图乙分别表示植物叶片所进行的某些生理活动,图丙为其在晴朗的夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)若探究植物的蒸腾作用,图甲中①、②、③三个实验装置中最合理的是______。若要证明叶是植物进行蒸腾作用的主要器官,应选取的实验装置组合是图甲中的________。
(2)图丙中代表呼吸作用的曲线是______,它与图乙中的_____(填字母)生理活动相对应。
(3)图丙中表示一天内光合作用起始的时间是_____点,绿色植物通过光合作用影响生物圈的______平衡。
(4)有经验的果农常常给果树的茎做环状剥皮,这样做可以切断有机物的运输通道______(填“导管”或“筛管”),使有机物集中供给果实,从而提高产量。
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5.3.3 植物在生物圈碳氧平衡中的作用
分层作业
考点01:植物维持生物圈碳氧平衡的作用
教材梳理
1. 呼吸作用
2. 光合作用 氧气 碳氧平衡
3. 有机物 栖息场所
自我检测
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】C
4.【答案】B
5.【答案】A
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】C
10.【答案】D
考点02:植物光合作用与碳中和实践
教材梳理
1. 二氧化碳 有机物
2. 碳中和 节能减排 植树造林
3. 绿色出行
自我检测
11.【答案】D
12.【答案】C
13.【答案】C
14.【答案】A
15.【答案】B
16.【答案】(1)光照强度
(2)= m点
(3)B蒸腾
(4)A、B
(5)碳-氧
17.【答案】(1)分解有机物,释放能量
(2)二氧化碳 甲
(3)澄清的石灰水 澄清的石灰水变浑浊 蒸腾 水
(4)碳氧平衡
18.【答案】(1)蒸腾 碳氧
(2)①叶脉 筛管
(3)⑤气孔 保卫细胞 ④下表皮
(4)B
19.【答案】(1)土壤中的无机盐被植物吸收利用了(合理即可)
(2)二氧化碳 氧气
(3)淀粉
(4)光能(太阳能) 碳氧
20.【答案】(1)光合作用 能量
(2)提高温度(或增强光照或增加光照时间或提高二氧化碳浓度) 降低温度
(3)碳氧
(4)蒸腾
21.【答案】D
22.【答案】C
23.【答案】(1)① ①③
(2)Ⅱ a
(3)4 碳氧
(4)筛管
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5.3.3 植物在生物圈碳氧平衡中的作用
分层作业
目录
A组 巩固过关
考点01:植物维持生物圈碳氧平衡的作用
考点02:植物光合作用与碳中和实践
B组 能力提升
C组 拓展探究
考点01:植物维持生物圈碳氧平衡的作用
教材梳理
1. 生物圈中绝大多数生物通过呼吸作用消耗氧气、释放二氧化碳,人类使用化石燃料也会消耗氧气、排出二氧化碳。
2. 植物通过光合作用吸收二氧化碳,同时释放氧气进入大气,因此在维持生物圈中的碳氧平衡方面具有重要作用。
3. 植物是生物圈中最基本的生物成分,既为其他生物提供有机物和食物来源,又为动物提供栖息场所。
自我检测
1.为了维持生物圈中的碳氧平衡,最重要的措施是( )
A.保护并种植绿色植物 B.使用地热、水利等天然能源
C.限制工业的发展 D.减少煤、石油等燃烧释放的二氧化碳
【答案】A
【分析】维持碳氧平衡的关键在于绿色植物的光合作用,其能在光下吸收二氧化碳并释放氧气,是自然调节的核心机制。
【详解】A.保护并种植绿色植物可增强光合作用,通过光合作用的过程吸收二氧化碳释放氧气,直接促进碳氧平衡,故A符合题意。
B.使用天然能源虽减少化石燃料使用,但属于间接措施,并非最核心,故B不符合题意。
C.限制工业发展不现实且非根本解决途径,故C不符合题意。
D.减少化石燃料燃烧可降低碳排放,但未直接增加氧气生成,故D不符合题意。
故选A。
2.森林生态系统被称为“地球之肺”的原因是( )
A.有效地维持了生物圈中的碳氧平衡
B.植物的种类繁多,终年常绿
C.能防风固沙,调节气候,净化空气
D.提供了大量的工业原料
【答案】A
【分析】“地球之肺”的比喻强调森林在气体交换中的作用,核心是维持大气中氧气和二氧化碳的平衡。
【详解】A.森林通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,有效维持生物圈中的碳氧平衡,这是“地球之肺”的核心功能,故A符合题意。
B.植物种类繁多、终年常绿是森林的特征,但并非其被称为“地球之肺”的直接原因,故B不符合题意。
C.防风固沙、调节气候、净化空气是森林的生态作用,但“地球之肺”特指其在气体交换中的功能,故C不符合题意。
D.提供工业原料属于森林的经济价值,与“地球之肺”的生态功能无关,故D不符合题意。
故选A。
3.【核心概念·碳氧平衡】下列关于生物圈中碳-氧平衡的叙述,错误的是( )
A.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气
B.生物呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳
C.化石燃料的燃烧对碳-氧平衡没有影响
D.植树造林有助于维持生物圈的碳-氧平衡
【答案】C
【分析】碳-氧平衡的核心是光合作用与呼吸作用的相互制约。化石燃料燃烧会额外释放二氧化碳,破坏平衡;植树造林则通过增强光合作用维持平衡。
【详解】A.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,是维持碳-氧平衡的关键过程,A正确。
B.生物呼吸作用消耗氧气并产生二氧化碳,参与碳-氧循环,B正确。
C.化石燃料燃烧会释放大量二氧化碳,加剧温室效应,破坏碳-氧平衡,C错误。
D.植树造林能增加光合作用强度,促进二氧化碳吸收,有助于维持平衡,D正确。
故选C。
4.下列关于生物圈中碳—氧平衡的叙述,不正确的是( )
A.控制生产、生活中二氧化碳的排放,有利于维持碳-氧平衡
B.绿色植物光合作用制造的氧低于自身呼吸作用对氧的需求
C.人类长期对生态环境的破坏直接影响生物圈中的碳-氧平衡
D.绿色植物光合作用对维持生物圈中的碳-氧平衡具有重要意义
【答案】B
【分析】绿色植物通过光合作用消耗大气中的二氧化碳,释放氧气(超过了自身对氧的需要),维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡,即碳—氧平衡。
【详解】A.控制生产、生活中二氧化碳的排放,可减少大气中二氧化碳含量,有利于维持碳-氧平衡,A正确。
B.绿色植物光合作用制造的氧远远高于自身呼吸作用对氧的需求,多余的氧排放到大气中,才使得大气中的氧气和二氧化碳含量相对稳定,B错误。
C.人类长期对生态环境的破坏,如破坏植被等,会影响绿色植物的光合作用,直接影响生物圈中的碳-氧平衡,C正确。
D.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,对维持生物圈中的碳-氧平衡具有重要意义,D正确。
故选B。
5.【核心概念·植物作用】下列关于植物在生物圈中的作用,说法错误的是( )
A.导致全球变暖的主要气体——二氧化碳主要是由植物呼吸作用产生
B.蒸腾作用在植物内实现了“水往高处流”
C.植物对维持生物圈中的碳氧平衡发挥着重要作用
D.植物直接或间接地为其他生物提供食物和能量
【答案】A
【分析】绿色植物在生物圈中的作用:是食物之源;能稳定大气中碳氧平衡;能稳定生物圈的水循环等。
【详解】A.导致全球变暖的主要气体二氧化碳的来源是多方面的,其中主要是化石燃料的燃烧(如煤炭、石油和天然气等的燃烧)以及森林砍伐等人类活动。植物呼吸作用确实会产生二氧化碳,但植物通过光合作用吸收二氧化碳的量通常远大于其呼吸作用释放二氧化碳的量。而且从全球范围来看,人类活动产生的二氧化碳量远远超过了植物呼吸作用产生的二氧化碳量,A符合题意。
B.植物的蒸腾作用是指水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程。在蒸腾作用过程中,植物体内的水分通过叶片上的气孔以水蒸气的形式散失到大气中,使得植物体内形成一种拉力,促使水分从根部向上运输到茎、叶等部位,实现了“水往高处流”,B不符合题意。
C.植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,而其他生物(包括动物和微生物等)通过呼吸作用吸收氧气,释放二氧化碳。这样植物在光合作用和呼吸作用的过程中,对维持生物圈中的碳-氧平衡发挥着重要作用,C不符合题意。
D.植物是生态系统中的生产者,能够通过光合作用将光能转化为化学能,制造有机物。其他生物(如动物)直接或间接地以植物为食,从而获取食物和能量。例如,草食性动物直接以植物为食,肉食性动物则通过捕食草食性动物等间接获取植物中的能量,D不符合题意。
故选A。
6.绿色植物在生物圈中发挥着不可替代的作用。下列对其作用的说法不正确的是( )
A.为动物提供栖息场所
B.减缓生物圈的水循环
C.维持生物圈的碳氧平衡
D.为其他生物提供食物
【答案】B
【分析】绿色植物在生物圈中具有不可替代的作用,包括提供栖息地、参与水循环、维持碳氧平衡和提供食物等。
【详解】A.绿色植物为动物提供栖息场所,如森林、草原等生态系统是多种动物的栖息地,故A正确。
B.绿色植物通过蒸腾作用促进水循环,增加大气湿度,加速降水过程,而非减缓水循环,故B错误。
C.绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,维持生物圈的碳氧平衡,故C正确。
D.绿色植物作为生产者,为其他生物(如草食动物)提供直接或间接的食物来源,故D正确。
故选B。
7.我国积极统筹推进碳达峰与碳中和。从生态系统物质循环的角度分析,错误的是( )
A.碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物通过呼吸作用维持生物圈中的碳-氧平衡
D.大力推广绿色低碳生活方式,有利于助力碳中和目标的实现
【答案】C
【分析】碳中和简单地说就是生物呼吸作用释放的二氧化碳以及燃料燃烧直接或间接产生的温室气体(二氧化碳)排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳排放量,实现二氧化碳“零排放”。作为生物圈中的每个人,都要从小事做起,从自我做起,为了实现碳中和,爱护生物圈中的绿色植物、做到绿色出行(尽量步行,或骑自行车,或尽量少坐私家车,多坐公交车等)、少用一次性筷子、节约用电等。
【详解】A.在生态系统中,生物通过呼吸作用将有机物分解为二氧化碳等释放到无机环境中,而绿色植物则通过光合作用吸收二氧化碳并转化为有机物等,从而完成碳的循环。因此,碳在生物和无机环境之间主要以二氧化碳的形式进行传递,故A正确。
B.实现碳中和的关键在于减少碳排放并增加碳的吸收,而绿色植物通过光合作用能够吸收空气中大量的二氧化碳,并将其转化为有机物储存在体内,这对于减少大气中的二氧化碳浓度、实现碳中和目标具有重要意义。因此,实现碳中和离不开绿色植物的光合作用,故B正确。
C.绿色植物通过光合作用能够吸收大气中的二氧化碳并释放氧气,从而不至于使大气中的二氧化碳越来越多,也不至于使大气中的氧气越来越少,而是二氧化碳和氧气始终处于一个相对平衡状态,即碳—氧平衡。因此,绿色植物通过光合作用维持了生物圈中的碳—氧平衡,故C错误。
D.绿色低碳生活方式包括节能减排、使用可再生能源、减少浪费等措施,这些都有助于降低大气中的二氧化碳浓度。因此,大力推广绿色低碳生活方式,可以减少碳排放,从而有助于实现碳中和目标,故D正确。
故选C。
8.(25-26八年级上学期·河北秦皇岛·期中)研究显示,近年来,受气候变暖导致的冰川融化影响,北极能将面临更长的无冰期。气候变暖主要与大气中的二氧化碳含量增加有关。当前,全球已有多个国家和地区提出碳中和目标,中国承诺在2060年实现碳中和,这是应对全球气候变化的重要举措。下列有关叙述不正确的是( )
A.碳在各种生物之间只有以二氧化碳的一种形式循环
B.植树造林能降低大气中的二氧化碳含量
C.节能减排能减少二氧化碳的排放
D.植物的光合作用有利于维持生物圈的碳氧平衡
【答案】A
【分析】(1)碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以二氧化碳的形式进行的,碳在生物群落内部是以含碳有机物的形式传递的。
(2)绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中的碳氧平衡起着重要的作用。
(3)节能减排就是节约能源、降低能源消耗、减少污染物排放,减少化石燃料的燃烧可以降低二氧化碳的排放。
【详解】A.碳在生物与无机环境之间以二氧化碳的形式循环,而在各种生物之间(生物群落内部)是以含碳有机物的形式传递的,并非只有以二氧化碳一种形式循环,A错误。
B.植物通过光合作用,能吸收二氧化碳,释放氧气。植树造林可以增加植物的数量,从而增强植物对二氧化碳的吸收,降低大气中二氧化碳的含量,B正确。
C.节能减排可以减少对化石燃料的使用,因为化石燃料的燃烧会释放大量的二氧化碳,所以节能减排能减少二氧化碳的排放,C正确。
D.植物的光合作用是吸收二氧化碳,释放氧气。通过光合作用,能够维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定,有利于维持生物圈的碳氧平衡,D正确。
故选A。
9.我国大力推进国土绿化行动,森林覆盖率不断提高,生态环境明显改善。下列关于绿色植物的说法错误的是( )
A.能涵养水源,保持水土,防风固沙
B.通过蒸腾作用参与了生物圈的水循环
C.主要通过呼吸作用维持生物圈的碳-氧平衡
D.能为生活在其中的动物提供食物来源和栖息场所
【答案】C
【分析】绿色植物在生物圈中作用主要有①能进行光合作用制造有机物;②维持碳-氧平衡;③促进水循环。
【详解】A.绿色植物的根系能够固定土壤,减少水土流失,同时其枝叶能够减缓风速,防止风沙侵袭。此外,绿色植物还能通过蒸腾作用释放水分,增加空气湿度,从而涵养水源,故A不符合题意。
B.绿色植物的蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。这个过程不仅有助于植物体内的水分和无机盐的运输,还参与了生物圈的水循环,对维持生态平衡具有重要意义,故B不符合题意。
C.绿色植物主要通过光合作用维持生物圈的碳-氧平衡。在光合作用中,植物吸收二氧化碳并释放氧气,这有助于减少大气中的二氧化碳浓度,增加氧气含量。而呼吸作用则是植物消耗氧气并释放二氧化碳的过程,虽然对植物的生长和发育至关重要,但并不直接维持生物圈的碳-氧平衡,故C符合题意。
D.绿色植物为动物提供了丰富的食物来源,如果实、种子、叶子等。同时,植物的枝叶和根系也为动物提供了栖息和繁殖的场所,故D不符合题意。
故选C。
10.【新考法】如图是某生物细胞内两种生理活动示意图。下列说法正确的是( )
A.该细胞是动物细胞 B.过程①为生命活动提供动力
C.过程②合成有机物,贮存能量 D.过程①和②在生物圈碳氧平衡中起重要作用
【答案】D
【分析】图中①表示光合作用,②表示呼吸作用。
【详解】A.图中①过程有叶绿体参与,是光合作用,②过程有线粒体参与,是呼吸作用。因为细胞中有叶绿体,而动物细胞没有叶绿体,所以该细胞不是动物细胞,而是植物细胞,故A错误。
B.过程①是光合作用,光合作用的实质是合成有机物,储存能量,而不是为生命活动提供动力。为生命活动提供动力的是呼吸作用,即过程②,故B错误。
C.过程②是呼吸作用,呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,而不是合成有机物储存能量,故C错误。
D.过程①光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,过程②呼吸作用吸收氧气,释放二氧化碳,二者相互配合,对维持大气中二氧化碳和氧气的平衡有重要意义,故D正确。
故选D。
考点02:植物光合作用与碳中和实践
教材梳理
1. 植物利用太阳能,将二氧化碳和水合成为贮存能量的有机物,同时释放氧气;因此,植树造林能够吸收二氧化碳,有助于实现碳中和。
2. 碳中和是指在一定时间内,二氧化碳排放总量可以通过节能减排和植树造林等措施实现正负抵消,达到相对“零排放”。
3. 日常生活中可以通过绿色出行、使用节能电器、践行垃圾分类和课本循环使用等方式减少碳排放,为实现碳中和作出贡献。
自我检测
11.下列行为有利于维持自然界碳氧平衡的是( )
A.大量焚烧垃圾 B.过度包装礼品
C.随意践踏草坪 D.循环使用课本
【答案】D
【详解】自然界碳氧平衡主要通过光合作用(植物吸收二氧化碳释放氧气)和呼吸作用维持,有利于维持该平衡的行为应减少二氧化碳排放或增加植物对二氧化碳的吸收。
【分析】A.大量焚烧垃圾会产生大量的二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等有害气体和烟尘,不仅会污染空气,还会增加大气中二氧化碳的含量,不利于维持自然界碳氧平衡,A不符合题意。
B.过度包装礼品会消耗大量的纸张、塑料等材料,在生产这些材料的过程中会消耗大量的能源并排放二氧化碳,不利于维持自然界碳氧平衡,B不符合题意。
C.草坪中的植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,对维持自然界碳氧平衡起着重要作用。随意践踏草坪会破坏植物,影响其光合作用,不利于维持自然界碳氧平衡,C不符合题意。
D.循环使用课本可以减少树木的砍伐,树木是进行光合作用的重要植物,能吸收二氧化碳并释放氧气。减少树木砍伐可以保护植被,有利于维持自然界碳氧平衡,D符合题意。
故选D。
12.【新情境·碳中和】我国力争2060年前实现“碳中和”。以下能增加二氧化碳吸收量的是( )
A.绿色出行 B.节约用电 C.退耕还林 D.风能发电
【答案】C
【分析】实现碳中和需从“减少碳排放”和“增加碳吸收”两方面入手。选项中,A、B、D均通过节能减排间接降低碳排放,而C直接通过植树造林增强二氧化碳吸收能力。
【详解】A.绿色出行(如步行、骑车)可减少燃油车尾气排放,属于降低碳排放,但未直接增加二氧化碳吸收,故A不符合题意。
B.节约用电可减少发电(尤其火电)过程的碳排放,属于间接减排,未直接增加吸收,故B不符合题意。
C.退耕还林可扩大森林面积,树木通过光合作用吸收大量二氧化碳,直接增强碳汇能力,故C符合题意。
D.风能发电替代化石能源,属于清洁能源减排,但发电过程本身不吸收二氧化碳,故D不符合题意。
故选C。
13.【生产应用·生态工程】(24-25八年级上学期·河北张家口·期末)2024年,河北灵寿县抢抓夏季多雨的有利时机,大力实施太行山绿化、“三北”防护林建设等重点生态工程,取得显著成效。下列关于植树造林的叙述不正确的是( )
A.有利于维持大气中的碳氧平衡 B.有利于促进水循环
C.只是为了获取大量的木材 D.能够防风固沙、净化空气
【答案】C
【分析】构成森林的植物的根系可以抓住土壤,使土壤流失减少,使更多的水积蓄在土壤中,就达到了涵养水源,保持水土的作用。 森林能为陆生动物提供生存的基本条件,如食物、水分和隐蔽地等,即森林为陆生动物提供了栖息环境。
【详解】A.绿色植物不断地进行着光合作用,消耗大气中的二氧化碳,产生的氧又以气体的形式进入大气,这样就使生物圈中的氧气和二氧化碳的浓度处于相对的平衡状态,简称碳——氧平衡。所以说,生物圈中的碳——氧平衡是指二氧化碳和氧气的相对平衡,光合作用维持了大气中的氧气和二氧化碳的平衡。因此,植树造林有利于维持大气中的碳——氧平衡,A正确。
B.绿色植物能通过蒸腾作用,把根吸收的水分,绝大多数以水蒸气的形式蒸发到大气中,促进了生物圈的水循环;因此,植树造林能参与生物圈中的水循环,B正确。
C.植树造林重在其生态价值,获取木材不是植树造林的根本目的,C错误。
D.植树造林对于调节气候、涵养水源、减轻大气污染具有重要意义。因为树木有吸收二氧化碳、放出氧气的作用,而且能抵挡风沙、净化空气、美化环境,D正确。
故选C。
14.【生产应用】河北省将植树造林作为提升碳中和能力的一项核心战略。植物的哪项生理活动有助于实现碳中和( )
A.光合作用 B.呼吸作用 C.吸收作用 D.蒸腾作用
【答案】A
【分析】碳中和是指通过吸收或抵消二氧化碳排放,使净碳排放为零。植物在碳中和中主要通过吸收大气中的二氧化碳来发挥作用。
【详解】A.光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气,从而减少大气中的二氧化碳浓度,有助于碳中和,故A符合题意。
B.呼吸作用分解有机物释放能量,同时产生二氧化碳,增加大气中的二氧化碳浓度,不利于碳中和,故B不符合题意。
C.吸收作用主要指植物根部吸收水分和无机盐,不涉及二氧化碳的吸收或固定,与碳中和无关,故C不符合题意。
D.蒸腾作用是植物通过叶片散失水分的过程,主要影响水循环,不参与碳循环,故D不符合题意。
故选A。
15.【生活实践】我国提出2060年前实现碳中和,即二氧化碳的排放和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和离不开绿色植物的光合作用
C.绿色植物消耗二氧化碳,不产生二氧化碳
D.排放速率和鱼类、鸟类等其他生物无关
【答案】B
【分析】碳中和指通过吸收与减排,使二氧化碳排放与吸收达到平衡,并非禁止排放。绿色植物在碳循环中起关键作用。
【详解】A.碳中和是指企业、团体或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量,通过二氧化碳去除手段,如植树造林、节能减排、产业调整等,抵消掉这部分碳排放,达到“净零排放”的目的。而不是要求停止工厂排放二氧化碳,故A错误。
B.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,实现碳中和离不开绿色植物的光合作用,故B正确。
C.绿色植物是生态系统的生产者,通过光合作用消耗二氧化碳,同时绿色植物呼吸作用也会产生二氧化碳,故C错误。
D.鱼类、鸟类等其他生物的呼吸作用也会排出大量二氧化碳,和碳排放速率有很大关系,故D错误。
故选B。
16.大棚种植蔬菜可以有效促进农民增收。图一表示在一定二氧化碳浓度和温度等条件下,二氧化碳的吸收量随光照强度的变化。图二表示密闭大棚内一天中二氧化碳的浓度变化。图三中A、B、C表示植物的三大生理活动。回答下列问题:
(1)根据图一曲线变化可以看出,影响光合作用效率的一个重要因素是_______。
(2)图二中g点光合作用强度_______(选填“>”“=”“<”)呼吸作用强度;根据图二曲线可以判断一天内植物体内有机物积累量最多的点是______(填字母)。
(3)技术人员移栽幼苗时,剪去部分枝叶,降低了植物的图三中[ ]______作用,提高了成活率。
(4)图三中的ABC三种生理活动中,绿色植物在夜晚进行的有_______(填字母)。
(5)图三中绿色植物通过C生理过程,对维持生物圈的_______平衡起了重要作用。
【答案】(1)光照强度
(2)= m点
(3)B蒸腾
(4)A、B
(5)碳-氧
【分析】(1)图一中曲线ab段表示光合作用强度小于呼吸作用强度,bc段表示光合作用强度大于呼吸作用,cd段表示光合作用强度达到峰值。
(2)图二中曲线ef段和曲线mn段光合作用强度小于呼吸作用强度,曲线fm段表示光合作用强度大于呼吸作用。
(3)图三A表示呼吸作用;B表示蒸腾作用;C表示光合作用。
【详解】(1)光是植物进行光合作用的必要条件。在一定的范围内随光照强度增加,植物的光合作用强度增强,当光照强度达到饱和后,光照强度即使增加,光合作用也不再增强。根据图一曲线变化可以看出,影响光合作用效率的一个重要因素是光照强度。
(2)在图二中,g点时二氧化碳浓度既不增加也不减少,这意味着光合作用吸收的二氧化碳量和呼吸作用释放的二氧化碳量相等,即光合作用强度=呼吸作用强度。 从图二曲线来看,从f点到m点,光合作用强度大于呼吸作用强度,植物不断积累有机物,到m点时,一天内植物体内有机物积累量达到最多,所以一天内植物体内有机物积累量最多的点是m。
(3)图三中,B过程是水蒸气从叶片散失到大气中,代表蒸腾作用。技术人员移栽幼苗时,剪去部分枝叶,是为了降低植物的B蒸腾作用,减少水分的散失,从而提高成活率。
(4)图三中,A过程是吸收氧气释放二氧化碳,代表呼吸作用;B过程是蒸腾作用;C过程是吸收二氧化碳释放氧气,代表光合作用。绿色植物在夜晚没有光照,不能进行光合作用,而呼吸作用和蒸腾作用不受光照限制,所以夜晚进行的有A、B。
(5)图三中C过程是光合作用,绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气,对维持生物圈的碳—氧平衡起了重要作用。
17.植物对生物圈的存在和发展起着决定性作用。在学习过程中,某社团同学们开展了一系列实践探究活动。请回答下列问题:
(1)在图1的三种生理活动中,[C]所表示的生理活动的实质是______。
(2)为探究影响番茄植株光合作用的因素,该社团同学设计了如图2所示的实验装置,选择甲乙进行对照,可探究______这一因素对番茄植株光合作用的影响;经过暗处理、光照几小时后摘叶、酒精脱色、漂洗后滴加碘液等操作,发现只有______(填图2中所示标号)中的叶片会变蓝。
(3)同学们利用如图3实验装置继续对玉米植株进行探究。装置中隔板与无色透明钟罩之间以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封,钟罩内放一盛有某种液体的小烧杯。
①若要验证幼苗呼吸作用产生二氧化碳气体,小烧杯中加入的液体是______,将装置放在黑暗处一段时间后,观察到的现象是______。
②将此装置置于阳光下一段时间后,会发现钟罩内表面有水珠出现,这是植物______作用的结果,绿色植物的这种生理活动对于维持生物圈中______循环起重要作用。
(4)大力植树有助于实现“碳中和”,这是因为绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,对维持生物圈中的______起了重要作用。
【答案】(1)分解有机物,释放能量
(2)二氧化碳 甲
(3)澄清的石灰水 澄清的石灰水变浑浊 蒸腾 水
(4)碳氧平衡
【分析】题图中:A蒸腾作用,B光合作用,C呼吸作用。
【详解】(1)在图1的三种生理活动中,C表示呼吸作用,其实质是分解有机物,释放能量,为生物体的生命活动提供动力。
(2)图2中,乙装置内有氢氧化钠溶液,可吸收二氧化碳,甲装置内是清水,二者唯一变量是二氧化碳。所以选择甲乙进行对照,可探究二氧化碳这一因素对番茄植株光合作用的影响。由于乙装置缺乏二氧化碳,不能进行光合作用制造淀粉,甲装置有二氧化碳能进行光合作用制造淀粉,淀粉遇碘变蓝,所以经过暗处理、光照几小时后摘叶、酒精脱色、漂洗后滴加碘液等操作,发现只有甲中的叶片会变蓝。
(3)①若要验证幼苗呼吸作用产生二氧化碳气体,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以小烧杯中加入的液体是澄清的石灰水。将装置放在黑暗处一段时间后,幼苗进行呼吸作用产生二氧化碳,观察到的现象是澄清的石灰水变浑浊。
②将此装置置于阳光下一段时间后,会发现钟罩内表面有水珠出现,这是植物蒸腾作用的结果。水分以水蒸气形式散失到空气中,遇冷在钟罩内表面凝结成水珠。绿色植物的蒸腾作用对于维持生物圈中水循环起重要作用。
(4)大力植树有助于实现“碳中和”,这是因为绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,释放氧气,对维持生物圈中的碳氧平衡起了重要作用。
18.【生活实践】请阅读资料回答问题:
材料一:山东济南是全国出名的“火炉”城市之一,近年来其加大了城市绿化建设的力度先后建成了槐荫广场、泉城广场。自广场绿地建成后,气温明显有所下降,据统计济南市区的园林植被每年可释放氧气约271400吨,年吸收二氧化碳约371500吨。
材料二:茶是我国南方重要的经济作物。如图是茶树的相关结构和生理活动示意图,据图回答相关问题。
(1)材料一中气温明显下降是由于植物________作用的结果,材料中的画线句子说明绿色植物在维持生物圈的_______平衡方面起到重要作用。
(2)图2为茶树叶片结构示意图,其基本结构包括表皮、叶肉和[ ]_______三个部分,该结构中有运输有机物的________(填“导管”或“筛管”)。
(3)材料二中茶树参与图1中的水循环过程时,根从土壤中吸收的水分大部分通过图2中的[ ]________散失,它是由一对半月形的_______组成,主要分布在图2中的[ ]_______。
(4)为进一步研究茶树的生理活动,某同学将下图中的三个实验装置进行相关处理后,放在阳光下照射2个小时(凡士林是一种蜡状物质),请预测:_______(填字母)试管中的水剩余最少。
A. B. C.
【答案】(1)蒸腾 碳氧
(2)①叶脉 筛管
(3)⑤气孔 保卫细胞 ④下表皮
(4)B
【分析】蒸腾作用能降低周围环境温度,光合作用可维持碳氧平衡;叶片由表皮、叶肉和叶脉构成,筛管运输有机物;气孔是水分散失和气体交换的通道,由保卫细胞构成,多分布在下表皮;植物通过蒸腾作用散失水分。
图中①叶脉,②上表皮,③叶肉,④下表皮,⑤气孔。
【详解】(1)材料一中气温明显下降是因为植物蒸腾作用,蒸腾作用过程中水分蒸发会吸收热量,从而降低周围环境温度。材料中提到园林植被每年吸收大量二氧化碳并释放大量氧气,说明绿色植物在维持生物圈的碳氧平衡方面起重要作用,光合作用吸收二氧化碳释放氧气。
(2)图2中茶树叶片基本结构包括表皮、叶肉和①叶脉三个部分。叶脉中有两种管道,导管运输水和无机盐,筛管运输有机物。
(3)茶树根从土壤中吸收的水分大部分通过图2中的⑤气孔散失,气孔是植物蒸腾作用时水分散失的门户,它是由一对半月形的保卫细胞组成,主要分布在图2中的④下表皮,下表皮气孔数目通常比上表皮多。
(4)A装置中叶片上表面都涂抹凡士林,气孔被部分堵塞,蒸腾作用减弱;C中叶片下表面都涂抹凡士林,气孔被部分堵塞,蒸腾作用比A弱(因为气孔大多在叶片的下表皮);B装置叶片正常,能进行蒸腾作用散失水分,所以B试管中的水剩余最少,所以B符合题意。
故选B。
19.【科学史·光合作用】居里夫人曾经说过:“光合作用是地球上最伟大的魔术。”人类对光合作用的探究历程见证了一代代科学家严谨求实的科学态度、坚忍不拔的科学品质和敢于质疑的科学精神。到2022年,共有8次诺贝尔奖的桂冠被从事光合作用研究的12名科学家摘取。请回答下列有关光合作用经典实验的问题。
(1)比利时科学家海尔蒙特的实验中,泥土的质量减少了不到100克,主要原因是_______________________。
(2)英国科学家普里斯特利的实验结果说明植物能够更新由于小鼠呼吸而变得污浊的空气。后来其他科学家的实验相继证明,植物的光合作用吸收_____________,释放________。
(3)德国科学家萨克斯的实验证明_______是光合作用的产物,而光是进行光合作用的必要条件。
(4)现在,我们知道绿色植物通过光合作用,把________________转化为化学能,贮存在有机物中,直接或间接地为其他生物提供物质和能量,并对维持大气中的_______平衡起重要作用。
【答案】(1)土壤中的无机盐被植物吸收利用了(合理即可)
(2)二氧化碳 氧气
(3)淀粉
(4)光能(太阳能) 碳氧
【分析】本题围绕光合作用经典实验展开,涉及海尔蒙特、普利斯特利、萨克斯等科学家的研究结论,以及光合作用的意义。需结合实验设计、变量分析及光合作用产物、条件、能量转化等知识点解答。
【详解】(1)海尔蒙特实验中,柳树增重主要来自水分,但土壤减少的质量源于植物吸收的无机盐。泥土减少的原因是植物吸收了其中的无机盐用于自身生长。
(2)普利斯特利实验表明植物能够更新被动物呼吸污染的空气。后续研究证实,光合作用吸收二氧化碳并释放氧气,维持碳氧平衡。
(3)萨克斯通过遮光与曝光对照实验,利用碘液检测淀粉,证明光是光合作用必要条件,淀粉是光合作用的产物。
(4)光合作用将光能转化为化学能储存在有机物中,为生物圈提供能量,并通过吸收二氧化碳、释放氧气维持碳-氧平衡。
20.【生产应用】为了践行“山水林湖田草沙是一个生命共同体”的发展理念,生物实践小组根据下图所示的植物生理过程简图,走进田间地头,对提高果蔬大棚产量作指导,并向农民讲解生态学原理。据图分析回答问题(图中①、②代表生理过程,A、B代表气体)。
(1)过程①代表_______,其意义之一是为生物圈中的生物提供有机物;过程②代表呼吸作用,其意义是释放有机物中的_______,为生物的生命活动提供动力。
(2)要提高产量,果蔬大棚白天要_____________________________________________________(写出一点即可),使过程①增强,产生更多的有机物;晚上要适当_______,使②呼吸作用的速率减缓,减少有机物的消耗,从而达到增产的目的。
(3)大力植树有助于实现碳中和,这是因为绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,对维持生物圈中的_______平衡起了重要作用。
(4)绿色植物吸收的水大部分通过_______作用散失到环境中,从而提高了空气湿度,增加了降水量。
【答案】(1)光合作用 能量
(2)提高温度(或增强光照或增加光照时间或提高二氧化碳浓度) 降低温度
(3)碳氧
(4)蒸腾
【分析】本题综合考查植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用以及碳 - 氧平衡的相关知识。光合作用能制造有机物,储存能量;呼吸作用分解有机物,释放能量;蒸腾作用能促进水分散失,调节气候;绿色植物通过光合作用维持碳 - 氧平衡。图中①代表光合作用,②代表呼吸作用;A代表二氧化碳,B 代表氧气。
【详解】(1)过程①能利用水和A(二氧化碳)制造有机物和 B(氧气),所以代表光合作用;②代表呼吸作用,而呼吸作用的意义是释放有机物中的能量,为生物的生命活动提供动力。
(2)要提高产量,需增强光合作用以增加有机物合成,同时减弱呼吸作用以减少有机物消耗。果蔬大棚白天可以适当提高温度(或增强光照或增加光照时间或提高二氧化碳浓度),这些做法都能使光合作用(过程①)增强,产生更多的有机物;晚上适当降低温度,因为温度会影响呼吸作用相关酶的活性,降低温度可减缓呼吸作用(过程②)的速率,减少有机物消耗。
(3)绿色植物通过光合作用,不断消耗大气中的二氧化碳,释放氧气,对维持生物圈中的碳氧平衡起了重要作用。
(4)绿色植物吸收的水大部分通过蒸腾作用散失到环境中,蒸腾作用能提高空气湿度,增加降水量,所以此处填蒸腾。
阅读以下信息,完成下面小题。
建模是生物学学习中常用的一种方法,它将抽象生物概念具象化、结构化,是连接理论知识与具象理解的关键桥梁。
21.生物兴趣小组用建模的方法建构了如下图所示的叶片某细胞中氧气或二氧化碳的扩散方向。下列相关叙述正确的是( )
A.该细胞可能是叶片的表皮细胞
B.图中可以表示氧气扩散方向的是①⑤
C.黑暗条件下,二氧化碳的扩散方向是④⑤
D.积累有机物时,氧气的扩散方向是①③
22.小林同学建立了下图的植物生理活动的物质转变模型,①和③分别表示光合作用和呼吸作用,②和④表示相关物质,下列说法不正确的是( )
A.①的场所是叶绿体 B.②可以表示二氧化碳和水
C.③可以维持生物圈的碳氧平衡 D.④可以表示有机物和氧气
【答案】21.D 22.C
【分析】光合作用实质上是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物(如淀粉),并释放出氧气的过程。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。第1小题图中,①表示叶绿体向外界释放氧气、②表示叶绿体从外界吸收二氧化碳、③表示叶绿体向线粒体释放氧气、④表示线粒体向叶绿体释放二氧化碳、⑤表示线粒体向外界释放二氧化碳、⑥表示线粒体从外界吸收氧气。
【详解】21.A.叶片的表皮细胞是无色透明的,没有叶绿体,A错误。
B.植物通过光合作用释放氧气,叶绿体是光合作用的场所,因此,表示氧气扩散方向的是①③,B错误。
C.光合作用只有在有光的条件下才能进行,呼吸作用不需要光。黑暗条件下,植物只进行呼吸作用,线粒体只向外界释放二氧化碳,叶绿体不需要二氧化碳,因此,黑暗条件下,二氧化碳的扩散方向是⑤,C错误。
D.当光合作用强度大于呼吸作用强度时,植物积累有机物,此时,叶绿体制造的氧气量大于线粒体吸收的氧气量,因此,氧气的扩散方向是①叶绿体向外界释放氧气、③叶绿体向线粒体释放氧气,D正确。
故选D。
22.A.①表示光合作用,光合作用的场所是叶绿体,A正确。
B.②表示光合作用的原料和呼吸作用的产物,因此,②可以表示二氧化碳和水,B正确。
C.绿色植物通过①光合作用,能不断消耗大气中的二氧化碳,又将氧气排放到大气中,对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起了重要作用,C错误。
D.④表示光合作用的产物和呼吸作用的原料,因此,④可以表示有机物和氧气,D正确。
故选C。
23.【生产应用】图甲、图乙分别表示植物叶片所进行的某些生理活动,图丙为其在晴朗的夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)若探究植物的蒸腾作用,图甲中①、②、③三个实验装置中最合理的是______。若要证明叶是植物进行蒸腾作用的主要器官,应选取的实验装置组合是图甲中的________。
(2)图丙中代表呼吸作用的曲线是______,它与图乙中的_____(填字母)生理活动相对应。
(3)图丙中表示一天内光合作用起始的时间是_____点,绿色植物通过光合作用影响生物圈的______平衡。
(4)有经验的果农常常给果树的茎做环状剥皮,这样做可以切断有机物的运输通道______(填“导管”或“筛管”),使有机物集中供给果实,从而提高产量。
【答案】(1)① ①③
(2)Ⅱ a
(3)4 碳氧
(4)筛管
【分析】蒸腾作用:植物体内的水分以水蒸气形式从气孔散失到大气中,主要器官是叶。实验设计需遵循单一变量原则,排除无关干扰。
光合作用:在叶绿体中,利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,释放氧气,只在有光时进行。
呼吸作用:在线粒体中,分解有机物、释放能量,全天进行,为生命活动提供动力。
【详解】(1)探究植物的蒸腾作用时,最合理的装置是①。原因:装置②中花盆土壤也会蒸发水分,会干扰实验结果;装置③没有叶片,无法观察蒸腾作用。装置①排除了土壤水分蒸发的干扰,能准确测量叶片的蒸腾作用。
若要证明叶是植物进行蒸腾作用的主要器官,应选取的实验装置组合是①和③。原因:①有叶,③无叶,其他条件相同,通过对比两者塑料袋内的水珠多少,即可证明叶是蒸腾作用的主要器官。
(2)图丙中代表呼吸作用的曲线是Ⅱ。原因:呼吸作用全天进行,不受光照限制,强度变化平缓;而光合作用(曲线 Ⅰ)只在有光时进行,白天强度高,夜间为0。它与图乙中的a生理活动相对应。原因:图乙中a是吸收氧气、释放二氧化碳,代表呼吸作用;b是释放水蒸气,代表蒸腾作用;c是吸收二氧化碳、释放氧气,代表光合作用。
(3)图丙中表示一天内光合作用起始的时间是4点。原因:在4点之前,只有呼吸作用(曲线 Ⅱ),4 点时光合作用(曲线 Ⅰ)开始出现,强度逐渐超过呼吸作用。绿色植物通过光合作用影响生物圈的碳氧平衡。原因:光合作用吸收二氧化碳、释放氧气,能维持大气中二氧化碳和氧气的相对稳定。
(4)果农给果树茎环剥树皮,切断的是筛管。原因:筛管位于韧皮部,负责运输叶片光合作用制造的有机物;导管位于木质部,负责运输水分和无机盐。环剥树皮可阻断有机物向下运输,使其集中供给果实,提高产量。
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