第5章 植物的生命活动与碳氧平衡（知识清单）生物新教材沪教版七年级上册

该初中生物单元知识清单系统梳理了“植物的生命活动与碳氧平衡”内容，涵盖光合作用、呼吸作用的原理、实验及应用，碳氧平衡的维持等核心范畴，搭建了从基础概念到实验探究再到实际应用的递进式学习架构。 清单以“核心知识点+重难提分+高分技巧”三级架构呈现知识体系，设易错辨析表纠正认知误区，用“暗遮脱滴”口诀速记实验步骤，通过光合呼吸对比表深化理解，培养生命观念与科学思维，助力学生自主高效复习，为教师教学设计提供精准支持。

第5章 植物的生命活动与碳氧平衡（知识清单） 课标+核心速记+重难技巧 知识一遍过 课标要求 课标解读 1.探究光合作用的条件、原料和产物，说明光合作用的原理与意义。 掌握光合作用的条件（光照）、场所（叶绿体）、原料（二氧化碳和水）、产物（有机物和氧气）；能写出反应式，理解其能量转化（光能→化学能）和实质（制造有机物、贮存能量）。 2.通过实验探究，说明绿色植物在光下制造淀粉、释放氧气。 掌握"绿叶在光下制造淀粉"的实验步骤（暗处理、遮光对照、酒精脱色、碘液检验）与"金鱼藻产氧"实验（带火星线香复燃）；理解对照实验与单一变量原则。 3.探究种子萌发时物质和能量的变化，说明呼吸作用的原理与意义。 掌握呼吸作用的概念（分解有机物、释放能量）、场所（细胞质和线粒体）、表达式与实质；理解呼吸作用为生命活动提供能量，及低温、低氧抑制呼吸作用的储存应用。 4.概述植物在维持自然界碳氧平衡中的作用，说出人类维持碳氧平衡的举措。 理解植物通过光合作用吸收二氧化碳、释放氧气，对维持碳氧平衡起重要作用；能列举植树造林、减少碳排放等举措，树立低碳环保意识。 ◆ 核心01 光合作用的发现历程 1.海尔蒙特实验（原料的探索） 17世纪上半叶，比利时科学家海尔蒙特把一株2.27千克的柳树苗栽在90.72千克干土中，只用雨水浇灌；5年后柳树重76.66千克，干土只减少0.06千克。他据此认为植物增重的原料主要来自【水】（并非主要来自土壤），证明【水是光合作用的重要原料】。 2.普利斯特利实验（气体的探索） 1771年，英国科学家普利斯特利发现，绿色植物能"净化"因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得"污浊"的空气。后来科学家进一步证明，植物在光下能【吸收二氧化碳、释放氧气】。 图1普利斯特利实验示意图 3.萨克斯实验（产物淀粉） 1864年，德国科学家萨克斯把经过暗处理的绿色叶片一半曝光、一半遮光，一段时间后用碘蒸气处理，发现【曝光部分变蓝（产生淀粉）、遮光部分不变蓝】。证明【淀粉是光合作用的产物，光照是产生淀粉的必要条件】。 图2 "绿叶在光下制造淀粉"实验步骤 归纳总结：光合作用发现史：海尔蒙特→【水是原料】；普利斯特利→植物【净化空气】；萨克斯→【淀粉是产物、需光照】；最终得出光合作用【条件光、场所叶绿体、原料水和二氧化碳、产物有机物和氧气】。 易错辨析：光合作用探究史的"张冠李戴" 易错点 正确辨析 海尔蒙特证明光合作用需要二氧化碳 ×。海尔蒙特只证明植物增重主要来自【水】，未涉及二氧化碳。 普利斯特利证明淀粉是光合作用产物 ×。证明淀粉是产物、需光照的是【萨克斯】；普利斯特利证明植物能"净化空气"。 萨克斯实验直接证明光合作用需要水 ×。萨克斯实验证明【淀粉是产物、光照是条件】，未证明需水。 ◆ 核心02 光合作用的原理和意义 1.光合作用的概念和反应式 绿色植物在【光照】条件下，利用光能将【二氧化碳和水】合成为贮存能量的有机物（如淀粉），并释放【氧气】，这一过程叫光合作用。反应式：二氧化碳＋水——(光能/叶绿体)→有机物（贮存能量）＋氧气。 图3 光合作用的过程 2.光合作用的要素 项目 内容 原料 二氧化碳、水 产物 有机物（贮存能量）、氧气 条件 光照 场所 叶绿体 能量转化 光能→化学能 实质 制造有机物，贮存能量 3.光合作用的意义 ①为植物自身制造【有机物】；②为人和动物提供【食物】；③释放【氧气】到环境中，为地球上的生物提供呼吸所需的氧气。 归纳总结：光合作用是把【光能→化学能】、把【无机物（水、二氧化碳）→有机物】的过程，场所是【叶绿体】；"工厂"是绿色植物，原料【二氧化碳和水】、产物【有机物和氧气】。 易错辨析：光合作用要素的"错位" 易错点 正确辨析 光合作用原料是氧气和水 ×。原料是【二氧化碳和水】，氧气是【产物】。 光合作用把化学能转化为光能 ×。光合作用把【光能转化为化学能】贮存在有机物中。 光合作用白天黑夜都能进行 ×。光合作用必须在【光照】条件下进行，场所是叶绿体。 ◆ 核心03 光合作用的实验探究 1."绿叶在光下制造淀粉"的实验 步骤：①【暗处理】至少24小时（耗尽叶片内原有的淀粉，避免干扰）；②用黑色厚纸条遮住叶片一部分，光照（形成【对照】）；③75%酒精【水浴加热】使叶片褪去绿色（隔水加热，防酒精着火）；④清水漂洗；⑤滴【碘液】检验。结果：曝光部分【变蓝】（有淀粉），遮光部分【不变蓝】。 2.光合作用产生氧气的实验 将金鱼藻置于烧杯中，倒扣漏斗和盛满清水的试管，光照收集气体；把【带火星的线香】伸入试管，线香【复燃】，证明光合作用产生【氧气】（氧气有助燃性）。 图4 检验光合作用产生氧气的实验 3.光合作用需要二氧化碳的实验 用【碱石灰】（能吸收二氧化碳）密封叶片，与未密封叶片对照。密封袋内叶片因缺二氧化碳，经脱色、滴碘液后【不变蓝】（无淀粉）；未密封叶片【变蓝】。证明【二氧化碳是光合作用的原料】。 归纳总结：光合作用三大实验：①淀粉实验（碘液变蓝）→【产物是淀粉、需光】；②金鱼藻实验（线香复燃）→【产物有氧气】；③碱石灰实验→【原料需二氧化碳】；暗处理目的都是【耗尽原有淀粉】。 易错辨析：光合作用实验的"操作与目的" 易错点 正确辨析 暗处理的目的是让叶片变绿 ×。暗处理是为了【耗尽叶片内原有的淀粉】，避免干扰实验结果。 酒精脱色直接加热 ×。酒精易挥发易燃，应【隔水（水浴）加热】脱色。 遮光叶片滴碘液变蓝 ×。遮光部分无淀粉，滴碘液【不变蓝】；曝光部分才变蓝。 ◆ 核心04 光合作用在生产中的应用 1.合理密植 光照对植物生长至关重要。种得过密会【缺少光照】，过稀则【浪费土地】，都会减产，因此要【合理密植】。玉米种植间距60厘米时亩产最高，过密或过稀都会减产。 图5 不同间距的玉米种植方式示意图 2.其他增产措施 提高产量的因素还有【肥料、水、温度、湿度】等。《吕氏春秋》就提出肥地密种、瘦地稀种。农业上还用【立体种植】（两种以上作物时空优化组合）增产，如葡萄行间栽草莓，利用葡萄遮阳为草莓提供有利条件；用【LED光源补光】可提高番茄等农作物的光合作用效率与产量。 图6 LED人工光照栽培番茄 归纳总结：农业增产核心是【提高光合作用效率】：【合理密植】保证光照、【增施肥料/水】提供原料、【LED补光】延长或增强光照、立体种植提高光能利用率。 ◆ 核心05 呼吸作用的原理和意义 1.呼吸作用的概念 细胞通过【分解糖类】获得生命活动所需的能量，同时生成【二氧化碳和水】，这个过程叫呼吸作用。呼吸作用不仅发生在萌发的种子细胞内，还发生在【所有的植物活细胞】内（无光时也进行）。 2.呼吸作用的表达式与要素 项目 内容 表达式 有机物（贮存能量）＋氧气→二氧化碳＋水＋能量 场所 细胞质和线粒体 分类 有氧呼吸（需氧、生成二氧化碳和水）；无氧呼吸（无氧条件下，生成酒精或乳酸） 实质 分解有机物，释放能量（一部分用于生命活动，一部分以热量散失） 3.种子萌发的呼吸作用实验 ①装置1（碳酸氢盐指示剂）：萌发的种子产生【二氧化碳】，指示剂由红变黄（二氧化碳浓度升高），瓶壁出现【水珠】（产生水）；②装置2（点燃蜡烛）：放入萌发种子的瓶中蜡烛熄灭快，说明消耗了【氧气】；③装置3（保温杯+温度计）：萌发种子的温度升高，说明【释放能量（热量）】。 图8 实验装置1（检测二氧化碳） 图9 实验装置2（检测氧气消耗） 图7 实验装置（检测能量变化） 归纳总结：呼吸作用的实质是【分解有机物、释放能量】；产物是【二氧化碳和水】；场所【细胞质和线粒体】；有氧呼吸需氧气，无氧呼吸生成酒精或乳酸。呼吸作用【随时随地】在【所有活细胞】进行。 易错辨析：呼吸作用的"易混点" 易错点 正确辨析 呼吸作用只能在绿色部位进行 ×。呼吸作用发生在【所有活细胞】，绿色、非绿色部位都能进行。 呼吸作用消耗二氧化碳、产生氧气 ×。呼吸作用消耗【氧气】、产生【二氧化碳】；光合作用才消耗二氧化碳、产生氧气。 呼吸作用的实质是合成有机物 ×。呼吸作用的实质是【分解有机物、释放能量】；合成有机物是光合作用。 ◆ 核心06 呼吸作用在生产中的应用 1.储存蔬果粮食：抑制呼吸作用 通过【降低温度、降低氧气含量】来降低呼吸作用的强度，减少植物体内有机物的消耗，可延长蔬菜、水果、粮食的储存时间。超市用保鲜膜包裹并低温冷藏蔬菜、储存时【充入二氧化碳】，都是为了【抑制呼吸作用】。 图8 密封冷藏保存蔬菜 2.促进呼吸作用：保证正常生长 农业上通过优化栽培措施保证呼吸作用正常进行，提升产量和品质。例如【给农田适时松土、遇涝害及时排水】，都是为了使农作物的根获得【充足的氧气】，促进呼吸作用。 归纳总结：呼吸作用原理的应用分两向：储存时【降温度、降氧气、充二氧化碳】→【抑制呼吸】保营养；栽培时【松土、排水】→【促进呼吸】促生长。 ◆ 核心07 植物与碳氧平衡 1.植物在碳氧平衡中的作用 无论白天黑夜，植物都通过【呼吸作用】分解有机物、消耗氧气、产生二氧化碳；而白天植物通过【光合作用】吸收二氧化碳的量【多于】自身呼吸产生的量，释放氧气也多于呼吸消耗的量。因此，植物的【光合作用】对维持自然界【二氧化碳和氧气的相对平衡】起重要作用。 图9 植物的光合作用与呼吸作用的关系示意图 图10 探究植物与碳氧平衡关系的实验装置 2.碳氧平衡的数据 空气中氧气约占21%、二氧化碳约占0.03%。植物每吸收44克二氧化碳可释放32克氧气；1公顷阔叶林生长季节每天吸收约1000千克二氧化碳、释放约730千克氧气。绿色植物是陆地重要的"空气净化器"。 3.人类维持碳氧平衡的举措 一方面【保护现有绿色植物、大力植树造林】，发挥光合作用吸收二氧化碳、释放氧气的作用；另一方面【改变生活方式、减少二氧化碳排放】（如少用一次性筷子、多乘公交或骑行步行）。我国颁布《森林法》《草原法》等法律法规，大力提倡植树造林、绿化环境。 归纳总结：碳氧平衡靠【光合作用（吸二氧化碳放氧气）】与【呼吸作用（吸氧气放二氧化碳）】的配合维持；白天【光合速率＞呼吸速率】；维持碳氧平衡要【植树造林＋减少碳排放】，树立低碳环保、爱绿护绿观念。 易错辨析：碳氧平衡的"误区" 易错点 正确辨析 植物白天只进行光合作用 ×。白天植物【同时进行光合作用和呼吸作用】，只是光合速率大于呼吸速率。 植物夜晚进行光合作用 ×。夜晚无光，光合作用【暂停】，呼吸作用持续进行。 维持碳氧平衡只需减少碳排放 ×。既要【植树造林】（吸收二氧化碳），也要【减少排放】。 重●难●提●分 ◆ 重难01 光合作用探究实验的"步骤—目的"对应 1.暗处理的目的 实验前把植物放暗处（或罩黑塑料袋）处理，目的是【耗尽叶片内原有的淀粉（有机物）】，排除干扰。 2.遮光处理的目的 用黑纸片（或卡纸）遮住叶片一部分，目的是形成【对照】，变量是【光照】。 3.酒精脱色 把叶片放入【酒精】中【隔水（水浴）加热】，使叶片褪色（脱去叶绿素），便于观察碘液显色；隔水加热是防止酒精着火。 4.碘液检验 滴加碘液，曝光部分【变蓝】（有淀粉），遮光部分【不变蓝】；用"碘遇淀粉变蓝"检验淀粉。 ◆ 重难02 光合作用与呼吸作用的全面对比 比较项目 光合作用 呼吸作用 场所 叶绿体 细胞质和线粒体 条件 光照 有无光都进行 原料 二氧化碳、水 有机物、氧气 产物 有机物、氧气 二氧化碳、水 能量变化 贮存能量（光能→化学能） 释放能量 实质 制造有机物、贮存能量 分解有机物、释放能量 2.两者的联系 光合作用为呼吸作用提供【有机物和氧气】；呼吸作用为光合作用提供【二氧化碳和水】（原料）及【能量】。两者相互依存、相互制约。 ◆ 重难03 呼吸作用的实验与储存应用 1.三个实验的现象与结论 ①碳酸氢盐指示剂变黄＋瓶壁水珠→产生【二氧化碳和水】；②蜡烛熄灭→消耗【氧气】；③温度升高→释放【能量】。三个实验共同证明呼吸作用【消耗有机物和氧气，产生二氧化碳和水，释放能量】。 2.储存应用 降低温度、降低氧气含量（或充入二氧化碳、氮气）→抑制呼吸作用→减少有机物消耗→延长储存时间。 注意：呼吸作用强弱是生命活动强弱的标志；储存蔬果【抑制呼吸】、农田松土排水【促进呼吸】，两方向不要混淆。 ◆ 重难04 碳氧平衡与人类活动 1.碳氧平衡的原理 呼吸作用（吸氧放二氧化碳）和光合作用（吸二氧化碳放氧）相互配合，维持空气中二氧化碳和氧气的相对平衡；白天光合作用吸收二氧化碳的量多于呼吸产生的量。 2.人类影响与举措 化石燃料大量使用使二氧化碳增多、碳氧失衡。举措：①【植树造林、护绿爱绿】；②【改变生活方式、减少碳排放】；③【立法保障】。个人可多乘公交、骑行步行、少用一次性筷子。 高●分●技●巧 ◆ 技巧01 光合作用"一光二原三产物"速记 （1）反应式口诀：二氧碳水光叶绿，生成有机和氧气 二氧化碳＋水——(光照/叶绿体)→有机物＋氧气。 （2）要素速记 要素 内容 条件 光照 场所 叶绿体 原料 二氧化碳、水 产物 有机物、氧气 能量 光能→化学能 ◆ 技巧02 光合作用实验"暗遮脱滴"四字诀 （1）四步口诀：暗处理→遮光照→酒精脱→滴碘检 ①暗处理耗尽淀粉；②遮光形成对照；③酒精隔水脱色；④滴碘液检验淀粉（变蓝）。 （2）关键结论 曝光变蓝、遮光不变蓝→淀粉是产物、光照是条件。 ◆ 技巧03 呼吸作用"三步实验"记物质能量变化 实验 现象 结论 碳酸氢盐指示剂 指示剂变黄、瓶壁有水珠 产生二氧化碳和水 点燃蜡烛 蜡烛熄灭（更快） 消耗氧气 保温杯温度 温度升高 释放能量（热量） （2）口诀：呼吸作用"耗氧糖、产二水、放能量" 分解有机物、消耗氧气、产生二氧化碳和水、释放能量。 ◆ 技巧04 光合呼吸"对比表"快速解题 （1）看关键词 题中出现"制造有机物、贮存能量、吸二氧化碳放氧"→【光合作用】；出现"分解有机物、释放能量、吸氧放二氧化碳"→【呼吸作用】。 （2）看时间 "白天"→两者都进行（光合速率＞呼吸速率）；"夜晚/黑暗"→只进行【呼吸作用】。 （3）看应用 "松土、排水"→促进呼吸；"低温、充二氧化碳、密封"→抑制呼吸。 ◆ 技巧05 碳氧平衡"一原理二举措"答题 （1）原理：光合吸二氧化碳放氧，维持碳氧平衡 植物白天通过光合作用吸收二氧化碳的量多于呼吸产生量，维持空气中二氧化碳和氧气相对平衡。 （2）举措：植树造林＋减少排放 ①保护绿色植物、大力植树造林；②改变生活方式、减少二氧化碳排放；③立法保障（森林法、草原法）。个人践行低碳：多乘公交、骑行步行、少用一次性筷子。 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $