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第4讲 绿色植物的物质与能量的转换
考点 常见题型 考试要求
绿色植物的物质与能量的转换 描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程 a
认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义 b
描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程 a
知道植物光合作用和呼吸作用的区别 a
说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量转换原理 b
一、绿色植物的物质与能量的转换
1、光合作用的原料、条件、产物及简要过程
(1)光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成储存着能量的 ，并释放 的过程。
(2)光合作用反应式：二氧化碳＋水有机物＋氧气
2、光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
(1)制造 ，一部分供自身利用，更多的则是提供给生物圈中的其他生物。
(2)释放 ，远远大于自身呼吸作用对氧的需要，更多的则是散发到空气中，供其他生物利用。
(3)维持 平衡，光合作用要吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，使空气中氧气和二氧化碳的含量保持相对稳定。
3、呼吸作用中的物质变化及其反应过程
(1)概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在 的参与下，通过植物细胞内有关酶的 作用，把糖类等 氧化分解，生成 和 ，同时放出大量 的过程。
(2)呼吸作用反应式：有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)呼吸作用场所：生物体的 。
(4)呼吸实质： (指有氧呼吸)。呼吸过程中物质转变： 分解为 。呼吸过程中能量转变： 转变为 。
4、知道植物光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 有机物和氧气
场所 叶绿体
条件 光
产物 二氧化碳和水[
反应式 二氧化碳＋水有机物＋氧气 有机物＋氧气二氧化碳＋水
物质变化 有机物→无机物
能量变化 光能→有机物中的化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了 和 ，呼吸作用为光合作用提供了 和部分原料 。
二、植物新陈代谢原理在农业生产中的应用
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的 ，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据 ，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取 、 等方法，降低种子的 。
考点1：植物的光合作用
例1：“胜哥”在给同学们上《八下3.6光合作用》一课时，为验证“绿叶在光照下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示。图乙中大烧杯内盛放液体A，小烧杯内盛放液体B。下列说法中正确的是---( )
A.液体A, B都是清水 B.液体A, B都是酒精
C.液体A是清水、液体B是酒精 D.液体A是酒精、液体B是清水
◆变式训练
1.如图表示光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。在下列四图中能代表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的一项是---( )
2.五月底的一个周末“胜哥”带小科与小闹一起去采摘草莓。小科发现种植草莓的大棚内,每隔一定距离贴地位置有一个释放CO2的装置 ,大棚内温度明显高于棚外,他联想到有关知识进行了分析,其中不合理的是---( )
A.释放CO2的装置贴地放置,利于草莓进行更多的光合作用
B.大棚内CO2浓度较高，可增强大棚的保温作用
c.适当增加棚内CO2的浓度,可促进草莓的生长
D.大棚中造成"温室效应”的气体,只有CO2一种
考点2：植物的呼吸作用
例2：用如图装置对植物呼吸作用进行探究。将数棵青菜放入黑色塑料袋,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上后松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中。对实验作出的分析合理的是---( )
A.暗处放置一晚,是将青菜叶片上原有的有机物消耗或转运掉
B.放入黑色塑料袋用绳子扎紧袋口,主要目的是停止青菜进行呼吸作用
C.若用一相同装置放入等量高温灭活后冷却的青菜进行对照,可使实验更为严谨
D.本实验的结论是，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
◆变式训练
1． 如图所示，瓶子内装有正在萌发的种子，24小时后，“胜哥”把点燃的蜡烛放入瓶中，蜡烛立即熄灭，其原因是---( )
A．种子进行呼吸作用，放出了氧气
B．种子进行呼吸作用，消耗了氧气
C．种子进行光合作用，放出了氧气
D．种子进行蒸腾作用，放出了大量的水蒸气
2．“胜哥”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过的种子分别装入两个保温瓶后密封，利用传感器测得相关量与时间的关系。如图所示就是在电脑屏幕上显示的曲线。下列判断符合客观事实的是---( )
A．若y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
B．若y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
C．若y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
D．若y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
考点3：光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的关系
例3： 如图所示，图中①②③④分别表示不同的物质，箭头表示物质进出叶片的方向，以下说法正确的是---( )
A．此叶片在白天只能进行光合作用，晚上只能进行呼吸作用
B．若叶片正在进行光合作用，则①代表氧气，④代表有机物
C．若③代表水分，②代表水蒸气，说明叶片正在进行蒸腾作用
D．若①代表二氧化碳，②代表氧气，说明叶片正在进行呼吸作用
◆变式训练
1.西瓜是很好的消暑佳品。在西瓜生长阶段，下列说法正确的是---( )
A.吸收的水分主要参与茎叶的生长和花果的发育
B.光合作用始终强于呼吸作用.
C.根从土壤中吸收的水主要用于蒸腾作用
D.根能从肥沃的土壤中吸收大量的水、无机盐和有机物
2.某同学制作了如图所示的装置,并将该装置放在阳光下, 几分钟后观察到U形管右侧的液面明显下降,产生这一现象的主要原因是植物---( )
A.进行了光合作用 B.进行了蒸腾作用 C.进行了呼吸作用 D.吸收了红墨水中的无机盐
1．如图为在阳光普照的白天，“胜哥”学校后花园中一棵老樟树的叶片进行光合作用时的强度变化曲线。下列有关曲线的说法错误的是---( )
A．曲线AB段表明植物光合作用强度随光照的增强而增强
B．曲线CD段表明植物光合作用逐渐减弱
C．曲线DE段表明光合作用随光照强度的减弱而逐渐减弱
D．C点较B点低是由于正午的温度过高、太阳光过强，叶片的气孔关闭，吸入二氧化碳减少，叶片光合作用强度减弱
2．如图所示，小科将原来置于黑暗环境中的绿色植物移至阳光下后，用仪器测得CO2的吸收量发生改变后绘制而成的，下列各项叙述正确的是---( )
A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B．曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用
C．在B点，光合作用和呼吸作用的速率相等
D．整段曲线表明，随着光照强度增强，光合作用增强，呼吸作用减弱
3．如图所示为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是---( )
A．X表示氧气
B．Y表示二氧化碳
C．有机物是光合作用的原料
D．光照是光合作用的必要条件
4．如图是绿色植物部分生理过程示意图，有关说法错误的是---( )
A．①过程向上运输水分主要用于光合作用
B．②可以表示光合作用吸收二氧化碳
C．③表示叶制造的有机物向下运输
D．④过程能促进水分的吸收和运输
5．如图表示不同温度条件下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线，所给出的信息正确的是---( )
A．当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加
B．当光照强度一定时，光合速率随温度的升高而增加
C．当光照强度大于Q时，温度是限制光合作用效率的因素
D．当光照强度小于P时，温度是限制光合作用效率的因素
6.小科观看微信公众号“胜哥课程”中的科学实验视频《绿色植物的光合作用》后思考了下列问题，请认真回答：
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(1) 图1表示“绿叶在阳光下制造有机物”的四个实验过程步骤，那么，该实验正确的操作步骤应该是___________。(按序号排列)
(2)图1中步骤③的作用是脱色，为了使叶片中含有的____________溶解在酒精中，其目的是使实验结果更明显。
(3)图2是探究金鱼藻的光合作用实验，选择实验装置组合甲和乙，其实验变量是_______________。
(4)图2甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃，为了使该实验结果在短时间内非常明显，可采取的措施有哪些？(说出一项措施即可)______________________________________________________________________________________________。
7．“胜哥”利用如图所示植物为实验材料，设计如下实验步骤：①将植物A、B两张叶片分别用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗处48小时。②将植物置于光照下3～4小时③将A、B两张叶片置于酒精溶液中_______加热，至叶片褪成________色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液，观察颜色变化。
请你完善“胜哥”的实验步骤并回答问题。
(1)将实验步骤③补充完整：_______________ ， _________________。
(2)将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是____________________________________________________。
(3)你预期的实验结果是____________________________________________________。
(4)除了实验中起对照作用的变量外，请再列举两个可能会影响实验结果的其他变量：__________________________________________________________________________。
8．如图所示是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重的变化而绘制的曲线，请分析回答：
(1)曲线a→b的变化主要是由于______________________________________________。
(2)曲线b→c的变化主要是由于_____________________________________________________________________。
(3)大豆萌发一个月后，植物通过细胞呼吸作用，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了____________和各种原料。
9. 如图是小科探究种子呼吸作用的实验装置。
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(1)实验前需要用手握住装置乙的试管外壁，观察红色水滴能否移动，这是为了检查装置的__________性。设置乙装置的作用是____________。
(2)小科认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量，若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你认为他的想法正确吗？____________________。
(3)甲装置内因__________________________________________________，导致气压减小，红色水滴会向右移动。
10.“胜哥”对绿色植物的光合作用与呼吸作用做了以下研究。
实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如图中A所示，a、b分别表示10 ℃和20 ℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。
实验二：按图B所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。
请分析回答：
(1)分析实验一可知，温度越高，植物吸收氧气越________。
(2)由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当________时，就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。
(3)联系本实验，试分析吐鲁番瓜果特别甜的原因：_______________________________________________________________________________________________。
11．植物种子萌发成幼苗后，通过光合作用不断制造有机物，在满足植物自身需求的同时，也为生物圈中包括人类在内的其他生物提供了基本的食物来源。
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(1)图甲表示花生叶片结构，与①细胞相比，②细胞在结构上的不同点是有________。
(2)图乙是在封闭的环境中，花生幼苗一昼夜二氧化碳的吸收和释放的相对含量图。d点产生的原因与甲图中结构________(填数字)的部分关闭有关，这一变化主要是为了________________________________。一天内花生幼苗有机物积累最少和最多的点分别是乙图中的________(填字母)。
12．如图所示是小科在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0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。30 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL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)看到用这一方法，“胜哥”指出了这样测量光合作用速率比实际的光合速率要低，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0.6 mL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0.8 mL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？_________________________________________________________________________________________________。
13．为研究光照强度对某种水草光合作用的影响，“胜哥”在20 ℃恒温条件下，测定光照强度与二氧化碳吸收量的关系，结果如图所示。请回答：
(1)图中B点表示光合作用强度__________(填“等于”“大于”或“小于”)呼吸作用强度。
(2)图中BC段曲线上升的原因是__________________________________________________________。
(3)影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外，还有__________________。
14．小科在看到微信公众号“胜哥课程”的微课视频《探究环境温度对呼吸作用的影响》的思维推理后，对知识的灵活运用有了很大的提升。下图中，甲图表示现代智能温室，乙图表示用传感器测定的温室内二氧化碳的浓度一天中的变化，丙图表示在白天条件不变的情况下，夜间温度控制在20 ℃和30 ℃时，分别测得温室内二氧化碳浓度的变化。请你根据所学知识完成以下推理过程：
(1)新疆的水果为何特别甜，是因为含糖量高。同一种水果的含糖量是由其积累的有机物多少决定的。图乙中，造成AB段和DE段二氧化碳的浓度上升的主要生理过程是____________，通过该过程，水果内的有机物的含量会_______；造成BD段二氧化碳浓度逐渐降低的主要生理过程是__________，水果内的有机物含量会______________。根据图乙，增加甲图中水果的含糖量可以采取的措施是___________________________________。
(2)图丙中，对比两条曲线，相同时间内，温度为________℃时，温室内二氧化碳浓度高，实验表明，在一定范围内，温度越高，水果的______________越强。可见，在白天条件不变的情况下，增加甲图中水果的含糖量可以采取的措施是______________。
15．“胜哥”设计了如图的三个装置，用以探究学习植物的生理作用。其中三个装置中的植物、培养液、隔板、光照等条件都完全相同。据图回答下列问题：(已知氢氧化钠能吸收二氧化碳气体)
(1)实验前应该将培养植物的装置放在________________，以将叶中的淀粉转运或耗尽。
(2)甲、乙两组作为一组对照实验，变量是___________________________。
(3)三个装置在光下照射几个小时后，透明钟罩内壁上有水珠出现，这些水珠是以水蒸气的形式从叶片的_________散发出来的。
(4)分别将甲、乙、丙的叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热，使叶片中的_________溶解到酒精中。
(5)甲、乙、丙的叶片脱色后，滴加碘液，叶片不会变蓝的是_________。
这是因为_____________________________________________________________________________。
(6)一段时间后，甲、乙装置中培养液的水分分别减少了100 mL、95 mL。甲比乙多减少的水分用于植物的__________________。
16．“胜哥”准备在学校的菜园里种植玉米，为保证水、肥等条件下，要让玉米最大限度地利用太阳光能，提高单位面积的产量。如图中甲所示为玉米叶片在阳光下进行一些生理活动；图乙所示为叶面积指数与农作物光合作用和呼吸作用两生理过程的关系(叶单位指数是指单位面积上植物的总叶面积；叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大)。请据图回答下列问题。
(1)叶面积指数为________时(从横坐标已标数据选)，对农作物的增产最有利。
(2)通过对图乙曲线的分析，你得出的结论是________________________________________________。
1. (2020.金华丽水)为探究植物种子呼吸作用的产物,用如图装置进行对照实验:先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水,再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子,则试管B中应加入等量的---( )
A.已浸水及消毒的绿豆种子
B.已煮熟及消毒的蚕豆种子
C.已浸水及未消毒的蚕豆种子
D.已煮熟及未消毒的蚕豆种子
2. (2021.丽水)我国宣布力争于2060年前实现”碳中和"。 即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属 于吸收二氧化碳的是---( )
A.绿色植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧 C.微生物的氧化分解 D.生物的呼吸作用
3. (2020.湖州)叶绿素是一类含镁的有机物 ,是叶绿体中的重要色素，与光合作用密切相关。叶绿素---( )
A.主要吸收白光中的绿光 B.存在于植物体的每个细胞中
C.能溶解在酒精中 D.含有的镁用于调节植物的生命活动
4. (2020 温州)植物光合作用在叶中合成有机物时,下列示意图能正确表示物质进出叶片的是---( )
5.(2020 衢州)雷竹笋是一种常见的食材,肉质细嫩,营养丰富, 却不宜多食。
(1)雷竹笋常带有苦味是因为含有氰苷。氰苷在酶的催化下会产生有毒的氢氰酸( HCN) , HCN沸点为26℃。为避免食用雷竹笋时因HCN引起中毒,烹饪时应 。
(2)当雷竹笋从地下钻出土壤,笋尖被阳光照射后会转为绿色,俗称“出青”。出青后的笋含有更多的氰苷。为避免雷竹笋在出土后继续生长的过程中出青,农民可采取的合理措施是 。
(3)如图为竹子与竹笋的生长示意图,箭头表示糖类的运输方向。 下列关于糖类的来源及其运输结构叙述正确的是 。
A.蒸腾作用导管 B.光合作用导管 C.呼吸作用筛管 D.光合作用筛管
6. (2020 金华丽水)到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H2O和CO2 ,产物是O2和有机物。为了探究产物O2中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：O2全部来源于CO2；猜想二：O 2全部来源于H2O；猜想三：O同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下：
资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO2在光的作用下被分解成CO2和O2，所以O2来自于同为气体的CO2。
资料2： 1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O2，并还原电子受体。
资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用18O标记的H2 18O和C 18O2分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含18O，如图所示。
根据所学知识，结合资料回答下列问题：
（1）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点；
（2）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。
7. (2020 杭州)小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验:
(1)该实验的目的是 。
(2)将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞,其目的是 。
(3)①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理,若暗处理后立即脱色并滴加碘液能否观察到金鱼藻叶片变蓝色 (选填“能”或“不能”)。
(4)②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡,这些气泡中的气体主要是 。
8. (2021 台州)植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；
④计算出樟树叶光合作用速率；
(1)为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求 。
(2)另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差，在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 。
A.摘下叶片以切断叶柄 B.环剥叶柄以切断筛管 C.破坏叶柄木质部以切断导管
(3)樟树叶光合作用速率可表示为 。(用字母表示)
9．(2016绍兴)兴趣小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的同种植物叶，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。回答下列问题。
(1)实验中，叶在29℃时通过光合作用产生的有机物量是________毫克。
(2)图乙是29℃时，该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线，则b点的含义是________________________________________________________________________。
(3)若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置________方。
10．(2016金华)小科同学发现一个生活现象，道路两旁的红叶石楠春天长出红色的嫩叶，到了夏天，这些红色的叶片变成了绿色，小科猜想可能跟夏天的温度高或光照强有关，于是，小科决定研究光照能否影响叶片变绿，他借鉴“光合作用需要光照”的实验，设计如下实验方案。
组别 甲组 乙组
实验材料 同种红叶石楠多株 同种红叶石楠多株
环境条件 阴暗、低温 光照充足、适宜温度
处理方法 将甲、乙两组植物栽种在各自实验环境中一段时间
(1)交流评价：学习小组同学对该实验方案讨论后认为，因为实验选材和环境条件设置没有控制好变量，该方案并不能探究“光照能否影响叶片变绿”。请你对该实验方案进行改进：
①对实验材料选择的改进是__________________________________________________。
②甲组的环境条件应该重新设置为____________。
(2)实验预期；假如光照对叶片变绿确实有影响，预期的实验现象是________________________________________________________________________。
11．(2017金华)图1为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图，其中a为实验组，b为对照组。完成图1所示探究后，将b装置中的植株取出，放在黑暗的环境中一昼夜，用2张大小相等的铝箔在该植株某一叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，然后放在阳光下照射，4小时后，去掉铝箔，摘下该叶片，将该叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液、再漂洗处理，实验过程及现象如图2所示。请回答：
(1)图1中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是______(选填字母)。
A．确保植株与玻璃钟罩内空气隔绝
B．排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰
C．防止NaOH溶液对植株根系的影响
D．排除土壤土质差异的干扰
(2)将图1中b装置放在某环境中培养一昼夜，测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降。由此可知，该植株在这一昼夜内光合作用强度______(选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
(3)图2中，A时刻叶片经酒精脱色后呈______色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中，______(选填“能”或“不能”)进行光合作用。
12．(2017绍兴)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，这些小水珠部分来自于植物的_________作用。
(2)要使植物A和B都能正常生长，大棚内的光照强度至少应大于_______点。
(3)若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A_________(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(4)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有__________________。(写出一点即可)
13．(2017衢州)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
(1)图甲实验设立B组的目的是____________________。
(2)如图乙，把数棵新鲜青菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在____________________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。该现象能否说明青菜的呼吸作用产生二氧化碳？判断并说明理由：_____________________________________________________________________。
14．(2017嘉兴)农业生产中为了获得高产，就要设法提高作物的光合作用强度。为此，某兴趣小组开展了“探究影响光合作用强度的环境因素”实验研究。
【实验原理】植物光合作用的强度可以通过检测氧气的释放速率来测定；产生的氧气滞留在叶片，会使叶片在液体中上浮。
【实验器材】长势相似的绿萝叶片、不同浓度NaHCO3溶液(可分解释放CO2)、注射器、打孔器、如图所示的实验台(不同高度放有三组烧杯)等。
【实验步骤】
①用打孔器在绿萝叶片上取大小相同的小圆叶片若干，用注射器排出叶片细胞间隙的气体，使叶片在蒸馏水中都能下沉；
②在每组的三个烧杯中分别加入体积相同、浓度不同的NaHCO3溶液(不考虑溶液密度差异)，然后用镊子将小圆叶片放入烧杯中，每个烧杯10片；
③点亮LED灯带，记录每个烧杯中8个叶片上浮到水面所需的时间。时间越长，表示光合作用强度________。根据上述实验步骤可知，本实验中设置的自变量有二氧化碳浓度和________________。
【实验结果】叶片上浮的平均时间记录如表。(单位：秒)
组 别 NaHCO3相对浓度
50 100 150
低光强组 968 801 720
中光强组 883 632 498
高光强组 767 476 358
【实验结论】在其他条件相同时，光照越强、二氧化碳浓度越大，光合作用越强。
【评价反思】
①本实验的重要改进是用LED冷光源代替传统的白炽灯，这一改进对该探究的主要意义是________________________。
②实验中每个烧杯放10个小圆叶片，而统计时只选取前8个小圆叶片上浮的平均时间，这样做的目的是________________________________。
15．(2017温州)民以食为天，如何提高粮食作物的产量与品质，是科研工作者长期思考与解决的问题。
材料一：水稻是我国主要的粮食作物之一，喜高温、多湿环境。
材料二：质量相同的不同物质升高(或降低)相同温度，吸收(或放出)热量较多的，比热较大。水的比热比沙土大。
材料三：西北某地农民因地制宜，综合应用多种“稻田怪招”，不施农药与化肥，还能大大提高水稻的产量与品质(富含多种人体需要的元素)。其主要“怪招”有：①针对种植地土壤是颗粒细小、透气性差的黏土这一状况，种植水稻之前在土壤中掺入一定量的沙子。②水稻种植一段时间后，将灌溉后通常保持20厘米的稻田水位改为2.5厘米。③每隔7～10天，给稻田断水一段时间，形成缺水环境，以杀死稻田中的小动物及寄生虫(对水稻及土壤微生物的生存没有明显影响)，而后对稻田进行补水。
结合上述信息，综合运用所学知识，对多种“稻田怪招”能提高水稻的产量与品质作出解释。
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第4讲 绿色植物的物质与能量的转换
考点 常见题型 考试要求
绿色植物的物质与能量的转换 描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程 a
认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义 b
描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程 a
知道植物光合作用和呼吸作用的区别 a
说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量转换原理 b
一、绿色植物的物质与能量的转换
1、光合作用的原料、条件、产物及简要过程
(1)光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过__叶绿体__，利用__光能__，把__二氧化碳__和__水__转化成储存着能量的__有机物__，并释放__氧气__的过程。
(2)光合作用反应式：二氧化碳＋水有机物＋氧气
2、光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
(1)制造__有机物__，一部分供自身利用，更多的则是提供给生物圈中的其他生物。
(2)释放__氧气__，远远大于自身呼吸作用对氧的需要，更多的则是散发到空气中，供其他生物利用。
(3)维持__碳—氧__平衡，光合作用要吸收空气中的二氧化碳，释放氧气，使空气中氧气和二氧化碳的含量保持相对稳定。
3、呼吸作用中的物质变化及其反应过程
(1)呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在__氧气__的参与下，通过植物细胞内有关酶的__催化__作用，把糖类等__有机物__氧化分解，生成__二氧化碳__和__水__，同时放出大量__能量__的过程。
(2)呼吸作用反应式：有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)呼吸作用场所：生物体的__活细胞__。
(4)呼吸实质：__氧化反应__(指有氧呼吸)。呼吸过程中物质转变：__有机物__分解为__无机物__。呼吸过程中能量转变：__化学能__转变为__其他形式的能__。
4、知道植物光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水 有机物和氧气
场所 叶绿体 活细胞
条件 光 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水[
反应式 二氧化碳＋水有机物＋氧气 有机物＋氧气二氧化碳＋水
物质变化 无机物→有机物 有机物→无机物
能量变化 光能→有机物中的化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了 有机物 和 氧气 ，呼吸作用为光合作用提供了 能量 和部分原料 CO2
二、植物新陈代谢原理在农业生产中的应用
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的__有氧呼吸__，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据__光合作用原理__，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取__低温__、__干燥__等方法，降低种子的__呼吸作用__。
考点1：植物的光合作用
例1：“胜哥”在给同学们上《八下3.6光合作用》一课时，为验证“绿叶在光照下制造淀粉”的实验中,要对图甲的叶片进行脱色处理,处理方法如图乙所示。图乙中大烧杯内盛放液体A，小烧杯内盛放液体B。下列说法中正确的是---( )
A.液体A, B都是清水 B.液体A, B都是酒精
C.液体A是清水、液体B是酒精 D.液体A是酒精、液体B是清水
解析：绿叶在光下制造淀粉的步骤为: (1)暗处理:把盆栽的天竺葵放到黑暗处-昼夜。(2)遮光:用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,然后移到阳光下照射,几小时后,摘下叶片,去掉遮光的纸片。
(3)脱色:把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。(4)漂洗、 染色:用清水漂洗叶片,再把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液。(5) 观察:稍停片刻,用清水冲掉碘液,观察叶片颜色发生了什么变化。实验现象:遮光部分没有变蓝色,未遮光部分变成蓝色。
液体B是酒精,液体A是水,操作该实验,酒精必须隔水加热,叶绿素能够溶解在酒精中,直接加热酒精容易发生危险，C符合题意。 故答案为: C 。
◆变式训练
1.如图表示光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是通过实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况。在下列四图中能代表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的一项是---( )
解析：本题主要考查光照强度与光合作用强度间关系的相关知识。
由图可知,光合作用所用的二氧化碳来自细胞呼吸作用产生的二氧化碳和外界的二氧化碳,说明此时光台作用大于呼吸作用,与C点相符的是D图, D符合题意。
故答案为: C 。
2.五月底的一个周末“胜哥”带小科与小闹一起去采摘草莓。小科发现种植草莓的大棚内,每隔一定距离贴地位置有一个释放CO2的装置 ,大棚内温度明显高于棚外,他联想到有关知识进行了分析,其中不合理的是---( )
A.释放CO2的装置贴地放置,利于草莓进行更多的光合作用
B.大棚内CO2浓度较高，可增强大棚的保温作用
c.适当增加棚内CO2的浓度,可促进草莓的生长
D.大棚中造成"温室效应”的气体,只有CO2一种
解析：光合作用释放氧气,吸收二氧化碳,二氧化碳的增多使气温升高加剧。
A.释放CO2的装置贴地放置,因为光合作用的原料是二氧化碳,所以该方法利于草莓进行更多的光合作用, A正确，不符合题意;
B.大棚内CO2浓度较高,随着二氧化碳的增多,大棚内的温度会逐渐升高,因此该方法可增强大棚的保温作用,B正确，不符合题意;
C.光合作用的原料是二氧化碳,而光合作用制造有机物,因此适当增加棚内CO2的浓度,可促进草莓的生长, C正确，不符合题意;
D.大棚中造成“温室效应”的气体,并不是只有CO2一种,还有甲烷、氧等, D符合题意。
故答案为: D 。
考点2：植物的呼吸作用
例2：用如图装置对植物呼吸作用进行探究。将数棵青菜放入黑色塑料袋,用绳子扎紧袋口,不使外界空气进入,在暗处放置一个晚上后松开塑料袋口,插入一根导管,让塑料袋中的空气通入澄清石灰水中。对实验作出的分析合理的是---( )
A.暗处放置一晚,是将青菜叶片上原有的有机物消耗或转运掉
B.放入黑色塑料袋用绳子扎紧袋口,主要目的是停止青菜进行呼吸作用
C.若用一相同装置放入等量高温灭活后冷却的青菜进行对照,可使实验更为严谨
D.本实验的结论是，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
解析：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。
A.为防止新鲜青菜进行光合作用吸收二氧化碳,应在黑暗或无光照环境中放置十二小时后,不然植物会进行光合作用吸收二氧化碳,使实验现象不明显, A不符合题意;
B.放入黑色塑料袋用绳子扎紧袋口,主要目的是使植物进行呼吸作用产生的二氧化碳不排放到空气中,B不符合题意;
C.若用一相同装置放入等量高温灭活后冷却的青菜不能进行呼吸作用再进行对照,可使实验更为严谨,C符合题意;
D.本实验的结论是植物呼吸作用产生- -氧化碳,吓符合题意。 故答案为: C 。
◆变式训练
1． 如图所示，瓶子内装有正在萌发的种子，24小时后，“胜哥”把点燃的蜡烛放入瓶中，蜡烛立即熄灭，其原因是---( )
A．种子进行呼吸作用，放出了氧气
B．种子进行呼吸作用，消耗了氧气
C．种子进行光合作用，放出了氧气
D．种子进行蒸腾作用，放出了大量的水蒸气
解析：呼吸作用是指细胞利用氧，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的过程．萌发的种子呼吸作用旺盛．吸收瓶内的氧气，释放出大量的二氧化碳；因此将燃烧的蜡烛放入装有正在萌发的种子的瓶子里，蜡烛熄灭，其原因是该瓶内萌发的种子进行呼吸作用，把玻璃瓶中的氧气消耗尽了。
答案：B 。
2．“胜哥”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过的种子分别装入两个保温瓶后密封，利用传感器测得相关量与时间的关系。如图所示就是在电脑屏幕上显示的曲线。下列判断符合客观事实的是---( )
A．若y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
B．若y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
C．若y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
D．若y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
解析：生物细胞利用氧将植物体内的有机物分解产生二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，为生命活动提供能量，这个过程叫呼吸作用。若a是萌发的种子，则a中的种子进行呼吸作用，呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；进行呼吸作用会消耗氧并产生二氧化碳，所以瓶内的氧气的含量逐渐减少，二氧化碳的含量逐渐增多。
答案：B 。
考点3：光合作用、呼吸作用和蒸腾作用的关系
例3： 如图所示，图中①②③④分别表示不同的物质，箭头表示物质进出叶片的方向，以下说法正确的是---( )
A．此叶片在白天只能进行光合作用，晚上只能进行呼吸作用
B．若叶片正在进行光合作用，则①代表氧气，④代表有机物
C．若③代表水分，②代表水蒸气，说明叶片正在进行蒸腾作用
D．若①代表二氧化碳，②代表氧气，说明叶片正在进行呼吸作用
解析：光合作用是把二氧化碳和水合成有机物，同时放出氧气，其中二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根自下而上吸收来的，它合成的有机物由筛管自上向下运送。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。植物体内的水分以气体的形式散失到空气中的过程叫蒸腾作用。
植物的光合作用受光照的影响，因此植物在白天进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用，在夜晚进行呼吸作用和蒸腾作用，A错误。
若叶片正在进行光合作用，则①代表二氧化碳，②代表氧气，③代表水分，④代表有机物，B错误。
若③代表水分，②代表水蒸气，则表示植物进行蒸腾作用，C正确。
若①代表二氧化碳，②代表氧气，说明叶片正在进行光合作用，D错误。
答案：C 。
◆变式训练
1.西瓜是很好的消暑佳品。在西瓜生长阶段，下列说法正确的是---( )
A.吸收的水分主要参与茎叶的生长和花果的发育
B.光合作用始终强于呼吸作用.
C.根从土壤中吸收的水主要用于蒸腾作用
D.根能从肥沃的土壤中吸收大量的水、无机盐和有机物
解析：因为根从土壤中吸收的水主要用于蒸腾作用,大概是99%以上是用于蒸腾作用。所以A错, C符合题意。B光合作用是在有光的情况下才能进行,因此在晚上时光合作用弱于呼吸作用,所以不符合题意。D根能从肥沃的土壤中吸收大量的水、无机盐,但不能吸收有机物,所以不符合题意。
故答案为: C 。
2.某同学制作了如图所示的装置,并将该装置放在阳光下, 几分钟后观察到U形管右侧的液面明显下降,产生这一现象的主要原因是植物---( )
A.进行了光合作用 B.进行了蒸腾作用 C.进行了呼吸作用 D.吸收了红墨水中的无机盐
解析：蒸腾作用有其重要的意义,一是为植物吸收水分提供了 向上的动力,同时溶解在水中的无机盐也跟着-起被吸收和运输.二是蒸腾作用能提高大气的湿度,增加降水.三是蒸腾作用能带走植物体内的热量,使植物不至于在炎热的夏天被烤死。图中的植物通过蒸腾作用促使植物吸收水分,导致U形管右侧的液面明显下降。
故答案为: B 。
1．如图为在阳光普照的白天，“胜哥”学校后花园中一棵老樟树的叶片进行光合作用时的强度变化曲线。下列有关曲线的说法错误的是---( )
A．曲线AB段表明植物光合作用强度随光照的增强而增强
B．曲线CD段表明植物光合作用逐渐减弱
C．曲线DE段表明光合作用随光照强度的减弱而逐渐减弱
D．C点较B点低是由于正午的温度过高、太阳光过强，叶片的气孔关闭，吸入二氧化碳减少，叶片光合作用强度减弱
解析：光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是淀粉和氧气，条件是光，场所是叶绿体；分析图示可知：7～10时随光照增强光合作用强度明显增加，气孔开放，吸收二氧化碳增多，光合作用增强；光合作用进行的场所是叶绿体．在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强，．曲线DE段表明限制光合作用强度的主要因素是光照强度，下午2点以后，光照强度降低，光合作用强度下降。
答案：B 。
2．如图所示，小科将原来置于黑暗环境中的绿色植物移至阳光下后，用仪器测得CO2的吸收量发生改变后绘制而成的，下列各项叙述正确的是---( )
A．曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B．曲线BC段表示绿色植物只进行光合作用
C．在B点，光合作用和呼吸作用的速率相等
D．整段曲线表明，随着光照强度增强，光合作用增强，呼吸作用减弱
解析：曲线AB段，A点没有光照，只能进行呼吸作用，AB段随着光照强度逐渐增强，光合作用逐渐增强，但是小于呼吸作用强度，A错误；曲线BC段表示光照强度较高，绿色植物光合作用强度大于呼吸作用强度，植物表现为吸收CO2，不只进行光合作用，B错误；B点表示绿色植物光合作用强度等于呼吸作用强度，植物表现为不吸收CO2也不释放CO2，C正确；由曲线可知，随光照强度递增，光合作用增强，但达到一定程度时，光合作用强度不再随之变化，而呼吸作用不变，D错误。
答案：C 。
3．如图所示为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是---( )
A．X表示氧气
B．Y表示二氧化碳
C．有机物是光合作用的原料
D．光照是光合作用的必要条件
解析：图中X表示二氧化碳进入叶，A错误；Y表示氧气被释放到大气中，B错误；光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物(储存着能量)和氧，C错误；根据光合作用的表达式可知：光合作用的必要条件是光照，C正确。
答案：D 。
4．如图是绿色植物部分生理过程示意图，有关说法错误的是---( )
A．①过程向上运输水分主要用于光合作用
B．②可以表示光合作用吸收二氧化碳
C．③表示叶制造的有机物向下运输
D．④过程能促进水分的吸收和运输
解析：①的箭头向上，表示水分向上运输，吸收的水分主要用于蒸腾作用；②表示吸入气体，应该是二氧化碳；③表示向根部运输的物质，应是有机物．④过程表示蒸腾作用，蒸腾作用有其重要的意义，一是为植物吸收水分提供了向上的动力，同时溶解在水中的无机盐也跟着一起被吸收和运输．二是蒸腾作用能提高大气的湿度，增加降水．三是蒸腾作用能带走植物体内的热量，使植物不至于在炎热的夏天被烤死。
答案：A 。
5．如图表示不同温度条件下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线，所给出的信息正确的是---( )
A．当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加
B．当光照强度一定时，光合速率随温度的升高而增加
C．当光照强度大于Q时，温度是限制光合作用效率的因素
D．当光照强度小于P时，温度是限制光合作用效率的因素
解析：当温度一定时，光合速率随光照强度的增加而增加，当到一定程度是，不再变化，A错误；在一定的温度范围内，当光照强度一定时，光合速率随温度升高而增加，有温度限制，B错误；据图示可知，当光照强度大于Q时，温度是限制光合作用效率的因素，C正确；当光照强度小于P时，温度对光合作用效率的影响不大，D错误。
答案：C 。
6.小科观看微信公众号“胜哥课程”中的科学实验视频《绿色植物的光合作用》后思考了下列问题，请认真回答：
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(1) 图1表示“绿叶在阳光下制造有机物”的四个实验过程步骤，那么，该实验正确的操作步骤应该是___________。(按序号排列)
(2)图1中步骤③的作用是脱色，为了使叶片中含有的____________溶解在酒精中，其目的是使实验结果更明显。
(3)图2是探究金鱼藻的光合作用实验，选择实验装置组合甲和乙，其实验变量是_______________。
(4)图2甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃，为了使该实验结果在短时间内非常明显，可采取的措施有哪些？(说出一项措施即可)______________________________________________________________________________________________。
解析：(1)“绿叶在光下制造有机物”的主要步骤：暗处理→遮盖后，光照射→几小时后摘下叶片→酒精脱色→漂洗，加碘液→冲洗观察叶色，实验操作的正确顺序是④→①→③→②；(2)酒精脱色：光照几个小时后把叶片放入盛有酒精的烧杯中，隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色；(3)图2是探究金鱼藻的光合作用实验，选择实验装置组合甲和乙，两者是阳光的有无，其实验变量是阳光，目的是验证光合作用释放的氧气需不需要阳光；(4)图2甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃，为了使该实验结果在短时间内非常明显，可采取的措施有：增加金鱼藻的数量，增加光照强度等。
答案：(1)④→①→③→②；(2)叶绿素；(3)阳光；(4)增加金鱼藻的数量，增加光照强度等
7．“胜哥”利用如图所示植物为实验材料，设计如下实验步骤：①将植物A、B两张叶片分别用含石灰水和清水的薄透明塑料袋扎住，然后放到黑暗处48小时。②将植物置于光照下3～4小时③将A、B两张叶片置于酒精溶液中_______加热，至叶片褪成________色时，取出叶片并用清水洗净后，滴上碘液，观察颜色变化。
请你完善“胜哥”的实验步骤并回答问题。
(1)将实验步骤③补充完整：_______________ ， _________________。
(2)将A、B两张叶片置于酒精溶液中加热，这样处理的目的是____________________________________________________。
(3)你预期的实验结果是____________________________________________________。
(4)除了实验中起对照作用的变量外，请再列举两个可能会影响实验结果的其他变量：__________________________________________________________________________。
解析：(1)绿色植物在光下制造有机物的实验步骤：暗处理→部分光照→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色，所以第二步应该是放在阳光下4小时。(2)把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素，消除颜色的干扰。(3)二氧化碳是光合作用的原料，没有二氧化碳不能进行光合作用产生淀粉，所以叶片B的变为蓝色，说明进行了光合作用产生了淀粉；叶片A没有变蓝色，说明没有进行光合作用。(4)影响光合作用的因素很多，还有：水分、光照、叶绿体等。
答案：(1) 水浴 黄白 (2)脱去叶绿素 (3)A叶片加碘液后不变蓝，B叶片加碘液后变蓝 (4)叶的大小、生长状况、石灰水质量、塑料袋体积、植物品种、环境温度、光照强度、光照时间等(任选两个)
8．如图所示是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重的变化而绘制的曲线，请分析回答：
(1)曲线a→b的变化主要是由于______________________________________________。
(2)曲线b→c的变化主要是由于_____________________________________________________________________。
(3)大豆萌发一个月后，植物通过细胞呼吸作用，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了____________和各种原料。
解析：(1)由于种子进行呼吸作用消耗有机物，导致有机物减少，所以曲线a→b段干重减小。(2)幼苗形成后，光合作用强度大于呼吸作用，有机物不断积累，所以曲线b→c段干重增加。(3)细胞呼吸的主要目的是释放能量，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供能量，同时能够提供原料。21*c
答案：(1)种子进行呼吸作用消耗有机物 (2)幼苗形成后，光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物不断积累，干重增加 (3)能量
9. 如图是小科探究种子呼吸作用的实验装置。
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(1)实验前需要用手握住装置乙的试管外壁，观察红色水滴能否移动，这是为了检查装置的__________性。设置乙装置的作用是____________。
(2)小科认为用天平分别称出甲、乙整个装置的质量，若前后质量有变化即可证明种子进行了呼吸作用。你认为他的想法正确吗？____________________。
(3)甲装置内因__________________________________________________，导致气压减小，红色水滴会向右移动。
解析：(1)用手握住或利用热毛巾捂容器对该仪器装置微热--观察红色水滴能否移动，这是为了检查装置的气密性。
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，由于甲瓶中的种子在呼吸时，产生二氧化碳，乙瓶由于煮熟的种子，红色水滴变化不大，因此乙装置起到对照作用。(2)如图所示：不论是甲装置，还是乙装置，它们的装置密闭，前后质量没有变化，因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用。(3)图甲所示的实验装置，萌发的种子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳，产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收，因此使瓶内的气减少，试管内压强减少，红色水滴向右移动，说明种子萌发时，分解有机物放出了二氧化碳。
答案：(1)气密 做对照实验 (2)不正确 (3)种子呼吸作用消耗氧气，产生的二氧化碳又被氢氧化钠溶液吸收 。
10.“胜哥”对绿色植物的光合作用与呼吸作用做了以下研究。
实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如图中A所示，a、b分别表示10 ℃和20 ℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。
实验二：按图B所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。
请分析回答：
(1)分析实验一可知，温度越高，植物吸收氧气越________。
(2)由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当________时，就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。
(3)联系本实验，试分析吐鲁番瓜果特别甜的原因：_______________________________________________________________________________________________。
解析：(1)从图A可知，同时间内，20 ℃时植物吸收氧气量高于10 ℃。(2)种子的呼吸作用要适当地升高温度，有利于增加种子的呼吸作用，能为植物提供更多的二氧化碳进行光合作用。(3)吐鲁番白天温度高，植物光合作用强；夜晚温度低，植物呼吸作用弱，可以减少植物分解有机物。
答案：(1)快 (2)升高 (3)吐鲁番白天温度高，植物光合作用强；晚上温度低，植物呼吸作用弱，有机物分解少(合理均可) 。
11．植物种子萌发成幼苗后，通过光合作用不断制造有机物，在满足植物自身需求的同时，也为生物圈中包括人类在内的其他生物提供了基本的食物来源。
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(1)图甲表示花生叶片结构，与①细胞相比，②细胞在结构上的不同点是有________。
(2)图乙是在封闭的环境中，花生幼苗一昼夜二氧化碳的吸收和释放的相对含量图。d点产生的原因与甲图中结构________(填数字)的部分关闭有关，这一变化主要是为了________________________________。一天内花生幼苗有机物积累最少和最多的点分别是乙图中的________(填字母)。
解析：(1)图甲是花生叶片的结构示意图，①是表皮细胞，透明、不含叶绿体，②是叶肉细胞，参与光合作用，含较多的叶绿体，②细胞与①细胞相比，细胞在结构上的不同点是含有叶绿体；(2)d点吸收的二氧化碳量减少，是因为中午温度过高导致甲图中④气孔一部分关闭，这样有利于降低植物的蒸腾作用，防止发生萎蔫现象。f点，植物进行了一天的光合作用，积累的有机物最多，b点，植物进行了一晚上的呼吸作用，积累的有机物最少。
答案：(1)叶绿体 (2)④ 降低植物的蒸腾作用，防止发生萎蔫现象 b、f 。
12．如图所示是小科在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0.2 mL，毛细管内的水滴在位置X。30 min后，针筒的容量需要调至0.6 mL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)看到用这一方法，“胜哥”指出了这样测量光合作用速率比实际的光合速率要低，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0.6 mL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0.8 mL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？_________________________________________________________________________________________________。
解析：(1)光照条件下，由于光合作用吸收的二氧化碳由缓冲液补充，同时释放的出的氧气导致密闭装置内的气体压强增大，若是水滴X不移动，其针筒中单位时间内的氧气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，该植物的表观光合速率是(0.6-0.2)×2=0.8(mL/h)。(2)比实际的光合速率要低，是由于细胞呼吸作用要消耗一部分氧气。(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在光照充足的条件下，提高温度可以提高光合作用的速率结论。
答案：(1)0.8 (2)植物同时进行呼吸作用，消耗了氧气 (3)在光照充足的条件下，在一定范围内，提高温度可提高光合作用速率(或在这两个实验中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而温度才是限制光合作用速率的主要因素)
13．为研究光照强度对某种水草光合作用的影响，“胜哥”在20 ℃恒温条件下，测定光照强度与二氧化碳吸收量的关系，结果如图所示。请回答：
(1)图中B点表示光合作用强度__________(填“等于”“大于”或“小于”)呼吸作用强度。
(2)图中BC段曲线上升的原因是__________________________________________________________。
(3)影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外，还有__________________。
解析：(1)B点二氧化碳相对吸收量为零，表示光合作用强度等于呼吸作用强度。(2)BC段曲线对应的外界条件是光照强度越来越强，对应的光合作用强度就越来越强。(3)可以从光合作用的表达式，寻找影响光合作用强度的因素。
答案：(1)等于 (2)光照强度越强，光合作用强度就越强，二氧化碳吸收量越多
(3)温度(或二氧化碳浓度) 。
14．小科在看到微信公众号“胜哥课程”的微课视频《探究环境温度对呼吸作用的影响》的思维推理后，对知识的灵活运用有了很大的提升。下图中，甲图表示现代智能温室，乙图表示用传感器测定的温室内二氧化碳的浓度一天中的变化，丙图表示在白天条件不变的情况下，夜间温度控制在20 ℃和30 ℃时，分别测得温室内二氧化碳浓度的变化。请你根据所学知识完成以下推理过程：
(1)新疆的水果为何特别甜，是因为含糖量高。同一种水果的含糖量是由其积累的有机物多少决定的。图乙中，造成AB段和DE段二氧化碳的浓度上升的主要生理过程是____________，通过该过程，水果内的有机物的含量会_______；造成BD段二氧化碳浓度逐渐降低的主要生理过程是__________，水果内的有机物含量会______________。根据图乙，增加甲图中水果的含糖量可以采取的措施是___________________________________。
(2)图丙中，对比两条曲线，相同时间内，温度为________℃时，温室内二氧化碳浓度高，实验表明，在一定范围内，温度越高，水果的______________越强。可见，在白天条件不变的情况下，增加甲图中水果的含糖量可以采取的措施是______________。
解析：(1)图乙中AB段和DE段二氧化碳的浓度上升的原因是植物进行呼吸作用释放二氧化碳的结果．由于呼吸作用分解有机物，导致有机物含量下降．BD段二氧化碳的浓度逐渐降低的主要原因是植物进行光合作用吸收二氧化碳的结果．由于光合作用合成有机物，使得有机物含量逐升高。(2)据图可见：当温度为30℃，二氧化碳含量多；当温度为20℃，二氧化碳含量少．由此可见：在一范围内，温度越高，水果的呼吸作用越强．所以夜晚适当降温，会抑制呼吸作用，减少有机物的消耗。
答案：(1)呼吸作用 下降 光合作用 增加 适当增加二氧化碳的浓度
(2)30 呼吸作用 夜晚适当降温 。
15．“胜哥”设计了如图的三个装置，用以探究学习植物的生理作用。其中三个装置中的植物、培养液、隔板、光照等条件都完全相同。据图回答下列问题：(已知氢氧化钠能吸收二氧化碳气体)
(1)实验前应该将培养植物的装置放在________________，以将叶中的淀粉转运或耗尽。
(2)甲、乙两组作为一组对照实验，变量是___________________________。
(3)三个装置在光下照射几个小时后，透明钟罩内壁上有水珠出现，这些水珠是以水蒸气的形式从叶片的_________散发出来的。
(4)分别将甲、乙、丙的叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热，使叶片中的_________溶解到酒精中。
(5)甲、乙、丙的叶片脱色后，滴加碘液，叶片不会变蓝的是_________。
这是因为_____________________________________________________________________________。
(6)一段时间后，甲、乙装置中培养液的水分分别减少了100 mL、95 mL。甲比乙多减少的水分用于植物的__________________。
分析：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；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的过程叫做呼吸作用；即植物在光下吸收二氧化碳、释放氧气，而呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳。
解析：(1)为了验证光合作用的产物，实验前应该将植物放在黑暗处一昼夜，将叶片中原有的淀粉消耗尽。(2)甲、乙两组实验的变量是二氧化碳。(3)三装置在光下照射几个小时后，透明钟罩内壁上有水珠出现，它们是从叶片的气孔处散发出来的。(4)分别将甲、乙、丙的叶片取下，放在盛有酒精的小烧杯中进行隔水加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中。(5)甲装置中有二氧化碳能够进行光合作用制造有机物(主要是淀粉)，乙、丙装置中的氢氧化钠和石灰水能构吸收二氧化碳，不能进行光合作用，故甲、乙、丙的叶片脱色后，滴入碘液，叶片不会变蓝的是乙、丙。
(5)甲、乙、丙的培养液的水分分别减少了100ml、95ml、95ml。说明甲比乙、丙多减少的水分用于了植物的光合作用。
答案：(1)黑暗的环境中 (2)二氧化碳 (3)气孔 (4)叶绿素 (5)乙和丙 乙是因为缺少光合作用的原料二氧化碳，丙是因为没有光合作用的条件光照 (6)光合作用 。
16．“胜哥”准备在学校的菜园里种植玉米，为保证水、肥等条件下，要让玉米最大限度地利用太阳光能，提高单位面积的产量。如图中甲所示为玉米叶片在阳光下进行一些生理活动；图乙所示为叶面积指数与农作物光合作用和呼吸作用两生理过程的关系(叶单位指数是指单位面积上植物的总叶面积；叶面积指数越大，叶片交错重叠程度越大)。请据图回答下列问题。
(1)叶面积指数为________时(从横坐标已标数据选)，对农作物的增产最有利。
(2)通过对图乙曲线的分析，你得出的结论是________________________________________________。
解析：光合作用和呼吸作用实际量随叶面积的不断增大而增大；当叶面积指数等于40时，光合作用和呼吸作用实际量相差最大。
答案：(1)40 (2)合理密植，对农作物的增产有利 。
1. (2020.金华丽水)为探究植物种子呼吸作用的产物,用如图装置进行对照实验:先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水,再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子,则试管B中应加入等量的---( )
A.已浸水及消毒的绿豆种子
B.已煮熟及消毒的蚕豆种子
C.已浸水及未消毒的蚕豆种子
D.已煮熟及未消毒的蚕豆种子
考点：植物的呼吸作用。
解析：对照实验中需要控制研究的因素不同而使其他因素都相同。根据探究的问题可以确定控制的变量。由题中信息"为探究植物种子呼吸作用的产物”可知,实验需要研究种子的呼吸作用的产物,需要控制-组有种子进行呼吸作用另一组种子不进行呼吸作用,并使其他条件都相同。由A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子可知, B试管中应加入等量的已煮熟及消毒的蚕豆种子,煮熟的种子不能进行呼吸作用,其他条件与A相同。A. B形成对照, B选项正确，A. C. D错误。 故选B 。
2. (2021.丽水)我国宣布力争于2060年前实现”碳中和"。 即二氧化碳的排放与吸收互相平衡(如图)。下列途径中属 于吸收二氧化碳的是---( )
A.绿色植物的光合作用 B.化石燃料的燃烧 C.微生物的氧化分解 D.生物的呼吸作用
考点： 光合作用的原料、条件和产物。
解析：光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。A.绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳;故A正确;BCD、化石燃料的燃烧、微生物的氧化分解、生物的呼吸作用都会消耗氧气, 释放二氧化碳;故BCD错误; 故答案为: A。
3. (2020.湖州)叶绿素是一类含镁的有机物 ,是叶绿体中的重要色素，与光合作用密切相关。叶绿素---( )
A.主要吸收白光中的绿光 B.存在于植物体的每个细胞中
C.能溶解在酒精中 D.含有的镁用于调节植物的生命活动
考点：光合作用的原料、条件和产物。
解析： 1.物体的颜色由物体反射的光的颜色决定;2.植物体中只有部分植物细胞含有叶绿体结构，根、茎、叶的表皮等都没有叶绿体结构。绿色的嫩茎和叶中的保卫细胞,叶肉细胞具有叶绿体结构;
3.叶绿素易溶解在酒精中;4.镁是形成叶绿素结构的重要元素，没有镁的存在不能形成叶绿素 ,不能进行光合作用。
A.叶绿素呈绿色,是因为反射了绿光而显示出的颜色, A错误;
B.植物体中的很多细胞其实也是没有叶绿素的, B错误;
C.叶绿素能溶解在酒精中说法正确, C正确;
D.镁是合成叶绿素的重要金属元素,主要不是来调节植物的生命活动的, D错误。
故选C 。
4. (2020 温州)植物光合作用在叶中合成有机物时,下列示意图能正确表示物质进出叶片的是---( )
考点：光合作用的原料、条件和产物 。
解析：光合作用是绿色植物在阳光的作用下 ,利用二氧化碳和水等物质制造有机物,并放出氧气的过程。二氧化碳主要由叶从空气中获得,水主要由根吸收运输到叶。
A.图中叶片吸收氧气放出二氧化碳,这应该是植物的呼吸作用, A错误; .
B.二氧化碳和水进入叶片,氧气离开叶片,符合光合作用过程, B正确;
C.光合作用时氧气应该是离开叶片,水应该进入叶片, C错误
D.氧气和二氧化碳符合光合作用,但水应该是进入叶片的,图中是离开, D错误。
故选B 。
5.(2020 衢州)雷竹笋是一种常见的食材,肉质细嫩,营养丰富, 却不宜多食。
(1)雷竹笋常带有苦味是因为含有氰苷。氰苷在酶的催化下会产生有毒的氢氰酸( HCN) , HCN沸点为26℃。为避免食用雷竹笋时因HCN引起中毒,烹饪时应 。
(2)当雷竹笋从地下钻出土壤,笋尖被阳光照射后会转为绿色,俗称“出青”。出青后的笋含有更多的氰苷。为避免雷竹笋在出土后继续生长的过程中出青,农民可采取的合理措施是 。
(3)如图为竹子与竹笋的生长示意图,箭头表示糖类的运输方向。 下列关于糖类的来源及其运输结构叙述正确的是 。
A.蒸腾作用导管 B.光合作用导管 C.呼吸作用筛管 D.光合作用筛管
考点：光合作用和呼吸作用的相互关系 。
解析： 1.根据题中信息" 氰苷在酶的催化下会产生有毒的氢氰酸( HCN ) , HCN沸点为26℃”可知,通过加热可使HCN沸腾跑出;
2.由题意知,"出青“是因为受光照引起的,所以可通过避免使长高的雷竹笋受到光照;
3.蒸腾作用是将根吸收的水从叶中散发出去。呼吸作用是消耗有机物释放能量的过程。光合作用是合成有机物的过程。导管是运输水分和无机盐的,筛管是运输有机物的。
(1) 由题意可知,温度只要达到或超过26°C时, HCN就会沸腾跑出,所以为避免食用雷竹笋时因HCN引起中毒,烹饪时应煮熟煮透(或开盖煮、焯水浸泡等) ;
(2)”出青“是因为受光照引起的,所以可通过避免使长高的雷竹笋受到光照,所以为避免雷竹笋在出土后继续生长的过程中出青,农民可采取的合理措施是覆盖干草、黑色塑料布等不透光的物体 ;
(3)糖类是有机物,是光合作用制造的,其运输的结构是筛管, D选项正确。
故答案为: (1)煮熟煮透(或开盖煮、焯水浸泡等,其他有加热高温处理方法的合理答案也给分) (2) 覆盖干草、黑色塑料布等不透光的物体(3) D 。
6. (2020 金华丽水)到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是H2O和CO2 ,产物是O2和有机物。为了探究产物O2中的O元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：O2全部来源于CO2；猜想二：O 2全部来源于H2O；猜想三：O同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下：
资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为CO2在光的作用下被分解成CO2和O2，所以O2来自于同为气体的CO2。
资料2： 1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出O2，并还原电子受体。
资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用18O标记的H2 18O和C 18O2分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含18O，如图所示。
根据所学知识，结合资料回答下列问题：
（1）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点；
（2）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。
考点：光合作用的原料、 条件和产物光合作用的原理 。
解析：(1)根据资料2的描述可知, 02来源于水的分解,与加入的二氧化碳无关;而资料1的观点是: O2来源于二氧化碳,因此资料2的实验结论不支持资料1的观点。
(2)两个试管中都有氧4气生成,关键是确定生成的氧汾子的种类来自于二氧化碳还是水。
根据资料3的图片可知，
甲:生成氧气的分子1802只能来自于水分子H2180 ,不能来自于CO2 ;
乙:生成氧气的分子02只能来自于水分子H2O ,不能来自于c1802 ;
那么分析可得:猜想二成立。
故答案为: (1) 不支持 (2) 二 。
7. (2020 杭州)小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验:
(1)该实验的目的是 。
(2)将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞,其目的是 。
(3)①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理,若暗处理后立即脱色并滴加碘液能否观察到金鱼藻叶片变蓝色 (选填“能”或“不能”)。
(4)②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡,这些气泡中的气体主要是 。
考点：光合作用的原料、条件和产物 。
解析：(1)本实验中①②两试管中一个含二氧化碳，一个不含二氧化碳，故二氧化碳为该实 验唯一变量，实验目的是探究二氧化碳是否是光合作用的原料；
(2)因为实验变量为二氧化碳，故需要实现将水煮沸以除去溶解其中的二氧化碳，并 立即加塞防止空气中的二氧化碳溶于水；
(3)金鱼藻在加入前经过24小时的暗处理，其原有有机物已被消耗并运走，故立即脫 色并滴加碘液不能观察到叶片变蓝色；
(4)金鱼藻光合作用产生大量气泡，气体是光合作用的产物--氧气。
故答案为：(1)探究二氧化碳是否是光合作用的原料； (2)煮沸是为了除去锥形瓶中溶解的二氧化碳，立即加塞防止空气中二氧化碳溶于水; (3)不能； (4)氧气 。
8. (2021 台州)植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；
③光照小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；
④计算出樟树叶光合作用速率；
(1)为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求 。
(2)另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差，在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 。
A.摘下叶片以切断叶柄 B.环剥叶柄以切断筛管 C.破坏叶柄木质部以切断导管
(3)樟树叶光合作用速率可表示为 。(用字母表示)
考点：控制变量法光合作用的原理 光合作用和呼吸作用的相互关系 。
解析：光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。分解代谢是异化作用的别称,是生物体将体内的大分子转化为小分子并释放出能量的过程。而有氧呼吸是异化作用的重要方式。
(1) 由于树叶的质量较小,而只取一小块称量,质量会更小，因此在实验中为了使实验结果准确,要尽可能多的多选取樟树叶片;
(2)植物光合作用产生的有机物是通过叶柄中的筛管运出,因此通过环剥叶柄切断筛管;
(3)植物在进行光合作用的同时,始终在通过呼吸作用消耗有机物,因此t小时后,植物光合作用产生的有机物是;所以樟树叶光合作用速率为 。
故答案为: (1)尽可能多; (2)B; (3) 。
9．(2016绍兴)兴趣小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的同种植物叶，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。回答下列问题。
(1)实验中，叶在29℃时通过光合作用产生的有机物量是________毫克。
(2)图乙是29℃时，该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线，则b点的含义是________________________________________________________________________。
(3)若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置________方。
考点：光合作用和呼吸作用的相互关系。
解析：(1)从甲图中看出，叶在29℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是3毫克；叶在29℃时光照1小时后与暗处理前的有机物增加量是3毫克．叶在29℃光照1小时进行光合作用制造有机物的时候还进行呼吸作用消耗有机物3毫克．因此实验中，叶在29℃时通过光合作用产生的有机物量═3+3+3═9(毫克)。(2)图乙是29℃时，该植物二氧化碳吸收(释放)随光照强度变化的曲线，则b点的含义是29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。(3)从甲图中看出，叶在29℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是3毫克，叶在27℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是1毫克，表明29℃时的呼吸作用比27℃时的呼吸作用强，产生的二氧化碳多，因此若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置上方。
答案：(1)9 (2)29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等(3)上 。
10．(2016金华)小科同学发现一个生活现象，道路两旁的红叶石楠春天长出红色的嫩叶，到了夏天，这些红色的叶片变成了绿色，小科猜想可能跟夏天的温度高或光照强有关，于是，小科决定研究光照能否影响叶片变绿，他借鉴“光合作用需要光照”的实验，设计如下实验方案。
组别 甲组 乙组
实验材料 同种红叶石楠多株 同种红叶石楠多株
环境条件 阴暗、低温 光照充足、适宜温度
处理方法 将甲、乙两组植物栽种在各自实验环境中一段时间
(1)交流评价：学习小组同学对该实验方案讨论后认为，因为实验选材和环境条件设置没有控制好变量，该方案并不能探究“光照能否影响叶片变绿”。请你对该实验方案进行改进：
①对实验材料选择的改进是__________________________________________________。
②甲组的环境条件应该重新设置为____________。
(2)实验预期；假如光照对叶片变绿确实有影响，预期的实验现象是________________________________________________________________________。
答案：光合作用；科学探究。
解析：(1)①对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验．为保证变量唯一，试验中的材料应该是同一株红叶石楠部分叶片。②该试验是探究“光照能否影响叶片变绿”．变量是光照，所以甲组的环境条件应重新设置为阴暗、适宜的温度。(2)试验现象：甲组不变绿，乙组变绿。
答案：(1)①同一株红叶石楠部分叶片 ②阴暗、适宜的温度 (2)甲组不变绿，乙组变绿
11．(2017金华)图1为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图，其中a为实验组，b为对照组。完成图1所示探究后，将b装置中的植株取出，放在黑暗的环境中一昼夜，用2张大小相等的铝箔在该植株某一叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，然后放在阳光下照射，4小时后，去掉铝箔，摘下该叶片，将该叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液、再漂洗处理，实验过程及现象如图2所示。请回答：
(1)图1中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是______(选填字母)。
A．确保植株与玻璃钟罩内空气隔绝
B．排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰
C．防止NaOH溶液对植株根系的影响
D．排除土壤土质差异的干扰
(2)将图1中b装置放在某环境中培养一昼夜，测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降。由此可知，该植株在这一昼夜内光合作用强度______(选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
(3)图2中，A时刻叶片经酒精脱色后呈______色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中，______(选填“能”或“不能”)进行光合作用。
考点：光合作用和呼吸作用的相互关系。
解析：(1)由题中装置可看出，实验中已经利用了密闭的玻璃钟罩来确保植株与外界空气进一步隔绝，而“用塑料袋扎紧花盆”只能确保花盆与外界隔绝气体交换，A错误；用塑料袋扎紧花盆能确保花盆与外界隔绝气体交换，因此可以排除土壤中微生物代谢活动的干扰，B正确；放置NaOH溶液的作用是吸收装置中原有的或产生的二氧化碳，该溶液对植物根系无影响，C错误； 土壤土质不是气体，塑料袋不会起到该作用，D错误。因此由图1中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰，故选B。(2)光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳，因此由“将图1中b装置放在某环境中培养一昼夜，测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降”可知，该植株在这一昼夜内光合作用强度大于呼吸作用强度。(3)“将b装置中的植株取出，放在黑暗的环境中一昼夜”目的是将叶片中原有的淀粉运走、耗尽，因此图2中，A时刻叶片经酒精脱色后呈黄白色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中，能进行光合作用制造淀粉，因此经脱色、漂洗、滴加碘液、再漂洗处理后叶片未遮光部分呈蓝色。
答案：(1)B (2)大于 (3)黄白 能 。
12．(2017绍兴)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，这些小水珠部分来自于植物的_________作用。
(2)要使植物A和B都能正常生长，大棚内的光照强度至少应大于_______点。
(3)若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光强度为f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A_________(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(4)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有__________________。(写出一点即可)
考点：光合作用的原料、条件和产物 。
解析：(1)蒸腾作用散失水分，因此“大棚内壁上经常出现小水珠”，这些小水珠部分来自植物的蒸腾作用，还有部分来自土壤水分的蒸发。(2)“要使植物A和B都能正常生长”，必须使植物A和植物B的光合作用强度大于呼吸作用强度，因此大棚内光照强度至少应大于d点。(3)从图乙中看出，当光照强度为f时，植物A和植物B的二氧化碳吸收量相等，表明植物A光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差；当光照强度为0时，植物A的二氧化碳释放量比植物B的二氧化碳释放量大，表明植物A的呼吸作用强度大于植物B的呼吸作用强度。因此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A多于植物B。(4)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有增加光照时间、晚上降温等。
答案：(1)蒸腾 (2)d (3)多于 (4)增加光照时间 。
13．(2017衢州)小科利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
(1)图甲实验设立B组的目的是____________________。
(2)如图乙，把数棵新鲜青菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在____________________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。该现象能否说明青菜的呼吸作用产生二氧化碳？判断并说明理由：_____________________________________________________________________。
考点： 呼吸作用的相互关系。
解析：(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)图乙，为防止新鲜青菜进行光合作用吸收二氧化碳，应在黑暗或无光照环境中放置十二小时后，否则，植物会进行光合作用吸收二氧化碳，使实验现象不明显．蜡烛熄灭，该现象不能说明青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。
答案：(1)与A组进行对照(或对照) (2)黑暗或无光照 不能，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，证明二氧化碳要用澄清石灰水进行检验 。
14．(2017嘉兴)农业生产中为了获得高产，就要设法提高作物的光合作用强度。为此，某兴趣小组开展了“探究影响光合作用强度的环境因素”实验研究。
【实验原理】植物光合作用的强度可以通过检测氧气的释放速率来测定；产生的氧气滞留在叶片，会使叶片在液体中上浮。
【实验器材】长势相似的绿萝叶片、不同浓度NaHCO3溶液(可分解释放CO2)、注射器、打孔器、如图所示的实验台(不同高度放有三组烧杯)等。
【实验步骤】
①用打孔器在绿萝叶片上取大小相同的小圆叶片若干，用注射器排出叶片细胞间隙的气体，使叶片在蒸馏水中都能下沉；
②在每组的三个烧杯中分别加入体积相同、浓度不同的NaHCO3溶液(不考虑溶液密度差异)，然后用镊子将小圆叶片放入烧杯中，每个烧杯10片；
③点亮LED灯带，记录每个烧杯中8个叶片上浮到水面所需的时间。时间越长，表示光合作用强度________。根据上述实验步骤可知，本实验中设置的自变量有二氧化碳浓度和________________。
【实验结果】叶片上浮的平均时间记录如表。(单位：秒)
组 别 NaHCO3相对浓度
50 100 150
低光强组 968 801 720
中光强组 883 632 498
高光强组 767 476 358
【实验结论】在其他条件相同时，光照越强、二氧化碳浓度越大，光合作用越强。
【评价反思】
①本实验的重要改进是用LED冷光源代替传统的白炽灯，这一改进对该探究的主要意义是________________________。
②实验中每个烧杯放10个小圆叶片，而统计时只选取前8个小圆叶片上浮的平均时间，这样做的目的是________________________________。
考点：实验方案设计与评价；光合作用的原料、条件和产物 。
解析：【实验步骤】③植物光合作用的强度可以通过检测氧气的释放速率来测定；产生的氧气滞留在叶片，会使叶片在液体中上浮．点亮LED灯带，记录每个烧杯中8个叶片上浮到水面所需的时间．时间越长，表示光合作用强度越弱．观察实验装置可知，该生物兴趣小组是以二氧化和光照强度为变量设置的实验来验证光合作用的强弱。【评价反思】①本实验的重要改进是用LED冷光源代替传统的白炽灯，这一改进对该探究的主要意义是减小白炽灯发热造成不同的温度条件。②实验中每个烧杯放10个小圆叶片，而统计时只选取前8个小圆叶片上浮的平均时间，这样做的目的是排除偶然性，使实验结果更可靠。
答案：【实验步骤】越弱；光照强度 【评价反思】①减小白炽灯发热造成不同的温度条件；②排除偶然性，使实验结果更可靠 。
15．(2017温州)民以食为天，如何提高粮食作物的产量与品质，是科研工作者长期思考与解决的问题。
材料一：水稻是我国主要的粮食作物之一，喜高温、多湿环境。
材料二：质量相同的不同物质升高(或降低)相同温度，吸收(或放出)热量较多的，比热较大。水的比热比沙土大。
材料三：西北某地农民因地制宜，综合应用多种“稻田怪招”，不施农药与化肥，还能大大提高水稻的产量与品质(富含多种人体需要的元素)。其主要“怪招”有：①针对种植地土壤是颗粒细小、透气性差的黏土这一状况，种植水稻之前在土壤中掺入一定量的沙子。②水稻种植一段时间后，将灌溉后通常保持20厘米的稻田水位改为2.5厘米。③每隔7～10天，给稻田断水一段时间，形成缺水环境，以杀死稻田中的小动物及寄生虫(对水稻及土壤微生物的生存没有明显影响)，而后对稻田进行补水。
结合上述信息，综合运用所学知识，对多种“稻田怪招”能提高水稻的产量与品质作出解释。
考点：植物生长需要无机盐； 植物的呼吸作用。
解析：①针对种植地土壤是颗粒细小、透气性差的黏土这一状况，种植水稻之前在土壤中掺入一定量的沙子。沙子能提高土壤的透气性，有利于水稻根的呼吸作用，提高根的吸收能力．②水稻种植一段时间后，将灌溉后通常保护20厘米的稻田水位改为2.5厘米．降低水位即可快速提高白天稻田温度，促进水稻的光合作用，又可快速降低夜晚稻田水温，减弱水稻的呼吸作用，有利于有机物的积累，提高产量．③每隔7-10天，给稻田断水一段时间，形成缺水环境，以杀死稻田中的小动物及寄生虫(对水稻及土壤微生物的生存没有明显影响)，而后对稻田进行补水．短暂的缺水期，能杀死稻田寄生虫以及其他小动物，其尸体被分解者分解后被根吸收，为水稻提供丰富的元素，避免农药和化肥的使用，提高了水稻的品质。
答案：沙子能提高土壤的透气性，有利于水稻根的呼吸作用，提高根的吸收能力．降低水位即可快速提高白天稻田温度，促进水稻的光合作用，又可快速降低夜晚稻田水温，减弱水稻的呼吸作用，有利于有机物的积累，提高产量。短暂的缺水期，能杀死稻田寄生虫以及其他小动物，其尸体被分解者分解后被根吸收，为水稻提供丰富的元素，避免农药和化肥的使用，提高了水稻的品质。
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