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3.6 光合作用 知识点精练
Ⅰ.聚焦考点
Ⅱ.知识点精炼
ⅰ.光合作用的原理
ⅱ.光合作用的条件和产物的探究
ⅲ.光合作用和呼吸作用的相互作用
一、光合作用的原理
1.什么是光合作用: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,并释放氧气的过程叫作光合作用。
2.光合作用的过程:光合作用的反应过程可表示为:二氧化碳+水有机物(主要是淀粉)+氧气,它包含了物质和能量的转化。
(1)物质转化:简单的无机物(水、二氧化碳)转化为有机物(如淀粉等),并释放氧气。
(2)能量转化:太阳能转化为化学能(储存在有机物里)。
3.光合作用的意义:光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源。绿色植物的光合作用是地球上一切生物生存、繁荣和发展的根本保障。
二、光合作用的条件、原料和产物
实验研究表明,光合作用的条件是光和叶绿体,原料是水和二氧化碳,产物是有机物和氧气。
1.光合作用的条件是光照和叶绿体
2.植物光合作用产生氧气
把此装置放在阳光下30min后, 会看到金鱼藻上冒出许多气泡,当气体充满试管一半时,从水中取出,将带火星的木条迅速插入试管中,发现木条复燃。因氧气有助燃的特性,此实验说明光合作用产生了氧气。
3.光合作用的原料是二氧化碳
(1)处理:将装置放在黑暗处一昼夜后,一起移到光下照射几小时;各取甲、乙装置中植物的一片叶,编号A、B,然后经酒精脱色、清水冲洗、碘液染色。
(2)现象:A叶片不变蓝,B叶片变蓝,说明甲装置中的叶片没有产生淀粉,而乙装置中的叶片产生了淀粉。甲、乙装置的主要区别是甲装置放的是氢氧化钠溶液,乙装置放的是清水,氢氧化钠溶液将甲装置中的二氧化碳吸收了。
(3)结论:植物的光合作用需要二氧化碳。
4.光合作用的原料是水
(靠近叶柄一侧为甲,叶片顶端为乙)
(1)处理:将植物放在黑暗处一昼夜,然后选取一个叶片将叶脉切断,移到光下照射几个小时;摘下叶片,经过酒精脱色、清水冲洗、碘液染色。
(2)现象:甲叶片变蓝,乙叶片不变蓝。甲、乙两处主要区别是甲端有水,乙端没有水。
(3)结论:植物的光合作用需要水。
三、光合作用和呼吸作用的比较
1.光合作用的过程可表示为:二氧化碳+水有机物(淀粉)+氧气。
实质:合成有机物,储存能量
2. 呼吸作用的过程可表示为:有机物+氧气二氧化碳+水+能量。
实质:分解有机物,释放能量。
物质:分解有机物,将有机物转变为无机物
能量:化学能转变为其他形式能,释放能量
3.一般只有绿色植物才能同时进行光合作用和呼吸作用,其他生物只能进行呼吸作用,而不能进行光合作用。
4.绿色植物在白天同时进行着光合作用和呼吸作用,晚上和在没有阳光时只进行呼吸作用而不进行光合作用。
5.光合作用与呼吸作用的区别
四、光合作用和呼吸作用的联系
一、光合作用的原理
1.某同学在夏季天气晴好的一天,分别于清晨、正午、傍晚、深夜四个时间从同一棵绿 色植物上各取一片绿叶,并从每片叶,上取下同样大小的圆片,再将这四个圆片放人酒精中煮一下,取出后用清水冲洗,加碘液染色,染色最深的应是何时取下的圆片?( )
A.清晨 B.傍晚 C.深夜 D.正午
2.将一棵重约0.2千克的柳树培育在肥沃的土壤中,两年以后连根挖出,脱水后称得重为11千克,其增加的重量主要来源于( )
A.土壤中的无机盐
B.土壤中的无机盐和水
C.大气中的氧
D.大气中的二氧化碳和土壤中的水
3.下列做法中,应用 了光合作用原理的是( )
A.移栽树木时,剪去部分枝叶
B.种植玉米时,要合理密植
C.早春播种后,使用塑料薄膜覆盖地表
D.北方冬季,大白菜储存在地窖中
4.将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,利用传感器测量容器内CO2的浓度变化,如图所示。下 列说法错误的( )
A.AB段CO2浓度下降,植物只进行光合作用
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最多
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
5.如图是叶片在阳光下进行的生理活动,A、B、C均表示物质,下列相关叙述错误的是( )
A.若此过程表示叶片的光合作用,则进行此过程的场所是叶片细胞内的叶绿体
B.若此过程表示叶片的呼吸作用,则A表示氧气
C.若C表示水,则表示该叶片正在进行蒸腾作用
D.若此过程表示叶片的光合作用,则A,B,C和水均是光合作用的原料
6.(2021九上·台州开学考)下图1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。在下图2中能代表细胞中发生的情况与曲线中C点相符的一项是( )
A.B.C.D.
7.(2021八下·下城期末)利用中子数不同的两种氧原子18O和16O标记水和二氧化碳分子中的氧原子,进行了如图实验,则光合作用产生的O2( )
A.全部来自CO2
B.全部来自H2O
C.大部分来自CO2,小部分来自H2O
D.小部分来自CO2,大部分来自H2O
8.(2021·慈溪模拟)将用新鲜水绵(上种藻类)和好氧细菌(需要氧气进行呼吸作用)制成的临时装片置于显微镜视野后,用不同波长的光束照射装片的不同部位。一段时间后,可观察到原先均匀分布的细菌变成如图所示的分布。该实验无法得出( )
A.光合作用释放氧气
B.光合作用吸收二氧化碳
C.光的波长不同,光合作用强弱不同
D.560纳米左右波长的光不利于光合作用
9.(2022九下·舟山开学考)
2021年,中国科学家在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破-国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的人工化学一生物合成。该人工途径从太阳能到淀粉的理论能量转化效率是玉米的3.5倍,淀粉合成速率是玉米的8.5倍。
(1)这一生物合成技术实现了“光能→化学能”的能量转变,类似于自然界中绿色植物的 (2)科研人员挖掘与改造了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂,最终优中选优出10种并加以改造。这10种酶促过程,就是本次突破的精华。酶不同于一般化学催化剂,具有 的特点(写出两点即可)。
10.如图是探究植物光合作用产物的实验装置图,实验步骤如下。
①往烧杯中倒入水,放人金鱼藻,汝再将漏斗倒扣在金鱼藻上;
②在漏斗上倒扣一支装满水的试管;
③将整个装置放在阳光下。一段时间后有气泡产生,试管内液面下降;
④当试管内充满气体时,用大拇指在水中将试管口盖住后取出;
⑤检验试管中的气体,得出结论。
(1)步骤⑤中检验气体的方法和观察到的实验现象是 。
(2)该实验不需要对金鱼藻进行暗处理,理由是 。
(3)本实验的材料不选用天竺葵而选择金鱼藻,其优点是 。
二、光合作用的条件和产物探究实验
11.下面是对“植物制造淀粉”实验的相关描述,其中不正确的是( )
A.该实验的原理:淀粉遇碘变蓝色
B.该实验的步骤:遮光→照光→脱色→漂洗→染色→漂洗→观察
C.该实验的现象:遮光部分不变蓝,照光部分变蓝色
D.该实验的结论:光是光合作用的必要条件,淀粉是光合作用的产物
12.某实验小组试图采用如图所示的实验装置来探究“光照是植物光合作用的必要条件”,实验以观察倒置的装满水的试管中有无气泡产生作为观察指标。在这个实验中,最简便的装置组合为( )
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
13.如图所示,甲、乙、丙瓶置于阳光充足的窗台上(室温不超过25°C),丁瓶置于黑暗的纸箱中。假设五条金鱼的生命力相近,则瓶中的金鱼生存时间最长的是( )
A.甲瓶 B.乙瓶 C.丙瓶 D.丁瓶
14.(2021九上·温州开学考)在验证“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
15.(2021八下·仙居期末)如图所示某植物上的绿叶经光照24h后,脱色并用碘液处理,结果锡箔覆盖的部位不呈蓝色,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。该实验可以证明光合作用( )
A.需要叶绿体 B.需要二氧化碳
C.需要光照 D.放出氧气
16.如图是“探究绿叶在光照下制造有机物”实验的部分步骤,对各步骤的解释不正确的是( )
A.步骤①是为了消耗掉叶片原有的淀粉
B.步骤②的处理是设置对照实验
C.步骤③为了溶解叶片中的叶绿素”
D.步骤④叶片不见光部分变成了蓝色
17.(2021八下·秀洲月考)在科学实验和生活中,有许多涉及操作上的“先”“后”问题,如果顺序颠倒,就会影响实验效果或导致事故的发生。下列描述的操作中,先后顺序正确的是( )
A.验证光是光合作用条件时,应先在天竺葵叶上滴碘酒,再用酒精去除叶绿素
B.用过氧化氢制取氧气的实验中,先装药品,再检查装置的气密性
C.高锰酸钾加热制氧气实验中,用排水法收集气体时,先拿出导管后撤酒精灯
D.有人接触漏电的电器而发生触电时,先用手将触电者拉离电器,再切断电源
18.植物制造淀粉实验分析
操作 目的
把天竺葵放在黑暗处一昼夜
铝箔遮光 设置 和 的对照实验
叶片放在酒精中水浴加热 完全溶解叶绿素
清水漂洗后加碘液 淀粉遇碘液变 ,证明产物中有
清水冲洗后观察 去掉 ,便于观察
三、光合作用和呼吸作用相互关系
19.如图为光合作用示意图。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.光照是光合作用的必要条件 D.有机物是光合作用的原料
20.(2021九上·拱墅月考)五一节小金与家人一起采摘草莓。小金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,且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
21.(2021八下·柯桥期末)如图为小科所在小组研究某植物在夏季一昼夜中CO2吸收量和释放量的变化图,下列分析错误的是( )
A.a点表示凌晨温度低,呼吸作用弱,CO2释放量少
B.ac段植物只进行呼吸作用,不进行光合作用
C.d点温度过高,气孔关闭,出现“午休”现象
D.e点植物在一天中积累的有机物最多
22.(2021八上·宁波期末)如图表示大棚内A、B两种植物的光合作用速率(用CO2吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)植物光合作用的场所是细胞质中的 (填细胞内结构名称);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(选填:“c”“d”“f”)。
(2)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,植物A (填“多于”、“等于”或“少于”)植物B。
23.(2021九上·台州开学考)下图甲表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化,图乙为棚内植物各时吸收CO2的速率,假若一昼夜6时日出,18时日落。请据图回答下列问题:
(1)一昼夜中CO2光浓度最高和最低的时间点分别是a时和b时,此时间点的含义是 。
(2)在植株正常生长情况下,理论上你认为图甲中的B点有机物应 C点(填“等于”、“大于”或“小于”)。积累有机物最多的时间点是 。
(3)若10时的气温与夜间相同,则棚内植物10时的光照下,1h光合作用利用的CO2量为 。
(4)假设一昼夜中12时光照最强,请在乙图中补画出12时至24时的CO2吸收速率曲线。
24.(2021八下·北京期中)冬天,许多菜农利用温室栽培蔬菜。某温室从16点开始持续密封48小时,测得温室内CO2体积分数的变化情况如图所示。
(1)植物体进行光合作用消耗二氧化碳发生在细胞结构的( )中。
A.细胞壁 B.细胞膜 C.叶绿体 D.液泡
(2)光合作用的文字表达式为:
(3)经过48小时,大棚内植物有机物的含量会 (选填"增加”、“减少”或“不变")。
25.(2021九下·慈溪月考)适于在强光照条件下生活的植物称为阳生植物,相反,适于在弱光照条件下生活的植物称为阴生植物,如图表示在一定的CO2浓度和温度条件下,某阳生植物和阴生植物的净光合速率(用CO2吸收量表示)随光照强度的变化情况,请据图分析回答:
(1)图中甲、乙两曲线代表的植物中,属于阴生植物的是 。
(2)当光照强度为X时,甲植物光合作用利用的CO2量为 ;当光照强度为W时,甲植物与乙植物固定的CO2量的差值为 ;在昼夜周期条件下(12h光照、12h黑暗),甲植物需在光照强度大于 (选填某个光照强度)的条件下才能生长。
(3)当光合速率与呼吸速率相等时,乙植物所需的光照强度小于甲植物,原因是 。
26.近年来杭州市新建了许多水果、蔬菜采摘园,春天可以到大棚里采摘草莓、蔬菜,秋天可以采摘葡萄等。到采摘园现场采摘,既给人们提供了亲近大自然的机会,又能体验到采摘的乐趣。请根据所学的科学知识回答下列问题。
(1)种植蔬菜的大棚内,通常要适时通风,这样做是为了增加 的浓度,促进植物的光合作用,提高产量。在寒冷的冬天,大棚能为蔬菜的生长提供 。
(2)在一封闭的草莓大棚中,某科学兴趣小组的同学测量48小时内大棚中二氧化碳的含量,绘制了如图所示的示意图。
①在曲线的ab段,二氧化碳浓度下降的原因是草莓的 作用吸收了二氧化碳。
②为了提高草莓的产量,科学兴趣小组的同学建议果农:晚上适当增加光源;开花期间,在棚内放养蜜蜂;在如图bc段时间范围内还可以适当降低温度,理由是 。
(3)在草莓、葡萄的植株.上会开很多花或结很多果,有经验的果农并未全部保留,而是进行疏花、疏果。这样做的目的是使保留的果实有充足的 供应,从而提高草莓和葡萄的品质。
27.(2022八上·慈溪竞赛)甲图中的A、B、C是绿色植物在白天进行的三种生理活动;乙图是某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动设计的实验装置(注:氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)。请据图回答问题:
(1)甲图中气体可通过 (结构)进出叶片。
(2)把乙图中的两个装置放在黑暗处一昼夜,后移到光下照射几小时后,装置 内的氧气含量比较高。
(3)该生物兴趣小组还发现温度与植物生长有密切关系。为探究这一问题,该小组将植物放在特定的实验装置中,实验结果如表(mg/h表示毫克/小时):
温度(℃) 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收二氧化碳(mg/h) 1.00 1.75 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下释放二氧化碳(mg/h) 0.50 0.75 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
根据表中数据可知,如果连续12小时光照,在连续12小时黑暗,则温度控制在 ℃时,植物积累的有机物最多。
答案解析部分
1.【答案】B2.【答案】D3.【答案】B4.【答案】A5.【答案】D6.【答案】D
7.【答案】B8.【答案】B
9.【答案】(1)光合作用(2)高效性、专一性、多样性(写出两点即可)
10.【答案】(1)用带火星的木条伸入试管中,木条复燃(2)该实验无须证明淀粉的存在(3)便于收集氧气
11.【答案】B12.【答案】B13.【答案】C14.【答案】C15.【答案】C16.【答案】D17.【答案】C
18.【答案】让叶片内的淀粉运走耗尽;有光;无光;蓝色;淀粉;碘液
19.【答案】C20.【答案】D21.【答案】B
22.【答案】(1)叶绿体;d(2)多于
23.【答案】(1)此时的光照强度下,光合速率与呼吸速率相等(2)大于;b时(3)6mg
(4)
24.【答案】(1)C(2)二氧化碳+水 有机物+氧气(3)增加
25.【答案】(1)乙(2)16;2;V(3)乙植物的呼吸速率小于甲植物
26.【答案】(1)二氧化碳;适宜的温度(2)光合;温度低,呼吸作用弱,分解的有机物少
(3)有机物
27.【答案】(1)气孔(2)二(3)20
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