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2023浙江中考科学一轮复习(基础版)
第7讲 绿色植物的新陈代谢(2)
植物的光合作用及其重要意义(八下教材P108)
1.光合作用概念:光合作用是指绿色植物通过____________,利用光能,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:
(1)场所:主要发生在叶肉细胞的__________内。
(2)实质:制造__________,储存__________。
(3)影响因素:__________(主要)、二氧化碳浓度、温度等。
(4)能量转化:把光能转化为有机物中的__________。
叶绿体
二氧化碳
水
有机物
氧气
叶绿体
有机物
能量
光照强度
化学能
3.光合作用的意义
(1)把简单的____________合成为复杂的____________,实现了________转化。
(2)把________变成储存在有机物里的化学能,实现了________转化。
(3)光合作用为所有生物提供了________来源和________来源。
(4)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反,它消耗二氧化碳,放出氧气,因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。
4.实验:植物在光下制造淀粉、植物光合作用需要二氧化碳(详见实验突破)
无机物
有机物
物质
光能
能量
物质
能量
1.如图是绿色植物光合作用过程示意图。有关叙述正确的是( )
A.图中的①和②可表示绿色植物光合
作用的条件
B.海尔蒙特通过实验说明了阳光和柳
树生长的关系
C.图中A可表示绿色植物光合作用的
场所叶绿体
D.绿色植物生产的有机物仅用以满足自身的生长需要
C
植物的呼吸作用(八下教材P106)
1.呼吸作用的概念(主要指有氧呼吸):细胞利用氧气,将__________分解为二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供生命活动利用的过程。
2.呼吸作用反应式:
(1)场所:所有活细胞内。
(2)实质:分解__________,释放________。
(3)影响因素:________(主要)、氧气浓度、水分、二氧化碳浓度等。
(4)能量转化:有机物中的化学能转化为热能。
有机物
有机物
能量
温度
3.呼吸作用的意义:为生物的生命活动提供能量。
4.实验:植物的呼吸作用(详见实验突破)
2.(2022,广东)水族箱中的气泵能够为观赏鱼的呼吸作用提供氧气。有关呼吸作用的说法错误的是( )
A.分解有机物
B.产生二氧化碳
C.产生水
D.储存能量
D
光合作用与呼吸作用的关系
1.光合作用和呼吸作用的联系
叶绿体
活细胞
项目 光合作用 呼吸作用
区别 部位 含有__________的细胞 所有的__________中
条件 光 有光、无光均可(时时刻刻进行)
原料 ____________、水 有机物、氧气
产物 有机物、________ ____________、水
实质 制造有机物,储存能量 分解有机物,释放能量
表达式 二氧化碳+水
____________________+氧气 有机物(储存着能量)+________
__________+水+能量
联系 呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物;呼吸作用释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量(光合作用为呼吸作用提供有机物,呼吸作用为光合作用提供能量)
二氧化碳
氧气
二氧化碳
有机物(储存着能量)
氧气
二氧化碳
2.夏季一天中CO2吸收和释放变化曲线,如图,曲线的各点含义及形成原因分析:
a点:凌晨3时~4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少;
b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;
bc段:光合作用小于呼吸作用;
c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用;
ce段:光合作用大于呼吸作用;
d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;
e点:下午6时左右,光合作用等于呼吸作用;
ef段:光合作用小于呼吸作用;
fg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用。
3.如图是绿色植物某些生理活动概念图,下列分析错误的是( )
A.1过程表示光合作用,2过程表示呼吸作用
B.1过程为2过程提供物质基础
C.a表示二氧化碳,b表示有机物
D.绿色植物通过1过程,为2过程提供能量
D
4.某植物在盛夏晴天二氧化碳吸收量变化如图所示,下列分析正确的是( )
A.6~8时左右,该植物还没开
始光合作用
B.11~12时左右,氧气释放量
增加
C.14时后,呼吸作用大于光合
作用
D.18时左右,有机物积累量最多
D
光合作用和呼吸作用的实际应用
1.光合作用的应用
(1)适当增加大棚内二氧化碳浓度,具体措施:如增施有机肥,喷施二氧化碳等。
(2)合理密植:栽种农作物的密度适当,间距合理,提高光能利用率。
(3)延长光照时间,如在夜晚用灯光照射农作物。
2.呼吸作用的应用
(1)保证呼吸作用正常进行:如及时松土、排涝,保证植物的正常呼吸作用。
(2)适当抑制呼吸作用:为了有效提高种子的储藏时间,可采取________、________等方法,降低种子的呼吸作用;适当降低夜间温度,可减少植物呼吸作用对有机物的消耗。
低温
干燥
5.(2022,葫芦岛)下列措施中,能提高温室大棚蔬菜产量的一组是( )
①适当提高二氧化碳浓度
②提高氧气浓度
③适当加大昼夜温差
④适当延长光照时间
A.①②③ B.①②④
C.①③④ D.②③④
C
实验一、植物的呼吸作用
一、实验装置
二、实验步骤
取两支大小相同、带橡皮塞的试管,上方装有数量相同的种子(如图所示),一组是已浸水及消毒的种子,另一组是已煮熟及消毒的种子,底部装适量澄清石灰水,一段时间后观察现象。
三、现象与结论
澄清石灰水变浑浊
呼吸作用
A B
现象 ____________________ 澄清石灰水无明显变化
结论 已煮熟及消毒的种子不能进行____________,已浸水及消毒的种子能进行____________,产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳
呼吸作用
实验二、植物在光下制造淀粉
一、实验过程
二、变量分析
本实验的自变量是____________。
三、现象与结论
变蓝
光照
遮盖部分 未遮盖部分
现象 不变蓝 ________
分析 无光照,不能进行光合作用,不制造淀粉,所以滴加碘液后不变蓝 有光照,能够进行光合作用,制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝
结论 A.________是光合作用制造淀粉的必要条件
B.植物光合作用产生的有机物是________
淀粉
有无光照
四、实验拓展
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法:
1.滴加碘液,验证光合作用的产物是________。
2.选一叶片,部分遮光,验证光合作用的必要条件是______。
3.用氢氧化钠溶液除去CO2,或用碳酸氢钠溶液增加CO2,验证光合作用的原料有______。
4.选一叶片,切断主叶脉,验证光合作用的原料有______。
5.用银边天竺葵,验证光合作用的场所是__________。
6.用带火星的小木条或卫生香,验证光合作用的产物有______。
7.用澄清石灰水,验证呼吸作用的产物有______。
8.用燃烧的蜡烛消耗掉O2,验证呼吸作用的原料有______。
淀粉
光
CO2
水
叶绿体
O2
CO2
O2
实验三、植物光合作用需要二氧化碳
一、实验步骤
1.选择一株生长健康的天竺葵,放在黑暗的地方一昼夜。
2.在植物上选定两片生长状况相同的叶子,用透明塑料袋密封,透明塑料袋内分别装少量清水和氢氧化钠溶液,放在阳光下照射4小时。
3.打开装置取下叶片,酒精脱色后用清水漂洗,再滴加碘液,检验叶片内有无淀粉产生。
二、图示过程
三、变量分析
自变量是____________的有无。
二氧化碳
四、现象与结论
1.透明塑料袋一定要密封好,以防止气体进入,影响实验观察结果。
2.氢氧化钠具有腐蚀性,取用过程应注意安全。
二氧化碳
盛有氢氧化钠溶液 盛有清水
现象 叶片经酒精脱色后滴加碘液不变蓝 叶片经酒精脱色后滴加碘液变蓝
结论 植物的光合作用需要____________
植物的光合作用
有关光合作用的实验中要做好对照,分析各步骤的目的。当环境中光照增强,光合作用强度也增强,但光照增强到一定程度时,光合作用强度不再增加。当环境温度升高时,光合作用强度也增强,但温度过高时叶片气孔关闭,光合作用强度反而下降。一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的升高而增强。
【例1】 (2022,仙桃)为探究光合作用,将3株天竺葵在黑暗条件下放置2~3天。如图所示的甲、乙、丙三套装置,分别用玻璃罩盖住植株,小烧杯中盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能吸收空气中二氧化碳)或清水,玻璃罩与置物台的接触面用凡士林密封,丙装置用黑色塑料袋完全罩住。
(1)甲装置与乙装置组成对照实验,其变量是____________。
(2)乙装置与丙装置组成对照实验,其变量是________。
(3)把甲、乙、丙三套装置放到室外,接受光照5小时后,分别从3根枝条上各取一片叶,酒精脱色后,滴加碘液,呈现蓝色是______装置的叶片。
二氧化碳
光照
乙
(4)把乙装置放在室外能接受光照的地方,不同日期(一天中从0时到24时记录)测量装置内二氧化碳的含量,分别用X和Y标记,结果如图二。分析X和Y,两者有差异的原因是两天的______________不同。
温度、光照
(5)分析图二中X和Y,6:00~12:00空气中二氧化碳含量都持续降低是因为___________________________________________
________________。
光合作用大于呼吸作用,植物从外界吸收二氧
化碳
1.(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_________________________________________。
研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳
(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?________(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________。
去除水中原有
的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水
不能
氧气
2.(2021,绍兴)在老师的指导下,小敏对植物产生氧气的条件和场所进行了研究。
实验一:取两个相同的密闭玻璃罩,甲中放入点燃的蜡烛,乙中放入与甲相同的点燃蜡烛和植物,并置于充足的光照下(如图甲、乙)。观察并记录现象,得出结论:植物可以产生氧气。
实验二:在图甲、乙实验基础上,进一步实验得出:植物在光照条件下才能产生氧气。
实验三:用水绵进行了如下实验:
①把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后用极细的光束照射水绵一侧,通过光学显微镜观察发现,好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中(如图丙);
②将上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围(如图丁)。
根据实验回答:
(1)小敏根据__________________________________现象得出实验一的结论。
(2)要得出实验二的结论,请设计“进一步实验”的必要步骤是_________________________________________________________________________________________________________。
(3)实验三中使用好氧细菌的目的是______________________,可以得出的结论是____________________________________。
乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长
增加一组实验,与图乙实验器材相同,将蜡烛点燃和植物一
起放入玻璃罩,遮光处理,观察蜡烛燃烧情况并记录
指示氧气产生的位置
叶绿体是绿色植物产生氧气的场所
植物的呼吸作用
呼吸作用强度受温度、水分、氧气和二氧化碳浓度影响。一定温度范围内,温度越高呼吸作用越强;植物含水量增加,呼吸作用也加强;氧气浓度升高,有利于呼吸作用;二氧化碳浓度升高将抑制呼吸作用。
【例2】 在农业生产实践过程中,有时要促进植物的呼吸作用,有时又要抑制植物的呼吸作用。下面四个选项中,与其他三个不同的是( )
A.低温贮藏水果、蔬菜
B.农田及时松土
C.贮藏粮食时,密闭的粮仓内充加二氧化碳
D.小麦种子晒干入仓
B
3.呼吸作用是绿色植物的重要生理过程,下列相关叙述正确的是( )
A.植物细胞中有机物的分解必须有氧气参与
B.植物呼吸作用只发生在花、果实、种子中
C.植物通过呼吸作用能为生命活动提供能量
D.植物的光合作用和呼吸作用不能同时进行
C
4.(2021,衢州)小科用如图所示装置来测定种子呼吸作用速率。
【实验步骤】
取6个相同的盛有等量饱和氢氧化钡溶液的广口瓶,称取30克已消毒刚萌发的小麦种子,平均分成6份,将其中的3份煮熟,分组进行实验:将种子装入小篮内,立即塞紧瓶塞,每隔10分钟轻轻晃动几次广口瓶。30分钟后打开瓶塞迅速取出小篮,滤去瓶中沉淀物,向滤液中先滴入2滴酚酞试液,液体变红,再滴入等浓度草酸(一种酸)溶液至红色恰好消失,记录消耗草酸溶液的体积。
【实验数据】
【交流讨论】
(1)实验中煮熟的种子起________作用。
对照
实验组别 1 2 3 4 5 6
种子类别 萌发的种子 煮熟的种子
消耗草酸体积/mL 9.34 9.36 9.35 11.40 11.40 11.40
消耗草酸平均体积/mL 9.35 11.40
(2)每隔10分钟轻轻晃动几次广口瓶是为了__________________
__________________。
(3)小科通过____________________________________________
____________________反映种子呼吸作用速率。
有利于二氧化碳的
充分吸收
萌发的种子和煮熟的种子30分钟消耗草酸溶液体
积的平均值之差
光合作用和呼吸作用的物质变化
光合作用利用水和二氧化碳合成有机物和氧气,而呼吸作用利用氧气分解有机物产生水和二氧化碳,我们根据产物和消耗物的不同,可以判断植物发生的变化属于何种作用。
【例3】 (2022,金华)科学观念是指在理解科学知识的基础上对客观事物的整体认识。物质与能量观是重要的科学观念。图甲为小棉同学构建的植物体的能量变化模型,请模仿并完成图乙中动物体的能量变化模型建构:
(1)图乙中“?”处应该填__________。
(2)生物呼吸作用产生的能量主要用于__________。
化学能
生命活动
5.(2021,丽水)二氧化碳是光合作用的原料,为探究“大棚中二氧化碳含量变化”,某兴趣小组制作了如图甲所示装置:用干燥、透明的密闭容器模拟大棚,其内放有一株吊兰,传感器测定容器中二氧化碳含量。
在室温25 ℃时,将装置放在有阳光照射的窗台上,容器中二氧化碳含量随时间变化的曲线如图乙所示(ppm表示百万分之一)。请回答:
(1)实验中发现容器内壁附有较多水珠,这些水珠主要通过吊兰的________作用产生。
(2)容器中二氧化碳含量下降的原因是______________________
____________________________________________。
(3)要提高大棚内作物产量,可适当增加大棚中CO2含量,写出一种具体方法__________________________________________
______________。
蒸腾
光合作用强度大于呼吸
作用强度,二氧化碳的消耗量大于产生的量
施用二氧化碳气肥、燃烧木炭、稀盐酸与大理
石反应等
【例】 为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素,小徐查阅资料得:用少量的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液,可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液,并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色,之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中,其中4支试管加入生长状况一致的等量水草,另一支不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表:
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响,回答下列问题:
(1)50 min后,5号试管溶液颜色变为蓝色,产生此现象的原因是___________________________________________________
________________________________。
水草离日光灯的距离近,光合作用强度大于呼吸作用
强度,消耗了二氧化碳
试管编号 1 2 3 4 5
水草 无 有 有 有 有
距日光灯的距离/cm 20 遮光 100 60 20
50 min后试管中溶液的颜色 绿色 黄色 黄色 绿色 蓝色
(2)上述实验结果可以得出的结论_________________________
________________________________________________________________________________。(写两条)
(3)除上述所示的因素外,列举两个影响水草光合作用反应速率的因素:____________________________________。
光合作用会消耗二氧化
碳;呼吸作用产生二氧化碳;其他条件一定的情况,光照强
度越强,光合作用越强
二氧化碳浓度,温度等(合理即可)