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第6节 光合作用
第2课时 光合作用的原料及其和呼吸作用的相互关系
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 光合作用的原料
1、小明利用生长良好的植物,在适于生长的气温下,按以下步骤进行了探究：①将植物A、B两片生长状态相近的叶片,分别用含NaOH溶液、 ▲ 的薄透明塑料袋扎住（如图3-6-7所示）,然后放到黑暗处24h；②将植物放在 ▲ ，让A、B接受相同的光照；③将A、B两片叶片置于 ▲ 中水浴加热,至叶片褪成黄白色时,取出叶片并用清水漂洗后,滴上 ▲ ,观察颜色变化。
请据以上探究回答问题。
图3-6-7
（1）将步骤①②③补充完整 ▲ 。
（2）本实验的探究目的：探究光合作用是否需要 ▲ 。
（3）叶片A的塑料袋中装NaOH溶液的作用是 ▲ 。
（4）预期的实验结果是 ▲ 。
【答案】（1）①清水 ②阳光下 ③酒精 碘液 （2）二氧化碳
（3）吸收二氧化碳 （4）叶片A没有变蓝色，叶片B变为蓝色.
【解析】【分析】【详解】（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→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色，所以第②步应该是放在阳光下4小时。
（2）本实验的变量是二氧化碳，因此探究目的是：探究光合作用是否需要二氧化碳。（3）NaOH溶液可以吸收二氧化碳，因此叶片A的塑料袋中装有NaOH溶液的作用是：吸收植物呼吸作用产生的二氧化碳。（4）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。
故答案为：（1）①清水 ②阳光下 ③酒精 碘液 （2）二氧化碳
（3）吸收二氧化碳 （4）叶片A没有变蓝色，叶片B变为蓝色。
2、将经过暗处理后的盆栽扶桑枝条上一叶片的主脉切断（如图3-6-8所示）。在阳光下照射4h后,取下该叶片脱色,加碘液处理,叶片的上半部呈棕黄色,下半部呈蓝黑色。这个实验的结果表明光合作用需要（▲）
A、水 B、阳光 C、空气 D、温度
【答案】A
【解析】此题探究绿色植物光合作用需要水。综合考查了实验设计的两个基本原则——“对照原则”和“控制单一变量原则”。 还考查了学生应用生物学基本知识分析和解决有关问题的能力。
【分析】解此题关键：理解叶片主脉切断后水分无法从根部运输到伤口之上的部分，造成伤口上方的部分无法进行光合作用。
【详解】由图可知：叶片的主脉切断后水分无法从根部运输到伤口之上的部分，在阳光下照射4小时后，取下该叶片脱色，加碘液处理，影响叶片的上半部呈棕黄色，下半部呈蓝黑色的因素是水，实验的惟一变量是水。叶片主脉切断后水分无法从根部运输到伤口之上的部分，造成伤口上方的部分无法进行光合作用。这个实验结果表明光合作用需要水。故选：A。
知识点2 影响光合作用速率的因素
3、为研究光照强度对某种水草光合作用的影响,研究人员在15℃恒温条件下,测定光合作用强度与光照强度的关系、结果如图3-6-9所示。请回答：
图3-6-9
（1）图中Oc段曲线上升的原因是 ▲ 。
（2）影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外,还有 ▲ 。（请举一例）
【答案】（1）在一定范围内，光照强度增强，光合作用强度也随之增强
（2）温度（或二氧化碳浓度）
【解析】【分析】【详解】（1）因为在一定范围内，光照强度增强，植物的光合作用速率升高，故光合作用的原料二氧化碳的吸收量也随之升高。（2）影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外还有温度、光照时间、二氧化碳浓度等。
故答案为：（1）在一定范围内，光照强度增强，光合作用强度也随之增强
（2）温度（或二氧化碳浓度）。
知识点3 光合作用和呼吸作用的相互关系
4、请根据光合作用、呼吸作用的知识回答：
图3-6-10
（1）a、b表示植物的生理活动：a是 ▲ ，b是 ▲ 。
（2）A、B表示两种物质：A是 ▲ ,B是 ▲ 。
（3）a作用的意义：不但为生物圈中所有的生物提供了氧气和 ▲ ,而且减少了大气中 ▲ 的含量。
（4）b作用的意义是为植物的生命活动提供 ▲ 。
【答案】（1）光合作用 呼吸作用 （2）CO2 有机物
（3）有机物 二氧化碳 （4） 能量
【解析】1、植物的光合作用公式：二氧化碳＋水有机物＋氧，光合作用制造的有机物不仅满足自身的需要，还为其它生物提供食物，同时吸收二氧化碳释放出氧气，维持生物圈中的碳－氧平衡。2、呼吸作用的公式：有机物＋氧→二氧化碳＋水＋能量，释放出大量的能量，为生物的活动提供动力。
【分析】有关植物的光合作用和呼吸作用的知识是考查的重点，在学习该部分内容时，可进行对比掌握，从概念、公式、原料、产物、条件等方面比较。
【详解】（1）由光合作用的概念可以知道：原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧，条件是光，场所是叶绿体，并能够维持生物圈中碳-氧平衡。（2）由题意可以知道：A为二氧化碳，B为有机物，那么a就代表的植物光合作用，b就代表植物的呼吸作用。（3）植物的光合作用，制造有机物，吸收二氧化碳释放出氧气，不仅能满足自身的需要还为其他生物提供食物，维持生物圈中碳－氧平衡。
呼吸作用的意义是分解有机物，释放能量，为生物的活动提供动力。
故答案为：（1）光合作用 呼吸作用 （2）CO2 有机物
（3）有机物 二氧化碳 （4） 能量
5、图3-6-11为植物体某些生理过程的概念图,请写出标号所代表的文字。
图3-6-11
① ▲ ；② ▲ ；③ ▲ ；④ ▲ ；⑤ ▲ 。
【答案】呼吸 二氧化碳 叶绿体 氧气 产物
【解析】光合作用绿色植物通过叶绿体，利用光能，吸收二氧化碳和水，制造有机物，释放氧气的过程。
【分析】熟练掌握光合作用和呼吸作用的概念及原料、条件、产物和场所。
【详解】植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程，其场所是叶绿体，而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，其场所为线粒体，因此，利用二氧化碳和水作原料的是①表示呼吸作用，②表示呼吸作用的产物之一二氧化碳，同时也是光合作用的原料，光合作用的场所是③叶绿体，⑤产物是有机物和④氧气。
故答案为：呼吸 二氧化碳 叶绿体 氧气 产物
B规律方法综合练 提升能力
6、图3-6-12中曲线是不同温度下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线。曲线所给出的正确信息是（▲）
图3-6-12
A、当温度一定时,光合作用效率随光照强度的增加而增加
B、当光照强度一定时,光合作用效率随温度升高而增加
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
【答案】C
【解析】由图示可知，当温度一定时，光合作用效率在一定范围内随光照强度增加而增大，温度越高光合作用的效率越高。
【分析】做好此题，首先要仔细观察图示，了解重要的信息，并据此判断各项的正确与否，培养同学们的观察图示和提取有用信息的能力。
【详解】A、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，故A错误；B、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，故B错误；C、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，故C正确；D、当光照强度小于P时，温度对光合作用效率的影响不大，故D错误。故选C。
7、（2022温洲模拟）某同学设计了如图3-6-13所示的装置（瓶中植株未经暗处理）。下列描述中,正确的组合是（▲）
图3-6-13
①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气 ②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳 ③丙内石灰水保持澄清 ④丙内石灰水变浑浊
A、①③ B、②④ C、①④ D、②③
【答案】B
【解析】由图中装置可以看出，甲中的氢氧化钠具有吸收吹进的空气中的二氧化碳的作用，由于植物进行光合作用需要以二氧化碳为原料，装置乙中的植物因缺少二氧化碳而不能进行光合作用，装置乙中的绿色植物可以进行呼吸作用，植物进行呼吸作用时释放二氧化碳，二氧化碳进入装置丙，使丙中的石灰水变浑浊。所以此装置能验证植物进行呼吸作用时是否产生二氧化碳。
【分析】要想解答好这类题目，首先，要理解和熟记光合作用与呼吸作用，以及与之相关的知识；然后，根据所给的实验、问题情景，按照题目要求进行认真地选择或解答即可。
【详解】①此装置验证植物的光合作用产生氧气，因为二氧化碳被左边氢氧化钠溶液吸收，所以缺乏光合作用的原料二氧化碳，无法完成。②要验证植物呼吸作用放出二氧化碳，丙内有澄清石灰水，二氧化碳遇到石灰水变浑浊，可以达到目的。③二氧化碳遇到石灰水变浑浊，此种现象不可能。④丙内石灰水遇到植物呼吸作用释放的二氧化碳会变浑浊。总之，只有②④具有可能。故选：B。
8、（2022遂宁）图3-6-14 表示某植物的两种生理过程。下列有关叙述错误的是（▲）
A、①过程表示光合作用 B、②过程表示呼吸作用
C、①和②白天同时进行 D、①和②都在叶绿体中进行
【答案】D
【解析】（1）植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程；而呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程。（2）图中①表示光合作用释放氧气的过程；②表示呼吸作用消耗氧气的过程。
【分析】解题关键是掌握植物的光合作用与呼吸作用相关知识。
【详解】A、植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物，释放氧气，同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程，图示①表示光合作用释放氧气的过程，A正确。B、呼吸作用指的是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放能量的过程，②表示呼吸作用消耗氧气的过程，B正确。C、光合作用需要光，因此，光合作用只有在白天进行；呼吸作用不需要光，因此，呼吸作用全天都能进行。所以，①和②白天同时进行。C正确。D、①光合作用在叶绿体进行，②呼吸作用在线粒体中进行。D错误。故选：D。
9、（2021湖州）20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用180分别标记 H2O和 CO2,将C18O2和CO2分别通人含小球藻的H2O和H2180中（如图3-6-15所示）,迅速收集产生的氧气。
图3-6-15
（1）180和160互为 ▲ 原子,H2180和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质,因此可以用来示踪物质变化情况 ▲ 。
（2）该实验是为了研究 ▲ 。
（3）该实验必须在 ▲ 条件下进行。
（4）制备含有较多小球藻的液体时,需在盛有小球藻的液体中加人 ▲ （填“无机盐”或“无机盐和有机物”）,并置于适宜环境下培养。
【答案】（1）同位素 （2）光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳还是水
（3）有光 （4）无机盐
【解析】根据题干提供的信息结合物质的性质机械能分析解答即可。
【分析】本题考查的是物质的制备到的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行。
【详解】本题考查同位素，光合作用。（1）18O与16O是质子数相同而中子数不同的氧原子，二者互为同位素原子。（2）该实验通过标记二氧化碳和水中的氧原子，探究光合作用产生的氧气中氧元素的来源，由图中实验现象可证明氧气中的氧元素来源于水。（3）因为氧气是小球藻通过光合作用产生的，因此实验需要在有光的条件下进行。（4）小球藻属于藻类植物，它所需的有机物可通过光合作用制造，植物的生长还需要无机盐，因此在制备含有较多小球藻的液体时，需在盛有小球藻的液体中加入无机盐，并置于适宜环境下培养。
故答案为：（1）同位素 （2）光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳还是水
（3）有光 （4）无机盐
10、（2021金华）大棚种植农作物过程中,在作物生长旺盛期和成熟期,农民会给作物补充二氧化碳来提高产量与质量。研究表明,施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异。
资料①吊袋式二氧化碳气肥会释放CO2,供植物吸收利用；
②吊袋内CO2气肥释放量会随着光照和温度的升高而增大,在温度过低时CO2气肥释放量较少；
③使用时,将气肥悬挂在农作物枝叶上方位置比放在农作物底部位置效果好；
④施用气肥不可离农作物太近。
请你用所学知识及以上资料信息,解释施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异的原因。
【答案】光合作用的原料是二氧化碳和水，在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”，能适当增大棚内二氧化碳浓度，光合作用制造的有机物增多，从而导致大棚作物的产量增多。之所以不能放于农作物太近，是防止光合作用时因二氧化碳浓度过高，抑制植物的呼吸作用；二氧化碳的密度比空气大，之所以应放在上部，是因为植物光合作用的主要场所——叶在植物的上部，根和茎基本不进行光合作用
【解析】温室中二氧化碳的浓度主要与植物的光合作用和呼吸作用有关，而光合作用进行的条件是有光，而呼吸作用随时都能进行，据此答题。
【分析】植物进行光合作用需要光，在黑暗处无法进行光合作用，但可以进行呼吸作用。
【详解】光合作用的原料是二氧化碳和水，大棚内二氧化碳的浓度变化取决于生物的呼吸作用产生的二氧化碳与光合作用吸收的二氧化碳数量，在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”，能适当增大棚内二氧化碳浓度，光合作用制造的有机物增多，从而导致大棚作物的产量增多。之所以不能放于农作物太近，是防止光合作用时因二氧化碳浓度过高，抑制植物的呼吸作用；二氧化碳的密度比空气大，之所以应放在上部，是因为植物光合作用的主要场所叶在植物的上部，根和茎基本不进行光合作用。故答案为：光合作用的原料是二氧化碳和水，在大棚内植物上施用“吊袋式二氧化碳气肥”，能适当增大棚内二氧化碳浓度，光合作用制造的有机物增多，从而导致大棚作物的产量增多。之所以不能放于农作物太近，是防止光合作用时因二氧化碳浓度过高，抑制植物的呼吸作用；二氧化碳的密度比空气大，之所以应放在上部，是因为植物光合作用的主要场所——叶在植物的上部，根和茎基本不进行光合作用。
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第6节 光合作用
第2课时 光合作用的原料及其和呼吸作用的相互关系
A知识要点分类练 夯实基础
知识点1 光合作用的原料
1、小明利用生长良好的植物,在适于生长的气温下,按以下步骤进行了探究：①将植物A、B两片生长状态相近的叶片,分别用含NaOH溶液、 的薄透明塑料袋扎住（如图3-6-7所示）,然后放到黑暗处24h；②将植物放在 ，让A、B接受相同的光照；③将A、B两片叶片置于 中水浴加热,至叶片褪成黄白色时,取出叶片并用清水漂洗后,滴上 ,观察颜色变化。
请据以上探究回答问题。
图3-6-7
（1）将步骤①②③补充完整 。
（2）本实验的探究目的：探究光合作用是否需要 。
（3）叶片A的塑料袋中装NaOH溶液的作用是 。
（4）预期的实验结果是 。
2、将经过暗处理后的盆栽扶桑枝条上一叶片的主脉切断（如图3-6-8所示）。在阳光下照射4h后,取下该叶片脱色,加碘液处理,叶片的上半部呈棕黄色,下半部呈蓝黑色。这个实验的结果表明光合作用需要（ ）
A、水 B、阳光 C、空气 D、温度
知识点2 影响光合作用速率的因素
3、为研究光照强度对某种水草光合作用的影响,研究人员在15℃恒温条件下,测定光合作用强度与光照强度的关系、结果如图3-6-9所示。请回答：
图3-6-9
（1）图中Oc段曲线上升的原因是 。
（2）影响水草光合作用强度的因素除了光照强度外,还有 。（请举一例）
知识点3 光合作用和呼吸作用的相互关系
4、请根据光合作用、呼吸作用的知识回答：
图3-6-10
（1）a、b表示植物的生理活动：a是 ，b是 。
（2）A、B表示两种物质：A是 ,B是 。
（3）a作用的意义：不但为生物圈中所有的生物提供了氧气和 ,而且减少了大气中 的含量。
（4）b作用的意义是为植物的生命活动提供 。
5、图3-6-11为植物体某些生理过程的概念图,请写出标号所代表的文字。
图3-6-11
① ；② ；③ ；④ ；⑤ 。
B规律方法综合练 提升能力
6、图3-6-12中曲线是不同温度下测得的光合作用效率与光照强度的关系曲线。曲线所给出的正确信息是（ ）
图3-6-12
A、当温度一定时,光合作用效率随光照强度的增加而增加
B、当光照强度一定时,光合作用效率随温度升高而增加
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
7、（2022温洲模拟）某同学设计了如图3-6-13所示的装置（瓶中植株未经暗处理）。下列描述中,正确的组合是（ ）
图3-6-13
①该装置可验证植物的光合作用能产生氧气 ②该装置可验证植物的呼吸作用能产生二氧化碳 ③丙内石灰水保持澄清 ④丙内石灰水变浑浊
A、①③ B、②④ C、①④ D、②③
8、（2022遂宁）图3-6-14 表示某植物的两种生理过程。下列有关叙述错误的是（ ）
A、①过程表示光合作用 B、②过程表示呼吸作用
C、①和②白天同时进行 D、①和②都在叶绿体中进行
9、（2021湖州）20世纪30年代,美国科学家鲁宾和卡门利用180分别标记 H2O和 CO2,将C18O2和CO2分别通人含小球藻的H2O和H2180中（如图3-6-15所示）,迅速收集产生的氧气。
图3-6-15
（1）180和160互为 原子,H2180和H2O以及CO2和C18O2具有相同的化学性质,因此可以用来示踪物质变化情况 。
（2）该实验是为了研究 。
（3）该实验必须在 条件下进行。
（4）制备含有较多小球藻的液体时,需在盛有小球藻的液体中加人 （填“无机盐”或“无机盐和有机物”）,并置于适宜环境下培养。
10、（2021金华）大棚种植农作物过程中,在作物生长旺盛期和成熟期,农民会给作物补充二氧化碳来提高产量与质量。研究表明,施用“吊袋式二氧化碳气肥”增产效果比较优异。
资料①吊袋式二氧化碳气肥会释放CO2,供植物吸收利用；
②吊袋内CO2气肥释放量会随着光照和温度的升高而增大,在温度过低时CO2气肥释放量较少；
③使用时,将气肥悬挂在农作物枝叶上方位置比放在农作物底部位置效果好；
④施用气肥不可离农作物太近。
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