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2023 中考 专题复习 加强练 14 光合作用和呼吸作用
一、实验探究题
1.(2023·萧山模拟) 番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动,生物兴趣小组设计了图丙所示的实验装置。据图分析作答:
(1)图甲中根吸收的水分主要用于 (填写字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为 时(填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”),有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向 移动。
②将此装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,切断叶片甲中A与B之间的主叶脉。一段时间后取下叶片甲,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是 。
【答案】(1)B
(2)m2
(3)左;水是光合作用的原料
【知识点】叶的形态结构;蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1)图甲中A是呼吸作用,B是蒸腾作用,C是光合作用, 图甲中根吸收的水分主要用于蒸腾作用表示的生理作用。
(2)光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物,光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物等于有机物的净积累量,所以分析图乙曲线可知,种植密度为m2时,有机物积累得最多。
(3)①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,植物只进行呼吸作用,消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以里面的气压减小,红色小液体向左移动;
②叶脉负责运输水分,变蓝色说明有淀粉生成,不变蓝说明没有淀粉生成,所以实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是水是光合作用的原料,植物的光合作用制造了淀粉 ;
故答案为:(1)B(2) m2 (3) 左; 水是光合作用的原料
2.(2023八下·浙江期末)植物光合作用为我们带来了源源不断的氧气。如图所示是1773年英国科学家普利斯特利关于光合作用的著名实验模式图,请回答问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到甲、乙两个密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了,小白鼠也很快死亡,原因是 。
(2)他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里(如图丙)。他发现植物在一段时间内能够正常生长,蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里(如图丁),发现在一段时间内植物和小白鼠都能够正常生活,这说明绿色植物能更新空气。后来,荷兰科学家英格豪斯证明了只有在阳光的照射下,普利斯特利的实验才能获得成功。请你简要说说英格豪斯在上述实验基础上增加的实验方案
(3)后来的科学实验证明,蜡烛燃烧或动物呼吸排出的 是绿色植物光合作用的原料。经过科学家们一代又一代的努力,光合作用终于被人们发现了。
(4)燃料燃烧、生物呼吸产生的气体如果过多易加剧地球的温室效应,这种气体可用氢氧化钠溶液吸收,生成碳酸钠和水,请写出该化学方程式。
【答案】(1)玻璃罩内缺少氧
(2)增加丙(或丁)实验遮光处理的对照组
(3)二氧化碳
(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系;碱的化学性质
【解析】【分析】植物光合作用消耗二氧化碳和水合成有机物和氧气,而动物和植物的呼吸作用消耗有机物和氧气,合成二氧化碳和水。
【解答】(1)甲乙两组中蜡烛燃烧和小鼠生活需要消耗氧气,而密闭空间内的氧气含量是一定的,故其由于缺氧而死。
(2) 英格豪斯 认为只有在阳光的照射下植物才能更新空气,故应增加一组遮光的对照组。
(3)植物光合作用的原料之一为二氧化碳,它是呼吸作用的产物之一。
(4) 这种气体是二氧化碳, 用氢氧化钠溶液吸收,生成碳酸钠和水的化学反应方程式是碱与非金属氧化物反应生成盐和水,为: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
故答案为:(1) 玻璃罩内缺少氧 ;(2) 增加丙(或丁)实验遮光处理的对照组 ;(3) 二氧化碳 ;(4) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
3.(2023·杭州模拟)某研究小组设计了一个实验方案,以验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”(如图所示),请回答以下问题:
(1)小金老师认为此方案设计不严谨,还应增设对照组。小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成 ,其他保持不变就可以了。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是 。
(3)实验过程中,步骤③的装置中,小烧杯内的溶液是 。
(4)实验过程中,步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝。请解释缘由: 。
【答案】(1)等量的清水
(2)将叶片中的淀粉耗尽或转运走
(3)酒精
(4)因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1) 氢氧化钠溶液用来吸收空气中的二氧化碳气体,所以小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成等量的清水,其他保持不变就可以了。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是将叶片中的淀粉耗尽或转运走;
(3)叶片中的色素能够溶解在酒精中,所以实验过程中,步骤③的装置中,小烧杯内的溶液是酒精;
(4) 因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成 ,所以步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝;
故答案为:(1) 等量的清水 (2) 将叶片中的淀粉耗尽或转运走 (3) 酒精 (4) 因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成
4.(2023·宁波模拟)“海水稻”是耐盐碱水稻的俗称。010号是一种新品种水稻,对其进行如下研究:
(一)育种研究人员为了更好的了解“环境对010号水稻种子萌发的影响”,设计实验条件如下表:
编号 环境条件 ▲
1号室温20℃ 普通饮用水100mL
2号室温7℃ 盐碱度5%的水100mL
3号室温20℃ 盐碱度5%的水100mL
4号室温20℃ 盐碱度6%的水100mL
5号室温20℃ 盐碱度7%的水100mL
(1)连续管理10天,1号与3、4、5号形成的对照实验探究的是① ,如要根据编号2号和3号两组来探究光照对010号水稻种子萌发的影响,应如何处理 ② 。(写出需要调整的量和控制的量即可)
(2)表格中“▲”处可填写的说明信息是 。
(3)(二)研究人员在水稻苗棚内安装了可调节光照的装置,并且将水稻育苗棚连接气体传感器,能够准确测量棚内的二氧化碳含量,记录一天中二氧化碳变化数据如图。
c-f段,虽然植物始终进行着呼吸作用,但是二氧化碳浓度持续下降,请说明原因: 。
【答案】(1)土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;水的盐碱度、水的质量都相同,温度不同
(2)种子萌发的数量
(3)水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率)
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系;种子的萌发
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;种子萌发所需的外部条件是适宜的温度。充足的水分和一定的空气;内部条件是种子有完整的胚,种子颗粒饱满,种子不处在休眠期;
【解答】(1) 连续管理10天,1号与3、4、5号中唯一的变量是土壤的盐碱度不同,所以形成的对照实验探究的是土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;控制光照是唯一的变量,需要调整的量是温度,都控制在20℃;其他控制相同的量是水的盐碱度、水的质量都相同;
(2)表格中“▲”处可填写的说明信息是种子萌发的数量;
(3)植物的光合作用会吸收二氧化碳,植物的呼吸作用会释放二氧化碳,c-f段,虽然植物始终进行着呼吸作用,但是二氧化碳浓度持续下降,说明了水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率);
故答案为:(1)土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;水的盐碱度、水的质量都相同,温度不同
(2) 种子萌发的数量;
(3) 水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率) ;
5.()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B3-6-6中的甲、乙所示)。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: 。
(3)实验三中使用好氧细菌的目的是 ,可以得出的结论是 。
【答案】(1)乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长
(2)增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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
(3)指示氧气产生的位置;叶绿体是绿色植物产生氧气的场所
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1)小敏根据甲中的蜡烛先熄灭,乙中的蜡烛后熄灭这一现象得出实验一的结论。
(2) 应该进一步实验的必要步骤为:增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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;
(3)好氧细菌喜欢跑到氧气多的地方去,用好氧细菌来指示氧气产生的位置; 现象是好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明叶绿体是绿色植物产生氧气的场所;
故答案为:(1) 乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长 (2) 增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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 (3)指示氧气产生的位置、叶绿体是绿色植物产生氧气的场所
6.()小金同学为验证植物光合作用需要光和叶绿体,设计了如下实验。
材料用具:银边天竺葵(叶边缘呈白色,无叶绿体)、黑纸片、打孔器、白纸板、吸管、适宜浓度的酒精、碘液、回形针等。
实验步骤:
①将天竺葵放置在黑暗环境中24 h。
②把黑纸片用回形针夹在天竺葵植株的某一叶片上半部,然后把植株放在阳光下照射4 h。
③剪下此叶片,用打孔器分别在A(黑纸片遮光的绿色部位)、B(未遮光的绿色部位)和C(未遮光的白色部位)各取一个叶圆片(如图B3-6-5所示)。
④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中水浴加热,脱色后在清水中漂洗。
⑤将3个叶圆片放在白纸板上,用吸管吸取碘液分别滴在3个叶圆片上,观察实验结果。
请回答下列问题。
(1)实验步骤④中将叶圆片放入酒精溶液中进行脱色处理的目的是 。
(2)小金同学是根据 作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
(3)A和B进行对照的目的是验证 。
(4)若实验结果叶圆片B变蓝,C不变蓝,则可得出的结论是 。
【答案】(1)溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰
(2)叶圆片是否变蓝色
(3)植物光合作用需要光
(4)植物光合作用需要叶绿体
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1)色素可以溶解在酒精中,所以实验步骤④中将叶圆片放入酒精溶液中进行脱色处理的目的是溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰 ;
(2)淀粉遇碘液变蓝色,所以小金同学根据叶片是否变蓝色作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
(3) A(黑纸片遮光的绿色部位)、B(未遮光的绿色部位) ;其对照的目的是为了验证光合作用是否需要光;
(4)BC作对照,验证光合作用的场所是否是叶绿体,所以若实验结果叶圆片B变蓝,C不变蓝,则可得出的结论是植物光合作用需要叶绿体 ;
故答案为:(1) 溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰 (2) 叶圆片是否变蓝色 (3) 植物光合作用需要光 (4) 植物光合作用需要叶绿体
7.(2023·滨江模拟)小徐对植物光合作用进行探究,设计了如图的三个装置。装置中玻璃板与钟罩之间都用凡士林密封。实验前,三个装置均放在黑暗处一昼夜。实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下,其中50mL氢氧化钠溶液可以满足本实验使用。
(1)本实验想要验证的猜想是 。
(2)光照几小时后小徐各取装置中的一片叶片用酒精进行脱色处理,滴加碘液后观察。请你推测,变蓝的叶片来自于装置 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)指出本实验存在的不足之处 (写出一点即可)。
(4)小徐想利用以上装置来研究光照对蒸腾作用的影响,实验过程如下:①选用乙、丙装置,除去其中的50mL清水,实验中不考虑培养液中水的蒸发;② ;③2h后,比较培养液的下降程度;④重复三次。
【答案】(1)植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳
(2)乙
(3)实验次数太少(或实验样本数量太少)
(4)将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h
【知识点】实验步骤的探究;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(1)植物在光照条件下,利用二氧化碳和水,产生有机物(主要是淀粉)和氧气的过程称为光合作用。
(2)氢氧化钠可以吸收二氧化碳。
【解答】(1)甲和乙不同的条件是是否有二氧化碳。乙和丙的不同条件是是否有光照,因此本实验是要验证植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳。
(2)植物的光合作用需要光照和二氧化碳,所以甲和丙中的植物无法进行光合作用产生淀粉。因此能使碘液变蓝的叶片来自于装置乙。
(3)实验只有甲乙丙三组,并且每一组的实验材料都只有一株植物,因此实验的样本太少,容易存在偶然性。
(4)研究光照对蒸腾作用的影响,则需要保证除了光照以外其他条件相同,实验选用乙、丙装置,所以可以将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h进行实验。
故答案为:(1)植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳 (2)乙 (3) 实验次数太少(或实验样本数量太少) (4)将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h 。
8.(2023·北仑模拟)某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答。
(1)实验中A装置的作用是 。
(2) C处玻璃瓶不能透光的原因是防止 对实验结果的干扰。
(3)实验后,拿开C处玻璃瓶会发现其内壁上有许多小水珠,这些小水珠主要来自植物的 。
【答案】(1)除去空气中的二氧化碳
(2)光合作用
(3)蒸腾作用
【知识点】蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1) 实验中A装置中氢氧化钠的作用是除去空气中的二氧化碳气体;
(2)C处装置不透光的原因是,防止植物光合作用对本实验的影响;
(3)植物根吸收的水分百分之九十九通过叶的蒸腾作用散失到空气中,所以这些小水珠主要来自植物的蒸腾作用;
故答案为:(1) 除去空气中的二氧化碳 (2)光合作用(3)蒸腾作用
9.(2023八上·余姚期末)人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
(1)④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红>l黄>l绿,多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
【得出结论】 。
【交流拓展】
实验中通过比较 来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
(2)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,将相同装置放于黑暗环境中黑。
①装置D中红墨水向 (选填“左”或“右”)移动。
②实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为 (用l红和l黑表示)。
【答案】(1)不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小;红墨水移动的距离
(2)右;l红+l黑
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】理解影响植物光合作用的各种因素,通过实验中的变量以及结果得出正确的实验结论。
【解答】)(1)分析实验现象红墨水移动的距离l红>l黄>l绿 ,二氧化碳缓冲液使玻璃瓶内二氧化碳含量不变,红墨水向左移动距离不同,意味着产生的氧气含量不同,光合作用强度不同,意味着不同光对光合作用的影响程度不一样,答案如下所示。
(2)①黑暗环境中,只能进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳缓冲液控制玻璃瓶中二氧化碳含量不变,氧气消耗,所以总体积减少,红墨水右移。②l红 是红光下光合作用强度-呼吸作用强度,呼吸作用强度为 l黑 ,故光合作用强度为 l红+l黑 。
故答案为:(1) 不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小红墨水移动的距离 (2) 右l红+l黑
10.(2023八上·宁海期末)某兴趣小组用玉米幼苗作为实验材料,利用如图实验装置进行探究活动。装置中隔板与无色透明钟罩之间,以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封
(1)为探究“植物呼吸作用产生二氧化碳”,可在该装置的小烧杯中加入澄清石灰水,并将装置放在 (填“明亮”或“黑暗”)的环境中。
(2)为探究“二氧化碳是植物光合作用的原料”,可在小烧杯内加入30mL氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)。其对照实验装置中的小烧杯内应加入 。
(3)为观察“植物的蒸腾作用”,该装置需要改变的是 ,通过观察钟罩内的小水珠来判断玉米幼苗水分的散失。
【答案】(1)黑暗
(2)30mL清水
(3)移走小烧杯
【知识点】蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;
【解答】(1) 绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;为了避免光合作用对本实验的干扰,所以在黑暗的环境中进行实验;
(2) 氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳 ,所以一组没有二氧化碳,另一组有二氧化碳气体,所以其对照实验装置中的小烧杯内应加入 30 mL清水 。
(3)植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;为了避免小烧杯中水的蒸发对本实验的干扰,所以应该将小烧杯移走,植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;
故答案为:(1) 黑暗 (2) 30mL清水 (3) 移走小烧杯
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2023 中考 专题复习 加强练 14 光合作用和呼吸作用
一、实验探究题
1.(2023·萧山模拟) 番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动,生物兴趣小组设计了图丙所示的实验装置。据图分析作答:
(1)图甲中根吸收的水分主要用于 (填写字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为 时(填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”),有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向 移动。
②将此装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,切断叶片甲中A与B之间的主叶脉。一段时间后取下叶片甲,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是 。
2.(2023八下·浙江期末)植物光合作用为我们带来了源源不断的氧气。如图所示是1773年英国科学家普利斯特利关于光合作用的著名实验模式图,请回答问题。
(1)他把一支点燃的蜡烛和一只小白鼠分别放到甲、乙两个密闭的玻璃罩里,蜡烛不久就熄灭了,小白鼠也很快死亡,原因是 。
(2)他把一盆植物和一支点燃的蜡烛一同放到一个密闭的玻璃罩里(如图丙)。他发现植物在一段时间内能够正常生长,蜡烛也没有熄灭。他又把一盆植物和一只小白鼠一同放到一个密闭的玻璃罩里(如图丁),发现在一段时间内植物和小白鼠都能够正常生活,这说明绿色植物能更新空气。后来,荷兰科学家英格豪斯证明了只有在阳光的照射下,普利斯特利的实验才能获得成功。请你简要说说英格豪斯在上述实验基础上增加的实验方案
(3)后来的科学实验证明,蜡烛燃烧或动物呼吸排出的 是绿色植物光合作用的原料。经过科学家们一代又一代的努力,光合作用终于被人们发现了。
(4)燃料燃烧、生物呼吸产生的气体如果过多易加剧地球的温室效应,这种气体可用氢氧化钠溶液吸收,生成碳酸钠和水,请写出该化学方程式。
3.(2023·杭州模拟)某研究小组设计了一个实验方案,以验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”(如图所示),请回答以下问题:
(1)小金老师认为此方案设计不严谨,还应增设对照组。小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成 ,其他保持不变就可以了。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是 。
(3)实验过程中,步骤③的装置中,小烧杯内的溶液是 。
(4)实验过程中,步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝。请解释缘由: 。
4.(2023·宁波模拟)“海水稻”是耐盐碱水稻的俗称。010号是一种新品种水稻,对其进行如下研究:
(一)育种研究人员为了更好的了解“环境对010号水稻种子萌发的影响”,设计实验条件如下表:
编号 环境条件 ▲
1号室温20℃ 普通饮用水100mL
2号室温7℃ 盐碱度5%的水100mL
3号室温20℃ 盐碱度5%的水100mL
4号室温20℃ 盐碱度6%的水100mL
5号室温20℃ 盐碱度7%的水100mL
(1)连续管理10天,1号与3、4、5号形成的对照实验探究的是① ,如要根据编号2号和3号两组来探究光照对010号水稻种子萌发的影响,应如何处理 ② 。(写出需要调整的量和控制的量即可)
(2)表格中“▲”处可填写的说明信息是 。
(3)(二)研究人员在水稻苗棚内安装了可调节光照的装置,并且将水稻育苗棚连接气体传感器,能够准确测量棚内的二氧化碳含量,记录一天中二氧化碳变化数据如图。
c-f段,虽然植物始终进行着呼吸作用,但是二氧化碳浓度持续下降,请说明原因: 。
5.()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B3-6-6中的甲、乙所示)。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: 。
(3)实验三中使用好氧细菌的目的是 ,可以得出的结论是 。
6.()小金同学为验证植物光合作用需要光和叶绿体,设计了如下实验。
材料用具:银边天竺葵(叶边缘呈白色,无叶绿体)、黑纸片、打孔器、白纸板、吸管、适宜浓度的酒精、碘液、回形针等。
实验步骤:
①将天竺葵放置在黑暗环境中24 h。
②把黑纸片用回形针夹在天竺葵植株的某一叶片上半部,然后把植株放在阳光下照射4 h。
③剪下此叶片,用打孔器分别在A(黑纸片遮光的绿色部位)、B(未遮光的绿色部位)和C(未遮光的白色部位)各取一个叶圆片(如图B3-6-5所示)。
④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中水浴加热,脱色后在清水中漂洗。
⑤将3个叶圆片放在白纸板上,用吸管吸取碘液分别滴在3个叶圆片上,观察实验结果。
请回答下列问题。
(1)实验步骤④中将叶圆片放入酒精溶液中进行脱色处理的目的是 。
(2)小金同学是根据 作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
(3)A和B进行对照的目的是验证 。
(4)若实验结果叶圆片B变蓝,C不变蓝,则可得出的结论是 。
7.(2023·滨江模拟)小徐对植物光合作用进行探究,设计了如图的三个装置。装置中玻璃板与钟罩之间都用凡士林密封。实验前,三个装置均放在黑暗处一昼夜。实验时将三个装置放在相同且适宜的温度和光照条件下,其中50mL氢氧化钠溶液可以满足本实验使用。
(1)本实验想要验证的猜想是 。
(2)光照几小时后小徐各取装置中的一片叶片用酒精进行脱色处理,滴加碘液后观察。请你推测,变蓝的叶片来自于装置 (选填“甲”“乙”或“丙”)。
(3)指出本实验存在的不足之处 (写出一点即可)。
(4)小徐想利用以上装置来研究光照对蒸腾作用的影响,实验过程如下:①选用乙、丙装置,除去其中的50mL清水,实验中不考虑培养液中水的蒸发;② ;③2h后,比较培养液的下降程度;④重复三次。
8.(2023·北仑模拟)某研究性学习小组的同学利用下列装置探究植物的呼吸作用,请分析回答。
(1)实验中A装置的作用是 。
(2) C处玻璃瓶不能透光的原因是防止 对实验结果的干扰。
(3)实验后,拿开C处玻璃瓶会发现其内壁上有许多小水珠,这些小水珠主要来自植物的 。
9.(2023八上·余姚期末)人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注入一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
(1)④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红>l黄>l绿,多次重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响)。
【得出结论】 。
【交流拓展】
实验中通过比较 来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
(2)为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,将相同装置放于黑暗环境中黑。
①装置D中红墨水向 (选填“左”或“右”)移动。
②实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为 (用l红和l黑表示)。
10.(2023八上·宁海期末)某兴趣小组用玉米幼苗作为实验材料,利用如图实验装置进行探究活动。装置中隔板与无色透明钟罩之间,以及隔板中央小孔与玉米茎之间都用凡士林密封
(1)为探究“植物呼吸作用产生二氧化碳”,可在该装置的小烧杯中加入澄清石灰水,并将装置放在 (填“明亮”或“黑暗”)的环境中。
(2)为探究“二氧化碳是植物光合作用的原料”,可在小烧杯内加入30mL氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)。其对照实验装置中的小烧杯内应加入 。
(3)为观察“植物的蒸腾作用”,该装置需要改变的是 ,通过观察钟罩内的小水珠来判断玉米幼苗水分的散失。
答案解析部分
1.【答案】(1)B
(2)m2
(3)左;水是光合作用的原料
【知识点】叶的形态结构;蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1)图甲中A是呼吸作用,B是蒸腾作用,C是光合作用, 图甲中根吸收的水分主要用于蒸腾作用表示的生理作用。
(2)光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物,光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物等于有机物的净积累量,所以分析图乙曲线可知,种植密度为m2时,有机物积累得最多。
(3)①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,植物只进行呼吸作用,消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以里面的气压减小,红色小液体向左移动;
②叶脉负责运输水分,变蓝色说明有淀粉生成,不变蓝说明没有淀粉生成,所以实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是水是光合作用的原料,植物的光合作用制造了淀粉 ;
故答案为:(1)B(2) m2 (3) 左; 水是光合作用的原料
2.【答案】(1)玻璃罩内缺少氧
(2)增加丙(或丁)实验遮光处理的对照组
(3)二氧化碳
(4)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系;碱的化学性质
【解析】【分析】植物光合作用消耗二氧化碳和水合成有机物和氧气,而动物和植物的呼吸作用消耗有机物和氧气,合成二氧化碳和水。
【解答】(1)甲乙两组中蜡烛燃烧和小鼠生活需要消耗氧气,而密闭空间内的氧气含量是一定的,故其由于缺氧而死。
(2) 英格豪斯 认为只有在阳光的照射下植物才能更新空气,故应增加一组遮光的对照组。
(3)植物光合作用的原料之一为二氧化碳,它是呼吸作用的产物之一。
(4) 这种气体是二氧化碳, 用氢氧化钠溶液吸收,生成碳酸钠和水的化学反应方程式是碱与非金属氧化物反应生成盐和水,为: 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 。
故答案为:(1) 玻璃罩内缺少氧 ;(2) 增加丙(或丁)实验遮光处理的对照组 ;(3) 二氧化碳 ;(4) 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
3.【答案】(1)等量的清水
(2)将叶片中的淀粉耗尽或转运走
(3)酒精
(4)因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1) 氢氧化钠溶液用来吸收空气中的二氧化碳气体,所以小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成等量的清水,其他保持不变就可以了。
(2)“暗处理一昼夜”的目的是将叶片中的淀粉耗尽或转运走;
(3)叶片中的色素能够溶解在酒精中,所以实验过程中,步骤③的装置中,小烧杯内的溶液是酒精;
(4) 因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成 ,所以步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝;
故答案为:(1) 等量的清水 (2) 将叶片中的淀粉耗尽或转运走 (3) 酒精 (4) 因为缺少二氧化碳,无法进行光合作用,无淀粉生成
4.【答案】(1)土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;水的盐碱度、水的质量都相同,温度不同
(2)种子萌发的数量
(3)水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率)
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系;种子的萌发
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;种子萌发所需的外部条件是适宜的温度。充足的水分和一定的空气;内部条件是种子有完整的胚,种子颗粒饱满,种子不处在休眠期;
【解答】(1) 连续管理10天,1号与3、4、5号中唯一的变量是土壤的盐碱度不同,所以形成的对照实验探究的是土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;控制光照是唯一的变量,需要调整的量是温度,都控制在20℃;其他控制相同的量是水的盐碱度、水的质量都相同;
(2)表格中“▲”处可填写的说明信息是种子萌发的数量;
(3)植物的光合作用会吸收二氧化碳,植物的呼吸作用会释放二氧化碳,c-f段,虽然植物始终进行着呼吸作用,但是二氧化碳浓度持续下降,说明了水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率);
故答案为:(1)土壤盐碱度对010号水稻种子萌发的影响;水的盐碱度、水的质量都相同,温度不同
(2) 种子萌发的数量;
(3) 水稻的光合作用强度(速率)大于呼吸作用强度(速率) ;
5.【答案】(1)乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长
(2)增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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
(3)指示氧气产生的位置;叶绿体是绿色植物产生氧气的场所
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1)小敏根据甲中的蜡烛先熄灭,乙中的蜡烛后熄灭这一现象得出实验一的结论。
(2) 应该进一步实验的必要步骤为:增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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;
(3)好氧细菌喜欢跑到氧气多的地方去,用好氧细菌来指示氧气产生的位置; 现象是好氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中,说明叶绿体是绿色植物产生氧气的场所;
故答案为:(1) 乙图中的蜡烛燃烧时间比甲图中长 (2) 增加一组实验,与图乙实验器材相同,将点燃的蜡烛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 (3)指示氧气产生的位置、叶绿体是绿色植物产生氧气的场所
6.【答案】(1)溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰
(2)叶圆片是否变蓝色
(3)植物光合作用需要光
(4)植物光合作用需要叶绿体
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】(1)色素可以溶解在酒精中,所以实验步骤④中将叶圆片放入酒精溶液中进行脱色处理的目的是溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰 ;
(2)淀粉遇碘液变蓝色,所以小金同学根据叶片是否变蓝色作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。
(3) A(黑纸片遮光的绿色部位)、B(未遮光的绿色部位) ;其对照的目的是为了验证光合作用是否需要光;
(4)BC作对照,验证光合作用的场所是否是叶绿体,所以若实验结果叶圆片B变蓝,C不变蓝,则可得出的结论是植物光合作用需要叶绿体 ;
故答案为:(1) 溶解叶绿素,除去叶圆片本身的颜色对实验结果的干扰 (2) 叶圆片是否变蓝色 (3) 植物光合作用需要光 (4) 植物光合作用需要叶绿体
7.【答案】(1)植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳
(2)乙
(3)实验次数太少(或实验样本数量太少)
(4)将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h
【知识点】实验步骤的探究;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(1)植物在光照条件下,利用二氧化碳和水,产生有机物(主要是淀粉)和氧气的过程称为光合作用。
(2)氢氧化钠可以吸收二氧化碳。
【解答】(1)甲和乙不同的条件是是否有二氧化碳。乙和丙的不同条件是是否有光照,因此本实验是要验证植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳。
(2)植物的光合作用需要光照和二氧化碳,所以甲和丙中的植物无法进行光合作用产生淀粉。因此能使碘液变蓝的叶片来自于装置乙。
(3)实验只有甲乙丙三组,并且每一组的实验材料都只有一株植物,因此实验的样本太少,容易存在偶然性。
(4)研究光照对蒸腾作用的影响,则需要保证除了光照以外其他条件相同,实验选用乙、丙装置,所以可以将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h进行实验。
故答案为:(1)植物进行光合作用是否需要光照和二氧化碳 (2)乙 (3) 实验次数太少(或实验样本数量太少) (4)将乙和丙装置放在相同且适宜的环境中光照2h 。
8.【答案】(1)除去空气中的二氧化碳
(2)光合作用
(3)蒸腾作用
【知识点】蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1) 实验中A装置中氢氧化钠的作用是除去空气中的二氧化碳气体;
(2)C处装置不透光的原因是,防止植物光合作用对本实验的影响;
(3)植物根吸收的水分百分之九十九通过叶的蒸腾作用散失到空气中,所以这些小水珠主要来自植物的蒸腾作用;
故答案为:(1) 除去空气中的二氧化碳 (2)光合作用(3)蒸腾作用
9.【答案】(1)不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小;红墨水移动的距离
(2)右;l红+l黑
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】理解影响植物光合作用的各种因素,通过实验中的变量以及结果得出正确的实验结论。
【解答】)(1)分析实验现象红墨水移动的距离l红>l黄>l绿 ,二氧化碳缓冲液使玻璃瓶内二氧化碳含量不变,红墨水向左移动距离不同,意味着产生的氧气含量不同,光合作用强度不同,意味着不同光对光合作用的影响程度不一样,答案如下所示。
(2)①黑暗环境中,只能进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳缓冲液控制玻璃瓶中二氧化碳含量不变,氧气消耗,所以总体积减少,红墨水右移。②l红 是红光下光合作用强度-呼吸作用强度,呼吸作用强度为 l黑 ,故光合作用强度为 l红+l黑 。
故答案为:(1) 不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小红墨水移动的距离 (2) 右l红+l黑
10.【答案】(1)黑暗
(2)30mL清水
(3)移走小烧杯
【知识点】蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【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,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;
【解答】(1) 绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;为了避免光合作用对本实验的干扰,所以在黑暗的环境中进行实验;
(2) 氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳 ,所以一组没有二氧化碳,另一组有二氧化碳气体,所以其对照实验装置中的小烧杯内应加入 30 mL清水 。
(3)植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;为了避免小烧杯中水的蒸发对本实验的干扰,所以应该将小烧杯移走,植物的蒸腾作用是指植物通过叶片将根吸收的水分以水蒸气的形式散失到空气中;
故答案为:(1) 黑暗 (2) 30mL清水 (3) 移走小烧杯
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