华师大版初中科学八年级上学期 第4章 专题突破——植物的光合作用和呼吸作用
一、理解光合作用
1．用天竺葵为实验材料，进行有关光合作用的某项探究活动：
步骤1：把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。
步骤2：选择两片生长状况相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有等量的清水(如图)。
步骤3：光照4小时后，去掉塑料袋，将叶片摘下放在酒精中，水浴加热。
步骤4：叶片褪成黄白色时，取出叶片用水洗净后滴加碘液；洗去碘液，观察到盛水塑料袋内的叶片变蓝色，另一叶片不变蓝色。请回答：
（1）实验中酒精的作用是溶解叶片中的 。
（2）这一探究活动的目的是 。
2．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、不同浓度碳酸氢钠溶液(可分解释放二氧化碳)、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、浓度不同的碳酸氢钠溶液(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 碳酸氢钠相对浓度
50 100 150
低光强组 968 801 720
中光强组 883 632 498
高光强组 767 476 355
【实验结论】在其他条件相同的情况下，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 。
二、理解呼吸作用
3．如图为存放水果时，空气中的氧气浓度(x)与水果释放的二氧化碳相对量(y)之间的关系曲线。贮存水果应选择的最佳氧气浓度是（ ）
A．a B．b C．c D．d
4．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闭，多次测定有关的量，并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是（ ）
A．若Y表示瓶内温度，则a表示正在萌发的种子
B．若Y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若Y表示种子的质量，则b表示正在萌发的种子
D．若Y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
5．某生物兴趣小组在探究“植物的呼吸作用”过程中做了如下实验(实验一、实验二)，如图所示：
（1）实验一中，选用不透光的黑色塑料袋，是为了防止植物进行 作用。
（2）实验一中若甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，则可判断 袋装入的是新鲜蔬菜，这也说明植物呼吸作用产生了 。
（3）实验二的装置如图所示，变量是 ；放置一昼夜后，打开瓶盖，迅速将燃烧的小棒分别伸入二个锥形瓶中后，装有新鲜的植物锥形瓶内小棒的火苗立即熄灭，装有烫过的植物锥形瓶内小棒继续燃烧，说明种子的呼吸作用消耗了 。
三、光合作用和呼吸作用之间的关系
6．（2016·台州）植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，而呼吸作用则为光合作用提供了能量和原料．
（1）为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究．对种子消毒杀菌后再进行实验，其目的是 ．几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 （选填“A”、“B”或“C”）
（2）研究人员在晴天环境下，对栽有绿色植物的密闭玻璃温室，进行24小时二氧化碳含量的测定，绘制的曲线如图乙所示．据图分析，植物的光合作用开始于 （选填“P点前”、“P点”或“P点后”）
7．晚上，将金鱼藻放在盛有清水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察并记录试管中产生的气泡数目，得到下表，并将表中数据转换成曲线图。请回答下列问题：
试管与灯泡的距离/cm 4 7 10 20 30 40
气泡数目/(个/分) 60 60 60 25 10 5
（1）气泡中的气体是金鱼藻通过光合作用产生的 。
（2）实际上，在本实验中的工作条件下，金鱼藻在进行光合作用的同时还进行了H作用，即 (选填“蒸腾”或“呼吸”)作用。但由于H作用的强度比光合作用的强度要 (选填“强”或“弱”)，所以此时只检测到植物的光合作用。
（3）当H作用的强度与光合作用的强度相等时，金鱼藻的生理状况对应曲线图的 (选填“E点”“F点”或“G点”)状态。
（4）从表中实验数据可知，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是适当提高 。
四、光合作用和呼吸作用有关曲线变化分析
8．图甲智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、二氧化碳浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用二氧化碳吸收量表示)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 (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)。
9．世界粮食问题依然十分严峻，饥饿和营养不良仍困扰着人类。因此，研究光合作用的过程和原理，提高粮食产量，显得意义重大。玉米是一些省市的主要粮食作物，也是世界公认的“黄金食品”。如图是玉米的部分生理活动，请据图分析回答：
（1）将24粒经过清水浸泡的玉米种子平均分成3组，分别做如下处理：
组别 1 2 3
处理方式 将胚乳全部切掉 将胚乳切掉一半 不做处理
几天后，第1组种子没有萌发，第2组种子萌发，幼苗瘦弱，第3组种子萌发，幼苗健壮，这说明 。因此，播种时应选用粒大饱满的种子。
（2）图甲是玉米种子在萌发成幼苗的过程中细胞干重变化的曲线，其中曲线bc段上升的原因是 。
（3）图乙中A过程表示叶片正进行 ，水蒸气散失的“门户”是 ；B过程的实质是 ；C过程的反应文字表达式是 。
（4）在保证水、肥等条件下，图丙是叶片遮挡程度与光合作用和呼吸作用强度的关系。当叶片遮挡程度为 时，有机物积累最多。因此，在种植农作物时应该 。
（5）除上述措施外，在农业生产中还可采取哪些措施来提高农作物产量？ (答出一条即可)。
答案解析部分
1．【答案】（1）叶绿素
（2）探究植物的光合作用需要二氧化碳
【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】(1)实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。实验的关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
(2)对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力，一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。
(3)氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳。
【解答】(1) 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。叶绿素为绿色，脱色后便于观察，如不脱色，不易观察到淀粉遇碘变蓝的现象；脱色时，酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低，防止酒精燃烧发生危险。因此要把叶片放入盛有酒精的小烧杯里隔水加热，使叶片里的叶绿素溶解到这种液体里。
(2)由步骤2可知：选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，装置内缺乏二氧化碳，没有进行光合作用；另一个塑料袋底部盛有等量的清水，装置内有二氧化碳，进行了光合作用。所以实验结果显示：另一个塑料袋底部盛有等量的清水，装置内的叶片进行了光合作用，由此可知，二氧化碳是光合作用的原料之一。
故答案为：(1)叶绿素 (2)探究植物的光合作用需要二氧化碳
2．【答案】越弱；光照强度；减小白炽灯发热造成不同的温度条件；排除偶然性，使实验结果更可靠
【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】光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物(主要是淀粉)，并且释放出氧气的过程。
【解答】【实验步骤】③植物光合作用的强弱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； 根据上述实验步骤可知，该生物兴趣小组是以二氧化碳和光照强度为变量设置的实验来验证光合作用的强弱。
【实验结论】由实验结果可以看出：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。
故答案为： 【实验步骤】③越弱； 光照强度 【实验结论】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
3．【答案】B
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】生物的呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时时放出能量的过程，释放出的能量一部分为生物体的各项生命活动提供动力，一部分以热能的形式散发掉。
【解答】若是在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，同时造成水果分解的有机物也较多，产生酒精，这样将会不利于蔬菜、水果的保质、保鲜，应采用低氧（b点）保存，因此这时有氧呼吸较弱，同时无氧呼吸也受到抑制，那么水果中有机物的消耗最少，即CO2的释放量最少，B符合题意。
故答案为：B
4．【答案】A
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】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，为生命活动提供动力，这个过程叫呼吸作用，呼吸作用在生物体的线粒体中进行的。
【解答】A、若Y表示瓶内温度，a曲线升高，表示释放了热量，煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放热量，因此a表示正在萌发的种子，b表示煮熟过的种子，A正确，符合题意；
B、若Y表示瓶内氧气量，c曲线下降，表示呼吸作用消耗氧气，煮熟过的种子不能消耗氧气，因此c表示正在萌发的种子，B错误，不符合题意；
C、若Y表示种子的质量， b曲线水平，表示质量不变，c曲线表示萌发的种子呼吸作用消耗有机物，质量减小，C错误，不符合题意；
D、若Y表示瓶内二氧化碳量，a曲线上升，表示产生了二氧化碳，a表示萌发的种子，煮熟过的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳，b表示煮熟过的种子，D错误，不符合题意。
故答案为：A
5．【答案】（1）光合
（2）甲；二氧化碳
（3）植物的生命力；氧气
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】细胞利用氧气，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。
【解答】 (1)植物的光合作用需要光，选用不透光的黑色塑料袋，在黑暗环境中植物只进行呼吸作用。选用不透光的黑色塑料袋，是为了防止植物进行光合作用。
(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，说明了在黑暗环境中植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，使试管中的澄清的石灰水变浑浊。实验一中若甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，则可判断甲袋装的是新鲜蔬菜， 说明植物呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)实验二，一个是新鲜的植物，有生命力，一个是烫过的植物，没有生命力，只有活的细胞才能进行呼吸作用，烫过的植物没有生命了不能进行呼吸作用， 实验二的变量是植物的生命力。 新鲜的植物呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳，放置一昼夜后，打开瓶盖，迅速将燃烧的小棒分别伸入二个锥形瓶中后，装有新鲜的植物锥形瓶内小棒的火苗立即熄灭，装有烫过的植物锥形瓶内小棒继续燃烧，说明种子的呼吸作用消耗了氧气。
故答案为：(1)光合 (2)甲；二氧化碳 (3)植物的生命力；氧气
6．【答案】（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B
（2）P点前
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】（1）呼吸作用是有机物在氧的参与下分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．（2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验．
【解答】解：（1）“为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究．对种子消毒杀菌后再进行实验”，其目的是防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰．装置A干燥的种子呼吸作用微弱产生的二氧化碳少；装置B浸过水的种子，呼吸作用旺盛，产生的二氧化碳多，装置C已煮熟的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳．因此“几天后”，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B（选填“A”、“B”或“C”）（2）据图分析，P点之前植物已经开始光合作用，但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度，因此二氧化碳浓度升高趋缓；P点光合作用和呼吸作用强度相当，二氧化碳浓度不在升高；P点后光合作用强度大于呼吸作用强度，二氧化碳浓度降低．因此植物的光合作用开始于P点前（选填“P点前”、“P点”或“P点后”）
故答案为：（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B（2）P点前
7．【答案】（1）氧气
（2）呼吸；弱
（3）G点
（4）光照强度
【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】光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物(主要是淀粉)，并且释放出氧气的过程。
【解答】(1)光合作用吸收二氧化碳产生氧气，氧气微溶于水，因此气泡中的气体是金鱼藻通过光合作用产生的氧气。
(2)在本实验中的工作条件下，金鱼藻在进行光合作用的同时还进行了呼吸作用，但由于呼吸作用的强度比光合作用的强度要弱，此时只检测到植物的光合作用。
(3)当呼吸作用的强度与光合作用的强度相等时，光合作用产生的氧气被呼吸作用吸收了，因此没有气泡产生，所以金鱼藻的生理状态对应的曲线图的G点状态。
(4)从表中实验数据可知，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是适当提高光照强度。
故答案为：(1)氧气 (2)呼吸；(3)G点(4)光照强度
8．【答案】（1）蒸腾
（2）d
（3）多于
（4）增加光照时间(或晚上降温)
【知识点】蒸腾作用；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】细胞利用氧气，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。
【解答】(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于植物的蒸腾作用。
(2)d为呼吸作用速率和光合作用速率相等的临界点，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，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的二氧化碳的吸收量相等，表明植物A光合作用二氧化碳的吸收量与呼吸作用二氧化碳的释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳的吸收量与呼吸作用二氧化碳的释放量的差；光照强度为0时，植物A的二氧化碳吸收量比植物B二氧化碳的吸收量小，表明植物A的呼吸作用强度比植物B的呼吸作用强度大。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。
故答案为：(1)蒸腾 (2)d (3)多于 (4)增加光照时间(或晚上降温)
9．【答案】（1）胚乳中含有供胚发育的营养物质(或种子萌发时胚乳提供营养物质等)
（2）幼苗进行光合作用产生了有机物
（3）蒸腾作用；气孔；分解有机物，释放能量；二氧化碳＋水 有机物(储存能量)＋氧气
（4）50；合理密植(或间作套种、立体种植)
（5）增加光照强度
【知识点】蒸腾作用；植物的呼吸作用；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【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，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。图乙中A表示蒸腾作用，B表示呼吸作用，C是光合作用。
【解答】(1)第1组种子没有萌发，第2组种子萌发长成的幼苗纤弱，第3组种萌发长成的幼苗健壮，这说明种子萌发需要营养物质，胚乳中含有供胚发育的营养物质。
（2）图甲是玉米种子在萌发成幼苗过程中，细胞干重变化的曲线，ab段质量下降，是因为进行了呼吸作用消耗了有机物，其中bc段曲线看出干重质量增加，是因为幼苗通过光合作用制造了有机物。
(3)植物进行蒸腾作用是水分通过叶片上的气孔散失到大气中，图乙中A过程表示叶片正进行蒸腾作用，叶片散失水分的“门户”是气孔，其开闭是由保卫细胞控制的。B过程表示呼吸作用，其实质是有机物分解，释放能量。光合作用是指绿色植物利用光提供的能量，吸收二氧化碳和水分，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，同时释放出氧气的过程。光合作用的文字表达式：二氧化碳+水 有机物(储存能量)+氧气。
（4）由图丙可知，叶面积指数为50时，光合作用强度和呼吸作用的强度差最大，植物体内积累的有机物最多。因此在种植农作物时应该合理密植。
（5）在农业生产中，为了提高温室内农作物的产量可采取的有效措施是：增加光照强度或延长光照时间；提高二氧化碳的含量，保持蔬菜大棚内通风，合理密植。
故答案为：(1) 胚乳中含有供胚发育的营养物质(或种子萌发时胚乳提供营养物质等) (2) 幼苗进行光合作用产生了有机物 (3)蒸腾作用；气孔；分解有机物，释放能量；二氧化碳+水 有机物(储存能量)+氧气 (4)50；合理密植(或间作套种、立体种植) (5)增加光照强度
；合理密植，让作物的叶片充分利用单位面积光照，而不互相遮挡；间作套种等措施可以提高产量(答出一条即可)
1 / 1华师大版初中科学八年级上学期 第4章 专题突破——植物的光合作用和呼吸作用
一、理解光合作用
1．用天竺葵为实验材料，进行有关光合作用的某项探究活动：
步骤1：把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。
步骤2：选择两片生长状况相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有等量的清水(如图)。
步骤3：光照4小时后，去掉塑料袋，将叶片摘下放在酒精中，水浴加热。
步骤4：叶片褪成黄白色时，取出叶片用水洗净后滴加碘液；洗去碘液，观察到盛水塑料袋内的叶片变蓝色，另一叶片不变蓝色。请回答：
（1）实验中酒精的作用是溶解叶片中的 。
（2）这一探究活动的目的是 。
【答案】（1）叶绿素
（2）探究植物的光合作用需要二氧化碳
【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】(1)实验步骤：暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点：光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。实验的关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
(2)对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力，一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。
(3)氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳。
【解答】(1) 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。叶绿素为绿色，脱色后便于观察，如不脱色，不易观察到淀粉遇碘变蓝的现象；脱色时，酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低，防止酒精燃烧发生危险。因此要把叶片放入盛有酒精的小烧杯里隔水加热，使叶片里的叶绿素溶解到这种液体里。
(2)由步骤2可知：选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，装置内缺乏二氧化碳，没有进行光合作用；另一个塑料袋底部盛有等量的清水，装置内有二氧化碳，进行了光合作用。所以实验结果显示：另一个塑料袋底部盛有等量的清水，装置内的叶片进行了光合作用，由此可知，二氧化碳是光合作用的原料之一。
故答案为：(1)叶绿素 (2)探究植物的光合作用需要二氧化碳
2．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、不同浓度碳酸氢钠溶液(可分解释放二氧化碳)、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、浓度不同的碳酸氢钠溶液(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 碳酸氢钠相对浓度
50 100 150
低光强组 968 801 720
中光强组 883 632 498
高光强组 767 476 355
【实验结论】在其他条件相同的情况下，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 。
【答案】越弱；光照强度；减小白炽灯发热造成不同的温度条件；排除偶然性，使实验结果更可靠
【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】光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物(主要是淀粉)，并且释放出氧气的过程。
【解答】【实验步骤】③植物光合作用的强弱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； 根据上述实验步骤可知，该生物兴趣小组是以二氧化碳和光照强度为变量设置的实验来验证光合作用的强弱。
【实验结论】由实验结果可以看出：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。
故答案为： 【实验步骤】③越弱； 光照强度 【实验结论】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
二、理解呼吸作用
3．如图为存放水果时，空气中的氧气浓度(x)与水果释放的二氧化碳相对量(y)之间的关系曲线。贮存水果应选择的最佳氧气浓度是（ ）
A．a B．b C．c D．d
【答案】B
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】生物的呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时时放出能量的过程，释放出的能量一部分为生物体的各项生命活动提供动力，一部分以热能的形式散发掉。
【解答】若是在完全无氧的情况下，无氧呼吸强，同时造成水果分解的有机物也较多，产生酒精，这样将会不利于蔬菜、水果的保质、保鲜，应采用低氧（b点）保存，因此这时有氧呼吸较弱，同时无氧呼吸也受到抑制，那么水果中有机物的消耗最少，即CO2的释放量最少，B符合题意。
故答案为：B
4．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闭，多次测定有关的量，并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是（ ）
A．若Y表示瓶内温度，则a表示正在萌发的种子
B．若Y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若Y表示种子的质量，则b表示正在萌发的种子
D．若Y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
【答案】A
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】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，为生命活动提供动力，这个过程叫呼吸作用，呼吸作用在生物体的线粒体中进行的。
【解答】A、若Y表示瓶内温度，a曲线升高，表示释放了热量，煮熟过的种子不能进行呼吸作用释放热量，因此a表示正在萌发的种子，b表示煮熟过的种子，A正确，符合题意；
B、若Y表示瓶内氧气量，c曲线下降，表示呼吸作用消耗氧气，煮熟过的种子不能消耗氧气，因此c表示正在萌发的种子，B错误，不符合题意；
C、若Y表示种子的质量， b曲线水平，表示质量不变，c曲线表示萌发的种子呼吸作用消耗有机物，质量减小，C错误，不符合题意；
D、若Y表示瓶内二氧化碳量，a曲线上升，表示产生了二氧化碳，a表示萌发的种子，煮熟过的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳，b表示煮熟过的种子，D错误，不符合题意。
故答案为：A
5．某生物兴趣小组在探究“植物的呼吸作用”过程中做了如下实验(实验一、实验二)，如图所示：
（1）实验一中，选用不透光的黑色塑料袋，是为了防止植物进行 作用。
（2）实验一中若甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，则可判断 袋装入的是新鲜蔬菜，这也说明植物呼吸作用产生了 。
（3）实验二的装置如图所示，变量是 ；放置一昼夜后，打开瓶盖，迅速将燃烧的小棒分别伸入二个锥形瓶中后，装有新鲜的植物锥形瓶内小棒的火苗立即熄灭，装有烫过的植物锥形瓶内小棒继续燃烧，说明种子的呼吸作用消耗了 。
【答案】（1）光合
（2）甲；二氧化碳
（3）植物的生命力；氧气
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】细胞利用氧气，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。
【解答】 (1)植物的光合作用需要光，选用不透光的黑色塑料袋，在黑暗环境中植物只进行呼吸作用。选用不透光的黑色塑料袋，是为了防止植物进行光合作用。
(2)二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，说明了在黑暗环境中植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，使试管中的澄清的石灰水变浑浊。实验一中若甲袋能使锥形瓶中澄清石灰水变浑浊，而乙袋不能，则可判断甲袋装的是新鲜蔬菜， 说明植物呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)实验二，一个是新鲜的植物，有生命力，一个是烫过的植物，没有生命力，只有活的细胞才能进行呼吸作用，烫过的植物没有生命了不能进行呼吸作用， 实验二的变量是植物的生命力。 新鲜的植物呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳，放置一昼夜后，打开瓶盖，迅速将燃烧的小棒分别伸入二个锥形瓶中后，装有新鲜的植物锥形瓶内小棒的火苗立即熄灭，装有烫过的植物锥形瓶内小棒继续燃烧，说明种子的呼吸作用消耗了氧气。
故答案为：(1)光合 (2)甲；二氧化碳 (3)植物的生命力；氧气
三、光合作用和呼吸作用之间的关系
6．（2016·台州）植物的光合作用为呼吸作用提供了物质基础，而呼吸作用则为光合作用提供了能量和原料．
（1）为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究．对种子消毒杀菌后再进行实验，其目的是 ．几天后，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是 （选填“A”、“B”或“C”）
（2）研究人员在晴天环境下，对栽有绿色植物的密闭玻璃温室，进行24小时二氧化碳含量的测定，绘制的曲线如图乙所示．据图分析，植物的光合作用开始于 （选填“P点前”、“P点”或“P点后”）
【答案】（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B
（2）P点前
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】（1）呼吸作用是有机物在氧的参与下分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程．二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．（2）对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验．
【解答】解：（1）“为研究种子的呼吸作用，小柯对种子消毒杀菌后，按图甲所示的实验进行研究．对种子消毒杀菌后再进行实验”，其目的是防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰．装置A干燥的种子呼吸作用微弱产生的二氧化碳少；装置B浸过水的种子，呼吸作用旺盛，产生的二氧化碳多，装置C已煮熟的种子不能进行呼吸作用产生二氧化碳．因此“几天后”，澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B（选填“A”、“B”或“C”）（2）据图分析，P点之前植物已经开始光合作用，但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度，因此二氧化碳浓度升高趋缓；P点光合作用和呼吸作用强度相当，二氧化碳浓度不在升高；P点后光合作用强度大于呼吸作用强度，二氧化碳浓度降低．因此植物的光合作用开始于P点前（选填“P点前”、“P点”或“P点后”）
故答案为：（1）防止微生物的呼吸作用对实验产生干扰；B（2）P点前
7．晚上，将金鱼藻放在盛有清水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察并记录试管中产生的气泡数目，得到下表，并将表中数据转换成曲线图。请回答下列问题：
试管与灯泡的距离/cm 4 7 10 20 30 40
气泡数目/(个/分) 60 60 60 25 10 5
（1）气泡中的气体是金鱼藻通过光合作用产生的 。
（2）实际上，在本实验中的工作条件下，金鱼藻在进行光合作用的同时还进行了H作用，即 (选填“蒸腾”或“呼吸”)作用。但由于H作用的强度比光合作用的强度要 (选填“强”或“弱”)，所以此时只检测到植物的光合作用。
（3）当H作用的强度与光合作用的强度相等时，金鱼藻的生理状况对应曲线图的 (选填“E点”“F点”或“G点”)状态。
（4）从表中实验数据可知，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是适当提高 。
【答案】（1）氧气
（2）呼吸；弱
（3）G点
（4）光照强度
【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】光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存能量的有机物(主要是淀粉)，并且释放出氧气的过程。
【解答】(1)光合作用吸收二氧化碳产生氧气，氧气微溶于水，因此气泡中的气体是金鱼藻通过光合作用产生的氧气。
(2)在本实验中的工作条件下，金鱼藻在进行光合作用的同时还进行了呼吸作用，但由于呼吸作用的强度比光合作用的强度要弱，此时只检测到植物的光合作用。
(3)当呼吸作用的强度与光合作用的强度相等时，光合作用产生的氧气被呼吸作用吸收了，因此没有气泡产生，所以金鱼藻的生理状态对应的曲线图的G点状态。
(4)从表中实验数据可知，若要提高大棚作物的产量，可以采取的措施是适当提高光照强度。
故答案为：(1)氧气 (2)呼吸；(3)G点(4)光照强度
四、光合作用和呼吸作用有关曲线变化分析
8．图甲智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、二氧化碳浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。图乙表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用二氧化碳吸收量表示)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 (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)。
【答案】（1）蒸腾
（2）d
（3）多于
（4）增加光照时间(或晚上降温)
【知识点】蒸腾作用；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】细胞利用氧气，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。
【解答】(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于植物的蒸腾作用。
(2)d为呼吸作用速率和光合作用速率相等的临界点，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，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的二氧化碳的吸收量相等，表明植物A光合作用二氧化碳的吸收量与呼吸作用二氧化碳的释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳的吸收量与呼吸作用二氧化碳的释放量的差；光照强度为0时，植物A的二氧化碳吸收量比植物B二氧化碳的吸收量小，表明植物A的呼吸作用强度比植物B的呼吸作用强度大。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。
故答案为：(1)蒸腾 (2)d (3)多于 (4)增加光照时间(或晚上降温)
9．世界粮食问题依然十分严峻，饥饿和营养不良仍困扰着人类。因此，研究光合作用的过程和原理，提高粮食产量，显得意义重大。玉米是一些省市的主要粮食作物，也是世界公认的“黄金食品”。如图是玉米的部分生理活动，请据图分析回答：
（1）将24粒经过清水浸泡的玉米种子平均分成3组，分别做如下处理：
组别 1 2 3
处理方式 将胚乳全部切掉 将胚乳切掉一半 不做处理
几天后，第1组种子没有萌发，第2组种子萌发，幼苗瘦弱，第3组种子萌发，幼苗健壮，这说明 。因此，播种时应选用粒大饱满的种子。
（2）图甲是玉米种子在萌发成幼苗的过程中细胞干重变化的曲线，其中曲线bc段上升的原因是 。
（3）图乙中A过程表示叶片正进行 ，水蒸气散失的“门户”是 ；B过程的实质是 ；C过程的反应文字表达式是 。
（4）在保证水、肥等条件下，图丙是叶片遮挡程度与光合作用和呼吸作用强度的关系。当叶片遮挡程度为 时，有机物积累最多。因此，在种植农作物时应该 。
（5）除上述措施外，在农业生产中还可采取哪些措施来提高农作物产量？ (答出一条即可)。
【答案】（1）胚乳中含有供胚发育的营养物质(或种子萌发时胚乳提供营养物质等)
（2）幼苗进行光合作用产生了有机物
（3）蒸腾作用；气孔；分解有机物，释放能量；二氧化碳＋水 有机物(储存能量)＋氧气
（4）50；合理密植(或间作套种、立体种植)
（5）增加光照强度
【知识点】蒸腾作用；植物的呼吸作用；光合作用的原理；光合作用和呼吸作用的相互关系
【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，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。呼吸作用是细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程。图乙中A表示蒸腾作用，B表示呼吸作用，C是光合作用。
【解答】(1)第1组种子没有萌发，第2组种子萌发长成的幼苗纤弱，第3组种萌发长成的幼苗健壮，这说明种子萌发需要营养物质，胚乳中含有供胚发育的营养物质。
（2）图甲是玉米种子在萌发成幼苗过程中，细胞干重变化的曲线，ab段质量下降，是因为进行了呼吸作用消耗了有机物，其中bc段曲线看出干重质量增加，是因为幼苗通过光合作用制造了有机物。
(3)植物进行蒸腾作用是水分通过叶片上的气孔散失到大气中，图乙中A过程表示叶片正进行蒸腾作用，叶片散失水分的“门户”是气孔，其开闭是由保卫细胞控制的。B过程表示呼吸作用，其实质是有机物分解，释放能量。光合作用是指绿色植物利用光提供的能量，吸收二氧化碳和水分，在叶绿体中合成了淀粉等有机物，并且把光能转变成化学能，储存在有机物中，同时释放出氧气的过程。光合作用的文字表达式：二氧化碳+水 有机物(储存能量)+氧气。
（4）由图丙可知，叶面积指数为50时，光合作用强度和呼吸作用的强度差最大，植物体内积累的有机物最多。因此在种植农作物时应该合理密植。
（5）在农业生产中，为了提高温室内农作物的产量可采取的有效措施是：增加光照强度或延长光照时间；提高二氧化碳的含量，保持蔬菜大棚内通风，合理密植。
故答案为：(1) 胚乳中含有供胚发育的营养物质(或种子萌发时胚乳提供营养物质等) (2) 幼苗进行光合作用产生了有机物 (3)蒸腾作用；气孔；分解有机物，释放能量；二氧化碳+水 有机物(储存能量)+氧气 (4)50；合理密植(或间作套种、立体种植) (5)增加光照强度
；合理密植，让作物的叶片充分利用单位面积光照，而不互相遮挡；间作套种等措施可以提高产量(答出一条即可)
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