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第4节 植物的光合作用和呼吸作用
第1课时 有机物的制造——光合作用
A基础知识
1.叶绿体中的叶绿素能吸收太阳光能,在叶绿体中由 催化,将 和 合成 ,并释放 。我们把这个过程称为光合作用。
2.光合作用最初合成的有机物,还能利用某些无机盐等进一步制造成和等有机物。
3.光合作用的两个过程
(1)物质转化过程:把简单的无机物制造成复杂的有机物(如淀粉),并且释放氧气。
(2)能量转化过程:把光能转变为储存在有机物中的化学能。
4.光合作用的反应式:
二氧化碳 + 水 → 有机物(储存能量) + 氧气
5.光合作用的意义
(1)光合作用将无机物制造成有机物;
(2)光合作用积蓄太阳光能;
(3)光合作用产生氧气。
6.在种植农作物时,要 。 也能有效地提高植物对太阳光的利用。在温室栽培中施用 气肥,也能增强光合作用,显著提高农作物的产量。
B基础练习
【考点一】光合作用的产物
1.如图所示,根据实验现象判断金鱼藻产生的气体是( )
A.氧气 B.空气 C.水蒸气 D.二氧化碳
2.“探究绿叶在光下制造淀粉”实验中,下列有关叙述正确的是( )
A.暗处理时植物呼吸作用无法进行 B.可将叶片摘下后进行遮光
C.脱色使叶绿体溶解在酒精中 D.染色后叶片见光部分呈现蓝色
【考点二】光合作用的原因
3.如图是“探究二氧化碳是植物光合作用的原料之一”的实验装置,下列叙述错误的是( )
A.该装置先进行暗处理,后放在光下一段时间
B.甲装置中①为清水,乙装置中②为黑色钟罩
C.摘取A、B叶片作脱色处理,滴加碘液观察
D.滴加碘液后,可观察到A叶片颜色会变蓝色
4.在如图所示的实验装置中,为探究“光是绿色植物光合作用的条件”的实验,下列相关分析错误的是( )
A.应选择乙与丙对照 B.实验变量是叶绿体
C.实验前需要暗处理 D.可用碘液检测有无淀粉产生
【考点三】光合作用是怎样进行的
5.下列哪一项能正确表示光合作用的基本过程( )
6.以下关于光合作用的叙述错误的是( )
A.绿色植物所含叶绿体的器官在光下都能进行光合作用
B.栅栏组织内含有的叶绿体较多
C.叶片是绿色植物制造有机物的主要器官
D.只有叶片才能在光下进行光合作用
【考点四】光合作用的意义
7.保护植被和大面积绿化,对改善人类的生存环境有重大意义,其原因之一是植物的光合作用能够为人类提供( )
A.水和二氧化碳 B.水和无机盐 C.有机物和氧 D.无机盐和二氧化碳
8.下列属于光合作用意义的是( )
①为动物和人提供了食物来源;
②促进了水分和无机盐在植物体内的运输:
③生物生命活动的能量来源;
④维持了大气中氧气和二氧化碳的平衡。
A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④
【考点五】光合作用与农业生产
9.农业够语“稀植多草,密植多稻”体现了进行合理密植的重要性。合理密植有利于农作物( )
A.吸收水分 B.吸收无机盐 C.提高光合作用效率 D.增强蒸腾作用
10.西瓜是人们在夏季消暑解渴的首选水果,深受人们喜爱,为提高产量,果农采取了一系列措施。下面列举的措施中,与光合作用无关的是( )
A.合理密植 B.提高大棚内二氧化碳浓度
C.延长光照时间 D.夜间适当降低大棚内温度
11.给大田,温室农作物施用( )的方法称为“气肥法”。
A.氧气 B.无机盐 C.二氧化碳 D.有机物
C能力提升
12.17世纪比利时的科学家海尔蒙特将一株2.3千克重的柳树苗栽种在木桶里,桶内装有90千克的干土。在培育的过程中只用纯净的雨水浇灌树苗。五年后,经过称重,柳树苗重达76.8千克,而土壤只减少了0.057千克。这个事实说明( )
A.柳树的生长发育所需要的物质只来源于水
B.柳树的生长发育所需要的物质有水、无机盐和二氧化碳
C.柳树的生长发育所需要的物质只来源于雨水和土壤中的无机盐
D.“柳树的生长发育所需要的物质完全来源于土壤”的结论是不科学的
13.小智同学为了更透彻地理解绿色植物的光合作用,利用课余时间自主完成了四个实验,你认为哪一项不科学( )
A.为了检验二氧化碳是否是光合作用的必须原料,在两个密封透明的实验装置中分别放置等量氢氧化钠溶液和清水
B.为了检验光合作用产生了氧气,用试管收集金鱼藻在光下释放的气体,然后通人到澄清
的石灰水中
C.为了探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件,设计了有无光照这一变量
D.为了探究叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,选用银边天竺葵叶片作为实验材料
14.生物社团同学们把如图所示实验装置放在黑暗处24小时后移至光下照射几小时,然后
采用一定的方法检验两装置中的叶片是否遇碘变蓝色(注:氢氧化钠溶液能够吸收二氧化
碳)。你认为同学们探究的问题是光合作用( )
A.是否产生了氧气 B.是否需要光 C.是否需要二氧化碳 D.是否分解了有机物
15.为探究绿萝的生理活动,选取生长状况相近的花斑叶绿萝多株,均分为两组,分别置于密闭玻璃箱内进行水培(如图),实验设计及结果如下。
实验组 条件 二氧化碳的变化量
甲 放置于黑暗处12小时 Q1
乙 放置于阳光下12小时 Q2
下列相关叙述错误的是( )
A.叶片的白斑部分不进行光合作用 B.Q1与植株所有细胞有关
C.Q1是呼吸作用释放二氧化碳的量 D.Q2是光合作用利用二氧化碳的量
16.如图表示二氧化碳浓度为0.03%的条件下,光照强度对黑藻光合作用强度影响的曲线。下列叙述错误的是( )
A.在O-A范围内,光照强度越强,光合作用强度越大
B.光照强度为O时,光合作用和呼吸作用强度都为零
C.光照强度为A时,光合作用强度达到最大值
D.在A-B范围内,光合作用强度相同
17.某兴趣小组研究发现,番茄的生长与温度有密切的关系。他们将番茄放在特定的实验装置,先持续光照12小时,再置于黑暗中12小时实验结果如下表:
温度(℃) 10 15 20 25 30 35
光照下吸收二氧化碳(毫克/小时) 1.75 2.50 3.15 3.85 3.50 3.00
黑暗下释放二氧化碳(毫克/小时) 0.75 1.10 1.60 2.25 3.00 3.50
依据表中数据计算可知,番茄一天累积有机物最多时温度是( )
A.15℃ B.20℃ C.25℃ D.30℃
18.如图是光合作用示意图,下列分析正确的是( )
A.X为有机物,通过筛管运输 B.Y为水,通过导管向下运输
C.光是光合作用必不可少的条件 D.炎夏的午间气孔会关闭,光合作用加强
19.某同学利用如图所示装置研究黑藻的光合作用。以下有关该实验的叙述错误的是( )
A.本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气
B.乙装置的作用是排除黑藻和光照对实验结果的影响
C.甲装置中收集到的气体可以使带火星的小木条复燃
D.光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量
20.教室里同学们使用的课桌主要是用木本植物茎的木质部做成的,这些木材中的物质最终来源于( )
A.土壤中的无机盐和水 B.绿色植物进行光合作用制造的有机物
C.土壤中的水和空气中的二氧化碳 D.阳光、大气中的二氧化碳和土壤中的无机盐
21.德国科学家萨克斯在1864年做过这样的实验:先把绿叶放在暗处数小时,然后把叶片的
一部分暴露在光下,另一部分遮光,过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,结果未遮光部分变成了蓝色,遮光部分未变蓝(如图所示)。该实验能得出的结论是( )
A.光是叶绿素形成的必需条件 B.光是绿叶合成淀粉的必需条件
C.绿叶在光下能够释放氧气 D.绿叶进行光合作用需要二氧化碳
22.为了指导农业生产,某实验小组对植物的光合作用进行了探究,设计如图所示的实验装置,请分析回答:
(1)实验前,让叶片内原有的淀粉运走耗尽需将完全相同的三株植物进行 。
(2)要取得科学的实验结论,除了唯一变量不同外,其余实验条件均相同,甲、乙两装置的变量是 ,甲、丙两装置的变量是 。
(3)光下几小时后,分别取下甲、乙、丙相同位置、相同大小的一片叶子,放在盛有酒精的小烧杯中 ,使叶片中的 溶解到酒精中。叶片变成黄白色,用清水漂洗后,滴加碘液,叶片变蓝的是 叶,说明该叶片在光下产生了 ,同时也释放 。
(4)对比分析甲、乙两实验现象,可得出结论是 是光合作用的原料,对比分析甲、丙两实验现象,可得出结论是 是光合作用的必要条件。
(5)受该实验的启发,在农业生产中,为了促进温室里植物的生长和提高产量,应该提供的条件是向温室中添加 ,适当增加 。
23.生物活动小组为了探索植物的光合作用,设计了甲图所示的实验装置,请据图回答问题。(注:氢氧化钠的作用是吸收二氧化碳)
(1)实验前应对银边天竺葵进行暗处理,以运走或耗尽叶片中原有的 。
(2)取甲图的叶片放入乙图所示装置中进行脱色,A、B两烧杯中, 烧杯中的液体是酒精。
(3)脱色并清洗后滴加碘液,甲图中 叶片会变蓝,从而说明光合作用需要 作为原料。
(4)叶片A的绿色部分与非绿色部分对照,可以证明 是光合作用的场所。
24.为探究光照强度对光合速率的影响,用如图装置进行实验。在适宜且恒定温度下,改变灯与烧杯间的距离,分别测得金鱼藻1分钟内放出的气泡数(如表)。
(1)实验中灯功率不变,控制光照强度的方法是 。
(2)当灯与烧杯的距离在一定范围内时,能产生气泡且随着距离增加气泡数越来越少的原因是 。
D拓展提高
25.在做植物实验的暗室内,为了尽可能地降低植物光合作用的强度最好安装( )
A.红光灯 B.绿光灯 C.白织灯 D.蓝光灯
参考答案
A基础知识
1.酶:二氧化碳:水:有机物:氧气
2.蛋白质:脂肪。
6.合理密植:间作套种:二氧化碳。
B基础练习
1.A 2.D 3.B 4.B
5.A 6.D 7.C 8.C
9.C 10.D 11.C
C综合提升
12.D 【解析】土的重量只减少了0.057千克,说明植物的生活还需要从土壤中吸收无机盐·但量很少:只浇灌纯净的水5年后,被柳树吸收后大部分(99%)通过蒸腾作用散失了,一部分作为了光合作用的原料。而柳树苗从空气中吸收的氧气是用来进行呼吸作用,分解有机物的,会使重量减轻:树苗能不断从空气中吸收二氧化碳,进行光合作用,合成淀粉等有机物,积累在柳树的体内,是柳树增重的主要原因。因此“柳树的生长发育所需要的物质完全来源于土壤”的结论是不科学的。
13.B 【解析】A.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。为了检验二氧化碳是否是光合作用的必须原料,在两个密封透明的实验装置中分别放置等量氢氧化钠溶液和清水,A正确:B.为了检验光合作用产生了氧气,用试管收集金鱼藻在光下释放的气体,取出试管,将一支带火星的木条伸进试管内,木条会迅速复燃,则证明有氧气排出,B错误:C.为了探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件,将一株植物放在黑暗处一昼夜后对其一叶片进行部分遮光处理,叶片的遮光和不遮光部分形成对照,C正确:D.为了探究叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,选用银边天兰葵叶片绿色部分和非绿色部分以叶绿体为变量形成一组对照实验,目的是探究光合作用的场所是叶绿体,D正确。
14.C 【解析】氢氧化钠有吸收二氧化碳的特性,这样甲装置是氢氧化钠把二氧化碳吸收了,乙装置里是清水有二氧化碳,俩装置除二氧化碳不同外,其余都相同,所以变量是二氧化碳。目的是探究光合作用的原料是二氧化碳。
15.D 【解析】A.叶绿体是进行光合作用的场所,叶片的白斑部分不含叶绿体,不能进行光合作用,A正确:B.植株的所有活细胞时刻都在进行呼吸作用,所以表中的Q与植株所有细胞有关,B正确:C.在黑暗处植株进行呼吸作用产生二氧化碳,所以Q是呼吸作用释放二氧化碳的量,C正确:D.在光下植株既能进行呼吸作用也能进行光合作用,所以Q是呼吸作用产生的二氧化碳的量与光合作用利用二氧化碳的量之间的差,D错误。
16.B 【解析】A.光合作用的条件是有光,从0-A段看出,增加光照强度可以提高光合作用速率,A正确:B.光合作用必须有光才能进行,呼吸作用仍在进行,呼吸作用强度不为零,B错误C.从曲线中看出,光照强度为A时,光合作用强度达到最大值,C正确:D.从曲线中看出,AB段随着光照强度的升高,光合作用速率基本不变,光合作用强度相同,D正确。
17.C 【解析】光合作用吸收二氧化碳制造有机物,呼吸作用分解有机物产生二氧化碳,因此光照下吸收二氧化碳与黑暗下释放二氧化碳的差越大,植物体内有机物积累越多。所以“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25℃时,植物积累的有机物最多。
18.C 【解析】A.此图为光合作用示意图,根据箭头方向可以确定:X为水分,通过导管运输,A错误:B.光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物(储存着能量)和氧气,Y为有机物,通过筛管向下运输,B错误:C.光合作用的条件是光和叶绿体,光是绿色植物进行光合作用必不可少的条件,C正确:D.在炎夏的午间光照过强的情况下,分布在叶片表皮上的部分气孔会关闭,从而影响二氧化碳吸收,导致光合作用减弱,D错误。
19.B 【解析】A.甲乙两组实验的变量是黑藻,故本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气,A正确。B.对照实验具有变量的唯一性,乙装置是排除黑藻对实验结果的影响,起对照作用,B错误。C.甲装置中收集到的气体是黑藻在光下进行光合作用制造的氧气。而氧气能助燃,能使带火星的小木条复燃,C正确。D.在一定范围内,光照强度越强,光合作用越强。故光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量,D正确。
20.C
21.B 【解析】淀粉有遇碘变蓝色的特性,照光部分的叶片,遇碘变蓝,说明了淀粉是光合作用的产物:遮光部分的叶片,遇碘不变蓝,说明了绿叶只有在光下才能产生淀粉。萨克斯的实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉:萨克斯的实验还
可以证明绿色叶片进行光合作用的条件之一是光。
22.(1)暗处理:(2)二氧化碳:光:(3)隔水加热:叶绿素:甲:淀粉:氧气:(4)二氧化碳:光:(5)二氧化碳;光照时间 【解析】(1)在绿叶在光下制造有机物实验中,为了验证绿色植物在光下能制造淀粉,必须暗处理先让叶片内原有的淀粉运走耗尽,才能验证叶片内的淀粉是绿色植物在光下光合作用制造的。(2)在实验甲、乙两装置中,叶片甲的装置内是清水,乙装置内是氢氧化钠溶液,由于氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,所以甲、乙两装置的变量是二氧化碳。甲与丙,变量是光,目的是探究光合作用的条件是光。(3)酒精脱色:光照儿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。用清水漂洗后,滴加碘液,叶片变蓝的是甲,原因是见光部分通过光合作用产生淀粉,同时产生氧气。(4)甲与乙,变量是二氧化碳,比较甲与乙,甲遇碘变蓝,乙遇碘不变蓝,可得出结论是:光合作用的原料是二氧化碳。甲与丙,变量是光。比较甲与丙,甲遇碘变蓝,丙遇碘不变蓝,可得出结论是:光合作用的条件是光。(5)在温室中种植蔬菜,要使蔬菜产量得到提高,就要提高蔬菜的光合作用的效率,而光合作用的原料之一是二氧化碳,光合作用的条件是光,所以,向温室中添加二氧化碳,适当增加光照时间,就可以提高光合作用的效率,从而提高蔬菜产量。
23.(1)淀粉:(2)B(3)A;二氧化碳:(4)叶绿体 【解析】(1)实验前应对玉米幼苗进行暗处理,以耗尽叶片中原有的淀粉。这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,而不能是叶片在实验前贮存,(2)酒精能溶解叶绿素,而且酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险。使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生险。因此酒精脱色需要隔水加热,图中A装的是清水,B装的是酒精。所以取甲图各装置中的叶片放入乙图所示装置中进行水浴加热,【B】烧杯中的液体会变绿,因为叶片中的叶绿素溶解在酒精里。(3)A叶片有二氧化碳能进行光合作用组织淀粉:B叶片氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,缺少二氧化碳,不能进行光合作用制造淀粉:根据碘遇到淀粉变蓝色。所以脱色并清洗后,滴人碘液,看到甲图A叶片取出的叶片变蓝,从而说明光合作用需要二氧化碳作为原料。(4)实验结果是叶片A的绿色部分变蓝色,说明该部分进行光合作用产生了淀粉:比较叶片A的绿色部分和非绿色部分的实验结果,可以证明叶绿体是光合作用的场所。
24.(1)改变灯与烧杯的距离:(2)灯与烧杯的距离越大,烧杯受到的光照强度越小,光合作用速率减小 【解析】(1)实验中灯功率不变,可以通过改变灯与烧杯间的距离来实现控制光照强度,距离越大,光照强度越小:(2)由表格中的信息可知,产生气泡且随着距离增加气泡数越来越少,这是因为:灯与烧杯的距离越大,烧杯受到的光照强度越小,光合作用速率减小。
D拓展提高
25.B 【解析】叶绿体中色素的功能是吸收可见的太阳光用于光合作用。其中的叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。这些色素对绿光的吸收很少,在绿光下植物光合作用的强度很低。故应选用绿光灯。至于白织灯,物理常识告诉我们,白光是由七色光组成的。故结合本题题意分析后。
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