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第6节 光合作用
考点一、光合作用的原理
（一）光合作用的概念
光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。
（二）光合作用的反应式
（三）光合作用的过程
光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成了淀粉。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。叶绿体内含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。
（四）光合作用过程中的重要转化
光合作用的过程十分复杂，它包括许多化学反应，但主要包含以下两方面的变化:
(1)物质转化:把简单的无机物(水、二氧化碳)转化为复杂的有机物(如葡萄糖等),并放出氧气。
(2)能量转化:把太阳能(光能)转化为化学能(储存在有机物中)。
（五）光合作用的意义
绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源，是地球上几乎所有生物生存、繁荣和发展的根本保障。
典例1：（2023八下·拱墅期末）中科院研发了“液体阳光”技术，实现了简单有机物的人工合成。其反应模型如图所示，即在二氧化钛（TiO2）催化下，将二氧化碳转化为水和甲醇（CH3OH），后者是当下重要的清洁燃料。
（1）模型图中“”所表示的物质是 （填写化学式），可以判断TiO2是催化剂的依据是 。
（2）该技术通过光伏捕获太阳能，最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并利用，大大提高了太阳能转化为 能的效率。从能量转化角度分析，该过程类似于植物的 这一生理过程。
【答案】（1）H2；反应前后TiO2的质量和化学性质保持不变（2）化学；光合作用
【解析】 参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，这个规律叫做质量守恒定律。催化剂的定义是：在化学反应里能改变反应物化学反应速率(提高或降低)而不改变化学平衡，且本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变的物质(固体催化剂也叫触媒)。
【解答】（1）根绝质量守恒定律，得出模型图中“”所表示的物质是H2，可以判断TiO2是催化剂的依据是反应前后TiO2的质量和化学性质保持不变；
（2）该技术通过光伏捕获太阳能，最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并利用，大大提高了太阳能转化为化学能的效率。从能量转化角度分析，该过程类似于植物的光合作用这一生理过程。
故答案为：（1）H2、反应前后TiO2的质量和化学性质保持不变（2）化学、光合作用
变式1：（2024八下·西湖期末）国际顶尖杂志《科学》刊登消息：我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉，实现了光能到化学能的转换，这相当于绿色植物（ ）
A．分解有机物，释放能量 B．分解有机物，储存能量
C．合成有机物，释放能量 D．合成有机物，储存能量
【答案】D
【解析】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中， 这个过程就叫光合作用。
【解答】植物的光合作用是指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。光合作用的实质是制造有机物，储存能量。故D正确，而A、B、C错误。故选D。
变式2：如图为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是( )
A．X表示氧气 B．Y表示二氧化碳
C．光照是光合作用的必要条件 D．有机物是光合作用的原料
【答案】C
【解析】绿色植物光合作用完成了物质转化和能量转化：物质转化是指将简单的无机物转化为复杂的有机物，并且释放出氧气的过程。
【解答】光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，而呼吸作用吸收氧气，释放二氧化碳，所以X是二氧化碳，Y是氧气，C符合题意。
变式3：将一棵重约0.2千克的柳树培育在肥沃的土壤中，两年以后连根挖出，脱水后称得重为11千克，其增加的重量主要来源于( )
A．土壤中的无机盐 B．土壤中的无机盐和水
C．大气中的氧 D．大气中的二氧化碳和土壤中的水
【答案】D
【解析】植物光合作用制造有机物，养料是二氧化碳，土壤能为植物提供有机物。
【解答】植物光合作用能将大气中的二氧化碳合成有机物，储存体内，而土壤中的水能供给植物，因此将一棵重约0.2千克的柳树培育在肥沃的土壤中，两年以后连根挖出，脱水后称得重为11千克，其增加的重量主要来源于大气中的二氧化碳和土壤中的水，D符合题意。
考点二、光合作用的条件和产物
（一）验证植物进行光合作用的方法
植物的叶是进行光合作用的主要器官，光合作用所产生的淀粉储存在叶中。想知道植物是否进行了光合作用，我们可以取叶片进行淀粉测试。如果检测到淀粉的存在，那么就说明植物进行了光合作用。
（二）验证植物进行光合作用制造淀粉
(1)实验过程
①暗处理、遮光:把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。第2天，用2张大小相等的铝箔在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后放到阳光下照射。
②照光:4小时后，去掉铝箔，将叶片摘下。
③脱色:把叶片放到盛有酒精的小烧杯中,水浴加热，使叶片中的叶绿素溶解在酒精中，加热过程中观察到叶片由绿色慢慢变为黄白色，同时酒精变为绿色。
④漂洗、滴加碘液:到叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，在叶片上滴加碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，可观察到被铝箔盖严的部分不变蓝色，叶片的银边部分也不变蓝色，而未覆盖的绿色部分变为蓝色。
(2)分析
①叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是光照。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色，而覆盖铝箔处未变蓝色，这说明叶片的见光部分产生淀粉。这也说明光合作用需要光。
②活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是叶绿体。叶片的绿色部分(有光照的部分)变蓝，而白色(银边)部分没有变蓝，这说明光合作用需要叶绿体。
(3)结论
①叶片绿色部分的见光部分产生了淀粉，说明光合作用需要光。
②光合作用的产物是淀粉。
③叶片的绿色部分产生了淀粉，银边部分未产生淀粉，说明光合作用需要叶绿体。
（三）验证光合作用产生氧气
(1)实验过程
①在一只烧杯中放人清水，将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中，将漏斗盖在金鱼藻上。
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
③将整个装置放在阳光下。过一会儿，可以看到有气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
④将点燃的卫生香放人试管，可以看到带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来。这是由于氧气具有助燃性。
(2)结论:金鱼藻在光下产生了氧气。
（四）光合作用的产物和条件
(1)绿叶在光下制造有机物的实验中，叶片未遮光部分产生了淀粉，说明淀粉等有机物是光合作用的产物;叶片遮光部分和天竺葵的银边部分没有淀粉产生，说明光合作用需要光和叶绿体。
(2)金鱼藻在光下产生的气体能使带火星的卫生香猛烈地燃烧起来，这说明光合作用另-产物是氧气。
【能力拓展】
1.先将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜，目的是把叶片中原有的淀粉运走或消耗掉，避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响。
2.叶绿素可以溶解在酒精中，因此，可利用酒精脱去叶片中的叶绿素，以免影响观察的效果。
3.酒精是易燃物，直接加热容易发生危险，而且也易造成酒精的过量蒸发。因此，要水浴加热。
典例1：（2024八下·杭州期末）图1中A、B、C表示绿色植物体内的某些生理活动，图2是安装在温室大棚中增加二氧化碳浓度的仪器，图3表示一段时间内植物叶片氧气释放的相对量与光照强度的关系。据图回答问题：
（1）温室大棚中安装图2所示仪器，可使绿色植物的 （填写图1中的字母和生理活动名称）增强，该生理活动的文字表达是 ；B生理活动对植物自身的意义是 。
（2）如图3所示，当光照强度处于D点时，绿色植物光合作用强度 （选填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用强度。
【答案】C光合作用；二氧化碳+水有机物（储存能量）+氧气；促进了水和无机盐向上的运输，带走植物体表面的热量，防止叶片被灼伤；等于
【解析】1、植物的光合作用是指绿色植物（包含藻类）吸收光能，将二氧化碳和水合成具有能量的有机物，同时释放氧气的过程。
2、蒸腾作用是指水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸气状态散失到大气中的过程，叶片是植物进行蒸腾作用的主要部位，其表皮上分布着大量的气孔，气孔是植物蒸腾作用时水分散失的主要通道。同时，幼嫩的茎和叶柄等部位也能进行一定程度的蒸腾作用。
3、图1中：A表示呼吸作用，B表示蒸腾作用，C表示呼吸作用。
图3中：D点表示光合作用强度强度等于呼吸作用强度。
【解答】（1）温室大棚中安装图2所示仪器增加二氧化碳浓度，可使绿色植物的C光合作用增强。因为光合作用需要二氧化碳作为原料，二氧化碳浓度增加会促进光合作用的进行。光合作用的文字表达式为二氧化碳 + 水→有机物（储存着能量）+ 氧气。B生理活动是蒸腾作用，蒸腾作用对植物自身的意义主要有以下几点：一是促进水分的吸收和运输，蒸腾作用产生的蒸腾拉力是植物吸收和运输水分的主要动力；二是降低叶片表面温度，避免叶片因温度过高而受损；三是促进无机盐的运输，随着水分的运输，无机盐也被运输到植物的各个部位。
（2）当光合作用强度等于呼吸作用强度时，氧气释放量为0，再继续增加光照强度，光合作用强度大于呼吸作用强度，氧气释放量逐渐增加。
变式1：在如图所示的实验中，下列叙述中不正确的是( )
A．图一中实验后，遮光部分滴加碘酒后变蓝色
B．图一中遮光部分和未遮光部分形成对照
C．图二的作用是褪去叶片中的绿色
D．此实验的结论是光合作用需要光，光合作用能产生淀粉
【答案】A
【解析】（1）《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤：暗处理→选叶遮光→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、淀粉遇到碘液变蓝色，酒精溶解叶片中的叶绿素。
（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】A：叶片的遮光部分没有光不能进行光合作用制造淀粉，因此图一中遮光部分滴加碘液后不变蓝色，A错误。
B.图一中遮光部分和未遮光部分形成对照，实验变量是光照，C正确。
C.酒精的作用是溶解叶绿素。把叶片放入盛有酒精的小烧杯中目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素，便于观察，所以图二的作用是褪去叶片中的绿色，A正确。
D.过此实验我们可以证明：见光的绿叶在光下制造了淀粉，未见光的绿叶不能制造淀粉，因此说明光合作用需要光，光合作用的产物是淀粉，D正确。
变式2：（2024八下·西湖期末）小科为了验证光合作用产生氧气，进行如下研究：
①先将水中的金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜；
②第2天，将金鱼藻放入装有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上；
③在漏斗上面罩上盛满清水的试管：
④将整个装置放在阳光下，如图甲所示，观察金鱼藻有无气泡产生：
（1）该实验中检验氧气的方法是 。（写出简要的操作步骤）
（2）小金认为，步骤①没有必要进行，你是否同意他的观点，并说明理由 。
（3）图乙所示是一种软体动物——绿叶海天牛，刚孵化时多呈半透明，在成长过程中，身体颜色逐渐变为浓绿，并保持终生。小金将上述实验中的金鱼藻换成海天牛，同样可以在试管中收集到氧气，其原因可能是 。
【答案】（1）取下试管，将带有火星的木条伸入
（2）同意，金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽，与实验检测的氧气无关
（3）绿叶海天牛能进行光合作用
【解析】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储存能量的有机物（如淀粉），并且释放出氧气的过程。
【解答】（1）氧气有助燃的性质，故该实验中检验氧气方法是：取下试管，将带有火星的木条伸入。
（2）步骤①暗处理的目的是将金鱼藻内原有的淀粉转运或消耗殆尽，故同意小金的观点，理由是金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽，与实验检测的氧气无关。
（3）绿叶海天牛食用某种藻类后，身体颜色逐渐变为浓绿，则说明绿叶海天牛使用藻类后体内含有叶绿素，故在试管中收集到氧气，其原因可能是绿叶海天牛能进行光合作用。
（1）氧气有助燃的性质，故该实验中检验氧气的方法是：取下试管，将带有火星的木条伸入。
（2）步骤①暗处理的目的是将金鱼藻内原有的淀粉转运或消耗殆尽，故同意小金的观点，理由是金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽，与实验检测的氧气无关。
（3）绿叶海天牛食用某种藻类后，身体颜色逐渐变为浓绿，则说明绿叶海天牛使用藻类后体内含有叶绿素，故在试管中收集到氧气，其原因可能是绿叶海天牛能进行光合作用。
变式3：（2024八下·上城期末）小金学习光合作用知识后，决定探究外界因素对植物光合作用速率的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、秒表、刻度尺
【实验步骤】
①取同一株菠菜上生理状况相同的叶片，用打孔器在叶片上取叶圆片若干，放入有水的针筒中，如图甲所示；
②用针筒抽取叶圆片内的空气，使其能在水中下沉、如图乙所示：
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部，如图丙所示；
④以LED灯作为光源，放置在离烧杯10厘米处，记录每个叶圆片上浮时间并计算出平均值；
⑤改变LED灯与烧杯的距离、使距离为20厘米、30厘米，重复上述实验。
（1）该实验中，小金探究的是 对光合作用速率的影响。
（2）当LED灯距烧杯越近，叶圆片上浮所需时间越短，请你解释其中的原因 。
（3）小金对“不同颜色的光照对植物光合作用速率的影响”很感兴趣，准备再做进一步探究，请你帮他设计一个实验方案。光照颜色可以选用不同颜色的LED灯（白光、红、绿、蓝光） 。
【答案】（1）光照强度
（2）当LED灯距烧杯越近的时候，光照强度越强，光合作用的速率越大，相同时间内产生的氧气越多
（3）将不同颜色的LED灯都放在距烧杯20厘米处，记录每个叶圆片不浮的时间，然后进行比较上浮时间的长短。
【解析】绿色植物在光的作用下，在叶绿体里以二氧化碳和水为原料制取有机物，同时生成氧气；
（1）根据实验方法及实验的现象得出，小金探究的是哪个因素对光合作用的速率的影响；
（2）光照时间越长，产生的氧气越多，叶片上浮的时间越短，据此解答；
（3）通过用不同颜色的LED灯进行实验，从而得出哪种颜色的光照对植物光合作用速率影响大。
【解答】（1）在实验中，以LED灯作为光源，通过改变LED灯与烧杯的距离，改变光照强度，根据叶圆片上浮的时间来得出光照强度对光合作用速率的影响；
（2）当LED灯距烧杯越近的时候，光照强度越强，光合作用的速率越大，相同时间内产生的氧气越多，叶片上浮所需的时间越短；
（3）将不同颜色的LED灯都放在距烧杯20厘米处，记录每个叶圆片不浮的时间，然后进行比较上浮时间的长短，但可探究不同颜色的光照对植物光合作用速率的影响。
故答案为：（1）光照强度；（2）当LED灯距烧杯越近的时候，光照强度越强，光合作用的速率越大，相同时间内产生的氧气越多；（3）将不同颜色的LED灯都放在距烧杯20厘米处，记录每个叶圆片不浮的时间，然后进行比较上浮时间的长短。
考点三、光合作用的原料
（一）植物光合作用需要二氧化碳吗
(1)设计实验
①此项探究要证明光合作用需要二氧化碳，因此，改变因素是二氧化碳，最后观察植物有无淀粉生成。
②为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，就要以二氧化碳为变量设计对照实验。可以选取两个透明的塑料袋，一个装人少量氢氧化钠溶液，另-一个装人等量清水，分别套在叶片上。
③为了防止植物吸收空气中的二氧化碳， 应将塑料袋口扎紧，用胶带密封，内有氢氧化钠溶液.吸收塑料袋内的二氧化碳，这样植物就不会吸收空气中的二氧化碳了。
④为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，可将两组叶片进行淀粉检测实验，若装清水的塑料袋内叶片能变蓝色，而装氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色，则说明光合作用需要二氧化碳。
(2)实验过程
①选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜(使叶片中原有的淀粉运走或耗尽)。
②在植物上选定两片叶子，按确定的方案控制变量，然后放到阳光下照射4小时。
③将两片叶子摘下，酒精脱色、漂洗、滴加碘液，观察是否有淀粉生成。
④记录观察到的实验现象。
(3)结果分析
①观察到实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片变蓝;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝。
②分析原因:氢氧化钠溶液吸收了塑料袋内的二氧化碳，植物不能进行光合作用生成淀粉。
③结论:光合作用需要二氧化碳。
(4)表达与交流
和同学交流实验结论。如果你的实验无法证明植物光合作用需要二氧化碳，请仔细分析原因，并和同学讨论应采取什么样的改进措施。
（二）光合作用的原料
实验证明，植物进行光合作用需要二氧化碳，二氧化碳是植物光合作用的原料。科学研究还证明，水也是植物光合作用的原料。
典例1：（2024八下·西湖期末）为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
（1）为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是 。
（2）二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门 （选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
【答案】（1）二氧化碳是植物光合作用的原料
（2）二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触
（3）B；关闭阀门B，生成的二氧化碳无法导出，导致①号桶内压强增大，将盐酸压入②号桶，反应物脱离接触，反应停止
【解析】（1）绿色植物利用光能，通过叶绿体，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），并且释放出氧气的过程，就是绿色植物的光合作用。
（2）细胞内的有机物在氧气参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程，叫做呼吸作用。
【解答】（1）二氧化碳是植物光合作用的原料，在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，光合作用越强，所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能够提高作物产量，故填二氧化碳是植物光合作用的原料。
（2）二氧化碳是光合作用的原料，且二氧化碳密度比空气大，二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放，有利于二氧化碳在棚内的扩散，故填二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门B即可，故填B；
关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触，反应停止，故填关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触。
（1）二氧化碳是植物光合作用的原料，在一定范围内，二氧化碳的浓度越高，光合作用越强，所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能够提高作物产量，故填二氧化碳是植物光合作用的原料。
（2）二氧化碳是光合作用的原料，且二氧化碳密度比空气大，二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放，有利于二氧化碳在棚内的扩散，故填二氧化碳的密度比空气大，从顶部排放能更好的与植物接触。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门B即可，故填B；
关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触，反应停止，故填关闭阀门B，导致①号桶内压强增大，反应物脱离接触。
变式1：（2022八下·丽水期末）如图是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置。下列关于该实验的叙述不正确的是（ ）
A．甲装置内的叶片脱色后，滴加碘液不变蓝
B．实验前，应将两支长势相同的枝条进行暗处理
C．甲乙两装置中，应加入等量的清水和氢氧化钠溶液
D．把叶片放入酒精中隔水加热，目的是使叶绿素溶解于酒精中
【答案】A
【解析】(1)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是光合作用。
(2)细胞利用氧，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，供给生命活动需要的过程是呼吸作用。
【解答】A：甲装置中装有清水，清水不能吸收装置中的二氧化碳，装置内的植物能进行光合作用，能制造淀粉等有机物。乙装置中二氧化碳能被氢氧化钠吸收，装置内的植物不能进行光合作用，不能制造淀粉等有机物。所以，两个装置中的植物叶片经过脱色、漂洗、滴碘等步骤处理后，可观察到的现象是：甲中叶片变蓝、乙中叶片不变蓝，错误。
B：选作实验的植物实验前已经进行了光合作用，叶片里面储存了丰富的有机物(如淀粉)，若不除去会对实验结果造成影响。所以，将甲乙两个实验装置放入黑暗处一昼夜的目的是把叶片内原有的淀粉运走消耗，以排除原来贮存的淀粉对实验的干扰，正确。
C：对照实验设计原则是一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同且理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响和干扰实验结果的可能。该实验的变量是二氧化碳，因此“甲乙两装置中加入的清水和氢氧化钠溶液应等量”，正确。
D：把叶片放入酒精中隔水加热，目的是使叶绿素溶解于酒精中，正确。
变式2：（2023八下·上虞期末）某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗，分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中，密封。经一昼夜暗处理后，置于室外相同环境下，其中甲做遮光处理，乙、丙不遮光(如图)。(注：丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
（1）甲和乙作为一组对照实验，所探究的问题是 ？
（2）一段时间后，将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现：甲中的叶片不变蓝，乙中的叶片变蓝；丙由于缺少 ，不能进行光合作用，所以叶片不变蓝。
（3）上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中，二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是 。
【答案】（1）光会影响植物的光合作用吗（2）二氧化碳（3）乙
【解析】（1）植物在光照下能进行光合作用，光合作用的条件是光照，场所是叶绿体，原料是二氧化碳和水，产物是有机物（主要是淀粉）和水。淀粉遇碘液变蓝色。（2）光合作用吸收二氧化碳，放出氧气；呼吸作用吸收氧气，放出二氧化碳。因为植物晚上只进行呼吸作用，所以二氧化碳浓度升高；白天，植物既进行光合作用，又进行呼吸作用，且光合作用强度大于呼吸作用，所以二氧化碳浓度减小。
【解答】（1）甲和乙作为一组对照实验，改变的是光照这个条件，而有无光照影响的是光合作用。
故答案为：光会影响植物的光合作用吗
（2）装置丙中的氢氧化钠会吸收二氧化碳，使装置内缺乏二氧化碳而不能进行光合作用，加碘液叶片不变蓝色。故答案为：二氧化碳
（3）甲、丙装置中的幼苗只进行呼吸作用，二氧化碳浓度会持续升高，不会降低；乙装置中的幼苗既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，二氧化碳浓度变化情况与图符合。故答案为：乙
变式3：（2024八下·金东期末）如图甲是我市农科院利用现代化技术种植草莓和葡萄等植物的智能温室大棚。图乙是智能温室大棚内能自动控制大棚内的温度、CO2 浓度、光照强度等条件的装置，它可以满足大棚内作物生长发育的需求，丙图表示大棚内 A、B 两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请分析回答：
（1）植物A的光合作用开始于 （填“d点前”“d点”或“d点后”）。
（2）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植物A （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。
（3）大棚内的种植槽可升可降，让植物在立体空间中均可生长，这样做的好处是： 。
【答案】（1）d点前
（2）多于
（3）节约土地面积
【解析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。
【解答】（1）植物A的光合作用开始于d点前，d点前已经有光照，已经开始进行光合作用；
（2）从图乙中看出，当光照强度为时，植物A和植物B的二氧化碳吸收量相等，表明植物A光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差；光照强度为0时，植物A的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小，表明植物A的呼吸作用强度大于植物B的呼吸作用强度，因此“若不考虑温度对呼吸作用的影响，则当光照强度为时，单位时间内”，光合作用合成的有机物是植物A多于（选填“多于”、“等于“或“少于”）植物B。
（3）大棚内的种植槽可升可降，让植物在立体空间中均可生长，这样做的好处是可以节约土地面积或者增大光能利用率。
1．（2023八下·嘉兴期末）国际顶尖杂志《科学》刊登消息：我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉，实现了光能到化学能的转换，这相当于绿色植物（ ）
A．分解有机物，释放能量 B．分解有机物，储存能量
C．合成有机物，释放能量 D．合成有机物，储存能量
【答案】D
【解析】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中， 这个过程就叫光合作用。
【解答】 植物的光合作用是指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。光合作用的实质是制造有机物，储存能量。故D正确，而A、B、C错误。
2．（2023八下·婺城期末）“六月荷花香满湖，红衣绿扇映清波”。如图是白莲植株的构造，下列叙述正确的是（ ）
A．莲叶白天进行光合作用，晚上进行呼吸作用
B．当莲叶表皮的保卫细胞吸水膨胀时，气孔就关闭
C．藕中含有丰富的有机物，它是通过根从淤泥中吸收而来的
D．莲叶表面的气孔是植物体与外界进行气体交换的“窗口”
【答案】D
【解析】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；在有光的条件下进行。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。随时都能进行。水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输。叶制造的有机物，是通过筛管向下运输的。两个保卫细胞之间的小孔是气孔。气孔不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”，而且是散失体内水分的“门户”。
【解答】A.莲叶的光合作用在白天进行，呼吸作用随时都能进行，故A错误；
B.莲叶表皮的保卫细胞失水时，保卫细胞收缩，气孔关闭，故B错误；
C.藕中含有丰富的有机物，它是通过光合作用制造的，故C错误；
D.莲叶表面的气孔是氧气、二氧化碳和水蒸气进出的“门户”故D正确。
故答案为：D 。
3．（2024八下·杭州月考）将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内，置于光照下，利用传感器测量容器内的浓度变化，如图所示。下列说法错误的 ( )
A．AB段CO2浓度下降，植物呼吸作用强度小于光合作用强度
B．BC段CO2浓度上升，植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C．实验进程中的t1时刻，该植物体内有机物的质量最少
D．t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
【答案】C
【解析】光合作用是指植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，植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。
【解答】A、光合作用消耗二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳，AB段由于光合作用强度大于呼吸作用强度，所以CO2浓度下降，不符合题意；
B、从T1开始，BC段CO2浓度上升，原因是呼吸作用强度大于光合作用强度，释放的二氧化碳逐渐增多，不符合题意；
C、图中从T0-T1开始绿色植物光合作用的强度大于呼吸作用，有机物得以积累，实验进程中的T1时刻，光合作用的强度与呼吸作用强度相同，该植物体内有机物重量最多，符合题意；
D、从T1开始，曲线表示的二氧化碳浓度上升的主要原因是绿色植物呼吸作用的强度大于光合作用强度，由于C点低于A点，所以T2时刻植物的有机物重量较T0时刻高，不符合题意。
故答案为：C。
4．（2024八下·越城月考）图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图，图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线，图丙表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位：mg/h)，A、B点对应时刻分别为点6时和19时，下列描述错误的是 （ ）
A．乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B．丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C．丙图中光合作用速率最高时，每小时利用CO2的量是56g
D．丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
【答案】C
【解析】（1）光合作用：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储存着能量的有机物，并释放出氧气的过程。
呼吸作用：呼吸作用是所有生物细胞内进行的一系列氧化分解有机物，释放能量的过程。对于植物来说，有氧呼吸是主要的呼吸方式。
（2）图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图；
图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线，A点表示只有呼吸作用，AB段表示光合速率小于呼吸速率，B点表示光合速率和呼吸速率相等即光补偿点，BC段表示光合速率大于呼吸速率；
图丙表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图（单位：mg/h），A、B点对应时刻分别为点6时和19时，0-5只进行呼吸作用、5-6呼吸作用大于光合作用、6-19光合作用大于呼吸作用、19-20呼吸作用大于光合作用和20-24 只进行呼吸作用。图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量。
【解答】A、在一定范围内，光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强，乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度，A正确。
B、图丙中表 示图夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化，24小时内不进行光合作用时氧气的释放量会最小，吸收率最大。所以不进行光合作用时段是0-5和20-24时，B正确。
C、图丙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天（AB段）光合作用积累量，故该值大于300mg.呼吸速率为12，故24小时呼吸量为288，实际光合量=净光合量+呼吸量=300+288=588mg。光合作用速率最高时，释放氧气为44+12=56（mg/h）。据光合作用反应式中：6CO2～6O2，每小时利用CO2的量是（44+12）×=77mg，C错误。
D、丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变，该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量一昼夜呼吸作用量，图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量大于300mg，D正确。
故答案为：C。
5．（2022八下·舟山月考）植物的光合作用将光能转化为 能，如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析，a、b、c三点中植物呼吸作用积累有机物最多的是 点。
【答案】化学；c
【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；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。
（2）光合作用必须在光下才能进行，图中曲线光合作用只有在6～18点的白天进行；曲线呼吸作用在一天中变化不大。
【解答】植物的光合作用将光能转化为化学能，如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析，傍晚时分，由于持续了一天的光合作用，制造了大量的有机物，所以c点积累的有机物最多。
6．（2024八下·义乌月考）如图所示，a、b表示植物的两种生理活动，A、B表示两种物质，请分析回答：
（1）a表示的植物生理活动是 ，A表示的物质是 。
（2）a生理活动不但为生物圈中所有生物提供了食物，而且提供了呼吸作用需要的氧气，同时减少了大气中二氧化碳的含量，维持了生物圈中的 平衡。
（3）b作用的实质是分解 ，释放能量，供给植物的生命活动。
【答案】（1）光合作用；二氧化碳
（2）碳一氧
（3）有机物
【解析】光合作用指绿色植物通过叶绿体利用光能，将二氧化碳和水转化为贮存能量的有机物，同时释放出氧气。植物通过光合作制造有机物为植物提供营养物质，为人和动物提供食物来源；光合作用转化光能并贮存在有机物中，为动植物提供能量来源；植物的光合作用释放出氧气，为动植物呼吸提供氧气来源，同时生物光合作用吸收二氧化碳，维持大气中氧气和二氧化碳的相对平衡。呼吸作用是指植物吸收空气中的氧气分解有机物产生二氧化碳和水，呼吸作用的场所是线粒体，只要是活细胞都在进行呼吸作用，原料是有机物和氧气，产物是二氧化碳和水，并且释放能量，为生命活动提供动力。
【解答】（1）光合作用指绿色植物通过叶绿体利用光能，将二氧化碳和水转化为贮存能量的有机物，同时释放出氧气。ab表示植物的生理活动：a是光合作用，A表示的物质是二氧化碳。
(2)a作用的意义：不但为生物圈中所有生物提供了有机物，而且提供了呼吸作用需要的氧气，同时减少了大气中的二氧化碳含量，维持了生物圈中的碳-氧平衡。
(3)b作用的实质：分解有机物，释放能量，供给植物生命活动的需要。
7．（2024八下·杭州竞赛）为研究某植物光合作用和呼吸作用，科学研究性学习小组的同学将该植物生长状况相同的叶片均分成4等份，在不同温度下先暗处理1小时，再光照1小时(光照强度相同)，分别用仪器测定各组叶片中有机物的变化，结果如图所示：
（1）如图中 ℃时，叶片光合速率最大。
（2）若将某组叶片置于28℃下暗处理2小时，再置于27℃下光照2小时(光照强度相同)，则该组叶片有机物变化量为 mg(正值表示增加，负值表示减少)。
【答案】（1）29
（2）0
【解析】从图中找出在相应温度下呼吸作用的速度及光合作用的速度，然后进行计算。
【解答】（1）从图中看出，叶在29℃时暗处理1小时后有机物的减少量是3毫克，即温度为29℃时叶片呼吸作用的速率为3mg h-1。叶在29℃时光照1小时后与暗处理前的有机物增加量是3毫克，叶在29℃光照1小时进行光合作用制造有机物的时候还进行呼吸作用消耗有机物3毫克，因此实验中，叶在29℃时光照1小时通过光合作用产生的有机物量是3+3+3=9mg，则光合作用的速率为9mg h-1，此温度时叶片光合作用速率最大；
（2）若将某组叶片置于28℃下暗处理2小时，则有机物的减少量是4毫克，再置于27℃下光照2小时（光照强度相同），有机物增加量是6毫克，在此温度下进行呼吸作用消耗有机物2毫克，因此组叶片有机物变化量为6mg-4mg-2mg=0mg。
故答案为：（1）29；（2）0。
8．（2024八下·嘉兴期末）为了探究温度对植物光合作用的影响，小嘉进行了如下实验：
【步骤】①选择生长状况一致的某种植物，随机平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组；
②将五组植物分别放置在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的环境中，其他环境条件相
同且适宜；
③用仪器分别测定每组的光合作用速率（用CO2吸收量的相对值表示）。
【结果】
组别 甲组 乙组 丙组 丁组 戊组
温度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相对值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
（1）二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越 。
（2）根据实验结果，可得出的结论是 。
（3）戊组实验CO2吸收量的相对值为负值，原因是 。
【答案】（1）越快
（2）其他条件相同时，在20℃~40℃范围内，随着温度的升高，植物光合作同强度先变大再变小
（3）植物的呼吸作用强于光合作用
【解析】光合作用是指植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，植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。影响光合作用效率的环境因素有：光照、温度、二氧化碳的浓度等。
【解答】（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，因此，二氧化碳和水是光合作用的原料，二氧化碳吸收量的多少，可以说明光合作用的快慢， 二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越快。
（2）从图表可以看出， 其他条件相同时，在20℃~40℃范围内，随着温度的升高，植物光合作同强度先变大再变小 。光合作用温度高反而变小的原因是：温度过高，气孔关闭，影响了光合作用。
（3）实验CO2吸收量的相对值为正数时，光合作用大于呼吸作用；实验CO2吸收量的相对值为零时，光合作用等于呼吸作用；实验CO2吸收量的相对值为负数时，呼吸作用大于光合作用。
9．（2024八下·杭州月考）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲 缓冲液的作用是保持小室内的( 浓度恒定)。将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙所示曲线。请回答下列问题：
（1）一昼夜中小室内氧气浓度最高的是 (填字母)点。
（2）请解释14时氧气释放速率降低的原因： 。
（3）若从6时开始实验，初始液滴位置为0，一段时间后观察到A装置中液滴移动到如图甲所示位置，那么产生此结果的原因是 ，使消耗的氧气大于产生的氧气，小室内压强减小。
【答案】（1）g
（2）气温过高，叶片气孔关闭，二氧化碳吸收量减少
（3）光合作用强度小于呼吸作用强度
【解析】光合作用与呼吸作用的区别与联系：
区 别 光 合 作 用 呼 吸 作 用
气 体 吸收二氧化碳，放出氧 吸收氧，放出二氧化碳
部 位 在含有叶绿体的细胞中进行 在所有活细胞的线粒体中进行
条 件 在有光时才能进行(白天) 有光无光都能进行（白天、晚上）
原 料 二氧化碳和水 有机物和氧气
产 物 有机物和氧 二氧化碳、水和能量
物质和能量的转化（实质） 制造有机物，储存能量 分解有机物，释放能量
联 系 光合作用为呼吸作用提供了分解的有机物和氧气；呼吸作用为光合作用提供了所需的二氧化碳和生命活动所需的能量。
【解答】（1）由图乙可知，植物在c～g段光合作用强度大于呼吸作用，表现为向外界释放氧气，g点后开始从外界吸收氧气，因此一昼夜中小室内氧气浓度最高的是g点。
（2）影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。据图可知，二氧化碳缓冲液能维持密闭容器二氧化碳的稳定，因此影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是光照强度、温度。e点中午气温过高，叶片气孔关闭，CO2吸收减少，导致光合作用速率略有下降，释放的氧气降低。
(3)若从6时开始实验，初始液滴位置为0，此时没有光照，植物不能进行光合作用，进行呼吸作用消耗氧气，导致装置内气压下降，在大气压的作用下液滴向左移动。
10．（2022八下·诸暨期末）如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2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，这些小水珠主要来自于植物的 作用。
（2）植物A的光合作用开始于 (选填“d点前”、“d点"或“d点后”)。
（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 (选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B．
【答案】（1）蒸腾（2）d点前（3）多于
【解析】（1）植物大部分水分用于蒸腾作用。
（2）植物有光照时就开始有有光合作用。
（3）CO2吸收量为光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差值。
【解答】（1）植物大部分水分用于蒸腾作用。蒸腾作用散失的水分，液化后变成小水滴。 这些小水珠主要来自于植物的蒸腾作用。
（2）有光照时就开始有有光合作用，d点前就已经有光照，所以植物A的光合作用开始于d点前 。
（3）CO2吸收量为光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差值。A呼吸作用产生二氧化碳更多，最后CO2吸收量相同，所以A光合作用合成的有机物更多。
11．（2024八下·萧山期末）为了探究植物的光合作用，“未来科学家”小组同学取如图所示的银边天竺葵进行以下实验研究：
步骤1：把一盆银边天竺葵放入不透光的黑纸箱中一昼夜。
步骤2：选取生长旺盛的叶片M、N作如图处理。叶片M的部分绿色部分C处用圆黑纸片上下两面遮光处理。叶片N用放有碱石灰的透明塑料袋包裹严密．
步骤3：在阳光下照射4小时左右，取下叶片M和N放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热10分钟。
步骤4：取出叶片M和N，用清水漂洗后放在白瓷盘中，将叶片展开铺平，用1∶10的碘酒稀释液均匀地滴在两片叶片上。过一会儿可以观察到：
①叶片M的B处变蓝色，A、C处均不变蓝色；
②叶片N不变蓝色。
回答下列问题：
（1）实验取材选用银边天竺葵是为了探究 。
（2）实验中酒精的作用是 。
（3）实验中检验是否有淀粉生成的目的是 。
（4）本实验没有探究的光合作用中的问题是____。
A．光合作用的原料需要水 B．光合作用的条件是光照
C．光合作用需要叶绿体 D．光合作用生成淀粉
E．光合作用能制造氧气 F．光合作用需要二氧化碳
【答案】（1）光合作用是否需要叶绿体
（2）去除叶片中的叶绿素，便于观察叶片的变色情况
（3）判断有无进行光合作用
（4）A；E
【解析】光合作用的条件是光和叶绿体，原料是水和二氧化碳。
【解答】（1）银边天竺葵的银边部分不含叶绿体，可以与叶片其他部分形成对照，来探究光合作用是否需要叶绿体。
（2）酒精能溶解叶片中的叶绿素，避免对检验淀粉观察结果的影响。
（3）实验中光合作用的发生是通过产物淀粉来判断的。
（4）实验中未设计有无水的变量，也未检验反应是否产生氧气，所以没有探究的是A和E。
12．（2023八下·嘉兴期末）小嘉利用如图装置探究光照强度对植物光合作用的影响，使用的工具有：刻度尺、计时器、记号笔等。实验在暗室中进行，其中CO2缓冲液可维持装置内CO2浓度恒定。
①按图组装实验仪器，并检查装置的气密性。
②用记号笔标记红色水滴的初始位置，移动滑动变阻器滑片到某位置，闭合开关，并用计时
器开始计时。
③10分钟后，用刻度尺测量并记录红色水滴移动的距离，重复3次取平均值。
④分别调节LED灯到玻璃容器的距离为30厘米、45厘米，重复步骤②③，数据如表。
LED灯到玻璃容器的距离/cm 红色水滴移动的距离/cm
第一次 第二次 第三次 平均值
15 7.2 7.0 7.4
30 4.1 4.3 4.0
45 3.2 3.2 3.1
（1）实验中采用LED冷光源替换普通白炽灯泡，可以避免 对实验结果的影响。
（2）实验中除改变LED灯到玻璃容器的距离外，还可以通过 来调节光照强度。
（3）分析比较数据，可初步得出的实验结论： 。
【答案】（1）温度
（2）移动滑动变阻器
（3）在一定光照范围内，随着光照强度的增强，光合作用逐渐增强
【解析】（1）根据两种灯泡能量转化的不同分析；
（2）光源的亮度与通过它的电流大小有关，即电流越大，则亮度越大；
（3）在实验中，LED灯到玻璃容器的距离越小，则光照强度越大，而光合作用越强，则相同时间内消耗二氧化碳的质量越大，红色水滴移动的距离越大，据此结合数据描述结论即可。
【解答】（1）LED冷光源将电能转化为光能，而普通白炽灯泡将电能转化为光能和热能，因此后者对引起周围环境温度的升高，则：实验中采用LED冷光源替换普通白炽灯泡，可以避免温度对实验结果的影响。
（2）根据图片可知，闭合开关后，冷光源和变阻器串联，则变阻器的阻值越小，通过光源的电流越大，则亮度越高，那么：实验中除改变LED灯到玻璃容器的距离外，还可以通过移动滑动变阻器来调节光照强度。
（3）根据表格数据可知，LED冷光源到玻璃容器的距离越小，则相同时间内红色水滴移动的距离越大，那么得到结论：在一定光照范围内，随着光照强度的增强，光合作用逐渐增强。
13．（2022八下·临海月考）植物的新陈代谢要受到外界环境因素（如光、水分）的影响．上图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓 度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2 小时））．请回答：
（1）B点表示的意义是 。
（2）如果白天光照强度持续为n1时，植物能不能正常生长？ （选填“能”或者“不能”）
（3）在光照强度为n3的情况下光照4小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克．
（4）根据所学的知识，请你提出一项提高大棚蔬菜产量的措施：
【答案】（1）光合作用强度等于呼吸作用强度 （2）不能 （3）600
（4）适当增加光照强度（合理即可）
【解析】(1)识图：图中A点光照强度为0，此时只进行呼吸作用，释放的二氧化碳量为此时的呼吸强度；B点是光的补偿点(此时光合作用强度等于呼吸作用强度)；BC表示随着光照强度增加，光合作用强度增强。
(2)影响植物光合作用的环境因素：光照、温度、水分、二氧化碳浓度、无机盐等。
(3)当光合作用速度大于呼吸作用速度时，植物光合作用吸收的二氧化碳有两个来源，一方面是植物从外界吸收的，另一方面是植物细胞内呼吸作用释放的。
(4)绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中将二氧化碳和水合成有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中的过程就叫光合作用。
【解答】(1)由图可知在B时，二氧化碳的吸收速度为0，表明在该点植物既不吸收二氧化碳也不释放二氧化碳，所以在该点植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等，达到动态平衡。
(2) n1 时植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等，则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物，若从全天来看，晚上只进行呼吸作用，消耗有机物，白天又不积累有机物，则植物消耗的有机物大于光合作用合成的有机物，所以植物不能正常生长。
(3)所以植物在光照强度为n3时，植物通过光合作用吸收二氧化碳的速率为10克/(分米2 小时)+5毫克/(分米2 小时)=15毫克/(分米2 小时)，再由株叶面积为10分米 2 光照4小时，则植物光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/(分米2 小时)×10分米2x4小时=600毫克。
(4)提高大棚蔬菜产量的措施：适当增加光照强度。
14．（2023八下·越城期末）兴趣小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的植物叶，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。请回答下列问题。
（1）实验中，叶在时通过光合作用产生的有机物质量为 毫克；
（2）乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是
（3）若温度由下降到，图乙中相应的a点将往 方(选填“上”或“下”)移。
【答案】（1）7
（2）光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等
（3）上
【解析】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）实验中，叶在时，呼吸作用消耗的有机物为2mg，通过光合作用产生的有机物质量为7毫克，因为需要把暗处理前的2mg有机物在造出来，光照后1小时的呼吸作用消耗的有机物制造出来，此外还多了3mg，所以制造的有机物为7mg；
（2）乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是 光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 ；
（3）若温度由下降到，呼吸作用强度减弱，所以图乙中相应的a点将往上方移。
故答案为：（1）7（2）光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 （3）上
15．（2024八下·三门期末）小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、刻度尺。
【实验步骤】
①用吸管在长势良好且一致的菠菜叶片上打孔（如图甲），取30个叶圆片；
②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出；
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部：
④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射（如图乙），10分钟后统计烧杯中叶圆片浮起的数量，重复三次实验取平均值。
⑤改变LED灯与烧杯的距离为15厘米、20厘米，重复上述实验。
烧杯 叶圆片/片 烧杯离光源距离/厘米 温度/摄氏度 浮起的叶圆片平均数/片
甲 10 10.0 25 6.55
丙 10 20.0 25 2.95
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮。
（1）实验中还缺少的测量工具是 。
（2）小科是通过 来判断光合作用的强弱。
（3）分析实验数据，可得出的结论是 。
（4）实验前需不需要对菠菜进行暗处理并说明理由 。
【答案】（1）秒表
（2）叶圆片浮起的数量
（3）光源距离越近，光合作用的强度越大
（4）不需要；光合作用产生的氧气不在植物体内积存
【解析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同外，其他条件都相同的实验，这个不同的条件，就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的，就是实验组，没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态，这样做的目的是控制单一变量，便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。 光合作用实质上是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（如淀粉），并且释放出氧气的过程
【解答】（1）实验中，除用刻度尺测量LED灯与烧杯的距离外；在统计叶圆片浮起的数量时，需要用到计时工具，例如秒表。
（2）原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时间越短，相同时间，叶圆片浮起的数量也越多；因此，小科是通过叶圆片浮起的数量来判断光合作用的强弱。
（3）由表中实验数据可知：烧杯离光源距离越近，浮起的叶圆片平均数越多，说明光合作用越强；烧杯离光源距离越远，浮起的叶圆片平均数越少，说明光合作用越弱。由此得出的结论是：光源距离越近，光合作用的强度越大。
（4）光合作用产生的氧气随时通过气孔排出植物体，并不在植物体内积存；因此，实验前不需要对菠菜进行暗处理。
（1）实验中，除用刻度尺测量LED灯与烧杯的距离外；在统计叶圆片浮起的数量时，需要用到计时工具，例如秒表。
（2）光合作用越强，光合作用产生的氧气越多，叶圆片浮起的数量也越多；因此，小科是通过叶圆片浮起的数量来判断光合作用的强弱。
（3）由表中实验数据可知：烧杯离光源距离越近，浮起的叶圆片平均数越多，说明光合作用越强；烧杯离光源距离越远，浮起的叶圆片平均数越少，说明光合作用越弱。由此得出的结论是：光源距离越近，光合作用的强度越大。
（4）光合作用产生的氧气随时通过气孔排出植物体，并不在植物体内积存；因此，实验前不需要对菠菜进行暗处理。
16．（2024八下·海宁期末）植物的新陈代谢要受到外界环境因素（如光、水分）的影响．如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2 小时）．请回答：
（1）如果白天光照强度长时间为时，植物不能正常生长，因为 ．
（2）光照强度为时光照4小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克．
（3）在光照强度为的情况下光照4小时，该植物光合作用生成的葡萄糖【】的质量（结果保留2位小数）为 毫克．
【答案】（1）白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等，但植物晚上只进行呼吸作用，因此从全天看，有机物的消耗大于积累，植物不能正常生长
（2）600
（3）409.09
【解析】（1）由图B点二氧化碳的吸收速度为0可知，白天光照强度较长时间为n1时，可知n1时植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等，则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物。
（2）根据光照强度为n3的吸收速度、株叶面积为10平方分米、光照4小时来计算光合作用吸收的二氧化碳的质量，据此解答。
【解答】（1）如果白天光照强度长时间为n1时，植物不能正常生长，因为白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等，但植物晚上只进行呼吸作用，因此从全天看，有机物的消耗大于积累，植物不能正常生长；
（2）因曲线表示的是净光合量，则该植物通过光合作用吸收的二氧化碳为吸收加上抵消呼吸那部分的消耗，即光合作用的吸收速度为10-（-5）=15毫克/（平方分米 小时），再由株叶面积为10平方分米、光照4小时，则光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/（平方分米 小时）×10平方分米×4小时=600毫克；
（3）设生成葡萄糖的质量为x毫克，
6CO2+ 6H2O C6H12O6+ 6O2
264 232
600毫克 x
解得x=409.09毫克。
故答案为：（1）白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等，但植物晚上只进行呼吸作用，因此从全天看，有机物的消耗大于积累，植物不能正常生长；（2）600；（3）409.09。
17．（2024八下·杭州期末）某同学在学习完植物的三种生理活动后进行了相关研究。图甲中的A、B、C分别表示植物的三种生理活动；图乙是该同学综合研究呼吸作用、光合作用的实验装置（氢氧化钠溶液可以吸收CO2）；图丙是大棚内该植物制造和消耗有机物和种植密度的关系图。请根据图回答问题：
（1）图甲中根吸收的水分大约有99%主要用于 （填字母）这一生理过程；
（2）该同学研究呼吸作用、光合作用的实验过程如下，
①呼吸作用的研究：先摘取一片图乙装置中的叶片，除去叶绿素后滴加碘液，看到的叶片变蓝；再关闭图乙装置的阀门，在黑暗处放置24h后，摘取甲叶片，除去叶绿素后滴加碘液，看到的现象是：叶片不变蓝。据此可以得出的结论是： 。
②光合作用的研究：将在黑暗处放置一昼夜后的图乙装置，移到阳光下，打开阀门并移除氢氧化钠溶液，在叶片乙中N处切断A与R之间的主叶脉。一段时间后取下叶片乙，除去叶绿素后滴加碘液，实验现象是：A不变蓝，B变蓝。据此可以得出的结论是 。
（3）种植密度也会影响植物的产量，分析图丙曲线可知种植密度为 时（选填m1、m2、m3，或m4）植物产量最高。
【答案】（1）B
（2）呼吸作用会消耗叶片中的淀粉；光合作用需要水，光合作用能制造淀粉
（3）m2
【解析】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）图甲中根吸收的水分大约有99%主要用于B蒸腾作用这一生理过程，蒸腾作用是植物根吸收水分的动力；
（2）淀粉遇碘液变蓝色，可以用碘液来检验淀粉的存在； 在黑暗处放置24h后，摘取甲叶片，除去叶绿素后滴加碘液，看到的现象是：叶片不变蓝。据此可以得出的结论是： 呼吸作用会消耗叶片中的淀粉；
主叶脉主要起到运输水分的作用，植物的运输水分和无机盐的方向是自下而上的，所以A处没有水分，根据实验现象得出的结论是光合作用需要水，光合作用能制造淀粉；
（3）植物的光合作用会制造有机物，植物的呼吸作用会消耗有机物，所以 种植密度也会影响植物的产量，分析图丙曲线可知种植密度为m2植物产量最高。
故答案为：（1）B（2）呼吸作用会消耗叶片中的淀粉；光合作用需要水，光合作用能制造淀粉（3）m2
18．（2024八下·临平期末）到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是和，产物是和有机物。为了探究产物中的元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：全部来源于；猜想二：全部来源于；猜想三：同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下：
资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为在光的作用下被分解成和，所以来自于同为气体的。
资料2：1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出。
资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用标记的和分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含，如图所示。
根据所学知识，结合资料回答下列问题：
（1）写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式： 。
（2）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点；
（3）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。
【答案】（1）
（2）不支持
（3）二
【解析】光合作用是绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。
【解答】（1）小球藻光合作用的化学反应式
（2）资料 说明氧气是来自水的分解，资料 说明氧气来自二氧化碳的分解，因此资料 的实验结论不支持资料 的观点。
（3）利用同位素追踪可知，氧气中的氧元素来自于水，因此可说明猜想二成立。
19．（2024八下·余杭期末）某校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB（溴麝香草酚蓝）水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化，原理如图1所示。依据这一原理，同学们进行实验，处理及结果如图2所示。
（1）实验开始前，需要将黑藻暗处理一昼夜，目的是 。
（2）比较甲、乙组实验结果，从植物角度分析甲组试管二氧化碳减少的原因 。
（3）有同学质疑，光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题，小杭接下来的实验操作是：取一支相同的试管丙， ，置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现 ，则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
【答案】（1）让原有的淀粉运走或耗尽
（2）黑藻的光合作用吸收了水中二氧化碳
（3）向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色，不加入黑藻；黄色
【解析】黑藻光合作用利用了水中的二氧化碳。不加黑藻，置于光照下静置相同时间，若溶液仍为黄色，则证明光照不引起BTB溶液中二氧化碳含量的变化。
【解答】（1）实验开始前，需要将黑藻暗处理一昼夜，目的是让原有的淀粉运走或耗尽，防止干扰实验。
（2）甲黑藻在光照条件下进行光合作用，吸收了二氧化碳，二氧化碳减少使BTB水溶液变为蓝绿色；乙黑藻在黑暗环境中只进行呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳增加使BTB水 溶液变为黄色，因此比较甲、乙组实验结果，甲组试管二氧化碳减少的原因是黑藻光合作用吸收了水中的二氧化碳。
（3）要探究“光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少”，实验的变量是光照。实验操作是：取一支相同的试管丙，向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色，不加入黑藻，置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现黄色，则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
20．（2024八下·临平月考）2021年9月24日，中科院科研人员在国际学术期刊《科学》发表论文，宣布首次在实验室反应器中实现从二氧化碳和水到淀粉的人工合成，完成光能——电能——化学能的转化。人工合成淀粉的合成速率是玉米植株的8.5倍，太阳能利用率是玉米植株的3.5倍，有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。如图为人工光合作用系统工作模式图，最终得到的糖类物质可以转化为淀粉。请据图回答：
（1）该系统模拟了植物细胞结构中“能量转换器”—— 的作用。如果该系统大规模被使用，有利于维持生物圈中的 平衡。
（2）由图可知，合成糖类所需的能量最终来源于 。
（3）相比植物的光合作用，人工光合作用的优点是 （写出一条即可）。
（4）植物的光合作用与该系统相等的情况下，植物积累的糖类量 （填“高于”“低于”或“等于”）该系统，原因是 。
【答案】（1）叶绿体；碳—氧
（2）太阳能
（3）受温度的影响小
（4）低于；植物在光合作用的同时还会进行呼吸作用，消耗糖类
【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。
（2）植物的呼吸作用是在活细胞中有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程，一小部分转化为热量散失，呼吸作用每时每刻都在进行。
【解答】（1）光合作用的场所是叶绿体，因此该系统模拟了植物细胞结构中的叶绿体的作用。
绿色植物通过光合作用消耗大气中的二氧化碳，释放氧气(超过了自身对氧的需要) ， 维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，即碳-氧平衡。 因此，如果该系统大规模被使用，有利于维持生物圈中的碳-氧平衡。
（2）解读题图可知，该系统通过“太阳能发电装置”将光能转化为电能，供给系统使用；因此，该系统合成糖类所需的能量最终来源于太阳能。
（3）相比植物的光合作用，人工光合作用的优点有：受温度的影响小；解决粮食危机，有利于改善全球气候变暖趋势；大大节约土地和淡水资源；减少农药使用，减少环境污染；消耗大气中的二氧化碳，促进碳中和等。
（4）细胞利用氧，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，这个过程叫做呼吸作用。绿色植物在进行光合作用的同时还要进行呼吸作用消耗有机物，因此，植物的光合作用与该系统相等的情况下，植物积累的糖类量低于该系统，因为植物在光合作用的同时还会进行呼吸作用，消耗了一部分糖类。
21．（2024八下·越城月考）植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。如图甲中曲线表示在恒温30℃时，某水藻在不同光照强度下，吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系。某同学为研究“光照强度对植物光合作用速度的影响”，设计如图乙所示的实验装置。此装置的优点在于可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离来改变光照的强弱。试回答下列问题。
(1)光照强度为B时，水藻吸收二氧化碳的量为0，水藻是否进行了光合作用 。
(2)单位时间内，水藻释放氧气的量应 (填“大于”“小于”或 (“等于”)其光合作用产生的氧气量。
(3)图乙实验中，每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加 密闭的试管中产生的气泡减少。造成这一结果的主要原因是 变弱。
(4)若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃时，B点将向 (填左”或“右”)移动。
【答案】是；小于；光照强度；左
【解析】（1）在一定光照强度下，光合作用和呼吸作用会同时进行。当光照强度为时，水藻吸收二氧化碳的量为，这是因为此时光合作用吸收的二氧化碳量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等，处于动态平衡状态，但光合作用和呼吸作用仍在持续进行。（2）甲图中OB段二氧化碳的释放量大于二氧化碳吸收量，说明光合作用强度比呼吸作用强度弱，B点表示光合作用和呼吸作用强度相同，BX段二氧化碳的释放量小于二氧化碳吸收量，表示光合作用强度比呼吸作用强度强，C点向右光合作用强度不在随光照强度增强而增强。
【解答】（1）植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内呼吸或释放二氧化碳的量来表示。光合作用强度比呼吸作用的强度强时吸收二氧化碳，二氧化碳含量减少，光合作用强度比呼吸作用的强度弱时释放二氧化碳，二氧化碳含量增多。光照强度为B点时，水藻吸收二氧化碳量为0，表示光合作用强度和呼吸作用的强度相等，因此水藻进行了光合作用。
（2）图中二氧化碳的吸收量逐渐增多，光合作用的强度逐渐增强，氧气含量增多，不断得到积累，故单位时间内，水藻释放氧气量应大于其呼吸作用消耗的氧气量，小于光合作用释放出的氧气的量。
（3）图乙实验中，每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加，光照强度减弱，光合作用减弱，产生的氧气减少。
（4）若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃时，呼吸作用的强度减弱，A点将向上移动，光合作用的强度增强，B点将向左移动。
22．（2024八下·余杭期末）小科在探究“环境因素对菠菜叶光合作用强度的影响”时，设计了如下实验。
【实验器材】打孔器、菠菜叶、注射器、烧杯、LED灯、秒表、刻度尺、量筒、蒸馏水、2%的溶液
【实验步骤】
步骤1：取生长旺盛的菠菜绿叶，用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片，并用注射器抽去叶圆片内的气体（抽气处理使叶圆片内几乎没有气体，在溶液中会下沉）。
步骤2：取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁，配制浓度为0.50%的溶液（可使溶液中的浓度保持恒定），向4只烧杯中各加入20mL；再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片（均沉底）。
步骤3：取4盏相同规格的冷光源（不会引起温度变化），将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置，如图所示。
步骤4：10分钟后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组别 烧杯与LED灯的距离/cm 叶圆片浮起数目的平均值/片
甲 5 7.5
乙 10 5.0
丙 15 4.2
丁 20 0.4
（1）该实验探究的问题是 。
（2）每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是 。
（3）实验前菠菜是否需要进行暗处理？理由是 。
（4）小科根据表格得出光照强度越强，光合作用越强的结论。小明并不赞同，他认为叶圆片浮起可能是因为植物进行呼吸作用消耗了有机物且产生导致的。请设计实验进行验证 。
【答案】（1）光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度
（2）避免实验的偶然性
（3）不需要；此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的，与是否耗尽原有有机物无关
（4）在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液，加入10片抽气后的叶圆片，置于黑暗环境中，10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起，则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致
【解析】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）该实验探究的问题是光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度；
（2）每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是避免实验的偶然性；
（3）此实验不需要对实验前的菠菜进行暗处理；此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的，与是否耗尽原有有机物无关
（4）在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液，加入10片抽气后的叶圆片，置于黑暗环境中，10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起，则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致 ；
故答案为：（1）光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度 （2）避免实验的偶然性 （3）不需要；此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的，与是否耗尽原有有机物无关 （4）在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液，加入10片抽气后的叶圆片，置于黑暗环境中，10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起，则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致
23．（2024八下·武义期末）小陈老师为了和同学们一起在课堂上研究植物的光合作用产生氧气，她设计了如图一的装置．实验过程：①在透明的大塑料瓶中放入新鲜的绿菊水草．②装满水盖上盖子．③先放在暗处24小时．④实验时用的补光灯增强光照．同学们欣喜地发现水草冒出一串串气泡．
【建立假设】这些气体是不是氧气呢？
（1）【实验与证据】
同学们想到了可以 （填检验氧气的方法）来验证，这个方法需要收集一定体积的氧气，可以等排水口排出足够体积（约水）的水后，将注射器插入瓶口抽取气体，进行检验．
（2）【得出结论】分钟后收集到足够气体，检验后确定产生的气体是氧气．
【反思与讨论】同学们一致认为，以上实验过程的操作有一步是多余的．这一步是 ；还有同学认为用注射器不方便，可以改成图二的装置，将一根空的橡皮导管连接瓶口，先用止水夹夹住导管，等排水口排出约水后，再打开导管的止水夹就可以直接进行检验，可是同学们多次实验后都失败了．
（3）大家研究后发现，图二的方法很难成功检验氧气的原因是 ；
（4）同学们用图一的方法继续研究，他们发现如果持续实验五六个小时后产生气泡的速度就会变得很慢，其原因是 ；
（5）【拓展研究】同学们想用图二装置研究植物的呼吸作用．他们倒出水再用止水夹夹住导管，堵住排水口，将绿菊水草换成新鲜的菠菜，用黑色塑料布包裹整个装置.6小时后，将燃烧的小木条伸到燃烧嘴处，打开导管止水夹，挤压塑料瓶，火焰熄灭．他们得出结论：植物的呼吸作用产生二氧化碳．老师指出他们的操作合理但结论错误．正确的结论应该是 ．
【答案】（1）氧气使带火星的木条复燃
（2）注射器抽取气体
（3）导管内有空气
（4）塑料瓶中二氧化碳含量降低，光合作用效率下降
（5）植物的呼吸作用消耗氧气
【解析】对照实验是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。没有处理的就是对照组。
【解答】（1）氧气具有助燃性，将注射器插入瓶口抽取气体，用注射器将气体推出，带火星的木条能够复燃，则证明注射器抽取到的气体是氧气。
（2）实验前塑料瓶中装满水，氧气不易溶于水，生成的氧气可以排出水，所以排水管排出一定量的水后收集排水管排出的气体即可，不需要用注射器抽取气体。
（3）图二的导管中含有空气，当排水管排出25mL的水后，打开导管的止水夹时，导管中的空气还未完全排出，此时导管中的空气排出不能让快熄灭的木条复燃，所以检验不了氧气，应该打开止水夹后等几秒钟再进行检验。
（4）塑料瓶是封闭装置，而二氧化碳是光合作用的原料，随着光合作用的进行，二氧化碳含量逐渐减少，光合作用的速率就降低，产生的氧气减少，气泡产生的速度就变慢了。
（5）检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中，如果石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳。同学们挤压塑料瓶，瓶中气体让火焰熄灭是因为瓶中气体氧气含量低，是因为菠菜的呼吸作用消耗了瓶中的氧气，氧气具有助燃性，因此正确结论是植物的呼吸作用消耗氧气。
24．（2024八下·长兴期末）学习光合作用的相关知识后，科学小组成员设计了一个实验，探究光照强度对光合作用的影响。步骤、结果等如表：
Ⅰ．取材。取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片若干，避开叶脉，用直径为1cm的打孔器制备若干圆形小叶片。
Ⅱ．排气。将制备好的圆形小叶片置于大注射器内，堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞，重复数次使小圆形叶片内部的气体逸出。
Ⅲ．取完全相同的四只烧杯，分别装入等体积溶液（一种能为植物提供的溶液），分别放入10片小圆形叶片。将烧杯放置在温度适宜的环境中，分别调节烧杯和光源的距离，观察并记录烧杯中__ __。实验结果如下表所示。
烧杯 圆形小叶片 2%溶液 距光源距离 叶片浮起数量
3min 6min 9min
甲 10片 20mL 15cm 2 4 8
乙 10片 20mL 30cm 1 2 6
丙 10片 20mL 45cm 0 1 4
丁 10片 20mL 黑暗 0 0 0
（1）实验中，每个烧杯放入40片小圆形叶片面不是1片、是为了 。
（2）本实验进行前，不需要对灰莉植株进行暗处理，现由是 。
（3）步骤Ⅲ中“？”应该填的内容是 。
（4）通过实验，可能得出的结论是：植物光合作用的强度，随光照强度的增强而增强，请你对该同学的结论作出评价 。
【答案】（1）为了避免偶然性，使实验结果更可靠
（2）本实验是以光合作用产生氧气为观测对象，所以不需要暗处理
（3）相同时间内，叶片浮起数量
（4）结论不严谨，因为没有用更强的光照做实验（可能光照增加到一定强度后，光合作用强度就不再增加了），结论具有片面性
【解析】光照强度是一种物理术语，指单位面积上所接受可见光的光通量。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。
【解答】（1）实验中，每个烧杯放入40片小圆形叶片面不是1片、更多的实验对象是为了为了避免偶然性，使实验结果更可靠；
（2）本实验是以光合作用产生氧气为观测对象，所以不需要暗处理 ，如果以产生淀粉为观测对象则需要暗处理。
（3）由表格可知记录叶片浮起数量，叶片浮起数量越多，单位时间产生氧气越多， 光合作用 进行越快越强。
（4）明显光合作用不可能无限增强，除了光照，还有其他因素会影响光合作用，所以结论不严谨。
25．（2024八下·东阳期末）研习小组在探究植物的光合作用时，设计了如图甲乙所示的两个相同装置。其中植物、培养液（装满）、光照、温度、玻璃钟罩内的空气等条件均相同。装置中玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封。实验前，将甲乙装置中的植物放在黑暗处一昼夜。
（1）实验前，把装置中的植物放在黑暗处一昼夜的目的是
（2）若选择甲、乙装置验证“植物的光合作用需要二氧化碳”，为控制变量，可在2个装置内的小烧杯中分别加入 。
（3）小东将装置简化成丙，增加电风扇、刻度尺等器材，用来探究空气流速对蒸腾作用的影响。现已设计步骤1，请完成其余实验步骤的设计。
步骤1：取三个相同的丙装置，分别标为A、B、C，如图所示。3个装置中的同种植物形状大小相近、培养液体积相等（装满）；将装置放在适宜的环境中。
……
【答案】（1）把植物叶片中原有的淀粉等有机物消耗完
（2）清水和等量的氢氧化钠溶液
（3）步骤二：在ABC三组实验中，用刻度尺测量与ABC中的植物分别是10厘米，20厘米，30厘米的位置放一把相同功率相同大小相同品牌的电风扇。
步骤三：在相同的环境中放置，一段时间后，观察ABC三组装置中培养液的下降量，下降越多的一组，蒸腾作用越强；
【解析】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； 蒸腾作用是水分从活的植物体表面（主要是叶子）以水蒸汽状态散失到大气中的过程，是与物理学的蒸发过程不同，蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响，而且还受植物本身的调节和控制，因此它是一种复杂的生理过程。其主要过程为：土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气.植物幼小时，暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
【解答】（1）实验前，把装置中的植物放在黑暗处一昼夜的目的是把植物叶片中原有的淀粉等有机物消耗完；
（2）若选择甲、乙装置验证“植物的光合作用需要二氧化碳”，为控制变量，可在2个装置内的小烧杯中分别加入清水和等量的氢氧化钠溶液；氢氧化钠可以吸收二氧化碳气体；
（3）步骤二：在ABC三组实验中，用刻度尺测量与ABC中的植物分别是10厘米，20厘米，30厘米的位置放一把相同功率相同大小相同品牌的电风扇。
步骤三：在相同的环境中放置，一段时间后，观察ABC三组装置中培养液的下降量，下降越多的一组，蒸腾作用越强；
故答案为：（1）把植物叶片中原有的淀粉等有机物消耗完（2）清水和等量的氢氧化钠溶液（3）步骤二：在ABC三组实验中，用刻度尺测量与ABC中的植物分别是10厘米，20厘米，30厘米的位置放一把相同功率相同大小相同品牌的电风扇。
步骤三：在相同的环境中放置，一段时间后，观察ABC三组装置中培养液的下降量，下降越多的一组，蒸腾作用越强；
26．（2024八下·柯桥期末）某校八年级学生的劳动实践课程内容为在学校劳动实践基地上种植蔬菜。为了提高蔬菜的产量和品质，同学们咨询当地菜农，获得了以下的经验分享。
①往菜地的土壤中掺入一定比例的沙子。
②将家禽、家畜的粪便及杂草等堆积一段时间“发酵”成肥料。（发酵是指微生物的呼吸作用）
③搭配种植高矮不同的多品种蔬菜。
④合理灌溉。
综合运用所学知识，对以上能提高蔬菜产量和品质的经验作出合理解释。
【答案】①往菜地的土壤中掺入一定比例沙子提高土壤的透气性，能够有利于蔬菜根的呼吸作用，提高蔬菜的产量。
②“发酵”能杀死其中的一些寄生虫与有害小动物且滋养了大量的微生物，寄生虫以及其他小动物的尸体被分解者分解后，产生水、二氧化碳和无机盐，各种无机盐被根吸收，避免化肥的大量使用提高了蔬菜的品质。
③光是光合作用的必要条件，农业生产上，可以利用分层现象进行套种，提高光合作用的效率，进而来提高蔬菜产量。
4)夏天中午土壤温度高，水分蒸发的快，此时浇水土壤温度突然下降，会刺激到植株，容易导致花朵凋谢，叶子枯萎现象。冬季傍晚温度较低，此时浇水很容易将植株冻伤，并且不利于植株的生长。
【解析】光合作用进行的部分必须有叶绿体的细胞，因为叶绿体是进行光合作用的结构基础，形象地比喻为制造有机物的“机器”。呼吸作用所有的活细胞都要进行，细胞活着就要进行正常的生命活动，而生命活动需要能量支持才能正常完成，而这个能量是由呼吸作用分解有机物释放得来的，没有呼吸作用，细胞就不能正常生活，就会死亡。根一般指植物在地下的部位。主要功能为固持植物体，吸收水分和溶于水中的矿物质，将水与矿物质输导到茎，以及储藏养分。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第6节 光合作用
考点一、光合作用的原理
（一）光合作用的概念
光合作用是指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着能量的有机物，并释放氧气的过程。
（二）光合作用的反应式
（三）光合作用的过程
光合作用主要发生在叶肉细胞的叶绿体中，它产生的葡萄糖经转化后形成了淀粉。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从空气中吸收的，水则主要是从土壤中吸收，然后运输到叶片。叶绿体内含有的叶绿素等色素，能吸收阳光。
（四）光合作用过程中的重要转化
光合作用的过程十分复杂，它包括许多化学反应，但主要包含以下两方面的变化:
(1)物质转化:把简单的无机物(水、二氧化碳)转化为复杂的有机物(如葡萄糖等),并放出氧气。
(2)能量转化:把太阳能(光能)转化为化学能(储存在有机物中)。
（五）光合作用的意义
绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。光合作用是生物界食物的来源、氧气的来源、能量的来源，是地球上几乎所有生物生存、繁荣和发展的根本保障。
典例1：（2023八下·拱墅期末）中科院研发了“液体阳光”技术，实现了简单有机物的人工合成。其反应模型如图所示，即在二氧化钛（TiO2）催化下，将二氧化碳转化为水和甲醇（CH3OH），后者是当下重要的清洁燃料。
（1）模型图中“”所表示的物质是 （填写化学式），可以判断TiO2是催化剂的依据是 。
（2）该技术通过光伏捕获太阳能，最终将太阳能以液态燃料甲醇的形式储存并利用，大大提高了太阳能转化为 能的效率。从能量转化角度分析，该过程类似于植物的 这一生理过程。
变式1：（2024八下·西湖期末）国际顶尖杂志《科学》刊登消息：我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉，实现了光能到化学能的转换，这相当于绿色植物（ ）
A．分解有机物，释放能量 B．分解有机物，储存能量
C．合成有机物，释放能量 D．合成有机物，储存能量
变式2：如图为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是( )
A．X表示氧气 B．Y表示二氧化碳
C．光照是光合作用的必要条件 D．有机物是光合作用的原料
变式3：将一棵重约0.2千克的柳树培育在肥沃的土壤中，两年以后连根挖出，脱水后称得重为11千克，其增加的重量主要来源于( )
A．土壤中的无机盐 B．土壤中的无机盐和水
C．大气中的氧 D．大气中的二氧化碳和土壤中的水
考点二、光合作用的条件和产物
（一）验证植物进行光合作用的方法
植物的叶是进行光合作用的主要器官，光合作用所产生的淀粉储存在叶中。想知道植物是否进行了光合作用，我们可以取叶片进行淀粉测试。如果检测到淀粉的存在，那么就说明植物进行了光合作用。
（二）验证植物进行光合作用制造淀粉
(1)实验过程
①暗处理、遮光:把盆栽的银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜。第2天，用2张大小相等的铝箔在叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，并用大头针固定，然后放到阳光下照射。
②照光:4小时后，去掉铝箔，将叶片摘下。
③脱色:把叶片放到盛有酒精的小烧杯中,水浴加热，使叶片中的叶绿素溶解在酒精中，加热过程中观察到叶片由绿色慢慢变为黄白色，同时酒精变为绿色。
④漂洗、滴加碘液:到叶片褪成黄白色时，取出叶片并用清水洗净后，在叶片上滴加碘液。几分钟后，用清水冲掉叶片上的碘液，可观察到被铝箔盖严的部分不变蓝色，叶片的银边部分也不变蓝色，而未覆盖的绿色部分变为蓝色。
(2)分析
①叶片部分用铝箔盖严，其余部分未盖铝箔，此处的变量是光照。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色，而覆盖铝箔处未变蓝色，这说明叶片的见光部分产生淀粉。这也说明光合作用需要光。
②活动中使用了银边天竺葵，此处想要控制的变量是叶绿体。叶片的绿色部分(有光照的部分)变蓝，而白色(银边)部分没有变蓝，这说明光合作用需要叶绿体。
(3)结论
①叶片绿色部分的见光部分产生了淀粉，说明光合作用需要光。
②光合作用的产物是淀粉。
③叶片的绿色部分产生了淀粉，银边部分未产生淀粉，说明光合作用需要叶绿体。
（三）验证光合作用产生氧气
(1)实验过程
①在一只烧杯中放人清水，将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中，将漏斗盖在金鱼藻上。
②在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
③将整个装置放在阳光下。过一会儿，可以看到有气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时，用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
④将点燃的卫生香放人试管，可以看到带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来。这是由于氧气具有助燃性。
(2)结论:金鱼藻在光下产生了氧气。
（四）光合作用的产物和条件
(1)绿叶在光下制造有机物的实验中，叶片未遮光部分产生了淀粉，说明淀粉等有机物是光合作用的产物;叶片遮光部分和天竺葵的银边部分没有淀粉产生，说明光合作用需要光和叶绿体。
(2)金鱼藻在光下产生的气体能使带火星的卫生香猛烈地燃烧起来，这说明光合作用另-产物是氧气。
【能力拓展】
1.先将银边天竺葵放在黑暗的地方一昼夜，目的是把叶片中原有的淀粉运走或消耗掉，避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响。
2.叶绿素可以溶解在酒精中，因此，可利用酒精脱去叶片中的叶绿素，以免影响观察的效果。
3.酒精是易燃物，直接加热容易发生危险，而且也易造成酒精的过量蒸发。因此，要水浴加热。
典例1：（2024八下·杭州期末）图1中A、B、C表示绿色植物体内的某些生理活动，图2是安装在温室大棚中增加二氧化碳浓度的仪器，图3表示一段时间内植物叶片氧气释放的相对量与光照强度的关系。据图回答问题：
（1）温室大棚中安装图2所示仪器，可使绿色植物的 （填写图1中的字母和生理活动名称）增强，该生理活动的文字表达是 ；B生理活动对植物自身的意义是 。
（2）如图3所示，当光照强度处于D点时，绿色植物光合作用强度 （选填“大于”“小于”或“等于”）呼吸作用强度。
变式1：在如图所示的实验中，下列叙述中不正确的是( )
A．图一中实验后，遮光部分滴加碘酒后变蓝色
B．图一中遮光部分和未遮光部分形成对照
C．图二的作用是褪去叶片中的绿色
D．此实验的结论是光合作用需要光，光合作用能产生淀粉
变式2：（2024八下·西湖期末）小科为了验证光合作用产生氧气，进行如下研究：
①先将水中的金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜；
②第2天，将金鱼藻放入装有清水的烧杯中，将漏斗盖在金鱼藻上；
③在漏斗上面罩上盛满清水的试管：
④将整个装置放在阳光下，如图甲所示，观察金鱼藻有无气泡产生：
（1）该实验中检验氧气的方法是 。（写出简要的操作步骤）
（2）小金认为，步骤①没有必要进行，你是否同意他的观点，并说明理由 。
（3）图乙所示是一种软体动物——绿叶海天牛，刚孵化时多呈半透明，在成长过程中，身体颜色逐渐变为浓绿，并保持终生。小金将上述实验中的金鱼藻换成海天牛，同样可以在试管中收集到氧气，其原因可能是 。
变式3：（2024八下·上城期末）小金学习光合作用知识后，决定探究外界因素对植物光合作用速率的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、秒表、刻度尺
【实验步骤】
①取同一株菠菜上生理状况相同的叶片，用打孔器在叶片上取叶圆片若干，放入有水的针筒中，如图甲所示；
②用针筒抽取叶圆片内的空气，使其能在水中下沉、如图乙所示：
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部，如图丙所示；
④以LED灯作为光源，放置在离烧杯10厘米处，记录每个叶圆片上浮时间并计算出平均值；
⑤改变LED灯与烧杯的距离、使距离为20厘米、30厘米，重复上述实验。
（1）该实验中，小金探究的是 对光合作用速率的影响。
（2）当LED灯距烧杯越近，叶圆片上浮所需时间越短，请你解释其中的原因 。
（3）小金对“不同颜色的光照对植物光合作用速率的影响”很感兴趣，准备再做进一步探究，请你帮他设计一个实验方案。光照颜色可以选用不同颜色的LED灯（白光、红、绿、蓝光） 。
考点三、光合作用的原料
（一）植物光合作用需要二氧化碳吗
(1)设计实验
①此项探究要证明光合作用需要二氧化碳，因此，改变因素是二氧化碳，最后观察植物有无淀粉生成。
②为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，就要以二氧化碳为变量设计对照实验。可以选取两个透明的塑料袋，一个装人少量氢氧化钠溶液，另-一个装人等量清水，分别套在叶片上。
③为了防止植物吸收空气中的二氧化碳， 应将塑料袋口扎紧，用胶带密封，内有氢氧化钠溶液.吸收塑料袋内的二氧化碳，这样植物就不会吸收空气中的二氧化碳了。
④为了证明植物进行光合作用需要二氧化碳，可将两组叶片进行淀粉检测实验，若装清水的塑料袋内叶片能变蓝色，而装氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色，则说明光合作用需要二氧化碳。
(2)实验过程
①选择一株生长健康的天竺葵，放在黑暗的地方一昼夜(使叶片中原有的淀粉运走或耗尽)。
②在植物上选定两片叶子，按确定的方案控制变量，然后放到阳光下照射4小时。
③将两片叶子摘下，酒精脱色、漂洗、滴加碘液，观察是否有淀粉生成。
④记录观察到的实验现象。
(3)结果分析
①观察到实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片变蓝;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝。
②分析原因:氢氧化钠溶液吸收了塑料袋内的二氧化碳，植物不能进行光合作用生成淀粉。
③结论:光合作用需要二氧化碳。
(4)表达与交流
和同学交流实验结论。如果你的实验无法证明植物光合作用需要二氧化碳，请仔细分析原因，并和同学讨论应采取什么样的改进措施。
（二）光合作用的原料
实验证明，植物进行光合作用需要二氧化碳，二氧化碳是植物光合作用的原料。科学研究还证明，水也是植物光合作用的原料。
典例1：（2024八下·西湖期末）为了提高大棚蔬菜种植产量，可以给大棚补充“气肥（二氧化碳）”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器，在贮酸桶内添加稀盐酸，①号桶中间有多孔塑料板，打开阀门A和B，将稀盐酸注入①号桶，再关闭阀门A，反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
（1）为提高大棚蔬菜种植产量，给大棚补充“气肥（二氧化碳）”，其科学依据是 。
（2）二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是 。
（3）当棚内二氧化碳浓度上升到一定值，需要停止反应时，只需要关闭阀门 （选填“A”或“B”）。一段时间后，反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因 。
变式1：（2022八下·丽水期末）如图是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置。下列关于该实验的叙述不正确的是（ ）
A．甲装置内的叶片脱色后，滴加碘液不变蓝
B．实验前，应将两支长势相同的枝条进行暗处理
C．甲乙两装置中，应加入等量的清水和氢氧化钠溶液
D．把叶片放入酒精中隔水加热，目的是使叶绿素溶解于酒精中
变式2：（2023八下·上虞期末）某科学兴趣小组将三组基本相似的同种植物幼苗，分别放入甲、乙、丙三个透明玻璃钟罩中，密封。经一昼夜暗处理后，置于室外相同环境下，其中甲做遮光处理，乙、丙不遮光(如图)。(注：丙钟罩内的氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳)
（1）甲和乙作为一组对照实验，所探究的问题是 ？
（2）一段时间后，将甲、乙、丙中的叶片分别经酒精脱色、滴加碘液处理后发现：甲中的叶片不变蓝，乙中的叶片变蓝；丙由于缺少 ，不能进行光合作用，所以叶片不变蓝。
（3）上图表示0点到24点之间二氧化碳浓度的连续变化情况。甲、乙、丙三个装置中，二氧化碳浓度变化情况与上图相符的是 。
变式3：（2024八下·金东期末）如图甲是我市农科院利用现代化技术种植草莓和葡萄等植物的智能温室大棚。图乙是智能温室大棚内能自动控制大棚内的温度、CO2 浓度、光照强度等条件的装置，它可以满足大棚内作物生长发育的需求，丙图表示大棚内 A、B 两种植物的光合速率（用CO2吸收量表示）与光照强度的关系曲线。请分析回答：
（1）植物A的光合作用开始于 （填“d点前”“d点”或“d点后”）。
（2）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植物A （填“多于”“等于”或“少于”）植物B。
（3）大棚内的种植槽可升可降，让植物在立体空间中均可生长，这样做的好处是： 。
1．（2023八下·嘉兴期末）国际顶尖杂志《科学》刊登消息：我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉，实现了光能到化学能的转换，这相当于绿色植物（ ）
A．分解有机物，释放能量 B．分解有机物，储存能量
C．合成有机物，释放能量 D．合成有机物，储存能量
2．（2023八下·婺城期末）“六月荷花香满湖，红衣绿扇映清波”。如图是白莲植株的构造，下列叙述正确的是（ ）
A．莲叶白天进行光合作用，晚上进行呼吸作用
B．当莲叶表皮的保卫细胞吸水膨胀时，气孔就关闭
C．藕中含有丰富的有机物，它是通过根从淤泥中吸收而来的
D．莲叶表面的气孔是植物体与外界进行气体交换的“窗口”
3．（2024八下·杭州月考）将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内，置于光照下，利用传感器测量容器内的浓度变化，如图所示。下列说法错误的 ( )
A．AB段CO2浓度下降，植物呼吸作用强度小于光合作用强度
B．BC段CO2浓度上升，植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C．实验进程中的t1时刻，该植物体内有机物的质量最少
D．t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
4．（2024八下·越城月考）图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图，图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线，图丙表示夏季晴朗的一天，某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位：mg/h)，A、B点对应时刻分别为点6时和19时，下列描述错误的是 （ ）
A．乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B．丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C．丙图中光合作用速率最高时，每小时利用CO2的量是56g
D．丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg，假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变，则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
5．（2022八下·舟山月考）植物的光合作用将光能转化为 能，如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况。据图分析，a、b、c三点中植物呼吸作用积累有机物最多的是 点。
6．（2024八下·义乌月考）如图所示，a、b表示植物的两种生理活动，A、B表示两种物质，请分析回答：
（1）a表示的植物生理活动是 ，A表示的物质是 。
（2）a生理活动不但为生物圈中所有生物提供了食物，而且提供了呼吸作用需要的氧气，同时减少了大气中二氧化碳的含量，维持了生物圈中的 平衡。
（3）b作用的实质是分解 ，释放能量，供给植物的生命活动。
7．（2024八下·杭州竞赛）为研究某植物光合作用和呼吸作用，科学研究性学习小组的同学将该植物生长状况相同的叶片均分成4等份，在不同温度下先暗处理1小时，再光照1小时(光照强度相同)，分别用仪器测定各组叶片中有机物的变化，结果如图所示：
（1）如图中 ℃时，叶片光合速率最大。
（2）若将某组叶片置于28℃下暗处理2小时，再置于27℃下光照2小时(光照强度相同)，则该组叶片有机物变化量为 mg(正值表示增加，负值表示减少)。
8．（2024八下·嘉兴期末）为了探究温度对植物光合作用的影响，小嘉进行了如下实验：
【步骤】①选择生长状况一致的某种植物，随机平均分成甲、乙、丙、丁、戊五组；
②将五组植物分别放置在温度为20℃、25℃、30℃、35℃、40℃的环境中，其他环境条件相
同且适宜；
③用仪器分别测定每组的光合作用速率（用CO2吸收量的相对值表示）。
【结果】
组别 甲组 乙组 丙组 丁组 戊组
温度 20℃ 25℃ 30℃ 35℃ 40℃
CO2吸收量相对值 18.2 20.3 23.6 18.9 -1.3
（1）二氧化碳吸收量的相对值越大说明植物光合作用的速率越 。
（2）根据实验结果，可得出的结论是 。
（3）戊组实验CO2吸收量的相对值为负值，原因是 。
9．（2024八下·杭州月考）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室，如图甲 缓冲液的作用是保持小室内的( 浓度恒定)。将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙所示曲线。请回答下列问题：
（1）一昼夜中小室内氧气浓度最高的是 (填字母)点。
（2）请解释14时氧气释放速率降低的原因： 。
（3）若从6时开始实验，初始液滴位置为0，一段时间后观察到A装置中液滴移动到如图甲所示位置，那么产生此结果的原因是 ，使消耗的氧气大于产生的氧气，小室内压强减小。
10．（2022八下·诸暨期末）如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用CO2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，这些小水珠主要来自于植物的 作用。
（2）植物A的光合作用开始于 (选填“d点前”、“d点"或“d点后”)。
（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 (选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B．
11．（2024八下·萧山期末）为了探究植物的光合作用，“未来科学家”小组同学取如图所示的银边天竺葵进行以下实验研究：
步骤1：把一盆银边天竺葵放入不透光的黑纸箱中一昼夜。
步骤2：选取生长旺盛的叶片M、N作如图处理。叶片M的部分绿色部分C处用圆黑纸片上下两面遮光处理。叶片N用放有碱石灰的透明塑料袋包裹严密．
步骤3：在阳光下照射4小时左右，取下叶片M和N放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热10分钟。
步骤4：取出叶片M和N，用清水漂洗后放在白瓷盘中，将叶片展开铺平，用1∶10的碘酒稀释液均匀地滴在两片叶片上。过一会儿可以观察到：
①叶片M的B处变蓝色，A、C处均不变蓝色；
②叶片N不变蓝色。
回答下列问题：
（1）实验取材选用银边天竺葵是为了探究 。
（2）实验中酒精的作用是 。
（3）实验中检验是否有淀粉生成的目的是 。
（4）本实验没有探究的光合作用中的问题是____。
A．光合作用的原料需要水 B．光合作用的条件是光照
C．光合作用需要叶绿体 D．光合作用生成淀粉
E．光合作用能制造氧气 F．光合作用需要二氧化碳
12．（2023八下·嘉兴期末）小嘉利用如图装置探究光照强度对植物光合作用的影响，使用的工具有：刻度尺、计时器、记号笔等。实验在暗室中进行，其中CO2缓冲液可维持装置内CO2浓度恒定。
①按图组装实验仪器，并检查装置的气密性。
②用记号笔标记红色水滴的初始位置，移动滑动变阻器滑片到某位置，闭合开关，并用计时
器开始计时。
③10分钟后，用刻度尺测量并记录红色水滴移动的距离，重复3次取平均值。
④分别调节LED灯到玻璃容器的距离为30厘米、45厘米，重复步骤②③，数据如表。
LED灯到玻璃容器的距离/cm 红色水滴移动的距离/cm
第一次 第二次 第三次 平均值
15 7.2 7.0 7.4
30 4.1 4.3 4.0
45 3.2 3.2 3.1
（1）实验中采用LED冷光源替换普通白炽灯泡，可以避免 对实验结果的影响。
（2）实验中除改变LED灯到玻璃容器的距离外，还可以通过 来调节光照强度。
（3）分析比较数据，可初步得出的实验结论： 。
13．（2022八下·临海月考）植物的新陈代谢要受到外界环境因素（如光、水分）的影响．上图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓 度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2 小时））．请回答：
（1）B点表示的意义是 。
（2）如果白天光照强度持续为n1时，植物能不能正常生长？ （选填“能”或者“不能”）
（3）在光照强度为n3的情况下光照4小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克
（4）根据所学的知识，请你提出一项提高大棚蔬菜产量的措施：
14．（2023八下·越城期末）兴趣小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的植物叶，分成4等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，制成图甲。请回答下列问题。
（1）实验中，叶在时通过光合作用产生的有机物质量为 毫克；
（2）乙图是：时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线，则曲线上b点的含义是 。
（3）若温度由下降到，图乙中相应的a点将往 方(选填“上”或“下”)移。
15．（2024八下·三门期末）小科通过以下实验验证外界因素对植物光合作用的影响。
【实验器材】吸管、菠菜、注射器、烧杯、LED灯（冷光源）、刻度尺。
【实验步骤】
①用吸管在长势良好且一致的菠菜叶片上打孔（如图甲），取30个叶圆片；
②将叶圆片置于注射器中，吸取30毫升水，用手堵住注射器小孔，拉动活塞，反复8次，使叶圆片内气体逸出；
③将叶圆片取出放入含有CO2释放剂的烧杯中，叶圆片沉于底部：
④把LED灯放置在离烧杯10厘米处照射（如图乙），10分钟后统计烧杯中叶圆片浮起的数量，重复三次实验取平均值。
⑤改变LED灯与烧杯的距离为15厘米、20厘米，重复上述实验。
烧杯 叶圆片/片 烧杯离光源距离/厘米 温度/摄氏度 浮起的叶圆片平均数/片
甲 10 10.0 25 6.55
丙 10 20.0 25 2.95
【原理解释】原来沉在水底的叶圆片，因为进行光合作用产生氧气，氧气附着在叶圆片上，使叶圆片受到的浮力变大，当浮力大于叶圆片的重力，叶圆片上浮。
（1）实验中还缺少的测量工具是 。
（2）小科是通过 来判断光合作用的强弱。
（3）分析实验数据，可得出的结论是 。
（4）实验前需不需要对菠菜进行暗处理并说明理由 。
16．（2024八下·海宁期末）植物的新陈代谢要受到外界环境因素（如光、水分）的影响．如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度（单位：毫克/（分米2 小时）．请回答：
（1）如果白天光照强度长时间为时，植物不能正常生长，因为 ．
（2）光照强度为时光照4小时，该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为 毫克．
（3）在光照强度为的情况下光照4小时，该植物光合作用生成的葡萄糖【】的质量（结果保留2位小数）为 毫克．
17．（2024八下·杭州期末）某同学在学习完植物的三种生理活动后进行了相关研究。图甲中的A、B、C分别表示植物的三种生理活动；图乙是该同学综合研究呼吸作用、光合作用的实验装置（氢氧化钠溶液可以吸收CO2）；图丙是大棚内该植物制造和消耗有机物和种植密度的关系图。请根据图回答问题：
（1）图甲中根吸收的水分大约有99%主要用于 （填字母）这一生理过程；
（2）该同学研究呼吸作用、光合作用的实验过程如下，
①呼吸作用的研究：先摘取一片图乙装置中的叶片，除去叶绿素后滴加碘液，看到的叶片变蓝；再关闭图乙装置的阀门，在黑暗处放置24h后，摘取甲叶片，除去叶绿素后滴加碘液，看到的现象是：叶片不变蓝。据此可以得出的结论是： 。
②光合作用的研究：将在黑暗处放置一昼夜后的图乙装置，移到阳光下，打开阀门并移除氢氧化钠溶液，在叶片乙中N处切断A与R之间的主叶脉。一段时间后取下叶片乙，除去叶绿素后滴加碘液，实验现象是：A不变蓝，B变蓝。据此可以得出的结论是 。
（3）种植密度也会影响植物的产量，分析图丙曲线可知种植密度为 时（选填m1、m2、m3，或m4）植物产量最高。
18．（2024八下·临平期末）到19世纪末，经几代科学家对光合作用的不断探索，得到结论：光合作用反应物是和，产物是和有机物。为了探究产物中的元素来源，科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一：全部来源于；猜想二：全部来源于；猜想三：同时来源于两者。为了求证，他们查阅资料如下：
资料1：19世纪末，科学家普遍认为气体之间更容易转化，认为在光的作用下被分解成和，所以来自于同为气体的。
资料2：1937年，英国化学家希尔通过实验发现：离体叶绿体在光照条件下使水分解，释放出。
资料3：1939年，已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用标记的和分别培养小球藻，光照相同时间后，检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含，如图所示。
根据所学知识，结合资料回答下列问题：
（1）写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式： 。
（2）资料2的实验结论 （填“支持”或“不支持”）资料1的观点；
（3）根据资料3的实验结果，分析可得猜想 成立。
19．（2024八下·余杭期末）某校生物小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳作为原料。BTB（溴麝香草酚蓝）水溶液颜色变化可反映出水中二氧化碳含量变化，原理如图1所示。依据这一原理，同学们进行实验，处理及结果如图2所示。
（1）实验开始前，需要将黑藻暗处理一昼夜，目的是 。
（2）比较甲、乙组实验结果，从植物角度分析甲组试管二氧化碳减少的原因 。
（3）有同学质疑，光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。为继续探究这个问题，小杭接下来的实验操作是：取一支相同的试管丙， ，置于光照下静置一段时间后观察。若BTB水溶液颜色呈现 ，则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
20．（2024八下·临平月考）2021年9月24日，中科院科研人员在国际学术期刊《科学》发表论文，宣布首次在实验室反应器中实现从二氧化碳和水到淀粉的人工合成，完成光能——电能——化学能的转化。人工合成淀粉的合成速率是玉米植株的8.5倍，太阳能利用率是玉米植株的3.5倍，有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。如图为人工光合作用系统工作模式图，最终得到的糖类物质可以转化为淀粉。请据图回答：
（1）该系统模拟了植物细胞结构中“能量转换器”—— 的作用。如果该系统大规模被使用，有利于维持生物圈中的 平衡。
（2）由图可知，合成糖类所需的能量最终来源于 。
（3）相比植物的光合作用，人工光合作用的优点是 （写出一条即可）。
（4）植物的光合作用与该系统相等的情况下，植物积累的糖类量 （填“高于”“低于”或“等于”）该系统，原因是 。
21．（2024八下·越城月考）植物的光合作用和呼吸作用强度可以用单位时间内吸收或释放二氧化碳的量来表示。如图甲中曲线表示在恒温30℃时，某水藻在不同光照强度下，吸收二氧化碳与释放二氧化碳量的关系。某同学为研究“光照强度对植物光合作用速度的影响”，设计如图乙所示的实验装置。此装置的优点在于可通过控制灯泡功率的大小或调节试管与灯泡的距离来改变光照的强弱。试回答下列问题。
(1)光照强度为B时，水藻吸收二氧化碳的量为0，水藻是否进行了光合作用 。
(2)单位时间内，水藻释放氧气的量应 (填“大于”“小于”或 (“等于”)其光合作用产生的氧气量。
(3)图乙实验中，每隔5分钟改变一次试管与光源之间的距离，随着距离的增加 密闭的试管中产生的气泡减少。造成这一结果的主要原因是 变弱。
(4)若该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25℃和30℃在其他条件不变的情况下，将温度调节到25℃时，B点将向 (填左”或“右”)移动。
22．（2024八下·余杭期末）小科在探究“环境因素对菠菜叶光合作用强度的影响”时，设计了如下实验。
【实验器材】打孔器、菠菜叶、注射器、烧杯、LED灯、秒表、刻度尺、量筒、蒸馏水、2%的溶液
【实验步骤】
步骤1：取生长旺盛的菠菜绿叶，用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片，并用注射器抽去叶圆片内的气体（抽气处理使叶圆片内几乎没有气体，在溶液中会下沉）。
步骤2：取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁，配制浓度为0.50%的溶液（可使溶液中的浓度保持恒定），向4只烧杯中各加入20mL；再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片（均沉底）。
步骤3：取4盏相同规格的冷光源（不会引起温度变化），将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置，如图所示。
步骤4：10分钟后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验，计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组别 烧杯与LED灯的距离/cm 叶圆片浮起数目的平均值/片
甲 5 7.5
乙 10 5.0
丙 15 4.2
丁 20 0.4
（1）该实验探究的问题是 。
（2）每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是 。
（3）实验前菠菜是否需要进行暗处理？理由是 。
（4）小科根据表格得出光照强度越强，光合作用越强的结论。小明并不赞同，他认为叶圆片浮起可能是因为植物进行呼吸作用消耗了有机物且产生导致的。请设计实验进行验证 。
23．（2024八下·武义期末）小陈老师为了和同学们一起在课堂上研究植物的光合作用产生氧气，她设计了如图一的装置．实验过程：①在透明的大塑料瓶中放入新鲜的绿菊水草．②装满水盖上盖子．③先放在暗处24小时．④实验时用的补光灯增强光照．同学们欣喜地发现水草冒出一串串气泡．
【建立假设】这些气体是不是氧气呢？
（1）【实验与证据】
同学们想到了可以 （填检验氧气的方法）来验证，这个方法需要收集一定体积的氧气，可以等排水口排出足够体积（约水）的水后，将注射器插入瓶口抽取气体，进行检验．
（2）【得出结论】分钟后收集到足够气体，检验后确定产生的气体是氧气．
【反思与讨论】同学们一致认为，以上实验过程的操作有一步是多余的．这一步是 ；还有同学认为用注射器不方便，可以改成图二的装置，将一根空的橡皮导管连接瓶口，先用止水夹夹住导管，等排水口排出约水后，再打开导管的止水夹就可以直接进行检验，可是同学们多次实验后都失败了．
（3）大家研究后发现，图二的方法很难成功检验氧气的原因是 ；
（4）同学们用图一的方法继续研究，他们发现如果持续实验五六个小时后产生气泡的速度就会变得很慢，其原因是 ；
（5）【拓展研究】同学们想用图二装置研究植物的呼吸作用．他们倒出水再用止水夹夹住导管，堵住排水口，将绿菊水草换成新鲜的菠菜，用黑色塑料布包裹整个装置.6小时后，将燃烧的小木条伸到燃烧嘴处，打开导管止水夹，挤压塑料瓶，火焰熄灭．他们得出结论：植物的呼吸作用产生二氧化碳．老师指出他们的操作合理但结论错误．正确的结论应该是 ．
24．（2024八下·长兴期末）学习光合作用的相关知识后，科学小组成员设计了一个实验，探究光照强度对光合作用的影响。步骤、结果等如表：
Ⅰ．取材。取生长旺盛且长势相同的灰莉叶片若干，避开叶脉，用直径为1cm的打孔器制备若干圆形小叶片。
Ⅱ．排气。将制备好的圆形小叶片置于大注射器内，堵住注射器前端开口并向外缓缓拉活塞，重复数次使小圆形叶片内部的气体逸出。
Ⅲ．取完全相同的四只烧杯，分别装入等体积溶液（一种能为植物提供的溶液），分别放入10片小圆形叶片。将烧杯放置在温度适宜的环境中，分别调节烧杯和光源的距离，观察并记录烧杯中__ __。实验结果如下表所示。
烧杯 圆形小叶片 2%溶液 距光源距离 叶片浮起数量
3min 6min 9min
甲 10片 20mL 15cm 2 4 8
乙 10片 20mL 30cm 1 2 6
丙 10片 20mL 45cm 0 1 4
丁 10片 20mL 黑暗 0 0 0
（1）实验中，每个烧杯放入40片小圆形叶片面不是1片、是为了 。
（2）本实验进行前，不需要对灰莉植株进行暗处理，现由是 。
（3）步骤Ⅲ中“？”应该填的内容是 。
（4）通过实验，可能得出的结论是：植物光合作用的强度，随光照强度的增强而增强，请你对该同学的结论作出评价 。
25．（2024八下·东阳期末）研习小组在探究植物的光合作用时，设计了如图甲乙所示的两个相同装置。其中植物、培养液（装满）、光照、温度、玻璃钟罩内的空气等条件均相同。装置中玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封。实验前，将甲乙装置中的植物放在黑暗处一昼夜。
（1）实验前，把装置中的植物放在黑暗处一昼夜的目的是
（2）若选择甲、乙装置验证“植物的光合作用需要二氧化碳”，为控制变量，可在2个装置内的小烧杯中分别加入 。
（3）小东将装置简化成丙，增加电风扇、刻度尺等器材，用来探究空气流速对蒸腾作用的影响。现已设计步骤1，请完成其余实验步骤的设计。
步骤1：取三个相同的丙装置，分别标为A、B、C，如图所示。3个装置中的同种植物形状大小相近、培养液体积相等（装满）；将装置放在适宜的环境中。
……
26．（2024八下·柯桥期末）某校八年级学生的劳动实践课程内容为在学校劳动实践基地上种植蔬菜。为了提高蔬菜的产量和品质，同学们咨询当地菜农，获得了以下的经验分享。
①往菜地的土壤中掺入一定比例的沙子。
②将家禽、家畜的粪便及杂草等堆积一段时间“发酵”成肥料。（发酵是指微生物的呼吸作用）
③搭配种植高矮不同的多品种蔬菜。
④合理灌溉。
综合运用所学知识，对以上能提高蔬菜产量和品质的经验作出合理解释。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
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课后巩固
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