初中科学浙教版八年级下册第三章第6节 光合作用同步练习
一、选择题
1.(2024八下·嵊州期末)为探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述不正确的是
A.甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽
B.乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃
C.丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊
D.丁:燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用产生了二氧化碳
2.(2024八下·嘉兴期末)在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。如图是小嘉建构的“碳、氧循环”模型,下列相关说法正确的是( )
A.碳、氧循环指的是CO2和O2的循环
B.过程①可以将光能转化为化学能储存
C.过程③发生的化学反应一定是化合反应
D.过程④中植物的生理活动需要光照
3.(2024八下·临海期末)关于下列四幅图,对应的说法中正确的是( )
A.图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度的变化情况
B.图乙B点表示此时某绿色植物没有进行光合作用
C.图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况
D.图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况
4.(2024八下·东阳期末)我国是全世界首个实现把二氧化碳人工合成淀粉的国家。植物细胞结构中也能实现这个转化功能的是( )
A.细胞核 B.叶绿体 C.液泡 D.细胞壁
5.(2024八下·长兴期末)一年一度的西湖莲花季吸引各地游客,下列叙述正确的是
A.莲花在一天中积累有机物最多的时刻是早晨
B.莲叶的光合作用在白天进行,呼吸作用在晚上进行
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.藕断丝连的丝中含有运输有机物的筛管和运输水和无机盐的导管
6.(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
7.(2024八下·临平月考)如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验时的脱色和染色步骤,大烧杯、小烧杯和滴管中的液体分别是()
A.清水、清水、酒精 B.酒精、清水、碘液
C.清水、碘液、酒精 D.清水、酒精、碘液
8.(2024八下·义乌月考)番薯是一种高产且适应性强的粮食作物,块根除了作为主粮外,还是食品加工、淀粉和酒造工业的重要原料。下列有关番薯的内容正确的是( )
A.番薯是攀缘茎 B.番薯的有机物通过筛管运输
C.栽种番薯幼苗时可适当施肥 D.番薯中的有机物主要来自土壤
9.如图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,对几个步骤的解释正确的是( )
A.步骤①在黑暗中耗尽叶片中的二氧化碳
B.步骤②的处理是为了设置对照实验
C.步骤③是为了破坏细胞结构使碘液易于染色
D.步骤④叶片不见光部分变成了蓝色
10.(2024八下·杭州竞赛)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下 CO2吸收速率的变化如上图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.甲植物在 a 点之前就已经开始进行光合作用
B.曲线b-c段和 d-e段下降的原因不相同
C.一天24小时内,甲植物积累的有机物比乙多
D.两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株中午时利用CO2的能力较强
11.(2023八下·金东期末)下列关于植物光合作用、呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用释放能量,呼吸作用储存能量
B.蔬菜大棚夜间进行光照是为了促进植物的呼吸作用
C.储藏粮食的仓库留有通风窗,是为了促进植物细胞的光合作用
D.栽培绿植的花盆底部通常有小孔,是为了促进植物根细胞的呼吸作用
12.(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
二、填空题
13.(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: 。
14.(2024八下·东阳期末)如图1是测定光合作用速率的装置示意图,放一段新鲜绿叶和CO2缓冲液(能使装置内的CO2浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下,测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化,如图2所示。
(1)在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动,说明此时光合作用 呼吸作用(填“强于”或“弱于”)。
(2)本实验目的是测定绿叶光合作用时 (选填“吸收二氨化碳”或“放出氧气”)的速率。
(3)当光照强度15千勒克斯时,这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为 mL。(提示:绿叶呼吸作用强度不变)
15.(2024八下·武义期末)如图甲所示为绿色植物叶片横切面结构示意图,如图乙所示为植物体在夏季晴朗的一天中进行光合作用和呼吸作用两种生理活动的情况,回答下列问题:
(1)图甲所示,植物的叶主要通过 (填数字)叶肉细胞进行光合作用;
(2) (填生理活动)将植物体内的水分通过5气孔排出.除了水分外植物还会将 从气孔排出;
(3)图乙所示,曲线Ⅱ代表的生理活动是 .
16.(2024八下·武义期末)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,即在二氧化钛催化下,将二氧化碳和氢气转化为水和甲醇,后者是当下重要的清洁燃料.回答下列问题:
(1)模型图中“”所表示的物质是 (填写化学式).
(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 这一生理过程.
17.(2024八下·临平期末)如图甲,植物能将太阳能贮存在有机物中,所需的水是由 (填器官名称)从土壤中吸收。图乙为中国科学家首创的低碳生活新技术,在室温光照下,能将二氧化碳和水转化成“ ”,依据质量守恒定律写出“ ”的化学式 ,同时释放氧气,类似于自然界中植物的 作用。
18.(2024八下·临平期末)科学实验是我们应用科学方法、认识科学知识、形成科学结论的重要手段和途径。如图甲所示,放置黑暗处一昼夜后的叶片置于阳光下照射一段时间,摘下叶片,经过酒精脱色、漂洗,最后在叶片上滴加碘液。请分析回答:
(1)该实验控制的变量是 。
(2)图乙中溶解叶片中叶绿素的装置正确的是 (填序号)。
(3)植物的光合作用能够吸收大气中的 ,保护植被和绿化是“低碳生活”的好办法之一。
19.(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.
20.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。
三、实验探究题
21.(2024八下·金东期末)已知光合作用所产生的淀粉会储存在叶片中,为探究“光合作用的条件和产物”,科学兴趣小组用天竺葵设计的实验如图所示。
(1)正确的实验步骤是①→ (填图中序号,每图只用一次)→⑥→漂洗并观察现象。
(2)图⑤内外烧杯中所盛放的液体A、B分别为 。
(3)若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,该小组的同学选取图③中某一正常生长的叶片黑暗处理一昼夜,先切断主叶脉,随后光照4小时,再进行淀粉检验,该实验设计基于的假设是 。
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·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。
24.(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。
25.(2024八下·长兴期末)小周利用天竺葵做植物光合作用和呼吸作用的相关实验,请回答下列问题.
(1)在探究“植物光合作用的条件和产物”实验中,主要实验步骤如下图所示,正确顺序是 (用字母表示),其中步骤 D的目的是 。
(2)在探究“温度对光合作用与呼吸作用影响”的实验中,小金将五组长势相同的天竺葵分别放置于温度不同的密闭装置中,控制水分、光照等其它条件相同且适宜。一段时间后,通过传感器测装置中的CO2浓度,并计算容器中CO2减少与增加的速率,记录数据如下表所示。 (已知:在特定条件下,光照下容器中CO2减少速率越大,则单位时间内天竺葵积累的有机物越多)。
组别 A B C D E
温度 ( ℃) 15 20 25 30 35
光照下容器中CO2减少速率( mg/h) 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下容器中CO2增加速率 ( mg/h) 1.00 1.50 2.25 3 3.50
根据表中数据可知,在光照条件下,温度为 ℃时,单位时间内天竺葵积累的有机物最多。根据实验结果,请提出一条能增加温室大棚内农作物产量的措施:
26.(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。
27.(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 。
四、综合题
28.(2024八下·嵊州期末)嵊州多个乡镇有草莓种植基地。为提高温室大棚中草莓的产量,果农们有以下一些做法。
①草莓喜光,果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜,大棚膜要经常去除灰尘,保证良好的透光率;若光照不足时,每天早晚用补光灯补光3-4小时。
②在草莓生长初期和开花后,人工施用二氧化碳气肥。施肥方法:在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”,若将“二氧化碳发生器”放在草莓底部则效果不佳。每天9时-16时,施用二氧化碳气肥效果最佳。
③在果实膨大期,大棚温度白天宜控制20~25℃左右,夜间宜控制6~8℃左右。结合上述信息,运用所学知识对以上做法能提高草莓产量的原因做出解释。
29.(2024八下·武义期末)1771年英国化学家普利斯特里,(有光照)把一只小白鼠放在密闭的玻璃罩内,小白鼠很快窒息晕倒,将小白鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小白鼠不容易室息晕倒.他由此认为植物能够改善因小白鼠呼吸而变浑浊的空气,就是能净化空气.当时的普利斯特里开创了动植物生理活动研究的新领域但还不能很好地解释实验现象.
(1)按照顺序写出氧气进入小白鼠呼吸系统所经过的器官 ;
(2)请用初中所学的知识解释有植物的玻璃罩内的白鼠为什么可以存活更久.
30.(2024八下·苍南期末)如图为大棚管道水培某草莓的一角.该塑料薄膜大棚中利用许多塑料管道搭起纵横交错的立体支架,管道内为营养液,草莓的根部浸润在营养液中.
资料一:该草莓大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势,如图甲
甲
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 1.00 1.60 2.25 3.00 3.50
资料二:该草莓放在特定的实验装置中,连续12小时光照,再连续12小时黑暗.实验结果如上表(其中:光照下吸收的二氧化碳量=光合作用吸收的二氧化碳量—呼吸作用释放的二氧化碳量)
(1)水培草莓的营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的 .
(2)请结合资料回答:如何科学合理地控制大棚中的环境因素,使草莓的有机物积累最多、产量更高?
31.(2024八下·临平期末)某学校以“植物中的水”为主题开展相关的大单元学习。某小组同学利用头脑风暴绘制了如图所示的“植物中的水”思维导图,然后分成若干子主题开展学习活动。
(1)小杭同学针对思维导图内容画出叶片上的物质流动图甲,其中代表水分流动路径的是 (填序号)
(2)如图乙树枝茎被环剥后形成的节瘤,是因为叶制造的有机物通过树皮中 向下运输受阻而形成的。
(3)如图丙,叶片的营养组织是②,它们的细胞内部含有 ,是光合作用的场所。
(4)图丁是某项目小组利用橡皮泥制作的气孔生理活动模型。请结合表中的评价指标给出作品的等级 ,并提出改进办法。
等级 优秀 良好 待改进
指标 形态相似,且能模拟气孔连续地进行关闭与张开 形态相似,只能分别模拟气孔的关闭与张开 形态相似,仅表示了气孔的关闭或张开
32.(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 。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】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;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】氧气具有助燃性,蜡烛熄灭主要是空气中的含氧量减少,而非二氧化碳增多; 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】A. 甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽 ,A正确;
B. 乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃 ,B正确;
C. 丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊 ,C正确;
D. 燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用消耗了氧气,D错误;
故答案为:D
2.【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】生态系统中的碳循环:绿色植物的光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程;呼吸作用是吸收空气中的氧将体内的有机物分解成二氧化碳和水,并释放出能量的过程。
【解答】A、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环,不符合题意;
B、从图中可以看出过程①是动植物的呼吸,此过程中是化学能转化为热能,不符合题意;
C、过程③可以是甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,生成物有两种,不属于化合反应,不符合题意;
D、植物通过光合作用将氧化碳转化为氧气, 符合题意。
故答案为:D。
3.【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系;制取氧气的原理
【解析】【分析】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。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、如果图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度变化的情况,则二氧化碳浓度在夜间由于呼吸作用的积累持续升高,到清晨最高,白天由于光合作用的消耗持续降低,傍晚浓度最低,A错误。
B、根据乙图所知,在B点光合作用强度=呼吸作用强度,呼吸作用产生的二氧化碳正好全部用于光合作用,不是表示此时植物不进行光合作用和呼吸作用,B错误。
C、图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况,质量分数应该逐渐变大,C错误。
D、图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况,D正确。
故答案为:D。
4.【答案】B
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】 光合作用是指绿色植物(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】 A.细胞核是贮存和复制遗传物质的场所,是遗传信息合成蛋白质库、在细胞的遗传、代谢、分化等各项生命活动中,起控制作用.是细胞的控制中心,故A不合题意;
B.叶绿体是绿色植物细胞中含有叶绿素能进行光合作用的结构,而光合作用的原料之一是二氧化碳,且能产生淀粉,释放出氧气,故B符合题意;
C.液泡有储存各种物质的功能,但不能进行光合作用,更不能合成淀粉,故C不合题意;
D.细胞壁的功能是保护和支持细胞,维持细胞的正常形态,故D不合题意。
故选B。
5.【答案】D
【知识点】茎的形态结构;茎的运输作用;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】A. 莲花在一天中积累有机物最多的时刻是傍晚,当光合作用的强度大于呼吸作用的强度,就有有机物的积累,A错误;
B. 莲叶的光合作用在白天进行,呼吸作用无时无刻不在进行,B错误;
C. 藕中含有丰富的有机物,它是叶通过光合作用制造的,C错误;
D. 藕断丝连的丝中含有运输有机物的筛管和运输水和无机盐的导管 ,D错误;
故答案为:D
6.【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】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。
7.【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:
①暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜(让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉消耗彻底,防止影响实验);
②部分遮光:将一片叶子的一部分的上下两面用黑纸片遮盖(做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉);
③脱色:光照数小时后,摘下叶片放入盛有酒精的烧杯中(使叶绿素溶解于酒精中,叶片变成黄白色,便于观察)隔水加热(需要“隔水”的原因是使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险);
④清水漂洗;
⑤染色:滴加碘液染色(检测有无淀粉生成,淀粉是光合作用产物,遇碘变蓝色); 观察现象之前,用清水冲掉碘液的目的是碘液本身有颜色,防止影响观察效果;
⑥分析结果,得出结论:遮光部分不变蓝色,见光部分变蓝色; 说明绿叶只有在光下才能制造有机物--淀粉。
【解答】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,以免酒精燃烧发生危险。因此,该装置中大烧杯、小烧杯分别是清水、酒精。光合作用制造淀粉,淀粉遇到碘液变蓝色,因此滴管内是碘液。
故答案为:D。
8.【答案】B
【知识点】茎的运输作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(1)根据茎的生长方向分为:直立茎、攀缘茎、缠绕茎、匍匐茎等。
(2)植物体内主要有两条运输管道--导管和筛管。导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐;筛管的主要功能是自上而下运输有机物质。
(3)植物的生长需要多种无机盐,无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用。
【解答】A、番薯的茎细长,而又柔弱,蔓延生长地面上,属于匍匐茎,A错误。
B、番薯的叶制造的有机物通过筛管运输到根,B正确。
C、栽种番薯幼苗后大量施肥,会“烧苗”,C错误。
D、番薯中的有机物主要来自叶光合作用,D错误。
故选:B。
9.【答案】B
【知识点】光合作用的原理
【解析】【分析】(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。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。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【解答】A、选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉).如不除去会对实验结果造成影响。所以“探究绿叶在光下制造有机物”实验中,将天竺葵暗处理一昼夜的目的是通过呼吸作用①消耗叶片原有淀粉,A错误;
B、叶片的一部分遮光,一部分不遮光,这是为了设置对照实验,变量是光照,目的是看看叶片遮光部分和没有遮光部分是不是都能制造淀粉,B正确;
C、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,以免酒精燃烧发生危险。因此对叶片进行酒精脱色时应该隔水加热,所以酒精隔水加热的目的是去掉叶片的绿色,C错误;
D、粉遇到碘液变蓝色,没有遮光的部分能进行光合作用产生淀粉,遮光的部分不能进行光合作用产生淀粉,所以步骤④向叶片滴加碘液漂洗后,未遮光的部分变成了蓝色,D错误。
故选B。
10.【答案】C
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】从图中可知,该题是净光合作用速率随时间变化而变化的曲线,由于时间变化光照强度发生变化,因此该题是植物在一昼夜中净光合作用速率随光照强度变化而变化的曲线,6时和18时,净光合速率为0,该点光合作用速率与呼吸作用速率相等,c点表示光合午休现象,原因是气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致光合作用速率下降。
【解答】A.a点净光合作用为0,此时光合作用速率与呼吸速率相等,甲植株在a点之前进行光合作用,只是a点之前光合作用速率小于呼吸速率,故A正确,但不符合题意;
B.分析题图可知,曲线b-c段和d-e段下降的原因不相同,bc下降的原因是乙植株气孔关闭,二氧化碳供应不足,de段下降的原因是光照强度逐渐减弱,故B正确,但不符合题意;
C.有机物的积累不仅和光合作用有关,还与呼吸作用有关,不知道甲和乙积累的有机物的多少,故C错误,但符合题意;
D.分析题图可知,甲不存在光合午休现象,乙存在光合午休现象,可能的原因是乙植株气孔关闭;甲植物气孔没有关闭,可能是甲植株中午时利用CO2能力较强,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
11.【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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;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。
【解答】A.植物的光合作用储存能量,而呼吸作用释放能量,故A错误;
B.由于光照时间越长,光合作用越强,植物制造的有机物就越多,所以在大棚夜晚进行光照是为了促进蔬菜的光合作用,故B错误;
C.仓库内的粮食只能进行呼吸作用,留有通风窗的目的是向外散失热量,降低粮食的呼吸作用,故C错误。
D.花盆底部有小孔,空气中的氧气可以较多的透过盆的底部进入盆内的土壤,有利于绿植根系细胞的呼吸作用,促进植物的生长,故D正确。
故答案为:D。
12.【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
13.【答案】(1)d点前
(2)多于
(3)节约土地面积
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 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。
14.【答案】(1)强于
(2)放出氧气
(3)200
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】(1)根据液柱的移动方向确定装置内气压的变化,进而确定产生氧气的体积变化即可;
(2)根据氧气的体积和二氧化碳气体体积的变化趋势判断;
(3)二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化,即总光合量=净光合量+呼吸量。
【解答】(1) 在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动, 说明装置内气压增大了。因为二氧化碳的浓度一定,因此肯定是氧气的体积增大了,即光合作用强于呼吸作用。
(2) 光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳;光合作用释放氧气,呼吸作用吸收氧气。本实验中,二氧化碳缓冲液能够使装置内的二氧化碳浓度保持稳定。因此红色液滴的移动主要是装置内氧气的变化引起。可见,本实验目的是测定绿叶光合作用时放出氧气的速率。
(2) 图乙植物光照强度为15千勒克司时,1小时气体体积为150毫升,所以当光照强度为15千勒克司,1小时光合作用产生该气体的量为150+50=200(毫升)。
15.【答案】(1)2
(2)蒸腾作用;氧气和二氧化碳
(3)呼吸作用
【知识点】叶的形态结构;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 甲图为叶片的结构示意图,1是上表皮,2是叶肉,3是下表皮,4是叶脉,5是气孔。乙图中的曲线Ⅰ表示一天中植物光合作用的变化曲线,曲线Ⅱ表示植物一天中呼吸作用的进行情况。
【解答】 (1)叶绿体是植物进行光合作用的场所,2叶肉细胞内含有大量的叶绿体,所以植物的叶主要通过2叶肉细胞进行光合作用。
(2)植物吸收的水分绝大多数通过蒸腾作用散失到大气中去了,故蒸腾作用将植物体内的水分通过5气孔排出。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,是气体交换的“窗口”,故除了水分外植物还会将光合作用产生的氧气以及呼吸作用产生的二氧化碳从气孔排出。
(3)在黑暗的环境中,植物能进行呼吸作用,不能进行光合作用。图乙中曲线Ⅱ24小时都能够进行,所以表示的是呼吸作用。
16.【答案】(1)H2
(2)光合作用
【知识点】光合作用的原理;构成物质的粒子模型
【解析】【分析】 根据微粒的构成写出化学式;根据光合作用分析。
【解答】(1)模型图所表示的物质是氢气,化学式是H2。
(2)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。
17.【答案】根;CH4;光合作用
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原理;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】绿色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。
【解答】植物进行光合作用所需的水分由根 从土壤中吸收,再由导管运输到茎、叶等器官,供植株进行光合作用利用。光合作用是吸收二氧化碳,释放氧气;呼吸作用是吸收氧气,释放二氧化碳,自然界中将二氧化碳转化为氧气的唯一途径就是光合作用,所以图乙在室温光照下,能将二氧化碳 和水转化,同时释放氧气,类似于自然界中植物的光合作用。依据质量守恒定律反应前后原子种类和数目不变,写出“ ”的化学式为CH4。
18.【答案】(1)光
(2)B
(3)二氧化碳
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤: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。关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
【解答】(1)图甲中,遮光部分和未遮光部分唯一不同的量是光照,因此该实验控制的变量是光的有无(或光);
(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,以免酒精燃烧发生危险.因此图乙中溶解叶片中叶绿素的装置正确的是B 。
故答案为:B。
(3) 植物的光合作用能够吸收大气中的二氧化碳,可见保护植被和大面积绿化是“低碳生活”的好办法之一 。
19.【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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(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。
20.【答案】(1)光合作用;二氧化碳
(2)碳一氧
(3)有机物
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
21.【答案】(1)③-→②-→⑤→④
(2)酒精、清水
(3)叶片见光部分遇碘液变成蓝色,遮光部分不变蓝
(4)水是光合作用的原料
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】《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。
【解答】 (1)绿叶在光下制造淀粉的实验的正确实验步骤是:甲暗处理→选择叶片部分遮光,放在阳光下照射数小时→将叶片放在盛有酒精的小烧杯中隔水加热→去下叶片漂洗后滴加碘液→观察现象。
(2)叶绿素易溶于酒精。图中把叶片放到盛有酒精的小烧杯中加热,目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素便于观察即脱色。
(3) 若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 。 该实验的结论是:光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件;绿叶在光下制造有机物是淀粉。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,该小组的同学选取图中某一正常生长的叶片黑暗处理一昼夜,先切断主叶脉,随后光照4小时,再与其它叶片一起进行淀粉检验,该实验设置的是以水分为变量的对照实验,所以假设是水是光合作用的原料。
22.【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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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.【答案】(1)
(2)不支持
(3)二
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】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。
24.【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
【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】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。
25.【答案】(1)DABEC;消耗叶片中原有的有机物
(2)25;适当降低夜间温度
【知识点】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;光合作用和呼吸作用的相互关系;动物的呼吸作用
【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)在探究植物光合作用的条件和产物实验中,主要实验步骤如下图所示,正确顺序是 DABEC (用字母表示),其中步骤 D的目的是 消耗叶片中原有的有机物 ;
(2) 根据表中数据可知,在光照条件下,温度为 35℃时,单位时间内天竺葵积累的有机物最多,因为光照下容器中二氧化碳的减少速率最多,说明光合作用最强。根据实验结果,请提出一条能增加温室大棚内农作物产量的措施: 适当降低夜间温度 ,可以减弱呼吸作用,减少有机物的消耗;
故答案为:(1)DABEC、消耗叶片中原有的有机物(2)25、适当降低夜间温度
26.【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
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
27.【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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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】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。
28.【答案】植物利用二氧化碳和水,在阳光下,叶片中的叶绿体部位进行光合作用制造有机物,所以 果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜,大棚膜要经常去除灰尘,保证良好的透光率; 并且进行补光3-4小时,因为二氧化碳密度比空气大,所以在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”, 每天9时-16时,施用二氧化碳气肥效果最佳。 并且保持大棚温度白天宜控制20~25℃左右,这些操作都是为了提高植物的光合作用效率,增加更多的有机物; 夜间宜控制6~8℃左右,是因为低温可以降低植物的呼吸作用,减少有机物的消耗;从而可以提高草莓的产量;
【知识点】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;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。
29.【答案】(1)鼻、咽、喉、气管、支气管
(2)小白鼠与绿色植物形成了相互依存的关系:植物通过光合作用为小白鼠的呼吸提供了氧气,小白鼠呼吸所产生的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原料。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】(1)哺乳动物呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分,呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,是呼吸的通道,肺是气体交换的主要场所。
(2)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,绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡.
【解答】(1)呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分,呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管,是呼吸的通道,肺是气体交换的主要场所。因此,气体进入呼吸道依次经过的器官有:鼻→咽→喉→气管→支气管。
(2)有植物的玻璃罩内的小白鼠之所以能够存活,是因为小白鼠与绿色植物形成了相互依存的关系:植物通过光合作用为小白鼠的呼吸提供了氧气,小白鼠呼吸所产生的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原料。
30.【答案】(1)根毛区
(2)9点给大棚进行通风换气;白天适当补充二氧化碳;白天控制大棚的内温度25℃,夜晚降低大棚的温度;适当延长棚内光照时间;白天控制温度。
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】成熟区,也称根毛区,此区的各种细胞已停止伸长生长有较大的液泡(由小液泡融合而成),并已分化成熟,形成各种组织.有细胞壁,不能分裂,死亡后由分生区补充,主要吸收水分和无机盐 。
【解答】(1) 水培草莓的营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的根毛区;
(2) 9点给大棚进行通风换气,因为9点二氧化碳浓度太低,不利于植物吸收二氧化碳进行光合作用,白天适当补充二氧化碳,补充光合作用原料,白天控制大棚的内温度25℃,25摄氏度吸收二氧化碳最快,光合作用最强,夜晚降低大棚的温度减弱夜晚呼吸作用,适当延长棚内光照时间;白天控制温度都有利于光合作用的正常进行。
31.【答案】(1)③①
(2)筛管
(3)叶绿体
(4)待改进;用气球代替橡皮泥制作
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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】 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。
【解答】(1)水分由根吸收,通过导管向上运输到叶,由叶的气孔以水蒸气的形式排放到大气中,因此,其中代表水分路径的是③①。
(2)如图乙树枝茎被环剥后形成的节瘤,是因为叶制造的有机物通过树皮中的筛管向下运输受阻而形成的。筛管自上而下运输有机物;
(3)叶绿体是光合作用的场所。
(4)气孔生理活动模型,形态相似,仅表示了气孔的关闭或张开,无法模拟气孔连续地进行关闭与张开,因此评定为待改进,可以用气球代替橡皮泥制作。
32.【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
【知识点】细胞的结构;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(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。
1 / 1初中科学浙教版八年级下册第三章第6节 光合作用同步练习
一、选择题
1.(2024八下·嵊州期末)为探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述不正确的是
A.甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽
B.乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃
C.丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊
D.丁:燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用产生了二氧化碳
【答案】D
【知识点】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;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】氧气具有助燃性,蜡烛熄灭主要是空气中的含氧量减少,而非二氧化碳增多; 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】A. 甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽 ,A正确;
B. 乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃 ,B正确;
C. 丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊 ,C正确;
D. 燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用消耗了氧气,D错误;
故答案为:D
2.(2024八下·嘉兴期末)在自然界中,氧循环与碳循环有着密切的联系。如图是小嘉建构的“碳、氧循环”模型,下列相关说法正确的是( )
A.碳、氧循环指的是CO2和O2的循环
B.过程①可以将光能转化为化学能储存
C.过程③发生的化学反应一定是化合反应
D.过程④中植物的生理活动需要光照
【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】生态系统中的碳循环:绿色植物的光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转变成贮存能量的有机物,并释放出氧气的过程;呼吸作用是吸收空气中的氧将体内的有机物分解成二氧化碳和水,并释放出能量的过程。
【解答】A、碳循环和氧循环分别是指碳元素和氧元素的循环,不符合题意;
B、从图中可以看出过程①是动植物的呼吸,此过程中是化学能转化为热能,不符合题意;
C、过程③可以是甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水,生成物有两种,不属于化合反应,不符合题意;
D、植物通过光合作用将氧化碳转化为氧气, 符合题意。
故答案为:D。
3.(2024八下·临海期末)关于下列四幅图,对应的说法中正确的是( )
A.图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度的变化情况
B.图乙B点表示此时某绿色植物没有进行光合作用
C.图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况
D.图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况
【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系;制取氧气的原理
【解析】【分析】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。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、如果图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度变化的情况,则二氧化碳浓度在夜间由于呼吸作用的积累持续升高,到清晨最高,白天由于光合作用的消耗持续降低,傍晚浓度最低,A错误。
B、根据乙图所知,在B点光合作用强度=呼吸作用强度,呼吸作用产生的二氧化碳正好全部用于光合作用,不是表示此时植物不进行光合作用和呼吸作用,B错误。
C、图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况,质量分数应该逐渐变大,C错误。
D、图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况,D正确。
故答案为:D。
4.(2024八下·东阳期末)我国是全世界首个实现把二氧化碳人工合成淀粉的国家。植物细胞结构中也能实现这个转化功能的是( )
A.细胞核 B.叶绿体 C.液泡 D.细胞壁
【答案】B
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】 光合作用是指绿色植物(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】 A.细胞核是贮存和复制遗传物质的场所,是遗传信息合成蛋白质库、在细胞的遗传、代谢、分化等各项生命活动中,起控制作用.是细胞的控制中心,故A不合题意;
B.叶绿体是绿色植物细胞中含有叶绿素能进行光合作用的结构,而光合作用的原料之一是二氧化碳,且能产生淀粉,释放出氧气,故B符合题意;
C.液泡有储存各种物质的功能,但不能进行光合作用,更不能合成淀粉,故C不合题意;
D.细胞壁的功能是保护和支持细胞,维持细胞的正常形态,故D不合题意。
故选B。
5.(2024八下·长兴期末)一年一度的西湖莲花季吸引各地游客,下列叙述正确的是
A.莲花在一天中积累有机物最多的时刻是早晨
B.莲叶的光合作用在白天进行,呼吸作用在晚上进行
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.藕断丝连的丝中含有运输有机物的筛管和运输水和无机盐的导管
【答案】D
【知识点】茎的形态结构;茎的运输作用;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】A. 莲花在一天中积累有机物最多的时刻是傍晚,当光合作用的强度大于呼吸作用的强度,就有有机物的积累,A错误;
B. 莲叶的光合作用在白天进行,呼吸作用无时无刻不在进行,B错误;
C. 藕中含有丰富的有机物,它是叶通过光合作用制造的,C错误;
D. 藕断丝连的丝中含有运输有机物的筛管和运输水和无机盐的导管 ,D错误;
故答案为:D
6.(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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】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。
7.(2024八下·临平月考)如图为“验证绿叶在光下制造淀粉”实验时的脱色和染色步骤,大烧杯、小烧杯和滴管中的液体分别是()
A.清水、清水、酒精 B.酒精、清水、碘液
C.清水、碘液、酒精 D.清水、酒精、碘液
【答案】D
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:
①暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜(让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉消耗彻底,防止影响实验);
②部分遮光:将一片叶子的一部分的上下两面用黑纸片遮盖(做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉);
③脱色:光照数小时后,摘下叶片放入盛有酒精的烧杯中(使叶绿素溶解于酒精中,叶片变成黄白色,便于观察)隔水加热(需要“隔水”的原因是使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险);
④清水漂洗;
⑤染色:滴加碘液染色(检测有无淀粉生成,淀粉是光合作用产物,遇碘变蓝色); 观察现象之前,用清水冲掉碘液的目的是碘液本身有颜色,防止影响观察效果;
⑥分析结果,得出结论:遮光部分不变蓝色,见光部分变蓝色; 说明绿叶只有在光下才能制造有机物--淀粉。
【解答】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,以免酒精燃烧发生危险。因此,该装置中大烧杯、小烧杯分别是清水、酒精。光合作用制造淀粉,淀粉遇到碘液变蓝色,因此滴管内是碘液。
故答案为:D。
8.(2024八下·义乌月考)番薯是一种高产且适应性强的粮食作物,块根除了作为主粮外,还是食品加工、淀粉和酒造工业的重要原料。下列有关番薯的内容正确的是( )
A.番薯是攀缘茎 B.番薯的有机物通过筛管运输
C.栽种番薯幼苗时可适当施肥 D.番薯中的有机物主要来自土壤
【答案】B
【知识点】茎的运输作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(1)根据茎的生长方向分为:直立茎、攀缘茎、缠绕茎、匍匐茎等。
(2)植物体内主要有两条运输管道--导管和筛管。导管的主要功能是自下而上运输水和无机盐;筛管的主要功能是自上而下运输有机物质。
(3)植物的生长需要多种无机盐,无机盐必须溶解在水中植物才能吸收利用。
【解答】A、番薯的茎细长,而又柔弱,蔓延生长地面上,属于匍匐茎,A错误。
B、番薯的叶制造的有机物通过筛管运输到根,B正确。
C、栽种番薯幼苗后大量施肥,会“烧苗”,C错误。
D、番薯中的有机物主要来自叶光合作用,D错误。
故选:B。
9.如图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,对几个步骤的解释正确的是( )
A.步骤①在黑暗中耗尽叶片中的二氧化碳
B.步骤②的处理是为了设置对照实验
C.步骤③是为了破坏细胞结构使碘液易于染色
D.步骤④叶片不见光部分变成了蓝色
【答案】B
【知识点】光合作用的原理
【解析】【分析】(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。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。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【解答】A、选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉).如不除去会对实验结果造成影响。所以“探究绿叶在光下制造有机物”实验中,将天竺葵暗处理一昼夜的目的是通过呼吸作用①消耗叶片原有淀粉,A错误;
B、叶片的一部分遮光,一部分不遮光,这是为了设置对照实验,变量是光照,目的是看看叶片遮光部分和没有遮光部分是不是都能制造淀粉,B正确;
C、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,以免酒精燃烧发生危险。因此对叶片进行酒精脱色时应该隔水加热,所以酒精隔水加热的目的是去掉叶片的绿色,C错误;
D、粉遇到碘液变蓝色,没有遮光的部分能进行光合作用产生淀粉,遮光的部分不能进行光合作用产生淀粉,所以步骤④向叶片滴加碘液漂洗后,未遮光的部分变成了蓝色,D错误。
故选B。
10.(2024八下·杭州竞赛)夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下 CO2吸收速率的变化如上图所示,下列说法不正确的是 ( )
A.甲植物在 a 点之前就已经开始进行光合作用
B.曲线b-c段和 d-e段下降的原因不相同
C.一天24小时内,甲植物积累的有机物比乙多
D.两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株中午时利用CO2的能力较强
【答案】C
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】从图中可知,该题是净光合作用速率随时间变化而变化的曲线,由于时间变化光照强度发生变化,因此该题是植物在一昼夜中净光合作用速率随光照强度变化而变化的曲线,6时和18时,净光合速率为0,该点光合作用速率与呼吸作用速率相等,c点表示光合午休现象,原因是气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致光合作用速率下降。
【解答】A.a点净光合作用为0,此时光合作用速率与呼吸速率相等,甲植株在a点之前进行光合作用,只是a点之前光合作用速率小于呼吸速率,故A正确,但不符合题意;
B.分析题图可知,曲线b-c段和d-e段下降的原因不相同,bc下降的原因是乙植株气孔关闭,二氧化碳供应不足,de段下降的原因是光照强度逐渐减弱,故B正确,但不符合题意;
C.有机物的积累不仅和光合作用有关,还与呼吸作用有关,不知道甲和乙积累的有机物的多少,故C错误,但符合题意;
D.分析题图可知,甲不存在光合午休现象,乙存在光合午休现象,可能的原因是乙植株气孔关闭;甲植物气孔没有关闭,可能是甲植株中午时利用CO2能力较强,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
11.(2023八下·金东期末)下列关于植物光合作用、呼吸作用的叙述正确的是( )
A.光合作用释放能量,呼吸作用储存能量
B.蔬菜大棚夜间进行光照是为了促进植物的呼吸作用
C.储藏粮食的仓库留有通风窗,是为了促进植物细胞的光合作用
D.栽培绿植的花盆底部通常有小孔,是为了促进植物根细胞的呼吸作用
【答案】D
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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;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。
【解答】A.植物的光合作用储存能量,而呼吸作用释放能量,故A错误;
B.由于光照时间越长,光合作用越强,植物制造的有机物就越多,所以在大棚夜晚进行光照是为了促进蔬菜的光合作用,故B错误;
C.仓库内的粮食只能进行呼吸作用,留有通风窗的目的是向外散失热量,降低粮食的呼吸作用,故C错误。
D.花盆底部有小孔,空气中的氧气可以较多的透过盆的底部进入盆内的土壤,有利于绿植根系细胞的呼吸作用,促进植物的生长,故D正确。
故答案为:D。
12.(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
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
二、填空题
13.(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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 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。
14.(2024八下·东阳期末)如图1是测定光合作用速率的装置示意图,放一段新鲜绿叶和CO2缓冲液(能使装置内的CO2浓度始终保持稳定)。在不同的光照条件下,测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化,如图2所示。
(1)在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动,说明此时光合作用 呼吸作用(填“强于”或“弱于”)。
(2)本实验目的是测定绿叶光合作用时 (选填“吸收二氨化碳”或“放出氧气”)的速率。
(3)当光照强度15千勒克斯时,这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为 mL。(提示:绿叶呼吸作用强度不变)
【答案】(1)强于
(2)放出氧气
(3)200
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】(1)根据液柱的移动方向确定装置内气压的变化,进而确定产生氧气的体积变化即可;
(2)根据氧气的体积和二氧化碳气体体积的变化趋势判断;
(3)二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化,即总光合量=净光合量+呼吸量。
【解答】(1) 在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动, 说明装置内气压增大了。因为二氧化碳的浓度一定,因此肯定是氧气的体积增大了,即光合作用强于呼吸作用。
(2) 光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳;光合作用释放氧气,呼吸作用吸收氧气。本实验中,二氧化碳缓冲液能够使装置内的二氧化碳浓度保持稳定。因此红色液滴的移动主要是装置内氧气的变化引起。可见,本实验目的是测定绿叶光合作用时放出氧气的速率。
(2) 图乙植物光照强度为15千勒克司时,1小时气体体积为150毫升,所以当光照强度为15千勒克司,1小时光合作用产生该气体的量为150+50=200(毫升)。
15.(2024八下·武义期末)如图甲所示为绿色植物叶片横切面结构示意图,如图乙所示为植物体在夏季晴朗的一天中进行光合作用和呼吸作用两种生理活动的情况,回答下列问题:
(1)图甲所示,植物的叶主要通过 (填数字)叶肉细胞进行光合作用;
(2) (填生理活动)将植物体内的水分通过5气孔排出.除了水分外植物还会将 从气孔排出;
(3)图乙所示,曲线Ⅱ代表的生理活动是 .
【答案】(1)2
(2)蒸腾作用;氧气和二氧化碳
(3)呼吸作用
【知识点】叶的形态结构;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】 甲图为叶片的结构示意图,1是上表皮,2是叶肉,3是下表皮,4是叶脉,5是气孔。乙图中的曲线Ⅰ表示一天中植物光合作用的变化曲线,曲线Ⅱ表示植物一天中呼吸作用的进行情况。
【解答】 (1)叶绿体是植物进行光合作用的场所,2叶肉细胞内含有大量的叶绿体,所以植物的叶主要通过2叶肉细胞进行光合作用。
(2)植物吸收的水分绝大多数通过蒸腾作用散失到大气中去了,故蒸腾作用将植物体内的水分通过5气孔排出。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,是气体交换的“窗口”,故除了水分外植物还会将光合作用产生的氧气以及呼吸作用产生的二氧化碳从气孔排出。
(3)在黑暗的环境中,植物能进行呼吸作用,不能进行光合作用。图乙中曲线Ⅱ24小时都能够进行,所以表示的是呼吸作用。
16.(2024八下·武义期末)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,即在二氧化钛催化下,将二氧化碳和氢气转化为水和甲醇,后者是当下重要的清洁燃料.回答下列问题:
(1)模型图中“”所表示的物质是 (填写化学式).
(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 这一生理过程.
【答案】(1)H2
(2)光合作用
【知识点】光合作用的原理;构成物质的粒子模型
【解析】【分析】 根据微粒的构成写出化学式;根据光合作用分析。
【解答】(1)模型图所表示的物质是氢气,化学式是H2。
(2)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。
17.(2024八下·临平期末)如图甲,植物能将太阳能贮存在有机物中,所需的水是由 (填器官名称)从土壤中吸收。图乙为中国科学家首创的低碳生活新技术,在室温光照下,能将二氧化碳和水转化成“ ”,依据质量守恒定律写出“ ”的化学式 ,同时释放氧气,类似于自然界中植物的 作用。
【答案】根;CH4;光合作用
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原理;质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】绿色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。
【解答】植物进行光合作用所需的水分由根 从土壤中吸收,再由导管运输到茎、叶等器官,供植株进行光合作用利用。光合作用是吸收二氧化碳,释放氧气;呼吸作用是吸收氧气,释放二氧化碳,自然界中将二氧化碳转化为氧气的唯一途径就是光合作用,所以图乙在室温光照下,能将二氧化碳 和水转化,同时释放氧气,类似于自然界中植物的光合作用。依据质量守恒定律反应前后原子种类和数目不变,写出“ ”的化学式为CH4。
18.(2024八下·临平期末)科学实验是我们应用科学方法、认识科学知识、形成科学结论的重要手段和途径。如图甲所示,放置黑暗处一昼夜后的叶片置于阳光下照射一段时间,摘下叶片,经过酒精脱色、漂洗,最后在叶片上滴加碘液。请分析回答:
(1)该实验控制的变量是 。
(2)图乙中溶解叶片中叶绿素的装置正确的是 (填序号)。
(3)植物的光合作用能够吸收大气中的 ,保护植被和绿化是“低碳生活”的好办法之一。
【答案】(1)光
(2)B
(3)二氧化碳
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤: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。关键是确定控制实验变量、设置对照实验。
【解答】(1)图甲中,遮光部分和未遮光部分唯一不同的量是光照,因此该实验控制的变量是光的有无(或光);
(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,以免酒精燃烧发生危险.因此图乙中溶解叶片中叶绿素的装置正确的是B 。
故答案为:B。
(3) 植物的光合作用能够吸收大气中的二氧化碳,可见保护植被和大面积绿化是“低碳生活”的好办法之一 。
19.(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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】(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。
20.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
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
三、实验探究题
21.(2024八下·金东期末)已知光合作用所产生的淀粉会储存在叶片中,为探究“光合作用的条件和产物”,科学兴趣小组用天竺葵设计的实验如图所示。
(1)正确的实验步骤是①→ (填图中序号,每图只用一次)→⑥→漂洗并观察现象。
(2)图⑤内外烧杯中所盛放的液体A、B分别为 。
(3)若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,该小组的同学选取图③中某一正常生长的叶片黑暗处理一昼夜,先切断主叶脉,随后光照4小时,再进行淀粉检验,该实验设计基于的假设是 。
【答案】(1)③-→②-→⑤→④
(2)酒精、清水
(3)叶片见光部分遇碘液变成蓝色,遮光部分不变蓝
(4)水是光合作用的原料
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】《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。
【解答】 (1)绿叶在光下制造淀粉的实验的正确实验步骤是:甲暗处理→选择叶片部分遮光,放在阳光下照射数小时→将叶片放在盛有酒精的小烧杯中隔水加热→去下叶片漂洗后滴加碘液→观察现象。
(2)叶绿素易溶于酒精。图中把叶片放到盛有酒精的小烧杯中加热,目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素便于观察即脱色。
(3) 若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 若实验操作规范正确,该实验观察到的现象是 。 该实验的结论是:光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件;绿叶在光下制造有机物是淀粉。
(4)为了进一步探究光合作用的原料,该小组的同学选取图中某一正常生长的叶片黑暗处理一昼夜,先切断主叶脉,随后光照4小时,再与其它叶片一起进行淀粉检验,该实验设置的是以水分为变量的对照实验,所以假设是水是光合作用的原料。
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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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·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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】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。
24.(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
【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】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。
25.(2024八下·长兴期末)小周利用天竺葵做植物光合作用和呼吸作用的相关实验,请回答下列问题.
(1)在探究“植物光合作用的条件和产物”实验中,主要实验步骤如下图所示,正确顺序是 (用字母表示),其中步骤 D的目的是 。
(2)在探究“温度对光合作用与呼吸作用影响”的实验中,小金将五组长势相同的天竺葵分别放置于温度不同的密闭装置中,控制水分、光照等其它条件相同且适宜。一段时间后,通过传感器测装置中的CO2浓度,并计算容器中CO2减少与增加的速率,记录数据如下表所示。 (已知:在特定条件下,光照下容器中CO2减少速率越大,则单位时间内天竺葵积累的有机物越多)。
组别 A B C D E
温度 ( ℃) 15 20 25 30 35
光照下容器中CO2减少速率( mg/h) 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下容器中CO2增加速率 ( mg/h) 1.00 1.50 2.25 3 3.50
根据表中数据可知,在光照条件下,温度为 ℃时,单位时间内天竺葵积累的有机物最多。根据实验结果,请提出一条能增加温室大棚内农作物产量的措施:
【答案】(1)DABEC;消耗叶片中原有的有机物
(2)25;适当降低夜间温度
【知识点】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;光合作用和呼吸作用的相互关系;动物的呼吸作用
【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)在探究植物光合作用的条件和产物实验中,主要实验步骤如下图所示,正确顺序是 DABEC (用字母表示),其中步骤 D的目的是 消耗叶片中原有的有机物 ;
(2) 根据表中数据可知,在光照条件下,温度为 35℃时,单位时间内天竺葵积累的有机物最多,因为光照下容器中二氧化碳的减少速率最多,说明光合作用最强。根据实验结果,请提出一条能增加温室大棚内农作物产量的措施: 适当降低夜间温度 ,可以减弱呼吸作用,减少有机物的消耗;
故答案为:(1)DABEC、消耗叶片中原有的有机物(2)25、适当降低夜间温度
26.(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
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】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。
27.(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
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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】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。
四、综合题
28.(2024八下·嵊州期末)嵊州多个乡镇有草莓种植基地。为提高温室大棚中草莓的产量,果农们有以下一些做法。
①草莓喜光,果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜,大棚膜要经常去除灰尘,保证良好的透光率;若光照不足时,每天早晚用补光灯补光3-4小时。
②在草莓生长初期和开花后,人工施用二氧化碳气肥。施肥方法:在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”,若将“二氧化碳发生器”放在草莓底部则效果不佳。每天9时-16时,施用二氧化碳气肥效果最佳。
③在果实膨大期,大棚温度白天宜控制20~25℃左右,夜间宜控制6~8℃左右。结合上述信息,运用所学知识对以上做法能提高草莓产量的原因做出解释。
【答案】植物利用二氧化碳和水,在阳光下,叶片中的叶绿体部位进行光合作用制造有机物,所以 果农们一般选用无色透光的材料作为大棚膜,大棚膜要经常去除灰尘,保证良好的透光率; 并且进行补光3-4小时,因为二氧化碳密度比空气大,所以在棚内草莓上端50厘米处悬挂“二氧化碳发生器”, 每天9时-16时,施用二氧化碳气肥效果最佳。 并且保持大棚温度白天宜控制20~25℃左右,这些操作都是为了提高植物的光合作用效率,增加更多的有机物; 夜间宜控制6~8℃左右,是因为低温可以降低植物的呼吸作用,减少有机物的消耗;从而可以提高草莓的产量;
【知识点】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;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。
29.(2024八下·武义期末)1771年英国化学家普利斯特里,(有光照)把一只小白鼠放在密闭的玻璃罩内,小白鼠很快窒息晕倒,将小白鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小白鼠不容易室息晕倒.他由此认为植物能够改善因小白鼠呼吸而变浑浊的空气,就是能净化空气.当时的普利斯特里开创了动植物生理活动研究的新领域但还不能很好地解释实验现象.
(1)按照顺序写出氧气进入小白鼠呼吸系统所经过的器官 ;
(2)请用初中所学的知识解释有植物的玻璃罩内的白鼠为什么可以存活更久.
【答案】(1)鼻、咽、喉、气管、支气管
(2)小白鼠与绿色植物形成了相互依存的关系:植物通过光合作用为小白鼠的呼吸提供了氧气,小白鼠呼吸所产生的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原料。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;人体呼吸系统的结构和气体交换
【解析】【分析】(1)哺乳动物呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分,呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,是呼吸的通道,肺是气体交换的主要场所。
(2)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,绿色植物通过光合作用不断消耗大气中的二氧化碳,维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡.
【解答】(1)呼吸系统的组成包括呼吸道和肺两部分,呼吸道包括鼻腔、咽、喉、气管、支气管,是呼吸的通道,肺是气体交换的主要场所。因此,气体进入呼吸道依次经过的器官有:鼻→咽→喉→气管→支气管。
(2)有植物的玻璃罩内的小白鼠之所以能够存活,是因为小白鼠与绿色植物形成了相互依存的关系:植物通过光合作用为小白鼠的呼吸提供了氧气,小白鼠呼吸所产生的二氧化碳又是绿色植物光合作用的原料。
30.(2024八下·苍南期末)如图为大棚管道水培某草莓的一角.该塑料薄膜大棚中利用许多塑料管道搭起纵横交错的立体支架,管道内为营养液,草莓的根部浸润在营养液中.
资料一:该草莓大棚内24小时二氧化碳浓度变化趋势,如图甲
甲
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 1.00 1.60 2.25 3.00 3.50
资料二:该草莓放在特定的实验装置中,连续12小时光照,再连续12小时黑暗.实验结果如上表(其中:光照下吸收的二氧化碳量=光合作用吸收的二氧化碳量—呼吸作用释放的二氧化碳量)
(1)水培草莓的营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的 .
(2)请结合资料回答:如何科学合理地控制大棚中的环境因素,使草莓的有机物积累最多、产量更高?
【答案】(1)根毛区
(2)9点给大棚进行通风换气;白天适当补充二氧化碳;白天控制大棚的内温度25℃,夜晚降低大棚的温度;适当延长棚内光照时间;白天控制温度。
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】成熟区,也称根毛区,此区的各种细胞已停止伸长生长有较大的液泡(由小液泡融合而成),并已分化成熟,形成各种组织.有细胞壁,不能分裂,死亡后由分生区补充,主要吸收水分和无机盐 。
【解答】(1) 水培草莓的营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的根毛区;
(2) 9点给大棚进行通风换气,因为9点二氧化碳浓度太低,不利于植物吸收二氧化碳进行光合作用,白天适当补充二氧化碳,补充光合作用原料,白天控制大棚的内温度25℃,25摄氏度吸收二氧化碳最快,光合作用最强,夜晚降低大棚的温度减弱夜晚呼吸作用,适当延长棚内光照时间;白天控制温度都有利于光合作用的正常进行。
31.(2024八下·临平期末)某学校以“植物中的水”为主题开展相关的大单元学习。某小组同学利用头脑风暴绘制了如图所示的“植物中的水”思维导图,然后分成若干子主题开展学习活动。
(1)小杭同学针对思维导图内容画出叶片上的物质流动图甲,其中代表水分流动路径的是 (填序号)
(2)如图乙树枝茎被环剥后形成的节瘤,是因为叶制造的有机物通过树皮中 向下运输受阻而形成的。
(3)如图丙,叶片的营养组织是②,它们的细胞内部含有 ,是光合作用的场所。
(4)图丁是某项目小组利用橡皮泥制作的气孔生理活动模型。请结合表中的评价指标给出作品的等级 ,并提出改进办法。
等级 优秀 良好 待改进
指标 形态相似,且能模拟气孔连续地进行关闭与张开 形态相似,只能分别模拟气孔的关闭与张开 形态相似,仅表示了气孔的关闭或张开
【答案】(1)③①
(2)筛管
(3)叶绿体
(4)待改进;用气球代替橡皮泥制作
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;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】 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。
【解答】(1)水分由根吸收,通过导管向上运输到叶,由叶的气孔以水蒸气的形式排放到大气中,因此,其中代表水分路径的是③①。
(2)如图乙树枝茎被环剥后形成的节瘤,是因为叶制造的有机物通过树皮中的筛管向下运输受阻而形成的。筛管自上而下运输有机物;
(3)叶绿体是光合作用的场所。
(4)气孔生理活动模型,形态相似,仅表示了气孔的关闭或张开,无法模拟气孔连续地进行关闭与张开,因此评定为待改进,可以用气球代替橡皮泥制作。
32.(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
【知识点】细胞的结构;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(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。
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