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第三单元 植物的生活
课时2 植物体内的物质与能量变化
思维导图
植物体内的物质与能量变化
植物对水的吸收和运输
蒸腾作用
吸收
运输
概念
主要器官——叶
主要影响因素
植物对水的吸收、运输和散失路径
意义
光合作用
概念
表达式
实质
实验:探究光合作用的原料、条件、场所及产物对比复习
探究二氧化碳是光合作用必需的原料
应用
应用
影响因素
原理在农业生产上的应用
有机物的运输及其作用
光合作用需要水
探究绿叶在光下制造有机物
金鱼藻在光下释放氧气
植物体内的物质与能量变化
呼吸作用
概念
表达式
实质
影响因素
原理的应用
碳中和与保护植物的措施
碳中和
保护措施
植物在自然界中的作用
为其他生物提供有机物
参与生物圈的水循环
参与维持生物圈的碳氧平衡
实验:呼吸作用的相关演示实验
种子在萌发过程中的能量变化
种子在萌发过程中的物质变化
考点梳理
1. 吸收:植物主要通过根吸收水。根吸收水的主要部位是 区,该区有大量
的根毛,这使根尖具有巨大的吸收面积,因而具有强大的吸水能力
2. 运输:根吸收的水通过茎内的 被送到植物体的各个部分。同时,溶解在
水中的无机盐也“搭着便车”被运输到植物体各个部分
3. 应用:给树木“挂吊瓶”,是为树木补充水和无机盐;植物移栽时根部带土坨,
能保护幼根和根毛,提高成活率等
植物对水的吸收和运输(2025年5考;省卷6年3考)
考点
1
成熟
导管
蒸腾作用(2025年7考;省卷6年4考)
考点
2
1. 概念:水从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程
2.主要器官——叶
叶片的结构示意图及横切面显微照片
叶肉
叶脉
气孔
2.主要器官——叶
结构 功能
表皮(上表皮和下表皮) 属于 组织,其上分布有气孔。气孔是由 细胞围成的小孔,是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”
叶脉 对叶片起支持作用;运输营养物质
叶肉 属于薄壁组织;能够进行 作用,制造有机物
保护
保卫
光合
3. 主要影响因素:湿度、温度等。在一定范围内,温度升高、湿度减小时,蒸腾作
用增强,水散失加快
4. 植物对水的吸收、运输和散失路径
水的吸收、运输和散失示意图
气孔
导管
5. 意义:拉动水和无机盐在体内运输;降低叶片表面的温度,避免被过高的气温
灼伤
6. 应用:移栽植物时,剪去大部分枝叶、选择阴天或傍晚移栽、移栽后要遮阴等都
能降低植物的 作用,防止水过度散失,提高移栽植物的成活率
蒸腾
实验:探究光合作用的原料、条件、场所及产物对比复习(2025年2考;省卷6年2考)
考点
3
实验 名称 探究二氧化碳是光 合作用必需的原料 光合作用 需要水 探究绿叶在光 下制造有机物 金鱼藻在光下释放 氧气
实验装置图
变量 二氧化碳 水 _____________ —
实验 原理 碘液:检验淀粉 氢氧化钠:吸收二氧化碳 碘液:检验淀粉 碘液:检验淀粉 黑纸片:控制 光照 卫生香(或竹签):检验氧气
光(或光照)
实验 名称 探究二氧化碳是光 合作用必需的原料 光合作用 需要水 探究绿叶在光
下制造有机物
实验装置图
对照组 乙 A区 见光部分
实验组 甲 B区 遮光部分
实验 步骤 实验名称 金鱼藻在光下释放氧气
实验 装置图
对照组 —
实验组 实验 步骤 将植物置于光下照射数小时,待气体充至试管容积一半左右时,用拇指堵住试管口取出,迅速将快要熄灭的卫生香(或竹签)伸进试管口
实验 名称 探究二氧化碳是光 合作用必需的原料 光合作用 需要水 探究绿叶在光 下制造有机物 金鱼藻在光下释放氧气
实验装置图
实验 现象 甲中的叶片 , 乙中的叶片______ A区 , B区_________ 遮光部分 , 见光部分____ 试管内有 产生,试管液面下降,试管中收集的气体可使快熄灭的卫生香(或竹签)复燃
不变蓝
变蓝
变蓝
不变蓝
不变蓝
变蓝
气泡
实验 名称 探究二氧化碳是光 合作用必需的原料 光合作用 需要水 探究绿叶在光 下制造有机物 金鱼藻在光下释放氧气
实验装置图
得出 结论 二氧化碳是光合 作用必需的原料 光合作用需 要水 光合作用制造的 有机物是 ; 光合作用的条件是___________ 光合作用产生_______
淀粉
光(或光照)
氧气
光合作用(2025年12考;省卷6年6考)
考点
4
1. 概念:植物通过叶绿体,利用光能,将 和水合成为储存着能量的
(如淀粉),并且释放出氧气的过程
2. 表达式:
3. 实质:制造有机物,储存能量
4. 有机物
的运输及
其作用
运输:叶片光合作用制造的有机物,经叶脉、叶柄、茎等结构中的
运输到植物体各处
作用:为细胞的生命活动提供 ,并参与构建植物细胞,进而
构成各种组织、器官和整个植物体
二氧化碳
有机物
筛管
能量
合理利用光照:如合理密植、间作套种,可充分利用光照;还可增加
光照强度,或延长光照时间
增加二氧化碳浓度:如施“气肥”“有机肥”等增加二氧化碳浓度,
促进光合作用,制造更多的有机物
控制温度:如通过增大昼夜温差,增加有机物积累量,即白天升温促
进光合作用,积累更多的有机物;夜晚降温抑制呼吸作用,减少
有机物的消耗
5. 影响因素:光照强度、二氧化碳浓度、温度等
6. 原理在
农业生产
上的应用
实验:呼吸作用的相关演示实验(2025年1考)
考点
5
实验名称 实验装置 实验现象 实验结论
种子在萌发 过程中的 能量变化 甲瓶温度升高, 乙瓶温度不变 种子呼吸作用释放
_______
种子在萌发 过程中的物 质变化 澄清的石灰水变浑浊 种子呼吸作用产生
___________
能量
二氧化碳
实验名称 实验装置 实验现象 实验结论
种子在萌发 过程中的物 质变化 甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶正常燃烧 种子呼吸作用消耗_______
氧气
呼吸作用(2025年5考;省卷6年3考)
考点
6
1. 概念:细胞利用氧,将有机物分解成 和水,并将储存在有机物中的能
量释放出来,供给生命活动利用的过程
2. 表达式:
3. 实质:分解有机物, 能量
4. 影响因素:温度、氧气浓度和水分等
二氧化碳
释放
降低温度或减少水分:储藏粮食时,先将粮食晒干,储藏环境一
般保持干燥和低温;储藏水果、蔬菜时,要降低温度或氧气
浓度;大棚种植水果、蔬菜时,夜间适当降低大棚内温度
隔绝空气:蔬菜和水果通过覆盖保鲜膜来隔绝空气,减弱呼吸作
用,延长保存时间
5. 原理
的应用
保证呼吸作用的正常进行:农田适时松土、遇到涝害时及时排水等
抑制呼吸作用
植物在自然界中的作用(2025年6考;省卷6年4考)
考点
7
1. 为其他生物提供有机物:植物通过光合作用制造的 ,不仅满足了自身生
命活动的需要,而且为其他生物提供了基本的食物来源和生命活动所需的能量
2. 参与生物圈的水循环:植物通过 作用提高大气湿度,增加降水,调节气
候 ,促进生物圈的水循环
3. 参与维持生物圈的碳氧平衡:植物通过光合作用,不断地吸收大气中的 ,
又将 释放到大气中,对维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡起了重要
作用
有机物
蒸腾
二氧化碳
氧气
碳中和与保护植物的措施(2025年2考)
考点
8
1. 碳中和
目的:使碳排放量与碳吸收量一致
实现措施:一是实行节能减排、能源转型,如减少 的排
放量,大力发展太阳能、风能等新能源;二是植树造林,进
行生态保护,通过植物吸收更多 ,还可以通过工程
技术手段捕获和封存大气中的二氧化碳
2. 保护
措施
法律保护:我国颁布施行了《中华人民共和国森林法》和《中华人民共和
国草原法》;政府明确提出退耕还林、还草、还湖,退牧还草
日常做法:我国将每年的 定为“植树节”,号召大家积极参
与植树造林、绿化荒山活动
教材新增
二氧化碳
二氧化碳
3月12日
真实情境学考点
1. 用塑料袋罩住正常生长的植物,一段时间后,塑料袋内出现水珠,这是植株吸收的水通过茎中的 (填“导管”或“筛管”)运输到叶片,再通过 作用从叶片散失的结果。
2. 洛阳偃师葡萄是全国农产品地理标志。果农会在葡萄植株的茎上剥去
一圈树皮,一段时间后,切口处的树皮明显增厚,甚至会形成瘤状物,
这是由于运输有机物的通道—— 被切断,使局部营养过剩,这
样做的目的是 。
导管
蒸腾
筛管
提高果实中的有机物含量(或提高葡萄的产量)
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3. 《齐民要术》中提到“榆性扇地,其阴下五谷不植”,指出榆树树阴
下不宜种植作物,会造成减产,其原因是树阴下缺少 ,作物
的 强度减弱,影响有机物的制造,从而造成减产。
4. 我国的大型粮库一般采用充入氮气或二氧化碳,同
时保持低温的方法保障储粮安全,请解释上述储粮方法的生物学原理:
。
光照
光合作用
充入氮气或二氧化碳可以降低粮库中的氧含量,通过降低氧含量和保持
低温等措施能够抑制粮食的呼吸作用,抑制蛀虫的生长和繁殖,从而减
少粮食中有机物的消耗和破坏,延长储存时间(答出黑体部分即可)
教材新增素材
河南真题、模拟题及拓展
蒸腾作用 (2025年7考;省卷6年4考)
命题点
1
1. (2025安阳4题1分)如图所示,将天平已平衡的实验装置放于阳光下照射
3 h后,观察到天平指针明显向右倾斜,产生此现象的最主要原因是( A )
A. 蒸腾作用
B. 光合作用
C. 呼吸作用
D. 分解作用
第1题图
A
2. (2024焦作二模)在植树节到来之际,焦作市许多公民自发参与义务植树
活动。下列做法错误的是( B )
A. 选择在阴天栽种
B. 保留大部分树叶
C. 保留根部的土壤
D. 及时为苗木浇水
B
拓展
2.1 证据推理
某校劳动课主题是“让森林走进校园,让校园拥抱森林”。下列
树木移栽后成活率最高的是( D )
D
光合作用和呼吸作用相关实验(2025年3考;省卷6年2考)
命题点
2
3. (2025南阳21题6分改编)绿色植物与我们的生活息息相关。请结合绿色
植物生命活动的相关知识,据图回答下列问题:
第3题图
(1)图甲中必须用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来是为了在实验中形成 。
(2)图乙为了使叶片脱色,①烧杯中装的液体是 。
对照
酒精
(3)图丙中,在一定范围内装置与光源的距离越近,单位时间内产生的气
泡数目 (填“越多”或“越少”);如果将带火星的卫生香放入试
管内,会观察到卫生香 的现象。
越多
复燃
(4)若图丁瓶中换成煮熟的小麦种子,观察不到澄清的石灰水变浑浊的现
象,是因为煮熟的种子不能进行 ,不能释放出能使澄清的
石灰水变浑浊的气体。
呼吸作用
(5)方城烩面和新野板面是南阳的传统特色小吃,需用优质精白高筋面粉
制作,而面粉主要是小麦种子的 部分加工而成。
胚乳
光合作用和呼吸作用的实质及应用(2025年6考;省卷6年6考)
命题点
3
4. (2025洛阳9题1分)如图是某种植物细胞内两种生理活动示意图。下列说
法错误的是( C )
A. 过程①有助于维持生物圈的碳氧平衡
B. 进行过程②的主要场所是线粒体
C. 过程①和②都可以在无光条件下进行
D. 在农业生产中需要提高①的效率
第4题图
C
5. (2025新乡8题1分)西峡猕猴桃是河南省地标水果之一,它品质优良,口
感好,维生素含量高。为了提高大棚内猕猴桃的产量,下列措施不合理
的是( A )
A. 降低二氧化碳的浓度
B. 阴雨天气时,适量补充光照
C. 在夏季的夜晚,适当降低大棚内温度
D. 采取环剥切断筛管的方法,积累有机物
A
植物在自然界中的作用(2025年4考;省卷6年4考)
命题点
4
6. (2025商丘5题1分)生物学兴趣小组通过“校园植物资源调查与保护”这
一项目式活动,形成了爱护植被的责任意识。下列关于绿色植物的叙
述,错误的是( A )
A. 能够合成无机物
B. 参与生物圈的水循环
C. 能进行蒸腾作用
D. 维持生物圈碳氧平衡
A
7. (2025焦作二模)“碳中和”是实现全球二氧化碳“零排放”的生态目
标。以下做法不能体现低碳生活的是( D )
A. 对垃圾分类处理 B. 骑自行车上学
C. 用太阳能热水器 D. 夏天常开空调
D
植物三大生理作用综合(2025年6考)
命题点
5
8. (2025鹤壁21题6分)华华在室内栽种了番茄,为监测番茄的生长状况,
设计了如下实验。图1为番茄叶片结构示意图;图2是番茄进行部分生理
过程的模式图,其中甲代表细胞结构,a、b代表相关物质;图3 是晴朗夏
季的一天内呼吸作用和光合作用强度的变化曲线。请据图分析并回答下
列问题:
第8题图
(1)移栽番茄苗初期,需要遮阴。主要是为了降低 (填“光合
作用”“呼吸作用”或“蒸腾作用”),该生理活动主要通过图1中的结
构 (填序号)进行。
蒸腾作用
5
(2)若图2的a、b分别表示二氧化碳和氧气,则甲代表的结构是
(填“叶绿体”或“线粒体”),此结构中进行的生命活动与图3中
的 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)相对应。
(3)图3中植物体内有机物积累量大于0的时间段是 时。
叶绿
体
Ⅰ
6~18
(4)为保证番茄的叶片都能充分地接受阳光,又不互相遮挡,以提高产
量,种植时应当 。
合理密植
拓展
(5)[原因分析]12时左右曲线Ⅰ出现波动,请结合所学知识分析原因:
。
温
度升高,叶片上的部分气孔关闭,导致进入植物体内的二氧化碳减少,
光合作用降低(合理即可)
9. (2025许昌24题12分)植物工厂是一种新兴的农业生产模式,可在人工精
密控制光照、温度、湿度、二氧化碳浓度和营养液成分等条件下,生产
蔬菜和其他植物。
Ⅰ.某生物兴趣小组设计了如图所示的植物工厂。请据图分析回答:
第9题图
(1)植物工厂中安装了二氧化碳传感器,测定一天中大棚内二氧化碳浓度
的变化情况,当光照强度逐渐增加,大棚内二氧化碳浓度 (填
“增加”或“减少”),此时可以启动图中的 ,从而有利于
达到增产的目的。
减少
通风装置
(2)夏季中午气温高、阳光充足,植物的光合作用反而明显减弱,其原因
是温度过高,植物叶片中 大量关闭,植物的 (生理
过程)降低,以减少水的散失。
(3)植物工厂无土栽培生菜过程中,持续向营养液中通入氧气,目的是为
植物根系提供充足氧气,促进根的 。
气孔
蒸腾作用
呼吸作用
Ⅱ.2021年,中国农科院团队成功实现在植物工厂环境下种植水稻的重大
突破。请回答相关问题:
(1)水稻属于 (填“裸子植物”或“被子植物”),其叶片通过
光合作用制造的糖类等有机物可以通过 (填“导管”或“筛管”)
运输到根、茎和果实等其他部位。
被子植物
筛管
(2)从成熟的水稻植株到下一代水稻种子,必须依次经过的生理过程
是( B )
A. 开花→受精→传粉
B. 开花→传粉→受精
C. 传粉→开花→受精
D. 传粉→受精→开花
(3)水稻的花比较小、没有艳丽的色彩和香味、花粉轻盈,其进行传粉的
媒介是 。
B
风
Ⅲ. 草莓番茄因个头小、形似草莓而得名,其酸甜可口,市场销量好。某
植物工厂实验室用水培法栽培草莓番茄。进行实验时,工作人员发现草
莓番茄叶片出现黄斑,猜测是培养液中缺少镁元素引起的。请你利用这
些有黄斑的草莓番茄苗,帮助工作人员设计一个简单实验加以证明:
(1)【实验过程】
①选择大小及长势均相同的2株黄斑草莓番茄苗随机分为A、B两组。
②将A组草莓番茄苗用 培养,B组草莓番茄苗用等量原
始培养液培养。
③一段时间后,观察到A、B两组草莓番茄苗黄斑褪去和长势情况。
含镁的培养液
(2)【实验结果】一段时间后,观察到A组草莓番茄苗黄斑褪去且长势良
好,而B 组草莓番茄苗长势弱小且黄斑更加严重。
(3)【实验结论】由上述实验结果得出的结论是
。
(4)[方案评价与优化]【实验思考】实验过程中有一个错误的地方,请指
出: 。
草莓番茄叶片出现黄斑
是缺少镁元素引起的
步骤①选取的草莓番茄苗数量太少,实验结果存在偶然性
与光合作用有关的新情境探究实验(2025年2考;省卷2024.25)
命题点
6
10. (2025商丘25题6分)河南是小麦的主产区,8 500多万亩麦田对保障国
家粮食安全起着重要的作用。但近年来陆地生态系统频现高温干旱,对
小麦的生长发育产生了不利影响。科研人员探究了自然温度和正常水分
管理、高温逆境、干旱逆境(逆境:指环境中存在的某些因素或条件超出
了植物正常适应范围或能力)对某品种小麦开花期至籽粒成熟期光合作用
时间和产量的影响。实验步骤如下。
①9月29日种植实验品种小麦,基本苗为270万株/公顷,实验采用完全随
机区组设计,4次重复,每个区面积为2.5 m×2 m,行距均为20 cm,开
花期之前按常规小麦田进行管理。
②开花期至籽粒成熟期,设置高温、干旱处理,以自然温度和正常水分
管理为对照。
对照组:平均土壤体积含水量为31.0%,平均温度为27.7摄氏度。
高温逆境组:在小麦开花时搭建简易的透光增温棚,增温棚底部四周预
留50 cm空隙,顶部预留30 cm通风口,利于气体自由交换对流,防止空
气湿度增加。平均土壤体积含水量与对照组处理保持一致。
干旱逆境组:开花前7天避免灌溉,降雨时遮上塑料薄膜。温度与对照组
保持一致。
③次年6月12日收获。
实验数据如下表。
组
别 实验条件 实验结果 平均土壤体积含水量 平均温度/摄氏度 叶片进行光合作用时间/天 籽粒产量/(千克·公顷-1)
甲 31.0% 27.7 34.3 8 933.0
乙 31.0% 30.7 32.2 7 326.9
丙 21.6% ? 29.7 5 464.8
回答下列问题。
(1)将甲组和乙组作为一组对照实验,其变量是 。
平均温度
(2)在设计实验时,丙组小麦在生长过程中应保持平均温度为 摄
氏度(填“27.7”或 “30.7”);小麦在缺水时,其叶片表皮上分布的
会缩小或闭合,蒸腾作用随之减弱。
27.7
气
孔
组
别 实验条件 实验结果 平均土壤体积含水量 平均温度/摄氏度 叶片进行光合作用时间/天 籽粒产量/(千克·公顷-1)
甲 31.0% 27.7 34.3 8 933.0
乙 31.0% 30.7 32.2 7 326.9
丙 21.6% ? 29.7 5 464.8
(3)根据表格中的数据进行分析, (填“高温”或“干旱”)逆境对
小麦籽粒产量影响最大,其原因是
。
干旱
干旱缺水,小麦缺少光合作用原料,
光合作用合成有机物的量减少,小麦籽粒产量降低(意思相近即可)
组
别 实验条件 实验结果 平均土壤体积含水量 平均温度/摄氏度 叶片进行光合作用时间/天 籽粒产量/(千克·公顷-1)
甲 31.0% 27.7 34.3 8 933.0
乙 31.0% 30.7 32.2 7 326.9
丙 21.6% ? 29.7 5 464.8