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第三单元 植物的生活
第二章 植物体内的物质与能量变化
第二节 光合作用
中考知识梳理及点拨
绿色植物的光合作用及应用
中考命题角度:植物通过光合作用获得生命活动必需的物质和能量;光合作用原理
在生产生活中的广泛应用。#1
概念 植物通过①________,利用②______,将③______________合成为
④____________________________,并且释放出⑤______的过程
__________________________________________
叶绿体
光能
二氧化碳和水
储存能量的有机物(如淀粉)
氧气
表达式
实质 ⑥______________________
能量转 化 将⑦__________________,储存在制造的有机物中
发生部 位 ⑧________是生产有机物的“车间”,也是将⑨__________________的“能
量转换器”。⑩______是绿色植物制造有机物的主要部位
制造有机物,储存能量
光能转化为化学能
叶绿体
光能转变为化学能
叶片
续表
有机物 的运输 及其作 用 (1)环割树皮后, ________向下运输的通道被切断,造成局部营养
过剩,再加上损伤的刺激等因素,引发细胞无序分裂,进而形成瘤状
物。
(2)筛管是被子植物中 ____________的管状结构,由一系列长筒形
的细胞首尾连接而成。叶片光合作用制造的有机物,经叶脉、叶柄、茎
等结构中的筛管运输到植物体各处,为细胞的生命活动提供能量,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
____________________________________________________________________
有机物
运输有机物
续表
影响因 素 (1)光照强度。夏季中午,部分气孔关闭,是为了
______________。中午光照强光合作用反而减弱的原因是 ___________
_____________________。
(2)二氧化碳浓度。可适当提高大棚内二氧化碳的浓度以提高产量。
(3)温度。适宜温度下,光合作用最强,温度较高或较低都会减弱光合
作用
农业应 用 (1) __________________,适当延长光照时间。例如,农业生产
中,可采用 __________、间作套种、轮种等措施,增强光合作用,提
高农作物单位面积的产量。
(2) ______________________。例如,通风换气、施气肥
(二氧化碳)或施加有机肥可增加二氧化碳浓度,增强光合作用,提高
农作物的产量。此外,还有适宜的温度和水的影响
降低蒸腾作用
部分气孔关
闭,二氧化碳供应不足
适当增加光照强度
合理密植
适当增加二氧化碳浓度
续表
温馨提示
1.光照强不等于光合作用强。一天中光照最强时,_____________________________
_____,使光合作用的强度降低。
2.光合作用只能在光下进行,呼吸作用和蒸腾作用有光、无光都能进行,但在光下
很难测出植物叶片呼吸作用产生的二氧化碳,这是因为_________________________
___________________________。
3.光合作用使空气清新,蒸腾作用使空气湿润。#1.1.4
部分气孔关闭,二氧化碳供应
不足
呼吸作用产生的二氧化碳
可被细胞中的叶绿体直接利用
4.环割树皮可以提高果树产量的原因:_______________________________________
_____。
5.导管与筛管的比较。#1.1.6
项目 位置 特点 主要运输物质 运输方向
导管 木质部 长、中空的管道,死细胞 水和无机盐 由下向上
筛管 韧皮部 活细胞、管状结构 有机物 由上向下
减少有机物向下运输,使更多的营养供应
果实
例1 植物的光合作用为自然界的生物奠定了物质和能量基础,下面有关叙述正确的
是( )
A
A.合理密植是让植物的叶片充分地接受光照
B.绿色植物在任何时候都可以进行光合作用
C.光合作用的实质是合成有机物,释放能量
D.植物进行光合作用的原料是有机物和氧气
解析:合理密植能使植物充分利用光能,提高光合效率,从而达到提高产量的目的,
A正确。光合作用的条件是光。晚上无光,植物就不能进行光合作用,但呼吸作用
有光、无光都能进行,B错误。光合作用的场所是叶绿体,实质是合成有机物,储
存能量,C错误。光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,D错误。
与光合作用相关的五个实验
中考命题角度:通过设计对照实验,探究光合作用的原料、产物、条件、场所。
实验一 绿叶在光下制造有机物
实验流程 示意图
实验过程 暗处理 把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是①_________
___________________________________
遮光 用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来,移到阳
光下照射,目的是②__________
照光 几小时后,摘下叶片,去掉遮光的黑纸片
把叶片中
原有的淀粉运走耗尽
形成对照
续表
实验过程 酒精脱色 把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,将小烧杯置于③_____
___中加热,使叶片含有的④________溶解在⑤______
中,叶片变成⑥______色
漂洗染色 用⑦______漂洗叶片,再将叶片放到培养皿里,用
⑧______染色
冲洗观察 稍停片刻,用⑨______冲掉碘液,观察叶片颜色变化
实验现象 未遮光部分⑩______,遮光部分 ________ 实验结论 ______是光合作用的产物, ____是植物制造淀粉(有机物)不可 缺少的条件 水浴锅
叶绿素
酒精
黄白
清水
碘液
清水
变蓝
不变蓝
淀粉
光
续表
实验二 二氧化碳是光合作用必需的原料
实验 变量 ①__________
实验 原理 氢氧化钠溶液能吸收②__________, 是否进行了光合作用看是否有 ③______产生 二氧化碳
二氧化碳
淀粉
实验 过程 设置如图所示的甲、乙两个装置,把 两个装置放在④______________,然 后移到光下数小时,分别摘下甲、乙 装置中植物的叶片,用⑤______检验 淀粉
实现 现象 滴加碘液,甲装置内叶片 ⑥________,乙装置内叶片⑦______ 实验 结论 ⑧__________是植物进行光合作用的 原料;淀粉是光合作用的产物 黑暗处一昼夜
碘液
不变蓝
变蓝
二氧化碳
续表
实验三 水是光合作用必需的原料
实验变 量 实验变量:①____。提示:水自下而上从 叶柄进入叶片。 设置对照:横断主叶脉,使A区有水,B区 无水
实验现 象 滴加碘液,②_____________________ 实验结 论 ③________________________;淀粉是光 合作用的产物 水
A区变蓝,B区不变蓝
水是光合作用必需的原料
实验四 叶绿体是光合作用的场所
实验变量 A、B对照,变量是①________ 材料:银边天
竺葵
_______________________
实验现象 滴加碘液,②_____________________ 实验结论 ③________________________;淀粉是光合作用 的产物 叶绿体
A区变蓝,B区不变蓝
叶绿体是光合作用的场所
实验五 氧气是光合作用的产物
实验过 程 将如图所示装置放在①____下,叶片表面有气泡冒 出,在气体充满试管容积的②______左右时,取出试 管,迅速将③____________________________伸进试 管口内,观察现象
实验现 象 ④________________________________________ 实验结 论 ⑤______________________ 光
一半
快要熄灭的卫生香(或竹签)
快要熄灭的卫生香(或竹签)立刻燃烧起来
氧气是光合作用的产物
温馨提示
光合作用的其他相关实验
1.海尔蒙特的柳树实验(图1)。
结论:植物增重的部分来自水。不足:忽略了空气中的二氧化碳。
2.普里斯特利的“小鼠—蜡烛—植物”的实验(图2)。
结论:植物能够更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。不足:忽略了光
的重要性。黑暗条件下,玻璃罩中小鼠和植物同时存在的,比单独有小鼠的_______
_____。#1.4.1
更早
死亡
3.此外,还有萨克斯的叶片遮光实验(图3)。#1.5
例2 某生物课外活动小组为探究光合
作用所需要的条件和原料,以菹草
(一种多年生沉水植物)为实验材料,进
行了如下的实验探究活动。
第一步:取三支大小一致的试管,分别标为1号、2号和3号。
第二步:在1、3号试管中分别放入等量的质量分数为 碳酸氢钠溶液
(注:碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳),在2号试管中放入等量的蒸馏水。
第三步:将三片形状、大小基本一致的菹草叶片分别放入三支试管的底部,如图。
第四步:将1、2号试管放在的灯泡下照射 分钟,3号试管置于暗处,
观察并记录叶片是否有气泡(氧气)产生和叶片上浮的情况,实验结果如表。
试管 试管中的成分 条件 实验现象
1号 碳酸氢钠溶液 新鲜菹草叶片 灯光照射 有气泡,叶片上浮
2号 蒸馏水 新鲜菹草叶片 灯光照射 无气泡,叶片不上浮
3号 碳酸氢钠溶液 新鲜菹草叶片 黑暗 无气泡,叶片不上浮
请分析回答下列问题。
(1)1号和2号试管组成的一组实验中,
实验变量是__________,该组实验说明
__________是光合作用必需的原料。
二氧化碳
二氧化碳
(2)1号和3号试管组成的一组实验中,实验变量是____,该组实验说明光合作用需
要____。
光
光
(3)在以上实验探究的基础上,该活动小组利用1号试管又进行了光照强度与植物
光合作用关系的探究,实验结果如下:
光源与试管的距离/厘米 10 20 30 40 50
每分钟产生的气泡个数/个 65 35 15 6 1
从表中数据可以看出,植物和光源距离的远近与其产生的气泡数目呈________,
由此可以得出的结论是光照越强,植物光合作用______。因此菜农若要提高大棚蔬
菜的产量,可以采取的措施是______________。
负相关
越强
增加光照强度
解析:碳酸氢钠溶液可以向环境中释放二氧化碳,所以1号有二氧化碳,能进行光合
作用,释放氧气,2号没有二氧化碳,3号无光,所以2号和3号不能进行光合作用。
光源与试管距离越近,光照强度越强,产生气泡越多,反之,产生气泡越少。说明
植物和光源距离的远近与其产生的气泡数目呈负相关。
中考实验突破
绿叶在光下制造有机物
提示
(1)把天竺葵放在黑暗处一昼夜是为了让叶片中原有的淀粉运走耗尽。
(2)将叶片放在酒精中水浴加热是为了除去叶片中的叶绿素,防止对叶片显色反应
产生干扰。
例1 某实验小组的同学在“绿叶在光下制造有机物”的实验中,用天竺葵作为实验材
料完成了如图所示的实验步骤。请你根据以下实验步骤,回答下列问题。
(1)步骤①中将植物遮光一昼夜,目的
是____________________________。
将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(2)步骤④中,小烧杯中的液体是_____,
叶片放入其中加热的目的是脱去叶片
中的________。
酒精
叶绿素
(3)步骤⑤~⑦中对叶片进行漂洗___次。
2
(4)该实验中,叶片的、 两处形成了相互对照,其变量是____。
光
(5)步骤⑦中叶片变蓝的部位是___________,原因是_________________________
___________________________。
叶片的处
绿叶见光部分进行光合作
用产生了淀粉,淀粉遇碘变蓝
解析:“绿叶在光下制造有机物”的实验步
骤:暗处理 选叶遮光 照光 摘下叶
片 酒精脱色 漂洗滴碘液 漂洗叶片
观察颜色。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。因此“将植物遮光一昼夜”是为了将叶
片内原有的淀粉运走耗尽;酒精能溶解叶绿素,所以小烧杯中的液体是酒精,叶片
放入酒精中加热的目的是脱去叶片中的叶绿素;叶片的、 两处形成了对照,其变
量是光;叶片变蓝的部位是叶片的 处,原因是绿叶见光部分进行光合作用产生了
淀粉,淀粉遇碘变蓝。
方法技巧
绿叶在光下制造有机物
(1)实验步骤:暗处理 选叶遮光 照光 摘下叶片 酒精脱色 漂洗滴碘液
漂洗叶片 观察颜色。
(2)暗处理:让叶片内原有的淀粉运走耗尽,排除原有淀粉对实验的干扰。
(3)脱色:用酒精水浴加热。
(4)颜色变化:淀粉遇碘变蓝。绿叶进行光合作用的部位变蓝,没进行光合作用的
部位不变蓝。
1.如图是某同学用银边天竺葵做探究实验的部分步骤,有关实验的分析不切合实际
的是( )
C
A.甲是让叶片内原有的淀粉运走或耗尽
B.乙中叶片的银边和绿色部分形成对照实验
C.丙中①②内分别盛有酒精和清水
D.此实验说明光合作用的场所是叶绿体
2.某生物兴趣小组利用天竺葵做了如下实验:如图为验证“绿叶在光下制造淀粉”的
部分实验步骤;下表为某特定实验装置内,探究“温度对光合作用与呼吸作用影响”
的实验测量数据(其他实验条件都是理想的)。请据图分析回答下列问题。
温度/ 15 20 25 30 35
光照下吸收二氧化碳的速率/ 2.50 3.25 3.75 3.50 3.00
黑暗下释放二氧化碳的速率/ 1.00 1.50 2.25 3.00 3.50
(1)图中实验步骤的正确顺序是________,步骤 滴加的染色试剂是______,该实
验可证明____是光合作用的必要条件。
碘液
光
(2)在探究“温度对光合作用与呼吸作用
影响”的实验时,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,
原料
气孔
否
(3)根据表中数据可知,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,温度为 时,天竺葵光合作用强度______(填“大于”“等于”或“小
于”)呼吸作用强度;黑暗条件下,随着温度升高,呼吸作用逐渐______(填“增强”
或“减弱”)。可见,适当降低夜间温度能增加温室大棚内农作物产量。
25
大于
增强
测得装置中二氧化碳的吸收和释放速率如表中所示。二氧化碳是光合作用的______,
它进出叶片的通道是______;该实验进行前是否必须对天竺葵进行暗处理?____
(填“是”或“否”)。
二氧化碳是光合作用必需的原料
提示
(1)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,有氢氧化钠溶液说明玻璃罩内没有二氧化碳,
有清水说明玻璃罩内有二氧化碳。
(2)酒精能溶解叶绿素,所以脱色用酒精。
(3)实验前要进行暗处理,排除原有淀粉对实验的干扰。
例2 在充足的光照条件下,同学们利用一株牵牛花探究了影响光合作用的因素
(氢氧化钠溶液具有吸收二氧化碳的作用)。下列叙述错误的是( )
C
A.实验前要将整株牵牛花放在黑暗处一昼
夜
B.叶片 可用来探究水对光合作用的影响
C.装置甲和丙可用来探究光照对光合作用
的影响
D.装置乙和丙可用来探究二氧化碳对光合
作用的影响
解析:装置甲和丙有光照和二氧化碳两个变量,不可用来探究光照对光合作用的影
响,C错误。
1.李红为探究植物的光合作用,设计了如下实
验:准备一盆银边天竺葵,用两个黑纸片从一
片叶的上下两面遮盖起来(如叶片A),并用
盛有氢氧化钠溶液的袋子将叶片B封装,然后
放在阳光下照射几小时,取下叶片,脱色漂洗,
滴加碘液。下列说法正确的是( )
C
A.叶片A的乙部分变蓝,而甲部分不变蓝,说明光合作用的场所是线粒体
B.叶片A的甲部分和丙部分进行对比,说明光是光合作用必不可少的条件
C.叶片B不变蓝,说明二氧化碳是光合作用的原料
D.通过叶片A、B的启发,李红认为可在大棚中适当延长光照时间来提高草莓产量
2.兴趣小组以蟛蜞菊为实验材料,探究二氧化碳浓度对光合作用的影响,利用不同
浓度的碳酸氢钠溶液提供不同浓度的二氧化碳,其他条件相同,结果如下表。请分
析回答:
条件 光照、 二氧化碳浓度 碳酸氢钠溶液浓度 0
蟛蜞菊单位时间产氧量/毫升 0.14 1.26 1.68 1.88
(1)实验中除碳酸氢钠溶液浓度不同外,保持其他条件均相同,目的是__________
_____。
根据表中数据得出结论:在一定范围内随着二氧化碳浓度增加,_________________
___。依据实验结论,在温室种植时可采取__________________的措施提高农作物产
量。兴趣小组在上述实验的基础上继续探究,发现当碳酸氢钠溶液浓度增加到一定
值后,单位时间产氧量不再增加。因此,如果再进一步提高温室种植农作物的产量,
还可以采取的措施是______________。
控制单一
变量
光合作用逐渐增强
增加二氧化碳浓度
增强光照强度
(2)生物方法固定并转化二氧化碳是地球上最符合自然规律的二氧化碳利用方式。
我国科学家通过生物工程等技术筛选、培养并大规模工厂化养殖微藻,利用微藻进
行绿色制造。微藻叶绿体中进行的能量转化是__________________,并储存在它所
制造的有机物中。微藻制造的有机物可以通过生物工程等技术转化为生物燃料,有
助于解决能源匮乏问题。在这个过程中,微藻固定并转化二氧化碳,制造有机物,
释放氧气,参与生态系统的______循环,有助于维持生物圈中的______平衡。
光能转化为化学能
物质
碳氧