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第三篇 生命科学
第32讲 植物的光合作用和呼吸作用
1. 概念:光合作用是指绿色植物通过 ,利用光能,把
和水转化成存储能量的 ,并且释放出氧气的过程。
叶绿体
二氧化碳
有机物
一、光合作用
2. 反应式:
二氧化碳+水 有机物+氧气
3. 原料、条件、产物、场所
(1)原料:二氧化碳、 。
(2)条件: 。
(3)产物:有机物、 。
(4)场所:叶绿体中。
水
光照
氧气
4. 影响因素:光照强度(主要)、二氧化碳浓度、温度等。
二氧化碳浓度对光合作用的影响
光照强度对光合作用的影响
5. 两个变化:一是把简单的无机物合成为复杂的 ,实现了物质的转
化;二是把太阳能转变成 储存在有机物中,实现了能量的转化。
有机物
化学能
6. 意义
(1)制造有机物为自身提供营养物质,也是动物和人的食物来源。
(2)有机物中储存的能量,是地球上一切生命所必需的 来源。
(3)提供 ,供动物与人呼吸。
7. 光合作用原理的应用(增加产量)
(1)适量增加二氧化碳。
(2)延长光照时间或增加 。
(3)适当提高温度。
(4)合理密植、间作套种。
能量
氧气
光照强度
1. 概念:呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在 的参与下,通过植物细
胞内有关酶的 作用,把糖类等有机物氧化分解,生成二氧化碳
和 ,同时放出大量 的过程。
2. 反应式:
有机物+氧气二氧化碳+水+能量
氧气
催化
水
能量
二、呼吸作用
3. 场所:植物体的 。
活细胞
4. 实质:氧化反应(指有氧呼吸)
呼吸过程中物质转变: 分解为无机物;呼吸过程中能量转变:
转变为其他形式的能。
5. 呼吸作用原理的应用
(1)抑制呼吸作用:贮存果蔬
方法:降低 、减少氧气和植物细胞含水量。种子贮存方法:
低 、少水、少 ,通风。
(2)促进呼吸作用:松土、排涝促进根呼吸。
有机物
化
学能
温度
温
氧
光合作用 呼吸作用
条件 光照 有光无光均可进行
场所 叶绿体
物质 变化 吸收CO2,放出O2, 无机物→有机物 吸收O2,放出CO2,
有机物→无机物
能量 变化 光能→ 能,储
存能量 化学能变成 及其他能,释放能量
活细胞
化学
内能
三、光合作用和呼吸作用的关系与区别
光合作用 呼吸作用
意义 生物体有机物和能量的
最终来源,维持大气中
CO2和O2含量的稳定 释放的能量是一切生命活动所必需的
联系 光合作用为呼吸作用提供了物质基础(有机物和氧气),呼吸作用为
光合作用提供了能量和原料
例1 (2025·遂宁)如图为光合作用曲线图,则x轴不可以表示( B )
A. 温度 B. 氧气浓度
C. 二氧化碳浓度 D. 光照强度
B
高频点1 植物的光合作用
【解析】A. 温度通过影响酶活性改变光合作用速率。低温时速率低,在一定
范围内,随温度升高速率加快,符合曲线特征,A不符合题意。B. 在光合作用
过程中,植物吸收二氧化碳并释放氧气。因此,氧气浓度并不是直接影响光合
作用速率的因素,B符合题意。C. 二氧化碳是光合作用的原料,在一定范围
内,二氧化碳浓度增加会提高光合速率,C不符合题意。D. 光照强度直接影响
光合作用,在一定范围内,光合速率随光照增强而上升,符合曲线特征,D不
符合题意。
例2 (2025·台州)某同学通过实验研究植物光合作用。
(1)将某植物进行暗处理后,用锡箔包住一片绿叶的部分位置,在阳光下照
射24h后,进行脱色处理,再滴加碘液(如图1所示)。观察到只有 (填
字母)部位变蓝色,说明植物光合作用需要阳光。
(2)取一定量的金鱼藻置于水中,将装置放在阳光下一段时间后(如图2所
示),试管中收集到的气体主要是 。
b
氧气
【解析】(1)植物进行暗处理是为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽。然后在
阳光下照射,a部位被锡箔包住不见光,不能进行光合作用,没有淀粉产生,
滴加碘液不变蓝;b部位见光,能进行光合作用产生淀粉,滴加碘液后变蓝
色。(2)植物光合作用产生氧气,所以将金鱼藻置于水中,在阳光下一段时
间后,试管中收集到的气体主要是氧气。
例3 (2025·温州)为了验证菠菜能否进行呼吸作用,小明用相同的菠菜、
不同颜色的塑料袋和化学试剂设计了如下四种实验方,其中合理的是
( C )
A. B.
C
高频点2 植物的呼吸作用
C. D.
【解析】C. 黑色塑料袋可以避光,避免叶绿体在光下进行光合作用吸收二氧
化碳,石灰水变浑浊可以检测菠菜进行呼吸作用产生了二氧化碳,此方能够
验证呼吸作用,C正确。
例4 兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用。设计并进行了如下实验。
【实验1】如图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置,小金认为:可根据装
置①②中红色水滴的移动情况,判断种子是否进行了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是
。
(2)如果种子进行呼吸作用:装置①中红色液滴将 (填“向
右”“向左”或“不”)移动。
防止微生物进行呼吸作用干扰实
验
向右
【实验2】兴趣小组的同学在实验1的基础上进行了改进,实验装置如图乙所
示,其中O是一个固定点,活塞连接金属滑片AB(质量不计),金属滑片AB可
绕O点转动,当活塞运动时,滑动变阻器R的阻值会发生改变,闭合开关S后小
灯泡L会发光。
(3)在此实验中,如果种子进行呼吸作用,则小灯泡的亮度会变 ,若
要使实验现象更明显,可将O点向 (填“A”或“B”)移。
暗
A
【解析】(1)为了探究种子呼吸作用,将种子消毒杀菌后再进行实验,目的
是防止微生物进行呼吸作用释放二氧化碳干扰实验。(3)在此实验中,如果
种子进行呼吸作用,消耗了氧气,放出二氧化碳,而二氧化碳被氢氧化钠溶液
吸收,造成试管内气体压强减小,活塞下移,滑动变阻器R的阻值变大,在电
压不变的情况下,电流会减小,则小灯泡的亮度会逐渐变暗;若要使实验现象
更明显,可将O点向右移,使滑动变阻器R的阻值变化幅度大一些。
例5 (2024·聊城)了解植物光合作用和呼吸作用的情况,可以帮助提高作
物产量。关于玉米一天中生理过程变化的曲线(如图),下列分析合理的是
( A )
A
高频点3 光合作用和呼吸作用的相互联系
A. 曲线Ⅰ为光合作用,Ⅱ为呼吸作用
B. 玉米在a、c点既不进行光合作用,也不进行呼吸作用
C. 比较a、P、c三点,P点有机物积累最多
D. 在b点玉米停止进行光合作用
【解析】A、由曲线可知,曲线Ⅰ的活动只在白天进行,说明曲线Ⅰ为光合作
用;曲线Ⅱ的活动全天候进行,说明曲线Ⅱ是呼吸作用,A正确。B. a、c点是
两条曲线相交,说明此时光合作用和呼吸作用的速率相等,B错误。C. 比较
a、P、c三点,c点积累的有机物最多,C错误。D. b点光合作用强度虽有下
降,但并没有停止,只是中午温度过高,部分气孔关闭,从而影响玉米的光合
作用的强度,D错误。
例6 (2025·宜宾)科研人员在进行光合作用探究实验时,记录不同光照强
度下绿色植物叶片的氧气释放速率,相关数据如下表。下列分析合理的是
( B )
光照强度/klx 0 2 4 6 8 10 12
氧气释放速率/(mg·h-1) -5 -2 0 3 6 8 8
A. 光照强度为2klx时,植物叶片释放氧气并从外界吸收二氧化碳
B. 光照强度为4klx时,植物叶片光合作用强度等于呼吸作用强度
C. 光照强度为6klx时,叶肉细胞光合作用产生氧气速率为3mg/h
D. 据表中数据可知,光照强度越强,植物叶片光合作用强度越大
B
【解析】B. 当光照强度为4klx时,氧气释放速率为0mg/h,这表明植物叶片光
合作用产生的氧气量刚好等于呼吸作用消耗的氧气量,即光合作用强度等于呼
吸作用强度,B正确。
例7 小秦知道了新疆哈密瓜甜的原因后,想探究夜间温度对苹果含糖量
(“糖心指数”越高,含糖量越高)的影响,于是在家人的帮助下,选取同一
果园长势相近的果树,分两组进行探究。依据下图可得出的结论是( B )
B
A. 摘果日期越晚,含糖量越低
B. 夜间温度升高,含糖量降低
C. 1组含糖量均高于2组
D. 1组夜间有机物消耗少于2组
【解析】A. 结合图片可知,摘果时间越晚,含糖量越高,A错误。B. 温度能
影响呼吸作用,主要是影响呼吸酶的活性,一般而言,在一定的温度范围内,
呼吸强度随着温度的升高而增强,呼吸作用强,消耗有机物多,含糖量少,1
组夜间采取盖膜保温,温度升高,含糖量比2组夜间不盖膜的低,由此可知,
夜间温度升高,含糖量降低,B正确。C. 结合图片可知,1组含糖量的曲线都
是位于2组的下面,因此1组含糖量均低于2组,C错误。D. 1组含糖量均低于2
组,说明1组的夜间有机物消耗比2组多,D错误。
第三篇 生命科学
第32讲 植物的光合作用和呼吸作用
实验 验证绿叶在光下制造有机物
1. 实验目的
(1)检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。
(2)探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
2. 酒精的作用: 。
水浴加热的目的: 。
3. 遮光部分在实验中起 作用。把一部分用黑纸遮挡的目的是
。
溶解叶片中的叶绿素
防止酒精燃烧
对照
探究光
是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件
验证绿叶在光下制造有机物
4. 方法与步骤
(1)把盆栽天竺葵放到 处一昼夜。
(2)用 把叶片的一部分上下两面遮盖
起来,然后移到强光下照射。使叶片的见光部分和
不见光部分形成对照。
(3)几小时后,摘下叶片,去掉黑纸片。
黑暗
黑纸片
续表
(4)把叶片放入盛有 的小烧杯中,
加热,使叶片含有的 溶解到酒精
中,叶片变成 。
(5)用 漂洗叶片,再把叶片放到培养皿
里,向叶片滴加 。
(6)片刻后,用清水冲洗叶片,观察叶片颜色变
化。
酒精
水
浴
叶绿素
黄白色
清水
碘液
5. 实验现象:见光部分变蓝,不见光部分不变色。
6. 实验结论
(1)光是绿叶制造有机物不可缺少的条件。
(2)叶片见光部分产生了淀粉。
(3)将叶片变蓝的部分制成切片观察会发现叶肉上叶绿体变成了蓝色,这说
明淀粉形成的场所是 ,绿叶在光下制造有机物。
叶绿体
1. (2025·温州)兴趣小组同学使用银边天竺葵进行了以下研究。
第1题图
(1)用黑色不透明卡纸对图甲暗处理后的叶片进行部分覆盖,其目的是探
究 对光合作用的影响。对实验后的叶片进行脱色、
漂洗,碘液染色后如图乙,叶片中变蓝的区域是 (填“A”“B”或
“C”),说明光合作用产生了淀粉。
光
C
(2)小阳将点燃的木条伸入暗处理一昼夜后的装置中,发现木条马上熄灭,
出现此现象的原因是 。
(3)不同的植物生命活动情况不同,甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光
照强度的变化趋势如图丙,某同学认为e点时甲、乙合成的有机物量相等。小
阳不同意他的观点,并说明理由:
。
植物呼吸作用消耗了氧气
e点时甲、乙两种植物的净光合速率相
等,但呼吸速率不同,所以合成的有机物量不相等
2. (2025·温州)某科学兴趣小组进行了“绿叶在阳光下制造淀粉”的实验,
实验过程如图所示:
第2题图
(1)为了避免叶片中原有有机物的干扰,步骤①中“一定环境”是指温度适
宜的 环境。
(2)步骤⑤中仪器甲的名称是 。
黑暗
胶头滴管
(3)步骤②中,兴趣小组采取“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶
片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法,其优点是
。(列举一点)
(4)小明按如图步骤进行实验,滴加碘液后观察到叶片未遮光部分呈现棕黑
色,与预期的蓝色不符,老师指出其实验操作③中存在问题,请提出改进措
施: 。
可避免因不同叶片个
体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干扰
步骤③中将叶片放入酒精中水浴加热进行脱色处理
第2题图
【解析】(1)做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。所以把盆栽的天竺葵放在
黑暗处一昼夜,目的是让天竺葵在黑暗中进行呼吸作用把叶片中的淀粉全部转
运和消耗,这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的,
而不能是叶片在实验前贮存。因此步骤①中“一定环境”是指温度适宜的黑暗
环境。(2)步骤⑤是滴加碘液,用到的仪器甲是胶头滴管。(3)对照实验是
单一变量实验,除实验变量外,其他条件都要相同且适宜。因此为了控制单一
变量,可避免因不同叶片个体差异(如叶龄长短、水分含量等)对实验的干
扰,步骤②中,兴趣小组采取了“对同一张叶片进行部分遮光,而不是一张叶
片不遮光另一张叶片完全遮光”的对照方法。(4)步骤③酒精脱色,是把叶
片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,
叶片变成黄白色。
第三篇 生命科学
第32讲 植物的光合作用和呼吸作用
实验 探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1. 自变量是 ;因变量是 。
2. 实验原理:植物光合作用需要利用二氧化碳合成有机物,淀粉遇碘变蓝色。
二氧化碳
淀粉
探究植物光合作用是否需要二氧化碳
3. 实验步骤
(1)将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜。
(2)选定两片生长状况相同的叶子,用透明塑料袋密封,透明塑料袋内分别
装少量清水和氢氧化钠溶液,光照4h。
(3)打开装置取下叶片,酒精脱色后加碘液,检验叶片内有无淀粉产生。
4. 步骤解读
(1)设置变量为二氧化碳,利用同一植株可以 。
(2)选定叶片后,用透明塑料袋密封的目的是
。
(3)袋子必须是透明的,原因是 。
更好地控制变量
防止外界空气中的二氧化碳
的干扰
有利于透光
5. 实验现象和结论
装氢氧化钠 装清水
现
象 叶片经酒精脱色后,滴加碘液不
变蓝 叶片经酒精脱色后,滴加碘液变蓝
结
论 装置中无二氧化碳,不能进行光
合作用,不能制造淀粉 装置中有二氧化碳,能进行光合作
用,能制造淀粉
可能影响实验结果的其他变量:温度、光照强度、含水量等都是与光合作用有
关的因素。实验中叶的大小、生长状况、氢氧化钠的量、塑料袋体积、环境温
度、光照强度等都会影响实验结果,因此在进行实验时应注意控制变量、保证
实验结果的准确性。
(2025·衢州)科学小组对光合作用的影响因素进行了如下探究。
步骤一:取一个足够大的不透光的长方体容器作为光照箱。在光照箱内盖子的
中心处装上光源(如图甲),在盖子上以光源为圆心绘制三个半径分别为
10cm、20cm、30cm的同心圆,在每个同心圆上均匀打4个孔,并做好标记(如
图乙)。
步骤二:取12支试管分别装入不同浓度的NaHCO3溶液30mL和等量黑藻,塞紧
带导管(滴有有色液滴)的橡皮塞。将试管置于箱内,导管通过小孔伸出到箱
外(如图丙)。将小孔标记作为试管编号,同一个圆上的1~4号试管(如A1~
A4)加入的NaHCO3浓度分别为0、0.5%、1%、1.5%(NaHCO3溶液浓度越高
代表CO2浓度越高)。
步骤三:开灯照射15min,记录每支导管中液滴移动的距离,结果如图丁。
(1)若试管橡皮塞未塞紧,则导管中液滴移动的距离会 (填“偏
大”或“偏小”)。
(2)该实验小组所研究的光合作用影响因素是光照强度和
。
偏小
二氧化碳浓
度
(3)分析图丁数据,可以得出结论:
。
(4)小组中某同学将光照箱盖子上的小孔设计为如图戊所示,你认为该同学
的设计是否可行,并说明理由:
。
①在一定范围内,CO2浓度相同时,光
照强度越强,光合作用强度越大。②在一定范围内,光照强度相同时,CO2浓
度越高,光合作用强度越大。③光照强度越低,不同CO2浓度对光合作用强度
的影响越显著。④CO2浓度越低,不同光照强度对光合作用强度的影响越显
著
不可行,这样设计同一直线上的试管会被挡
住光照,影响实验结果
【解析】(1)如果试管橡皮塞未塞紧,会导致试管内气体逸出,装置内气压
与外界气压差变小,使得导管中液滴受到的推动力减小,因而液滴移动的距离
偏小;(2)根据题干的内容,试管中的NaHCO3浓度不同代表二氧化碳浓度不
同,因此该实验研究的影响因素是二氧化碳浓度;(3)从图丁的数据可以看
出,随着NaHCO3溶液浓度的增加,导管中液滴移动的距离也在增加。因为
NaHCO3溶液浓度代表二氧化碳浓度,所以可以得出随着二氧化碳浓度升高,
液滴移动的距离增大,则光合作用越强;在一定范围内,光照强度越强,液滴
移动的距离增大,则光合作用越强。
Thank you!