第一节 光合作用吸收二氧化碳释放氧气精讲精练课件（52ppt）

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第五章　绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡
第一节　光合作用吸收二氧化碳释放氧气
1．探究实验：二氧化碳是光合作用的必需原料
(1)提出问题：__________________________________？
(2)作出假设：__________________________________。
(3)制订计划和实施计划
材料用具：25%的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液、两个玻璃罩或大广口瓶、两个烧杯、碘液、植物枝条、胶布(凡士林或透明胶带)、培养皿、滴瓶等。
二氧化碳是光合作用必需的原料吗
二氧化碳是光合作用必需的原料

实验步骤：
①设置如图3－5－1－1甲、乙两套实验装置。在小烧杯里各放上一株同样的植物。甲装置水槽里盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠溶液能够吸收___________)；乙装置里盛有________。由此形成一组以____________为变量的________实验。
图3－5－1－1
②同时在_______处放一昼夜，然后移到________下照射两小时。
③取出两装置中的枝条，摘下叶片，按照“绿叶在光下制造有机物”实验的方法检验叶内有没有淀粉生成。
二氧化碳
清水
二氧化碳
对照
黑暗
阳光
(4)实验现象：甲装置中的叶片__________，乙装置中的叶片________。
(5)现象分析：甲装置中的氢氧化钠溶液吸收了空气中的____________，叶片由于没有原料而不能进行____________，无法产生________，乙装置反之。
(6)得出结论：____________是光合作用必需的原料。
不变蓝
变蓝
二氧化碳
光合作用
淀粉
二氧化碳

2．演示实验：光合作用产生氧气(图3－5－1－2)
(1)实验步骤：取一个大烧杯，注入清水，里面
放上金鱼藻，在金鱼藻上罩上一个玻璃漏斗(烧
杯内的水面高出漏斗斗柄)，在漏斗上接一支试
管，并将装置放于阳光下半小时。
(2)实验现象：金鱼藻在光下冒出________，将快要熄灭的卫生香伸进试管口内，卫生香会立刻________。
(3)现象分析：金鱼藻在光下进行光合作用，产生的气体可以帮助燃烧，而氧气有助燃的作用，因此该实验可以证明金鱼藻通过光合作用产生了氧气。
(4)实验结论：光合作用能够释放________。
气泡
复燃
氧气
图3－5－1－2
3．光合作用及其应用
(1)实质：绿色植物通过________利用________，把____________和_____转变成储存能量的__________(如淀粉)，并且释放出________的过程。
(2)公式：_________＋______ ____________________＋________。
(3)应用：可以通过____________提高光合作用的效率。
叶绿体
光能
二氧化碳
有机物
氧气
二氧化碳
水
有机物(储存着能量)
氧气
合理密植
水
A
生物小组将放置暗处一昼夜的银边天竺葵做如图处理，光照一段时间后，取A、B两叶片脱色、漂洗、滴加碘液，对实验现象及解释正确的是(　　)
图3－5－1－3
A．叶片A中间变蓝而边缘不变蓝，说明光合作用
的场所是叶绿体
B．叶片B变蓝，说明光合作用的产物是淀粉
C．叶片B变蓝，说明CO2是光合作用的原料
D．叶片A变蓝，叶片B不变蓝，说明透明塑料袋阻隔了阳光
【解析】叶片A的中间与边缘，唯一不同的变量是叶绿体，由叶片A中间变蓝而边缘不变蓝，说明光合作用的场所是叶绿体，A正确；氢氧化钠吸收二氧化碳，透明塑料袋内没有二氧化碳，因此叶片B不能进行光合作用制造淀粉，滴加碘液不变蓝，B、C错误；叶片A中间变蓝，叶片B不变蓝，说明CO2是光合作用的原料，而不是透明塑料袋阻隔了阳光，D错误。故选A。
C
【变式题】 在光合作用需要二氧化碳的实验中，氢氧化钠溶液的作用是吸收瓶内的(　　)
A．空气　　　　　　　 B．水分
C．二氧化碳 D．氧气
【解析】 在探究“二氧化碳是光合作用必需的原料”实验中，氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳。故选C。
B
将金鱼藻放在装水的玻璃杯中，用漏斗罩住金鱼藻，并在漏斗上倒扣一支装满水的试管(如图3－5－1－4)，将该装置放在阳光下照射一段时间，当气体充满试管时，用带火星的小木条检验该气体，小木条复燃。说明该过程产生的气体是(　　)
A．二氧化碳
B．氧气
C．氮气
D．甲烷
图3－5－1－4
【解析】 氧气具有帮助燃烧的作用，金鱼藻在光下释放的气体能使带火星的木条复燃，说明该过程产生了氧气。故选B。
【点悟】 光合作用是生物学的核心知识点，要理解光合作用，关键是从相关的几个实验(包括“绿叶在光下制造有机物”“绿叶在光下产生氧气”“二氧化碳是光合作用的原料”的探究实验)入手，就容易理解光合作用的概念、公式以及与呼吸作用的区别、意义及应用了。
B
【变式题】 某实验小组试图探究“光照是光合作用的必要条件”，实验以观察倒置的装满水的试管中有无气泡产生作为指标。正确的装置组合为(　　)
A．①②　　B．②③　　C．②④　　D．③④
图3－5－1－5
【解析】实验探究“光照是光合作用的必要条件”，因此，控制的变量是有无光照，而其他变量必须相同。①②对照组合，控制的变量是有无金鱼藻，可探究“光合作用产生的氧是由金鱼藻产生的”，故A不符合题意；②③对照组合，控制的变量是有无光，可探究“光照是光合作用的必要条件”，故B符合题意；②④组合，控制的变量有光和金鱼藻，控制变量不唯一，不符合单一变量的原则，故C不符合题意；③④组合，控制的变量是金鱼藻，故D不符合题意。故选B。
A
[2018·广州]荔枝果实中的糖分主要是由荔枝植株吸收的某些物质转化而来的。这些物质是(　　)
A．二氧化碳和水 B．淀粉和水
C．无机盐和水 D．氧气和水
【解析】 荔枝果实中的糖分是植物通过光合作用制造的，光合作用的原料是二氧化碳和水。故选A。
[2018·扬州]下列农业生产措施中，应用了光合作用原理的是(　　)
A．移栽树苗时，根部带有一小块土坨
B．播种玉米时，应做到合理密植
C．早春播种后，使用塑料薄膜覆盖地表
D．移栽树苗时，剪去树苗的部分树叶
B
【解析】移栽树苗时，根部带有一小块土坨，这样做的目的是防止树苗的幼根和根毛受损，有利于根系吸收水分，防止树苗出现萎蔫现象，A不符合题意；播种玉米时，要合理密植，因为合理密植是让最多的叶面接受光的照射，这样就能最大限度地利用光能，也能减少因为过度密植使一些叶片无法接受光照而浪费能量，B符合题意；早春温度还较低，使用透光塑料薄膜覆盖地表，可以保持土壤的温度和湿度，使种子能够正常萌发，C不符合题意；为了降低植物的蒸腾作用，可在移栽植物时，去掉部分枝叶，以减少水分的散失，有利于植物的成活，D不符合题意。故选B。
【点悟】 光合作用对植物自身和其他生物都有着极其深远和重大的意义，它是一切生物生存、繁衍及发展的根本保证。立体种植、合理密植、间作套种等措施都是充分利用了光能来提高农作物产量。
1．下列关于光合作用过程的反应式，正确的是(　　)
A．二氧化碳＋水 有机物＋氧气
B．二氧化碳＋氧气 有机物＋水
C．有机物＋二氧化碳→氧气＋水＋能量
D．有机物＋氧气→二氧化碳＋水＋能量
A
一、选择题
【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着能量的有机物，并且释放出氧气的过程，叫做光合作用。光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，条件是光能，场所是叶绿体，表达式是二氧化碳＋水 有机物(储存能量)＋氧气。
D
2．光合作用的发现是众多科学家不断进行实验探索的结果。如图3－5－1－6，下列有关实验的表述，正确的是(　　)
A．海尔蒙特的实验说明，柳树生长增重的物质来自土壤和水
B．普利斯特利的实验证明，植物每时每刻都能更新污浊的空气
C．萨克斯的实验中，照光后的叶片放入盛有酒精的小烧杯中直接加热，脱色后呈黄白色
D．萨克斯的实验中，脱色后再用碘蒸气熏蒸黄白色的叶片，见光部分呈蓝色、遮光部分不变蓝
图3－5－1－6
【解析】 叶片见光部分产生了淀粉，遮光部分没有产生淀粉，所以叶片遮光部分不变蓝，见光部分变蓝，D正确。故选D。
B
3．[2018·玉林]如图3－5－1－7是光合作用示意图，绿色植物进行光合作用的过程中，物质和能量的变化是(　　)
A．分解有机物，化学能转变成光能，释放能量
B．合成有机物，光能转变成化学能，储存能量
C．分解有机物，光能转变为化学能，释放能量
D．合成有机物，化学能转变成光能，储存能量
图3－5－1－7
【解析】 光合作用的实质：①把无机物转变成有机物，不仅用来构成植物体的本身，同时也为其他生物以及人类提供了食物和其他生活资料；②这一过程把光能转变为储存在有机物中的化学能。故选B。
C
4．[2018·滁州]在温室内种植蔬菜时，为了提高产量，可采取的措施是(　　)
A．降低温度　　　　 　 B．降低光照强度
C．提高二氧化碳浓度 D．缩短光照时间
【解析】此题考查对光合作用原料的认识。光合作用的原料是二氧化碳和水，提高二氧化碳的浓度可以提高植物光合作用的强度。
B
5．[2018·十堰]2017年十堰当选魅力中国城，“蓝天白云青山绿水”是十堰特色。夏季走进青山绿水的怀抱，我们感到清新凉爽，这主要与植物的什么生理作用相关(　　)
A．光合作用、呼吸作用 B．光合作用、蒸腾作用
C．呼吸作用、蒸腾作用 D．植物的碳—氧平衡
【解析】首先，绿色植物通过蒸腾作用将大量的水分散失到大气中，增加了大气的湿度，使空气变得湿润；其次，绿色植物通过光合作用释放氧气，吸收二氧化碳，使大气变得清新；最后，树叶上面的绒毛、分泌的黏液和油脂等，对尘粒有很强的吸附作用。因此夏季走进青山绿水的怀抱，我们感到清新凉爽。故选B。
C
6．如图3－5－1－8为光照充足条件下植物叶片光合作用示意图。据图分析，下列叙述正确的是(　　)
A．①是氧气，②是二氧化碳
B．光合作用制造的有机物通过导管运输到植物体各处
C．该过程可以将光能转化为化学能
D．农作物种植过密，光合作用减弱，其主要原因是水分不足
图3－5－1－8
【解析】此图为光合作用示意图，①表示进去的气体是二氧化碳，②表示出来的气体是氧气，A错误；光合作用制造的有机物通过筛管运输到植物体的各个部位，导管运输水和无机盐，B错误；光合作用的实质是物质转化和能量转化：物质转化是指将无机物转化为有机物的过程，能量转化是指将光能转化为储存在有机物里化学能的过程，因此光合作用可以将光能转化为化学能，C正确；如果过度密植，植物的枝叶会互相遮挡，其呼吸作用大于光合作用，光合作用制造的有机物会过多地被呼吸作用所消耗，造成作物减产，所以过度密植，作物的产量会降低，D错误。故选C。
B
7．新鲜藻类水绵和好氧细菌(有氧才能生存)制成临时装片，用不同波长的光束照射水绵的不同部位。一段时间后，显微镜下观察到细菌由均匀分布变成如图3－5－1－9所示分布。该实验无法得出(　　)
A．光合作用释放氧气
B．光合作用吸收二氧化碳
C．光的波长不同，光合作用强弱不同
D．560纳米左右波长的光不利于光合作用
图3－5－1－9
【解析】通过题目中图示信息可知，把载有水绵和好氧细菌的临时装片，用不同波长的光束照射水绵的不同部位，观察发现，好氧细菌只集中在770纳米和390纳米左右波长的光附近，说明此处有利于进行光合作用产生氧气；而560纳米左右波长的光没有或少有好氧细菌(有氧才能生存)，说明此波长的光不利于光合作用。由此可以得出光的波长不同，光合作用强弱不同。而光合作用吸收二氧化碳在此实验中无法证明。故选B。
A
8. 有关光合作用的叙述中，不正确的一项是(　　)
A．植物体只有绿叶能进行光合作用
B．光合作用制造的有机物主要是淀粉
C．光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件
D．光能转变成储存在有机物中的化学能
【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为有机物，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，因此只要是含有叶绿体的器官都可以进行光合作用。故选A。
A
9．[2018·南通]某同学为探究不同颜色的光照对植物光合作用的影响，设计了如下实验：
该实验设计需要改进的是(　　)
A．两组的温度应相同 B．两组光照的颜色应相同
C．两组叶片的数量应不同 D．两组叶片的形状大小应不同
组别 植物 叶片数量/片 光照的颜色 温度/℃
甲 天竺葵 2 红 22
乙 天竺葵 2 绿 12
【解析】该同学探究不同颜色的光照对植物光合作用的影响，可变因素应该是光的颜色，其他条件则应相同且适宜。本题中出现了两个不同条件：光照的颜色和温度。所以两组实验除了光照的颜色应不同之外，两组实验叶片的数量、叶片的形状大小、温度等均应相同。故选A。
C
10．欲提高温室大棚中蔬菜的产量，下列措施不正确的是(　　)
A．合理密植
B．在大棚里加日光灯，延长光照时间
C．降低光照强度
D．适当增加二氧化碳浓度
【解析】 光照是光合作用的条件，降低光照强度，植物光合作用速率降低，制造的有机物减少。故选C。
11．为验证光合作用所需的条件和原料，选取有绿色和白斑叶片的牵牛花进行科学探究。甲叶片带有白斑，将无白斑的乙叶片用铝箔上下遮盖起来，无白斑的丙叶片悬空在装有氢氧化钠溶液(能吸收二氧化碳)的无色广口瓶(棉花堵住瓶口)中，如图3－5－1－10所示：
二、非选择题
图3－5－1－10
(1)在实验中，将牵牛花放在暗室一昼夜的目的是_______________________。
(2)将此装置放在光下数小时后，再将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，是使________溶解，而隔水加热的目的是为了防止____________。
(3)乙叶片的实验变量是______；甲叶片绿色部分和非绿色部分的结果比较，可以证明__________________________；丙叶片绿色部分与甲绿色部分的结构比较，可以证明____________________________。
把原有的淀粉运走耗尽
叶绿素
酒精燃烧
光
叶绿体是光合作用的场所
二氧化碳是光合作用的原料
(4)绿色植物进行光合作用所需要的水分是通过其体内的________运输的，运输水分所需要的动力来自叶片进行____________所产生的拉力。
(5)由本实验的装置可以确定光合作用的必要条件是_____________________。
导管
蒸腾作用
光、叶绿体和二氧化碳
【解析】 (1)选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，如不除去会对实验结果造成影响。所以在实验前应将植物放在黑暗处一昼夜，为的是通过呼吸作用将牵牛花叶片中储存的淀粉运走耗尽。
(2)将此装置放在光下数小时后，再将叶片放入盛有酒精的烧杯中隔水加热，酒精变绿，说明酒精溶解了叶绿素。由于酒精是易燃易爆的液体，直接加热会发生危险，所以要隔水加热。
(3)乙中覆盖铝箔的部分没有光，实验变量是光；甲中白斑部分没有叶绿体，无法进行光合作用，实验变量是叶绿体，可以证明叶绿体是光合作用的场所；丙中氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳，故光合作用没有原料，变量是二氧化碳，由此可以证明二氧化碳是光合作用的原料。
(4)导管的作用是运输水分和无机盐，因此在植物体内，由根从土壤中吸收来的水分主要通过木质部中的导管运输；蒸腾作用形成的蒸腾拉力是水分向上运输的主要动力。(5)绿叶乙的遮光部分没有进行光照，也就没有进行光合作用，不能制造淀粉；甲中白斑部分没有叶绿体，无法进行光合作用，没有淀粉产生；叶片丙由于瓶内的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收了，植物无法进行光合作用，不能制造淀粉。所以，植物进行光合作用的必要条件是光、叶绿体和二氧化碳。
12. [2018·随州]为激励同学们主动去发现现实世界中的生物学问题，在探究过程中，锻炼大家乐于并善于团队合作、勇于创新的科学素养，随州市某初中生物研究性学习小组在学校的小型生态园内，开展了一系列植物——随州市市花“兰花”的栽培和科学探究活动。他们选取了健康且长势基本相同的兰草苗15株，平均分为三等份，分别放置在温室内，设置为甲、乙、丙三组进行无土栽培(具体培养条件如下表)。
组别 温室内二氧化碳浓度 培养液种类
甲 0.03% 土壤浸出液
乙 0.06% 土壤浸出液
丙 0.06% 蒸馏水
在光照、温度等其他条件都完全相同的情况下，培养一段时间后，兰草苗的长势和重量都发生了一定的变化。请回答下列问题：
(1)该实验的探究目的是______________________________________________
_________________。
(2)甲、丙两组不能形成对照的原因是______________。
(3)甲、乙两组中，若二氧化碳均未过量，则______组兰草苗长势较好。
(4)乙、丙两组中，若丙组兰草苗的长势明显较弱，说明兰草苗的生长还需要__________。
(5)每组选择多株兰草苗进行实验的目的是______________。
二氧化碳浓度和土壤中的无机盐对兰草的长势和重量是否有影响
变量不唯一
乙
无机盐
避免偶然性
【解析】 (1)从给出的三个实验组中，根据变量的唯一性，可以看出有两组对照实验，甲和乙是以二氧化碳浓度为唯一变量的对照实验，乙和丙是以土壤中的无机盐为唯一变量的对照实验。故该实验的探究目的是二氧化碳浓度和土壤中的无机盐对兰草的长势和重量是否有影响。
(2)从给出的三个实验组中，甲和丙由于同时存在两个变量，变量不唯一，所以不能形成对照组。
(3)甲、乙两组是以二氧化碳浓度为唯一变量的对照实验，其他的条件均相同。由于乙组的二氧化碳浓度比甲组的二氧化碳浓度高，而植物进行光合作用的原料之一是二氧化碳，故原料增多，有机物就会制造得多，乙组植物长势较好。
(4)乙和丙是以土壤中的无机盐为唯一变量的对照实验，从而说明植物的生长需要无机盐。
(5)如果在实验中都用一株兰草苗，则会有很大的偶然性，使实验结果不可靠。选择多株兰草苗进行实验就是为了避免偶然性，使结果更准确。
13．[2018·扬州]晚上，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将白炽灯先后放在离试管不同距离处，观察试管中产生的气泡数目(假设试管内的水温恒定)。收集到的数据如下表：
(1)从表中的数据可以看出，植物离光源越近，产生的气泡数越多，说明植物的______作用越强，也说明这种作用与光照本身的______有一定的关系。
光合
强度
距离/cm 每分钟观察到的气泡数目/个
10 60
20 25
30 X
40 5
(2)气泡的成分是______，表中数据X的值应介于________之间。
(3)如果将试管放在黑暗中，则植物仍然能进行________作用。
(4)某同学想进一步探究温度对光合作用的影响，请帮他设计实验思路：
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
氧气
25和5
呼吸
将生长旺盛的金鱼藻分成等量的甲、乙两组，甲组放在温度是25 ℃的条件下，乙组放在温度是10 ℃的条件下，其他条件相同且适宜，甲、乙两组形成以温度为变量的对照实验，比较观察甲、乙两组金鱼藻释放氧气的情况
【解析】 (1)从实验现象得出的数据可知，距离灯越近，金鱼藻产生的氧气(气泡)就越多。由于距离近光照会变强，距离远光照会变弱，所以这一现象说明光合作用与光照本身的强度有一定的关系，光照越强，绿色植物的光合作用就越强，产生的氧气(气泡)就越多。
(2)光合作用释放氧气，因此气泡的成分是金鱼藻光合作用产生的氧气，表中数据X的值应介于25与5之间。
(3)如果将试管放在黑暗中，植物不能进行光合作用，但植物能够进行呼吸作用。
(4)将生长旺盛的金鱼藻分成等量的甲、乙两组，甲组放在温度是25 ℃的条件下，乙组放在温度是10 ℃的条件下，甲、乙两组形成以温度为变量的对照实验，比较观察甲、乙两组金鱼藻释放氧气的情况，即可探究温度对光合作用的影响。
14．图甲是某农场建立的生产反季节蔬菜的现代化温室，乙是该温室24小时内二氧化碳含量的变化情况。
图3－5－1－11
(1)由图乙可以看出，从6点到18点，温室内二氧化碳含量的变化情况是____________，在这段时间内，植物体有机物的含量会____________。
(2)在滴水成冰、日照短暂的冬季，现代化温室为植物的光合作用提供了适宜的________、充足的________以及水、无机盐、空气等条件，从而使人们即便在冬天也能吃上鲜嫩的蔬菜。
(3)温室中部分果蔬常常由于传粉不足而导致结实率较低，你建议的解决办法是_________________________________________________________________。
(逐渐)降低
(逐渐)增多
温度
进行人工辅助授粉或放养一些有利于传粉的小动物(其他合理答案也可)
光照
1．菜农在种植大棚蔬菜时，为了提高蔬菜产量，有时在
大棚里增施“气肥”。你能说出其中的道理吗？
【答案】 影响光合作用的因素是光照强度、温度、二氧化碳的浓度等。在一定范围内，绿色植物的光合作用随二氧化碳浓度的增加而加强，从而制造的有机物增多，释放的氧气增多。大棚使植物与外界空气遭到阻隔，随着植物不断消耗二氧化碳，大棚中二氧化碳的浓度逐渐降低，光合作用效率就会降低。所以，在生产过程中，为了提高植物光合作用的强度，获得蔬菜的丰收，有些菜农在大棚里增施二氧化碳这种“气肥”。
2．为什么傍晚锻炼身体比清晨锻炼身体好？
【答案】 由于植物进行了一天的光合作用，释放了大量氧气，傍晚时空气中含氧量高，利于肌肉进行有氧呼吸，有利于健康；而早晨由于植物进行了一夜的呼吸作用，释放了大量的二氧化碳，不利于健康。
3．有人说：“包括人类在内的其他生物是‘攀附’着植物的茎蔓才站在这个星球上的。”请谈谈你对这句话的理解。
【答案】 绿色植物作为生物圈中的生产者，它们通过光合作用制造的有机物不仅满足自身生长、发育和繁殖的需要，也为生物圈中其他生物提供了食物来源。其产生的氧气是生物圈中氧气的来源。
4．夏天中午光照最强，光合作用反而不强，这是为什么？
【答案】 光合作用的原料是二氧化碳和水，而二氧化碳是通过叶片的气孔进入的，水是由植物的根从土壤中吸收的，夏日中午时，由于阳光过强，使气孔关闭，就会影响二氧化碳的进入和水分的吸收，从而抑制光合作用的进行，造成光合作用速率下降。
立体种植，是农作物复合群体在时空
上的充分利用。根据不同作物的不同特性，
如高秆与矮秆、富光与耐阴、早熟与晚熟、深根与浅根、豆科与禾本科，利用它们在生长过程中的时空差，合理地实行科学的间种、套种、混种、复种、轮种等配套种植，形成多种作物、多层次、多时序的立体交叉种植结构，最大限度地利用光能，提高对光能的利用率，增加农作物的产量。
立体种植