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第5课时
呼吸作用与光合作用
一、人体的呼吸(a)
1．人体呼吸系统
由__________(鼻、咽、喉、气管、支气管)和______组成的。呼吸道是气体进出肺的通道。肺是____________的器官。
呼吸道
肺
气体交换
2．呼吸运动
吸气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌________，引起胸廓扩大，胸腔内容积增大，导致肺扩张，于是肺内气压________外界大气压，外界气体进入肺泡。
呼气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌________，引起胸廓缩小，胸腔内容积减小，导致肺回缩，于是肺内气压________外界大气压，肺泡内的气体排出体外。
收缩
小于
舒张
大于
二、呼吸作用(a)
呼吸作用
能量转化
释放能量(化学能→其他形式的能)
反应式
物质转化
将有机物分解成无机物
新陈代谢
属于异化作用
发生条件
有光、无光都可进行
发生场所
在活细胞内都可进行
呼吸作用是生物体生命活动的基本特征，无论有无光照，活着的生物体必定进行着呼吸作用。
【知识拓展】
三、光合作用(b)
1．理解光合作用
光合作用
能量转化
贮存能量(光能→化学能)
反应式
物质转化
将无机物合成为有机物
新陈代谢
属于同化作用
发生条件
在有光照的条件下进行
发生场所
只在有叶绿体的细胞内进行(高等植物)
2.
探究绿叶在光下制造淀粉
原理
淀粉遇碘变蓝色
实验过程
①实验前应对绿叶进行暗处理，目的是消耗完叶片中原有的淀粉；
②实验过程中应对同一叶片的不同部位进行对照实验；
③验证时应先将叶片放入盛有酒精的烧杯中水浴加热以溶解叶片中含有的叶绿素；
④用清水漂洗后放入培养皿中滴加碘液；
⑤清水冲洗碘液，观察、记录、分析得出结论。
四、光合作用意义与碳－氧平衡(b)
绿色植物进行光合作用制造有机物的作用：满足自身生长、发育、繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供基本的食物来源。绿色植物在光合作用中制造的氧气，超过了自身呼吸作用对氧气的需要，其余的氧气排放到大气中；绿色植物通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。
类型一 人体的呼吸
典例
[临沂中考]如图是某人在一次平静呼吸中肺内气压与外界气压差曲线，下列叙述错误的是
(
)
图
5－1
C
A．在曲线AB段的变化中，肋间外肌和膈肌处于收缩状态
B．B点是本次呼吸中吸气结束的瞬间，此时肺内气压等于外
界气压
C．在曲线BC段的变化中，胸廓的前后径和左右径由小变大
D．C点是本次呼吸中呼气结束的瞬间，此时肺内气压与外界
大气压差为0
【解析】
曲线图中，AB段表明肺内气压低于外界大气压，是吸气时肺内气压的变化，该过程肋间外肌和膈肌处于收缩状态。曲线图中，BC段表明肺内气压高于外界大气压，是呼气时肺内气压的变化，该过程胸廓的前后径和左右径都变小。B点和C点分别表示吸气和呼气完成的瞬间，此时肺内气压和外界气压相等，气压差为0。
跟踪训练
[德州中考]如图是人的膈肌收缩和舒张时
在胸腔内的位置，下列有关叙述正确的是
(
)
A．从甲到乙时，膈肌收缩，呼气
B．从乙到甲时，膈肌舒张，吸气
C．呼气完成的瞬间，膈肌处于乙状态
D．吸气开始的瞬间，膈肌处于甲状态
【解析】
从甲到乙为吸气过程，膈肌收缩，开始瞬间膈肌处于甲状态；从乙到甲为呼气过程，膈肌舒张，完成瞬间膈肌处于甲状态。
图
5－2
D
类型二 呼吸作用
典例
[衢州中考]小柯利用如图实验装置探究植物的呼吸作用。
图
5－3
(1)图甲实验设立B组的目的是_________________________。
(2)如图乙，把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在______________环境中放置12h后，松开袋口，插入导管立即扎紧袋口，并将导管口插入烧杯中，缓慢挤压塑料袋，蜡烛熄灭。该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳？判断并说明理由：
______________________________________________
______________________________________________________
_____________________。
【解析】
为防止新鲜菠菜进行光合作用吸收二氧化碳，应在黑暗或无光照环境中放置12h。不支持燃烧的气体不仅有二氧化碳，还有其他气体如氮气、二氧化氮等气体。
与A组进行对照(或对照)
黑暗(或无光照)
不能，烧杯中的烛焰熄灭只能说明塑料袋中的氧
气含量少，而不能说明二氧化碳含量增加，证明二氧化碳要用
澄清石灰水进行检验
跟踪训练
在探究植物的呼吸作用实验中，
所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的
环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌
发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后
密封，多次测定有关的量，并绘制成如图
所示的曲线。下列判断符合客观事实的是(
)
A．若Y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
B．若Y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若Y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
D．若Y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
图
5－4
A
【解析】
萌发的种子进行呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；呼吸作用消耗有机物，所以萌发的种子的质量逐渐减小；煮熟的种子不进行呼吸作用，所以瓶内氧气和二氧化碳的含量都不会发生变化。
类型三 光合作用
典例
[杭州中考]为“证明绿色植物光合
作用能产生氧气”，小金设计了如
图所示的实验，回答：
(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻
作为实验材料而不选用盆栽的天竺
葵，其理由是_______________________。
(2)写出证明试管内收集的气体是氧气的方法：___________
____________________________________________________________________。
图
5－5
便于收集产生的气体
取出试
管，将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则证明其
内的气体是氧气
(3)利用上述实验装置与材料，设计“证明光照是绿色植物光合作用的条件”的实验(写出简要的实验思路)。________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
_________________________________________。
【解析】
本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料的理由是陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集，金鱼藻是水生植物，利用此装置，便于观察和收集产生的气体。
设置A、B两组
实验，与原实验装置完全相同，分别加入等量、生长状况一致
的金鱼藻，将其中A组置于黑暗环境，B组置于光照环境，4h
后分别将试管取出，伸入带火星木条，若A组不复燃，B组复
燃，则证明光照是绿色植物光合作用的条件
跟踪训练
[2019·原创]在验证“光合作用
需要光照”的实验中，对于如何设置对
照组，同学们提出了三种方案：①取两
株生长状况相近的天竺葵，放黑暗处一
昼夜后，将其中一株继续遮光，另一株
光照4h，然后分别摘其叶片进行实验对
比；②取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜
后，将其中一片叶片作遮光处理，然后
光照4h，分别摘其有无遮光的两片叶片进行实验对比；③取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一片叶片作部分遮光处理，然后光照4h，摘取这张叶片，将见光部分和遮光部分进行实验对比。
图
5－6
(1)上述三种方案中，最合理的是______(填序号)。
(2)如图所示，有同学对叶片脱绿的操作进行了微型化改造，很快完成了实验。请说出这个微型实验的一个优点或缺点：____
______________________________________________________
__________________________________________。
【解析】
实验中为了验证“光合作用需要光照”，需要控制变量，同一株植物的同一叶片的不同部位，控制的变量最合理。不同株植物、同株植物的不同叶片，都可能存在较多的变量。
③
优
点如省时方便、用量少成本低、操作简单、节能等；缺点如可
能存在安全隐患、装置不易固定等(合理均可)
类型四 碳－氧平衡
典例
[2018·杭州]把等量的天竺葵和紫罗兰的新鲜叶放在无色透明的封闭容器中，并将它们置于不同颜色的光照条件下(其他条件均适宜并相同)。经过8h后，测量容器中氧气的增加量，得到表中所示的实验数据。
容器
植物
光的颜色
氧气的增加量(mL)
1
天竺葵
红
120
2
天竺葵
绿
15
3
紫罗兰
红
80
4
紫罗兰
绿
10
据表回答：
(1)该实验通过测定_______________________________，来判断光合作用的反应速率。
(2)上述实验结果可以得出的结论是________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________________________
______________________________________(写两条)。
(3)除表中所示因素外，列举2条影响紫罗兰和天竺葵光合作用反应速率的因素：______________________________________
______。
8h内容器中氧气的增加量(mL)
8h内，紫罗兰在红光条
件下比绿光条件下光合作用释放的氧气多；8h内，天竺葵在红
光条件下比绿光条件下光合作用释放的氧气多；8h内，红光条
件下天竺葵比紫罗兰光合作用释放的氧气多；8h内，绿光条件
下天竺葵比紫罗兰光合作用释放的氧气多
温度、二氧化碳浓度、光照强度、叶的幼嫩
程度
跟踪训练
[绍兴义乌中考]如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内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：
图
5－7
(1)要使植物A和B都能正常生长，大棚内光照强度至少应大于______点。
(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是植物A________(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(3)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有_____________
_________________(写出一点)。
d
多于
增加光照时
间、晚上降温等
【解析】
“要使植物A和B都能正常生长”，必须使植物A和植物B的光合作用强度都大于呼吸作用强度，因此大棚内光照强度至少应大于d点。从图乙中看出，当光照强度为f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的二氧化碳释放量比植物B的二氧化碳释放量大，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f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A多于植物B。
当堂测评
高分作业第5课时 呼吸作用与光合作用 [学生用书P14]
一、人体的呼吸(a)
1．人体呼吸系统
由__呼吸道__(鼻、咽、喉、气管、支气管)和__肺__组成的。呼吸道是气体进出肺的通道。肺是__气体交换__的器官。
2．呼吸运动
吸气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌__收缩__，引起胸廓扩大，胸腔内容积增大，导致肺扩张，于是肺内气压__小于__外界大气压，外界气体进入肺泡。
呼气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌__舒张__，引起胸廓缩小，胸腔内容积减小，导致肺回缩，于是肺内气压__大于__外界大气压，肺泡内的气体排出体外。
二、呼吸作用(a)
呼吸作用
能量转化
释放能量(化学能→其他形式的能)
反应式
C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O＋能量
物质转化
将有机物分解成无机物
新陈代谢
属于异化作用
发生条件
有光、无光都可进行
发生场所
在活细胞内都可进行
【知识拓展】
呼吸作用是生物体生命活动的基本特征，无论有无光照，活着的生物体必定进行着呼吸作用。
三、光合作用(b)
1．理解光合作用
光合作用
能量转化
贮存能量(光能→化学能)
反应式
6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2
物质转化
将无机物合成为有机物
新陈代谢
属于同化作用
发生条件
在有光照的条件下进行
发生场所
只在有叶绿体的细胞内进行(高等植物)
2．探究绿叶在光下制造淀粉
原理
淀粉遇碘变蓝色
实验过程
①实验前应对绿叶进行暗处理，目的是消耗完叶片中原有的淀粉；
②实验过程中应对同一叶片的不同部位进行对照实验；
③验证时应先将叶片放入盛有酒精的烧杯中水浴加热以溶解叶片中含有的叶绿素；
④用清水漂洗后放入培养皿中滴加碘液；
⑤清水冲洗碘液，观察、记录、分析得出结论。
四、光合作用意义与碳－氧平衡(b)
绿色植物进行光合作用制造有机物的作用：满足自身生长、发育、繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供基本的食物来源。绿色植物在光合作用中制造的氧气，超过了自身呼吸作用对氧气的需要，其余的氧气排放到大气中；绿色植物通过光合作用，不断消耗大气中的二氧化碳，这样就维持了生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡。
类型一 人体的呼吸
典例
[临沂中考]如图是某人在一次平静呼吸中肺内气压与外界气压差曲线，下列叙述错误的是( C )
图5－1
A．在曲线AB段的变化中，肋间外肌和膈肌处于收缩状态
B．B点是本次呼吸中吸气结束的瞬间，此时肺内气压等于外界气压
C．在曲线BC段的变化中，胸廓的前后径和左右径由小变大
D．C点是本次呼吸中呼气结束的瞬间，此时肺内气压与外界大气压差为0
【解析】
曲线图中，AB段表明肺内气压低于外界大气压，是吸气时肺内气压的变化，该过程肋间外肌和膈肌处于收缩状态。曲线图中，BC段表明肺内气压高于外界大气压，是呼气时肺内气压的变化，该过程胸廓的前后径和左右径都变小。B点和C点分别表示吸气和呼气完成的瞬间，此时肺内气压和外界气压相等，气压差为0。
跟踪训练
[德州中考]如图是人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，下列有关叙述正确的是( D )
图5－2
A．从甲到乙时，膈肌收缩，呼气
B．从乙到甲时，膈肌舒张，吸气
C．呼气完成的瞬间，膈肌处于乙状态
D．吸气开始的瞬间，膈肌处于甲状态
【解析】
从甲到乙为吸气过程，膈肌收缩，开始瞬间膈肌处于甲状态；从乙到甲为呼气过程，膈肌舒张，完成瞬间膈肌处于甲状态。
类型二 呼吸作用
典例
[衢州中考]小柯利用如图实验装置探究植物的呼吸作用。
图5－3
(1)图甲实验设立B组的目的是__与A组进行对照(或对照)__。
(2)如图乙，把数棵新鲜菠菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在__黑暗(或无光照)__环境中放置12h后，松开袋口，插入导管立即扎紧袋口，并将导管口插入烧杯中，缓慢挤压塑料袋，蜡烛熄灭。该现象能否说明菠菜的呼吸作用产生二氧化碳？判断并说明理由：__不能，烧杯中的烛焰熄灭只能说明塑料袋中的氧气含量少，而不能说明二氧化碳含量增加，证明二氧化碳要用澄清石灰水进行检验。
【解析】
为防止新鲜菠菜进行光合作用吸收二氧化碳，应在黑暗或无光照环境中放置12h。不支持燃烧的气体不仅有二氧化碳，还有其他气体如氮气、二氧化氮等气体。
(
图5－4
5－4
)跟踪训练
在探究植物的呼吸作用实验中，所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密封，多次测定有关的量，并绘制成如图所示的曲线。下列判断符合客观事实的是( A )
A．若Y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子
B．若Y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子
C．若Y表示种子的质量，则b表示萌发的种子
D．若Y表示瓶内二氧化碳量，则c表示煮熟过的种子
【解析】
萌发的种子进行呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；呼吸作用消耗有机物，所以萌发的种子的质量逐渐减小；煮熟的种子不进行呼吸作用，所以瓶内氧气和二氧化碳的含量都不会发生变化。
类型三 光合作用
典例
[杭州中考]为“证明绿色植物光合作用能产生氧气”，小金设计了如图所示的实验，回答：
图5－5
(1)本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料而不选用盆栽的天竺葵，其理由是__便于收集产生的气体__。
(2)写出证明试管内收集的气体是氧气的方法：__取出试管，将带火星的木条伸入试管内，若木条复燃，则证明其内的气体是氧气__。
(3)利用上述实验装置与材料，设计“证明光照是绿色植物光合作用的条件”的实验(写出简要的实验思路)。__设置A、B两组实验，与原实验装置完全相同，分别加入等量、生长状况一致的金鱼藻，将其中A组置于黑暗环境，B组置于光照环境，4h后分别将试管取出，伸入带火星木条，若A组不复燃，B组复燃，则证明光照是绿色植物光合作用的条件__。
【解析】
本实验选择水生绿色植物金鱼藻作为实验材料的理由是陆生植物进行光合作用产生的氧气不好收集，金鱼藻是水生植物，利用此装置，便于观察和收集产生的气体。
跟踪训练
[2019·原创]在验证“光合作用需要光照”的实验中，对于如何设置对照组，同学们提出了三种方案：①取两株生长状况相近的天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一株继续遮光，另一株光照4h，然后分别摘其叶片进行实验对比；
图5－6
②取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一片叶片作遮光处理，然后光照4h，分别摘其有无遮光的两片叶片进行实验对比；③取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一片叶片作部分遮光处理，然后光照4h，摘取这张叶片，将见光部分和遮光部分进行实验对比。
(1)上述三种方案中，最合理的是__③__(填序号)。
(2)如图所示，有同学对叶片脱绿的操作进行了微型化改造，很快完成了实验。请说出这个微型实验的一个优点或缺点：__优点如省时方便、用量少成本低、操作简单、节能等；缺点如可能存在安全隐患、装置不易固定等(合理均可)__。
【解析】
实验中为了验证“光合作用需要光照”，需要控制变量，同一株植物的同一叶片的不同部位，控制的变量最合理。不同株植物、同株植物的不同叶片，都可能存在较多的变量。
类型四 碳－氧平衡
典例
[2018·杭州]把等量的天竺葵和紫罗兰的新鲜叶放在无色透明的封闭容器中，并将它们置于不同颜色的光照条件下(其他条件均适宜并相同)。经过8h后，测量容器中氧气的增加量，得到表中所示的实验数据。
容器
植物
光的颜色
氧气的增加量(mL)
1
天竺葵
红
120
2
天竺葵
绿
15
3
紫罗兰
红
80
4
紫罗兰
绿
10
据表回答：
(1)该实验通过测定__8h内容器中氧气的增加量(mL)__，来判断光合作用的反应速率。
(2)上述实验结果可以得出的结论是__8h内，紫罗兰在红光条件下比绿光条件下光合作用释放的氧气多；8h内，天竺葵在红光条件下比绿光条件下光合作用释放的氧气多；8h内，红光条件下天竺葵比紫罗兰光合作用释放的氧气多；8h内，绿光条件下天竺葵比紫罗兰光合作用释放的氧气多__(写两条)。
(3)除表中所示因素外，列举2条影响紫罗兰和天竺葵光合作用反应速率的因素：__温度、二氧化碳浓度、光照强度、叶的幼嫩程度__。
跟踪训练
[绍兴义乌中考]如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、CO2浓度、光照强度等条件，以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内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：
图5－7
(1)要使植物A和B都能正常生长，大棚内光照强度至少应大于__d__点。
(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是植物A__多于__(选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
(3)要提高大棚内作物的产量可以采取的措施有__增加光照时间、晚上降温等_。(写出一点)
【解析】
“要使植物A和B都能正常生长”，必须使植物A和植物B的光合作用强度都大于呼吸作用强度，因此大棚内光照强度至少应大于d点。从图乙中看出，当光照强度为f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；当光照强度为0时，植物A的二氧化碳释放量比植物B的二氧化碳释放量大，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f时，单位时间内，光合作用合成的有机物是植物A多于植物B。
1．人在吸气时，膈肌和肋间肌的活动状态是
( D )
A．膈肌收缩，肋间内肌收缩
B．膈肌舒张，肋间外肌收缩
C．膈肌舒张，肋间内肌舒张
D．膈肌收缩，肋间外肌收缩
2．[2018·杭州余杭区一模]如图所示，某同学在一个保温瓶中放入葡萄糖和酵母菌溶液，用带有双孔的塞子封口，随着反应的进行，可以观察到锥形瓶中指示剂的颜色发生变化。下列有关实验的叙述中，正确的是
( C )
图5－8
A．锥形瓶中指示剂的颜色变成蓝色
B．保温瓶中的所有酵母菌是一个群落
C．影响酵母菌呼吸类型的重要因素是保温瓶中O2的含量
D．本实验可以用来精确测定酵母菌呼吸释放的CO2量
【解析】
酵母菌在把原料中的糖转化为酒精的过程中会产生大量的CO2，CO2使紫色石蕊试液变红色。保温瓶中的所有酵母菌是一个种群。O2充足时，酵母菌进行有氧呼吸，O2不足时，酵母菌进行无氧呼吸即发酵。本实验只能定性检测酵母菌呼吸释放CO2，但不能用来精确测定酵母菌呼吸释放的CO2量。
3．[2018·台州]某同学将天竺葵放在暗处一段时间后，用铝箔把一张叶片的一部分遮光，经光照、褪色、漂洗，再滴上碘液，发现整张叶片呈棕黄色。出现这种现象的原因可能是
( B )
A．褪色时间过短
B．光照时间过短
C．植株在暗处时间过短
D．铝箔遮光不严
【解析】
“整张叶片呈棕黄色”，即整张叶片都没有淀粉。
(
图5－9
)4．[东营中考]生态球是家庭中常见的绿化美化饰品，置于阳台上，能较长时间稳定存在(如图)。下列是生态球一天内水中二氧化碳浓度的变化曲线(晴天，日出、日落时间分别为6：00和18：00)，正确的是
( B )
【解析】
6：00日出后，植物光合作用强度增强，吸收的CO2增多，所以表示CO2浓度的曲线呈下降趋势，到下午18：00
CO2浓度达到最低；18：00日落以后，植物光合作用减弱或停止，进行呼吸作用消耗O2产生CO2，所以表示CO2浓度的曲线呈上升趋势。
5．[2018·杭州拱墅区二模]如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度关系示意图，以下分析正确的是
( A )
(
图5－10
)A．ac段表示该植物的光合作用不断地增强
B．b点表示该植物既不进行光合作用，也不进行呼吸作用
C．当光照强度＞n1
时，该植物开始进行光合作用
D．当光照强度＞n2
时，表示该植物不再进行光合作用
【解析】
图中的b
点表示该植物光合作用与呼吸作用强度相同；当光照强度＞n1
时，该植物光合作用强度开始大于呼吸作用；当光照强度＞n2
时，表示该植物光合作用的强度不再变化。
(
图5－11
)6．如图所示为大豆种子萌发成幼苗过程中干重的变化曲线。OB段干重减少是因为大豆种子在萌发过程中，种子的
呼吸作用__消耗掉了贮存在子叶中的有机物。幼苗从B点开始光合作用强度大于呼吸作用强度的原因是__种子萌发后长出绿叶，进行光合作用合成有机物大于呼吸消耗，种子干重开始增加__。
7．[金华中考]图甲为探究CO2是否为植物光合作用原料的实验装置示意图。其中a为实验组，b为对照组。完成图甲所示探究后，将b装置中的植株取出，放在黑暗的环境中一昼夜。用2张大小相等的铝箔在该植株某一叶片绿色部分的相同位置从上下两面盖严，然后放在阳光下照射。4h后，去掉铝箔，摘下该叶片。将该叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液、再漂洗处理。实验过程及现象如图乙所示。请回答：
图5－12
(1)图甲中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是__B__。
A．确保植株与玻璃钟罩内空气隔绝
B．排除土壤中微生物呼吸作用产生CO2的干扰
C．防止NaOH溶液对植株根系的影响
D．排除土壤土质差异的干扰
(2)将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜，测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降。由此可知，该植株在这一昼夜内光合作用强度__大于__(选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
(3)图乙中，A时刻叶片经酒精脱色后成__黄白__色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中，__不能__(选填“能”或“不能”)进行光合作用。
【解析】
光合作用吸收CO2，呼吸作用释放CO2，因此“将图甲中b装置放在某环境中培养一昼夜，测得这一昼夜内该玻璃钟罩内CO2浓度下降”，由此可知，该植株在这一昼夜内光合作用强度大于呼吸作用强度。
8．[2018·湖州]某科学研究小组分别选择绿藻和蓝藻在不同的pH缓冲液中进行实验。图甲是光照装置示意图，图乙是实验结果示意图。
(
图5－13
)
(1)该实验的目的是__探究绿藻和蓝藻在不同pH环境下的光合作用(产生氧气)的快慢[或探究不同pH的环境对绿藻和蓝藻光合作用(产生氧气)的影响]__。
(2)实验产生的气泡中含有的气体主要是氧气，其中绿藻产生氧气的场所是
叶绿体__(填细胞质中某一结构名称)，在该场所中，光能转变为__化学__能。
(3)从图乙分析，在绿藻和蓝藻中，__绿藻__对pH变化适应性较强。
【解析】
(1)实验中唯一的变量是缓冲液的pH，所以该实验探究的是绿藻或蓝藻在不同pH环境下的光合作用的快慢。(3)在不同pH环境下，绿藻光合作用的速率变化不大，蓝藻光合作用的速率变化较大，所以绿藻对pH变化适应性较强。第一篇
生命科学
第5课时 呼吸作用与光合作用
(
图5－1
)1．如图所示装置，经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现的情况是(注：实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动，瓶口密封，忽略水蒸气和温度的影响)( C )
A．A处上升、B处下降
B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升
D．A、B两处都不变
2．如图显示一人处于静态平静呼吸时，肺泡内的气压变化情况。下列有关叙述符合实际的是
( B )
图5－2
A．从W到X期间，肺处在呼气状态
B．从V到Z期间，肺完成了两次呼吸
C．A点时，膈肌处于完全放松状态
D．B点时，肺内气体量最少
3．[广东中考]如图曲线表示绿色植物在不同光照强度下，释放氧气与消耗氧气的情况，下列有关分析错误的是
( C )
A．a点表示呼吸作用消耗的氧气量
(
图5－3
)B．b点氧气产生量和消耗量相等
C．ab段没有进行光合作用
D．bc段光合作用强于呼吸作用
【解析】
由图可以知道：横轴代表光照强度，纵轴代表植物释放和消耗氧气的量，其中a点光照强度为0，消耗氧气的量最大，说明a点植物只进行呼吸作用而不进行光合作用，b点为临界点，从a到b光合作用越来越强，到b点光合作用产生氧气的量与呼吸作用消耗氧气的量正好相等，bc段光合作用强于呼吸作用，表现为植物向外界释放氧气。
4．[德阳中考]如图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
( C )
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
(
图5－4
)D．农作物种植过密，光合作用减弱，其主要原因是水分不足
【解析】
图示是光合作用，根据光合作用表达式：二氧化碳＋水有机物＋氧气，以及图示箭头方向可以判断：①表示二氧化碳，②表示氧气。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。光合作用的能量转化是指将光能转化为储存在有机物里的化学能的过程。如果过度密植，植物的枝叶会互相遮挡，光合作用减弱，原因是光照不足。
5．二十世纪，科学家希尔曾做过如图所示实验，下列有关实验的分析不正确的是
( B )
图5－5
A．装置b中气泡内的气体是氧气
B．装置c中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C．实验表明光合作用的场所是叶绿体
D．实验表明光照是光合作用的必要条件
【解析】
c中叶绿体滤液无气泡产生是因为遮光处理后缺乏光照不能进行光合作用。
6．[2018·杭州十五中二模]小金同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用：将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中，在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器，将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接，以检测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
图5－6
(1)装置内试管中的水主要用于植物的__蒸腾作用__。
(2)小金在某一晴天，将此装置置于有光照的室外，进行24小时CO2含量的测定，绘制的曲线如图乙所示。据图分析，植物的光合作用开始于__P点前__(选填“P点前”“P点”或“P点后”)。
(3)小金认为，一定时间内测得的CO2减少量，等于植物的光合作用所消耗的CO2。你是否认同他的观点，说说你的理由：__不认同，植物进行光合作用的同时还进行呼吸作用产生二氧化碳，故植物的光合作用消耗的二氧化碳多于检测到的二氧化碳减少量__。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用，应将装置放置在__黑暗__环境中。
7．[2018·温州]小明发现某植物园在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。
(1)植物光合作用强弱可以用释放氧气的速度进行比较，也可以用__相同时间内产生有机物的多少(相同时间内消耗二氧化碳的多少)__进行比较。
(2)请利用下列器材帮助小明设计实验步骤： 答题要点：自变量的设计(对照实验设计)、无关变量的控制(金鱼藻量的控制、灯与装置距离控制)、因变量的观测(气体收集方法的设计、观测方法的设计)
满分示例：
①取3个洁净的500mL烧杯。分别标为甲、乙、丙，各装入400mL清水和10g新鲜的金鱼藻，将3个相同的漏斗倒扣在金鱼藻上，取3支量筒装满水，倒扣在漏斗管口。
②选择阴雨天(光线较弱环境)，甲组、乙组分别用红光灯和蓝光灯在等距离处照射，丙组不做处理。
③光照相同时间后，比较3组量筒中收集到的气体的体积。
④多次重复实验。
实验器材：500mL的烧杯、漏斗、50mL的量筒各若干；新鲜金鱼藻(水生植物)若干；清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。
8．[2018·台州]体外膜肺氧合装置俗称人工肺(如图)，用于肺功能丧失患者的急救。使用时，先用一根导管将血液从人体静脉引出，通过该装置后，血液经另一根导管回到人体的动脉或静脉内。人工肺中的氧合器作用是
( D )
图5－7
A．可直接为人体提供能量
B．为病人血液循环提供动力
C．过滤流经血液的含氮废物
D．使流经的静脉血变成动脉血
【解析】
教材中讲述过人工肾，本题引申为人工肺。肺是呼吸系统中的主要器官，其作用就是进行气体交换，把流经肺部的静脉血变成动脉血。
9．[2018·青岛]下列对图中各曲线的分析，正确的是
( D )
图5－8
A．图甲表示在透明的密闭温室里，水稻种子从萌发到长成幼苗过程中氧气含量的变化，第
10～20
天之间，氧气浓度增加是因为幼苗不进行呼吸作用
B．图乙是密闭蔬菜大棚内一天中某气体的含量变化曲线，可判断该气体是二氧化碳
C．图丙表示光照强度、二氧化碳浓度对光合作用强度的影响。根据
a、c
点光合作用强度的差异可知，增加光照强度有利于提高农作物产量
D．图丁曲线可以表示绿色植物在夏季晴天高温时蒸腾作用强度的变化情况
【解析】
图甲中前10天呼吸作用占优势，导致氧气浓度减小，第10天时氧气浓度最小，说明在第10天时光合作用速度与呼吸作用速度相等，10天后光合作用占优势，幼苗光合作用产生的氧气大于幼苗(和其他微生物)呼吸消耗的氧气，导致氧气浓度升高；图乙中0～6时蔬菜进行呼吸作用，消耗氧气，所以氧气浓度下降，6～18时光合作用的速率大于呼吸作用，所以氧气浓度增加，可见图中气体是氧气；据图丙分析，a点和c点的光合作用强度相同，说明二氧化碳浓度是影响光合作用强度的因素，同一光照强度时二氧化碳浓度越大，光合作用强度越强，有利于提高农作物产量；蒸腾作用是指植物体内的水分通过叶片的气孔以水蒸气的形式散发到大气中去的一个过程，光照强度影响气孔的开闭，在一定的范围内光照强度的增加，能促进气孔的开启，使蒸腾作用加强，温度高到一定程度时气孔就会关闭，防止体内水分的蒸发，然后植物的蒸腾作用随温度的降低而降低。
(
图5－9
)10．[2018·衢州]杨梅酸甜爽口，是人们喜爱的水果之一，但它的保鲜期很短，通常只有1～2天。为延长其保鲜期，人们常常将杨梅放在保鲜袋中，扎口后再置于冰箱里冷藏。请结合所学知识，解释杨梅这样保存能延长保鲜期的原因。
【答案】
①冷藏的低温环境抑制杨梅的呼吸作用，减少杨梅的有机物损耗；②冷藏的低温环境抑制杨梅中细菌的呼吸作用，减少细菌的滋生；③冷藏的低温环境减慢杨梅中水分的蒸发速度，减少杨梅中水分的散失；④扎口的保鲜袋制造缺氧环境，抑制杨梅的呼吸作用，减少杨梅的有机物损耗；⑤扎口的保鲜袋减慢了杨梅表面气体的流动速度，减慢了杨梅中水分的蒸发速度，减少了杨梅中水分的散失。
11．[2018·杭州经济开发区二模]小乐为了验证“光合作用的条件和产物”，进行了图示的实验操作(次序已打乱)，请回答下列有关问题：
图5－10
(1)该实验正确的操作步骤是②→④→①→__⑤③⑦__→⑥。(填序号)
(2)实验操作⑤：将叶片置于酒精溶液中并进行水浴加热，这样做的目的是
__去除叶片中的叶绿素__。
(3)若实验过程正确，那么在实验操作⑥中可观察到的实验现象是__叶片见光部分变蓝色而未见光部分不变蓝__。但小乐在滴加溶质质量分数为1%的碘液后，发现叶片没有出现预期的现象，这是为什么呢？小乐提出了自己的猜想，并通过以下实验加以验证：取正确处理后的叶片，分成四组，将溶质质量分数为0.02%、0.04%、0.06%、0.08%的碘液分别滴在各组叶片上。观察叶片颜色的变化。发现只有滴加0.04%的碘液的叶片，颜色变化与预期的一致。你认为小乐的猜想是__实验叶片加碘液后颜色变化能否跟预期一致与碘液的质量分数有关__。
12．[嘉兴中考]农业生产中为了获得高产，就要设法提高作物的光合作用强度。为此，某兴趣小组开展了“探究影响光合作用强度的环境因素”实验研究。
【实验原理】
植物光合作用的强度可以通过检测氧气的释放速率来测定；产生的氧气滞留在叶片，会使叶片在液体中上浮。
(
图5－11
)【实验器材】
长势相似的绿萝叶片、不同浓度
NaHCO3
溶液(可分解释放
CO2)、注射器、打孔器、如图所示的实验台(不同高度放有三组烧杯)等。
【实验步骤】
①用打孔器在绿萝叶片上取大小相同的小圆叶片若干，用注射器排出叶片细胞间隙的气体，使叶片在蒸馏水中都能下沉；
②在每组的三个烧杯中分别加入体积相同、浓度不同的
NaHCO3
溶液(不考虑溶液密度差异)，然后用镊子将小圆叶片放入烧杯中，每个烧杯
10
片；
③点亮
LED
灯带，记录每个烧杯中
8
个叶片上浮到水面所需的时间。时间越长，表示光合作用强度__越弱__。
根据上述实验步骤可知，本实验中设置的自变量有二氧化碳浓度和光照强度。
【实验结果】叶片上浮的平均时间记录如表。(单位：s)
组别
NaHCO3
相对浓度
50
100
150
低光强组
968
801
720
中光强组
883
632
498
高光强组
767
476
355
【实验结论】
在其他条件相同时，光照越强、二氧化碳浓度越大，光合作用越强。
【评价反思】
①本实验的重要改进是用
LED
冷光源代替传统的白炽灯，这一改进对该探究的主要意义是__减小白炽灯发热造成不同的温度条件__。
②实验中每个烧杯放
10
个小圆叶片，而统计时只选取前
8
个小圆叶片上浮的平均时间，这样做的目的是__避免偶然性，使实验结果更可靠__。
【解析】
【实验步骤】③叶片上浮到水面所需时间越长，说明叶片受到的浮力越小，排开水的体积越小，滞留在叶片中的氧气越少，即光合作用强度越弱。选用了浓度不同的NaHCO3溶液是为了使二氧化碳浓度不同，LED灯带和烧杯的距离不同是为了使光照强度不同。【评价反思】①温度也会影响植物的光合作用，改用LED冷光源可以减小白炽灯发热产生的影响。
