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5.6
呼吸作用和光合作用
学案
知识导引
二、生物的呼吸
例1 国家一直倡导“有氧运动，科学健身”。在有氧运动时，人的呼吸、循环等系统协调配合，共同为骨骼肌生命活动提供物质和能量。图1所示为人体部分物质的获取和排出途径，图2是某同学制作的膈肌运动时胸廓容积变化的模型图。请据图回答：
(1)图1中的过程B对应于图2中的_____(填“甲”或“乙”)，此时人体膈肌处于_______状态。
(2)图1中的C过程后，大量的氧与红细胞内的___________结合，血液由静脉血变为动脉血。
(3)图1中氧气进入骨骼肌细胞后，参与细胞内的
________
____
___________过程。
1．图甲是肺内压随时间的变化示意图，图乙表示人体膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置。下列叙述正确的是(
)
A．图甲曲线ac段表示吸气
B．图甲曲线ab段时，膈肌处于图乙所示的B位置
C．图甲曲线ce段表示呼气
D．图甲曲线de段时，膈肌处于图乙所示的A位置
例2．[2019?衢州]为研究植物呼吸作用，小科进行了以下实验：
I．选取两份等量且生长状况相同、具有完整根茎叶的新鲜菠菜，编号为甲组和乙组。
甲组菠菜用开水烫2～3分钟，乙组不作处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中，将氧气和二氧化碳浓度传感器探头置于箱内（如图1）。
Ⅱ．连接计算机、数据采集器和传感器探头，采集24小时装置内氧气和二氧化碳浓度数据，并自动生成两种气体浓度随时间变化图象，如图2和图3。（不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响）
实验分析与评价：
（1）实验中采用的箱子是不透光的，目的是
。
（2）菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的
（填字母）进出植物体的。
（3）根据图2和图3可知，乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢，二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢，原因是随着呼吸作用的进行，装置内氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，从而导致菠菜呼吸作用
。
2．[2017?衢州]小柯利用如下实验装置探究植物的呼吸作用。
（1）图甲实验设立B组的目的是
。
（2）如图乙，把几棵新鲜菠菜装入塑料袋中，扎紧袋口，在
环境中放置十二小时后，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：
。
三、光合作用
例3．[2019?温州]为验证植物光合作用需要光，小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后，用铝箔将一张叶片部分遮光，再光照4小时(如图)。去掉铝箔，经脱色、漂洗并用碘液处理后，将观察到（ ）
例4．[2017?湖州]某植物叶片边缘呈黄白色，不含叶绿体。将该植物在黑暗中放置48小时后，切断部分叶脉，将叶片的部分区域的两面用锡箔纸遮蔽，如图所示，光照一段时间后去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察叶片a、b、c、d
4个部位的颜色，发现只有d显蓝色。下列说法错误的是（ ）
A．该实验证明淀粉是光合作用的产物
B．对比da，说明光合作用需要叶绿体
C．对比dc，说明光合作用需要光照
D．对比db，说明光合作用需要水
例5．[2020?杭州]小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验：
（1）该实验的目的是
。
（2）将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞，其目的是
。
（3）①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理，若暗处理后立即脱色并滴加碘液，能否观察到金鱼藻叶片变蓝色？
（选填“能”或“不能”）。
（4）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是
。
例6．[2019?金华]研究发现不同品种的越橘，其光合作用速率不同。为了探究其不同的原因，科研人员进行了如下实验：选取A、B、C三个品种各6株，每株均采集位于中上部且向阳的叶片5片，测定并计算叶片中叶绿素的含量和光合作用速率，重复三次取平均值，结果如下。请回答：
（1）实验中每个品种选取6株的目的是
；
（2）测定光合作用速率时，主要控制温度、二氧化碳浓度和
相同；
（3）实验可以得出的结论是
。
例7．[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，如图1是光照装置示意图，如图2是实验结果示意图。
（1）该实验的目的是
。
（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
（填细胞质中某一结构名称），在该场所中，光能转变为
能。
（3）从图2分析，在绿藻和藍藻中，
对pH变化适应性较强。
例8．[2020?湖州]科学兴趣小组为研究金鱼藻的光合作用，做了如下实验：
步骤1：将溴麝香草酚蓝“和呈弱碱性的NaHCO3溶液配成蓝色液体，并向试管中通入一定量的CO2”，使液体呈浅绿色。
步骤2：将等量的浅绿色液体分别加入到4支试管中，2～4号试管中加入金鱼藻，1号试管不加金鱼藻。封闭各试管。
步骤3和实验结果：见表
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，在弱酸性环境中呈黄色，弱碱性环境中呈蓝色，中性环境中呈浅绿色。
CO2的水溶液中含有CO2、H2CO3等微粒，当CO2减少时H2CO3也减少。
（1）该实验的目的是
。
（2）2～4号试管中应加入
、生长状况一致的金鱼藻。
（3）若1号试管在1小时后液体的颜色呈现
，则说明2～4号试管的实验结果是可靠的。
（4）请解释4号试管液体呈现蓝色的原因。
。
3．[2017?金华]图1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1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。4小时后，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2所示，请回答：
（1）图1中用塑料袋扎紧花盆的实验设计思路是
。
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1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
（填“大于”、“小于”或“等于”）呼吸作用强度。
（3）图2中，A时刻叶片经酒精脱色后呈
色。B时刻叶片在阳光充足、条件适宜的环境中，
（填“能”或“不能”）进行光合作用。
4．[2017?台州]红萍是太空舱中提供O2和吸收CO2的一种水生植物。当初我国科研人员为了研究与人共存情况下红萍的供氧能力，建立了受控密闭试验舱并放置18.9平方米的红港下立体培养装置，设立实验组和对照组进行多次的地面模拟试验。密闭舱全天保持稳定充足的光照强度，其他条件适宜，2名志愿者进入密闭舱中生活，每隔1小时测定一次舱内O2和CO2浓度，结果如图所示。请回答：
（1）红萍利用
吸收CO2产生O2。
（2）实验组的密闭舱内生活着2名志愿者和18.9平方米的红萍，则对照组的密闭舱内应该怎样设置？
。
（3）根据实验结果判断，密闭舱内18.9平方米红萍产生的O2能否满足2名志愿者的呼吸消耗？并说明理由
。
（4）在载人航天应用中，太空舱可看作一个相对独立的密闭生态系统。若要进行长期的载人飞行，从生态系统功能的角度考虑，太空舱应实现
循环利用。
5．[2020?衢州]科学家探索光合作用过程和本质经历了漫长的历程。我们知道绿色植物利用太阳光能把二氧化碳和水合成有机物，并释放氧气。H2O和CO2均含有O，那么O2中的O是来源于什么物质呢？
资料一：19世纪末，科学家普遍认为：CO2在光的作用下被分解为CO和O2。
资料二：范?尼尔通过实验得出紫硫细菌合成有机物的反应式，与高等植物光合作用的反应式进行比较研究后，建立了猜想。
紫硫细菌：CO2+2H2S
?
→
（CH2O）（糖类）+2S+H2O
高等植物：CO2+2H2O
?
→
（CH2O）（糖类）+O2+H2O
资料三：英国化学家希尔在一个密闭的装置中加入含叶绿体的悬浮液和高铁盐（作氧化剂，不产生氧气），并除去装置内的CO2，在光照下发现密闭装置中产生了O2。
资料四：美国科学家鲁宾、卡门给三组小球藻提供含有一定比例18O的水和碳酸氢盐（释放二氧化碳，其他条件均相同），光照相同时间后，分别检测小球藻释放氧气中18O的比例，实验结果如下表所示。（18O是表示中子数为10的氧原子，可作为示踪原子）
（1）通过资料二中的比较分析，可以作出的猜想是
。
（2）希尔实验能否证明光合作用产生的O2全部来源于H2O？请作出判断并说明由
。
（3）分析鲁宾、卡门的实验结果，可得出的结论及相应的依据分别是
。
参考答案
二、例1.
（1）乙
舒张
（2）血红蛋白
（3）呼吸作用(或有机物的氧化分解)
1.B
例2.(1)避免光合作用对实验的干扰
(2)A
(3)减慢
2.(1)与A组进行对照（或对照）
(2)黑暗或无光照
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
三、例3.B
例4.B
例5.(1)研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳
(2)去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水
(3)不能
氧气
例6.（1）减少实验偶然性
（2）光照强度
（3）B品种的光合速率最强，A品种的光合速率最强低，C品种的光合速率介于A与B之间
例7.（1）不同pH缓冲液中对绿藻和蓝藻光合作用的影响
（2）叶绿体
化学
（3）绿藻
例8.（1）探究金鱼藻的光合作用强度与光照强度的关系
（2）等量（3）浅绿色
（4）光合作用强度大于呼吸作用强度，溶液中二氧化碳减少，碳酸也减少，PH上升
3.（1）B
（2）大于
（3）黄白
不能
4（1）光合作用（2）生活着2名志愿者，没有培养红萍
（3）能、密闭舱内O2和CO2浓度保持
相对稳定，表明红萍产生的O2量约等于红萍和人呼吸作用的消耗的O2量
（4）物质
5.（1）光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水
（2）不能；该实验只能证明O2有来自H2O，但没有证明O2是否来源于CO2
（3）植物光合作用产生的氧气中的氧元素来源于水（H2O）；光合作用释放的氧气18O的比例与水中18O的比例接近，而未受碳酸氢盐中18O比例的影响
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精品试卷·第
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生命科学
第6课时
呼吸作用和光合作用
知识导引
1.生物的呼吸
知道人体呼吸时气体交换的场所和过程，
知道呼吸作用过程中的物质和能量转化及其重要意义
2.光合作用
描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程，
认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
O2
CO2
大气
肺泡
血液
循环
组织细胞
气压差
一、区分呼吸、呼吸运动、呼吸作用
(一)呼吸：人与外界环境进行气体交换的过程
呼吸道
1.1人体的呼吸
气体在血液循环中的运输
扩散作用
扩散作用
(二)呼吸运动
呼气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌_________，
引起胸廓缩小，P肺内_____P外界。
吸气过程：肋间外肌、膈肌等呼吸肌_______，
引起胸廓扩大，P肺内_____P外界。
舒张
大于
收缩
小于
呼气
吸气
（2020
衢州）（2）新冠病毒主要通过患者的呼吸排出并散播。如图表示患者呼吸运动的两个过程，箭头表示横膈运动方向。则甲、乙两图表示的过程分别是
。
A．甲、乙都吸气
B．甲、乙都呼气
C．甲吸气、乙呼气
D．甲呼气、乙吸气
（2019
衢州）（1）图1是检查肺部时，爷爷在用力吸气和用力呼气后，分别被拍摄的两张胸部X光片，其中白色虚线所围的区域为肺的位置。吸气后闭气不动时所拍摄的X光片是
。
Ⅰ
C
