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(共10张PPT)
第7讲　绿色植物的新陈代谢(2)
1．我国最早的农书《齐民要术》记载有“正其行，通其风”，其蕴含的生物学原理是通风透光，为光合作用提供( )
A．氧气和光照 B．二氧化碳和光照
C．氧气和能量 D．二氧化碳和能量
2．夏季末，农民从田间刚收获的新鲜稻谷，由于下雨不能晾晒而堆积到屋内形成谷堆，一段时间后谷堆内出现发热发烫的现象。这是由于新鲜稻谷有较为旺盛的( )
A．蒸腾作用 B．呼吸作用
C．光合作用 D．吸收作用
B
B
3．如图，将枝条保留一张叶片并放置营养液中。叶片放置玻璃盒中密封(玻璃盒内分别放置有水或NaOH溶液)，在甲叶片的玻璃盒中注入14CO2(14C具有放射性)，光照一段时间后，仅在甲叶片的有机物中检测到放射性，此实验可以验证( )
A．CO2是光合作用的原料
B．H2O是光合作用的原料
C．H2O、CO2都是光合作用的原料
D．光合作用的产物是淀粉
A
4．为探究植物光合作用的原理，某校学生设计了如下实验装置，在同样条件下，你预测数天后植物生长最茂盛的是( )
5．下图所示是光合作用和呼吸作用的模式图。光合作用和呼吸作用都涉及能量转化，下列关于两个过程分析不正确的是( )
A．呼吸作用为细胞的生命活动提供能量
B．两个过程白天黑夜都在进行
C．两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环
D．两个过程都遵循能量的转化和守恒定律
A
B
6．下图为某植物在适宜的条件下，CO2吸收速率与光照强度的关系图像。下列分析不正确的是( )
A．若温度降低，A点上移
B．B点时呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2
C．若CO2浓度升高，C点左移
D．在C点该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为30 mg
7．下图是某植物在夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线，根据图示分析合理的是( )
A．ad之间表示光合作用弱于呼吸作用
B．b点时刻是一天中该植物有机物含量最多的时刻
C．曲线Ⅱ为植物的光合作用变化曲线
D．bc段活动强度减弱是温度太高，气孔关闭造成的
C
D
8．(2024，宁波模拟)某科学小组制作了“水草培育”气肥自动补充器(如图所示)。
设计原理：“水草培育”缸中的水草需要气肥(CO2)进行_________(填“呼吸”或“光合”)作用，该自动补充器采用Na2CO3溶液和稀硫酸反应补充气肥(CO2)。
使用步骤：将导管放入“水草培育”缸中，调节________________，控制滴斗中Na2CO3溶液的滴加速度。导管末端连接多孔玻璃泡的作用是__________________
___________________________。
光合
输液调节器
增大CO2与水的接
触面积，提高CO2的溶解量
9．(2024，杭州西湖区模拟)下图表示从有光照开始，一段时间A、B、C、D四种植物CO2释放的相对量随不同光照强度的变化情况。(呼吸作用强度是指每小时每平方分米叶面积释放CO2的量，光合作用强度是指每小时每平方分米叶面积吸收CO2的量，前量减去后量就是CO2释放的相对量)
(1)CO2进出植物的“门户”是叶片的________。
(2)a点表示植物的光合作用强度________(填“大
于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。
(3)D植物的曲线表明：这段时间内随光照强度增大，其_______作用强度也增大。
(4)在较弱光照强度下，四种植物中光合作用强度最大的是_______(填“A”“B”“C”或“D”)。
气孔
等于
光合
C
10．科研人员开发出一套由半导体硅纳米线和细菌组成的人工光合系统，能模拟自然界的光合作用。硅纳米线捕获光能，并将其传递给附着的细菌，细菌吸收二氧化碳，与水结合，发生化学反应，产生氧气和醋酸盐。产生的醋酸盐作为多功能中间体，可以制造出多种高附加值的化工产品，回答下列问题。
(1)该人工光合系统相当于植物叶肉细胞中的__________(填结构名称)。
(2)参照绿色植物的光合作用反应式，写出发生在该人工光合
系统的“光合作用”反应式：___________________________________。
(3)请列举该人工光合系统继续研究并推广的意义：_________________________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________ (答出一点即可)。
(4)该人工光合系统不能取代绿色植物在自然界中的作用，理由是_____________________
_________________________________________________________(至少答出两点)。
叶绿体
人工光合系统以取之不尽的太阳能
为能量来源，在不排出二氧化碳的情况下合成化学物质，是一种具有重要意义的能源转换
方式，可以解决全球变暖、化石燃料日益枯竭等问题
二氧化碳＋水 氧气＋醋酸盐
光能
不能参与食物链的构
成，不能为其他生物提供食物；不能参与生物圈的水循环
(2)该实验是为了研究___________________________________________________。
(3)该实验必须在________的条件下进行。
(4)制备小球藻悬液时，需在盛有小球藻的液体中加
入_________(填“无机盐”或“无机盐和有机物”)，并
置于适宜环境下培养。
同位素
光合作用产生的氧气中的氧元素来源于二氧化碳还是水
有光
无机盐(共31张PPT)
第7讲　绿色植物的新陈代谢(2)
植物的光合作用及其重要意义
1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过________，利用光能，把________和______转化成储存着能量的________，并释放______的过程。
2．光合作用反应式：
(1)场所：主要发生在叶肉细胞的________内。
(2)实质：制造________，储存________。
(3)影响因素：____________(主要)、二氧化碳浓度、温度等。
(4)能量转化：把光能转化为有机物中的__________。
叶绿体
二氧化碳
水
有机物
氧气
叶绿体
有机物
能量
光照强度
化学能
3．光合作用的意义
(1)把简单的________合成为复杂的________，实现了________转化。
(2)把________变成储存在有机物里的化学能，实现了________转化。
(3)光合作用为所有生物提供了________来源和________来源。
(4)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。
4．实验：植物的光合作用(详见实验突破)。
无机物
有机物
物质
光能
能量
物质
能量
1．(2023，杭州)为验证绿色植物在光照下能产生氧气，小金将下图所示装置放在阳光下一段时间，用带火星的木条检验试管内气体，出现复燃现象。下列叙述正确的是( )
A．该实验中起对照作用的变量是有无金鱼藻
B．选水生植物金鱼藻作实验材料的优点是便于观察和收集气体
C．该实验证明植物在光照下产生氧气的同时也能吸收二氧化碳
D．该实验若在无光条件下进行，实验结果完全相同
B
植物的呼吸作用
1．呼吸作用的概念(主要指有氧呼吸)：细胞利用氧气，将__________分解为二氧化碳和水，并且将储存在有机物中的能量释放出来，供生命活动利用的过程。
2．呼吸作用反应式：有机物＋氧气 二氧化碳＋水＋能量。
(1)场所：所有活细胞内。
(2)实质：分解________，释放________。
(3)影响因素：________(主要)、氧气浓度、水分、二氧化碳浓度等。
(4)能量转化：有机物中的化学能转化为热能。
3．呼吸作用的意义：为生物的生命活动提供能量。
4．实验：植物的呼吸作用(详见实验突破)。
有机物
有机物
能量
温度
2．呼吸作用是生物的共同特征，其根本原因在于( )
A．生命活动都需要能量作为动力
B．生命活动每时每刻都需要氧气
C．呼吸作用产生的水是生命活动所必需的
D．生命活动产生的二氧化碳必须及时排出
A
光合作用与呼吸作用的关系
1．光合作用与呼吸作用的区别和联系
叶绿体
活细胞
项目 光合作用 呼吸作用
区别 部位 含有__________的细胞 所有的__________中
条件 光 有光、无光均可(时时刻刻进行)
原料 ____________、水 有机物、氧气
产物 有机物、________ ____________、水
实质 制造有机物，储存能量 分解有机物，释放能量
表达式 二氧化碳＋水
____________________＋氧气 有机物(储存着能量)＋________
__________＋水＋能量
联系 呼吸作用所分解的有机物正是光合作用的产物；呼吸作用释放的能量正是光合作用储存在有机物中的能量(光合作用为呼吸作用提供有机物，呼吸作用为光合作用提供能量)
二氧化碳
氧气
二氧化碳
有机物(储存着能量)
氧气
二氧化碳
2.夏季一天中CO2吸收量和释放量变化曲线如下图所示，曲线的各点含义及形成原因分析：
a点：凌晨3时～4时，温度降低，呼吸作用减弱，CO2释放减少；
b点：上午6时左右，太阳出来，开始进行光合作用；
bc段：光合作用小于呼吸作用；
c点：上午7时左右，光合作用等于呼吸作用；
ce段：光合作用大于呼吸作用；
d点：温度过高，部分气孔关闭，出现“午休”现象；
e点：下午6时左右，光合作用等于呼吸作用；
ef段：光合作用小于呼吸作用；
fg段：太阳落山，停止光合作用，只进行呼吸作用。
3．下图所示是某植物一天内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线。在12时，细胞中发生的情况可能是( )
A
光合作用和呼吸作用的实际应用
1．光合作用的应用
(1)适当增加大棚内二氧化碳浓度，如增施有机肥，喷施二氧化碳等。
(2)合理密植：栽种农作物的密度适当，间距合理，提高光能利用率。
(3)延长光照时间，如在夜晚用灯光照射农作物。
2．呼吸作用的应用
(1)保证呼吸作用正常进行：如及时松土、排涝，保证植物的正常呼吸作用。
(2)适当抑制呼吸作用：为了有效提高种子的储藏时间，可采取__________、__________等方法，降低种子的呼吸作用；适当降低夜间温度，可减少植物呼吸作用对有机物的消耗。
低温
干燥
4．近年来，仓储式超市受到越来越多人的青睐。除了物美价廉之外，其供应链优势也是重要因素之一。下列关于仓储式超市在采摘、储存、运输蔬菜水果过程中采取的相应措施，解释合理的是( )
A．芒果、香蕉等水果可提前采摘，在储存中会自行释放生长激素催熟
B．蔬菜应避免集中堆放，防止蒸腾作用产生热量和水分而引起腐烂
C．在仓库中储存水果时会通入适量的二氧化碳，目的是抑制水果的呼吸作用
D．蔬菜采取密闭冷藏运输可减弱光合作用，减少营养物质的流失
C
实验一、植物的呼吸作用
1．植物的呼吸作用产生二氧化碳
(1)实验装置
(2)现象与结论
澄清石灰水变浑浊
呼吸作用
A B
现象 ____________________ 澄清石灰水无明显变化
结论 已煮熟及消毒的种子不能进行____________，已浸水及消毒的种子能进行____________，产物是能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳
呼吸作用
2.植物的呼吸作用消耗氧气
(1)实验装置
(2)现象与结论
【注意】该实验不能说明种子呼吸作用产生的是二氧化碳！
装置 A B
现象 蜡烛熄灭 蜡烛继续燃烧
结论 种子的呼吸作用消耗氧气
3．植物的呼吸作用释放能量
(1)实验装置
(2)现象与结论
装置 A B
现象 温度计示数上升 温度计示数基本不变
结论 种子的呼吸作用释放能量(热量)
共同步骤 具体操作或操作目的
(1)暗处理一昼夜 目的：________________________________________________
(2)设置对照实验
变量光照：同一片叶子遮光部分
和未遮光部分进行对比
变量叶绿体：银边天竺葵的银边
部分和绿色部分对比
实验二、植物的光合作用
1．验证光合作用条件和原料的四个经典实验
将叶片中的淀粉耗尽或者运走，避免干扰实验
(2)设置对照实验 变量CO2：有CO2组和无CO2组
(NaOH溶液吸收CO2)
变量水：切断主叶脉，
a区和b区进行对比
(3)光照处理____小时作用 让植物在适宜的条件下进行光合作用
(4)水浴脱色 脱去叶绿素，防止叶绿素干扰产物的检验
水浴加热的目的：________________________________
(5)清水漂洗 洗去酒精和色素
(6)用碘液检验 检验淀粉
4
防止酒精燃烧发生危险
【注意】在光合作用的相关实验中，只要通过能否产生淀粉来验证是否进行光合作用，都需要进行暗处理。
2．验证光合作用的产物之一是氧气
实验现象：
(1)金鱼藻周围有气泡产生，试管内液面下降。
(2)带火星的木条复燃。
实验结论：植物光合作用能产生氧气。
植物的光合作用
【例1】　图甲是测定光合作用速率的装置示意图，放一片新鲜绿叶和适量CO2缓冲液(作用：使装置内的CO2浓度保持稳定)。在不同的光照条件下，测得装置甲中平均每小时气体体积变化如图乙所示。(本次实验假定绿叶呼吸作用强度不变)
(1)本实验目的是测定绿叶光合作用时__________(填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”)的速率。
(2)该实验没有设置对照组，因此实验数据不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验：_________________________________________________________。
(3)由于外界温度、压强的改变会导致气体体积变化。当光照强度10 kLx时，在对照实验装置中气体每小时体积增大4 mL。那么，这片绿叶平均每小时光合作用产生氧气的体积为________mL。
放出氧气
其他条件相同，与装置甲相同的装置和试剂，但不放新鲜绿叶
146
1．(2024，宁波模拟)2023年10月中科大研究团队创制了一种人工光合细胞，实现了可定制化的二氧化碳转化。小科根据该成果，设想了一种人造有机物的装置如图甲，a和b表示某种物质。
(1)图甲中a表示的物质为________。
(2)植物进行光合作用的场所是图乙
中的________(填序号)。
(3)图甲中用来模拟叶片上从空气中获取光合作用所需气体原料的结构是______。
A．气泵　　 　B．管道　 　　C．开关
水
②
A
植物的呼吸作用
【例2】　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。回答下列问题。
【实验1】图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置，小科认为：可根据装置①②实验前后质量的变化情况，判断种子是否进行了呼吸作用。小金认为：可根据装置①②中红色水滴的移动情况，判断种子是否行进了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验，其目的是
______________________________________________。
(2)观点错误的是_______(填“小科”“小金”或“小
科和小金”)，理由是___________________________
______________________________________________。
防止微生物进行呼吸作用释放二氧化碳干扰实验
小科
不论是装置①还是装置②，它
们的装置密闭，前后质量没有变化
【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，则小灯泡的亮度会逐渐变__________(填“亮”或“暗”)；若要使实验现象更明显，可将O点向____________(填“左”或“右”)移。
暗
右
2．(2024，湖州一模)下图所示为研究植物呼吸作用的装置。下列说法正确的是
( )
A．该实验可用于检验植物呼吸作用消耗氧气
B．若丙装置不遮光，可以证明光合作用需要二氧化碳
C．丙装置中植物换成萌发的种子，丁装置中也会出现浑浊现象
D．甲装置吸收鼓入空气中的二氧化碳排除对实验的干扰，故没有必要再设乙
装置
C
3．科学兴趣小组利用如图所示的恒温箱(温度可调节)、装置甲和若干新鲜菠菜来探究“菠菜在哪一温度下呼吸作用最强”。
实验步骤如下：
①用电子天平称取50 g新鲜菠菜，将其放入装置甲中，扎紧袋口，通过传感器读取装置内二氧化碳含量a。
②将装置放置在10 ℃恒温箱中4小时后，再次通过传感器读取装置内二氧化碳含量b。
③将恒温箱的温度分别调整为20 ℃、30 ℃、40 ℃，换用长势相近、__？__g的
新鲜菠菜重复上述步骤，实验数据如图。
(1)将实验步骤③中“__？__”处补充完整：______。
(2)为了进一步确定菠菜在哪一温度下呼吸作用最强，
接下来应进行的实验是________________________
____________________________________________________________。
(3)植物呼吸作用会消耗有机物。因此小明认为上述实验中，也可以通过比较实验前后菠菜质量减少的多少来判断呼吸作用的强弱。你是否赞同他的观点并说明理由。
________________________________________________________________________________________________。
50
在30℃实验温度附近设
置更小温度梯度重复上述实验，比较实验结果，得出结论
不赞同，因为菠菜进行呼吸作用的同时也进行蒸腾作用，蒸腾作用也会导致
菠菜质量减少
光合作用和呼吸作用的物质变化
【例3】　某科学兴趣小组将某一植株用玻璃罩密闭后，置于阳台上一昼夜。实验过程中，用传感器监测获得的数据如图所示：
(1)图甲中，光合作用强度与呼吸作用强度相同的点是_____________。
(2)图乙中的b点对应图甲中的点是_______。
(3)分析说明该植物经过这一昼夜后，体内的有机物含量是增加了还是减少了？
____________________________________________________________________________________________________________________________。
C点和F点
B点
经过一昼夜，玻璃罩内CO2浓度变小，因此光合作用合成的有机物量大于
呼吸作用分解的有机物量，体内的有机物含量增加
4．下图表示甲、乙两种植物的二氧化碳相对吸收量随光照强度变化的情况，相关分析正确的是( )
A．随着光照强度不断增加，光合作用持续增强
B．光合作用受光照强度和二氧化碳浓度的影响
C．图中f点时，甲、乙两种植物光合作用的强度相等
D．其他条件保持不变，若温度适度上升，a、b点位置会下移
D
【例】　小宁家里的果园种植的柑橘“红美人”植株长势不佳，种植2年仍产量较低。小宁为了探明原因，尝试探究影响“红美人”光合作用强弱的因素，并提供可行的“红美人”种植增产方案。实验步骤如下：
Ⅰ.选取长势相同的“红美人”叶片，用打孔器打出相同大小的叶圆片。
Ⅱ.将叶圆片装入注射器中，注射器吸入清水后排出空气，并用手指堵住注射器前端小孔，缓慢拉动活塞，重复2～3次，使叶圆片内部气体逸出。然后将叶圆片放入盛有清水的小烧杯中待用，此时叶圆片因为细胞间隙充满了水，全部沉到水底。
Ⅲ.取7个相同的培养皿，在相同室温下给予相同强度的光照，
加入等量的不同浓度的碳酸氢钠溶液(用来提供二氧化碳)，分
别放入13个已抽除气体的叶圆片，叶圆片沉底。
Ⅳ.40分钟后观察叶圆片上浮情况，记录数据。
(1)实验过程中，叶圆片上浮的原因是
_______________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)在打孔过程中，小宁应尽量避开主叶脉，这是由于光合作用的场所是在叶肉细胞的__________(填一种细胞结构)中，而叶脉细胞中少有或没有这一结构。
(3)从实验数据分析可知，当碳酸氢钠溶液浓度升高到一定值时，光合作用的强度反而会减弱，小宁猜想可能是由于________________________________________
___________________________________________________，影响了植物细胞的生命活动。
(4)根据该实验的结果，小宁可以通过______________________________的方式使“红美人”柑橘增产。
光合作用产生氧气，氧气附着在叶片表面，
增大了排开液体的体积，使叶圆片受到的浮力增大，浮力大于重力，叶圆片上浮
组别 1 2 3 4 5 6 7
碳酸氢钠溶液浓度 0 1% 2% 3% 4% 5% 6%
叶片上浮个数 0 0 2 9 11 9 8
叶绿体
外界溶液(碳酸氢钠溶液)溶质质量分数高于
细胞液溶质质量分数，导致植物的叶肉细胞失水
施用气肥(或白天定时通风等)
1．植物会在夏日中午时出现“午休”现象的原因：夏日中午温度高、光照强，部分气孔关闭，影响了光合作用原料二氧化碳的吸收。
2．探究呼吸作用的相关实验，要注意避免光合作用对实验的干扰，可以在黑暗中进行实验或者用植物的种子进行实验。
3．将燃烧的蜡烛放入装有萌发种子的容器中，蜡烛熄灭的原因：种子萌发进行呼吸作用消耗了氧气，而不是种子呼吸作用产生了二氧化碳。

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