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第一部分 物质科学
第27讲 绿色植物的物质和能量转换
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 光合作用的原料、条件、产物及简要过程
实验01植物在光下制造淀粉
实验02探究植物光合作用是否需要二氧化碳
考点二 光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
考点三 呼吸作用中的物质变化及其反应过程
考点四 植物光合作用和呼吸作用的区别
考点五 农业生产中的物质和能量的转换原理
04题型精研·考向洞悉
题型一 光合作用的概念与实质
题型二 探究光合作用的条件与产物
题型三 光合作用的意义
题型四 植物的呼吸作用的概念与意义
05分层训练·巩固提升
基础巩固
能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
绿色植物的物质和能量转换 1、知道光合作用的原料、条件、产物及简要过程 2、认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义。 3、知道植物的呼吸作用。 4、知道植物体内的物质和能量的转换原理对农业生产的影响。 24年考查8分 1.植物的呼吸作用命题点有：①绿色植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡；②对呼吸作用的理解及呼吸作用在生产生活中的应用；③对呼吸作用和光合作用的区分等，一般以选择题、填空题、，常有实验探究题，涉及多个知识点。 2.植物的光合作用的命题点有：光合作用是中考的重点知识，以图解和坐标曲线的形式考查光合作用的过程，以选择题、填空题等形式考查影响光合作用的因素，对光合作用的概念的认识理解，题型多样。常以综合探究题形式考查绿色植物光合作用的知识。
考点一 光合作用的原料、条件、产物及简要过程
1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过 ，利用 ，把 和 转化成存储能量的 ，并且释放出 的过程。
2．光合作用反应式
①二氧化碳＋④水有机物③＋氧气②
实验01植物在光下制造淀粉
1、图示过程
2、变量分析
见光和遮光构成一组对照实验，变量是光照。
3、现象与结论
位置 遮盖部分 未遮盖部分
现象 不变蓝 变蓝
分析 无光照，不能进行光合 作用，不制造淀粉，所 以滴加碘液后不变蓝 有光照，能够进行光合 作用，制造淀粉，所以滴 加碘液后变蓝
结论 1、光照是光合作用制造淀粉的必要条件 2、植物光合作用产生的有机物是淀粉
4、实验总结
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法：
(1)滴加碘液，验证光合作用的产物是淀粉。
(2)选一叶片，部分遮光，验证光合作用的必要条件是光。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2，或用碳酸氢钠溶液增加CO2，验证光合作用的原料有CO2。
(4)选一叶片，切断主叶脉，验证光合作用的原料有水。
(5)用银边天竺葵，验证光合作用的场所是叶绿体。
(6)用带火星的小木条或卫生香，验证光合作用的产物有O2。
(7)用澄清石灰水，验证呼吸作用的产物有CO2。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2，验证呼吸作用的原料有O2。
5、命题突破
(1)将植物进行暗处理的原因：
将叶片中的有机物运走耗尽，以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)部分遮光处理的原因：
让部分叶片不见光，与其余部分形成对照，以此来验证光是绿色植物制造有机物必不可少的条件。
(3)酒精隔水加热的原因：
能溶解叶绿素，但直接加热会因蒸发过快造成浪费，也易引起火灾。
(4)实验过程中叶片的颜色变化情况：
叶片先由绿色变成黄白色，再变成蓝色，原因是：酒精溶解叶绿素，使其变成黄白色，加碘液染色使其变成蓝色。
实验02探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1、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4小时。
(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。
2、图示过程
3、变量分析
和 构成一组对照实验，变量是 的有无。
4、现象与结论
装有氢氧化钠 装有清水
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，制造淀粉
5、注意事项
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止气体进入，影响实验结果。
(2)氢氧化钠溶液具有腐蚀性，操作时应注意安全。
6、命题突破
实验中酒精的作用：
溶解叶片中的叶绿素，使结果便于观察。
考点二 光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的 合成为复杂的 ，实现了 ；二是把 转变成 储存在有机物中，实现了 。
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)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。
如图，将枝条保留一张叶片并置于营养液中。叶片置玻璃盒中密封（内分别放置有水或NaOH溶液），在甲叶片的盒中注入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
如图所示为密闭培养室中，放置秋海棠和无秋海棠情况下，一天中氧气浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度，需要比较的两个时间点是（　　）
A．①② B．①③ C．③④ D．①④
如图表示叶在夏季一天中氧气的净吸收速率。请分析，下列有关叙述正确的是（　　）
A．曲线中A点表示叶片没有进行光合作用
B．曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大
C．曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱
D．曲线中DE段上升的原因是气孔关闭
考点三 呼吸作用中的物质变化及其反应过程
1．呼吸作用概念：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 氧化分解，生成 和 ，同时放出大量 的过程。
2．呼吸作用反应式
有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
3．呼吸作用场所：植物体的 。
4．呼吸实质： (指有氧呼吸)
呼吸过程中物质转变： 分解为 ，呼吸过程中能量转变： 转变为 。
实验装置 实验现象 实验结论
甲瓶温度计示数升高,乙瓶温度计示数不变 萌发的种子进行呼吸作用释放
澄清的石灰水变浑浊 种子呼吸作用释放 气体
甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶正常燃烧。甲瓶中蜡烛不能燃烧是因为甲瓶中没有氧气 萌发的种子进行呼吸作用消耗了
如图为水稻活细胞中葡萄糖通过呼吸作用进行物质转化的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．水稻葡萄糖在条件X下进行的呼吸又称发酵
B．条件X可能是水稻被水淹了
C．物质a是水，物质b是二氧化碳
D．等量水稻葡萄糖在条件X下比在条件Y下产生的能量多
如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置．下列说法正确的是（　　）
A．该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2
B．装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2，避免对实验造成干扰，装置乙则可以省略
C．装置丙中的植物换成萌发的种子，装置丁中不会出现浑浊现象
D．若装置丙不遮光，从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
科学小组的同学利用如图装置研究植物种子的呼吸作用。实验步骤如下：
①如图甲，连接试管、带活塞导管、漏斗、橡皮塞、广口瓶。
②检查装置气密性。
③向漏斗中装入少量棉花，向广口瓶内装入浸湿的黄豆种子。
④静置放一昼夜。
⑤如图乙，向试管中加入澄清石灰水，打开导管上的活塞，再向漏斗内倒入清水。
（1）同学们发现澄清石灰水变浑浊，其原因是 ；
（2）小雪同学认为：步骤②无须检查装置气密性，因为该实验在漏斗口放棉花，广口瓶内外本来就是相通的。请你对该意见作出判断并说明理由： 。
（3）步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是： 。
考点四 植物光合作用和呼吸作用的区别
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
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
考点五 农业生产中的物质和能量的转换原理
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的 ，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据 ，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取 、 等方法，降低种子的 。
氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图），分析两种循环，其中正确的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．两种循环各自独立，彼此之间无联系
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是（　　）
A．从分类的角度看，X属于酸，Y属于有机物
B．从平衡的角度看，大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C．从能量的角度看，两种循环都只涉及化学能转化为内能
D．从微观的角度看，两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
为缓减全球变暖趋势，中国向世界庄严承诺：“力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，其中碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，新兴碳捕集技术的工艺流程如图所示。
（1）从反应①的混合物中分离出CaCO3沉淀的操作是 。
（2）写出CaO与水反应的化学方程式为 ，可利用该反应在一定程度上解决供暖问题，属于 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）采用喷雾方式加入NaOH溶液的目的是 。
（4）“碳中和”是指CO2的减少总量和排放总量相当。下列措施中能有效减少空气中CO2含量的是 。
A.大力植树造林
B.大力推广使用一次性餐具
C.减少使用化石（石油、煤等）燃料
（5）整个流程中可以循环使用的物质有 。
题型一 光合作用的概念与实质
黄栌是重要的观赏树种，到了秋季温度降低后，叶绿素分解，叶片转为鲜艳夺目的红色。园林工作者研究北京香山红叶林中的黄栌发现，进入秋季后黄栌的光合速率逐步下降，下列有关光合作用下降原因分析错误的是（　　）
A．叶绿素被分解，光合作用功能减弱
B．北京秋季降水少，光合作用原料缺乏
C．北京秋季温度较低，酶的活性减弱
D．随着香山海拔上升，空气中CO2减少
图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．图甲装置中的液滴，在光照下一定会向右移动
B．若设置对照组，对照组中的液滴可能向右移动
C．在7点左右，植物不进行光合作用
D．14点O2释放量突变是因为装置内CO2浓度减小
如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30mg
题型二 探究光合作用的条件与产物
植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。小科同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选择n张（数量较多）对称性良好的樟树上的叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分。
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理。
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量为mB。
④计算出樟树叶光合作用速率。
（1）步骤①中为什么要选择数量较多的樟树叶片而不是选择几张？ 。
（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差，在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 。
a.摘下叶片以切断叶柄
b.环剥叶柄以切断筛管
c.破坏叶栖木质部以切断导管
（3）步骤②中叶片的A部分作遮光处理的目的是 。
（4）樟树叶光合作用速率可表示为 。用字母表示）
表展示了科学家研究光合作用的历程，结合所学知识完成下列问题：
时间 科学家 研究发现
1642年 海尔蒙特 水是光合作用的原料
1771年 普里斯特利 植物在光下能改善空气
1845年 迈尔 光能转化为化学能
1864 年 萨克斯 植物在光照下产生淀粉
1939年 鲁宾、卡门
…… …… …
（1）小科做了“植物在光照下产生淀粉”的验证实验，其部分实验步骤示意图如图1所示，正确的顺序为 （填序号）。
（2）图2为鲁宾和卡门对光合作用进行研究的实验示意图。根据示意图可知，鲁宾和卡门的研究发现是 。
（3）根据科学家对光合作用研究的历程，下列有关说法正确的是 （选填字母）。
A.技术为科学研究提供了研究手段
B.科学知识需要实验或实践去检验
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展
用天竺葵为实验材料，进行有关光合作用的某项探究活动：
步骤1：把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。
步骤2：选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有 （如图）。
步骤3：光照4小时后，去掉塑料袋，将叶片摘下放在酒精中，水浴加热。
步骤4：叶片裙成黄白色时，取出叶片用水洗净后滴加碘液；洗去碘液，观察实验现象。请回答：
（1）请把步骤2补充完整 。
（2）这一探究活动的目的是证明植物光合作用是否需要二氧化碳，预测实验结果是 。
（3）关于该实验，下列说法不正确的是 。
A.该实验证明了光合作用产物是淀粉和氧气
B.用酒精隔水加热后叶片褪成黄白色
C.除了实验中起对照作用的变量外，影响实验结果的因素还有温度、光照强度
题型三 光合作用的意义
一些国家正在试用碳酸水浇灌某些植物，其作用是（　　）
A．促进植物的光合作用 B．促进植物的呼吸作用
C．促进植物的蒸腾作用 D．在植物上方形成温室
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。”这句话道出了绿色植物光合作用的重要意义。下列关于光合作用的意义，说法错误的是（　　）
A．为动物和人类提供食物
B．为自身生活提供氧气
C．为自身生活提供无机盐
D．为动物和人类提供能量
新疆是我国最大的长绒棉生产基地，因其品质优良，纤维柔长，被世人誉为“棉中极品”。新疆通过膜下滴灌的技术，全面提升了种植棉花的水平。
材料1：膜下滴灌是指在膜下应用滴灌技术（如图所示）。即在植物根部铺设水管，在管侧开孔配上微型开关，让水流通过滴头，将植物所需清水及肥料，准确送至植物根部。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长；然后在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，这样可蓄水，提升棉花品质。
材料2：新疆光照充足、热量丰富、空气干燥、昼夜温差大，沙质土壤不易板结。
综合，上述信息及植物新陈代谢知识，解释新疆在水资源有限的情况下，能兼顾节水和提高棉花产量的原因。
题型四 植物的呼吸作用的概念与意义
小李同学为了探究植物体的呼吸作用，依照课本中的三个演示实验，也操作了一遍，并认真观察了实验现象（如图所示）。据图回答问题。
（1）图（一）所示的实验装置，往瓶中注入清水，打开阀门，使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水会 ，这说明种子萌发时，分解有机物放出了 。
（2）图（二）中甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的煮熟的种子，把甲乙两瓶放在温暖的地方，一段时间后，观察蜡烛在两瓶中的燃烧情况。甲瓶中蜡烛熄灭，因为种子萌发时消耗了瓶内的 。图乙在此实验中起的作用是 。
（3）图（三）中，甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子，一段时间后，甲瓶比乙瓶中温度高，这说明萌发的种子 。
夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．甲植株在A点开始进行光合作用
B．乙植株在18时有机物积累量最多
C．曲线B﹣C段和D﹣E段下降的原因不同
D．两曲线B﹣D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
将某生长旺盛的植株放进透明密闭的容器内，满足植株所需要的所有自然条件。然后测定夏季一昼夜间容器内二氧化碳（CO2）浓度的变化，得到如图所示的曲线。当植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等时，曲线上对应这一生理状况的点有（　　）
A．a点和d点 B．b点和c点
C．a点、b点和c点 D．b点、c点和d点
基础巩固
将蔬菜集中堆放保存，较长时间后会发热进而出现腐烂。蔬菜细胞中能产生热量的生理过程是（　　）
A．光合作用 B．吸收作用 C．呼吸作用 D．蒸腾作用
小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封，在暗处放置一个晚上。如图所示，松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验，下列说法错误的是（　　）
A．用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B．能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C．如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验，实验现象不明显
D．证明呼吸作用消耗了氧气
如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（　　）
A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度
B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少
D．C点以后，植物体内有机物的含量减少
如图表示玉米的种植密度与光合作用及呼吸作用强度的关系曲线。为提高玉米的产量，最适合的种植密度是（　　）
A．a B．b C．c D．d
图甲和图乙分别是某生物兴趣小组设计的探究植物呼吸作用的两组实验装置和主要操作步骤，下列叙述不正确的是（　　）
A．这组装置可验证植物的呼吸作用产生二氧化碳
B．甲、乙是一组对照实验
C．甲图中试管里的澄清石灰水变浑浊
D．乙图中试管里的澄清石灰水变浑浊
能力提升
如图所示是在黑暗条件下研究植物某一生命活动过程的实验。下列说法错误的是（　　）
A．装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳
B．装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收
C．实验为了检验植物呼吸作用消耗了氧气
D．实验为了检验植物呼吸作用产生了CO2
将原置于黑暗环境中的绿色植物移至光照下，CO2的吸收相对量的变化如图所示，CO2的吸收相对量＝光合作用吸收二氧化碳的量﹣呼吸作用释放二氧化碳的量，下列各项叙述正确的是（　　）
A．植物在B点时只进行呼吸作用
B．植物在C点时只进行光合作用
C．植物在AB段积累的有机物增多
D．植物在CD段积累的有机物增多
如图1是测定光合作用速率的装置示意图，放一段新鲜绿叶和CO2缓冲液（能使装置内的CO2浓度始终保持稳定）。在不同的光照条件下，测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化，如图2所示。
（1）在一定光照条件下，一段时间后，发现红色液柱向右移动，说明此时光合作用 呼吸作用（填“强于”或“弱于”）。
（2）本实验目的是测定绿叶光合作用时 （选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”）的速率。
（3）当光照强度15千勒克斯时，这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为 mL。（提示：绿叶呼吸作用强度不变）
技术人员对葡萄的种植进行了相关的研究，从而帮助果农提高葡萄的产量。图甲中①②③分别表示葡萄叶片进行的三大生理作用，图乙表示夏季晴天某葡萄大棚一天24小时内测得的二氧化碳浓度的变化情况（密闭状态测定）。请据图回答下列问题：
（1）图甲中②表示葡萄叶片进行的生理作用是 。
（2）根据图乙的曲线判断植物一天24小时内，光合作用制造的有机物的总量 （选填“大于”或者“小于”）呼吸作用消耗的有机物的总量，一天内有机物积累最多的是图乙曲线中的 点。
（3）为提高葡萄的产量，请你为葡萄种植户提一条建议： 。
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 。
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第27讲 绿色植物的物质和能量转换
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03考点突破·考法探究
考点一 光合作用的原料、条件、产物及简要过程
实验01植物在光下制造淀粉
实验02探究植物光合作用是否需要二氧化碳
考点二 光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
考点三 呼吸作用中的物质变化及其反应过程
考点四 植物光合作用和呼吸作用的区别
考点五 农业生产中的物质和能量的转换原理
04题型精研·考向洞悉
题型一 光合作用的概念与实质
题型二 探究光合作用的条件与产物
题型三 光合作用的意义
题型四 植物的呼吸作用的概念与意义
05分层训练·巩固提升
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能力提升
考点要求 课标要求 考查频次 命题预测
绿色植物的物质和能量转换 1、知道光合作用的原料、条件、产物及简要过程 2、认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义。 3、知道植物的呼吸作用。 4、知道植物体内的物质和能量的转换原理对农业生产的影响。 24年考查8分 1.植物的呼吸作用命题点有：①绿色植物有助于维持生物圈中的碳氧平衡；②对呼吸作用的理解及呼吸作用在生产生活中的应用；③对呼吸作用和光合作用的区分等，一般以选择题、填空题、，常有实验探究题，涉及多个知识点。 2.植物的光合作用的命题点有：光合作用是中考的重点知识，以图解和坐标曲线的形式考查光合作用的过程，以选择题、填空题等形式考查影响光合作用的因素，对光合作用的概念的认识理解，题型多样。常以综合探究题形式考查绿色植物光合作用的知识。
考点一 光合作用的原料、条件、产物及简要过程
1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成存储能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
2．光合作用反应式
①二氧化碳＋④水有机物③＋氧气②
实验01植物在光下制造淀粉
1、图示过程
2、变量分析
见光和遮光构成一组对照实验，变量是光照。
3、现象与结论
位置 遮盖部分 未遮盖部分
现象 不变蓝 变蓝
分析 无光照，不能进行光合 作用，不制造淀粉，所 以滴加碘液后不变蓝 有光照，能够进行光合 作用，制造淀粉，所以滴 加碘液后变蓝
结论 1、光照是光合作用制造淀粉的必要条件 2、植物光合作用产生的有机物是淀粉
4、实验总结
验证植物光合作用、呼吸作用的常用实验方法：
(1)滴加碘液，验证光合作用的产物是淀粉。
(2)选一叶片，部分遮光，验证光合作用的必要条件是光。
(3)用氢氧化钠溶液除去CO2，或用碳酸氢钠溶液增加CO2，验证光合作用的原料有CO2。
(4)选一叶片，切断主叶脉，验证光合作用的原料有水。
(5)用银边天竺葵，验证光合作用的场所是叶绿体。
(6)用带火星的小木条或卫生香，验证光合作用的产物有O2。
(7)用澄清石灰水，验证呼吸作用的产物有CO2。
(8)用燃烧的蜡烛消耗掉O2，验证呼吸作用的原料有O2。
5、命题突破
(1)将植物进行暗处理的原因：
将叶片中的有机物运走耗尽，以免叶片内残余的有机物干扰实验结果。
(2)部分遮光处理的原因：
让部分叶片不见光，与其余部分形成对照，以此来验证光是绿色植物制造有机物必不可少的条件。
(3)酒精隔水加热的原因：
能溶解叶绿素，但直接加热会因蒸发过快造成浪费，也易引起火灾。
(4)实验过程中叶片的颜色变化情况：
叶片先由绿色变成黄白色，再变成蓝色，原因是：酒精溶解叶绿素，使其变成黄白色，加碘液染色使其变成蓝色。
实验02探究植物光合作用是否需要二氧化碳
1、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4小时。
(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。
2、图示过程
3、变量分析
袋内装清水和袋内装NaOH溶液构成一组对照实验，变量是二氧化碳的有无。
4、现象与结论
装有氢氧化钠 装有清水
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，制造淀粉
5、注意事项
(1)透明塑料袋一定要密封好，以防止气体进入，影响实验结果。
(2)氢氧化钠溶液具有腐蚀性，操作时应注意安全。
6、命题突破
实验中酒精的作用：
溶解叶片中的叶绿素，使结果便于观察。
考点二 光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的无机物合成为复杂的有机物，实现了物质的转化；二是把太阳能转变成化学能储存在有机物中，实现了能量的转化。
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)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。
如图，将枝条保留一张叶片并置于营养液中。叶片置玻璃盒中密封（内分别放置有水或NaOH溶液），在甲叶片的盒中注入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
【解答】解：由题干可知，甲、乙除二氧化碳外，其他实验条件都相同。仅在甲叶片的有机物中检测到放射性，故实验可以验证CO2是光合作用的原料，A符合题意，BCD不符合题意。
故选：A。
如图所示为密闭培养室中，放置秋海棠和无秋海棠情况下，一天中氧气浓度变化曲线图。为证明秋海棠能够提高室内氧气浓度，需要比较的两个时间点是（　　）
A．①② B．①③ C．③④ D．①④
【解答】解：由曲线图可知，①对应的6点培养室内的氧气浓度开始增加，则说明此时秋海棠开始进行光合作用；次日6点对应的点为④，此时间点培养室内的氧气浓度比①点高，说明经过一天的光合作用氧气得以积累。故证明秋海棠能够提高室内氧气浓度，需要比较的两个时间点是①④，ABC不符合题意，D符合题意。
故选：D。
如图表示叶在夏季一天中氧气的净吸收速率。请分析，下列有关叙述正确的是（　　）
A．曲线中A点表示叶片没有进行光合作用
B．曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大
C．曲线中BC段上升的原因是光照强度减弱
D．曲线中DE段上升的原因是气孔关闭
【解答】解：光合作用释放氧气，呼吸作用消耗氧气。
A、曲线中A点表示光合作用产生的氧气等于呼吸作用吸收的氧气，光合作用与呼吸作用平衡，A错误；
B、曲线中B点表示光合作用释放氧气的速率与呼吸作用吸收氧气的速率的差值达到最大，B正确；
C、曲线中BC段上升的原因是光照强度过强，叶片表皮上的部分气孔会关闭，C错误；
D、曲线中DE段上升的原因是光线减弱，导致光合作用减弱。D错误。
故选：B。
考点三 呼吸作用中的物质变化及其反应过程
1．呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在氧气的参与下，通过植物细胞内有关酶的催化作用，把糖类等有机物氧化分解，生成二氧化碳和水，同时放出大量能量的过程。
2．呼吸作用反应式
有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
3．呼吸作用场所：植物体的活细胞。
4．呼吸实质：氧化反应(指有氧呼吸)
呼吸过程中物质转变：有机物分解为无机物，呼吸过程中能量转变：化学能转变为其他形式的能。
实验装置 实验现象 实验结论
甲瓶温度计示数升高,乙瓶温度计示数不变 萌发的种子进行呼吸作用释放热量
澄清的石灰水变浑浊 种子呼吸作用释放二氧化碳气体
甲瓶蜡烛熄灭,乙瓶正常燃烧。甲瓶中蜡烛不能燃烧是因为甲瓶中没有氧气 萌发的种子进行呼吸作用消耗了氧气
如图为水稻活细胞中葡萄糖通过呼吸作用进行物质转化的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．水稻葡萄糖在条件X下进行的呼吸又称发酵
B．条件X可能是水稻被水淹了
C．物质a是水，物质b是二氧化碳
D．等量水稻葡萄糖在条件X下比在条件Y下产生的能量多
【解答】解：A、水稻葡萄糖在条件X下产物为酒精和二氧化碳，故X是无氧条件，而微生物的无氧呼吸才称为发酵，A错误；
B、当水稻被水淹了，根部得不到充足的氧气会进行无氧呼吸，故条件X可能是水稻被水淹了，B正确；
C、水稻无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，故物质a是二氧化碳，物质b是水，C错误；
D、水稻无氧呼吸释放少量的能量，有氧呼吸的释放大量的能量，故等量水稻葡萄糖在条件X下比在条件Y下产生的能量少，D错误。
故选：B。
如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置．下列说法正确的是（　　）
A．该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2
B．装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2，避免对实验造成干扰，装置乙则可以省略
C．装置丙中的植物换成萌发的种子，装置丁中不会出现浑浊现象
D．若装置丙不遮光，从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃
【解答】解：A、在遮光的情况下，植物主要发生呼吸作用，释放出二氧化碳，所以将丙中的气体鼓入丁中，澄清石灰水变浑浊，则说明呼吸作用产生了二氧化碳，故A说法正确；
B、氢氧化钠溶液可以和二氧化碳反应，为了防止空气中的二氧化碳干扰实验现象，而将空气通过装置甲将二氧化碳吸收，然后再鼓入装置C中，装置乙是验证二氧化碳是否被吸收完全，不可以省略，故B说法错误；
C、种子萌发要进行呼吸作用，释放出二氧化碳，所以装置丁中也会出现浑浊现象，故C说法错误；
D、即使丙装置不遮光，也不会产生纯净的氧气，因为只有纯度较高的氧气才能使带火星的木条复燃，故D说法错误。
故选：A。
科学小组的同学利用如图装置研究植物种子的呼吸作用。实验步骤如下：
①如图甲，连接试管、带活塞导管、漏斗、橡皮塞、广口瓶。
②检查装置气密性。
③向漏斗中装入少量棉花，向广口瓶内装入浸湿的黄豆种子。
④静置放一昼夜。
⑤如图乙，向试管中加入澄清石灰水，打开导管上的活塞，再向漏斗内倒入清水。
（1）同学们发现澄清石灰水变浑浊，其原因是 ；
（2）小雪同学认为：步骤②无须检查装置气密性，因为该实验在漏斗口放棉花，广口瓶内外本来就是相通的。请你对该意见作出判断并说明理由： 。
（3）步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是： 。
【解答】解：（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以同学们发现澄清石灰水变浑浊，其原因是种子进行呼吸作用产生了二氧化碳。
（2）该实验是通过检验澄清石灰水是否变浑浊来验证植物种子是否进行呼吸作用产生了二氧化碳，所以要确保实验装置的气密性完好。小雪同学认为：步骤②无须检查装置气密性，因为该实验在漏斗口放棉花，广口瓶内外本来就是相通的，该意见是错误的，因为如果装置漏气，则在第⑤步，向广口瓶内倒入清水时，瓶内气体可能从漏气处逃逸，不能使澄清石灰水变浑浊，进而检验不到二氧化碳。
（3）步骤④并没有要求将装置保存在黑暗处的理由是：植物种子不会进行光合作用消耗二氧化碳而干扰实验。
故答案为：（1）种子进行呼吸作用产生了二氧化碳；
（2）该意见错误，因为如果装置漏气，则在第⑤步，向广口瓶内倒入清水时，瓶内气体可能从漏气处逃逸，不能使澄清石灰水变浑浊；
（3）植物种子不会进行光合作用而干扰实验。
考点四 植物光合作用和呼吸作用的区别
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 活细胞
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→化学能，储存能量 化学能变成内能及其他能，释放能量
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
考点五 农业生产中的物质和能量的转换原理
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的有氧呼吸，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据光合作用，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取低温、干燥等方法，降低种子的呼吸作用。
氧循环和碳循环是自然界中的重要循环（如图），分析两种循环，其中正确的是（　　）
A．碳循环和氧循环过程中只发生了物理反应
B．氧气只有通过燃烧才能参与碳循环
C．两种循环各自独立，彼此之间无联系
D．碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定
【解答】解：A、碳循环和氧循环过程中不是只发生了物理反应，光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，均属于化学变化，故选项说法错误。
B、氧气不是只有通过燃烧才能参与碳循环，氧气通过呼吸作用等也能参与碳循环，故选项说法错误。
C、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，两种循环不是各自独立、彼此之间无联系的，故选项说法错误。
D、光合作用吸收二氧化碳释放出氧气，呼吸作用吸收氧气，释放出二氧化碳，碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故选项说法正确。
故选：D。
如图所示为自然界中碳—氧循环简图。下列说法错误的是（　　）
A．从分类的角度看，X属于酸，Y属于有机物
B．从平衡的角度看，大气中二氧化碳和氧气含量基本不变
C．从能量的角度看，两种循环都只涉及化学能转化为内能
D．从微观的角度看，两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加
【解答】解：A、二氧化碳和水反应生成碳酸，则X是碳酸，碳酸属于酸；二氧化碳与水在光照的条件下在叶绿体内合成葡萄糖并释放氧气，则Y是葡萄糖，葡萄糖属于有机物，选项说法正确；
B、碳循环和氧循环维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，选项说法正确；
C、植物的光合作用是把二氧化碳和水在光照的条件下反应生成氧气和葡萄糖的过程，该过程中是将太阳能转化为化学能，选项说法错误；
D、由质量守恒定律可知，两种循环不会使自然界中的氧原子总数增加，选项说法正确。
故选：C。
为缓减全球变暖趋势，中国向世界庄严承诺：“力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和”，其中碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，新兴碳捕集技术的工艺流程如图所示。
（1）从反应①的混合物中分离出CaCO3沉淀的操作是 。
（2）写出CaO与水反应的化学方程式为 ，可利用该反应在一定程度上解决供暖问题，属于 （填“吸热”或“放热”）反应。
（3）采用喷雾方式加入NaOH溶液的目的是 。
（4）“碳中和”是指CO2的减少总量和排放总量相当。下列措施中能有效减少空气中CO2含量的是 。
A.大力植树造林
B.大力推广使用一次性餐具
C.减少使用化石（石油、煤等）燃料
（5）整个流程中可以循环使用的物质有 。
【解答】解：（1）过滤可以将固体和液体分离，则从反应①的混合物中分离出CaCO3沉淀的操作是过滤；
（2）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2；该反应属于放热反应；
（3）采用喷雾方式加入NaOH溶液的目的是：增大NaOH溶液与空气的接触面积，使反应更充分；
（4）A.大力植树造林，可以增加二氧化碳的吸收，减少空气中二氧化碳的含量，故正确；
B.大力推广使用一次性餐具，不会减少化石燃料的使用，故错误；
C.减少使用化石（如石油、煤等）燃料，可以减少二氧化碳的排放，故正确。
故选：AC；
（5）由图可知，氢氧化钠和氢氧化钙既是反应物又是生成物，则整个流程中可以循环使用的物质有氢氧化钠、氢氧化钙。
题型一 光合作用的概念与实质
黄栌是重要的观赏树种，到了秋季温度降低后，叶绿素分解，叶片转为鲜艳夺目的红色。园林工作者研究北京香山红叶林中的黄栌发现，进入秋季后黄栌的光合速率逐步下降，下列有关光合作用下降原因分析错误的是（　　）
A．叶绿素被分解，光合作用功能减弱
B．北京秋季降水少，光合作用原料缺乏
C．北京秋季温度较低，酶的活性减弱
D．随着香山海拔上升，空气中CO2减少
【解答】解：A、叶绿素是植物进行光合作用的主要色素，能够吸收大部分的红光和蓝紫光，但反射绿光，因此呈现绿色。故秋季后黄栌叶片转为红色，叶绿素被分解，光合作用功能减弱，A正确。
B、光合作用的原料有二氧化碳和水，北京秋季降水少，光合作用原料缺乏，黄栌的光合速率逐步下降，B正确。
C、北京秋季温度较低，低温会降低酶的活性，从而影响光合作用的强度，C正确。
D、海拔高度对于空气之中的二氧化碳无明显影响，因此进入秋季后黄栌的光合速率逐步下降与香山的海拔无关，D错误。
故选：D。
图甲为光合作用最适温度条件下，植物光合速率测定装置图，图乙为某天测定过程中氧气释放量随时间变化的图像。下列说法正确的是（　　）
A．图甲装置中的液滴，在光照下一定会向右移动
B．若设置对照组，对照组中的液滴可能向右移动
C．在7点左右，植物不进行光合作用
D．14点O2释放量突变是因为装置内CO2浓度减小
【解答】解：A、在光照下，装置内的植物幼苗进行光合作用产生氧气，氧气不断产生导致气压增大。因此图甲装置中的液滴，在光照下一定会向右移动，A正确。
B、若设置对照组，则对照组放到黑暗环境中，二氧化碳缓冲液可以吸收呼吸作用产生的二氧化碳，氧气不断被消耗，气压减小，有色液滴向左移动，B错误。
C、由图乙可知，在7点左右，氧气释放量等于0，则说明植物光合作用产生的氧气等于呼吸作用消耗的氧气，C错误。
D、14点O2释放量突变是因为中午气温过高，植物为减少体内水分的蒸发将部分气孔关闭，进入植物叶片的CO2减少，D错误。
故选：A。
如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30mg
【解答】解：A、由于该植物在适宜的自然条件下，因此温度是适宜的，而温度降低呼吸作用强度将降低，因此A点上移，A正确。
B、B点时净光合作用速率为0，表示呼吸作用消耗的O2等于光合作用产生的O2，B正确。
C、超过C点以后，CO2吸收速率不再增加，表示已经达到光饱和点，此时光照强度不再是限制因素，限制因素为CO2浓度，所以若CO2浓度升高，C点应向右移动，C错误。
D、总光合量＝净光合量+呼吸量，在C点该植物每小时吸收的CO2量为36+8＝44，所以该植物每小时光合作用合成的葡萄糖总量为44×180÷264＝30mg，D正确。
故选：C。
题型二 探究光合作用的条件与产物
植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。小科同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：
①选择n张（数量较多）对称性良好的樟树上的叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分。
②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理。
③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量为mB。
④计算出樟树叶光合作用速率。
（1）步骤①中为什么要选择数量较多的樟树叶片而不是选择几张？ 。
（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差，在步骤②之前对叶片最好的处理方法是 。
a.摘下叶片以切断叶柄
b.环剥叶柄以切断筛管
c.破坏叶栖木质部以切断导管
（3）步骤②中叶片的A部分作遮光处理的目的是 。
（4）樟树叶光合作用速率可表示为 。用字母表示）
【解答】解：（1）由于树叶的质量较小，若只选择几张樟树叶片，且只取一小块称量，容易使实验结果出现较大误差，故要选择数量较多的樟树叶片的原因是：减小实验结果的误差。
（2）植物光合作用合成的有机物是通过叶柄中的筛管向下运输，筛管位于叶脉的韧皮部，故为了减小偏差，在步骤②之前对叶片最好的处理方法是b环剥叶柄以切断筛管。
（3）光合作用的必备条件是光，故步骤②中叶片的A部分作遮光处理的目的是形成对照。
（4）植物在进行光合作用的同时，始终在通过呼吸作用消耗有机物，因此t小时后，一张叶子单位面积产生的有机物含量是，所以樟树叶光合作用速率为。
表展示了科学家研究光合作用的历程，结合所学知识完成下列问题：
时间 科学家 研究发现
1642年 海尔蒙特 水是光合作用的原料
1771年 普里斯特利 植物在光下能改善空气
1845年 迈尔 光能转化为化学能
1864 年 萨克斯 植物在光照下产生淀粉
1939年 鲁宾、卡门
…… …… …
（1）小科做了“植物在光照下产生淀粉”的验证实验，其部分实验步骤示意图如图1所示，正确的顺序为 （填序号）。
（2）图2为鲁宾和卡门对光合作用进行研究的实验示意图。根据示意图可知，鲁宾和卡门的研究发现是 。
（3）根据科学家对光合作用研究的历程，下列有关说法正确的是 （选填字母）。
A.技术为科学研究提供了研究手段
B.科学知识需要实验或实践去检验
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展
【解答】解：（1）绿叶在光下制造有机物实验的方法步骤：①暗处理→⑤部分遮光→光照几小时后摘下叶片→③酒精脱色→漂洗后②滴加碘液→漂洗后④观察叶色。故正确顺序是：①、⑤、③、②、④。
（2）根据图2装置可知：右侧一组向植物提供H2O和C18O2；左侧一组向同种植物提供O和CO在其他条件都相同的情况下，他们分析了两组实验释放的氧气。结果表明右侧一组产生O2，左侧一组产生18O2，这一实验有力地证明植物光合作用释放的氧气来自水。
（3）A.技术为科学研究提供了研究手段，没有技术科术的支持研究很难有进程，正确；
B.实验和实践是检验科学知识的重要手段。只有通过实验或实践，我们才能验证科学理论的正确性和可靠性，正确；
C.科学知识的不断完善体现了人类认识的不断发展，每一次科学突破，都是我们对世界更深入理解的体现。随着科技的进步，我们的认识将不断拓宽，对世界的理解也将更加深入和全面，正确。
故选：ABC。
故答案为：（1）①、⑤、③、②、④；
（2）植物光合作用释放的氧气来自水；
（3）ABC。
用天竺葵为实验材料，进行有关光合作用的某项探究活动：
步骤1：把盆栽的天竺葵置于黑暗中一昼夜。
步骤2：选择两片相近的叶片用透明塑料袋密封，一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有 （如图）。
步骤3：光照4小时后，去掉塑料袋，将叶片摘下放在酒精中，水浴加热。
步骤4：叶片裙成黄白色时，取出叶片用水洗净后滴加碘液；洗去碘液，观察实验现象。请回答：
（1）请把步骤2补充完整 。
（2）这一探究活动的目的是证明植物光合作用是否需要二氧化碳，预测实验结果是 。
（3）关于该实验，下列说法不正确的是 。
A.该实验证明了光合作用产物是淀粉和氧气
B.用酒精隔水加热后叶片褪成黄白色
C.除了实验中起对照作用的变量外，影响实验结果的因素还有温度、光照强度
【解答】解：（1）实验是以二氧化碳为变量的对照实验，则步骤2一个塑料袋底部盛有氢氧化钠溶液，另一个塑料袋底部盛有等量的清水。
（2）光合作用的原料是二氧化碳和水，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，故盛有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不能进行光合作用合成淀粉，盛有清水的塑料袋内的叶片能进行光合作用合成淀粉。淀粉遇碘变蓝，则实验的结果是盛有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色，盛有清水的塑料袋内的叶片变蓝色。
（3）A、实验没有验证光合作用是否产生氧气，故该实验证明光合作用的产物是淀粉，A错误。
B、酒精能溶解叶绿素，则用酒精隔水加热后叶片褪成黄白色，B正确。
C、影响光合作用的环境因素有二氧化碳、温度、光照强度等，故除了实验中起对照作用的变量外，影响实验结果的因素还有温度、光照强度，C正确。
故选：A。
故答案为：（1）等量的清水
（2）盛有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片不变蓝色，盛有清水的塑料袋内的叶片变蓝色
（3）A。
题型三 光合作用的意义
一些国家正在试用碳酸水浇灌某些植物，其作用是（　　）
A．促进植物的光合作用 B．促进植物的呼吸作用
C．促进植物的蒸腾作用 D．在植物上方形成温室
【解答】解：碳酸分解成二氧化碳和水，光合作用的原料是二氧化碳和水，所以用碳酸浇某些植物的目的是促进植物的光合作用，A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。
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。”这句话道出了绿色植物光合作用的重要意义。下列关于光合作用的意义，说法错误的是（　　）
A．为动物和人类提供食物
B．为自身生活提供氧气
C．为自身生活提供无机盐
D．为动物和人类提供能量
【解答】解：ABD、光合作用是一切生物生存、繁衍和发展的根本保障。绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅能满足自身生长、发育和繁殖的需要，而且为生物圈中的其他生物提供了基本的食物来源，其产生的氧气是生物圈的氧气的来源，正确；
C、光合作用不能为自身生活提供无机盐，错误；
故选：C。
新疆是我国最大的长绒棉生产基地，因其品质优良，纤维柔长，被世人誉为“棉中极品”。新疆通过膜下滴灌的技术，全面提升了种植棉花的水平。
材料1：膜下滴灌是指在膜下应用滴灌技术（如图所示）。即在植物根部铺设水管，在管侧开孔配上微型开关，让水流通过滴头，将植物所需清水及肥料，准确送至植物根部。由于株间未供应充足的水分，杂草不易生长；然后在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，这样可蓄水，提升棉花品质。
材料2：新疆光照充足、热量丰富、空气干燥、昼夜温差大，沙质土壤不易板结。
综合，上述信息及植物新陈代谢知识，解释新疆在水资源有限的情况下，能兼顾节水和提高棉花产量的原因。
【解答】解：滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10毫米毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行的局部灌溉，整个过程全机械自动化电脑控制，同时可以把化肥溶解后灌注灌溉系统，适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉。新疆农业节水，提高棉花产量的原因主要有以下两点：一是大力推广节水灌溉技术，提高农业灌溉水的利用率，将植物所需清水及肥料，准确送至植物根部，同时株间未供应充足的水分，杂草不易生长，减少其它生物因素的竞争，在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，这样可蓄水，提升棉花品质；二是充分开发水源，利用微咸水和废水灌溉。新疆光照充足、热量丰富、空气干燥、昼夜温差大，夜晚减少呼吸作用消耗有机物。植物光合作用受诸多因素的影响，最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求，农业生产就能获得丰收。
故答案为：一是大力推广节水灌溉技术，提高农业灌溉水的利用率，将植物所需清水及肥料，准确送至植物根部，同时株间未供应充足的水分，杂草不易生长，减少其它生物因素的竞争，在滴灌带或滴灌毛管上覆盖一层地膜，这样可蓄水，提升棉花品质；二是充分开发水源，利用微咸水和废水灌溉。新疆光照充足、热量丰富、空气干燥、昼夜温差大，夜晚减少呼吸作用消耗有机物。
题型四 植物的呼吸作用的概念与意义
小李同学为了探究植物体的呼吸作用，依照课本中的三个演示实验，也操作了一遍，并认真观察了实验现象（如图所示）。据图回答问题。
（1）图（一）所示的实验装置，往瓶中注入清水，打开阀门，使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水会 ，这说明种子萌发时，分解有机物放出了 。
（2）图（二）中甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的煮熟的种子，把甲乙两瓶放在温暖的地方，一段时间后，观察蜡烛在两瓶中的燃烧情况。甲瓶中蜡烛熄灭，因为种子萌发时消耗了瓶内的 。图乙在此实验中起的作用是 。
（3）图（三）中，甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子，一段时间后，甲瓶比乙瓶中温度高，这说明萌发的种子 。
【解答】解：（1）图A所示的实验装置，萌发的种子呼吸作用旺盛，而呼吸作用吸收氧气产生二氧化碳，因此往瓶子中注入清水，打开阀门，使瓶内的气体进入试管。试管内澄清的石灰水变浑浊，说明种子萌发时，分解有机物放出了二氧化碳。
（2）图B中甲瓶装有萌发的种子，乙瓶装有等量的煮熟的种子，这样甲乙两瓶形成对照实验。甲瓶中的蜡烛立即熄灭，而乙瓶中的煮熟的种子不能进行呼吸作用，因此里面的氧气比甲的多，因此甲瓶中蜡烛会燃烧通过这个实验验证了萌发的种子进行呼吸时吸收（消耗）氧气。
（3）图C中，甲、乙两个保温瓶中分别装有萌发的种子和煮熟的种子，一段时间后，由于甲瓶中的种子在呼吸时，还释放大量的热量，因此甲瓶中温度明显高于乙瓶。
夏季晴朗的一天，甲、乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．甲植株在A点开始进行光合作用
B．乙植株在18时有机物积累量最多
C．曲线B﹣C段和D﹣E段下降的原因不同
D．两曲线B﹣D段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
【解答】解：A、分析图示可知，这一天的6：00（曲线的A点）和18：00时左右，甲乙两植物光合作用吸收二氧化碳的速率和呼吸作用释放二氧化碳的速率相等；在6：00之前，甲乙两植物的光合作用已经开始，但光合作用比细胞呼吸作用弱，A错误。
B、在18：00时后，甲乙两植物的光合作用速率开始小于细胞呼吸呼吸作用速率，有机物积累最多的时间应为18：00时，E点时有机物的积累量已经减少，B正确。
C、图示曲线的B﹣C段下降的主要原因是在夏季晴朗的中午，光照强、温度高，气孔部分关闭，二氧化碳气体供应不足导致的；D﹣E段下降的原因是光照强度减弱，吸收的二氧化碳气体不断减少，光反应产生[H]和ATP的速率减慢，所以这两段下降的原因不相同，C正确。
D、图示曲线的B﹣D段，乙植物可能存在“午休现象“，是气孔部分关闭导致叶内二氧化碳浓度降低的原因；甲植物可能不存在“午休现象“或气孔关闭程度很小或气孔无法关闭，D正确。
故选：A。
将某生长旺盛的植株放进透明密闭的容器内，满足植株所需要的所有自然条件。然后测定夏季一昼夜间容器内二氧化碳（CO2）浓度的变化，得到如图所示的曲线。当植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等时，曲线上对应这一生理状况的点有（　　）
A．a点和d点 B．b点和c点
C．a点、b点和c点 D．b点、c点和d点
【解答】解：光合作用必须在光下才能进行，呼吸作用只要是活细胞时时刻刻都在进行。图中曲线a﹣b二氧化碳的浓度逐渐增多，表明呼吸作用强度强于光合作用的强度；曲线b﹣c段二氧化碳浓度逐渐降低，表明光合作用的强度强于呼吸作用强度，曲线c﹣d段二氧化碳又由少逐渐增多，表明呼吸作用强度又大于光合作用强度，因此曲线中的b、c点植株的光合作用强度与呼吸作用强度相等。
故选：B。
基础巩固
将蔬菜集中堆放保存，较长时间后会发热进而出现腐烂。蔬菜细胞中能产生热量的生理过程是（　　）
A．光合作用 B．吸收作用 C．呼吸作用 D．蒸腾作用
【解答】解：呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时时放出能量的过程。释放出的能量一部分为生物体的各项生命活动提供动力，一部分以热能的形式散发掉。因此蔬菜细胞中能产生热量的生理过程是呼吸作用。
故选：C。
小金同学将数棵新鲜菠菜装入黑塑料袋密封，在暗处放置一个晚上。如图所示，松开塑料袋口，插入一根导管，让塑料袋中的空气通入澄清石灰水。关于本实验，下列说法错误的是（　　）
A．用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用
B．能观察到澄清石灰水变浑浊的现象
C．如果把新鲜菠菜用开水烫5分钟再做实验，实验现象不明显
D．证明呼吸作用消耗了氧气
【解答】解：A、用黑塑料袋的目的是避免植物进行光合作用，A正确。
B、能够观察到澄清石灰水变浑浊，是因为呼吸作用过程中生成二氧化碳，B正确。
C、新鲜菠菜用开水烫5分钟后，呼吸作用减弱甚至停止，实验现象不明显，C正确。
D、由分析栏内容可知，本实验不能证明呼吸作用消耗了氧气，D错误。
故选：D。
如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（　　）
A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度
B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少
D．C点以后，植物体内有机物的含量减少
【解答】解：A、温度、氧气和植物细胞含水量都会影响植物的呼吸作用，A正确；
B、据图可见：a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等，a﹣c段，植物体内有机物的含量增多，B正确；
C、b﹣c段，光合作用强度也有所下降，但制造的有机物始终大于呼吸作用分解的，因此有机物一直在积累，C错误；
D、C点以后，植物不能进行光合作用，所以植物体内有机物的含量减少，D正确。
故选：C。
如图表示玉米的种植密度与光合作用及呼吸作用强度的关系曲线。为提高玉米的产量，最适合的种植密度是（　　）
A．a B．b C．c D．d
【解答】解：由图可知种植密度为b时，光合作用强度和呼吸作用的强度差最大，植物体内积累的有机物最多，此时光合作用效率最高，能充分地利用太阳能。
故选：B。
图甲和图乙分别是某生物兴趣小组设计的探究植物呼吸作用的两组实验装置和主要操作步骤，下列叙述不正确的是（　　）
A．这组装置可验证植物的呼吸作用产生二氧化碳
B．甲、乙是一组对照实验
C．甲图中试管里的澄清石灰水变浑浊
D．乙图中试管里的澄清石灰水变浑浊
【解答】解：A、甲装置中萌发的种子能进行呼吸作用产生二氧化碳，二氧化碳能使甲装置中的澄清石灰水变浑浊，因此该装置可验证呼吸作用能产生二氧化碳，正确。
B、甲、乙是一组对照实验，正确。
C、甲组试管中石灰水遇到萌发的种子呼吸作用释放的二氧化碳会变浑浊，正确。
D、乙组试管中澄清的石灰水不变浑浊，因为煮熟后冷却至室温的种子，失去了生命力，没有呼吸作用，错误。
故选：D。
能力提升
如图所示是在黑暗条件下研究植物某一生命活动过程的实验。下列说法错误的是（　　）
A．装置甲的作用是吸收空气中的二氧化碳
B．装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收
C．实验为了检验植物呼吸作用消耗了氧气
D．实验为了检验植物呼吸作用产生了CO2
【解答】解：A、氢氧化钠能吸收空气中的二氧化碳气体。因此装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2，避免空气中的二氧化碳对实验造成干扰，A正确。
B、二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊。装置乙的作用检验二氧化碳被完全吸收，B正确。
CD、植物的呼吸作用释放二氧化碳，二氧化碳使丁瓶中澄清的石灰水变浑浊。因此，该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2，C错误；D正确。
故选：C。
将原置于黑暗环境中的绿色植物移至光照下，CO2的吸收相对量的变化如图所示，CO2的吸收相对量＝光合作用吸收二氧化碳的量﹣呼吸作用释放二氧化碳的量，下列各项叙述正确的是（　　）
A．植物在B点时只进行呼吸作用
B．植物在C点时只进行光合作用
C．植物在AB段积累的有机物增多
D．植物在CD段积累的有机物增多
【解答】解：A、B点有光照，植物进行光合作用，不过光合作用和呼吸作用速率相等。A错误；
B、植物每时每刻都要呼吸，不过C点光合作用速率大于呼吸速率。B错误；
C、植物在AB段光合作用速率小于呼吸作用速率，积累的有机物少。C错误；
D、CD光合作用大于呼吸作用，因此植物在CD段积累的有机物增多。D正确。
故选：D。
如图1是测定光合作用速率的装置示意图，放一段新鲜绿叶和CO2缓冲液（能使装置内的CO2浓度始终保持稳定）。在不同的光照条件下，测得毛细刻度管1小时内的气体体积变化，如图2所示。
（1）在一定光照条件下，一段时间后，发现红色液柱向右移动，说明此时光合作用 呼吸作用（填“强于”或“弱于”）。
（2）本实验目的是测定绿叶光合作用时 （选填“吸收二氧化碳”或“放出氧气”）的速率。
（3）当光照强度15千勒克斯时，这片绿叶在1h内光合作用产生氧气的体积为 mL。（提示：绿叶呼吸作用强度不变）
【解答】解：（1）光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳；光合作用释放氧气，呼吸作用吸收氧气。图1中，二氧化碳缓冲液能使装置内的二氧化碳浓度始终保持稳定。在一定光照条件下，一段时间后，发现红色液柱向右移动，说明此时新鲜绿叶产生了氧气，瓶内气压增大，推动红色液滴向右移动。可见，该光照条件下，光合作用强于呼吸作用。
（2）弱光条件下，光合作用小于呼吸作用，瓶内新鲜绿叶吸收氧气，红色液滴向左移动；光强在某程度时，光合作用等于呼吸作用，红色液滴不移动；光较强时，光合作用大于呼吸作用，瓶内新鲜绿叶释放氧气，红色液滴向右一点。结合题图2可知，本实验目的是测定绿叶在不同的光照条件下，进行光合作用时，放出氧气的速率。
（3）光合作用产生的总氧气＝释放到外界的氧气+呼吸消耗的氧气。结合题图2可知，当光照强度为0时，这片绿叶在1h内进行呼吸作用吸收氧气的体积为50mL。由于绿叶呼吸作用强度不变，当光照强度15千勒克斯时，这片绿叶能进行光合作用和呼吸作用，释放到外界的氧气是150mL，故其在1h内光合作用产生氧气的体积为：150+50＝200mL。
技术人员对葡萄的种植进行了相关的研究，从而帮助果农提高葡萄的产量。图甲中①②③分别表示葡萄叶片进行的三大生理作用，图乙表示夏季晴天某葡萄大棚一天24小时内测得的二氧化碳浓度的变化情况（密闭状态测定）。请据图回答下列问题：
（1）图甲中②表示葡萄叶片进行的生理作用是 。
（2）根据图乙的曲线判断植物一天24小时内，光合作用制造的有机物的总量 （选填“大于”或者“小于”）呼吸作用消耗的有机物的总量，一天内有机物积累最多的是图乙曲线中的 点。
（3）为提高葡萄的产量，请你为葡萄种植户提一条建议： 。
【解答】解：（1）水分从活的植物体表面以水蒸气状态散失到大气中的过程，叫做蒸腾作用。故由图甲可知，②表示葡萄叶片进行的生理作用是蒸腾作用。
（2）由图乙可知，E点的二氧化碳浓度小于A点，则说明一天24小时内植物光合作用吸收二氧化碳的量大于呼吸作用产生二氧化碳的量，故说明光合作用制造的有机物的总量大于呼吸作用消耗的有机物的总量。曲线BD段二氧化碳浓度持续降低，说明此时间段光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物得以积累，故一天内有机物积累最多的是图乙曲线中的D点。
（3）运用光合作用的原理，可提高葡萄的产量，故为葡萄种植户提的建议有：延长光照时间、定时通风等。
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 。
【解答】解：“水草培育”缸中的水草需要气肥（CO2）进行光合作用；将导管放入“水草培育”缸中，调节输液调节器，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增大CO2与水的接触面积，提高CO2的溶解量。
故答案为：
光合；输液调节器；增大CO2与水的接触面积，提高CO2的溶解量。
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