【名师导航】2025年中考科学一轮复习学案 第3讲 绿色植物的新陈代谢(含解析)

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【名师导航】2025年中考科学一轮复习学案 第3讲 绿色植物的新陈代谢(含解析)

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第3讲 绿色植物的新陈代谢
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 光合作用 ☆☆☆ ①说出无机盐和水对植物生长的作用,吸收、运输过程 ②描述呼吸,光合作用的原料、条件、产物及简要过程 ③说明农业生产中的物质和能量的转换原理
考点2 蒸腾作用和呼吸作用 ☆☆☆
■考点一 光合作用
一、光合作用的原理
(1)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储存着能量的 有机物 ,并释放 氧气 的过程。
(2)光合作用反应式: 二氧化碳+水 有机物+氧气 。
(3)光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中,它产生的葡萄糖经转化后形成 淀粉 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 空气 中吸收的,水则主要是从 土壤 中吸收,然后运输到叶片。叶绿体内含有的 叶绿素 等色素,能吸收阳光
(4)光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 有机物 ,并放出 氧气 ,发生了 物质 转化;另一方面,把光能变成储存在有机物里的 化学能 ,实现了 能量 的转化。
(5)光合作用的意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 生长 、 发育 、 繁殖 的需要,还为其他生物提供了基本的 食物来源 。
二、光合作用的条件和产物
(一)植物制造淀粉的实验
(1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜,其目的是 把叶片中原有的淀粉耗尽,避免原来存在的淀粉对实验结果造成影响
(2)叶片部分用铝箔盖严,其余部分未盖铝箔,此处的变量是 光 。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色,而覆盖铝箔处未变蓝色,这说明叶片的见光部分产生了 淀粉 。这说明光合作用需要 光 。
(3)活动中使用了银边天竺葵,此处想要控制的变量是 叶绿体 。叶片的绿色部位变蓝,而白色部分没有变蓝,这说明光合作用需要 叶绿体 。
◆步骤:将该叶片摘下,去掉铝箔纸,放入酒精中水浴加热,脱色成黄白色。目的是:溶解叶绿素,防止绿色对实验的干扰
(4)该实验通过检验出淀粉的存在,证明光合作用需要 光 和 叶绿体 。
(二)产物
光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来,这说明光合作用的另一产物是 氧气 。
(三)收集光合作用产生氧气的实验
(1)实验步骤
A、在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,
B、将漏斗盖于金鱼藻上。在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
C、将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
D、将点燃的卫生香放入试管,观察卫生香燃烧的情况。
(2)实验现象:火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来。
(3)实验结论:光合作用能够产生氧气。
三、光合作用的原料
(1)在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中,设计改变的因素是 二氧化碳 ,最后观察植物有无淀粉生成。
(2)实验步骤:把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上,一个塑料袋内装入少量 氢氧化钠 溶液,另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后,摘下两片叶子, 酒精 脱色、清水漂洗、滴加 碘液 后,观察叶片颜色。【氢氧化钠溶液的作用:吸收二氧化碳气体。】
(3)实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片 变蓝 ;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 不变蓝 。
(4)实验证明植物光合作用需要 二氧化碳 。科学研究还证明, 水 也是植物光合作用的原料。
四、光合作用和呼吸作用的相互联系
(1)光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水; 有机物和氧气 ;
场所 叶绿体; 活细胞 ;
条件 光; 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水;
物质变化 无机物→有机物 ; 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
(2)光合作用和呼吸作用的联系:
呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也 无法进行 。
■考点二 蒸腾作用和呼吸作用
一、植物的呼吸作用
(1)与大部分动物不一样,植物没有明显的 呼吸器官 ,没有明显的呼气和吸气过程,但植物和空气之间也会通过 扩散 作用进行气体交换。
(2)植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 活细胞 每时每刻都在进行呼吸作用。
(3) 微生物 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。
生物通过呼吸作用,为生命活动提供所需的能量,因此,呼吸作用是生物的共同特征,对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义
(4)观察到的实验现象是:A中的石灰水变浑浊。
(5)种子“已煮熟”意味着:种子没有生命力,不能进行呼吸作用
(6)种子为什么要消毒:为了排除细菌呼吸作用的影响。
(7)从实验中你得到的结论是:萌发的种子能进行呼吸作用,产生二氧化碳。
二、蒸腾作用
(一)蒸腾作用
是指水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程 。
根吸收的水约有 99% 是通过蒸腾作用的方式散发出去的。
(二)蒸腾作用的意义
(1)在温度偏高的情况下 有效地降低叶片温度 ;
(2)是植物 运输和吸收水分的主要动力 ;
(3)有利于溶解在水中的 无机盐在植物体内的运输 。
(三)影响因素
植物蒸腾作用的快慢受大气的 温度 、 湿度 和 气流速度 等因素的影响。
七、水的散发结构
(1)在蒸腾作用中,水是从叶的 上、下表皮 中散发出来的,下表皮散发出来的水分要 多于 上表皮散发出来的水分。
(2)叶的表皮细胞排列非常 紧密 ,其中呈半月形的细胞是 保卫 细胞,两个保卫细胞之间的小孔是 气孔 。气孔不仅是植物体与外界进行 气体交换 的“窗口”,而且是 散失体内水分 的“门户”。
(3)水在植物体内的运输途径:根毛→ 根中的皮层细胞 → 根中的导管 → 茎、叶中的导管 → 叶肉 → 气孔 →叶外。
(4)无机盐在植物体内的运输途径:土壤中的无机盐溶解于水中,它们被 根 吸收后,随着 导管 中的水流,被运输到植物体的 茎、叶 等器官中。
(5)植物能通过气孔的开闭 来调节蒸腾作用的快慢,使植物体内始终保持着适量的水分。
一、植物生长需要无机盐
植物的生长除了要从土壤中吸收水分外,还需要吸收无机盐。
(一)植物需要的元素
大量:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl
不同植物对各类无机盐的需要量不同:
(二)无机盐的作用
有些无机盐用于构建植物体:氮和镁是合成叶绿素的原料,氮和硫是合成蛋白质的原料。
有些无机盐用于调节植物的生命活动:钾能使茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输,磷能促进幼苗的生长发育和开花。
植物缺乏无机盐的症状:
1.植株矮小,叶片发黄——缺氮
2.植株暗绿带红——缺磷
3.植株矮小,叶片有褐斑——缺钾
无机盐 作用 缺乏时的症状
含氮的无机盐 (如硝酸铵) 促进细胞的分裂和生长,使枝叶长得繁茂 植株矮小瘦弱,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色
含磷的无机盐 (如过磷酸钙) 促进幼苗发育、花的开放,使果实种子成熟提早 植株特别矮小,叶片呈暗绿色,并出现紫色
含钾的无机盐 (如氯化钾) 使茎秆健壮,促进淀粉的形成 茎秆软弱,容易倒伏,叶片的边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯
二、水分和无机盐的运输
1.根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过 茎 运输的。
2.水分和无机盐被 根尖 吸收后,会进入根部 导管 。由于根和茎中的导管是相互连通的,最后,它们就能进入到 茎 中央的导管
3.水分和无机盐在茎 木质部 的导管中能 自下而上 地向枝端运输。
【茎运输水分和无机盐的部位】探究实验的注意事项:
(1)要将枝条的下端削成平整的斜面,以增大导管切口截面积,从而有利于水分和无机盐的运输;
(2)为了使实验的效果更明显,红墨水的浓度应相对高些;
(3)将枝条放在阳光下照射的目的是为叶的蒸腾作用创造条件,从而产生蒸腾拉力,以便水分和无机盐的运输;
(4)将A组枝条不用石蜡处理,B组枝条用石蜡密封切面的树皮部分,C组枝条用石蜡密封切面的木质部和髓,也能观察到A、B组枝条只有木质部被染色,C组枝条未被染色的现象。
三、有机物的运输
(1)植物的叶通过光合作用制造的有机物,除小部分留在叶肉细胞外,大部分需转送到 茎 、 根 、果实、种子等部位去。
(2)有机物的运输实验:在一株盆栽木本植物上选取一个枝条,在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮,露出 木质部 。用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。一两个月后,切口 上 方的树皮将膨大而形成枝瘤。这一现象表明有机物是通过树皮 自上而下 运输的。
(3)树皮里只有 韧皮部的筛管 是上下相通的,可见,叶制造的有机物是通过筛管 向下运输的。
■考点一 光合作用
◇典例1:(2024八下·西湖期末)为了提高大棚蔬菜种植产量,可以给大棚补充“气肥(二氧化碳)”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器,在贮酸桶内添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,再关闭阀门A,反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,其科学依据是    。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是    。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门    (选填“A”或“B”)。一段时间后,反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因    。
【答案】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料
(2)二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触
(3)B;关闭阀门B,生成的二氧化碳无法导出,导致①号桶内压强增大,将盐酸压入②号桶,反应物脱离接触,反应停止
【知识点】光合作用的原理
【解析】【分析】(1)绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放出氧气的过程,就是绿色植物的光合作用。
(2)细胞内的有机物在氧气的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,叫做呼吸作用。
【解答】(1)二氧化碳是植物光合作用的原料,在一定范围内,二氧化碳的浓度越高,光合作用越强,所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能够提高作物产量,故填二氧化碳是植物光合作用的原料。
(2)二氧化碳是光合作用的原料,且二氧化碳密度比空气大,二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放,有利于二氧化碳在棚内的扩散,故填二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门B即可,故填B;
关闭阀门B,导致①号桶内压强增大,反应物脱离接触,反应停止,故填关闭阀门B,导致①号桶内压强增大,反应物脱离接触。
(1)二氧化碳是植物光合作用的原料,在一定范围内,二氧化碳的浓度越高,光合作用越强,所以适度增加大棚中的二氧化碳气体的含量能够提高作物产量,故填二氧化碳是植物光合作用的原料。
(2)二氧化碳是光合作用的原料,且二氧化碳密度比空气大,二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放,有利于二氧化碳在棚内的扩散,故填二氧化碳的密度比空气大,从顶部排放能更好的与植物接触。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门B即可,故填B;
关闭阀门B,导致①号桶内压强增大,反应物脱离接触,反应停止,故填关闭阀门B,导致①号桶内压强增大,反应物脱离接触。
◆变式训练
1.(2024八下·西湖期末)小科为了验证光合作用产生氧气,进行如下研究:
①先将水中的金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜;②第2天,将金鱼藻放入装有清水的烧杯中,将漏斗盖在金鱼藻上;;③在漏斗上面罩上盛满清水的试管:④将整个装置放在阳光下,如图甲所示,观察金鱼藻有无气泡产生:
(1)该实验中检验氧气的方法是    。(写出简要的操作步骤)
(2)小金认为,步骤①没有必要进行,你是否同意他的观点,并说明理由   。
(3)图乙所示是一种软体动物——绿叶海天牛,刚孵化时多呈半透明,在成长过程中,身体颜色逐渐变为浓绿,并保持终生。小金将上述实验中的金鱼藻换成海天牛,同样可以在试管中收集到氧气,其原因可能是    。
【答案】(1)取下试管,将带有火星的木条伸入
(2)同意,金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽,与实验检测的氧气无关
(3)绿叶海天牛能进行光合作用
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】光合作用是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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
【解答】(1)氧气有助燃的性质,故该实验中检验氧气的方法是:取下试管,将带有火星的木条伸入。
(2)步骤①暗处理的目的是将金鱼藻内原有的淀粉转运或消耗殆尽,故同意小金的观点,理由是金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽,与实验检测的氧气无关。
(3)绿叶海天牛食用某种藻类后,身体颜色逐渐变为浓绿,则说明绿叶海天牛使用藻类后体内含有叶绿素,故在试管中收集到氧气,其原因可能是绿叶海天牛能进行光合作用。
(1)氧气有助燃的性质,故该实验中检验氧气的方法是:取下试管,将带有火星的木条伸入。
(2)步骤①暗处理的目的是将金鱼藻内原有的淀粉转运或消耗殆尽,故同意小金的观点,理由是金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜是将原有的淀粉转运或消耗殆尽,与实验检测的氧气无关。
(3)绿叶海天牛食用某种藻类后,身体颜色逐渐变为浓绿,则说明绿叶海天牛使用藻类后体内含有叶绿素,故在试管中收集到氧气,其原因可能是绿叶海天牛能进行光合作用。
■考点二 蒸腾作用和呼吸作用
◇典例2:(2024八下·金东期末)如图所示为探究植物呼吸作用的三套实验装置,据图回答:
(1)在实验一中,将两个密封瓶放置在相同环境中一昼夜后,同时放入燃烧着的火柴,发现甲瓶立即熄火,乙瓶能燃烧一段时间,这说明   。
(2)在实验二中,密封装置放置在暗处一昼夜后,通过导管向试管中的澄清石灰水中挤压袋中气体,发现   的现象,说明呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)在实验三中,两个密封瓶在相同环境中放置一昼夜后,发现乙瓶中的温度计读数明显高于甲瓶,这说明   。
【答案】(1)呼吸作用消耗了氧气
(2)澄清石灰水变浑浊
(3)呼吸作用会释放能量
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】 呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。关键是熟记掌握探究植物的呼吸作用的实验。解答时可以从呼吸作用的条件、呼吸作用吸收氧气方面来切入。
【解答】(1)在实验一中,左瓶装有萌发的绿豆种子,右瓶装有煮熟的绿豆种子,装置同时放在温暖的地方,左瓶萌发的种子能进行呼吸作用,消耗了瓶中氧气;煮熟的种子不能进行呼吸作用,氧气没被消耗,氧气有助燃的特性,所以观察到的现象是左瓶中的蜡烛熄灭,右瓶中的蜡烛燃烧。因此该实验目的是为了证明种子呼吸作用消耗的气体是氧气。
(2)将装置放在黑暗处,植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,消耗了塑料袋内的氧气,并产生了大量的二氧化碳,因此塑料袋内的气体能够使澄清的石灰水变浑浊。
(3)甲瓶中装有煮熟的种子,不能进行呼吸作用,乙瓶中装有萌发的种子,放置几个小时后,乙瓶中的种子不断的呼吸产生的热量不断积累,所以温度不断升高,这些热量来自种子有机物中储存的能量。
◆变式训练
1.(2024八下·西湖期末)为了探究植物种子的呼吸作用,小科设计了如图所示的实验装置:
(1)本实验中,选用的种子为什么要消毒?   。
(2)将上述装置放在适温条件下,几天后,观察到的实验现象是    。
【答案】(1)杀死种子表面的微生物,防止微生物的呼吸作用干扰实验结果
(2)甲管内的石灰水变浑浊,乙管内的石灰水不变浑浊
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】(1)细胞利用氧将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
【解答】(1)为了防止微生物的呼吸作用干扰实验结果,实验中将种子预先消毒以杀死种子表面的微生物。
(2)已浸水及消毒的种子进行呼吸作用吸收氧气释放出二氧化碳,二氧化碳使石灰水变浑浊。已煮熟及消毒的种子没有了生命力,不能进行呼吸作用释放二氧化碳,故石灰水不变浑浊。
(1)为了防止微生物的呼吸作用干扰实验结果,实验中将种子预先消毒以杀死种子表面的微生物。
(2)已浸水及消毒的种子进行呼吸作用吸收氧气释放出二氧化碳,二氧化碳使石灰水变浑浊。已煮熟及消毒的种子没有了生命力,不能进行呼吸作用释放二氧化碳,故石灰水不变浑浊。
1.(2023·杭州)为验证绿色植物在光照下能产生氧气,小金将如图所示装置放在阳光下一段时间,用带火星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
【答案】B
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】植物在光照条件下,吸收空气中的二氧化碳和水合成氧气和有机物的过程称为光合作用。
【解答】A.实验变量为有无光照;
B.上方的试管便于收集氧气;
C.无法说明二氧化碳是否吸收,无对照实验;
D.无光条件下不会产生氧气。
故答案为:B
2.(2023·舟山)科学小组在探究光合作用所需条件时,暗处理后,分别对三组天竺葵的叶片做如下处理:①用铝箔包住;②浸没在冷开水中;③切断叶脉。光照一段时间后,经检测发现均无淀粉产生,则三组实验可证明光合作用所需的条件分别是(  )
A.叶绿体、光照、水分 B.光照、空气、水分
C.光照、水分、空气 D.空气、叶绿体、水分
【答案】B
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】 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能量的有机物,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;
【解答】 ①用铝箔包住; 研究的是光照对光合作用的影响; ②浸没在冷开水中,开水中的空气被排出去了,所以研究是空气对光合作用的影响; ③切断叶脉,是为了研究水分对光合作用的影响;
故答案为:B.
3.(2023·杭州)生物体结构与功能相适应的现象是长期进化形成的。下列有关植物体结构与功能相适应的叙述,错误的是(  )
A.根毛细胞向外突起扩大吸收面积,有利于吸收土壤中的水分和无机盐
B.根、茎和叶脉中的导管相互连通,有利于有机物的运输
C.仙人掌的叶呈针状,有利于减少因蒸腾作用过多失水
D.叶片向光面与背光面相比,前者叶肉细胞中叶绿体多,有利于光合作用
【答案】B
【知识点】植物的根系及其结构与功能;蒸腾作用
【解析】【分析】A.植物通过根毛吸收水分和无机盐;
B.植物利用茎中的筛管运输有机物;
C.植物散失水分的主要方式为蒸腾作用;
D.植物的光合作用在叶绿体中进行。
【解答】A. 根毛细胞向外突起扩大吸收面积 ,增大了吸收面积;
B.筛管运输有机物,故其错误;
C.针状减少了蒸腾作用的叶片面积,减少水分的散失;
D.叶绿体多进行光合作用的场所多;
故答案为:B
4.(2023·台州)以下是研究木质茎结构和功能的两个活动。
(1)将新鲜带叶枝条插入稀释后的红墨水,置于温暖、光照充足的环境中,10分钟后取出,横切枝条的中上部,放大观察,如图甲所示。横切面变红的部位是   (选填图中字母)。
(2)将盆栽木本植物一枝条中部的树皮环剥,一两个月后,切口上方的树皮膨大形成枝瘤,如图乙。这一现象表明有机物在茎中的运输方向是   。
【答案】(1)B
(2)自上而下
【知识点】茎的形态结构;茎的运输作用;蒸腾作用
【解析】【分析】(1)植物的茎结构主要为韧皮部,形成层和木质部,以及髓组成;
(2)韧皮部的作用运输有机物;
【解答】(1) 横切面变红的部位为运输水分的结构(木质部),故为B;
(2) 表明有机物在茎中的运输方向为自上而下(有机物在上方合成)。
5.(2023·台州)图甲是一个"水绵伞”:透明塑料袋中装满水和水绵(水生藻类植物),袋口的吸管能与外界连通,调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后,发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”,置于离光源距离不同的水底(水中各处温度相同且不变),如图乙,以验证光合作用的影响因素,
(1)本实验验证的是   对光合作用的影响。
(2)实验过程中,需要观测的是   。
(3)该同学观察了一整天,都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验?(写出一种)   
【答案】(1)光照强度
(2)“水绵伞”上升到水面所需的时间(其他合理答案均可)
(3)减轻配重(“增加光照强度”“增加水绵数量”等其他合理答案均可)
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】植物光合作用主要是指,植物利用二氧化碳和水在光照条件下产生氧气和淀粉的过程,其中光合作用强度与光照强度,温度等均有关。
【解答】(1) 离光源距离不同 ,故验证的是光照强度对光合作用的影响;
(2)水绵伞当其表面氧气多时,会增大其排开液体的体积,使其所受浮力增大,故需观测 :水绵伞上升到水面所需的时间;
(3)没上浮,可能是浮力大小,或重力太小。故可改变:减轻配重 , 增加光照强度 , 增加水绵数量等。
6.(2023·绍兴)为探究光合作用的场所,小敏进行如下实验:
①将一盆阳台,上的青菜移到黑暗环境中放置24小时;
②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时;
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位,浸人盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热,直至叶片完全褪成黄白色;
④取出后用清水洗净,滴上碘液观察各部位的颜色变化;
⑤实验结果:只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。
请回答下列问题:
(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是   。
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行   。
(3)根据实验结果,可得出光合作用的场所是   。
(4)小金直接取阳台上未经暗处理的青菜的茎、叶柄、叶片3个部位,进行脱色处理后,滴加碘液观察各部位颜色变化,发现全部变蓝。得出青菜的茎、叶柄、叶片中都可以进行光合作用的结论。你是否同意小金的结论并说明理由。   
【答案】(1)使青菜耗尽原有淀粉,排除对实验的干扰
(2)对照
(3)叶绿体
(4)不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝,说明它们确实含有淀粉,但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】 光合作用,通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能,在叶绿体中把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。碘液能使淀粉变蓝色,所以可以用碘液来检验是否有淀粉存在;植物光合总用制造的有机物可以通过茎中的筛管运输到其他部位;
【解答】(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是使青菜耗尽原有淀粉,排除对实验的干扰;
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行对照,判断光合作用是否需要叶绿体;
(3)只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。说明了光合作用的场所是叶绿体;
(4)不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝,说明它们确实含有淀粉,但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用。
故答案为:(1)使青菜耗尽原有淀粉,排除对实验的干扰 (2)对照(3)叶绿体(4)不同意。茎和叶柄能使碘液变蓝,说明它们确实含有淀粉,但这些淀粉可能是叶片合成后通过筛管运输到茎、叶柄等部位的,不能说明它们能进行光合作用。
7.(2022·温州)下面图甲表示光照强度的变化与某植物光合速率的关系,图乙表示温度变化与某植物光合速率的关系,图丙表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量,此值越大,表示植物叶片交错程度越大)(注:光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量,因为有机物的量测定不方便,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答下列问题。
(1)图甲中曲线上B 点代表的含义为   ;A点代表的含义为   。
(2)由图乙分析可知,该植物体在其他环境因素适宜时,体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是   。温度超过40℃时此种植物表现为   。
(3)图丙中的阴影部分表示   ;在对森林资源的利用中,一般要在叶面积指数为6 而不是为8时进行林木的采伐比较合算,请简要说明原因。   。
【答案】(1)光合作用强度等于呼吸作用强度;没有光照时的呼吸作用强度
(2)25 ℃;不再生长
(3)呼吸作用消耗有机物的量;叶面积指数为6时,该森林的干物质的量达到最大,而叶面积指数达到8时,虽然光合作用合成的有机物的量增加了,但呼吸作用消耗更多,干物质的积累量反而减少了
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】光合作用与呼吸作用的关系是 相互依存,过程相反 。 相互依存 :光合作用为呼吸作用提供有机物和氧气,是呼吸作用能够持续进行的物质基础;而呼吸作用释放的能量,又是光合作用能够顺利进行的必要条件。两者相互依存,共同维持着植物体的生命活动。 过程相反 :光合作用是在光照条件下,植物利用叶绿体将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气的过程;而呼吸作用则是在所有活细胞中,有机物在氧的作用下被分解成二氧化碳和水,并释放能量的过程。两者在反应条件、场所、原料和产物等方面都存在明显的差异,且过程相反。
【解答】 (1)甲图中,B点表示光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳相等,表明光合作用和呼吸作用的强度相同,因此甲图中曲线上B点代表的含义为:光合作用和呼吸作用的强度相同;A点植物不能光合作用吸收二氧化碳,只能进行呼吸作用释放二氧化碳,因此A点代表的含义为:呼吸作用的强度;此时光合作用的强度是0。
(2)由乙图分析可知,温度25℃时光合作用吸收的二氧化碳和呼吸作用释放的二氧化碳的差最大,表明体内有机物的积累最多,因此该植物体在其它环境因素适宜时,体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是25℃.温度超过40℃时此种植物表现为光合作用速率下降,呼吸速率升高,体内有机物积累减少,不再生长。
(3)光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物,因此丙图中的阴影部分表示呼吸作用消耗的有机物量,从丙图中看出,叶面积指数为6时,干物质积累量最高,因此在对森林资源的利用中,一般要在叶面积指数为6时。
8.(2022·绍兴)人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”,某兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菜叶片和CO缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注人一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红> l黄> l绿。多次
重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响),
【得出结论】   。
【交流拓展】
⑴实验中通过比较   来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
⑵为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,将相同装置放于黑暗环境中,其他条件不变。测得红墨水移动距离为l暗。
①装置D中红墨水向   (选填“左"或“右”)移动。
②实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为   (用l红和l暗表示)。
【答案】不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小;红墨水移动的距离;右;l红+l暗
【知识点】实验探究的其他思想方法;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】(1)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储存着能量的有机物,并释放氧气的过程。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
再结合题干信息进行分析解答。
【解答】 【得出结论】本实验目的是探究不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响,则实验的变量是光线颜色的不同。光合作用产生的氧气会导致瓶内的压强增大,从而使装置导管内的红墨水向左移动,所以可以根据红墨水移动的距离来判断氧气产生的多少,距离越远说明产生的氧气越多,光合作用的强度越大。 测得红墨水移动的距离为l红> l黄> l绿,则可得出结论:不同颜色的光对植物光合作用强度有影响,红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。
⑴ 光合作用产生的氧气会导致瓶内的压强增大,从而使装置导管内的红墨水向左移动,所以实验中通过比较红墨水移动的距离来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
⑵实验D,将相同装置放于黑暗环境中,没有光合作用,只有呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳被吸收,瓶内气压减少,故装置D中红墨水向右移动。
4.光合作用强度指的是植物在光照下,单位时间、单位面积同化二氧化碳的量。包括植物呼吸作用产生的二氧化碳和吸收空气中的二氧化碳,故光合作用的强度值可表示为l红+l暗。
9.(2022·丽水)某兴趣小组参观植物工厂时,发现不同植物在补光时会用不同颜色的光,这是为什么呢 他们开展了如下探究:
[提出问题]光的颜色是否会影响植物光合作用的强弱
[实验步骤]①称取三份200克生长旺盛不带土的佛甲草,分别放入3个透明的塑料袋内,通入体积和CO2浓度均相同的人体呼出气体,袋内各放置了一个氧气传感器并密封(如图申)。置于室温为22℃的不同暗室中;②三个装置分别用200瓦的LED蓝光灯、红光灯、绿光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时记录读数,将测得的数据制成如图乙的曲线。
[评价反思]
(1)实验中判断光合作用强弱的依据是   。体积分数变化快慢(填“CO2”或“O2”);
(2)分析图乙数据,能得出的结论是   。
(3)他们将测得的绿光数据与资料进行对比,发现数据偏大,从光源或环境角度分析其可能的一个原因是   。
【答案】(1)O2
(2)其他条件都相同时,红光和蓝光对植物光合作用强弱的影响相同,且强于绿光
(3)绿光光源不纯(或环境有微弱光;或环境有漏光;或环境温度变化了,佛甲草的光合作用增强)
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】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储存着能量的有机物,并释放氧气的过程。
【解答】(1)实验中判断光合作用强弱的依据是 O2 体积分数变化快慢。
(2)分析图乙数据,其他条件都相同时,红光和蓝光的氧气体积分数大于绿光,能得出的结论是:其他条件都相同时,红光和蓝光对植物光合作用强弱的影响相同,且强于绿光。
(3)他们将测得的绿光数据与资料进行对比,发现数据偏大,从光源或环境角度分析其可能的一个原因是绿光光源不纯(或环境有微弱光;或环境有漏光;或环境温度变化了,佛甲草的光合作用增强)。
10.(2022·湖州)小越发现家里种的仙人球晚上开花了(如图所示),感到非常好奇。向经验丰富的花农咨询后,她了解到多数仙人掌科植物在夜间开花,而且花期很短。多数仙人掌科植物不在白天开花而在夜间开花,有什么意义呢?查阅资料后发现,植物花瓣也会进行蒸腾作用,植物夜间开花能减少水分散失。为了验证花瓣也能进行蒸腾作用,她设计了如下实验:实验一:选取一片仙人球花瓣,用滤纸把它上、下表皮上的水分吸干,将A、B两张相同的氯化钴试纸相对应地贴在花瓣的上、下表皮的表面,并用回形针固定。另取一张氯化钴试纸置于仙人球所处的空气中。过一段时间后,观察三张氯化钴试纸的变色情况。
实验二:分别撕取花瓣的上、下表皮,制成临时装片,放在低倍显微镜下观察,寻找某一种结构。
(1)实验一中氯化钴试纸C的作用是为了排除   对实验结果的干扰。
(2)实验二中小越在低倍显微镜下想要寻找的结构是   
(3)多数仙人掌科植物夜间开花的意义:
①植物花瓣在夜间开花比白天开花能有效减少水分散失。
②沙漠中的大多数动物昼伏夜出,在取食花蜜的同时帮助仙人掌   ,从而使仙人掌生命代代相传。
【答案】(1)空气中水分
(2)气孔或保卫细胞
(3)传粉
【知识点】蒸腾作用;花的结构
【解析】【分析】(1)无水氯化钴试纸在实验室中常用来检验水分子的存在,这是因为氯化亚钴遇水会发生水合反应,生成六水氯化亚钴。氯化亚钴是蓝色的,而六水氯化钴是粉色的,因而有此效果。
(2)探究实验的一般方法步骤:提出问题、做出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
(3)气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,气孔的张开或闭合由保卫细胞调节。
(4)花药中的花粉成熟后会四处飘散,花粉从花药落到雌柱头上的过程叫传粉。
【解答】(1)根据氯化钴试纸的用途分析,实验一中氯化钴试纸C的作用是为了排除空气中水分对实验结果的干扰。
(2)实验二中小越在低倍显微镜下想要寻找的结构是气孔或保卫细胞。
(3) ② 漠中的大多数动物昼伏夜出,在取食花蜜的同时帮助仙人掌传粉,从而使仙人掌生命代代相传。
11.(2023·衢州)在学校生态种植园,同学们经历了“挖地→种植→管理→收获”的劳动过程。
(1)挖地:用挖入土壤的锄头翻起土块时(如图甲),锄头属于   杠杆,在答题纸相应位置上画出锄头翻土时动力F1的力臂。   
(2)种植:如图乙,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗   (填器官名称)的损伤,提高移栽成活率。
(3)管理:①在种植时节,常用能遮光和反光、保温和增温、保水和防水、保肥和增肥、防草和防虫的可降解塑料地膜覆盖在菜地表面(如图丙),使作物生长所需的光、热、水、肥、气等条件得到优化,达到早熟、高产的效果。请综合所学知识,结合地膜的作用,围绕“光、热、水、肥、气”五个条件中的任意两个,解释覆盖地膜能促进作物早熟、高产的科学道理。
从“气”的角度答题示例:地膜可以避免大雨天过多的水分渗入土壤,防止土壤板结,提高土壤的透气性,有利于作物根的呼吸作用,促进水和无机盐的吸收。
②配制100千克质量分数为5%的尿素溶液进行施肥,需尿素多少千克   ?
⑷收获:……
【答案】(1)省力;
(2)根
(3)答题要点:A.遮光抑制杂草的光合作用,达到除草的目的;B.覆盖地膜抑制杂草的呼吸作用,达到除草的目的;C.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于作物根的生长;D.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于土壤微生物生活及分解残枝落叶;E.减少土壤水分的蒸发,减少浇水,节约人工成本;F.地膜能防止雨天过多水分下渗,减少土壤板结和水肥流失,有利于根的呼吸;G.覆盖地膜后,能阻止许多在害虫生长的繁殖,从而减少虫害;H.地膜反光,为植物中下部叶片提供充足光照,利于作物光合作用。;尿素的质量:100kg×5%=5kg
【知识点】植物的根系及其结构与功能;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;杠杆的分类;土壤的污染与保护
【解析】【分析】溶质的质量=溶液的质量×溶质的质量分数;根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;当动力臂大于阻力臂时,动力小于阻力是省力杠杆;当动力臂等于阻力臂时,动力等于阻力是等臂杠杆;当动力臂小于阻力臂时,动力大于阻力是费力杠杆;
【解答】(1)根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂;因为该图中动力臂大于阻力臂,所以动力小于阻力,属于省力杠杆;力臂是指力的作用线到支点的距离;作图如下:;
(2)植物的根能够吸收水分和无机盐,如图乙,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗根的损伤,提高移栽成活率。
(3) ①A.遮光抑制杂草的光合作用,达到除草的目的;B.覆盖地膜抑制杂草的呼吸作用,达到除草的目的;C.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于作物根的生长;D.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于土壤微生物生活及分解残枝落叶;E.减少土壤水分的蒸发,减少浇水,节约人工成本;F.地膜能防止雨天过多水分下渗,减少土壤板结和水肥流失,有利于根的呼吸;G.覆盖地膜后,能阻止许多在害虫生长的繁殖,从而减少虫害;H.地膜反光,为植物中下部叶片提供充足光照,利于作物光合作用。
②尿素的质量=溶液的质量×溶液中尿素的质量分数-100kg×5%=5kg;
故答案为:(1)省力(2)根(3) A.遮光抑制杂草的光合作用,达到除草的目的;B.覆盖地膜抑制杂草的呼吸作用,达到除草的目的;C.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于作物根的生长;D.减少土壤向外散热,能提高土壤温度,有利于土壤微生物生活及分解残枝落叶;E.减少土壤水分的蒸发,减少浇水,节约人工成本;F.地膜能防止雨天过多水分下渗,减少土壤板结和水肥流失,有利于根的呼吸;G.覆盖地膜后,能阻止许多在害虫生长的繁殖,从而减少虫害;H.地膜反光,为植物中下部叶片提供充足光照,利于作物光合作用。②尿素的质量:100kg×5%=5kg
12.(2023·台州)大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。
(1)生物的呼吸作用、煤和石油等物质的燃烧会产生大量二氧化碳气体。正常情况下,大气中二氧化碳的含量能保持相对稳定(如图),主要是因为植物的   作用能吸收大量的二氧化碳气体。
(2)下图表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统方法。
①生成的X固体是   。
②反应器中,氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表
面积以提高物质反应或交换效率”的例子,如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高
气体交换效率,请你再举一个类似的例子。   
(3)目前,科学家正在研究“液态阳光技术”,以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气,其原理如下图所示。通过该技术,将太阳能转化为   能贮存在甲醇中。请你说出“液态阳光技术”的一个优点。   
【答案】(1)光合
(2)CaCO3;人体的小肠内有数量众多的小肠绒毛可以提高吸收营养物质的效率(其它合理答案均可)
(3)化学;利用二氧化碳为原料(其它合理答案均可)
【知识点】光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系;盐的性质及用途;复分解反应及其应用
【解析】【分析】(1)植物光合作用是指利用二氧化碳和水在光照下生成氧气和淀粉;
(2)碳酸钠和氢氧化钙反应生成相应的盐和碱;
(3)利用太阳光参与的化学反应,将太阳能转化为化学能,为可再生能源。
【解答】(1) 植物的光合作用能吸收大量的二氧化碳气体;
(2)碳酸钠和氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙白色沉淀;通过增大表面积以提高物质反应或交换效率的例子如: 人体的小肠内有数量众多的小肠绒毛可以提高吸收营养物质的效率(其它合理答案均可) ;
(3)通过反应方程式可住将太阳能转化为化学能;优点为 利用二氧化碳为原料 ,减小温室效应的影响。
13.(2022·浙江)如图是测定光合作用速率的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定),试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下,测得气体体积变化如图所示。
(1)当光照强度为15千勒克司,1小时光合作用产生该气体的量为   mL。
(2)为了使实验结果更具说服力,本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下,如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5mL,其可能的原因是   。
(3)理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中,研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响,获得的实验数据如下表所示,回答相关问题。
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收的二氧化碳量/ mg/h 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5
黑暗中释放的二氧化碳量/ mg/h 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5
①若实验过程中昼夜一直不停光照,则温度约为   时植物生长速度最快。
②若每天提供12小时光照,其余时间黑暗处理,则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为   。
【答案】(1)200
(2)环境因素(缓冲液水分蒸发、温度升高、气体受热膨胀等,合理均可)
(3)25℃;20℃
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】1、光合作用实质上是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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2、细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
3、图1装置在光照强度为0时,由于只进行呼吸作用液滴向左移动;在光照强度为2.5千勒克司时,光合作用等于呼吸作用,装置中液滴不动;在光照强度为大于2千勒克司时,光合作用大于呼吸作用,装置中液滴右移。
4、表格中,光照下吸收的二氧化碳量为净光合速率,黑暗中释放的二氧化碳量为呼吸速率,并且净光合速率=真光合速率-呼吸速率。因此可以根据表格中数据计算出不同温度下光合作用吸收二氧化碳总量。
【解答】(1)二氧化碳缓冲液可以维持试管中二氧化碳量的恒定,因此试管中气体含量的变化就是氧气的变化。
由于总光合量=净光合量+呼吸量,图乙植物光照强度为15千勒克司时,1小时气体体积为150毫升,所以当光照强度为15千勒克司,1小时光合作用产生该气体的量为150+50=200mL。
(2)为了使实验结果更具说服力,本实验还应设置对照实验,以排除温度、大气压等环境中的物理因素对实验的影响。因此“在光照相同的情况下,如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5毫升”,其可能的原因是环境物理因素(如温度的变化)对实验的影响。
(3)表格中,光照下吸收的二氧化碳量为净光合速率,黑暗中释放的二氧化碳量为呼吸速率,并且净光合速率=真光合速率-呼吸速率。
①在温度为25℃时,植物的净光合速率达到最大,为3.75mg/h,此时植物生长速度最快,因此“若实验过程中昼夜一直不停光照”,则温度约为25℃时植物生长速度最快。
②白天的积累量-夜间的消耗量=一天中有机物的积累量,表格中可以看出温度为20℃时,
一天中有机物的积累量为3.25-1.5=1.75mg/h,该积累量最大。因此“若每天提供12小时光照,其余时间黑暗处理”,则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为20℃。
14.(2022·舟山)我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此,控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现.除了陆地植物固碳外,海洋也是重要的固碳之地,如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。
(1)自然溶解:大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中,单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是   季。
(2)植物固碳:近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳,最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层,超过一定深度不能发生,其原因是   。
(3)碳酸盐泵:贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳,其中95%为碳酸钙,则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素
【答案】(1)冬
(2)海洋超过一定深度,光照弱,植物光合作用弱,无法维持生长
(3)解:碳酸钙中C%= ×100%=12×100%=12%
碳元素的质量m=4亿吨×95%×12%=0.456亿吨
答:该地贝壳堤固定了0.456亿吨碳元素。
【知识点】光合作用的原理;自然界中的氧循环、碳循环和氮循环;有关化学式的计算和推断
【解析】【分析】1.根据题干中信息分析解答。
2.根据植物固碳的原理分析解答。
3.根据化学式的有关计算分析解答。
【解答】(1) 研究表明,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳越多 ,一年四季中,冬季温度最低,因此单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。
(2)植物固碳是通过光合作用吸收二氧化碳 ,所以植物固碳只能发生在海洋的浅层,其原因是:海洋超过一定深度,光照弱,植物光合作用弱,无法维持生长。
1.(2024·温州三模)在某校开展的项目化学习活动——“DIY彩色玫瑰”中,为了加快玫瑰花染色的速度,下列对玫瑰花枝条采取的措施中有效的是()
A.摘去几处叶子 B.用吹风机吹
C.放入冷藏室 D.放在阴暗处
【答案】B
【知识点】蒸腾作用
【解析】【分析】蒸腾作用是指植物体内的水分主要是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。
【解答】影响蒸腾作用的因素有温度、光照强度、空气湿度、空气流动状况等,在一定范围内,光照越强,温度越高,空气湿度越小,空气流动越快,蒸腾作用越强;反之,则蒸腾作用越弱。“摘去几片叶子”、“放入冷藏室”、“放在阴暗处”都会导致蒸腾作用减弱,不能加快玫瑰花染色的速度,而用吹风机吹,可使温度升高、空气流动加快,因此能加快玫瑰花染色的速度。
故答案为:B。
(1题图) (2题图)
2.(2024·椒江模拟)在研究“茎运输水分和无机盐的部位”的实验中,小科采取的下列措施中,不能使实验效果更明显的是(  )
A.选择阔叶植物的枝条
B.将枝条的下端削成斜面
C.将装置用透明塑料袋罩住
D.将装置置于温暖且光照充足的环境中
【答案】C
【知识点】茎的运输作用
【解析】【分析】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。植物的蒸腾作用可以降低植物体的温度,通过蒸腾拉力促进根对水分的吸收,促进水分和无机盐在植物体内的运输;植物通过蒸腾作用散失的水分是根从土壤中吸收来的,根吸收的水分大部分用来进行了蒸腾作用,只有少部分水作为植物体的组成成分和参与植物体的各种生理过程。
【解答】ABD、 选择阔叶植物的枝条 、 将枝条的下端削成斜面 、 将装置置于温暖且光照充足的环境中 都可以促进植物的蒸腾作用,使“茎运输水分和无机盐的部位”的实验更明显,不符合题意;
C、 将装置用透明塑料袋罩住 ,抑制了植物的蒸腾作用,不能使 实验效果更明显 ,符合题意。
故答案为:C。
3.(2019·杭州模拟)关于植物对水分的吸收、运输、利用和散失的叙述,正确的是(  )
A.植物吸收水分的主要部位是根尖的分生区
B.植物通过茎中的筛管自下而上运输水分
C.植物吸收的水分绝大多数保留在植物体内,参与各项生命活动
D.水分散失的“门户”是气孔,主要通过蒸腾作用实现
【答案】D
【知识点】植物的根系及其结构与功能;茎的运输作用;叶的形态结构
【解析】【分析】(1)、植物吸收水分的主要部位是根尖的根毛区。
(2)植物通过茎中的导管自下而上运输水分;植物通过茎中的筛管自上而下运输有机物。
(3)气孔不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,而且是散失体内水分的“门户”,根吸收的水约有 99% 是通过蒸腾作用经由气孔散发出去的。
【解答】A、植物吸收水分的主要部位是根尖的根毛区,故说法错误。
B、 植物通过茎中的导管自下而上运输水分,故说法错误。
C、根吸收的水约有 99% 是通过这种蒸腾作用 散发出去的,故说法错误。
D、气孔不仅是植物体与外界进行气体交换的“窗口”,而且是散失体内水分的“门户”,故说法正确。
故答案为:D
4.(2024·舟山模拟)科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术,应用于载人航天器,如图甲是CO2与H2反应,实现回收CO2再生O2的反应过程。
甲 乙
(1)书写反应II的化学方程式   (即生成CH4与H2O)。
(2)小科认为植物具有天然CO2回收技术,他将植物栽培在密闭玻璃温室中(忽略微生物的呼吸作用),测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙,图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行   ,释放二氧化碳气体。
【答案】(1)
(2)呼吸作用
【知识点】植物的呼吸作用;书写化学方程式、文字表达式
【解析】【分析】(1)根据CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷,进行分析。
(2)根据植物进行呼吸作用,产生二氧化碳气体进行分析。
【解答】(1) CO2与氢气在催化剂条件下反应生成水和甲烷,化学反应方程式:
CO2+4H2 =一定条件2H2O+CH4;
(2)植物进行呼吸作用,产生二氧化碳气体, 图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行呼吸作用 ,释放二氧化碳气体。
5.(2023·杭州模拟)花生,原名“落花生"”,其果实营养价值丰富,是一种重要的油料作物。图一和图二为花生植株及其部分生理活动示意图(箭头表示物质运输的方向,①、②、③、④表示物质,A、B、C表示结构),图三为种业部门种植花生获得的实验数据曲线图。请据图分析作答:
(1)图一中,花生闭花授粉并受精后,子房下部细胞迅速伸长形成子房柄,与其前端的子房合称果针。果针进入土壤,其中的   发育成果实。
(2)图二中,花生植株在结构℃叶绿体内进行光合作用,将[①]和[②]   转化成[③]有机物。部分有机物通过叶脉、茎和果针中的结构[B]   (选填“导管”或“筛管”)运输到果实,贮存在花生种子内。
(3)由图三所示可知,当花生种植密度为   时,既能提高光合作历强度,又能相对减少呼吸作用对有机物的损耗,利于提高产量。
【答案】(1)子房
(2)二氧化碳;筛管
(3)b2
【知识点】茎的运输作用;光合作用的原理;植物的有性生殖
【解析】【分析】图二中①是水,②是二氧化碳,③是有机物,④是氧气; 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能量的有机物,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水丙释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1)子房发育成果实,胚珠发育成种子;所以图一中,花生闭花授粉并受精后,子房下部细胞迅速伸长形成子房柄,与其前端的子房合称果针。果针进入土壤,其中的子房发育成果实。
(2)光合作用的原料是水和二氧化碳,从空气中进入叶片的是二氧化碳,所以图二中,花生植株在结构℃叶绿体内进行光合作用,将[①]和[②]二氧化碳转化成[③]有机物。植物的茎中,导管负责运输水和无机盐;筛管负责运输有机物;所以部分有机物通过叶脉、茎和果针中的结构[B]筛管运输到果实,贮存在花生种子内。
(3)植物体内有机物的积累量等于光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物,所以从图三种可以看出 当花生种植密度为b2时,既能提高光合作历强度,又能相对减少呼吸作用对有机物的损耗,利于提高产量。
故答案为:(1)子房(2)二氧化碳,筛管(3) b2
6.(2024·浙江模拟)图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的   (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。
(2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是   时左右。
(3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。
指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L)
直立叶 12.9 37.5 11.0
展平叶 8.8 37.7 11.6
经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是   。
原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D1蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是   (选填“适当遮荫”或“补充CO2”)。
【答案】(1)b蒸腾作用
(2)18
(3)直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同,展平叶细胞内CO2浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶;适当遮荫
【知识点】蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】1、图甲中a表示呼吸作用、b表示蒸腾作用、c表示光合作用。
2、图乙中曲线Ⅰ表示光合作用,曲线Ⅱ表示呼吸作用。
【解答】(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的b蒸腾作用,减少水分的蒸发、提高移栽的成活率。
(2)由图乙可知,6~18点间光合作用强度大于呼吸作用强度,则该时间段有机物得以积累,故金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是18时左右。
(3)植物叶片的气孔开度与植物的叶片温度有关。由表格可知,直立叶与展平叶的叶片温度接近,展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但直立叶的净光合速率相对值远大于展平叶,因此气孔开度减小引起的叶细胞内二氧化碳浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是直立叶与展平叶叶片温度无明显差异,可说明气孔孔径开度基本相同、展平叶细胞内二氧化碳浓度稍高,但净光合作用速率却明显低于直立叶。强光照会导致D1蛋白含量下降,中午12时光照较强,为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是适当遮荫。
7.(2024·杭州模拟)某研究小组对种子的萌发和大棚内植物的光合作用速率进行相关研究,据图回答下列问题:
(1)为研究种子的呼吸作用,研究小组对种子消毒杀菌后,按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是   。几天后,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是   (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)如图乙表示大棚内两种植物的光合作用速率(用二氧化碳吸收量来表示)与光照强度的关系曲线。若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物   (选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
【答案】(1)防止细菌、真菌的分解作用对实验结果的干扰;B
(2)多于
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用和呼吸作用的相互关系;种子萌发的过程与必要条件
【解析】【分析】甲图中A和B形成以水为变量的对照;B和C形成以呼吸作用为变量的对照。图乙中曲线ad和bc段表示A、B植物的光合作用强度小于呼吸作用强度;ce段和de段表示A、B植物的光合作用强度大于呼吸作用强度;c点和d点表示A、B植物的光合作用强度等于呼吸作用强度;e点表示A、B植物的净光合速率相等。
【解答】(1)细菌、真菌的分解作用会产生二氧化碳,因此对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是防止细菌、真菌的分解作用对实验结果的干扰。B组实验的种子呼吸作用强,能产生大量二氧化碳,因此几天后,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是B。
(2)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;光照强度为0时,植物A的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小(即植物A的二氧化碳释放量大),此时植物不进行光合作用,则说明植物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。
8.(2023·温州模拟)为研究植物呼吸作用,小缙进行了以下实验:
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像,如图2和图3。(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
图1 图2 图3
实验分析与评价:
(1)实验中采用的恒温箱是密闭且   的。
(2)根据图2可知,乙组氧气浓度下降规律   (填“先快后慢”“先慢后快”)。
(3)根据甲组、乙组氧气和二氧化碳浓度变化的对比,得到的结论是   。
【答案】(1)不透明
(2)先快后慢
(3)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,导致菠菜呼吸作用减慢
【知识点】植物的呼吸作用;光合作用的原理;光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】本题所探究的内容为植物的呼吸作用,植物通过消耗氧气与有机物反应,生成二氧化碳和水;据此反应可知呼吸作用的强度与氧气浓度和二氧化碳浓度均有关。
【解答】(1)探究植物的呼吸作用时,应避免光合作用的干扰,故其恒温箱需密闭;
(2)由图2可知,乙组一开始的氧气浓度降的较快,后来曲线逐渐平缓,故先快后慢;
(3) 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,导致菠菜呼吸作用减慢 ;
故答案为:(1) 不透明 ;(2) 先快后慢 ;(3) 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,导致菠菜呼吸作用减慢
9.(2023·宁波模拟)小宁为了研究密闭容器中萌发的种子呼吸作用速率的变化,设计了如图甲所示实验装置,U形管中装有一定量的水,装置的气密性良好。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平,每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度变化,实验结果如图乙所示。
(1)为了避免微生物的呼吸作用对实验的干扰,将浸泡后的种子通过    (填“高温”或“喷洒稀释的消毒液”)进行杀菌。
(2)当t=1.0时种子呼吸作用的速率     (填“大于”、“小于”或“等于”)t=3.5呼吸作用的速率。
(3)实验反思:由于种子进行呼吸作用会放出热量使测量值    (填“偏大”或“偏小”),因此实验时应该将锥形瓶放入恒温的水中。
【答案】(1)喷洒稀释的消毒液
(2)小于
(3)偏小
【知识点】植物的呼吸作用
【解析】【分析】 绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】 (1) 因为高温除了会杀死微生物,还会使得种子死亡;为了避免微生物的呼吸作用对实验的干扰,将浸泡后的种子通过喷洒稀释的消毒液进行杀菌。
(2)萌发的种子进行呼吸作用,消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收,导致了右边的瓶内气压变小,所以右边的液柱上升,在相同的时间内上升的越多,说明呼吸作用的速率越强,所以当t=1.0时种子呼吸作用的速率小于t=3.5呼吸作用的速率。
(3) 实验反思:由于种子进行呼吸作用会放出热量,导致瓶内的气体受热微微膨胀,所以使测量值偏小,因此实验时应该将锥形瓶放入恒温的水中。
故答案为:(1) 喷洒稀释的消毒液 (2) 小于 (3) 偏小
10.(2023·萧山模拟) 番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动,生物兴趣小组设计了图丙所示的实验装置。据图分析作答:
(1)图甲中根吸收的水分主要用于   (填写字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为   时(填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”),有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向   移动。
②将此装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,切断叶片甲中A与B之间的主叶脉。一段时间后取下叶片甲,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是   。
【答案】(1)B
(2)m2
(3)左;水是光合作用的原料
【知识点】叶的形态结构;蒸腾作用;植物的呼吸作用;光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】 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能量的有机物,并且释放氧气的过程,叫做光合作用;绿色植物利用氧气和有机物,在活细胞,分解产生二氧化碳和水并释放出能量的过程叫做呼吸作用;
【解答】(1)图甲中A是呼吸作用,B是蒸腾作用,C是光合作用, 图甲中根吸收的水分主要用于蒸腾作用表示的生理作用。
(2)光合作用制造有机物,呼吸作用消耗有机物,光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物等于有机物的净积累量,所以分析图乙曲线可知,种植密度为m2时,有机物积累得最多。
(3)①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,植物只进行呼吸作用,消耗氧气,产生的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,所以里面的气压减小,红色小液体向左移动;
②叶脉负责运输水分,变蓝色说明有淀粉生成,不变蓝说明没有淀粉生成,所以实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是水是光合作用的原料,植物的光合作用制造了淀粉 ;
故答案为:(1)B(2) m2 (3) 左; 水是光合作用的原料
11.(2024·杭州模拟)用某种大小相似的绿色植物叶片,分组进行实验:已知叶片实验前的重量,在不同温度下分别暗处理1小时,测其重量变化;立刻再光照1小时(光强度相同),再测其重量变化。得到如下结果:
组别 一 二 三 四
温度 27℃ 28℃ 29℃ 30℃
暗处理后的重量变化(mg)* -1 -2 --3 --4
光照后的重量变化(mg)* +3 +3 +3 +2
*指与暗处理前的重量进行比较, “一”表示减少的重量值, “+”表示增加的重量值
请回答或补充下列问题:
(1)暗处理时,随温度升高,叶片重量下降,其原因是在暗处,叶片只进行呼吸作用,温度升高,酶的活性增强,分解有机物增多,叶片重量下降;光照时,叶片的重量变化没有类似或相反的规律,试分析原因   。
(2)绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关 某生物小组对此进行了探究。请利用玉米幼苗及其它用具设计并完成实验。
实验步骤:①生长状况一致的健康玉米幼苗若干,平均分为两组,分别标记为 A、B;
②   ,
③置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间,观察幼苗的颜色。
(3)实验结果和相关结论:①A变绿B不变,说明光是叶绿素合成的必备条件;
②   ,
③   。
【答案】(1)光照时,温度升高,光合作用和呼吸作用都增强,但不成一定比例,而叶片重量变化是光合作用产生的有机物和呼吸作用消耗的有机物之差组成,故叶片重量增加没有一定规律
(2)A组幼苗放在有光照的环境中,B组幼苗放在无光的黑暗环境中;
(3)A 不变B变绿,说明叶绿素合成需要在无光条件下进行;A和B均变绿,说明叶绿素的合成与光照无关
【知识点】光合作用的原料、条件和产物;光合作用的原理
【解析】【分析】根据题意和图示分析可知:暗处理后的重量变化可表示1h的呼吸作用消耗;光照后的重量变化表示进行1h的光合作用,2h的呼吸作用后的重量变化.因此可以根据数据计算出1h光合作用总量=光照后的重量变化+该温度条件下的暗处理后的重量变化×2.
实验程序设计时,应遵循一些基本原则,如单因子变量原则、平行重复原则等.实验设计步骤书写表达“四步曲”:分组标号→实验处理→培养或观察→结果和结论.
【解答】(1)表格中看出,暗处理时,随温度升高,叶片重量减轻,这是由于在一定温度范围内,温度升高,酶的活性增强,分解有机物增多,叶片重量下降加快,即呼吸作用强度随温度的升高而加强。而光照时,温度升高,光合作用和呼吸作用都增强,但不成一定比例,而叶片重量变化是光合作用产生的有机物和呼吸作用消耗的有机物之差组成,故叶片重量增加没有一定规律。
(2)实验中要遵循对照原则和单一变量原则,根据题意可知,该实验的自变量为光的有无。所以A组置于光下,而B组则要置于黑暗环境下。其他无关变量要保证相同,所以应置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间,观察幼苗的颜色。
(3)分析应有的实验结果,并对实验结果进行表达和处理。该题中的实验结果可能存在三种情况:
①A变绿B不变,说明光是叶绿素合成的必备条件;
②A不变B变绿,说明叶绿素合成需要在无光条件下进行;
③A和B均变绿,说明叶绿素的合成与光照无关。
12.(2024·浙江模拟)为了探究BRS(一种植物激素)对番茄的光合作用的影响,科研人员设计了A、B、C、D 四组实验,每组选用长势相似的健壮番茄10株,除光照和BRS激素外,其他影响因素均适宜番茄生长。实验处理及光合作用速率结果如下:
组别 实验处理 光合作用速率
A 自然光照 100%
B 自然光照; 叶面喷施一定浓度的BRS 99.8%
C 弱光照(25%自然光照) 57.2%
D   72.0%
注: 自然光照下测定的光合作用速率为100%,其他数据按照与自然光照下的速率比值记录。
(1)A、C两组实验结果表明   ,其中A组的作用是   。
(2)写出D组的实验处理   ,C、D两组实验结果表明,弱光环境下,BRS能增强番茄的光合作用。
(3)实验过程中,须控制哪些外部条件一致    (写出两点)。
【答案】(1)弱光照对光合作用有不利影响;对照
(2)弱光照
(3)25%有然光照)叶面喷施一定浓度的BRS;水分、温度、二氧化碳浓度等
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】1、光合作用实质上是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能量的有机物(如淀粉),并且释放出氧气的过程。
2、对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【解答】(1)由表格中的实验结果可知,C组光合作用速率小于A组,则表明弱光导致番茄光合作用速率降低。A组不接受对实验变量的处理,保持自然的状态,故A组的作用是对照。
(2)由表格可知,B组和D组形成以光照强度为变量的对照;C组和D组形成以BRS为变量的对照。故D组的实验处理是:弱光照(25%自然光照),叶面喷施相同浓度BRS。
(3)影响光合作用的外界因素光照强度、二氧化碳浓度、温度、含水量等。故为避免除变量外的其他外部条件对实验结果的干扰,需控制温度、二氧化碳浓度、含水量等外部条件一致。
13.(2024·滨江模拟)某小组的同学在探究植物的光合作用的实验时,设计了如图的三个装置,其中植物、培养液、隔板、光照、温度等条件完全相同。装置中玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封。实验前,已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜。
(1)乙装置的小烧杯中应装有   。
(2)实验前,已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜,目的是   。
(3)光照几小时后,同学们将甲、乙、丙装置内植物的叶片进行脱色处理,滴加碘液后能观察到的现象是   。
【答案】(1)等量的 NaOH 溶液
(2)消耗原有的有机物,排除原来淀粉的干扰
(3)甲装置内叶片变蓝,乙、丙装置内叶片不变蓝
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同,其他条件都相同的实验.该种不同的条件就是实验变量。
实验变量:也称自变量,指实验中由实验者所操纵的因素或条件。
对照试验遵循单一变量原则(实验设计中仅仅改编实验中的某一项变量,其它因子不变,在此条件下,观察、研究该变量对实验材料和实验结果的影响.除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要做到前后一致。)
(2)光合作用是指植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能量的有机物,并且释放出氧气的过程,植物通过光合作用制造的有机物来构建自身的各个组成部分。
【解答】(1)由图可知,甲和乙装置除二氧化碳外,其他实验条件都相同。氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,故乙装置的小烧杯中应装有50mL氢氧化钠溶液。
(2)实验需排除叶片内原有的淀粉对实验结果的干扰,因此,实验前,已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜,目的是将叶片内原有的淀粉转运或消耗殆尽。
(3)淀粉具有遇碘变蓝的特性,甲装置内的植物能进行光合作用合成淀粉,乙装置内缺少二氧化碳,丙装置内缺少光照,则乙和丙装置内的植物不能进行光合作用合成淀粉。故光照几小时后,同学们将甲、乙、丙装置内植物的叶片进行脱色处理,滴加碘液后能观察到的现象是甲叶片变蓝,乙和丙叶片不变蓝。
14.(2024·杭州模拟)大千世界无奇不有,光合作用并不是植物的专利。绿叶海天牛是一种软体动物,它通过食用滨海无隔藻将叶绿体永久储存在体内,从而获得光合作用的能力。
(1)绿叶海天牛被称为“行走的叶子”,它刚孵化时往往呈半透明或白色,体内储存的叶绿体会使它们呈现出翠绿色。在生物学上,这称为   。(填“保护色”、“拟态”或“警戒色”)
(2)请你利用上图所示的实验装置,选择合适的试剂,证明滨海无隔藻发生了光合作用。(请写出主要步骤,并预测实验现象)
【答案】(1)拟态
(2)①选择如图所示实验装置两套,分别为A、B两组。A组漏斗内有滨海无隔藻,B 组漏斗内无滨海无隔藻(1分)。②将两组实验均置于光照下培养(1分)。③当试管内出现适量气体时,用拇指捂住试管口,将试管取出,并伸入带火星木条(1分)④若A组有气体,且带火星木条复燃,B组无气体,则证明滨海无隔藻发生了光合作用。
【知识点】光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】拟态是指生物适应环境的一种表现形式。它是通过生理、行为或形态等方面的适应性修改,使生物与其周围的环境相似,从而达到保护自己的目的。 保护色:动物外表颜色与周围环境相类似,这种颜色叫保护色 。
【解答】(1) 绿叶海天牛主要是形状像叶子,与其周围的环境相似,所以属于拟态;
(2)证明发生光合作用主要是验证其在光照下能够产生氧气,氧气验证方法是使带火星木条复燃 。
15.(2024·仙居模拟)为研究植物光合作用和呼吸作用强度的影响因素,科学兴趣小组设置了如图所示的实验装置。BTB 是一种酸碱指示剂,BTB 的弱碱性溶液颜色可随CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄。兴趣小组先将BTB 弱碱性溶液通入一定量CO2调制成浅绿色,再将溶液等分到6个容器中,其中5个容器加入生长状况一致的等量水草,另一个容器不加,密闭所有容器。各容器的处理和实验结果如下表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
水草 无 有 有 有 有 有
距离灯泡距离/cm 20 20 40 60 80 100
1 小时后溶液颜色 浅绿色 蓝色 浅蓝色 浅绿色 黄绿色 黄色
(1)本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是   。
(2)从控制变量的角度,推测盛水玻璃柱的作用   。
(3)本次实验中,植物光合作用强度大于呼吸作用强度的组别有哪些,并说明原因   。
【答案】(1)光照强度
(2)吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验
(3)2、3 组,光合作用吸收二氧化碳、呼吸作用放出二氧化碳,光合作用大于呼吸作用时, 二氧化碳含量降低,溶液酸性减弱,BTB 溶液的颜色从浅绿变为蓝色
【知识点】光合作用和呼吸作用的相互关系
【解析】【分析】实验采用控制变量法实验。控制变量法:物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题.每一次只改变其中的某一个因素,而控制其余几个因素不变,从而研究被改变的这个因素对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。控制变量法注意单一变量。
【解答】(1)由表格知实验改变的是容器距离灯泡距离,距离越大容器受到的光照强度越小,所以本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是光照强度;
(2)控制变量法,注意单一变量原则,水的比热较大,可以吸收较多热量而温度不发生太多改变,所以盛水玻璃柱的作用是吸收热量,避免热光源引起温度变化而干扰实验。
(3) 植物光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳溶度会减小,结合资料信息可知CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄,二氧化碳溶度减小,溶液由绿变蓝,故2.3组物光合作用强度大于呼吸作用强度。
16.(2024·湖州模拟)某生物小组为了探究“雾霾遮挡阳光是否对植物的光合作用有影响”,进行了如下实验:
①在生长旺盛的绿叶上取一批直径为0.5 厘米的叶圆片。抽出叶圆片细胞间的空气,使其能沉入水底。
②如图所示,向两个装有等量 2%碳酸氢钠溶液(能缓慢释放出二氧化碳)的烧杯中各放入 10 片叶圆片,密封。再将两个烧杯放入装有台灯的甲、乙玻璃罩内。甲不作其他处理;在乙中点燃卫生香,造成烟雾模拟雾霾。最后,密封甲和乙玻璃罩。
③打开台灯 30 分钟后,统计甲、乙装置内浮起的叶圆片数量来判断光合作用的强弱。
请根据实验回答以下问题:
(1)甲、乙装置内叶圆片能浮起来的原因是光合作用产生的   使叶圆片浮力增大。
(2)实验结果显示,甲中浮起的叶圆片数量较多,请解释其中的原因:   。
(3)为了避免实验结果的偶然性,使实验更科学准确,该小组同学应该   。
(4)雾霾污染物对植物光合作用的影响是多方面的,如颗粒物会堵塞叶片表面的   ,从而阻塞气体进出叶片的通道。因此,全社会应加大治理雾霾的力度。
【答案】(1)氧气
(2)甲中的光照较强,光合作用较强,产生的气体较多
(3)进行几次重复实验
(4)气孔
【知识点】蒸腾作用;光合作用的原料、条件和产物
【解析】【分析】光合作用是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能量的有机物,并且释放出氧气的过程。对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【解答】(1)光合作用的产物是有机物和氧气,甲、乙装置内叶圆片能浮起来的原因是光合作用产生的氧气使叶圆片浮力增大。
(2)甲装置不放点燃的卫生香,乙装置内放点燃的卫生香,造成烟雾模拟雾霾,与乙相比,甲的光照强度较强,光合作用较强,产生的氧气较多,浮力较大,浮起的叶圆片数量较多。
(3)为了避免实验结果的偶然性,使实验更科学准确,该小组同学应该多进行几次重复实验。
(4)气体进出叶片的通道是气孔,雾霾污染物对植物光合作用的影响是多方面的,如颗粒物会堵塞叶片表面的气孔,从而阻塞气体进出叶片的通道。
17.(2024·浙江模拟)如图所示,两个完全相同的锥形瓶中装入相同温度、相同质量的水,把甲、乙两根枝条分别插入锥形瓶中,放在调节好的天平上,再次调节天平平衡。整个装置处于有阳光的环境下。
(1)该实验可以探究   .
(2)小宁认为一段时间后,若天平发生倾斜,就可以得出实验结论,但老师不赞同小宁的说法。其中的缘由是   。
(3)小宁改正错误后,发现一段时间后,天平向   倾斜。
(4)根据此实验,提示我们移栽植物时应   .
【答案】(1)植物的蒸腾作用与叶片数量的关系
(2)锥形瓶未加瓶塞,会导致瓶中水的减少,导致实验结论错误
(3)左
(4)去掉部分叶片
【知识点】蒸腾作用
【解析】【分析】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。
【解答】(1)观图可知,叶片是实验的变量,该实验可以探究植物的蒸腾作用与叶片数量的关系;
(2)此实验变量不唯一,锥形瓶未加瓶塞,会导致瓶中水的减少,导致实验结论错误,因此,老师不赞同小宁的说法;
(3)右侧枝条带叶,叶是蒸腾作用的主要器官,右侧散失的水分多,因此,小宁改正错误后,发现一段时间后,天平向左倾斜;
(4)根据此实验,可得出叶是蒸腾作用的主要器官,因此,提示我们移栽植物时应去掉部分叶片。
故答案为:(1)植物的蒸腾作用与叶片数量的关系;(2)锥形瓶未加瓶塞,会导致瓶中水的减少,导致实验结论错误;(3)左;(4)去掉部分叶片。
18.(2024·金东模拟)某科学兴趣小组为了验证水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输,设计了如下实验。
【实验材料和器具】新鲜带叶的木本植物枝条若干,烧杯(或矿泉水瓶),红墨水,清水,刀片,放大镜等。
【实验步骤】
①取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条 3 根,将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面,再分别按表中的3种处理方法处理。
②处理好后,将每组枝条分别插入3 瓶盛有等量稀释红墨水的烧杯中,并用3 个夹子将各组枝条分别固定(B 组枝条只将剥去树皮的木质部部分浸入红墨水中),置于温暖、光照充足的地方,10 分钟后取出枝条,用刀片横切、纵切枝条的中上部,用放大镜观察横纵切面的染色部位,并将实验现象记录在表中。
【实验结果与分析】
实验组别 实验现象 (记录被染色的部位)
A. __ __ ×××
B. 剥去下半部树皮的带叶枝条 ×××
C. 除去木质部和髓的带叶枝条, 只留下树皮 ×××
【表达与交流】
(1)请补充表中 A 的内容中横线上的内容:   ;
(2)将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面的目的是   ;
(3)将处理好的枝条置于温暖、光照充足的地方的原因是   ;
(4)若实验结论成立,则   组实验现象不变红。
【答案】(1)自然带叶枝条
(2)是增大吸收水分和无机盐等物质的面积
(3)使实验效果更明显
(4)C
【知识点】茎的形态结构;茎的运输作用
【解析】【分析】木质茎的结构组成部分:表皮:细胞排列紧密,细胞间隙比较小,起支持作用。韧皮部:在茎的横切面上呈环状排列,其中含有韧皮纤维和疏导有机物的筛管。形成层:呈环状排列,细胞扁平,能不断进行细胞分裂,产生子细胞。子细胞能吸收营养物质,从而不断长大,向外形成韧皮部,向内形成木质部,使茎加粗。水稻、小麦、竹类等植物没有形成层,因此,它们的茎不能加粗生长。木质部包括导管(运输水和无机盐)和木纤维(坚硬)。髓:细胞壁比较薄,常有贮藏营养物质的功能。
【解答】(1)A组做对照组,是指不做任何处理的一组,所以横线上的内容是L自然带叶枝条;
(2) 将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面的目的是增大吸收水分和无机盐等物质的面积;
(3) 将处理好的枝条置于温暖、光照充足的地方的原因是增加植物的蒸腾作用,促进植物吸收水分和无机盐,使实验效果更加明显;
(4) 若实验结论成立,即运输水分和无机盐的部位是茎的木质部,则C组实验现象不变红。
故答案为:(1)自然带叶枝条(2) 是增大吸收水分和无机盐等物质的面积 (3) 使实验效果更明显 (4)C
19.(2024·杭州模拟)科学兴趣小组用废弃食用油的油桶倒栽茄子幼苗,结果成功长出很多茄子。具体做法是:
①利用塑料杯育苗,待茄子幼苗长出3-4个叶片时进行移栽。
②裁掉5公斤装的油桶底部,清洗油桶后,桶壁打眼。
③将幼苗从油桶的瓶口部位放出来,用布条等堵塞瓶口。让根系留在油桶里面,再用营养土填满、浇水。
④将油桶倒挂在阳光充足的朝南处。
⑤茎基中小学教育资源及组卷应用平台
第3讲 绿色植物的新陈代谢
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 光合作用 ☆☆☆ ①说出无机盐和水对植物生长的作用,吸收、运输过程 ②描述呼吸,光合作用的原料、条件、产物及简要过程 ③说明农业生产中的物质和能量的转换原理
考点2 蒸腾作用和呼吸作用 ☆☆☆
■考点一 光合作用
一、光合作用的原理
(1)光合作用是指绿色植物通过 ,利用 ,把二氧化碳和水转化成储存着能量的 有机物 ,并释放 氧气 的过程。
(2)光合作用反应式: 。
(3)光合作用主要发生在叶肉细胞的 叶绿体 中,它产生的葡萄糖经转化后形成 淀粉 。光合作用所需要的二氧化碳大部分是从 空气 中吸收的,水则主要是从 土壤 中吸收,然后运输到叶片。叶绿体内含有的 等色素,能吸收阳光
(4)光合作用一方面把简单的无机物制成了复杂的 ,并放出 氧气 ,发生了 物质 转化;另一方面,把光能变成储存在有机物里的 化学能 ,实现了 能量 的转化。
(5)光合作用的意义:绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身 生长 、 发育 、 繁殖 的需要,还为其他生物提供了基本的 。
二、光合作用的条件和产物
(一)植物制造淀粉的实验
(1)把盆栽的银边天竺放在黑暗的地方一昼夜,其目的是 .
(2)叶片部分用铝箔盖严,其余部分未盖铝箔,此处的变量是 光 。叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色,而覆盖铝箔处未变蓝色,这说明叶片的见光部分产生了 淀粉 。这说明光合作用需要 光 。
(3)活动中使用了银边天竺葵,此处想要控制的变量是 。叶片的绿色部位变蓝,而白色部分没有变蓝,这说明光合作用需要 叶绿体 。
◆步骤:将该叶片摘下,去掉铝箔纸,放入酒精中水浴加热,脱色成黄白色。目的是: .
(4)该实验通过检验出淀粉的存在,证明光合作用需要 光 和 叶绿体 。
(二)产物
光合作用产生的气体能使带火星的卫生香立即猛烈地燃烧起来,这说明光合作用的另一产物是 氧气 。
(三)收集光合作用产生氧气的实验
(1)实验步骤
A、在一只烧杯中放入清水,将金鱼藻(或其他水生绿色植物)放于水中,
B、将漏斗盖于金鱼藻上。在漏斗上面罩上盛满清水的试管。
C、将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻有无气泡产生。这些气泡中的气体会收集在试管中。当试管中充满气体时,用大拇指在水中盖住试管口,将试管取出。
D、将点燃的卫生香放入试管,观察卫生香燃烧的情况。
(2)实验现象: 。
(3)实验结论: 。
三、光合作用的原料
(1)在证明植物的光合作用需要二氧化碳的实验中,设计改变的因素是 ,最后观察植物有无淀粉生成。
(2)实验步骤:把一株天竺葵放在黑暗处一昼夜。再将两个透明的塑料袋分别套在选定的两片天竺葵的叶片上,一个塑料袋内装入少量 氢氧化钠 溶液,另一个塑料袋内装入等量清水。在阳光下照射4小时后,摘下两片叶子, 脱色、清水漂洗、滴加 碘液 后,观察叶片颜色。【氢氧化钠溶液的作用: 。】
(3)实验现象:装有清水的塑料袋内的叶片 变蓝 ;装有氢氧化钠溶液的塑料袋内的叶片 不变蓝 。
(4)实验证明植物光合作用需要 。科学研究还证明, 水 也是植物光合作用的原料。
四、光合作用和呼吸作用的相互联系
(1)光合作用和呼吸作用的区别
光合作用 呼吸作用
原料 二氧化碳和水; 有机物和氧气 ;
场所 叶绿体; 活细胞 ;
条件 光; 有光和无光均可以
产物 有机物和氧气 二氧化碳和水;
物质变化 无机物→有机物 ; 有机物→无机物
能量变化 光能→化学能(贮存能量) 化学能→其他形式的能量(释放能量)
相互关系 既互相矛盾又互相依赖。光合作用为呼吸作用提供了有机物和氧气,呼吸作用为光合作用提供了能量和部分原料CO2
(2)光合作用和呼吸作用的联系:
呼吸作用消耗的有机物是光合作用的产物,所放出的能量是光合作用储存在有机物中的能量。因此,没有光合作用,呼吸作用就没有 基础 。光合作用对原料的吸收利用和对产物的输导,所需要的能量又是呼吸作用所释放出来的。所以,没有呼吸作用,光合作用也 无法进行 。
■考点二 蒸腾作用和呼吸作用
一、植物的呼吸作用
(1)与大部分动物不一样,植物没有明显的 ,没有明显的呼气和吸气过程,但植物和空气之间也会通过 扩散 作用进行气体交换。
(2)植物的各个部分——根、茎、叶、花、果实、种子的每一个 活细胞 每时每刻都在进行呼吸作用。
(3) 等其他生物也有呼吸作用。呼吸作用对于生命活动来说十分重要。
生物通过呼吸作用,为生命活动提供所需的能量,因此,呼吸作用是生物的共同特征,对于生物的生命活动来说具有十分重要的意义
(4)观察到的实验现象是: 。
(5)种子“已煮熟”意味着: .
(6)种子为什么要消毒:为了排除细菌呼吸作用的影响。
(7)从实验中你得到的结论是: 。
二、蒸腾作用
(一)蒸腾作用
是指水分从活的植物体表面(主要是叶片)以气体状态散失到大气中的过程 。
根吸收的水约有 99% 是通过蒸腾作用的方式散发出去的。
(二)蒸腾作用的意义
(1)在温度偏高的情况下 有效地降低叶片温度 ;
(2)是植物 ;
(3)有利于溶解在水中的 无机盐在植物体内的运输 。
(三)影响因素
植物蒸腾作用的快慢受大气的 、 湿度 和 等因素的影响。
七、水的散发结构
(1)在蒸腾作用中,水是从叶的 中散发出来的,下表皮散发出来的水分要 多于 上表皮散发出来的水分。
(2)叶的表皮细胞排列非常 紧密 ,其中呈半月形的细胞是 细胞,两个保卫细胞之间的小孔是 气孔 。气孔不仅是植物体与外界进行 的“窗口”,而且是 散失体内水分 的“门户”。
(3)水在植物体内的运输途径:根毛→ → 根中的导管 → 茎、叶中的导管 → 叶肉 → 气孔 →叶外。
(4)无机盐在植物体内的运输途径:土壤中的无机盐溶解于水中,它们被 根 吸收后,随着 导管 中的水流,被运输到植物体的 茎、叶 等器官中。
(5)植物能通过 来调节蒸腾作用的快慢,使植物体内始终保持着适量的水分。
一、植物生长需要无机盐
植物的生长除了要从土壤中吸收水分外,还需要吸收无机盐。
(一)植物需要的元素
大量:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量:Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl
不同植物对各类无机盐的需要量不同:
(二)无机盐的作用
有些无机盐用于构建植物体:氮和镁是合成叶绿素的原料,氮和硫是合成蛋白质的原料。
有些无机盐用于调节植物的生命活动:钾能使茎秆粗壮、促进淀粉的合成和运输,磷能促进幼苗的生长发育和开花。
植物缺乏无机盐的症状:
1.植株矮小,叶片发黄——缺氮
2.植株暗绿带红——缺磷
3.植株矮小,叶片有褐斑——缺钾
无机盐 作用 缺乏时的症状
含氮的无机盐 (如硝酸铵) 促进细胞的分裂和生长,使枝叶长得繁茂 植株矮小瘦弱,叶片发黄,严重时叶脉呈淡棕色
含磷的无机盐 (如过磷酸钙) 促进幼苗发育、花的开放,使果实种子成熟提早 植株特别矮小,叶片呈暗绿色,并出现紫色
含钾的无机盐 (如氯化钾) 使茎秆健壮,促进淀粉的形成 茎秆软弱,容易倒伏,叶片的边缘和尖端呈褐色,并逐渐焦枯
二、水分和无机盐的运输
1.根从土壤中吸收来的水和无机盐是通过 茎 运输的。
2.水分和无机盐被 根尖 吸收后,会进入根部 导管 。由于根和茎中的导管是相互连通的,最后,它们就能进入到 茎 中央的导管
3.水分和无机盐在茎 木质部 的导管中能 自下而上 地向枝端运输。
【茎运输水分和无机盐的部位】探究实验的注意事项:
(1)要将枝条的下端削成平整的斜面,以 ,从而有利于水分和无机盐的运输;
(2)为了使实验的效果更明显,红墨水的浓度应相对高些;
(3)将枝条放在阳光下照射的目的是为 创造条件,从而产生蒸腾拉力,以便水分和无机盐的运输;
(4)将A组枝条不用石蜡处理,B组枝条用石蜡密封切面的树皮部分,C组枝条用石蜡密封切面的木质部和髓,也能观察到A、B组枝条只有木质部被染色,C组枝条未被染色的现象。
三、有机物的运输
(1)植物的叶通过光合作用制造的有机物,除小部分留在叶肉细胞外,大部分需转送到 茎 、 根 、果实、种子等部位去。
(2)有机物的运输实验:在一株盆栽木本植物上选取一个枝条,在枝条中部剥除约1厘米宽的一圈树皮,露出 。用刀轻刮木质部表面,然后用少许凡士林涂抹环剥部位。一两个月后,切口 上 方的树皮将膨大而形成枝瘤。这一现象表明有机物是通过树皮 运输的。
(3)树皮里只有 是上下相通的,可见,叶制造的有机物是通过筛管 向下运输的。
■考点一 光合作用
◇典例1:(2024八下·西湖期末)为了提高大棚蔬菜种植产量,可以给大棚补充“气肥(二氧化碳)”兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器,在贮酸桶内添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,再关闭阀门A,反应生成的二氧化碳通过管道到达大棚顶部再排放到棚内。
(1)为提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”,其科学依据是    。
(2)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部排放的原因是    。
(3)当棚内二氧化碳浓度上升到一定值,需要停止反应时,只需要关闭阀门    (选填“A”或“B”)。一段时间后,反应就会停止。请简要说明该装置能控制反应停止的原因    。
◆变式训练
1.(2024八下·西湖期末)小科为了验证光合作用产生氧气,进行如下研究:
①先将水中的金鱼藻放在黑暗的地方一昼夜;②第2天,将金鱼藻放入装有清水的烧杯中,将漏斗盖在金鱼藻上;;③在漏斗上面罩上盛满清水的试管:④将整个装置放在阳光下,如图甲所示,观察金鱼藻有无气泡产生:
(1)该实验中检验氧气的方法是    。(写出简要的操作步骤)
(2)小金认为,步骤①没有必要进行,你是否同意他的观点,并说明理由   。
(3)图乙所示是一种软体动物——绿叶海天牛,刚孵化时多呈半透明,在成长过程中,身体颜色逐渐变为浓绿,并保持终生。小金将上述实验中的金鱼藻换成海天牛,同样可以在试管中收集到氧气,其原因可能是    。
■考点二 蒸腾作用和呼吸作用
◇典例2:(2024八下·金东期末)如图所示为探究植物呼吸作用的三套实验装置,据图回答:
(1)在实验一中,将两个密封瓶放置在相同环境中一昼夜后,同时放入燃烧着的火柴,发现甲瓶立即熄火,乙瓶能燃烧一段时间,这说明   。
(2)在实验二中,密封装置放置在暗处一昼夜后,通过导管向试管中的澄清石灰水中挤压袋中气体,发现   的现象,说明呼吸作用产生了二氧化碳。
(3)在实验三中,两个密封瓶在相同环境中放置一昼夜后,发现乙瓶中的温度计读数明显高于甲瓶,这说明   。
◆变式训练
1.(2024八下·西湖期末)为了探究植物种子的呼吸作用,小科设计了如图所示的实验装置:
(1)本实验中,选用的种子为什么要消毒?   。
(2)将上述装置放在适温条件下,几天后,观察到的实验现象是    。
1.(2023·杭州)为验证绿色植物在光照下能产生氧气,小金将如图所示装置放在阳光下一段时间,用带火星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
2.(2023·舟山)科学小组在探究光合作用所需条件时,暗处理后,分别对三组天竺葵的叶片做如下处理:①用铝箔包住;②浸没在冷开水中;③切断叶脉。光照一段时间后,经检测发现均无淀粉产生,则三组实验可证明光合作用所需的条件分别是(  )
A.叶绿体、光照、水分 B.光照、空气、水分
C.光照、水分、空气 D.空气、叶绿体、水分
3.(2023·杭州)生物体结构与功能相适应的现象是长期进化形成的。下列有关植物体结构与功能相适应的叙述,错误的是(  )
A.根毛细胞向外突起扩大吸收面积,有利于吸收土壤中的水分和无机盐
B.根、茎和叶脉中的导管相互连通,有利于有机物的运输
C.仙人掌的叶呈针状,有利于减少因蒸腾作用过多失水
D.叶片向光面与背光面相比,前者叶肉细胞中叶绿体多,有利于光合作用
4.(2023·台州)以下是研究木质茎结构和功能的两个活动。
(1)将新鲜带叶枝条插入稀释后的红墨水,置于温暖、光照充足的环境中,10分钟后取出,横切枝条的中上部,放大观察,如图甲所示。横切面变红的部位是   (选填图中字母)。
(2)将盆栽木本植物一枝条中部的树皮环剥,一两个月后,切口上方的树皮膨大形成枝瘤,如图乙。这一现象表明有机物在茎中的运输方向是   。
5.(2023·台州)图甲是一个"水绵伞”:透明塑料袋中装满水和水绵(水生藻类植物),袋口的吸管能与外界连通,调节配重能使其直立于水底。光照一段时间后,发现“水绵伞”浮到水面。某同学自制了两个相同的“水绵伞”,置于离光源距离不同的水底(水中各处温度相同且不变),如图乙,以验证光合作用的影响因素,
(1)本实验验证的是   对光合作用的影响。
(2)实验过程中,需要观测的是   。
(3)该同学观察了一整天,都没发现“水绵伞”上浮。可如何改进实验?(写出一种)   
6.(2023·绍兴)为探究光合作用的场所,小敏进行如下实验:
①将一盆阳台,上的青菜移到黑暗环境中放置24小时;
②再把该盆青菜放到阳光下照射4小时;
③取该盆中某株青菜上面积相等的茎、叶柄、叶片3个部位,浸人盛有酒精的小烧杯中进行水浴加热,直至叶片完全褪成黄白色;
④取出后用清水洗净,滴上碘液观察各部位的颜色变化;
⑤实验结果:只有叶片部位变蓝,青菜的茎、叶柄部位不变蓝。
请回答下列问题:
(1)步骤①中将青菜移到黑暗环境中放置24小时的目的是   。
(2)实验中选取青菜的茎和叶柄这两个非绿色部位是为了与叶片进行   。
(3)根据实验结果,可得出光合作用的场所是   。
(4)小金直接取阳台上未经暗处理的青菜的茎、叶柄、叶片3个部位,进行脱色处理后,滴加碘液观察各部位颜色变化,发现全部变蓝。得出青菜的茎、叶柄、叶片中都可以进行光合作用的结论。你是否同意小金的结论并说明理由。   
7.(2022·温州)下面图甲表示光照强度的变化与某植物光合速率的关系,图乙表示温度变化与某植物光合速率的关系,图丙表示森林叶面积指数与光合作用和呼吸作用的关系(叶面积指数是指单位土地面积上植物叶面积的数量,此值越大,表示植物叶片交错程度越大)(注:光合作用的速率是植物在单位时间内制造有机物的量,因为有机物的量测定不方便,通常用氧气的释放量或二氧化碳的吸收量来表示)。请回答下列问题。
(1)图甲中曲线上B 点代表的含义为   ;A点代表的含义为   。
(2)由图乙分析可知,该植物体在其他环境因素适宜时,体内有机物积累速率要达到最大的温度要求应该是   。温度超过40℃时此种植物表现为   。
(3)图丙中的阴影部分表示   ;在对森林资源的利用中,一般要在叶面积指数为6 而不是为8时进行林木的采伐比较合算,请简要说明原因。   。
8.(2022·绍兴)人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”,某兴趣小组对光合作用进行进一步探究:
【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响?
【实验探究】
①取三个相同的无色透明玻璃瓶,设置A、B、C三组实验,分别加入等量且适量的新鲜菜叶片和CO缓冲液(维持瓶中CO2含量稳定);
②分别在导管中注人一滴红墨水,塞上橡皮塞,关闭活塞,控制红墨水初始位置相同;
③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射(如图所示);
④光照相同时间后,红墨水均向左移动,测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄,且l红> l黄> l绿。多次
重复实验后,结果相同(忽略温度对实验的影响),
【得出结论】   。
【交流拓展】
⑴实验中通过比较   来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。
⑵为进一步得出光合作用强度,设置了实验D,将相同装置放于黑暗环境中,其他条件不变。测得红墨水移动距离为l暗。
①装置D中红墨水向   (选填“左"或“右”)移动。
②实验中红光条件下,光合作用的强度值可表示为   (用l红和l暗表示)。
9.(2022·丽水)某兴趣小组参观植物工厂时,发现不同植物在补光时会用不同颜色的光,这是为什么呢 他们开展了如下探究:
[提出问题]光的颜色是否会影响植物光合作用的强弱
[实验步骤]①称取三份200克生长旺盛不带土的佛甲草,分别放入3个透明的塑料袋内,通入体积和CO2浓度均相同的人体呼出气体,袋内各放置了一个氧气传感器并密封(如图申)。置于室温为22℃的不同暗室中;②三个装置分别用200瓦的LED蓝光灯、红光灯、绿光灯保持45厘米的距离照射5小时,每隔1小时记录读数,将测得的数据制成如图乙的曲线。
[评价反思]
(1)实验中判断光合作用强弱的依据是   。体积分数变化快慢(填“CO2”或“O2”);
(2)分析图乙数据,能得出的结论是   。
(3)他们将测得的绿光数据与资料进行对比,发现数据偏大,从光源或环境角度分析其可能的一个原因是   。
10.(2022·湖州)小越发现家里种的仙人球晚上开花了(如图所示),感到非常好奇。向经验丰富的花农咨询后,她了解到多数仙人掌科植物在夜间开花,而且花期很短。多数仙人掌科植物不在白天开花而在夜间开花,有什么意义呢?查阅资料后发现,植物花瓣也会进行蒸腾作用,植物夜间开花能减少水分散失。为了验证花瓣也能进行蒸腾作用,她设计了如下实验:实验一:选取一片仙人球花瓣,用滤纸把它上、下表皮上的水分吸干,将A、B两张相同的氯化钴试纸相对应地贴在花瓣的上、下表皮的表面,并用回形针固定。另取一张氯化钴试纸置于仙人球所处的空气中。过一段时间后,观察三张氯化钴试纸的变色情况。
实验二:分别撕取花瓣的上、下表皮,制成临时装片,放在低倍显微镜下观察,寻找某一种结构。
(1)实验一中氯化钴试纸C的作用是为了排除   对实验结果的干扰。
(2)实验二中小越在低倍显微镜下想要寻找的结构是   
(3)多数仙人掌科植物夜间开花的意义:
①植物花瓣在夜间开花比白天开花能有效减少水分散失。
②沙漠中的大多数动物昼伏夜出,在取食花蜜的同时帮助仙人掌   ,从而使仙人掌生命代代相传。
11.(2023·衢州)在学校生态种植园,同学们经历了“挖地→种植→管理→收获”的劳动过程。
(1)挖地:用挖入土壤的锄头翻起土块时(如图甲),锄头属于   杠杆,在答题纸相应位置上画出锄头翻土时动力F1的力臂。   
(2)种植:如图乙,种苗基地的菜苗带土出售,是为了减少对菜苗   (填器官名称)的损伤,提高移栽成活率。
(3)管理:①在种植时节,常用能遮光和反光、保温和增温、保水和防水、保肥和增肥、防草和防虫的可降解塑料地膜覆盖在菜地表面(如图丙),使作物生长所需的光、热、水、肥、气等条件得到优化,达到早熟、高产的效果。请综合所学知识,结合地膜的作用,围绕“光、热、水、肥、气”五个条件中的任意两个,解释覆盖地膜能促进作物早熟、高产的科学道理。
从“气”的角度答题示例:地膜可以避免大雨天过多的水分渗入土壤,防止土壤板结,提高土壤的透气性,有利于作物根的呼吸作用,促进水和无机盐的吸收。
②配制100千克质量分数为5%的尿素溶液进行施肥,需尿素多少千克   ?
⑷收获:……
12.(2023·台州)大气中二氧化碳含量的迅速增加已被认为是全球变暖的主要因素。
(1)生物的呼吸作用、煤和石油等物质的燃烧会产生大量二氧化碳气体。正常情况下,大气中二氧化碳的含量能保持相对稳定(如图),主要是因为植物的   作用能吸收大量的二氧化碳气体。
(2)下图表示吸收工业尾气中二氧化碳气体的一种传统方法。
①生成的X固体是   。
②反应器中,氢氧化钠溶液喷成雾状可以使反应更充分。在科学中有很多“通过增大表
面积以提高物质反应或交换效率”的例子,如人体的肺部有数量众多的肺泡可以提高
气体交换效率,请你再举一个类似的例子。   
(3)目前,科学家正在研究“液态阳光技术”,以甲醇作为新型燃料来代替传统的煤、石油和天然气,其原理如下图所示。通过该技术,将太阳能转化为   能贮存在甲醇中。请你说出“液态阳光技术”的一个优点。   
13.(2022·浙江)如图是测定光合作用速率的装置,在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液(作用是使装置内的CO2浓度保持相对稳定),试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离经计算获得。在不同强度的光照条件下,测得气体体积变化如图所示。
(1)当光照强度为15千勒克司,1小时光合作用产生该气体的量为   mL。
(2)为了使实验结果更具说服力,本实验还应设置对照实验。在光照相同的情况下,如果对照组刻度管中的红色液滴较初始位置向右移了5mL,其可能的原因是   。
(3)理想条件下将某绿色植物放在特定实验装置中,研究温度对光合作用与细胞呼吸的影响,获得的实验数据如下表所示,回答相关问题。
温度/℃ 5 10 15 20 25 30 35
光照下吸收的二氧化碳量/ mg/h 1.0 1.75 2.5 3.25 3.75 3.5 3.5
黑暗中释放的二氧化碳量/ mg/h 0.5 0.75 1.0 1.5 2.25 3.0 3.5
①若实验过程中昼夜一直不停光照,则温度约为   时植物生长速度最快。
②若每天提供12小时光照,其余时间黑暗处理,则24小时内植物有机物积累量最大时的温度约为   。
14.(2022·舟山)我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此,控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现.除了陆地植物固碳外,海洋也是重要的固碳之地,如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。
(1)自然溶解:大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明,海水温度越低,单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中,单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是   季。
(2)植物固碳:近海滩涂上的红树林、海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳,最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层,超过一定深度不能发生,其原因是   。
(3)碳酸盐泵:贝壳类、珊瑚等海洋生物将碳元素以碳酸钙的形式沉积起来。某地贝壳堤储存了约4亿吨贝壳,其中95%为碳酸钙,则该地贝壳堤固定了多少亿吨碳元素
1.(2024·温州三模)在某校开展的项目化学习活动——“DIY彩色玫瑰”中,为了加快玫瑰花染色的速度,下列对玫瑰花枝条采取的措施中有效的是()
A.摘去几处叶子 B.用吹风机吹
C.放入冷藏室 D.放在阴暗处
(1题图) (2题图)
2.(2024·椒江模拟)在研究“茎运输水分和无机盐的部位”的实验中,小科采取的下列措施中,不能使实验效果更明显的是(  )
A.选择阔叶植物的枝条
B.将枝条的下端削成斜面
C.将装置用透明塑料袋罩住
D.将装置置于温暖且光照充足的环境中
3.(2019·杭州模拟)关于植物对水分的吸收、运输、利用和散失的叙述,正确的是(  )
A.植物吸收水分的主要部位是根尖的分生区
B.植物通过茎中的筛管自下而上运输水分
C.植物吸收的水分绝大多数保留在植物体内,参与各项生命活动
D.水分散失的“门户”是气孔,主要通过蒸腾作用实现
4.(2024·舟山模拟)科技工作者开发出许多将CO2回收利用的技术,应用于载人航天器,如图甲是CO2与H2反应,实现回收CO2再生O2的反应过程。
甲 乙
(1)书写反应II的化学方程式   (即生成CH4与H2O)。
(2)小科认为植物具有天然CO2回收技术,他将植物栽培在密闭玻璃温室中(忽略微生物的呼吸作用),测得CO2浓度与时间关系的曲线如图乙,图中h—j阶段CO2浓度升高是因为植物进行   ,释放二氧化碳气体。
5.(2023·杭州模拟)花生,原名“落花生"”,其果实营养价值丰富,是一种重要的油料作物。图一和图二为花生植株及其部分生理活动示意图(箭头表示物质运输的方向,①、②、③、④表示物质,A、B、C表示结构),图三为种业部门种植花生获得的实验数据曲线图。请据图分析作答:
(1)图一中,花生闭花授粉并受精后,子房下部细胞迅速伸长形成子房柄,与其前端的子房合称果针。果针进入土壤,其中的   发育成果实。
(2)图二中,花生植株在结构℃叶绿体内进行光合作用,将[①]和[②]   转化成[③]有机物。部分有机物通过叶脉、茎和果针中的结构[B]   (选填“导管”或“筛管”)运输到果实,贮存在花生种子内。
(3)由图三所示可知,当花生种植密度为   时,既能提高光合作历强度,又能相对减少呼吸作用对有机物的损耗,利于提高产量。
6.(2024·浙江模拟)图甲中a、b、c分别表示金银花叶片所进行的某些生理活动,图乙为其在夏季某天呼吸作用和光合作用强度的变化曲线,请据图回答下列问题。
(1)植物移栽时,往往在阴天和傍晚进行,其主要目的是减弱图甲中的   (选填“a”“b”或“c”及对应的名称)。
(2)由图乙可知,金银花植株在这天内积累有机物最多的时刻是   时左右。
(3)通过图乙的曲线Ⅰ发现金银花在中午12时左右,会出现“光合午休”现象,猜测是因为植物为避免过度失水损伤细胞,使叶片气孔孔径开度减小,从而引起CO2供应不足,净光合速率降低。为探究金银花产生“光合午休”的具体原因,科研人员测定了同一株金银花大小相同但向光角度不同的两种叶片(接收直射光照面积不同)在12时左右的部分指标,结果如表所示(叶片温度与气孔孔径开度有关)。
指标 净光合速率相对值 叶片温度(℃) 叶细胞内CO2浓度(mg/L)
直立叶 12.9 37.5 11.0
展平叶 8.8 37.7 11.6
经分析认为,气孔开度减小引起的叶细胞内CO2浓度不足,不是金银花“光合午休”的唯一原因,判断依据是   。
原来金银花“光合午休”现象还与叶片中的关键物质——D1蛋白(可促进光合作用)含量密切相关。研究表明:强光照会导致D1蛋白含量下降。为缓解金银花在中午12时左右出现“光合午休”现象,宜采取的措施是   (选填“适当遮荫”或“补充CO2”)。
7.(2024·杭州模拟)某研究小组对种子的萌发和大棚内植物的光合作用速率进行相关研究,据图回答下列问题:
(1)为研究种子的呼吸作用,研究小组对种子消毒杀菌后,按图甲所示的实验进行研究。对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是   。几天后,澄清石灰水最先出现明显浑浊现象的装置是   (选填“A”、“B”或“C”)。
(2)如图乙表示大棚内两种植物的光合作用速率(用二氧化碳吸收量来表示)与光照强度的关系曲线。若不考虑温度对呼吸作用的影响,则当光照强度为时,单位时间内,光合作用合成的有机物是植物   (选填“多于”“等于”或“少于”)植物B。
8.(2023·温州模拟)为研究植物呼吸作用,小缙进行了以下实验:
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像,如图2和图3。(不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响)
图1 图2 图3
实验分析与评价:
(1)实验中采用的恒温箱是密闭且   的。
(2)根据图2可知,乙组氧气浓度下降规律   (填“先快后慢”“先慢后快”)。
(3)根据甲组、乙组氧气和二氧化碳浓度变化的对比,得到的结论是   。
9.(2023·宁波模拟)小宁为了研究密闭容器中萌发的种子呼吸作用速率的变化,设计了如图甲所示实验装置,U形管中装有一定量的水,装置的气密性良好。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平,每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度变化,实验结果如图乙所示。
(1)为了避免微生物的呼吸作用对实验的干扰,将浸泡后的种子通过    (填“高温”或“喷洒稀释的消毒液”)进行杀菌。
(2)当t=1.0时种子呼吸作用的速率     (填“大于”、“小于”或“等于”)t=3.5呼吸作用的速率。
(3)实验反思:由于种子进行呼吸作用会放出热量使测量值    (填“偏大”或“偏小”),因此实验时应该将锥形瓶放入恒温的水中。
10.(2023·萧山模拟) 番茄维生素含量丰富,深受大众喜爱。某生物兴趣小组研究了其生理活动:图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程,图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图。为了进一步探究番茄幼苗的生理活动,生物兴趣小组设计了图丙所示的实验装置。据图分析作答:
(1)图甲中根吸收的水分主要用于   (填写字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄产量都不理想。分析图乙曲线可知,种植密度为   时(填“m1”、“m2”、“m3”或“m4”),有机物积累得最多。
(3)生物兴趣小组实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,玻璃管中的红色小液滴会向   移动。
②将此装置在黑暗处放置一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液,切断叶片甲中A与B之间的主叶脉。一段时间后取下叶片甲,除去叶绿素后滴加碘液,实验现象是:A不变蓝,B变蓝,据此可得出的结论是   。
11.(2024·杭州模拟)用某种大小相似的绿色植物叶片,分组进行实验:已知叶片实验前的重量,在不同温度下分别暗处理1小时,测其重量变化;立刻再光照1小时(光强度相同),再测其重量变化。得到如下结果:
组别 一 二 三 四
温度 27℃ 28℃ 29℃ 30℃
暗处理后的重量变化(mg)* -1 -2 --3 --4
光照后的重量变化(mg)* +3 +3 +3 +2
*指与暗处理前的重量进行比较, “一”表示减少的重量值, “+”表示增加的重量值
请回答或补充下列问题:
(1)暗处理时,随温度升高,叶片重量下降,其原因是在暗处,叶片只进行呼吸作用,温度升高,酶的活性增强,分解有机物增多,叶片重量下降;光照时,叶片的重量变化没有类似或相反的规律,试分析原因   。
(2)绿色植物叶绿素的合成是否与光照有关 某生物小组对此进行了探究。请利用玉米幼苗及其它用具设计并完成实验。
实验步骤:①生长状况一致的健康玉米幼苗若干,平均分为两组,分别标记为 A、B;
②   ,
③置于其它条件相同且适宜的环境中培养一段时间,观察幼苗的颜色。
(3)实验结果和相关结论:①A变绿B不变,说明光是叶绿素合成的必备条件;
②   ,
③   。
12.(2024·浙江模拟)为了探究BRS(一种植物激素)对番茄的光合作用的影响,科研人员设计了A、B、C、D 四组实验,每组选用长势相似的健壮番茄10株,除光照和BRS激素外,其他影响因素均适宜番茄生长。实验处理及光合作用速率结果如下:
组别 实验处理 光合作用速率
A 自然光照 100%
B 自然光照; 叶面喷施一定浓度的BRS 99.8%
C 弱光照(25%自然光照) 57.2%
D   72.0%
注: 自然光照下测定的光合作用速率为100%,其他数据按照与自然光照下的速率比值记录。
(1)A、C两组实验结果表明   ,其中A组的作用是   。
(2)写出D组的实验处理   ,C、D两组实验结果表明,弱光环境下,BRS能增强番茄的光合作用。
(3)实验过程中,须控制哪些外部条件一致    (写出两点)。
13.(2024·滨江模拟)某小组的同学在探究植物的光合作用的实验时,设计了如图的三个装置,其中植物、培养液、隔板、光照、温度等条件完全相同。装置中玻璃隔板与钟罩之间用凡士林密封。实验前,已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜。
(1)乙装置的小烧杯中应装有   。
(2)实验前,已将三个装置中的植物放在黑暗处一昼夜,目的是   。
(3)光照几小时后,同学们将甲、乙、丙装置内植物的叶片进行脱色处理,滴加碘液后能观察到的现象是   。
14.(2024·杭州模拟)大千世界无奇不有,光合作用并不是植物的专利。绿叶海天牛是一种软体动物,它通过食用滨海无隔藻将叶绿体永久储存在体内,从而获得光合作用的能力。
(1)绿叶海天牛被称为“行走的叶子”,它刚孵化时往往呈半透明或白色,体内储存的叶绿体会使它们呈现出翠绿色。在生物学上,这称为   。(填“保护色”、“拟态”或“警戒色”)
(2)请你利用上图所示的实验装置,选择合适的试剂,证明滨海无隔藻发生了光合作用。(请写出主要步骤,并预测实验现象)
15.(2024·仙居模拟)为研究植物光合作用和呼吸作用强度的影响因素,科学兴趣小组设置了如图所示的实验装置。BTB 是一种酸碱指示剂,BTB 的弱碱性溶液颜色可随CO2浓度的增大由蓝变绿再变黄。兴趣小组先将BTB 弱碱性溶液通入一定量CO2调制成浅绿色,再将溶液等分到6个容器中,其中5个容器加入生长状况一致的等量水草,另一个容器不加,密闭所有容器。各容器的处理和实验结果如下表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
水草 无 有 有 有 有 有
距离灯泡距离/cm 20 20 40 60 80 100
1 小时后溶液颜色 浅绿色 蓝色 浅蓝色 浅绿色 黄绿色 黄色
(1)本实验研究的光合作用和呼吸作用强度的影响因素是   。
(2)从控制变量的角度,推测盛水玻璃柱的作用   。
(3)本次实验中,植物光合作用强度大于呼吸作用强度的组别有哪些,并说明原因   。
16.(2024·湖州模拟)某生物小组为了探究“雾霾遮挡阳光是否对植物的光合作用有影响”,进行了如下实验:
①在生长旺盛的绿叶上取一批直径为0.5 厘米的叶圆片。抽出叶圆片细胞间的空气,使其能沉入水底。
②如图所示,向两个装有等量 2%碳酸氢钠溶液(能缓慢释放出二氧化碳)的烧杯中各放入 10 片叶圆片,密封。再将两个烧杯放入装有台灯的甲、乙玻璃罩内。甲不作其他处理;在乙中点燃卫生香,造成烟雾模拟雾霾。最后,密封甲和乙玻璃罩。
③打开台灯 30 分钟后,统计甲、乙装置内浮起的叶圆片数量来判断光合作用的强弱。
请根据实验回答以下问题:
(1)甲、乙装置内叶圆片能浮起来的原因是光合作用产生的   使叶圆片浮力增大。
(2)实验结果显示,甲中浮起的叶圆片数量较多,请解释其中的原因:   。
(3)为了避免实验结果的偶然性,使实验更科学准确,该小组同学应该   。
(4)雾霾污染物对植物光合作用的影响是多方面的,如颗粒物会堵塞叶片表面的   ,从而阻塞气体进出叶片的通道。因此,全社会应加大治理雾霾的力度。
17.(2024·浙江模拟)如图所示,两个完全相同的锥形瓶中装入相同温度、相同质量的水,把甲、乙两根枝条分别插入锥形瓶中,放在调节好的天平上,再次调节天平平衡。整个装置处于有阳光的环境下。
(1)该实验可以探究   .
(2)小宁认为一段时间后,若天平发生倾斜,就可以得出实验结论,但老师不赞同小宁的说法。其中的缘由是   。
(3)小宁改正错误后,发现一段时间后,天平向   倾斜。
(4)根据此实验,提示我们移栽植物时应   .
18.(2024·金东模拟)某科学兴趣小组为了验证水分和无机盐在茎木质部的导管中能自下而上地向枝端运输,设计了如下实验。
【实验材料和器具】新鲜带叶的木本植物枝条若干,烧杯(或矿泉水瓶),红墨水,清水,刀片,放大镜等。
【实验步骤】
①取粗细大小相似、叶片数相同的同种木本植物枝条 3 根,将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面,再分别按表中的3种处理方法处理。
②处理好后,将每组枝条分别插入3 瓶盛有等量稀释红墨水的烧杯中,并用3 个夹子将各组枝条分别固定(B 组枝条只将剥去树皮的木质部部分浸入红墨水中),置于温暖、光照充足的地方,10 分钟后取出枝条,用刀片横切、纵切枝条的中上部,用放大镜观察横纵切面的染色部位,并将实验现象记录在表中。
【实验结果与分析】
实验组别 实验现象 (记录被染色的部位)
A. __ __ ×××
B. 剥去下半部树皮的带叶枝条 ×××
C. 除去木质部和髓的带叶枝条, 只留下树皮 ×××
【表达与交流】
(1)请补充表中 A 的内容中横线上的内容:   ;
(2)将每根枝条的下端用刀片削成面积相似的斜面的目的是   ;
(3)将处理好的枝条置于温暖、光照充足的地方的原因是   ;
(4)若实验结论成立,则   组实验现象不变红。
19.(2024·杭州模拟)科学兴趣小组用废弃食用油的油桶倒栽茄子幼苗,结果成功长出很多茄子。具体做法是:
①利用塑料杯育苗,待茄子幼苗长出3-4个叶片时进行移栽。
②裁掉5公斤装的油桶底部,清洗油桶后,桶壁打眼。
③将幼苗从油桶的瓶口部位放出来,用布条等堵塞瓶口。让根系留在油桶里面,再用营养土填满、浇水。
④将油桶倒挂在阳光充足的朝南处。
⑤茎基部的老叶出现黄叶或者病虫叶时,及时剪掉。
⑥根据茄子膨大情况,一般在傍晚时及时采收茄子。
结合上述信息并运用所学知识,解释这种栽培方法所蕴含的科学道理。
20.(2024·浙江模拟)图甲是一种绿色家居设计图。风帽、光电池、太阳能热水器、复合保温墙体、屋顶绿化等都是它的配置。
(1)炎热的夏天,屋顶绿化使屋内变得凉爽,主要是利用了植物叶片的   吸收热量的原理。
(2)“碳中和”是指二氧化碳的排放总量和减少总量相当,下列做法符合“碳中和”理念的是____(填字母)。
A.践行光盘行动,杜绝铺张浪费
B.乘坐公共汽车,倡导绿色出行
C.开展植树造林,优化生态环境
(3)安装在房顶上的光电池,平均每天发电5.5kW·h,使用时输出电压为220 V,冬季室内采用电热板取暖,电热地板的规格是“220V 2.5 A”,那么5.5 kW·h电能可供该电热地板正常工作    h。
(4)“人工树叶”是一种模拟电化学的实验装置(如图乙所示),能利用太阳能,将水和二氧化碳转化为氧气和燃料甲醇(CH4O),该装置模拟植物的   作用。
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