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第3课时　绿色植物的光合作用
考点　植物的光合作用
1．概念：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。
2．表达式：二氧化碳＋水有机物(储存着能量)＋氧气
(1)物质转化：将二氧化碳和水等简单的无机物转化成复杂的有机物，并释放氧气。
(2)能量转化：将光能转化为储存在有机物中的化学能。
3．场所：叶绿体。
4．实质：制造有机物，储存能量。
5．意义
(1)构建植物自身，为其他生物提供食物来源。
(2)为生物圈中其他生物的生命活动提供能量。
(3)维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定。
6．光合作用原理在农业生产上的应用
影响光合作用的因素 提高农作物产量的措施
大棚种植 农田种植
光照 合理密植 合理密植
间作套种 间作套种
适当延长光照时间 —
适当增加光照强度 —
水 合理灌溉 合理灌溉
二氧化碳 增施有机肥 增施有机肥
合理通风 通风(正其行，通其风)
合理施用二氧化碳(气肥) —
无机盐 合理施肥 合理施肥
温度 白天适当提高大棚内温度至最适范围 —
(1)植物所有的细胞都能进行光合作用(　×　)
(2)叶绿体既是有机物的制造“车间”又是“能量转换器”(　√　)
(3)人和动物生命活动所需的能量最终来自太阳能(　√　)
(4)适当增加昼夜温差可以提高农作物的产量(　√　)
(5)密闭的温室内氧气浓度越高光合作用越强(　×　)
(6)夏季正午光照最强，光合作用最旺盛(　×　)
1．(2021·深圳，10)植物吸收二氧化碳、放出氧气，是因为植物进行(　　)
A．蒸腾作用 B．扩散作用
C．光合作用 D．呼吸作用
答案　C
2．某国际杂志报道：中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成了淀粉，同时完成了光能到化学能的转换，这相当于绿色植物进行光合作用(　　)
A．制造有机物，储存能量 B．制造有机物，释放能量
C．分解有机物，储存能量 D．分解有机物，释放能量
答案　A
解析　光合作用的实质就是制造有机物，储存能量，故选A。
3．(2023·眉山)某大棚种植基地栽培西瓜，为提高西瓜产量及甜度，在种植期间采取了以下相关措施，其中与应用光合作用原理来提高产量无关的是(　　)
A．合理密植，使西瓜植株叶片充分接受光照
B．白天在棚内放置适量干冰，以增加棚内二氧化碳浓度
C．阴雨连绵天气情况下，棚内采取一定的人工照明
D．夜间适当降低棚内温度，以减少有机物的消耗
答案　D
解析　夜间适当降低棚内温度，可以降低呼吸作用，减少有机物的消耗，有利于有机物的积累，能增高产量，但与光合作用的原理无关，D符合题意。
4．(2023·新疆)如图是草莓种植大棚内二氧化碳吸收量随光照强度增加的变化曲线，若要使棚内草莓积累有机物，光照强度至少应大于(　　)
A．M点 B．N点　C．P点 D．Q点
答案　B
解析　图中光照强度在N点以后，二氧化碳相对吸收量在横轴以上，即光合作用强度大于呼吸作用强度，有机物得到积累。所以，若要使棚内草莓积累有机物，光照强度至少应大于N点。
实验突破　探究光合作用的条件、原料及产物
实验名称 绿叶在光下制造有机物 探究：二氧化碳是光合作用必需的原料吗？ 验证光合作用产生氧气
实验原理 淀粉遇碘变蓝，叶绿体中的色素易溶于酒精 氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳，淀粉遇碘变蓝 氧气具有助燃作用
提出问题 光是绿叶制造有机物不可缺少的条件吗？ 二氧化碳是光合作用必需的原料吗？ —
作出假设 光是绿叶制造有机物不可缺少的条件 二氧化碳是光合作用必需的原料 —
实验变量 光 二氧化碳 —
实验装置 (形成对照) 用黑纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来 氢氧化钠溶液能够吸收装置中的二氧化碳
实验步骤 暗处理→设置对照实验并光照→脱色(水浴加热)→漂洗→染色(滴加碘液)→冲洗→观察现象 安装实验装置→阳光下照射观察并收集气体→检测产生的气体
实验现象 遮光部分不变蓝，未遮光部分变蓝 甲装置叶片不变蓝，乙装置叶片变蓝 光照下试管内有气泡产生；快熄灭的卫生香(或竹签)会复燃
实验结论 (1)淀粉是光合作用的产物。(2)光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件 二氧化碳是光合作用必需的原料 金鱼藻光合作用产生氧气
表达交流 为什么要选择将同一片叶子部分遮光、部分见光处理？ 保证变量唯一。 如果甲中叶片有些变蓝，可能的原因有哪些？ 原有的淀粉没有耗尽或者装置内还有二氧化碳(合理即可)。 氧气的特性是什么？ 能助燃。
1．(2018·广东，17)“绿叶在光下制造有机物”实验中，操作与目的有误的是(　　)
A．将天竺葵放在暗处一昼夜，消耗植物体内原有的淀粉
B．将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来，设置有光和无光的对照
C．将叶片放入盛有酒精的小烧杯中直接加热，脱去叶片中的叶绿素
D．向漂洗干净的叶片上滴加碘液，检验淀粉的生成
答案　C
解析　脱色是把绿叶放在盛有酒精的小烧杯中，水浴加热，防止酒精外溢燃烧发生危险，故选C。
2．(2023·成都)某同学在学习植物光合作用时，将如图所示的甲、乙、丙装置(丙装置中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳)，先置于黑暗处3天，再置于适宜光照下9小时后，能从植物叶片中检测出淀粉的装置是(　　)
A．只有甲 B．甲和乙 C．乙和丙 D．只有丙
答案　A
解析　图中甲装置具有光、二氧化碳，该绿色植物能够进行光合作用制造淀粉等有机物；乙装置没有光，该绿色植物不能进行光合作用制造淀粉等有机物；丙装置中氢氧化钠溶液能吸收装置内的二氧化碳，因此没有二氧化碳，该绿色植物不能进行光合作用制造淀粉等有机物。
3．(2023·荆州)黑暗条件下，将金鱼藻放在盛有水的试管中，将试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察试管中产生的气泡数目，得到的实验数据如表所示。下列相关叙述不正确的是(　　)
试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡数/个
10 60
20 25
30 10
40 5
A．实验中的气泡最有可能是氧气
B．如果不提供光照，预测试管中将没有气泡冒出
C．实验中接受光照的金鱼藻只进行光合作用，不进行呼吸作用
D．根据本实验结果得出的结论是：光照越强，光合作用越强
答案　C
解析　金鱼藻在白炽灯的照射下，通过光合作用产生了氧气，故实验中的气泡最有可能是氧气，A正确；如果不提供光照，金鱼藻将无法进行光合作用释放氧气，故预测试管中将没有气泡冒出，B正确；有光、无光呼吸作用均可进行，故实验中接受光照的金鱼藻既能进行光合作用，也能进行呼吸作用，C错误；由表中数据可知，试管与灯的距离越近，每分钟产生的气泡数目越多，这一现象说明：光照越强，绿色植物的光合作用就越强，D正确。
主题探究　某农业合作社开展火龙果促花增产实验，探究夜晚不同时间段使用LED灯照明的增产效果，结果如表。请回答1～2题。
组别 对照组 实验组
甲 乙 丙 丁
夜晚照明时间段 ① 18：30～22：30 22：30～02：30 02：30～6：30
果实产量/(千克·公顷－1) 1 980 4 693 9 474 2 940
1．(2023·广东，12)据表分析，下列叙述错误的是(　　)
A．①的处理是夜晚无照明 B．各实验组的照明时长相同
C．增产效果乙>丙>丁 D．丙组处理方法最具推广价值
答案　C
解析　从表格中数据分析可知，增产效果丙>乙>丁；由于丙组产量最高(9 474千克/公顷)，因此丙组方法最具推广价值，C错误。
2．(2023·广东，13)对实验组增产主要原因的分析，下列叙述错误的是(　　)
A．花朵数量增加 B．成功受粉的花朵多
C．光合作用时间延长 D．果实呼吸作用增强
答案　D
3．(2018·广州，8)荔枝果实中的糖分主要是由荔枝植株吸收的某些物质转化而来的。这些物质是(　　)
A．二氧化碳和水 B．淀粉和水
C．无机盐和水 D．氧和水
答案　A
解析　光合作用的原料是二氧化碳和水，荔枝果实中的糖分主要是由荔枝植株吸收的二氧化碳和水通过光合作用转化而来的。
4．(2023·自贡)在乡村振兴帮扶工作组的指导下，某村兴起了大棚草莓的种植热潮。想要种出的草莓香甜饱满，吸引游客前来采摘，下列措施不合理的是(　　)
A．向棚内充入更多氧气 B．合理控制种植密度
C．延长草莓的光照时间 D．夜间降低棚内温度
答案　A
解析　向棚内充入更多氧气，有利于植物的呼吸作用分解有机物，不利于草莓有机物的积累，A符合题意。
5．(2023·泰安)图1是甲、乙两种农作物二氧化碳吸收量和释放量与光照强度关系的曲线图。图2是探究植物光合作用所需某种物质的实验装置。请分析回答下列问题：
(1)由图1分析，当光照强度为________时，甲植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等。当光照强度为b1时，甲植物的叶片通过气孔排到外界环境的物质主要有______________。光照强度为b2时，假设乙植物每小时单位叶面积积累的有机物是c毫克，通过呼吸作用每小时单位叶面积分解的有机物是d毫克，则乙植物通过光合作用每小时单位叶面积合成的有机物是________毫克。
(2)图2实验装置可用于探究________________________________。利用该装置进行实验前，对这株植物处理的方法是___________________。随后光照3小时，摘下叶片A和B，脱色后滴加碘液观察现象。
(3)依据图1，在温室栽培甲、乙两种农作物时，为乙提供的光照强度应适当____________(填“大于”“等于”或“小于”)为甲提供的光照强度。当光照强度为b2时，在合理灌溉、合理密植的同时，可采取____________________________的措施提高乙的产量。
答案　(1)a1　氧气和水　c＋d
(2)植物光合作用是否需要二氧化碳　放置黑暗处一昼夜
(3)大于　增加二氧化碳浓度(其他答案合理即可)
解析　(1)分析图1可知，当光照强度为a1时，甲植物二氧化碳吸收量和释放量都是0，此时甲植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等，当光照强度为b1时，甲植物的光合速率大于呼吸速率，甲植物的叶片通过气孔排到外界环境的物质主要有氧气和水。光照强度为b2时，假设乙植物每小时单位叶面积积累的有机物是c毫克，通过呼吸作用每小时单位叶面积分解的有机物是d毫克，则乙植物通过光合作用每小时单位叶面积合成的有机物是c＋d毫克。
(2)浓氢氧化钠会吸收空气中的二氧化碳，故叶片A和叶片B的变量为二氧化碳，A叶片没有二氧化碳，不能进行光合作用合成淀粉，滴加碘液不变蓝，B叶片有二氧化碳，能进行光合作用合成淀粉，滴加碘液变蓝。

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