第6节 光合作用 培优专题(含解析)

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第6节 光合作用 培优专题(含解析)

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八下科学第三单元第六节光合作用培优专题
一、选择题
1.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四个部位的颜色,发现只有d部位显蓝色。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d、a,说明光合作用需要叶绿体
C.对比d、c,说明光合作用需要光照D.对比d、b,说明光合作用需要水
2.为探究绿色植物和种子的生命活动,某兴趣小组的同学设计并实施了以下实验。下列叙述不正确的是
A.甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽B.乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃
C.丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊D.丁:燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用产生了二氧化碳
3.关于下列四幅图,对应的说法中正确的是(  )
A.图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度的变化情况
B.图乙B点表示此时某绿色植物没有进行光合作用
C.图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况
D.图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况
4.某植物上部分被遮光的绿叶经阳光照射24小时后,经过脱色并用碘液处理,结果铝箔覆盖的部位不呈蓝色,而不被铝箔覆盖的部位呈蓝色.以下结论:
①光合作用需要二氧化碳;②光合作用需要光;③光合作用需要叶绿体;④光合作用放出氧气;
⑤光合作用制造淀粉.其中能被该实验证明的是(  )
A.①③B.②⑤ C.②③ D.④⑤
5.某地试行用“汽水”(一种能释放二氧化碳的酸性溶液)浇灌植物,它的作用是(  )
①加强呼吸作用 ②加强光合作用 ③改良碱性土壤 ④加强植物蒸腾作用
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
6.国际顶尖杂志《科学》刊登消息:我国中科院科学家首次在实验室利用二氧化碳合成淀粉,实现了光能到化学能的转换,这相当于绿色植物(  )
A.分解有机物,释放能量B.分解有机物,储存能量C.合成有机物,释放能量D.合成有机物,储存能量
7.如图是“探究绿叶在光下制造有机物”实验的部分步骤,对几个步骤的解释正确的是(  )
A.步骤①在黑暗中耗尽叶片中的二氧化碳
B.步骤②的处理是为了设置对照实验
C.步骤③是为了破坏细胞结构使碘液易于染色
D.步骤④叶片不见光部分变成了蓝色
8.夏季晴朗的一天,甲、乙两株同种植物在相同条件下 CO2吸收速率的变化如上图所示,下列说法不正确的是 (  )
A.甲植物在 a 点之前就已经开始进行光合作用
B.曲线b-c段和 d-e段下降的原因不相同
C.一天24小时内,甲植物积累的有机物比乙多
D.两曲线b-d段不同的原因可能是甲植株中午时利用CO2的能力较强
9.将一盆绿色植物放在一个透明密闭的玻璃容器内,置于光照下,利用传感器测量容器内的浓度变化,如图所示。下列说法错误的 (  )
A.AB段CO2浓度下降,植物呼吸作用强度小于光合作用强度
B.BC段CO2浓度上升,植物呼吸作用强度大于光合作用强度
C.实验进程中的t1时刻,该植物体内有机物的质量最少
D.t2时刻植物体内的有机物质量较t0时刻高
10.图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图,图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,下列描述错误的是 (  )
A.乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度
B.丙图中24 小时内不进行光合作用的时段是0~5时和20~24时
C.丙图中光合作用速率最高时,每小时利用CO2的量是56g
D.丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,则该植物一天通过光合作用产生的O2总量大于300mg
11.光合作用的正确表达式是(  )。
A.水+二氧化碳→有机物+氧气B.水+二氧化碳有机物+氧气
C.氧气+水有机物+二氧化碳D.水+二氧化碳有机物+氧气
12.关于教科书上植物制造淀粉的实验中,下列说法错误的是(  )。
A.天竺葵在黑暗中放置一昼夜的目的,是为了排除原有淀粉的干扰
B.叶片放到酒精中水浴加热是为了让叶片褪色
C.滴加碘液的目的是为了检验有无淀粉生成
D.天竺葵在黑暗中放置一昼夜是为了让它积累有机物
13.如图是绿色植物叶肉细胞的生理活动示意图,其中分析错误的是(  )
A.a表示的是二氧化碳,b表示的是有机物
B.①的主要场所是叶绿体
C.1过程只在白天进行,2过程只在晚上进行
D.2过程的实质是有机物的分解,释放能量
14.生物小组的同学利用透明玻璃罩、大小长势一致的天竺葵、氢氧化钠溶液、清水等设计了如图所示实验。实验前先将两株植物放在黑暗处一昼夜,然后移到光下照射几小时,再取下叶片,放在酒精里水浴加热,脱去叶绿素,最后滴加碘液进行检验。下列说法正确的是(  )
A.甲组叶片变蓝,而乙组叶片不变蓝,说明二氧化碳是光合作用的原料
B.乙组叶片变蓝,而甲组叶片不变蓝,说明二氧化碳是光合作用的原料
C.甲组、乙组叶片都变蓝,说明二氧化碳不是光合作用的原料
D.甲组、乙组叶片都不变蓝,说明二氧化碳不是光合作用的原料
15.光合作用强度与温度、光照强度的关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.光照强度为0时,植物周围环境的温度也为0℃
B.光照强度为0~a时,光合作用强度主要受光照强度影响
C.光照强度为a~b时,光合作用强度只受温度影响
D.光照强度大于b时,植物不再进行光合作用
16.如图所示的“人工树叶”是一种模拟植物光合作用的装置,利用光能将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇(C3H8O)。下列叙述不属于“人工树叶”作用的是(  )
A.为人类提供食物B.为人类提供能源C.将光能转化为化学能 D.有利于减缓温室效应
17.小黄利用图示装置对植物光合作用进行探究,该装置的广口瓶中装满清水,清水中有黑藻,止水夹能控制导管开闭,排水管中排出的水可进入量筒。下列有关操作和分析正确的是(  )
A.为了提高实验的准确性,实验前应将黑藻在黑暗中放置24h
B.若观察到黑藻表面有气泡产生,则可证明光合作用产生了氧气
C.实验过程中排水管中的滴水速度会出现先变快、后变慢的情况
D.若量筒中的水量增加了10mL,则该段时间内黑藻光合作用产生的氧气为10mL
18.如图表示农作物种植密度与光合作用及呼吸作用强度的关系,下列分析正确的是(  )
A.随种植密度的增加,光合作用及呼吸作用强度均增强B.种植密度越大,农作物产量越高
C.种植密度为m2时,有机物积累最多D.种植密度在m4之后,有机物积累继续增多
19.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
20.某实验小组试图采用如图①~④部分实验装置来探究“在有光条件下,氧气是不是由绿色植物释放出来”,实验以观察倒置的装满水的试管中有无气泡产生作为观察指标。这个实验中,最简便的装置组合为 (  )
A.①和② B.②和③ C.②和④ D.③和④
21.下列说法错误的是 (  )
A.光合作用最终能量来源是太阳能,是生物和人类直接或间接能量的来源
B.黑暗的环境中,植物不再进行光合作用,会消耗原有的淀粉获得自身能量
C.植物进行光合作用所需的原料包括二氧化碳和有机物,部位是含有叶绿体的细胞
D.植物光合作用的过程主要包含物质转化和能量转化,其中能量转化是光能转化为化学能,贮存在有机物中
22.如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
23.取两个相同的透明玻璃瓶甲、乙,装满水后分别放入等量金鱼藻,测出瓶内的含氧量后密封,将甲瓶放在黑暗处,乙瓶放在阳光下,其他条件相同,n小时后再次测出瓶内的含氧量,两次测量结果如图所示。下列对于n小时内甲、乙两瓶内的含氧量的分析正确的是(  )
A.甲瓶呼吸作用消耗的氧气量是c克
B.甲瓶呼吸作用消耗的氧气量是(a-b)克
C.乙瓶呼吸作用消耗的氧气量是(a-c)克
D.乙瓶呼吸作用消耗的氧气量是(b-c)克
24.下面坐标图表示的是光照强度与光合作用强度之间关系的曲线,该曲线是实测一片叶子在不同光照强度条件下的CO2吸收和释放的情况.你认为下列四个选项中,能代表细胞中发生的情况与曲线中B点相符的是(  )
A. B.C. D.
25.如图是光合作用的有关实验,下列描述不正确的是(  )
A.本实验探究的问题是光合作用是否需要二氧化碳B.实验前需要进行暗处理
C.实验现象中,滴加碘液会变蓝的是甲组叶片D.用氢氧化钠的目的是提供二氧化碳
二、填空题
26.如图甲所示为绿色植物叶片横切面结构示意图,如图乙所示为植物体在夏季晴朗的一天中进行光合作用和呼吸作用两种生理活动的情况,回答下列问题:
(1)图甲所示,植物的叶主要通过   (填数字)叶肉细胞进行光合作用;
(2)   (填生理活动)将植物体内的水分通过5气孔排出.除了水分外植物还会将   从气孔排出;
(3)图乙所示,曲线Ⅱ代表的生理活动是   .
27.如图甲,智能温室大棚能自动控制大棚内的温度、浓度、光照强度等条件,以满足大棚内作物生长发育的需求。乙图表示大棚内A、B两种植物的光合速率(用吸收量表示)与光照强度的关系曲线。请分析回答:
(1)植物A的光合作用开始于   (选填“d点前”、“d点”或“d点后”)。
(2)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   (选填“多于”、“等于”或“少于”)植物B。
28.如图所示为在大豆种子萌发成幼苗的过程中,根据其千重(种子除去水分后的质量)和鲜重(种子实际质量)的变化而分别绘制的两条曲线。其中,表示鲜重变化的是曲线   。该幼苗开始进行光合作用的起点时间是   。
29.植物的新陈代谢要受到外界环境因素(如光、水分)的影响.如图表示一株叶面积为10分米2的植物在一定光照和一定二氧化碳浓度的条件下吸收二氧化碳的速度(单位:毫克/(分米2 小时).请回答:
(1)如果白天光照强度长时间为时,植物不能正常生长,因为   .
(2)光照强度为时光照4小时,该植物通过光合作用吸收的二氧化碳的质量为   毫克.
(3)在光照强度为的情况下光照4小时,该植物光合作用生成的葡萄糖【】的质量(结果保留2位小数)为   毫克.
30.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“吸收二氨化碳”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)
31.某科学小组欲为蔬菜大棚设计“二氧化碳补充装置”,进行了项目化学习。
(1)设计气体发生装置。为更灵活地控制反应,小组成员利用大小不同的矿泉水瓶、 多孔塑料板设计了如图甲装置,其中可通过盖紧瓶盖使反应停止的是   。
(2)设计自动报警器。为防止大棚内 CO2浓度过高,他们设计了报警电路。当CO2浓度超过设定值时,红灯亮,反之不亮。其中气敏电阻 Rx的阻值随 CO2浓度的增大而减小。则红灯应该接在图乙abcd中的   位置。
32.如图表示英国科学家普利斯特利做的一个经典实验(玻璃罩是密闭的),请据图回答问题。
(1)实验中,甲、乙两装置形成一组   实验。
(2)装置乙中,植物的光合作用为小白鼠呼吸提供了   。
(3)若把甲、乙两装置进行遮光处理,则装置   中的老鼠存活时间更长。
33.为研究某植物光合作用和呼吸作用,科学研究性学习小组的同学将该植物生长状况相同的叶片均分成4等份,在不同温度下先暗处理1小时,再光照1小时(光照强度相同),分别用仪器测定各组叶片中有机物的变化,结果如图所示:
(1)如图中   ℃时,叶片光合速率最大。
(2)若将某组叶片置于28℃下暗处理2小时,再置于27℃下光照2小时(光照强度相同),则该组叶片有机物变化量为   mg(正值表示增加,负值表示减少)。
34.图中中A、B、C表示绿色植物体内的某些生理活动。图乙是安装在温室大棚.中增加二氧化碳浓度的仪器,图丙表示一段时间内植物叶片氧气释放的相对量与光照强度的关系。据图回答问题:
(1)温室大棚中安装图乙所示仪器,可使绿色植物的   (填写图甲中的字母和生理活动名称。下同)增强;绿色植物白天和晚上都能进行的生理活动是   和   。
(2)用图丙所示,当光照强度处于D点时,绿色植物光合作用强度   (填"大于“"小于"或"等于")呼吸作用强度。
35.对自然的认识是一个不断修正和完善的过程。请阅读以下材料,回答问题:
材料一:2400多年前古希腊学者亚里士多德提出,植物生长发育所需的物质全部来自土壤。
材料二:17世纪,比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树种在装有90千克泥土的木桶中,只浇水。经过五年,再次称量,柳树质量已达80千克,而泥土减少却不到100克(如图甲).
材料三:18世纪,英国普利斯特利通过如图乙实验发现,A钟罩内的小鼠很快死亡,B钟罩内的小鼠却可存活较长时间。
材料四:1864年,德国萨克斯发现绿色植物在光下还能合成淀粉等物质。1897年,人们首次把绿色植物的上述生理现象称为光合作用。
(1)海尔蒙特的实验结果   (选填“支持”或“不支持”)亚里士多德的观点。
(2)普利斯特利实验说明了植物光照下能产生   。
(3)现在依据淀粉遇碘变蓝色的特点,常通过检测淀粉米判断植物是否进行了光合作用。为了便于观察,需要对植物的叶先进行如图丙的操作,其中小烧杯中酒精的作用是   。
36.兴趣小组进行光合作用实验,选取生长状况相同的植物叶,分成4等份,分别在不同温度下暗处理1小时,接着在相同光照下放置1小时,测定每份叶中有机物质量的变化,制成图甲。请回答下列问题。
(1)实验中,叶在时通过光合作用产生的有机物质量为   毫克;
(2)乙图是:时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线,则曲线上b点的含义是   
(3)若温度由下降到,图乙中相应的a点将往   方(选填“上”或“下”)移。
三、实验探究题
37.小科在探究“环境因素对菠菜叶光合作用强度的影响”时,设计了如下实验。
【实验器材】打孔器、菠菜叶、注射器、烧杯、LED灯、秒表、刻度尺、量筒、蒸馏水、2%的溶液
【实验步骤】
步骤1:取生长旺盛的菠菜绿叶,用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片,并用注射器抽去叶圆片内的气体(抽气处理使叶圆片内几乎没有气体,在溶液中会下沉)。
步骤2:取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁,配制浓度为0.50%的溶液(可使溶液中的浓度保持恒定),向4只烧杯中各加入20mL;再向各烧杯中放入10片抽气后的叶圆片(均沉底)。
步骤3:取4盏相同规格的冷光源(不会引起温度变化),将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置,如图所示。
步骤4:10分钟后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算各组叶圆片浮起数目的平均值。
组别 烧杯与LED灯的距离/cm 叶圆片浮起数目的平均值/片
甲 5 7.5
乙 10 5.0
丙 15 4.2
丁 20 0.4
(1)该实验探究的问题是   。
(2)每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是   。
(3)实验前菠菜是否需要进行暗处理?理由是   。
(4)小科根据表格得出光照强度越强,光合作用越强的结论。小明并不赞同,他认为叶圆片浮起可能是因为植物进行呼吸作用消耗了有机物且产生导致的。请设计实验进行验证   。
38.小陈老师为了和同学们一起在课堂上研究植物的光合作用产生氧气,她设计了如图一的装置.实验过程:①在透明的大塑料瓶中放入新鲜的绿菊水草.②装满水盖上盖子.③先放在暗处24小时.④实验时用的补光灯增强光照.同学们欣喜地发现水草冒出一串串气泡.
【建立假设】这些气体是不是氧气呢?
(1)【实验与证据】
同学们想到了可以   (填检验氧气的方法)来验证,这个方法需要收集一定体积的氧气,可以等排水口排出足够体积(约水)的水后,将注射器插入瓶口抽取气体,进行检验.
(2)【得出结论】分钟后收集到足够气体,检验后确定产生的气体是氧气.
【反思与讨论】
同学们一致认为,以上实验过程的操作有一步是多余的.这一步是   ;还有同学认为用注射器不方便,可以改成图二的装置,将一根空的橡皮导管连接瓶口,先用止水夹夹住导管,等排水口排出约水后,再打开导管的止水夹就可以直接进行检验,可是同学们多次实验后都失败了.
(3)大家研究后发现,图二的方法很难成功检验氧气的原因是   ;
(4)同学们用图一的方法继续研究,他们发现如果持续实验五六个小时后产生气泡的速度就会变得很慢,其原因是   ;
(5)【拓展研究】同学们想用图二装置研究植物的呼吸作用.他们倒出水再用止水夹夹住导管,堵住排水口,将绿菊水草换成新鲜的菠菜,用黑色塑料布包裹整个装置.6小时后,将燃烧的小木条伸到燃烧嘴处,打开导管止水夹,挤压塑料瓶,火焰熄灭.他们得出结论:植物的呼吸作用产生二氧化碳.
老师指出他们的操作合理但结论错误.正确的结论应该是   .
39.到19世纪末,经几代科学家对光合作用的不断探索,得到结论:光合作用反应物是和,产物是和有机物。为了探究产物中的元素来源,科学兴趣小组从元素守恒的角度进行了猜想。猜想一:全部来源于;猜想二:全部来源于;猜想三:同时来源于两者。为了求证,他们查阅资料如下:
资料1:19世纪末,科学家普遍认为气体之间更容易转化,认为在光的作用下被分解成和,所以来自于同为气体的。
资料2:1937年,英国化学家希尔通过实验发现:离体叶绿体在光照条件下使水分解,释放出。
资料3:1939年,已经发现了氧的同位素。美国科学家鲁宾、卡门利用标记的和分别培养小球藻,光照相同时间后,检测甲、乙两试管中产生的氧气是否含,如图所示。
根据所学知识,结合资料回答下列问题:
(1)写出小球藻光合作用的化学反应式或方程式:   。
(2)资料2的实验结论   (填“支持”或“不支持”)资料1的观点;
(3)根据资料3的实验结果,分析可得猜想   成立。
40.为探究绿色植物的生理活动,某兴趣小组设计并完成了以下实验步骤:
①连接实验装置,关闭阀门K1和K2后放到黑暗处一昼夜;
②将整个装置移到阳光下照射数小时:
③打开阀门K1,将透明塑料袋中的气体通入甲管中,待气体收集满后,打开橡皮塞,用带火星的木条检验;
④打开阀门K2,将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验;
⑤取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b,进行脱色、漂洗处理后,滴加碘液,观察两个叶片的颜色变化。
(1)步骤①把植物放在黑暗处一昼夜的目的是   。
(2)步骤③后,若发现木条复燃,证明植物光合作用产生了   。
(3)乙中澄清石灰水变浑浊,产生沉淀的原因是   。(用化学方程式表示)
(4)步骤⑤后,叶片ab中变蓝色的是   。
四、综合题
41.2021年9月24日,中科院科研人员在国际学术期刊《科学》发表论文,宣布首次在实验室反应器中实现从二氧化碳和水到淀粉的人工合成,完成光能——电能——化学能的转化。人工合成淀粉的合成速率是玉米植株的8.5倍,太阳能利用率是玉米植株的3.5倍,有望实现淀粉生产模式从农业向工业的突破。如图为人工光合作用系统工作模式图,最终得到的糖类物质可以转化为淀粉。请据图回答:
(1)该系统模拟了植物细胞结构中“能量转换器”——   的作用。如果该系统大规模被使用,有利于维持生物圈中的   平衡。
(2)由图可知,合成糖类所需的能量最终来源于   。
(3)相比植物的光合作用,人工光合作用的优点是   (写出一条即可)。
(4)植物的光合作用与该系统相等的情况下,植物积累的糖类量   (填“高于”“低于”或“等于”)该系统,原因是   。
42.目前,全球平均气温较工业化前已上升了1.1℃,其主要原因是自然界中的碳平衡被破坏。在第七十五届联合国大会期间,我国承诺:中国将力争于2030年前实现“碳达峰”即CO2排放量不再增加;2060年前实现“碳中和”,即CO2排放量与减少量相等。
材料一:“二氧化碳地质储存”被认为是当前最为现实的减排对策之一。小滨在实验室模拟“二氧化碳地质储存”相关方法,分别为“溶解填埋法”和“矿物填埋法”,具体如图甲所示。(“→”表示物质之间可以转化)。
材料二:我国科研人员利用二氧化碳、氢气等物质合成了葡萄糖和脂肪酸,大致原理如图所示。
这一技术如果能应用和推广,将“工厂化”地吸收和利用二氧化碳,有效助力“碳达峰”、“碳中和”目标的实现。
请结合以上内容回答下列问题:
(1)图甲中①模拟“溶解填埋法”,将二氧化碳通入水中,能降低大气中二氧化碳的浓度,其主要原因是   。
(2)图甲中②模拟“矿物填埋法”,小滨将二氧化碳通入氢氧化钙溶液中,反应过程的微观示意图如图乙所示,图中的符号分别表示溶液中的微粒(分子或离子),其中●代表   (填微粒符号)。
(3)材料二中利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸的过程类似绿色植物的   (选填“呼吸作用”、“光合作用”或“蒸腾作用”)。
(4)已知乙酸的化学式为CH3COOH,假设二氧化碳反应生成乙酸时碳元素的转化率为100%,则成6千克乙酸可以吸收   千克二氧化碳。
43.为了提高大棚蔬菜种植产量,给大棚补充“气肥(二氧化碳)”是一种常用的方法(如图甲)。兴趣小组设计了一个二氧化碳发生器示意图(如图乙)。在贮酸桶里可添加稀盐酸,①号桶中间有多孔塑料板,多孔塑料板上存放块状石灰石。当棚内二氧化碳浓度低于设定值时,打开阀门A和B,将稀盐酸注入①号桶,直到浸没块状石灰石,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。稀盐酸和石灰石反应的化学方程式为:
(1)二氧化碳发生器把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部再排放的原因是   。
(2)若100克溶质质量分数为7.3%的稀盐酸完全反应,理论上可以生成多少克二氧化碳?请写出计算过程。
(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,一段时间后,反应就会停止。请结合图形简要说明该装置控制反应停止的原理   。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【解答】AC、通过对比d和c,实验变量是光照。被遮光的部分c处不变蓝,这是因为c处没有光照,不能进行光合作用制造淀粉;未被遮光的部分d处变蓝,这是因为d处能进行光合作用制造淀粉,从而说明淀粉是光合作用的产物,光是光合作用的条件,A和C正确;
B、对比a、d,有两个变量一水分和叶绿体,不能说明光合作用需要叶绿体,B错误;
D、对比d、b,实验变量是水。b处因为叶脉被切断而缺少水,不能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液不变蓝;d处有水,能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液变蓝。说明光合作用需要水,D正确。
故选:B。
2.【答案】D
【解析】【分析】氧气具有助燃性,蜡烛熄灭主要是空气中的含氧量减少,而非二氧化碳增多; 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】A. 甲:实验前暗处理是将叶片内原有淀粉耗尽 ,A正确;
B. 乙:收集到的气体可以使带火星的木条复燃 ,B正确;
C. 丙:观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊 ,C正确;
D. 燃烧的蜡烛熄灭说明种子呼吸作用消耗了氧气,D错误;
故答案为:D
3.【答案】D
【解析】【分析】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。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。
【解答】 A、如果图甲表示树林里一天中二氧化碳浓度变化的情况,则二氧化碳浓度在夜间由于呼吸作用的积累持续升高,到清晨最高,白天由于光合作用的消耗持续降低,傍晚浓度最低,A错误。
B、根据乙图所知,在B点光合作用强度=呼吸作用强度,呼吸作用产生的二氧化碳正好全部用于光合作用,不是表示此时植物不进行光合作用和呼吸作用,B错误。
C、图丙表示用KClO3和MnO2制O2时固体中MnO2质量分数的变化情况,质量分数应该逐渐变大,C错误。
D、图丁表示晴朗高温状态下绿色植物蒸腾作用强度随时间的变化情况,D正确。
故答案为:D。
4.【答案】B
【解析】【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:
①暗处理:把天竺葵放到黑暗处一夜(让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉消耗彻底,防止影响实验);
②部分遮光:将一片叶子的一部分的上下两面用黑纸片遮盖(做对照实验,看看照光的部位和不照光的部位是不是都产生淀粉);
③脱色:光照数小时后,摘下叶片放入盛有酒精的烧杯中(使叶绿素溶解于酒精中,叶片变成黄白色,便于观察)隔水加热(需要“隔水”的原因是使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险);
④清水漂洗;
⑤染色:滴加碘液染色(检测有无淀粉生成,淀粉是光合作用产物,遇碘变蓝色); 观察现象之前,用清水冲掉碘液的目的是碘液本身有颜色,防止影响观察效果;
⑥分析结果,得出结论:遮光部分不变蓝色,见光部分变蓝色; 说明绿叶只有在光下才能制造有机物--淀粉。
【解答】 如图所示某植物上的绿叶经阳光照射24小时后,脱色并用碘液处理,结果被遮光的部分不呈蓝色,不被遮光的部分呈蓝色。碘遇淀粉变蓝,不被遮光的部分呈蓝色说明有淀粉的产生,因此本实验可以证明光合作用能够制造淀粉;而被遮光的部分不呈蓝色,说明遮光后植物不进行光合作用,进一步说明了光合作用需要光,因此②⑤正确。
故答案为:B。
5.【答案】C
【解析】【分析】1、光合作用的表达式:二氧化碳+水氧气+有机物(储存能量)。
2、呼吸作用的表达式:氧气+有机物→二氧化碳+水。
3、“植物的蒸腾作用:蒸腾作用是指水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸气状态散失到大气中的过程。影响蒸腾作用的因素主要有光照强度、环境温度、空气湿度、空气流动状况等,“汽水” 的成分对蒸腾作用无直接影响。
4、酸碱中和原理:酸和碱互相交换成分,生成盐和水的反应叫做中和反应。“汽水” 呈酸性,当浇灌到碱性土壤中时,酸性的 “汽水” 与碱性土壤中的碱性物质发生中和反应,从而降低土壤的碱性,起到改良碱性土壤的作用,使土壤酸碱度更适宜植物生长。
【解答】①植物的呼吸作用是吸收氧气呼出二氧化碳的过程,增加二氧化碳的量不利于植物的呼吸,①错误。
②因为碳酸受热时分解为二氧化碳和水,二氧化碳与水都为光合作用的原料,植物光合作用需要消耗大量的二氧化碳,②正确。
③“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)可以调节土壤的酸碱性,改良碱性土壤,利于植物生长,③正确。
④“汽水”(一种能释放CO2的弱酸性溶液)与植物蒸腾作用没有关系,④错误。
故答案为:C。
6.【答案】D
【解析】【分析】绿色植物利用光提供的能量,在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中, 这个过程就叫光合作用。
【解答】 植物的光合作用是指在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的 有机物中的过程,其场所是叶绿体。光合作用的实质是制造有机物,储存能量。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【答案】B
【解析】【分析】(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
(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。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【解答】A、选作实验的植物实验前已经进行了光合作用,里面储存了丰富的有机物(淀粉).如不除去会对实验结果造成影响。所以“探究绿叶在光下制造有机物”实验中,将天竺葵暗处理一昼夜的目的是通过呼吸作用①消耗叶片原有淀粉,A错误;
B、叶片的一部分遮光,一部分不遮光,这是为了设置对照实验,变量是光照,目的是看看叶片遮光部分和没有遮光部分是不是都能制造淀粉,B正确;
C、酒精能溶解叶绿素,而且酒精是易燃、易挥发的物质,直接加热容易引起燃烧发生危险。使用水对酒精进行加热,起到控温作用,以免酒精燃烧发生危险。因此对叶片进行酒精脱色时应该隔水加热,所以酒精隔水加热的目的是去掉叶片的绿色,C错误;
D、粉遇到碘液变蓝色,没有遮光的部分能进行光合作用产生淀粉,遮光的部分不能进行光合作用产生淀粉,所以步骤④向叶片滴加碘液漂洗后,未遮光的部分变成了蓝色,D错误。
故选B。
8.【答案】C
【解析】【分析】从图中可知,该题是净光合作用速率随时间变化而变化的曲线,由于时间变化光照强度发生变化,因此该题是植物在一昼夜中净光合作用速率随光照强度变化而变化的曲线,6时和18时,净光合速率为0,该点光合作用速率与呼吸作用速率相等,c点表示光合午休现象,原因是气孔关闭,二氧化碳供应不足,导致光合作用速率下降。
【解答】A.a点净光合作用为0,此时光合作用速率与呼吸速率相等,甲植株在a点之前进行光合作用,只是a点之前光合作用速率小于呼吸速率,故A正确,但不符合题意;
B.分析题图可知,曲线b-c段和d-e段下降的原因不相同,bc下降的原因是乙植株气孔关闭,二氧化碳供应不足,de段下降的原因是光照强度逐渐减弱,故B正确,但不符合题意;
C.有机物的积累不仅和光合作用有关,还与呼吸作用有关,不知道甲和乙积累的有机物的多少,故C错误,但符合题意;
D.分析题图可知,甲不存在光合午休现象,乙存在光合午休现象,可能的原因是乙植株气孔关闭;甲植物气孔没有关闭,可能是甲植株中午时利用CO2能力较强,故D正确,但不符合题意。
故答案为:C。
9.【答案】C
【解析】【分析】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。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。
【解答】 A、光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用释放二氧化碳,AB段由于光合作用强度大于呼吸作用强度,所以CO2浓度下降,不符合题意;
B、从T1开始,BC段CO2浓度上升,原因是呼吸作用强度大于光合作用强度,释放的二氧化碳逐渐增多,不符合题意;
C、图中从T0-T1开始绿色植物光合作用的强度大于呼吸作用,有机物得以积累,实验进程中的T1时刻,光合作用的强度与呼吸作用强度相同,该植物体内有机物重量最多,符合题意;
D、从T1开始,曲线表示的二氧化碳浓度上升的主要原因是绿色植物呼吸作用的强度大于光合作用强度,由于C点低于A点,所以T2时刻植物的有机物重量较T0时刻高,不符合题意。
故答案为:C。
10.【答案】C
【解析】【分析】(1)光合作用: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着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
呼吸作用:呼吸作用是所有生物细胞内进行的一系列氧化分解有机物,释放能量的过程。对于植物来说,有氧呼吸是主要的呼吸方式。
(2)图甲为研究光照强度对某植物光合作用强度影响实验示意图;
图乙表示该植株的光照强度与光合速率的关系曲线,A点表示只有呼吸作用,AB段表示光合速率小于呼吸速率,B点表示光合速率和呼吸速率相等即光补偿点,BC段表示光合速率大于呼吸速率;
图丙表示夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化示意图(单位:mg/h),A、B点对应时刻分别为点6时和19时,0-5只进行呼吸作用、5-6呼吸作用大于光合作用、6-19光合作用大于呼吸作用、19-20呼吸作用大于光合作用和20-24 只进行呼吸作用。图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量。
【解答】A、在一定范围内,光照强度逐渐增强光合作用中光反应强度也随着加强,乙图中限制AC段光合速率的主要因素是光照强度,A正确。
B、图丙中表 示图夏季晴朗的一天,某种绿色植物在24小时内O2吸收和释放速率的变化,24小时内不进行光合作用时氧气的释放量会最小,吸收率最大。所以不进行光合作用时段是0-5和20-24时,B正确。
C、图丙中阴影部分所表示的O2释放量表示白天(AB段)光合作用积累量,故该值大于300mg.呼吸速率为12,故24小时呼吸量为288,实际光合量=净光合量+呼吸量=300+288=588mg。光合作用速率最高时,释放氧气为44+12=56(mg/h)。据光合作用反应式中:6CO2~6O2,每小时利用CO2的量是(44+12)×=77mg,C错误。
D、丙图中测得该植物一昼夜O2的净释放量为300mg,假设该植物在24小时内呼吸作用速率不变,该植物一昼夜的O2净释放量为300mg=白天光合作用量一昼夜呼吸作用量,图中阴影部分所表示的O2白天光合作用释放量大于300mg,D正确。
故答案为:C。
11.【答案】D
【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】 光合作用的正确表达式是水+二氧化碳有机物+氧气 ;
故答案为:D
12.【答案】D
【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】A. 天竺葵在黑暗中放置一昼夜的目的,是为了排除原有淀粉的干扰 ,A正确;
B. 叶片放到酒精中水浴加热是为了让叶片褪色 ,B正确;
C.滴加碘液的目的为了检验有无淀粉生成,C正确;
D.天竺葵在黑暗中放置一昼夜是为了消耗叶片中原有的淀粉等有机物,排除原有淀粉的干扰,D错误;
故答案为:D
13.【答案】C
【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,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。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,叫做呼吸作用。植物细胞的细胞质里含有线粒体、液泡和叶绿体;叶绿体是进行光合作用的场所,线粒体将储存在有机物中的化学能释放出来供生命活动的需要。
【解答】A.光合作用的原料是二氧化碳和水,产物是有机物和氧气,可见a表示的是二氧化碳, b表示的是有机物, A正确。
B.进行光合作用的场所是叶绿体,呼吸作用的场所是线粒体,可见①表示的叶绿体,②表示的是线粒体,B正确。
C.进行光合作用的条件是光,呼吸作用的条件是有光无光都可以。1过程只在白天进行, 2过程呼吸作用白天、晚上都能进行, C错误。
D.2呼吸作用所获得的能量最终来自于植物光合作用制造的有机物,D正确。
故答案为:C。
14.【答案】A
【解析】【分析】甲组装置与乙组装置的区别是甲里面是清水,乙里面是氢氧化钠溶液,由于氢氧化钠溶液能吸收空气中的二氧化碳,而清水没有此功能,故甲装置里面有二氧化碳,乙装置里面没有二氧化碳,由于唯一变量是二氧化碳,所以该实验探究的应该是二氧化碳是光合作用的原料。
【解答】甲组有二氧化碳,可以进行光合作用,制造淀粉,乙组没有二氧化碳,不能进行光合作用,故脱色滴加碘液后,甲组叶片变蓝,乙组叶片不变蓝,A符合题意。
故答案为:A。
15.【答案】B
【解析】【分析】植物的光合作用是在叶绿体中进行,条件是必须要有光,也就是说只能在白天进行,光合作用的强度受温度、光照及二氧化碳浓度等因素的影响。
【解答】A、题干是光照强度和温度与光合作用强度的关系,当光照强度为0时,环境温度不为0,A错误;
B、由图示可知,在0-a内尽管各曲线表示的温度不同,但随光照强度的增强,光合作用的强度在增强,所以光合作用强度主要受光照强度大小的影响。B正确;
C、在a-b内,光合作用的强度既受光照强度的影响,也受温度高低的影响,C错误;
铹掉一定范围D、由曲线可知,光照强度在b以后,内,温度越高的曲线光合作用的强度越强,植物照样进行光合作用,D错误。
故选:B。
16.【答案】A
【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】“人工树叶”是一种模拟植物光合作用的装置,利用光能将水和二氧化碳转化为氧气和燃料丙醇(C3H8O)。甲醇作为燃料,可以为人类提供能源,可以将光能转化为化学能,有利于减缓温室效应,所以BCD正确,但是甲醇不能为人类提供食物;
故答案为:A
17.【答案】C
【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,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用;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的过程叫做呼吸作用。活的生物一直在进行呼吸作用。
【解答】A、此实验主要是验证光合作用产生氧气实验,没必要将黑藻在黑暗中放置24小时,A错误;
B、证明光合作用产生了氧气的正确方法是将一根带火星木条靠近排气管,打开止水夹发现带火星木条复燃,而不是根据有无气泡产生,B错误;
C、在适宜光照和温度条件下的金鱼藻,开始时氧气产生较快,但后来氧气的释放速度减慢,原因是水中二氧化碳逐渐被光合作用消耗而没有及时得到补充,光合作用的原料不足,C正确;
D、光合作用产生氧气,呼吸作用消耗氧气,若观察到量筒中水增加了10毫升,瓶内的黑藻在半小时内光合作用产生的氧气量应该大于10毫升,其理由是因为黑藻同时进行呼吸作用,呼吸作用消耗氧气,D错误。
故答案为:C。
18.【答案】C
【解析】【分析】合理密植,有利于充分利用光能,提高光合效率.种植过密,植物叶片相互遮盖,只有上部叶片进行光合作用,种植过稀,部分光能得不到利用,光能利用率低.只有合理密植才是最经济的做法。
【解答】A、种植密度增加到一定程度以后,呼吸作用强度继续增加,光合作用不再增加,不符合题意;
B、由图可知叶面积指数过低和过高,都会影响光合作用强度,影响有机物的积累,因此在农业种植时,只有合理密植才能提高产量,不符合题意;
C、由图可知种植密度为m2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,符合题意;
D、由图可知种植密度在m4之后,呼吸作用占优势,影响有机物的积累,不符合题意。
故答案为:C。
19.【答案】D
【解析】【分析】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。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。
【解答】图中④与①比较,氧气浓度大,说明秋海棠通过光合作用产生的氧气大于呼吸作用消耗的氧气,可见秋海棠能够提高室内氧气浓度。
故答案为:D。
20.【答案】A
【解析】【分析】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。)
【解答】A、①②唯一的变量是绿色植物,可以探究在光下氧气是否由绿色植物产生,符合题意;
B、②③有两个变量光照和绿色植物,变量不唯一,因此不能构成对照实验,不符合题意;
C、②④唯一的变量是光,可以探究绿色植物产生氧气是否需要光,不符合题意;
D、③④唯一的变量是绿色植物,但是都无光,都不能释放氧气,因此不能构成对照实验。所以探究“在有光条件下,氧气是不是由绿色植物释放出来”,应选用的实验组合是①②,不符合题意。
故答案为:A。
21.【答案】C
【解析】【分析】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】A、光合作用最终能量来源是太阳能,绿色植物能进行光合作用制造有机物,是生物圈中的生产者,是所有生物的食物来源、氧气来源和能量来源,不符合题意;
B、黑暗的环境中,植物不再进行光合作用,会消耗原有的淀粉获得自身能量以进行生命活动,不符合题意;
C、植物进行光合作用所需的原料包括二氧化碳和水,产物是氧气和有机物,部位是含有叶绿体的细胞,符合题意;
D、植物光合作用的过程主要包含物质转化和能量转化,其中能量转化是光能转化为化学能,贮存在有机物中,不符合题意。
故答案为:C。
22.【答案】B
【解析】【分析】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。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。
【解答】 A、呼吸作用实质是分解有机物,释放能量,因此呼吸作用为细胞的生命活动提供能量,不符合题意;
B、光合作用需要光,呼吸作用在任何活细胞里都能进行,因此这两个过程白天都能进行,晚上只能进行呼吸作用,符合题意;
C、光合作用产生氧气,消耗二氧化碳;呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳,因此,两个过程都参与自然界的碳循环和氧循环,不符合题意;
D、光合作用和呼吸作用都属于化学变化,化学变化都要遵循能量的转化和守恒定律,不符合题意。
故答案为:B。
23.【答案】D
【解析】【分析】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。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。
【解答】绿色植物在光下进行光合作用吸收二氧化碳、释放氧气,呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳, 呼吸作用有光无光都能进行。实验中甲瓶包上黑胶布,则瓶内的金鱼藻只进行呼吸作用,不进行光合作用,分析图示可知,在n小时内甲瓶金鱼藻呼吸作用消耗的氧气量是瓶内原有的氧气量b减去n小时后剩余的氧气量c,即消耗的氧气里是(b- c) g;乙瓶内的金鱼藻在光下进行光合作用释放氧气的量大于呼吸作用吸收的氧气的量,因此乙瓶内氧气的含量增加,增加的量为n小时后瓶内的氧气量a减去瓶内原有的氧气量b,即(a-b)g;同时,瓶内的金鱼藻在n小时内又通过呼吸作用消耗了(b-c) g氧气。
故答案为:D。
24.【答案】D
【解析】【分析】分析题图可知,在一定的范围内随光照强度增加,光合作用增强,达到一定的范围后,光合作用强度不再随光照强度增强而增加,A点光照强度为0,只进行呼吸作用不进行光合作用,B点含义是光合作用强度与呼吸作用强度相等,C点光合作用大于呼吸作用.
【解答】A、图中线粒体产生的二氧化碳只散失到细胞外,表明细胞只进行呼吸作用,对应图中的A点,故A错误;
B、图中线粒体产生的二氧化碳除了供给叶绿体利用,多余的释放到细胞外,表示呼吸作用大于光合作用,对应图中AB段,故B错误;
C、图中线粒体的二氧化碳提供给叶绿体不足,还需从细胞外吸收,表示光合作用大于呼吸作用,应对应上图中的B点之后,故C错误。
D、图中B点对应的二氧化碳的吸收为0,即为光补偿点,此时的光合作用强度等于呼吸作用强度,即线粒体产生的二氧化碳刚好给叶绿体利用,故D正确;
故答案为:D。
25.【答案】D
【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,并且释放出氧气的过程。光合作用的条件是光和叶绿体。
【解答】A.本题实验的变量是有无二氧化碳,可以探究光合作用是否需要二氧化碳,A正确。
B.叶片中原有的淀粉会影响实验结果,所以实验前要进行暗处理将叶片中的淀粉耗尽,B正确。
C.甲组叶片能进行光合作用,产生淀粉,遇碘变蓝,C正确。
D.氢氧化钠可以吸收二氧化碳,所以用氢氧化钠的目的是吸收二氧化碳,D错误。
故选:D
26.【答案】(1)2
(2)蒸腾作用;氧气和二氧化碳
(3)呼吸作用
【解析】【分析】 甲图为叶片的结构示意图,1是上表皮,2是叶肉,3是下表皮,4是叶脉,5是气孔。乙图中的曲线Ⅰ表示一天中植物光合作用的变化曲线,曲线Ⅱ表示植物一天中呼吸作用的进行情况。
【解答】 (1)叶绿体是植物进行光合作用的场所,2叶肉细胞内含有大量的叶绿体,所以植物的叶主要通过2叶肉细胞进行光合作用。
(2)植物吸收的水分绝大多数通过蒸腾作用散失到大气中去了,故蒸腾作用将植物体内的水分通过5气孔排出。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,是气体交换的“窗口”,故除了水分外植物还会将光合作用产生的氧气以及呼吸作用产生的二氧化碳从气孔排出。
(3)在黑暗的环境中,植物能进行呼吸作用,不能进行光合作用。图乙中曲线Ⅱ24小时都能够进行,所以表示的是呼吸作用。
27.【答案】(1)d点前
(2)多于
【解析】【分析】植物在任何时刻都进行呼吸作用,而在光照下才进行光合作用。
【解答】(1)图中d点表示CO2吸收量为0,说明呼吸作用释放二氧化碳强度与光合作用吸收二氧化碳强度相等,即此时光合作用强度大于0,而光合作用强度起始于0,所以图中开始光合作用的位置在d点前。
(2)光合作用强度在图中表示为当前二氧化碳吸收量+呼吸作用二氧化碳释放量,由图可知,光照强度为f时,A和B二氧化碳吸收量相等,而根据图线的起点,A的呼吸作用强度大于B,所以A的光合作用强度大于B,即相同时间A光合作用制造的有机物要多于B。
28.【答案】甲;C点之前
【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】 大豆种子在萌发过程中,由于不断地吸收水分,因此其鲜重是不断增加的,而且干重比鲜重小,所以表示鲜重变化的是曲线甲。大豆幼苗还没长出真叶前,植株不能进行光合作用制造有机物,而要进行呼吸作用消耗有机物,使干重减小即曲线AB;长出真叶后即B点后能进行光合作用制造有机物,使干重增加即曲线BC,所以乙表示的是种子的干重变化;表示幼苗细胞鲜重的变化曲线是甲。所以该幼苗开始进行光合作用的起点时间是C点之前 ,理由是从曲线乙看,(干物质)质量在持续消耗减少后从C开始增加,但是在C点之前其减少量就慢慢放缓,说明C点之前已经开始进行光合作用了
故答案为:甲;C点之前
29.【答案】(1)白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等,但植物晚上只进行呼吸作用,因此从全天看,有机物的消耗大于积累,植物不能正常生长
(2)600
(3)409.09
【解析】【分析】(1)由图B点二氧化碳的吸收速度为0可知,白天光照强度较长时间为n1时,可知n1时植物的光合作用与呼吸作用的速度正好相等,则植物光合作用合成的有机物等于呼吸作用消耗的有机物。
(2)根据光照强度为n3的吸收速度、株叶面积为10平方分米、光照4小时来计算光合作用吸收的二氧化碳的质量,据此解答。
【解答】(1)如果白天光照强度长时间为n1时,植物不能正常生长,因为白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等,但植物晚上只进行呼吸作用,因此从全天看,有机物的消耗大于积累,植物不能正常生长;
(2)因曲线表示的是净光合量,则该植物通过光合作用吸收的二氧化碳为吸收加上抵消呼吸那部分的消耗,即光合作用的吸收速度为10-(-5)=15毫克/(平方分米 小时),再由株叶面积为10平方分米、光照4小时,则光合作用吸收的二氧化碳的质量为15毫克/(平方分米 小时)×10平方分米×4小时=600毫克;
(3)设生成葡萄糖的质量为x毫克,
6CO2+ 6H2O C6H12O6+ 6O2
264 232
600毫克 x
解得x=409.09毫克。
故答案为:(1)白天光合作用合成的有机物和呼吸作用消耗的有机物质量相等,但植物晚上只进行呼吸作用,因此从全天看,有机物的消耗大于积累,植物不能正常生长;(2)600;(3)409.09。
30.【答案】(1)强于
(2)放出氧气
(3)200
【解析】【分析】(1)根据液柱的移动方向确定装置内气压的变化,进而确定产生氧气的体积变化即可;
(2)根据氧气的体积和二氧化碳气体体积的变化趋势判断;
(3)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,即总光合量=净光合量+呼吸量。
【解答】(1) 在一定光照条件下,一段时间后,发现红色液柱向右移动, 说明装置内气压增大了。因为二氧化碳的浓度一定,因此肯定是氧气的体积增大了,即光合作用强于呼吸作用。
(2) 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。本实验中,二氧化碳缓冲液能够使装置内的二氧化碳浓度保持稳定。因此红色液滴的移动主要是装置内氧气的变化引起。可见,本实验目的是测定绿叶光合作用时放出氧气的速率。
(2) 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=200(毫升)。
31.【答案】(1)D
(2)a
【解析】【分析】(1) 多孔塑料板的作用:使固体物质在隔板上,当反应进行时隔板上的固体与液体接触,反应进行;当把止水夹关闭时,产生的气体是压强增大,把液体压入长颈漏斗,隔板上的固体与液体分离,反应停止。
(2)浓度升高时此时衔铁被吸下来。
【解答】(1)由多孔塑料板的作用可知,选择D;
(2)气敏电阻 Rx的阻值随 CO2浓度的增大而减小 ,故浓度升高时电流变大,衔铁被吸下来,故在a位置。
32.【答案】(1)对照
(2)氧气
(3)甲
【解析】【分析】在设计实验时,通过对照实验可以更好的验证植物的光合作用的产生的气体及呼吸作用产生的气体。
【解答】(1)在实验中,甲、乙两个实验装置中不同的地方就是甲中没有绿色植物,而乙中有绿色植物,其他都是相同的,因此甲、乙两装置形成一组对照实验;
(2)植物通过光合作用能够生成氧气,可以为小白鼠的呼吸提供氧气;
(3)若把甲、乙两装置进行遮光处理,由于植物的呼吸作用也会消耗氧气,产生二氧化碳,因此乙中的老鼠存活的时间短,乙中的老鼠存活的时间更长。
故答案为:(1)对照;(2)氧气;(3)甲。
33.【答案】(1)29
(2)0
【解析】【分析】从图中找出在相应温度下呼吸作用的速度及光合作用的速度,然后进行计算。
【解答】(1)从图中看出,叶在29℃时暗处理1小时后有机物的减少量是3毫克,即温度为29℃时叶片呼吸作用的速率为3mg h-1。叶在29℃时光照1小时后与暗处理前的有机物增加量是3毫克,叶在29℃光照1小时进行光合作用制造有机物的时候还进行呼吸作用消耗有机物3毫克,因此实验中,叶在29℃时光照1小时通过光合作用产生的有机物量是3+3+3=9mg,则光合作用的速率为9mg h-1,此温度时叶片光合作用速率最大;
(2)若将某组叶片置于28℃下暗处理2小时,则有机物的减少量是4毫克,再置于27℃下光照2小时(光照强度相同),有机物增加量是6毫克,在此温度下进行呼吸作用消耗有机物2毫克,因此组叶片有机物变化量为6mg-4mg-2mg=0mg。
故答案为:(1)29;(2)0。
34.【答案】(1)C光合作用;A呼吸作用;B蒸腾作用
(2)等于
【解析】【分析】 光合作用是植物通过叶绿体吸收太阳能,将二氧化碳和水转化为有机物,并将太阳能转化为生物能储存在有机物中。呼吸作用是植物利用在线粒体中将有机物分解,释放出其中的能量,供植物生长需要,过程和光合作用相反。蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶子)以水蒸汽状态散失到大气中的过程,是与物理学的蒸发过程不同,蒸腾作用不仅受外界环境条件的影响,而且还受植物本身的调节和控制,因此它是一种复杂的生理过程。其主要过程为:土壤中的水分→根毛→根内导管→茎内导管→叶内导管→气孔→大气.植物幼小时,暴露在空气中的全部表面都能蒸腾。
【解答】(1) 图乙是安装在温室大棚中增加二氧化碳浓度的仪器,二氧化碳是光合作用的原料,所以 可使绿色植物的C光合作用增强; 绿色植物白天和晚上都能进行的生理活动是A呼吸作用和B蒸腾作用;C光合作用只是在白天才进行;
(2) 用图丙所示,当光照强度处于D点时,氧气的释放量为0,说明此时绿色植物的光合作用强度等于呼吸作用强度;
故答案为:(1)C光合作用、A呼吸作用、B蒸腾作用(2)等于
35.【答案】(1)不支持
(2)氧气
(3)溶解叶绿素
【解析】【分析】
①研究植物的光合作用产生淀粉时,需用先将植物进行暗处理一昼夜以耗尽叶片中原有的淀粉。
②叶片在酒精中加热时,需水浴加热,因为酒精是易燃物,不可直接在酒精灯上加热。
【解答】
(1)海尔蒙特实验中,柳树质量的增加量明显大于泥土的减少量,所以不支持亚里士多德的观点。
(2)氧气能支持动物的呼吸,普利斯特利的实验中,B组小鼠存活时间更久,说明它获得的氧气更多,说明植物在光照下产生了氧气。
(3)淀粉遇碘变蓝色,为避免叶片原有绿色对实验现象的干扰,需用酒精溶解叶绿素。
36.【答案】(1)7
(2)光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等
(3)上
【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) 实验中,叶在时,呼吸作用消耗的有机物为2mg,通过光合作用产生的有机物质量为7毫克,因为需要把暗处理前的2mg有机物在造出来,光照后1小时的呼吸作用消耗的有机物制造出来,此外还多了3mg,所以制造的有机物为7mg;
(2) 乙图是:时.该植物吸收(释放)二氧化碳随光照强度变化的曲线,则曲线上b点的含义是 光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 ;
(3)若温度由下降到,呼吸作用强度减弱,所以图乙中相应的a点将往上方移。
故答案为:(1)7(2) 光合作用消耗的二氧化碳和呼吸作用产生的二氧化碳量相等 (3)上
37.【答案】(1)光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度
(2)避免实验的偶然性
(3)不需要;此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有有机物无关
(4)在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液,加入10片抽气后的叶圆片,置于黑暗环境中,10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起,则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致
【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) 该实验探究的问题是光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度;
(2) 每组烧杯中放入10片叶圆片而不是1片目的是避免实验的偶然性;
(3) 此实验不需要对实验前的菠菜进行暗处理;此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有有机物无关
(4) 在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液,加入10片抽气后的叶圆片,置于黑暗环境中,10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起,则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致 ;
故答案为:(1) 光照强度是否会影响菠菜叶的光合作用强度 (2) 避免实验的偶然性 (3) 不需要;此实验是通过生成的氧气的量来反映光合作用强度的,与是否耗尽原有有机物无关 (4) 在烧杯中加入20mL浓度为0.5%的碳酸氢钠溶液,加入10片抽气后的叶圆片,置于黑暗环境中,10分钟后统计叶圆片浮起的数目。重复多次实验,计算叶圆片浮起数目的平均值。若无叶圆片浮起,则说明叶圆片浮起不是因为植物的呼吸作用导致
38.【答案】(1)氧气使带火星的木条复燃
(2)注射器抽取气体
(3)导管内有空气
(4)塑料瓶中二氧化碳含量降低,光合作用效率下降
(5)植物的呼吸作用消耗氧气
【解析】【分析】对照实验是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)氧气具有助燃性,将注射器插入瓶口抽取气体,用注射器将气体推出,带火星的木条能够复燃,则证明注射器抽取到的气体是氧气。
(2)实验前塑料瓶中装满水,氧气不易溶于水,生成的氧气可以排出水,所以排水管排出一定量的水后收集排水管排出的气体即可,不需要用注射器抽取气体。
(3)图二的导管中含有空气,当排水管排出25mL的水后,打开导管的止水夹时,导管中的空气还未完全排出,此时导管中的空气排出不能让快熄灭的木条复燃,所以检验不了氧气,应该打开止水夹后等几秒钟再进行检验。
(4)塑料瓶是封闭装置,而二氧化碳是光合作用的原料,随着光合作用的进行,二氧化碳含量逐渐减少,光合作用的速率就降低,产生的氧气减少,气泡产生的速度就变慢了。
(5)检验二氧化碳的方法是将气体通入澄清石灰水中,如果石灰水变浑浊,则证明该气体是二氧化碳。同学们挤压塑料瓶,瓶中气体让火焰熄灭是因为瓶中气体氧气含量低,是因为菠菜的呼吸作用消耗了瓶中的氧气,氧气具有助燃性,因此正确结论是植物的呼吸作用消耗氧气。
39.【答案】(1)
(2)不支持
(3)二
【解析】【分析】光合作用是绿色植物(包括藻类)吸收光能,把二氧化碳和水合成富能有机物,同时释放氧气的过程。
【解答】(1) 小球藻光合作用的化学反应式
(2)资料 说明氧气是来自水的分解,资料 说明氧气来自二氧化碳的分解,因此资料 的实验结论不支持资料 的观点。
(3)利用同位素追踪可知,氧气中的氧元素来自于水,因此可说明猜想二成立。
40.【答案】(1)耗尽叶片原有的淀粉
(2)氧气
(3)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(4)a
【解析】【分析】
植物在没有光照的条件下不进行光合作用,叶片中的淀粉被耗尽,从而使实验的效果更加明显;
通过对比实验能够看出,光合作用能够生成氧气,呼吸作用能够消耗二氧化碳;
并且淀粉遇到碘液能够变蓝色。
【解答】
(1)在步骤①把植物放在黑暗处,在没有光照的条件下不进行光合作用,在黑暗处就可以耗尽叶片中原有的淀粉;
(2)将整个装置移到阳光下照射数小时,a叶片在透明的塑料袋中,能够进行光合作用,打开K1,将透明塑料袋中的气体通入甲管中,待气体收集满后,打开橡皮塞,用带火星的木条检验,发现带火星的木条能够复燃,就能说明光合作用生成了氧气;
(3)b叶片在黑色塑料袋中,没有光照,不进行光合作用,但能够进行呼吸作用,打开阀门K2,将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检验,能够发现澄清的石灰水变浑浊,产生沉淀是因为氢氧化钙与二氧化碳生成碳酸钙沉淀和水,其化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;
(4)取下两个塑料袋中的叶片a和叶片b,进行脱色、漂洗处理后,滴加碘液,观察两个叶片的颜色变化,能够发现a叶片能够变成蓝色,b叶片不变蓝色。
故答案为:(1)耗尽叶片原有的淀粉;(2)氧气;(3)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;(4)a。
41.【答案】(1)叶绿体;碳—氧
(2)太阳能
(3)受温度的影响小
(4)低于;植物在光合作用的同时还会进行呼吸作用,消耗糖类
【解析】【分析】(1)植物的光合作用是在叶绿体里利用光能把二氧化碳和水合成有机物,释放氧气,同时把光能转变成化学能储存在合成的有机物中的过程。
(2)植物的呼吸作用是在活细胞中有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水并释放出能量的过程,一小部分转化为热量散失,呼吸作用每时每刻都在进行。
【解答】(1)光合作用的场所是叶绿体,因此该系统模拟了植物细胞结构中的叶绿体的作用。
绿色植物通过光合作用消耗大气中的二氧化碳,释放氧气(超过了自身对氧的需要) , 维持生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡,即碳-氧平衡。 因此,如果该系统大规模被使用,有利于维持生物圈中的碳-氧平衡。
(2)解读题图可知,该系统通过“太阳能发电装置”将光能转化为电能,供给系统使用;因此,该系统合成糖类所需的能量最终来源于太阳能。
(3)相比植物的光合作用,人工光合作用的优点有:受温度的影响小;解决粮食危机,有利于改善全球气候变暖趋势;大大节约土地和淡水资源;减少农药使用,减少环境污染;消耗大气中的二氧化碳,促进碳中和等。
(4)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。绿色植物在进行光合作用的同时还要进行呼吸作用消耗有机物,因此,植物的光合作用与该系统相等的情况下,植物积累的糖类量低于该系统,因为植物在光合作用的同时还会进行呼吸作用,消耗了一部分糖类。
42.【答案】(1)二氧化碳能溶于水且能与水反应
(2)Cl-
(3)光合作用
(4)8.8
【解析】【分析】(1)根据二氧化碳的性质分析;
(2)根据二氧化碳与氢氧化钙反应时溶液中粒子的变化分析;
(3)根据光合作用将二氧化碳转化为有机物分析;
(4)根据化学反应前后元素质量不变及元素质量为物质质量×元素质量分数分析。
【解答】(1) 将二氧化碳通入水中,能降低大气中二氧化碳的浓度, 是由于二氧化碳能溶于水且能与水反应。
(2)氢氧化钙溶液中含钙离子、氢氧根离子和水分子,且钙离子和氢氧根离子个数比为1:2,二氧化碳与氢氧化钙反应和成碳酸钙沉淀和水,由图乙可知,反应后溶液中个数增加,则表示的是水分子,反应后减少,则为钙离子和氯离子,由反应前后溶液中离子个数关系可知, ●代表 Cl-。
(3) 材料二中利用二氧化碳最终合成葡萄糖和脂肪酸,即将二氧化碳转化为有机物,该过程类似绿色植物的光合作用。
(4)由碳元素质量守恒可知,合成6千克乙酸可以吸收二氧化碳质量为.
故答案为:(1)二氧化碳能溶于水且能与水反应;(2)Cl-;(3)光合作用;(4)8.8kg.
43.【答案】(1)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
(2)100克溶质质量分数为7.3%的稀盐酸中溶质的质量为:100g×7.3%=7.3g,
设理论上可以生成二氧化碳的质量为x。
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
73 44
7.3g x
x=4.4g
答:理论上可以生成4.4克二氧化碳。
(3)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。
【解析】【分析】相对分子质量大于29的气体密度大于空气,否则小于空气。
【解答】(1) 二氧化碳的密度比空气大 ,在空气中会下沉,所以把反应生成的二氧化碳送到大棚顶部再排放从上往下运动过程中能更好的与植物接触;
(2)根据质量分数算出盐酸质量,根据化学方程式得到二氧化碳的质量;
(3) ①号桶内压强增大 ,盐酸与反应物脱离接触,从而控制反应速率。
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