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课题二　植物的呼吸作用和生物圈的碳氧平衡
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课题导图
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课标解读
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考点清单
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中考特训
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广东真题
内容要求 考查年份/分值 概念4　植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡 2021 2022 2023 2024 2025
植物通过光合作用和呼吸作用获得生命活动必需的物质和能量，有助于维持生物圈中的碳氧平衡 (1)细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生成二氧化碳 0 2 4 2 3
内容要求 考查年份/分值 概念4　植物有自己的生命周期，可以制造有机物，直接或间接地为其他生物提供食物，参与生物圈中的水循环，并维持碳氧平衡　 2021 2022 2023 2024 2025
(2)呼吸作用原理在生产生活中有广泛的应用 0 2 3 0 2
(3)植物在维持生物圈中碳氧平衡方面具有重要作用 1 2 0 0 0
学业要求 考查年份/分值 2021 2022 2023 2024 2025
1.运用植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等方面的知识，解释生产生活中的相关现象 2 8 4 4 12
2.从物质循环与能量变化的角度，阐明植物在生物圈中的作用 0 0 0 0 3
3.设计单一变量的实验，探究关于植物生活的影响因素 0 0 6 2 4
有机物
二氧化碳
分解
释放
二氧化碳
氧气
促进
1．概念：
细胞的__________利用氧气，将__________分解成________________和__________，并且将贮存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动的需要，这个过程叫作呼吸作用。呼吸作用是生物体的共同特征，在所有__________细胞中进行。
植物的呼吸作用
线粒体　
　活
有机物　
二氧化碳　
水　
2．演示实验：
(1)装有萌发种子的保温瓶内温度比装有煮熟种子的温度高，说明萌发的种子呼吸作用时产生热量。
(2)萌发种子产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊，说明萌发的种子呼吸作用时产生________________。
(3)将燃烧的蜡烛放进装有萌发种子的瓶内，蜡烛立刻熄灭，说明萌发的种子呼吸作用时消耗__________。
二氧化碳　
氧气
3．原理和意义：
(1)公式：有机物(贮存能量)＋氧气 二氧化碳＋水＋能量。
(2)实质：分解有机物，释放能量。
(3)意义：呼吸作用释放的能量，一部分为生命活动提供了__________，一部分转化成热量散失。
线粒体
呼吸作用原理在生产中的应用：贮藏农作物产品时，降低温度、减少氧气、减少植物细胞的含水量，可减弱呼吸作用，减少有机物的消耗。在农业生产上，松土、排涝可促进根的呼吸作用。
动力
某同学利用萌发的种子探究植物的呼吸作用，实验过程及结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　)
A．温度计显示的温度会升高
B．燃烧的蜡烛放入瓶中会熄火
C．应该再用一组煮熟的种子作对照
D．完善后的实验能够证明呼吸作用产生氧气
D　
解析：完善后的实验能够证明呼吸作用释放出能量，消耗氧气，D错误。故选D。
下列与生产生活有关的措施中，没有利用呼吸作用原理的是(　　)
A．栽花或种庄稼需适时松土 B．农田遇到涝害时及时排水
C．贮藏蔬菜需适当降低温度 D．种植农作物时合理密植
D　
解析：合理密植有利于充分利用光能，提高农作物的光合作用，有利于科学提高农作物产量，由此可知，种植农作物时合理密植利用了光合作用原理，D符合题意。故选D。
光合作用与呼吸作用的区别和联系
区别与联系 光合作用 呼吸作用
区 别 部位 含有__________的细胞 所有活细胞
条件 有光 有光无光均可
原料 ______________、水 有机物、__________
产物 有机物、氧气 二氧化碳、水
能量转变 合成有机物，储存能量 分解有机物，释放能量
联系 相互依存 叶绿体　
二氧化碳　
氧气
运用光合作用和呼吸作用的原理解析某些地区(如新疆)水果甜度高的原因：昼夜温差大，白天温度高，光合作用强，合成的有机物多；晚上温度低，呼吸作用弱，分解的有机物少，积累的有机物多，因此水果甜度高。
现代农业基地利用温室大棚进行蔬菜栽培。如果需要提高北方地区冬季大棚蔬菜的产量，可采取的有效措施有(　　)
①定期合理灌溉施肥　　　　 ②适当延长光照时间 　　　　
③提高氧气浓度 ④维持大棚内高温环境
⑤增大大棚内昼夜温差 ⑥定期增加大棚内二氧化碳浓度
A．①②④⑥ B．②③④⑤ C．①②⑤⑥ D．③④⑤⑥
C　
解析：①可以保证植物光合作用所需的水和无机盐的供应，有利于光合作用积累有机物。②有利于光合作用制造有机物。③和④促进呼吸作用，大量消耗有机物。⑤白天温度高，植物光合作用制造的有机物多；夜间温度低能减弱植物呼吸作用，减少有机物的消耗，积累的有机物越多。⑥增加二氧化碳浓度可以促进光合作用。因此①②⑤⑥符合题意，故选C。
二氧化碳是植物光合作用的原料，也是呼吸作用的产物。在密闭温室种植草莓并绘制了温室内二氧化碳浓度随时间变化的曲线，如图所示，以下相关叙述正确的是(　　)
A.B点和D点草莓的呼吸作用强度等于光合作用
B．A～B段草莓的呼吸作用强度小于光合作用
C．在0～24时内，有机物积累最多的时间是
12时
D．A～C段草莓只进行呼吸作用
A　
解析：在一天中，当光合作用强度等于呼吸作用强度时，植物吸收和释放的二氧化碳量相等，此时温室内二氧化碳浓度保持相对稳定。从曲线图中可以看出，B点和D点时温室内二氧化碳浓度既不上升也不下降，处于相对稳定状态，这说明此时草莓的呼吸作用强度等于光合作用强度，A正确。呼吸作用会释放二氧化碳，光合作用会吸收二氧化碳，当呼吸作用强度大于光合作用强度时，呼吸作用释放的二氧化碳量多于光合作用吸收的二氧化碳量，就会导致温室内二氧化碳浓度升高。由图可以看出，在A～B段，温室内二氧化碳浓度逐渐升高，说明A～B
段草莓的呼吸作用强度大于光合作用强度，B错误。在0～24时内，从6时(B点)后开始，光合作用强度大于呼吸作用强度，植物开始积累有机物，直到18时(D点)之后，呼吸作用强度大于光合作用强度，植物开始消耗有机物。因此，在0～24时内，有机物积累最多的时间是18时，而不是12时，C错误。由图可以看出，在A～C段中的A～B段，温室内二氧化碳浓度逐渐升高，说明A～B段草莓的呼吸作用强度大于光合作用强度；B点时温室内二氧化碳浓度既不上升也不下降，处于相对稳定状态，这说明此时草莓的呼吸作用强度等于光合作用强度；B～C段温室内二氧化碳浓度逐渐降低，说明该段草莓的光合作用强度大于呼吸作用强度。因此，A～C段草莓既进行呼吸作用，又进行光合作用，D错误。故选A。
1．绿色植物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和能量来源。
2．绿色植物通过蒸腾作用促进生物圈的水循环。
3．绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，维持生物圈中二氧化碳和氧气的相对平衡，即__________平衡。
绿色植物为其他生物提供食物和能量、维持生态圈的碳氧平衡
碳氧
我国植被面临的问题：
1．森林资源丰富但人均面积少。
2．不合理利用和乱砍滥伐，导致森林生态系统呈现衰退趋势。
3．草场退化、沙化，土地沙漠化比较严重。
爱护植被　绿化祖国
我国于 2020 年提出“双碳”目标，至今已取得初步成效， 2022 年我国二氧化碳排放强度比 2005 年下降超过 51%。下列做法中，不利于达成该目标的是(　　)
A．提倡使用新能源交通工具 B．增加风电和太阳能发电量
C．频繁使用一次性餐具 D．植树造林以增加人工林面积
C　
绿化祖国要扩绿、兴绿、护绿并举，下列关于我国植物资源叙述错误的是(　　)
A．我国人均森林面积多，但长期以来对森林资源利用不合理
B．我国是土地沙漠化比较严重的国家之一
C．过度放牧使许多草场退化、沙化
D．我国开展了全民义务植树活动，并将每年的3月12日定为全国的“植树节”
A
C
1．下列物质既是光合作用的原料，又是呼吸作用的产物的是(　　)
①水 ②氧气 ③有机物 ④二氧化碳
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
B　
2．草履虫、菠菜、昆虫等生物都能完成呼吸作用，其实质是(　　)
A．分解有机物，释放能量 B．合成有机物，释放能量
C．分解有机物，贮存能量 D．合成有机物，贮存能量
A　
3．下列用来验证植物呼吸作用产生二氧化碳的实验装置是(　　)
A B C D
C　
解析：A装置验证金鱼藻进行光合作用产生氧气，A不符合题意。B装置中有二氧化碳吸收剂，与验证光合作用的原料是二氧化碳的实验相关，B不符合题意。二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，C装置可验证植物呼吸作用产生二氧化碳，C符合题意。D装置中燃烧的蜡烛熄灭，说明萌发的种子可以消耗氧气，D不符合题意。故选C。
【主题】粮食安全关系国计民生，贮存粮食时，要避免出现粮食发芽、发霉等现象。请完成下面4～5题。
4．粮食在贮存过程中，有机物会缓慢分解，这是细胞在进行(　　)
A．呼吸作用 B．光合作用 C．蒸腾作用 D．吸收作用
A　
解析：粮食贮存时，细胞进行呼吸作用分解有机物；光合作用需光照，蒸腾作用与水分有关，吸收作用不直接分解有机物。故选A。
5．下列关于粮库储粮措施的叙述，不恰当的是(　　)
A．收获后及时干燥 B．入仓前清仓消毒
C．增加粮库中氧气 D．保持较低的温度
C　
解析：粮食进行呼吸作用消耗氧气，分解有机物，释放能量，产生二氧化碳和水。因此，只要能够减少粮食的呼吸作用，就减少了有机物的消耗，从而延长了粮食的贮存时间。尽量晒干、降低温度、入仓前清仓消毒、适当增加粮仓中二氧化碳浓度均可延长粮食的贮存时间；而适当增加粮仓中氧气浓度，能够促进种子的呼吸作用，不利于粮食储存。C符合题意，A、B、D不符合题意。
6.农民伯伯在培育黄瓜幼苗时，常采用短时低温处理以提高幼苗的抗寒能力。短时低温对幼苗的呼吸作用有什么影响呢？科研人员用黄瓜幼苗进行了实验，结果如图。相关说法错误的是(　　)
A.4 ℃时幼苗用于生长的能量少
B．4 ℃时幼苗呼吸作用散失的热能更多
C．4 ℃时幼苗呼吸作用消耗有机物的量少
D．短时低温处理的幼苗呼吸作用强
C　
解析：从柱状图中可以看到，4 ℃时用于生长的能量(黑色柱)确实少于25 ℃时，A正确。从柱状图中可以看到，4 ℃时呼吸作用消耗的氧气(白色柱)多于25 ℃时，而用于幼苗生长的能量少于25 ℃时，这部分能量主要以热能形式散失。因此，4 ℃时幼苗呼吸作用散失的热能更多，B正确。呼吸作用消耗的氧气(白色柱)在4 ℃时比25 ℃时要多，意味着消耗有机物的量更多，C错误。从图中可以看出，4 ℃时呼吸作用消耗的氧气(白色柱)比25 ℃时要多，表明呼吸作用更强，D正确。故选C。
7．呼吸作用的原理在农业生产中有着广泛的应用。下列做法中促进了植物呼吸作用的是(　　)
A．田间管理时，中耕松土 B．贮藏粮食时，保持干燥
C．果蔬保存时，保持低温 D．种子收获后，及时晾晒
A　
解析：中耕松土可增加土壤氧气，促进根细胞呼吸，A符合题意。干燥抑制种子呼吸以减少有机物消耗，B不符合题意。低温降低酶活性，抑制果蔬呼吸，C不符合题意。晾晒减少种子中的水分，抑制呼吸作用，D不符合题意。故选A。
【主题】 “碳中和”是指通过植树造林、节能减排等措施，使二氧化碳的排放量和吸收量相互抵消，最终实现“碳”的“零排放”。碳循环的部分过程如图所示。请完成8～10题。
8．对实现“碳中和”起主要作用的过程是(　　)
A．① B．② C．③ D．①②
B　
解析：①为呼吸作用；②为光合作用；③为燃烧。对实现“碳中和”起主要作用的是光合作用。故选B。
9．参与①过程的生物包括(　　)
A．生产者 B．分解者
C．消费者 D．生产者、分解者、消费者
D　
10．为早日实现“碳中和”，有效减少③过程对环境的影响。下列做法错误的是(　　)
A．提倡使用新能源交通工具 B．增加风电和太阳能发电量
C．加大对化石燃料的使用 D．改进燃烧方法使燃料充分燃烧
C
11．(2025·湖北)为应对日益加剧的全球变暖，我国政府提出了“双碳”目标，即力争在2030年前实现碳达峰(二氧化碳排放量达到峰值)和2060年前实现碳中和(在一定时间内人为排放的二氧化碳，同通过植树造林等方式吸收的二氧化碳相互抵消，从而实现二氧化碳的“净零排放”)。
(1)如图1所示，植物可通过①__________作
用消耗二氧化碳，各种生物又可通过②
__________作用释放二氧化碳，使大气二氧
化碳含量基本稳定。但19世纪以来，这种平
衡逐渐被打破，引发全球变暖。请结合图1
和图2分析，全球变暖的主要原因是__________________________________________
__________________________________________
____________________________________________________________。
光合　
呼吸　
化石燃料的大量燃烧使得二氧化碳排放量急剧
增加，而森林等植被的破坏又减少了二氧化碳
的吸收，打破了原有的平衡，从而引发全球变暖
(2)为实现“双碳”目标，增加碳汇(生态系统吸收并贮存二氧化碳的能力)是重要途径。
①在下表的三种生态系统中，碳汇最强的是______________，原因是___________________________________________________________。
生态系统类型 过去40年我国部分陆地年均吸收并储存二氧化碳量/百万吨 1981—1990 1991—2000 2001—2010 2011—2020
森林 293.0 236.1 610.9 947.8
荒漠 2.9 1.1 1.1 1.5
湿地 35.9 40.7 44.4 41.4
森林生态系统
植物种类和数量多，可通过光合作用吸收并储存大量的二氧化碳
②红树林是一种特殊的湿地生态系统，位于热带、亚热带海岸潮间带，是众多鱼类的产卵场和多种鸟类的栖息地。某地红树林的面积因人类活动而不断缩减，当地政府计划开展“红树林修复＋风能发电”项目，以恢复红树林面积，增加碳汇，实现区域碳中和。目前有以下两种方案。
方案一：混合种植本地红树林植物品种、本地耐盐草本植物，选用小型低噪音风力发电机分散布局在潮间带边缘。
方案二：大面积种植生长迅速的国外红树林植物新品种，并在红树林外围安装大型风力发电机。
你认为方案__________更优，理由是_____________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1条即可)。
方案一混合种植本地红树林植物品种和本地耐盐草本植物，本地植物更适应当地环境，成活率高，能更好地发挥生态功能；选用小型低噪音风力发电机分散布局在潮间带边缘，对红树林生态系统及生活在其中的鱼类、鸟类等生物的影响较小，有利于维护生物多样性
一
(3)节能减排也是实现“双碳”目标的重要途径。湖北武汉倡导市民通过“武碳江湖”小程序扫码乘坐公交车等，积累碳减排量，纳入碳交易，践行绿色低碳生活方式。在日常生活中，我们还可通过哪些绿色低碳生活方式实现节能减排？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(答出1条即可)。
出行尽量选择步行、骑自行车或者乘坐公共交通工具，减少私家车的使用；随手关灯、关电器，节约用电；使用环保袋，减少一次性塑料袋的使用；节约用水，一水多用等
12．(2024·成都)为了验证小鼠呼出的气体中含有二氧化碳。某研究小组设计了如下实验。
步骤1：将活小鼠放在玻璃板上，用透明玻璃钟罩盖好，然后用凡士林密封钟罩和玻璃板之间的缝隙。
步骤2：除去钟罩中的二氧化碳后，迅速按如图1所示的方式连接实验装置(氢氧化钠溶液有吸收二氧化碳的作用，具有一定的腐蚀性)，观察并记录锥形瓶乙和丙中石灰水的情况。
步骤3：启动抽气泵，让空气在实验装置中按图1所示方向流动，一段时间后，记录锥形瓶乙和丙中石灰水的变化。
回答下列问题。
（1）该实验在锥形瓶甲中加入氢氧化钠
溶液的作用是　　　　　　　　　　　，
设置锥形瓶乙的目的是　　　　　　 　.　
　　　　　　　　　　　　　。设置锥形
瓶丙的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
吸收空气中的二氧化碳
检验进入钟罩的
气体中是否含有二氧化碳
验证小鼠呼出的气体中含有二氧化碳
（2）如果实验正常进行，且能达到实验
目的，请补充完善上表中①②处的实验
结果：　　 　　、　　 　　。
（3）若要利用该实验装置验证植物在进
行呼吸作用时也能产生二氧化碳，除将活小鼠替换为活的植物外，还需要对该实验装置进行的改进是　　　　　　　　　　，改进的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
澄清　
浑浊
对钟罩遮光　
避免植物光合作用吸收二氧化碳，影响实验结果
（4）在实验过程中需要确保实验安全，请提出一条保证实验安全的措施：______________________________________。
戴橡胶手套(或戴口罩)
1.（2025·广东）人在体力活动中通过呼吸作用“燃脂”降低体脂率。呼吸作用不会产生（或释放）（　　）
A．水 B．能量 C．氧气 D．二氧化碳
C
2.（2024·广东）为研究如何解决宇航员未来在月球上长期生存的问题，我国科学家建成了“月宫一号”人工闭合生态系统（图1），舱内有小麦、生菜、黄粉虫（富含动物蛋白，可食用）和微生物等。志愿者在舱内完成了370天的封闭实验。
　请回答下列问题。
（1）图1植物舱中的二氧化碳传感器等
智能设备可以精准调控二氧化碳浓度。
植物利用二氧化碳进行　　 　，
合成　　　　　　　，为志愿者提供食物来源。
（2）尿液和生活废水经微生物处理后用于配制营养液，营养液中的水可被植物根尖的　　　　　　　吸收，通过输导组织运输到叶片，绝大部分水以水蒸气的形式通过　　　　　（填结构名称）散出，水蒸气经冷凝净化后供志愿者使用。
光合作用　
有机物
成熟区　
气孔
（3）“月宫一号”初步建立了完整的生
命保障系统。请在图2中，用“→”和文
字补充人与其他生物的物质循环关系。
（4）如果未来你到月球上的基地开展
科研工作，你最想研究的生物学问题
是　　　　　　　　　　　 　　　.
　　　　　　　　　　　　　 　　　。
在太空进行细胞学研究实验(或将
心肌细胞进行体外培养或观察细胞在失重条件下的生长发育状况等)
3.（2023·广东）下图为观察种子呼吸作用的演示实验，根据结果可推测种子呼吸作用时消耗（　　）
A．氧气
B．二氧化碳
C．水分
D．能量
A　
解析：甲瓶里面的氧气被萌发的种子消耗了，因此该瓶中的蜡烛立即熄灭，而乙瓶中煮熟的种子不能呼吸，里面的氧气比甲中多，因此蜡烛会照常燃烧。故选A。
4.（2022·广东）水族箱中的气泵能够为观赏鱼的呼吸作用提供氧气。下列有关呼吸作用的说法错误的是（　　）
A．分解有机物 B．产生二氧化碳
C．产生水 D．贮存能量
D
感谢聆听

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