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第2节　植物维持生物圈中的碳氧平衡
第1课时　光合作用
@自主预习
1.科学实验：1771年，英国科学家约瑟夫 普里斯特利实验得出的结论是：　植物　可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。1779年，荷兰科学家简 英恩豪斯证明，只有植物的　绿色部分　在光下才能更新空气。
2.在探究光合作用吸收二氧化碳的实验中，使用　溴麝香草酚蓝　溶液检测二氧化碳是否存在。
3.在探究光合作用产生氧气的实验中，氧气不易溶于水，可以用　排水法　收集；氧气能够　助燃　，可以用带余烬的卫生香或木条复燃的方法进行检验。
4.光合作用
(1)概念：在自然条件下，植物可以通过　叶绿体　，利用太阳能(光能)，将　二氧化碳和水　合成有机物，同时把光能转变成　化学能　储存在所合成的有机物里，并且释放　氧气　。
(2)表达式：
二氧化碳＋水＋氧气
5.光合作用的应用：为了提高农作物的产量，在一定面积的土地上，种植的农作物不能过稀，也不能过密，应该　合理密植　。@核心解读
?　探究光合作用吸收二氧化碳
1.实验步骤
(1)在甲、乙、丙3支试管中加入等量的淡蓝色的质量分数为0.1％的溴麝香草酚蓝(英文缩写为BTB)溶液，并向试管中吹气直至液体变为黄色。
(2)如图12－2－1所示，在甲、乙试管中放入等量的金鱼藻，在丙试管中不放入金鱼藻，将3支试管塞上试管塞，并在甲试管外包上黑纸片。然后，将3支试管置于阳光下，2小时后观察试管内溴麝香草酚蓝溶液颜色的变化。
图12－2－1
2.实验现象和解释(如表12－2－1)
表12－2－1
试管 编号 金鱼 藻 光照 条件 颜色 变化 结果解释
甲 有 遮光 变绿 或 变黄 金鱼藻在黑暗中进行呼吸作用，释放二氧化碳，导致溶液酸性增强
续表
试管 编号 金鱼 藻 光照 条件 颜色 变化 结果解释
乙 有 光照 变蓝 金鱼藻在光照下进行光合作用，吸收二氧化碳，导致溶液酸性减弱
丙 无 光照 无变 化 无金鱼藻进行光合作用或呼吸作用，溶液酸性不变
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围是pH 6.0～7.6，弱酸性时呈黄色，弱碱性时呈蓝色。在生物学实验中，它常用于检测二氧化碳的产生。当水中的二氧化碳含量增加，酸性增强时，溴麝香草酚蓝溶液滴入后由淡蓝色变绿再变成黄色。
?　探究光合作用产生氧气
1.探究光合作用产生氧气的实验步骤(如图12－2－2)
图12－2－2
(1)取适量的金鱼藻放在盛满清水的烧杯中，用漏斗反扣住水中的金鱼藻，再在漏斗颈上倒扣一支装满清水的试管。
(2)将上述装置放在温暖的阳光下，照射一段时间，注意观察是否产生气泡。
(3)待试管内液面下降到比烧杯内液面低时，拔掉试管上端的试管塞，将带火星的细木条迅速插入试管内，观察发生的现象。
2.实验现象：带余烬的卫生香(或木条)，遇到金鱼藻在光下释放出的气体，立刻猛烈地燃烧起来。@课后巩固
知识点一　光合作用吸收二氧化碳放出氧气
1.人们在养鱼时往往在鱼缸中放一些新鲜的水草，并将鱼缸置于有光的环境下。这样做的目的是(　B　)
A.使鱼缸更加美观　　B.增加水中氧气量
C.净化鱼缸中的水　　D.供给鱼新鲜饵料
2.沙漠中的仙人掌，叶片退化成刺，以减少水分散失，但其肉质茎内含有叶绿体，能进行光合作用。仙人掌进行光合作用的实质是(　C　)
A.合成有机物，释放能量
B.分解有机物，释放能量
C.合成有机物，储存能量
D.分解有机物，储存能量
3.BTB(溴麝香草酚蓝)溶液在自然状态下呈蓝色，遇到二氧化碳后先变绿再变成黄色，阳光不会使其变色。在A、B两支试管中加入等量的BTB溶液，吹入等量二氧化碳气体。再分别加入等量的金鱼藻，密封。A试管放在光下，B试管用黑纸包住，其他条件相同且适宜(如图12－2－3)。下列有关叙述不正确的是(　C　)
图12－2－3
A.两支试管的变量是光
B.刚开始吹入二氧化碳后，溶液变为黄色
C.一段时间后，B试管内的溶液呈绿色
D.A试管在光照下有气泡产生
知识点二　光合作用的原理在农业生产中的应用
4.白菜幼苗过密，菜农会拔掉一部分幼苗，这一过程叫“间苗”，下列叙述正确的是(　C　)
A.种植密度越高白菜的产量越高
B.间苗不需要考虑植株的生长情况
C.间苗可避免幼苗相互遮光
D.菜苗之间的距离越大越好
5.在现代温室生产蔬菜的过程中，常增施一种气体以提高光合作用的效率，促使蔬菜早熟丰产。该气体是光合作用的原料，因此有人把增施的气体叫作“气肥”。这种气体是(　D　)
A.氧气　　B.氮气
C.二氧化硫　　D.二氧化碳
6.为研究二氧化碳浓度对黑藻光合作用的影响，研究人员测定了不同二氧化碳含量的培养液中黑藻释放气泡的速率，结果如表12－2－2所示。下列叙述错误的是(　C　)
表12－2－2
组别 释放气泡的数目/(个/分钟)
第1次 第2次 第3次 第4次
高二氧化碳浓度 14 13 14 14
低二氧化碳浓度 6 5 6 6
A.光照强度、温度等条件应相同且适宜
B.产生气泡的速率可反映光合作用速率
C.二氧化碳浓度越高，光合作用越弱
D.产生的气体可使快要熄灭的卫生香复燃
图12－2－47.为探究光合作用是否产生氧气，某实验小组取一些金鱼藻放在盛有清水的大烧杯里，在金鱼藻上方倒罩短颈玻璃漏斗，将灌满清水的试管倒扣在漏斗颈上并将装置放在阳光下(如图12－2－4)。下列关于该实验的叙述，错误的是(　A　)
A.实验前需要暗处理以消耗金鱼藻原有的淀粉
B.一段时间后，试管内的液面会逐渐下降
C.增强光照或增加金鱼藻可加快气体的收集
D.若对装置进行遮光，则收集不到该种气体
8.植物工厂是一种现代化的室内植物生产设施，可对温度、光照、二氧化碳浓度等条件进行精确控制。生菜是植物工厂常年培植的蔬菜种类之一。图12－2－5中甲为培植生菜的无土栽培箱示意图，图乙为生菜叶片在不同光照强度下光合速率变化示意图。回答下列问题：
图12－2－5
(1)植物工厂用含有水和　无机盐　的营养液培植生菜，生菜的根吸收后通过　导管　(填“导管”或“筛管”)向上运输，供生菜生活所需；培植过程中，还需定时向营养液通入空气。
(2)在光照不足时，植物工厂用LED灯补光，保证生菜有效地利用光能进行　光合作用　(填生理作用)，在细胞中的　叶绿体　(填细胞结构)合成淀粉等有机物，提高产量。
(3)据图乙，从减少能耗、提高产量的角度考虑，培植区的光照强度应设置在　B　点所对应的光照强度，理由是　此时光合速率达到最大，光照强度再增加，光合速率不再增加，不能达到减少能耗、提高产量的目的　。
(4)增产的关键是增加有机物的积累，除上述方法外，请提出一条能促进该植物工厂增产的具体措施：　提高二氧化碳浓度　。
第2课时　呼吸作用
@自主预习
1.在探究植物呼吸过程中，使用　澄清石灰水　检验是否有二氧化碳产生。
2.呼吸作用
(1)概念：细胞能分解有机物，生成　二氧化碳　和　水　，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。
(2)表达式：
＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)能量转换：植物在呼吸过程中释放出的能量，一部分转化为　热量　散失，另一部分以　化学能　的形式储存在腺苷三磷酸(英文缩写为ATP)中，直接用于植物体的各项生命活动。
3.呼吸作用的应用：呼吸作用的强弱会影响植物体的生长发育，也影响农作物的产量和品质。在生产实践中，通过　适时松土　、排涝等措施使农作物的根得到充足的氧气，保证根的呼吸作用正常进行；在日常生活中，农产品储存时可以通过　适当降低温度　、减少氧气供给、减少植物体内含水量等措施，来抑制其呼吸作用，减少有机物的分解。
4.碳氧平衡：植物通过光合作用，吸收大气中的　二氧化碳　，同时将　氧气　释放到大气中，维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称“碳氧平衡”。
5.维持生物圈中的碳氧平衡：一方面要利用植物通过光合作用消耗二氧化碳、释放氧气的特点，保护现有的森林，多　植树造林　；另一方面，要倡导　绿色　消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式，减少　二氧化碳　的排放。@核心解读
?　呼吸作用分解有机物放出二氧化碳
1.探究种子呼吸释放热量，实验过程如表12－2－3所示：
表12－2－3
项目 具体内容
实验材料 和用具 萌发的种子、煮熟的种子(煮熟后冷却至室温)、保温瓶、温度计
实验 步骤 ①准备甲、乙两个大小相同的保温瓶。 ②将等量萌发的种子和煮熟的种子分别装入甲、乙保温瓶中，塞紧瓶塞。记录初始温度。 ③24小时后，再次测量甲、乙保温瓶内的温度
实验 结果 甲保温瓶(萌发的种子)温度升高，乙保温瓶(煮熟的种子)温度没有变化
结论 种子的呼吸作用能释放能量，部分能量以热量的形式散失
2.探究植物呼吸过程中的气体变化
【实验过程】
实验一：探究植物呼吸过程中的气体变化，如图12－2－6所示：
图12－2－6
实验二：探究植物呼吸过程中的气体变化，如图12－2－7所示：
图12－2－7
【实验现象】
实验一：A袋内的气体使澄清的石灰水变浑浊，而B袋内的气体则不会使澄清的石灰水发生变化。这表明A袋内产生了二氧化碳，而B袋内没有产生二氧化碳。
实验二：甲瓶内的蜡烛持续燃烧一段时间后熄灭，乙瓶内的蜡烛迅速熄灭。这表明甲瓶中用沸水处理过的菠菜因无呼吸作用，氧气未被消耗，蜡烛得以持续燃烧。乙瓶中新鲜菠菜通过呼吸作用消耗了瓶内氧气，导致蜡烛因缺氧而熄灭。
【实验结论】
实验一：植物的呼吸作用会产生二氧化碳。
实验二：植物的呼吸作用需要消耗氧气。
①澄清石灰水与二氧化碳反应生成白色碳酸钙沉淀，这个反应可以用来检测二氧化碳的存在。
②实验要封闭和遮光处理：封闭处理可防止外界气体进入或内部气体逸出影响实验结果；遮光处理避免实验植物进行光合作用，干扰实验结果。
?　呼吸作用的原理在生产、生活中的应用(如表12－2－4)
表12－2－4
场景 措施 目的
生产 适时松土、排涝 保证农作物根的呼作用正常进行，促进植物生长发育，提高农作物产量和品质
夜间适当降低大棚温度 减少农作物体内有机物的消耗，提高农作物产量
生活 适当降低温度、减少氧气供给、减少植物体含水量 抑制农产品呼吸作用，减少有机物分解，延长储存时间
避免室内摆放过多花草 减少夜间植物呼吸作用对氧气的消耗，保护人体健康
?　植物在生物圈碳氧平衡中的作用
植物在生态系统中通过光合作用和呼吸作用，影响大气中的二氧化碳和氧气浓度，从而维持碳氧平衡，如图12－2－8所示：
图12－2－8@课后巩固
知识点一　呼吸作用分解有机物放出二氧化碳
1.萌发的种子放入密闭瓶中，24小时后蜡烛熄灭，原因是(　A　)
A.种子呼吸消耗氧气
B.种子蒸腾释放水蒸气
C.种子光合释放氧气
D.种子呼吸消耗二氧化碳
2.为使“验证植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验获得良好的效果，图12－2－9所示的实验示意图中的塑料袋最好为(　A　)
图12－2－9
A.黑色　　B.白色
C.不做要求　　D.无色
3.某兴趣小组的同学利用保温瓶、温度计、蜡烛、等量新鲜苹果和煮熟苹果探究植物的呼吸作用，结果如下表。下列相关叙述错误的是(　D　)
表12－2－5
保温瓶 甲 (新鲜苹果) 乙 (煮熟苹果)
初始温度/℃ 18.9 18.9
12小时后温度/℃ 23.1 18.9
A.甲瓶内温度升高是苹果细胞呼吸作用释放热量所致的
B.将燃烧的蜡烛放入保温瓶中，甲瓶蜡烛熄灭
C.12小时后新鲜苹果细胞中的有机物含量减少
D.本实验结论为新鲜苹果呼吸作用释放了二氧化碳
4.下列与“观察种子的呼吸现象”探究实验无关的叙述是(　B　)
A.煮熟的种子与萌发的种子可以形成对照
B.向种子表面滴加碘液，观察种子颜色变化
C.将杯内气体排入装有澄清石灰水的试管中，观察石灰水的变化
D.将点燃的蜡烛迅速放入杯中，观察蜡烛的燃烧情况
知识点二　呼吸作用的原理在生产、生活中的应用
5.在温暖的环境中，久放的萝卜会逐渐变成空心，质量明显减轻，吃起来口感也不好，其主要原因是萝卜(　B　)
A.进行蒸腾作用，散失了较多的水分
B.进行呼吸作用，消耗了有机物
C.萝卜的中央被细菌、真菌分解了
D.细胞的分裂和生长都停止
6.下列农业生产措施中，利用了呼吸作用原理的是(　C　)
A.阴天移栽树苗
B.延长光照时间
C.夜晚降低大棚温度
D.提高大棚的二氧化碳浓度
7.我国专门用来保存种子的地方叫作国家作物种质资源库，简称种质库。如果让你保存一批水稻种子，下列保存条件中比较理想的是(　D　)
A.潮湿、高温、空气充足
B.潮湿、低温、隔绝空气
C.干燥、高温、空气充足
D.干燥、低温、隔绝空气
知识点三　植物在生物圈碳氧平衡中的作用
8.我国政府提出2060年前实现碳中和，即二氧化碳的排放速率和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是(　C　)
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和与绿色植物的光合作用无关
C.碳中和指碳排放量与碳吸收量相一致
D.碳排放速率和鱼类、鸟类等动物无关
9.清镇某工业园区周边种植高大乔木，可吸收工厂排放的二氧化碳并释放氧气。这主要利用了植物的(　B　)
A.导管运输功能
B.光合作用维持碳氧平衡
C.筛管运输功能
D.呼吸作用释放能量
10.生物圈中的二氧化碳和氧气之间的相对平衡称为碳氧平衡。下列人类活动有利于维持碳氧平衡的是(　A　)
A.大力提倡植树造林　　　B.发展畜牧养殖
C.发展淡水养殖业　　　D.减少农药的使用量
11.绿萝有“绿色净化器”的美名，与水培相比，土培的绿萝生长更健壮，叶的颜色更加翠绿，所以在室内常常能见到土壤栽培的绿萝的身影。下列有关叙述正确的是(　C　)
A.绿萝在白天只进行光合作用，不进行呼吸作用
B.绿萝的呼吸作用在细胞质中的叶绿体内进行
C.栽培时要及时松土，促进根细胞的呼吸作用
D.植物能净化空气，宜在卧室里尽可能多放绿萝
12.下列式子(如图12－2－10)表示绿色植物体内进行的甲、乙两项生理活动，其中的a和b分别是两种不同的物质。下列对该式子的叙述，正确的是(　D　)
图12－2－10
A.生理活动甲、乙只能在有光的条件下进行
B.生理活动乙进行的部位是叶绿体
C.生理活动甲所需的a物质和水都由生理活动乙提供
D.a是二氧化碳，b是有机物
13.为了研究植物的呼吸作用，某生物学小组的同学选取多种实验材料进行了系列实验。
将实验材料置于广口瓶中，密封放置4个小时(上午8—12时)，然后将每种实验材料分别进行图12－2－11甲、乙所示操作，观察并记录实验结果于表12－2－6中。
图12－2－11
表12－2－6
组别 材料 实验结果
1 空广口瓶 蜡烛继续燃烧；石灰水无变化
2 红薯的块根 蜡烛熄灭；石灰水变浑浊
3 马铃薯的块茎
4 新鲜韭菜叶(遮光)
5 康乃馨的花
6 樱桃番茄的果实
7 萌发的绿豆种子
8 煮熟的绿豆种子 蜡烛继续燃烧；石灰水无变化
9 新鲜韭菜叶(见光) ？
(1)实验中空广口瓶起到了　对照　作用。2～7组的广口瓶中，加入燃烧的蜡烛后，蜡烛熄灭，说明广口瓶中　氧气　减少了；加水排出的气体可使澄清的石灰水变浑浊，说明广口瓶中　二氧化碳　增多了。由此可知植物的六种器官都能进行呼吸作用。
(2)比较　7和8　两组的实验结果，说明有活性的细胞才能进行呼吸作用。
(3)请推测第9组的实验结果为　蜡烛继续燃烧，石灰水无变化　，理由是　上午8—12时，韭菜叶的光合作用强于呼吸作用，因此会从外界吸收二氧化碳，释放氧气　。第2节　植物维持生物圈中的碳氧平衡
第1课时　光合作用
@自主预习
1.科学实验：1771年，英国科学家约瑟夫 普里斯特利实验得出的结论是： 可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。1779年，荷兰科学家简 英恩豪斯证明，只有植物的 在光下才能更新空气。
2.在探究光合作用吸收二氧化碳的实验中，使用 溶液检测二氧化碳是否存在。
3.在探究光合作用产生氧气的实验中，氧气不易溶于水，可以用 收集；氧气能够 ，可以用带余烬的卫生香或木条复燃的方法进行检验。
4.光合作用
(1)概念：在自然条件下，植物可以通过 ，利用太阳能(光能)，将 合成有机物，同时把光能转变成 储存在所合成的有机物里，并且释放 。
(2)表达式：
二氧化碳＋水＋氧气
5.光合作用的应用：为了提高农作物的产量，在一定面积的土地上，种植的农作物不能过稀，也不能过密，应该 。@核心解读
?　探究光合作用吸收二氧化碳
1.实验步骤
(1)在甲、乙、丙3支试管中加入等量的淡蓝色的质量分数为0.1％的溴麝香草酚蓝(英文缩写为BTB)溶液，并向试管中吹气直至液体变为黄色。
(2)如图12－2－1所示，在甲、乙试管中放入等量的金鱼藻，在丙试管中不放入金鱼藻，将3支试管塞上试管塞，并在甲试管外包上黑纸片。然后，将3支试管置于阳光下，2小时后观察试管内溴麝香草酚蓝溶液颜色的变化。
图12－2－1
2.实验现象和解释(如表12－2－1)
表12－2－1
试管 编号 金鱼 藻 光照 条件 颜色 变化 结果解释
甲 有 遮光 变绿 或 变黄 金鱼藻在黑暗中进行呼吸作用，释放二氧化碳，导致溶液酸性增强
续表
试管 编号 金鱼 藻 光照 条件 颜色 变化 结果解释
乙 有 光照 变蓝 金鱼藻在光照下进行光合作用，吸收二氧化碳，导致溶液酸性减弱
丙 无 光照 无变 化 无金鱼藻进行光合作用或呼吸作用，溶液酸性不变
溴麝香草酚蓝是一种酸碱指示剂，变色范围是pH 6.0～7.6，弱酸性时呈黄色，弱碱性时呈蓝色。在生物学实验中，它常用于检测二氧化碳的产生。当水中的二氧化碳含量增加，酸性增强时，溴麝香草酚蓝溶液滴入后由淡蓝色变绿再变成黄色。
?　探究光合作用产生氧气
1.探究光合作用产生氧气的实验步骤(如图12－2－2)
图12－2－2
(1)取适量的金鱼藻放在盛满清水的烧杯中，用漏斗反扣住水中的金鱼藻，再在漏斗颈上倒扣一支装满清水的试管。
(2)将上述装置放在温暖的阳光下，照射一段时间，注意观察是否产生气泡。
(3)待试管内液面下降到比烧杯内液面低时，拔掉试管上端的试管塞，将带火星的细木条迅速插入试管内，观察发生的现象。
2.实验现象：带余烬的卫生香(或木条)，遇到金鱼藻在光下释放出的气体，立刻猛烈地燃烧起来。@课后巩固
知识点一　光合作用吸收二氧化碳放出氧气
1.人们在养鱼时往往在鱼缸中放一些新鲜的水草，并将鱼缸置于有光的环境下。这样做的目的是( )
A.使鱼缸更加美观　　B.增加水中氧气量
C.净化鱼缸中的水　　D.供给鱼新鲜饵料
2.沙漠中的仙人掌，叶片退化成刺，以减少水分散失，但其肉质茎内含有叶绿体，能进行光合作用。仙人掌进行光合作用的实质是( )
A.合成有机物，释放能量
B.分解有机物，释放能量
C.合成有机物，储存能量
D.分解有机物，储存能量
3.BTB(溴麝香草酚蓝)溶液在自然状态下呈蓝色，遇到二氧化碳后先变绿再变成黄色，阳光不会使其变色。在A、B两支试管中加入等量的BTB溶液，吹入等量二氧化碳气体。再分别加入等量的金鱼藻，密封。A试管放在光下，B试管用黑纸包住，其他条件相同且适宜(如图12－2－3)。下列有关叙述不正确的是( )
图12－2－3
A.两支试管的变量是光
B.刚开始吹入二氧化碳后，溶液变为黄色
C.一段时间后，B试管内的溶液呈绿色
D.A试管在光照下有气泡产生
知识点二　光合作用的原理在农业生产中的应用
4.白菜幼苗过密，菜农会拔掉一部分幼苗，这一过程叫“间苗”，下列叙述正确的是( )
A.种植密度越高白菜的产量越高
B.间苗不需要考虑植株的生长情况
C.间苗可避免幼苗相互遮光
D.菜苗之间的距离越大越好
5.在现代温室生产蔬菜的过程中，常增施一种气体以提高光合作用的效率，促使蔬菜早熟丰产。该气体是光合作用的原料，因此有人把增施的气体叫作“气肥”。这种气体是( )
A.氧气　　B.氮气
C.二氧化硫　　D.二氧化碳
6.为研究二氧化碳浓度对黑藻光合作用的影响，研究人员测定了不同二氧化碳含量的培养液中黑藻释放气泡的速率，结果如表12－2－2所示。下列叙述错误的是( )
表12－2－2
组别 释放气泡的数目/(个/分钟)
第1次 第2次 第3次 第4次
高二氧化碳浓度 14 13 14 14
低二氧化碳浓度 6 5 6 6
A.光照强度、温度等条件应相同且适宜
B.产生气泡的速率可反映光合作用速率
C.二氧化碳浓度越高，光合作用越弱
D.产生的气体可使快要熄灭的卫生香复燃
图12－2－47.为探究光合作用是否产生氧气，某实验小组取一些金鱼藻放在盛有清水的大烧杯里，在金鱼藻上方倒罩短颈玻璃漏斗，将灌满清水的试管倒扣在漏斗颈上并将装置放在阳光下(如图12－2－4)。下列关于该实验的叙述，错误的是( )
A.实验前需要暗处理以消耗金鱼藻原有的淀粉
B.一段时间后，试管内的液面会逐渐下降
C.增强光照或增加金鱼藻可加快气体的收集
D.若对装置进行遮光，则收集不到该种气体
8.植物工厂是一种现代化的室内植物生产设施，可对温度、光照、二氧化碳浓度等条件进行精确控制。生菜是植物工厂常年培植的蔬菜种类之一。图12－2－5中甲为培植生菜的无土栽培箱示意图，图乙为生菜叶片在不同光照强度下光合速率变化示意图。回答下列问题：
图12－2－5
(1)植物工厂用含有水和 的营养液培植生菜，生菜的根吸收后通过 (填“导管”或“筛管”)向上运输，供生菜生活所需；培植过程中，还需定时向营养液通入空气。
(2)在光照不足时，植物工厂用LED灯补光，保证生菜有效地利用光能进行 (填生理作用)，在细胞中的 (填细胞结构)合成淀粉等有机物，提高产量。
(3)据图乙，从减少能耗、提高产量的角度考虑，培植区的光照强度应设置在 点所对应的光照强度，理由是 。
(4)增产的关键是增加有机物的积累，除上述方法外，请提出一条能促进该植物工厂增产的具体措施： 。
第2课时　呼吸作用
@自主预习
1.在探究植物呼吸过程中，使用 检验是否有二氧化碳产生。
2.呼吸作用
(1)概念：细胞能分解有机物，生成 和 ，并将储存在有机物中的能量释放出来，供给生命活动需要，这个过程称为呼吸作用。
(2)表达式：
＋氧气二氧化碳＋水＋能量
(3)能量转换：植物在呼吸过程中释放出的能量，一部分转化为 散失，另一部分以 的形式储存在腺苷三磷酸(英文缩写为ATP)中，直接用于植物体的各项生命活动。
3.呼吸作用的应用：呼吸作用的强弱会影响植物体的生长发育，也影响农作物的产量和品质。在生产实践中，通过 、排涝等措施使农作物的根得到充足的氧气，保证根的呼吸作用正常进行；在日常生活中，农产品储存时可以通过 、减少氧气供给、减少植物体内含水量等措施，来抑制其呼吸作用，减少有机物的分解。
4.碳氧平衡：植物通过光合作用，吸收大气中的 ，同时将 释放到大气中，维持着生物圈中的二氧化碳和氧气的相对平衡，简称“碳氧平衡”。
5.维持生物圈中的碳氧平衡：一方面要利用植物通过光合作用消耗二氧化碳、释放氧气的特点，保护现有的森林，多 ；另一方面，要倡导 消费，推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式，减少 的排放。@核心解读
?　呼吸作用分解有机物放出二氧化碳
1.探究种子呼吸释放热量，实验过程如表12－2－3所示：
表12－2－3
项目 具体内容
实验材料 和用具 萌发的种子、煮熟的种子(煮熟后冷却至室温)、保温瓶、温度计
实验 步骤 ①准备甲、乙两个大小相同的保温瓶。 ②将等量萌发的种子和煮熟的种子分别装入甲、乙保温瓶中，塞紧瓶塞。记录初始温度。 ③24小时后，再次测量甲、乙保温瓶内的温度
实验 结果 甲保温瓶(萌发的种子)温度升高，乙保温瓶(煮熟的种子)温度没有变化
结论 种子的呼吸作用能释放能量，部分能量以热量的形式散失
2.探究植物呼吸过程中的气体变化
【实验过程】
实验一：探究植物呼吸过程中的气体变化，如图12－2－6所示：
图12－2－6
实验二：探究植物呼吸过程中的气体变化，如图12－2－7所示：
图12－2－7
【实验现象】
实验一：A袋内的气体使澄清的石灰水变浑浊，而B袋内的气体则不会使澄清的石灰水发生变化。这表明A袋内产生了二氧化碳，而B袋内没有产生二氧化碳。
实验二：甲瓶内的蜡烛持续燃烧一段时间后熄灭，乙瓶内的蜡烛迅速熄灭。这表明甲瓶中用沸水处理过的菠菜因无呼吸作用，氧气未被消耗，蜡烛得以持续燃烧。乙瓶中新鲜菠菜通过呼吸作用消耗了瓶内氧气，导致蜡烛因缺氧而熄灭。
【实验结论】
实验一：植物的呼吸作用会产生二氧化碳。
实验二：植物的呼吸作用需要消耗氧气。
①澄清石灰水与二氧化碳反应生成白色碳酸钙沉淀，这个反应可以用来检测二氧化碳的存在。
②实验要封闭和遮光处理：封闭处理可防止外界气体进入或内部气体逸出影响实验结果；遮光处理避免实验植物进行光合作用，干扰实验结果。
?　呼吸作用的原理在生产、生活中的应用(如表12－2－4)
表12－2－4
场景 措施 目的
生产 适时松土、排涝 保证农作物根的呼作用正常进行，促进植物生长发育，提高农作物产量和品质
夜间适当降低大棚温度 减少农作物体内有机物的消耗，提高农作物产量
生活 适当降低温度、减少氧气供给、减少植物体含水量 抑制农产品呼吸作用，减少有机物分解，延长储存时间
避免室内摆放过多花草 减少夜间植物呼吸作用对氧气的消耗，保护人体健康
?　植物在生物圈碳氧平衡中的作用
植物在生态系统中通过光合作用和呼吸作用，影响大气中的二氧化碳和氧气浓度，从而维持碳氧平衡，如图12－2－8所示：
图12－2－8@课后巩固
知识点一　呼吸作用分解有机物放出二氧化碳
1.萌发的种子放入密闭瓶中，24小时后蜡烛熄灭，原因是( )
A.种子呼吸消耗氧气
B.种子蒸腾释放水蒸气
C.种子光合释放氧气
D.种子呼吸消耗二氧化碳
2.为使“验证植物呼吸作用产生二氧化碳”的实验获得良好的效果，图12－2－9所示的实验示意图中的塑料袋最好为( )
图12－2－9
A.黑色　　B.白色
C.不做要求　　D.无色
3.某兴趣小组的同学利用保温瓶、温度计、蜡烛、等量新鲜苹果和煮熟苹果探究植物的呼吸作用，结果如下表。下列相关叙述错误的是( )
表12－2－5
保温瓶 甲 (新鲜苹果) 乙 (煮熟苹果)
初始温度/℃ 18.9 18.9
12小时后温度/℃ 23.1 18.9
A.甲瓶内温度升高是苹果细胞呼吸作用释放热量所致的
B.将燃烧的蜡烛放入保温瓶中，甲瓶蜡烛熄灭
C.12小时后新鲜苹果细胞中的有机物含量减少
D.本实验结论为新鲜苹果呼吸作用释放了二氧化碳
4.下列与“观察种子的呼吸现象”探究实验无关的叙述是( )
A.煮熟的种子与萌发的种子可以形成对照
B.向种子表面滴加碘液，观察种子颜色变化
C.将杯内气体排入装有澄清石灰水的试管中，观察石灰水的变化
D.将点燃的蜡烛迅速放入杯中，观察蜡烛的燃烧情况
知识点二　呼吸作用的原理在生产、生活中的应用
5.在温暖的环境中，久放的萝卜会逐渐变成空心，质量明显减轻，吃起来口感也不好，其主要原因是萝卜( )
A.进行蒸腾作用，散失了较多的水分
B.进行呼吸作用，消耗了有机物
C.萝卜的中央被细菌、真菌分解了
D.细胞的分裂和生长都停止
6.下列农业生产措施中，利用了呼吸作用原理的是( )
A.阴天移栽树苗
B.延长光照时间
C.夜晚降低大棚温度
D.提高大棚的二氧化碳浓度
7.我国专门用来保存种子的地方叫作国家作物种质资源库，简称种质库。如果让你保存一批水稻种子，下列保存条件中比较理想的是( )
A.潮湿、高温、空气充足
B.潮湿、低温、隔绝空气
C.干燥、高温、空气充足
D.干燥、低温、隔绝空气
知识点三　植物在生物圈碳氧平衡中的作用
8.我国政府提出2060年前实现碳中和，即二氧化碳的排放速率和吸收速率达到平衡。下列叙述正确的是( )
A.碳中和即意味着禁止工厂排放二氧化碳
B.实现碳中和与绿色植物的光合作用无关
C.碳中和指碳排放量与碳吸收量相一致
D.碳排放速率和鱼类、鸟类等动物无关
9.清镇某工业园区周边种植高大乔木，可吸收工厂排放的二氧化碳并释放氧气。这主要利用了植物的( )
A.导管运输功能
B.光合作用维持碳氧平衡
C.筛管运输功能
D.呼吸作用释放能量
10.生物圈中的二氧化碳和氧气之间的相对平衡称为碳氧平衡。下列人类活动有利于维持碳氧平衡的是( )
A.大力提倡植树造林　　　B.发展畜牧养殖
C.发展淡水养殖业　　　D.减少农药的使用量
11.绿萝有“绿色净化器”的美名，与水培相比，土培的绿萝生长更健壮，叶的颜色更加翠绿，所以在室内常常能见到土壤栽培的绿萝的身影。下列有关叙述正确的是( )
A.绿萝在白天只进行光合作用，不进行呼吸作用
B.绿萝的呼吸作用在细胞质中的叶绿体内进行
C.栽培时要及时松土，促进根细胞的呼吸作用
D.植物能净化空气，宜在卧室里尽可能多放绿萝
12.下列式子(如图12－2－10)表示绿色植物体内进行的甲、乙两项生理活动，其中的a和b分别是两种不同的物质。下列对该式子的叙述，正确的是( )
图12－2－10
A.生理活动甲、乙只能在有光的条件下进行
B.生理活动乙进行的部位是叶绿体
C.生理活动甲所需的a物质和水都由生理活动乙提供
D.a是二氧化碳，b是有机物
13.为了研究植物的呼吸作用，某生物学小组的同学选取多种实验材料进行了系列实验。
将实验材料置于广口瓶中，密封放置4个小时(上午8—12时)，然后将每种实验材料分别进行图12－2－11甲、乙所示操作，观察并记录实验结果于表12－2－6中。
图12－2－11
表12－2－6
组别 材料 实验结果
1 空广口瓶 蜡烛继续燃烧；石灰水无变化
2 红薯的块根 蜡烛熄灭；石灰水变浑浊
3 马铃薯的块茎
4 新鲜韭菜叶(遮光)
5 康乃馨的花
6 樱桃番茄的果实
7 萌发的绿豆种子
8 煮熟的绿豆种子 蜡烛继续燃烧；石灰水无变化
9 新鲜韭菜叶(见光) ？
(1)实验中空广口瓶起到了 作用。2～7组的广口瓶中，加入燃烧的蜡烛后，蜡烛熄灭，说明广口瓶中 减少了；加水排出的气体可使澄清的石灰水变浑浊，说明广口瓶中 增多了。由此可知植物的六种器官都能进行呼吸作用。
(2)比较 两组的实验结果，说明有活性的细胞才能进行呼吸作用。
(3)请推测第9组的实验结果为 ，理由是 。

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