备战2022 中考科学 精讲精练 专题05 绿色植物的物质和能量转换（学案）

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专题05 绿色植物的物质和能量转换
【知识点回顾】

1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过________，利用________，把________和________转化成存储能量的________，并且释放出________的过程。
2．光合作用反应式
二氧化碳＋水有机物＋氧气
考点2　认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义
光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的________合成为复杂的________，实现了________；二是把________转变成________储存在有机物中，实现了________。
(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。
(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。

1．呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在________的参与下，通过植物细胞内有关酶的________作用，把糖类等________氧化分解，生成________和________，同时放出大量________的过程。
2．呼吸作用反应式
有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量
3．呼吸作用场所：植物体的________。
4．呼吸实质：________(指有氧呼吸)
呼吸过程中物质转变：____________分解为____________，呼吸过程中能量转变：________转变为________。


光合作用
呼吸作用
条件
光照
有光无光均可进行
场所
叶绿体
________
物质
变化
吸收CO2，放出O2，
无机物→有机物
吸收O2，放出CO2，
有机物→无机物
能量
变化
光能→________能，储存能量
化学能变成________及其他能，释放能量
意义
生物体有机物和能量的最终来源，维持大气中CO2 和O2含量的稳定
释放的能量是一切生命活动所必需的
联系
光合作用为呼吸作用提供了物质基础(有机物和氧气)，呼吸作用为光合作用提供了能量和原料
考点5　说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量的转换原理
1．合理灌溉和合理施肥
(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。
(2)过多的水分会影响到根部等器官的________，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。
2．合理密植
根据________，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。
3．种子处理
成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取________、________等方法，降低种子的________。

考点1　1.叶绿体　光能　二氧化碳　水　有机物 氧气
考点2　无机物　有机物　物质的转化　太阳能　化学能　能量的转化
考点3　1.氧气　催化　有机物　二氧化碳　水　能量　3.活细胞　4.氧化反应　有机物　无机物　化学能　其他形式的能
考点4　活细胞　化学　内能
考点5　1.(2)有氧呼吸　2.光合作用原理　3.低温
干燥　呼吸作用
【例题精析】
例1．（2020•温州）植物光合作用在叶中合成有机物时，下列示意图能正确表示物质进出叶片的是（　　）
A． B．
C． D．
【解答】解：光合作用的公式：二氧化碳+水→叶绿体光有机物（储存能量）+氧气，可见进行光合作用原料二氧化碳和水，产物是有机物和氧气，可见B正确。
故选：B。
例2．（2019•温州）为验证植物光合作用需要光，小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后，用铝箔将一张叶片部分遮光，再光照4小时（如图）。去掉铝箔，经脱色、漂洗并用碘液处理后，将观察到（　　）
选项
遮光部位
未遮光部位
A
不变蓝
不变蓝
B
不变蓝
变蓝
C
变蓝
不变蓝
D
变蓝
变蓝

A．A B．B C．C D．D
【解答】解：该实验方法步骤：暗处理→部分光照→光照→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色→分析现象，得出结论。
此实验中，遮光的部分叶片由于没有见光，没有进行光合作用故不能制造淀粉，所以不变蓝；不遮光的部分由于见光能进行光合作用，制造了淀粉所以叶片变蓝色。因此小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后，用铝箔将一张叶片部分遮光，再光照4小时，取下叶片，酒精脱色，冲洗，滴碘液，发现遮光部分不变蓝，未遮光部分变蓝，这个实验说明了光合作用需要光、光合作用制造淀粉。
故选：B。
例3．（2019•湖州）荷花是我国的十大名花之一。荷花植株的构造如图所示。下列叙述中，正确的是（　　）

A．荷叶的光合作用在白天进行，呼吸作用在晚上进行
B．叶柄和茎中有发达的孔道，能将空气送到根部
C．藕中含有丰富的有机物，它是通过根从淤泥中吸收来的
D．莲蓬中的种子是由子房发育而来的
【解答】解：A、荷叶的光合作用在白天进行，呼吸作用在白天和晚上均能进行，A错误；
B、荷花的叶柄和茎中都有孔道，有利于氧气和二氧化碳的输送，能将空气送到根部，B正确；
C、藕中含有丰富的有机物，它是通过莲藕的光合作用制造的有机物，储存于茎，茎中富含淀粉，C错误；
D、胚珠将来发育成种子，种子的数目是胚珠的数目决定的。莲蓬中的种子是由子房发育而来的，D错误。
故选：B。
例4．（2020•金华）为探究植物种子呼吸作用的产物，用如图装置进行对照实验：先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水，再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子，则试管B中应加入等量的（　　）

A．已浸水及消毒的绿豆种子
B．已煮熟及消毒的蚕豆种子
C．已浸水及未消毒的蚕豆种子
D．已煮熟及未消毒的蚕豆种子
【解答】解：探究实验中的单一变量原则体现了除了变量不同外，其它条件均相同。若要探究植物种子呼吸作用的产物，则变量是种子，除种子活性不同外其它均相同，故实验中装置B中应加入等量的已煮熟及消毒的种子，并将其置于与装置A相同的温度环境中。
故选：B。
例5．（2019•江西）如图装置可以验证呼吸作用产生二氧化碳。下列说法不正确的是（　　）

A．装置A是为了去除空气中的二氧化碳，确保实验的准确性
B．若装置C中澄清石灰水变浑浊，说明种子进行呼吸作用产生了二氧化碳
C．若装置B中换成煮熟的种子，则装置C中澄清石灰水不会变浑浊
D．若装置B中改用新鲜的豆苗，则该装置一定要放在光照环境下
【解答】解：A、装置A中的氢氧化钠的作用是为了去除空气中的二氧化碳，保证进入B中的气体没有二氧化碳，确保实验的准确性，正确；
B、二氧化碳会使澄清石灰水变浑浊。若装置C中澄清石灰水变浑浊，说明种子进行呼吸作用产生了二氧化碳，正确；
C、煮熟的种子不能进行呼吸作用。若装置B中换成煮熟的种子，由于不能进行呼吸作用，不能产生二氧化碳，则装置C中澄清石灰水不会变浑浊，正确；
D、由于新鲜的豆苗在光下会进行光合作用消化二氧化碳，会影响实验现象；因此若装置B中改用新鲜的豆苗，该装置一定要放在黑暗的环境下进行实验，才能确保实验的准确性，错误。
故选：D。
例6．（2020•杭州）小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验：
（1）该实验的目的是　研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳　。
（2）将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞，其目的是　去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水　。
（3）①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理，若暗处理后立即脱色并滴加碘液，能否观察到金鱼藻叶片变蓝色？　不能　（选填“能”或“不能”）。
（4）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是　氧气　。
【解答】解：（1）根据实验过程可以看出该实验的目的是研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳。
（2）为去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水中，应将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞。
（3）①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理，若暗处理后立即脱色并滴加碘液不能观察到金鱼藻叶片变蓝色，原因是叶片没有进行光合作用产生淀粉。（4）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是光合作用产生的氧气。
故答案为：（1）研究金鱼藻的光合作用是否需要二氧化碳
（2）去除水中原有的二氧化碳并防止空气中的二氧化碳溶于水
（3）不能
（4）氧气
例7．（2019•东营）生物兴趣小组在清风湖采集到一些沉水植物，其茎直立细长、有分支，叶薄、披针形，花单性，果实圆柱形、种子2﹣6粒。经过检索得知，此为黑藻（ Hydrilla verticillata）。同学们以此为材料，开展了一系列探究实验。

（1）在植物学分类上，黑藻属于　被子　植物，推断依据是　有花和果实　。
（2）将黑藻的一片幼嫩小叶制成临时装片，放在显微镜下可以观察到，许多绿色的颗粒随细胞质环形流动。绿色颗粒是　叶绿体　。细胞质不停地流动的意义是　能加快细胞与外界的物质交换　。
（3）将黑藻放入如图1所示的装置中，阳光下照射一段时间，玻璃管中不断有气泡产生。这种气体是　氧气　，你如何检测？　打开橡皮塞，迅速将快要熄灭的木条插进玻璃管中，木条复燃，证明产生的气体是氧气　。
（4）晚上，将黑藻放在盛有水的试管中，先后放在离白炽灯不同距离处，进一步探究，实验结果如下：
试管与灯的距离（厘米）
5
10
15
20
25
30
35
每分钟产生的气泡数（个）
61
55
42
32
25
21
19
分析实验结果，你得出的结论是　光照强度越大，光合作用的强度越大　。
（5）在晴朗的夏季，将黑藻放入密闭的玻璃罩内，放在室外培养。连接二氧化碳检测仪，测得密闭玻璃罩内黑藻一昼夜二氧化碳浓度的变化曲线如图2．黑藻在一天中　CD　（曲线上两点之间）段的光合作用最强。黑藻在一天内积累了有机物，在图2中可以找到的依据是　G点时二氧化碳浓度比A点低　。
【解答】解：（1）在植物学分类上，只有被子植物才有花和果实，其它裸子植物和孢子植物都不具有花与果实。从题干叙述中可知，黑藻具有花和果实，因此可推知黑藻属于被子植物。
（2）黑藻属于绿色开花植物，其叶是进行光合作用的主要器官，叶肉细胞中含有绿色的结构叶绿体，是进行光合作用的场所。把黑藻叶放在显微镜下可以观察到，许多绿色的颗粒随细胞质环形流动，绿色颗粒一定是叶绿体。细胞质不停地流动的意义是能加快细胞与外界的物质交换。
（3）将黑藻放入如图1所示的装置中，阳光下照射一段时间，玻璃管中不断有气泡产生。植物的叶片中的叶肉细胞利用叶绿体在光下可进行光合作用，光合作用合成有机物释放氧气，因此玻璃管中释放的这种气体是氧气。由于氧气有助燃的作用，因此其检测的方法是：打开橡皮塞，迅速将快要熄灭的木条插进玻璃管中，木条复燃，证明产生的气体是氧气。
（4）从表中可知，随着与光源距离的增加，每分钟产生的气泡主要成分是氧气，越来越少，证明光合作用强度随光照强度变弱而变小（或光照强度越大，光合作用的强度越大；或植物与光源的距离越近，产生的气泡越多）。
（5）从图2可知，曲线CD段二氧化碳浓度迅速降低，说明光合作用吸收的原料迅速增加，因此这段时间内光合作用最强。黑藻在一天内积累了有机物，在图2中可以找到的依据是G点时二氧化碳浓度比A点低，说明光合作用制造的有机物多于呼吸作用分解的有机物。
故答案为：（1）被子；有花和果实；
（2）叶绿体；能加快细胞与外界的物质交换；
（3）氧气；打开橡皮塞，迅速将快要熄灭的木条插进玻璃管中，木条复燃，证明产生的气体是氧气；
（4）光照强度越大，光合作用的强度越大（植物与光源的距离越近，产生的气泡越多）；
（5）CD；G点时二氧化碳浓度比A点低。
例8．（2019•衢州）为研究植物呼吸作用，小科进行了以下实验：
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两个不透光且密闭的相同恒温箱中，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象，如图2和图3．（不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响）

实验分析与评价：
（1）实验中采用的箱子是不透光的，目的是　避免光合作用对实验的干扰　。
（2）菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的　A　（填字母）进出植物体的。
（3）根据图2和图3可知，乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢，二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢，原因是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，从而导致菠菜呼吸作用　减慢　。
【解答】解：（1）光合作用的条件是光照，实验中采用的箱子是不透光的，目的是避免光合作用对实验的干扰。
（2）呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的A气孔进出植物体的。
（3）呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，消耗的氧气多产生的二氧化碳就多，消耗的氧气少产生的二氧化碳就少，根据图2和图3可知，乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢，二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢，原因是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，从而导致菠菜呼吸作用减慢。
故答案为：（1）避免光合作用对实验的干扰；
（2）A；
（3）减慢。
例9．（2020•台州）某地区发现一种未知植物的化石，科学家通过技术手段确定该植物叶片在生命活动中总是处于卷曲状态，如图为其显微结构示意图。
（1）该叶片中的叶绿体主要分布在　上　（选填“上”或“下”）表皮附近，这样更有利于进行光合作用。
（2）科学家猜测该植物具有很强的保水能力，以下支持这一猜测的有　ABC　。
A．气孔着生部位向内凹陷
B．叶片卷起，水蒸气可以积聚在卷起的叶片内
C．叶片下表皮的表面分布有大量绒毛，能降低叶下表皮附近的空气流动速度

【解答】解：（1）叶片中的叶绿体主要分布在叶肉部分，叶肉包括栅栏组织和海绵组织，栅栏组织中含有大量的叶绿体，栅栏组织接近上表皮，因此图中的叶绿体主要分布在上表皮附近，这样更有利于进行光合作用。
（2）A、气孔是由保卫细胞构成的，气孔着生部位向内凹陷，可以使保卫细胞存储更多的水分，符合题意；
B、叶片卷起，水蒸气能够积聚在叶片内，符合题意；
C、叶片下表皮的表面有大量绒毛，能减低叶下表皮附近的空气流动速度，增强保水能力，符合题意。
故答案为：（1）上；
（2）ABC。
例10．（2019•杭州）在研究植物光合作用的实验中，某研究小组在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的“14CO2．随着时间的推移，他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C（如图甲，黑色部分表示检测到同位素14C的部位）。据此回答：

（1）14CO2主要是通过图乙中　气孔　结构，进入到叶片中。
（2）写出14CO2在叶肉细胞中被合成有机物的文字表达式　　。
（3）叶片中的14C主要是通过茎中的哪一部分结构送到该植物的根部。　韧皮部　（选填“外树皮”“木质部”“韧皮部”或”髓”）
（4）一段时间后，研究小组在容器A外的空气中发现了14CO2，请运用所学的知识解释这一现象。　该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中。　
【解答】解：（1）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。气孔是气体交换的门户，所以14CO2是通过气孔进入叶片内的。
（2）光合作用公式：
（3）叶片制造的有机物（14C）通过韧皮部中筛管输送。
（4）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。呼吸作用的公式：有机物+氧→二氧化碳+水+能量。该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中。
故答案为：（1）气孔；（2）；（3）韧皮部；（4）该植物中含有的14C同位素的有机物通过呼吸作用被氧化分解为含有14C的二氧化碳，并通过气孔散失到周围的空气中。


【习题巩固】
一．选择题（共5小题）
1．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果制成如图曲线：据此提出以下结论，你认为不合理的是（　　）

A．温度越高，该蔬菜新品种的产量不一定越高
B．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度
C．5～35℃时蔬菜的合成的有机物大于分解的有机物
D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃
【解答】解：A、由图可知，光合作用酶的最适温度为27℃左右，随着温度的增高，光合作用的速率曲线下降，故温度越高，该蔬菜新品种的光合速率不一定高，A正确。
B、据图分析，光合作用酶的最适温度为27℃左右，呼吸作用酶的最适温度高于35℃，B错误；
C、净光合作用＝总光合作用﹣呼吸作用消耗，阴影部分表示5～35℃时蔬菜的净光合速率大于零，积累了有机物，蔬菜合成的有机物大于分解的有机物，C正确；
D、温度为25～30℃，净光合速率（净光合速率＝总光合速率﹣呼吸速率）最大，积累有机物的量最多，D正确。
故选：B。
2．用新鲜水绵和好氧细菌（有氧才能生存）制成临时装片，显微镜下观察到好氧细菌均匀分布。用不同的光束照射水绵一段时间后观察到好氧细菌的分布变成如图所示。该实验不能得出的结论是（　　）

A．光合作用释放氧气
B．光合作用吸收二氧化碳
C．绿光不利于进行光合作用
D．光束不同，光合作用强度不同
【解答】解：A、好氧细菌有氧才能生存，图中有好氧细菌，因此表明光合作用释放氧气，正确；
B、图中表明光合作用释放氧气，而不能表明光合作用吸收二氧化碳，错误；
C、绿光处好氧细菌少，表明绿光处氧气少，因此绿光不利于进行光合作用，正确；
D、光束不同处好氧细菌的多少不同，表明光束不同产生的氧气不同，因此光束不同，光合作用强弱不同，正确。
因此该实验不能得出的结论是光合作用吸收二氧化碳。
故选：B。
3．如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（　　）

A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度
B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多
C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少
D．C点以后，植物体内有机物的含量减少
【解答】解：A、温度、氧气和植物细胞含水量都会影响植物的呼吸作用，A正确；
B、据图可见：a、c点表示的光合作用强度和呼吸作用强度相等，a﹣c段，植物体内有机物的含量增多，B正确；
C、b﹣c段，光合作用强度也有所下降，但制造的有机物始终大于呼吸作用分解的，因此有机物一直在积累，C错误；
D、C点以后，植物不能进行光合作用，所以植物体内有机物的含量减少，D正确。
故选：C。
4．如图曲线表示在适宜条件下，某植物种子萌发过程中鲜重的变化，下列分析错误的是（　　）
A．Ⅰ、Ⅲ阶段种子的鲜重显著增加
B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子的干重显著减少
C．第Ⅲ阶段种子的胚根已发育成幼根
D．第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水
【解答】解：根据分析和图示可知：
A、Ⅰ、Ⅲ阶段种子的鲜重显著增加，原因是种子吸水的结果，A正确；
B、在Ⅰ、Ⅱ阶段种子没有萌发，所以干重变化很小，B错误；
C、在种子萌发的过程中，首先萌发的是胚根发育成植物体的根，所以第Ⅲ阶段种子的胚根已发育成幼根，C正确；
D、种子吸水膨胀，第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水，D正确。
故选：B。
5．如图所示，瓶子内装有正在萌发的种子，24小时后，把点燃的蜡烛放入瓶中，蜡烛立即熄灭，其原因是（　　）

A．种子进行呼吸作用，放出了氧气
B．种子进行呼吸作用，消耗了氧气
C．种子进行光合作用，放出了氧气
D．种子进行蒸腾作用，放出了大量的水蒸气
【解答】解：呼吸作用是指细胞利用氧，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。萌发的种子呼吸作用旺盛。吸收瓶内的氧气，释放出大量的二氧化碳；因此将燃烧的蜡烛放入装有正在萌发的种子的瓶子里，蜡烛熄灭，其原因是该瓶内萌发的种子进行呼吸作用，把玻璃瓶中的氧气消耗尽了。
故选：B。
二．填空题（共1小题）
6．某研究人员曾经对绿色植物的光合作用与呼吸作用作过以下研究。

实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如左图所示。a、b分别表示10℃和20℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。
实验二：按右图所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。
请分析回答：
（1）分析实验一可知，温度越高植物吸收氧气越　快　。
（2）由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当　升高　时。就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。
（3）联系本实验，试分析吐鲁番瓜果特别甜的原因。　晚上温度低，呼吸作用弱，有机物分解少　。
【解答】解：（l）根据图示可以看出植物的呼吸速率和光合速率与温度以及光照强度的关系：（在一定范围内）呼吸速率随温度升高而加快；
（2）密封的玻璃钟罩内缺少二氧化碳，所以要提高光合作用必须增加二氧化碳，只能通过增强种子的呼吸作用来完成，那就要提高温度了。
（3）新疆地区白天温度高，光合作用旺盛，产生了较多的糖分。晚上温度比较低，低温可以有效抑制的呼吸作用，因此消耗的营养物质非常少。就会积累比较多的糖分，所以新疆的瓜果比较甜。
故答案为：（1）快（答“多”不给分）；
（2）升高（提高）；
（3）晚上温度低，呼吸作用弱，有机物分解少（合理均可）。
三．实验探究题（共7小题）
7．为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：
试管编号
1
2
3
4
5
水草
无
有
有
有
有
据日光灯的距离/cm
20
遮光
100
60
20
50min 后试管中溶液的颜色
绿色
黄色
黄色
绿色
蓝色
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
（1）50min 后，5 号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是　水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳　。
（2）上述实验结果可以得出的结论是　光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强；呼吸作用产生二氧化碳　。（写 2 条）
（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素　时间以及叶绿体　。
【解答】解：（1）本实验中，50min后若5号试管的溶液是蓝色，则说明水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳，导致试管内溶液CO2浓度下降。
（2）2号管遮光条件，植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，不消耗二氧化碳，其二氧化碳浓度高于3号试管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色应为黄色。说明呼吸作用产生二氧化碳。由（1）说明光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强。
（3）绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物（主要是淀粉），使光能转变成化学能，并且是放出氧气的过程叫做光合作用。从概念中可以看出，光合作用的原料是二氧化碳和水，条件是光，场所是叶绿体，产物是有机物和氧气。除上表所示因素外，影响水草光合作用反应速率的因素二氧化碳和水，光照强度和时间以及叶绿体。
故答案为：（1）水草离日光灯的距离近，光合作强度强，植物进行光合作用消耗二氧化碳
（2）光合作用消耗二氧化碳，光照强度强光合作用强；呼吸作用产生二氧化碳
（3）时间以及叶绿体
8．小科为探究绿色植物光合作用的速率大小，进行如下实验：

【实验步骤】
①按图1组装好实验装置，并检验装置气密性。装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度基本稳定。
②将盆栽绿色植物放入如图所示的装置内，实验开始时，针筒的读数是0.2ml，毛细管内的水柱在位置A．将装置放在20℃环境中光照20min后，移动活塞位置，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水柱仍维持在位置A。
③若将该装置的玻璃瓶进行遮光处理，在20℃下放置10min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水柱仍维持在A处。
在不考虑温度、大气压变化的情况下，回答下列问题：
【交流与讨论】
（1）若以每小时释放的氧气量来代表光合作用速率，则在有光的条件下，该植物的实际光合作用速率是　1.8　mL/h。
（2）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜装置内植物氧气释放速率的变化，得到如图2所示曲线，那么影响装置内植物光合作用速率变化的主要环境因素是　光照强度　。
【实验反思】为使实验结果更加可靠，小科用塑料薄膜将花盆中的土壤密封，以排除　土壤中微生物的呼吸作用　对实验的干扰。
小科改进实验设计，继续进行探究……
【解答】解：（1）根据步骤②实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水柱在位置A．将装置放在20℃环境中光照10min后，移动活塞位置，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水柱仍维持在位置A．说明10min内植物进行光合作用释放出的氧气为0.6﹣0.2＝0.4（mL），但光合作用进行时，植物同时也进行呼吸作用，消耗氧气，而消耗的氧气也是光合作用释放的，而呼吸作用消耗的氧气可以根据步骤③来计算。
装置的玻璃瓶进行遮光处理，在20℃下放置10min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水柱仍维持在A处。说明植物在夜间只进行呼吸作用，每10min，消耗氧气：0.2﹣0.1＝0.1（mL）。
根据以上所述，该植物白天进行光合作用每10min实际释放的氧气为：0.4﹣0.1＝0.3（mL）。一个小时（60min）释放的氧气为：0.3mL×6＝1.8mL．故在有光条件下该植物的实际光合作用速率是1.8mL/h。
（2）影响光合作用的环境因素主要有光照强度、温度、二氧化碳浓度等。据图可知，二氧化碳缓冲液能维持密闭容器二氧化碳的稳定，因此影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是光照强度。
【实验反思】土壤中的微生物的代谢也会影响瓶内气体的体积；为排除微生物的代谢对实验的影响，应用塑料袋等将烧杯口扎紧、密封，是为使实验结果更加可靠，排除微生物呼吸对实验的干扰。
故答案为：（1）1.8；
（2）光照强度
【实验反思】土壤中微生物的呼吸作用。
9．为探究二氧化碳是光合作用的原料，某生物兴趣小组用透明的玻璃钟罩、长势一致的同种绿色植物、氢氧化钠溶液、清水等进行如图所示的探究实验。请回答下列问题：（提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳）
实验步骤为：
①将两盆植物置于黑暗条件下一昼夜；
②按图示摆放植物和溶液，放在阳光下4小时；
③各取两装置中植物叶片，脱去叶片中的叶绿素；
④漂洗叶片，滴加碘液进行检验，观察叶片颜色变化。
（1）两盆植物置于黑暗条件下一昼夜的目的　把叶片中的淀粉全部转运和消耗　；
（2）步骤③中将叶片放入酒精中水浴加热后脱色，酒精的颜色将变成　绿色　；
（3）取装置a中叶片滴加碘液后：叶片颜色　不变蓝　（选填“变蓝”或“不变蓝”）； 实验结论是：二氧化碳是光合作用的原料。

【解答】解：（1）把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜，目的是为了让天竺葵在黑暗中把叶片中的淀粉全部转运和消耗，这样实验中用碘液检验的淀粉只可能是叶片在实验过程中制造的，而不能是叶片在实验前贮存的。
（2）步骤③中将叶片放入盛有酒精的烧杯中，水浴加热完成后，叶片中的叶绿素溶解到酒精中，所以烧杯中的酒精会变为绿色。
（3）由于氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，从图中可知，两对照组唯一的变量是二氧化碳。摘下甲、乙装置中植物的叶片，经酒精脱色处理后，滴加碘液，观察到的实验现象是a装置中叶片不变蓝，b装置中叶片变蓝，本实验的对照组是b装置。实验结论是二氧化碳是光合作用的原料。
故答案为：（1）把叶片中的淀粉全部转运和消耗；
（2）绿色；
（3）不变蓝。
10．为了探究小麦种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，小乐设计了如下实验：
[实验原理]种子萌发过程中，如只进行有氧呼吸，则O2吸收量和CO2释放量相等；如只进行无氧呼吸，则只释放CO2不吸收O2。
[实验装置]实验装置及材料如图所示。
（1）甲烧杯内的A为氢氧化钠溶液，则乙烧杯内的B为等量的　清水　。
（2）若不考虑外界因素的影响，小乐预测实验可能出现的现象及结论如下，补充完整。
实验现象
实验结论
甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴不动
只进行有氧呼吸
甲装置红色液滴不动，乙装置红色液滴右移
只进行无氧呼吸
　甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴右移　
既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
（3）若考虑外界因素的影响，为校正装置甲、乙中因外界因素引起的气体体积变化，还应分别设置对照装置丙、丁。
①可引起气体体积变化的外界因素：　温度　 （写出1点）。
②对照装置丙、丁的设置方法：　将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子，其余分别同甲、乙　。

【解答】解：（1）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，甲烧杯内的A为氢氧化钠溶液，则乙烧杯内的B为等量的清水；
（2）若不考虑外界因素的影响，小乐预测实验可能出现的现象及结论如下，甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴不动，说明种子只进行有氧呼吸；甲装置红色液滴不动，乙装置红色液滴右移，说明种子只进行无氧呼吸；甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴右移，说明种子既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸；
（3）若考虑外界因素的影响，为校正装置甲、乙中因外界因素引起的气体体积变化，还应分别设置对照装置丙、丁。
①物体都有热胀冷缩的特性，可引起气体体积变化的外界因素有温度等；
②为校正装置甲、乙中因物理因素引起的气体体积变化，还应分别设置对照装置丙、丁，将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子，其余分别同甲、乙。
故答案为：（1）清水；
（2）甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴右移；
（3）温度；将甲、乙两装置中萌发的小麦种子分别换成等量的煮沸杀死的小麦种子，其余分别同甲、乙。
11．为了探究植物呼吸作用，小金设计了如图所示的实验装置：
（1）静止一段时间后，甲装置内红色水滴会向右移动，是因为试管内的　O2和CO2　（填化学式）减少，而导致气压减小的缘故。
（2）小金同学认为可能是乙装置漏气导致红色水滴移动不明显。小华同学用一个简单操作证明了该装置气密性是良好的，你认为小华同学的操作和现象是　实验前用手握住装置乙的试管外壁，试管受热气体膨胀，红色水滴向外移动，否则装置的气密性不好　。
（3）小金用天平分别称出甲、乙两个装置的质量，若实验前后种子的质量有变化，即可证明种子进行了呼吸作用。你赞同他的做法吗？说明你的理由。　不赞同，不论是甲装置，还是乙装置，它们的装置密闭，前后质量没有变化，因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用　。

【解答】解：（1）图中两个装置中分别装有萌发的种子和煮熟的种子，一段时间后，由于甲瓶中的种子在呼吸时，消耗氧气（O2），产生二氧化碳（CO2，二氧化碳又被氢氧化钠吸收，因此使甲瓶内的气体减少，试管内压强减少，红色水滴向右移；
（2）实验前用手握住装置乙的试管外壁，试管受热气体膨胀，红色水滴向外移动，否则装置的气密性不好，因此实验前用手握住装置乙的试管外壁，观察红色水滴能否移动，这是为了检查装置的气密性；
（3）不论是甲装置，还是乙装置，它们的装置密闭，前后质量没有变化，因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用。
故答案为：
（1）O2和CO2；
（2）实验前用手握住装置乙的试管外壁，试管受热气体膨胀，红色水滴向外移动，否则装置的气密性不好；
（3）不赞同，不论是甲装置，还是乙装置，它们的装置密闭，前后质量没有变化，因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用。
12．如图中，甲图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子生命力）。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，实验结果见乙图。回答下列问题：

（1）种子为什么要在稀释的消毒剂中清洗　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束　。
（2）此实验的实验目的是　测定种子萌发时吸收氧气的速率　。
（3）本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验　用等量消毒液杀菌过的死种子代替实验组中的活种子，其他装置同于实验组　。
（4）由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变，在对照实验中气体体积变化在2小时是+0.2个单位，那么同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是　1.55　单位/小时。
【解答】解：（1）为了防止微生物的呼吸作用干扰实验结果，实验中将种子预先在稀释的消毒剂中浸泡以杀死种子表面的微生物。
（2）据图甲可知，该实验装置测量种子有氧呼吸时消耗的氧气量，主要原因是种子有氧呼吸消耗了氧气，生成的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收，所以锥形瓶内的气体总量减少，U型管右侧液面上升，因此该实验的目的是测定种子萌发时吸收氧气的速率。
（3）本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确反映真实情况。因此需要设计简单的对照实验，即用等量消毒液杀菌过的死种子代替实验组中的活种子，其他装置同于实验组。
（4）由柱形图分析可知，在最初2小时U形管液面上升5.6﹣2.3＝3.3个单位，而由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变，在对照实验中气体体积变化在最初2小时是+0.2个单位（标尺读数增加0.2个单位），因此实际上液面上升3.3﹣0.2＝3.1个单位，则同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是3.1÷2＝1.55单位/小时。
故答案为：（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束
（2）测定种子萌发时吸收氧气的速率
（3）用等量消毒液杀菌过的死种子代替实验组中的活种子，其他装置同于实验组
（4）1.55
13．小科为了证明植物呼吸作用释放二氧化碳，设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：
（1）在装置①中应装入的试剂是　氢氧化钠溶液　。
（2）将该装置放在黑暗环境中进行实验的目的是　避免植物因进行光合作用而影响实验　。
（3）老师指出该设计不够严密，不能就此验证猜想。请你指出一条原因：　无法检验氢氧化钠溶液是否把空气中的二氧化碳完全吸收　。
（4）按要求改进设计并实验时，若观察到　③中澄清石灰水变浑浊　现象，则证明植物呼吸作用放出了二氧化碳。

【解答】解：（1）证明植物呼吸作用释放二氧化碳，应除去空气中的二氧化碳，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，所以在装置①中应装入的试剂是氢氧化钠溶液。
（2）植物在光下会进行光合作用吸收二氧化碳，而光合作用的进行需要光；黑色塑料袋不透光，这样让植物只进行呼吸作用，避免了塑料袋内的植物因进行光合作用而影响实验结果。
（3）此实验该设计不够严密，不能保证使澄清石灰水会变浑浊的二氧化碳来自植物呼吸作用释放二氧化碳，因为无法检验氢氧化钠溶液是否把空气中的二氧化碳完全吸收。
（4）二氧化碳会使澄清的石灰水变浑浊，实验进行一段时间后，若看到澄清的石灰水变浑浊，说明植物进行呼吸作用产二氧化碳。
故答案为：（1）氢氧化钠溶液；
（2）让植物只进行呼吸作用（或排除光合作用的干扰）；
（3）无法检验氢氧化钠溶液是否把空气中的二氧化碳完全吸收；
（4）③中澄清石灰水变浑浊
四．解答题（共5小题）
14．如图是A、B两种植物CO2吸收量随光照强度改变的变化曲线。
（1）图中的“a”点时，A植物进行的生理活动是　呼吸作用　。（选填“光合作用”或“呼吸作用”）。
（2）不考虑温度对呼吸作用的影响，当光照强度为f时，单位时间内植物A光合作用合成的有机物　多于　（选填“多于”“等于”或“少于”）植物B。

【解答】解：（1）在“a”点时，光照强度为0，植物只进行呼吸作用不进行光合作用。
（2）从图中看出，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，表明植物A光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差等于植物B光合作用二氧化碳吸收量与呼吸作用二氧化碳释放量的差；光照强度为0时，植物A的二氧化碳释放量比植物B的二氧化碳释放量大，表明植物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，当光照强度为f时，单位时间内植物A光合作用合成的有机物多于植物B。
故答案为：（1）呼吸作用
（2）多于
15．如图的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请根据图回答问题：

（1）在甲图曲线中C点和E点处，外界环境中CO2浓度变化为零，其原因是　光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳处于平衡状态　；
（2）根据甲图推测植株积累有机物最多的是　E　点；
（3）乙图曲线中间E处的形成原因最有可能的是　C　。
A．光照过强，蒸腾作用过强，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开
B．温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物
C．温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的吸收
D．光照减弱，气温降低，植物光合作用减弱
【解答】解：（1）光合作用吸收二氧化碳，呼吸作用释放二氧化碳，当外界二氧化碳变化为零时，说明植株光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳处于平衡状态；
（2）光合作用的原料之一是二氧化碳，在B点，开始吸收二氧化碳，说明开始进行光合作用。在B点之前持续进行呼吸作用，消耗有机物，所以B点有机物最少。在D点，二氧化碳的吸收量最多，说明在此处光合作用的强度最大；植物进行了一白天的光合作用，至E点时，光照减弱，光合作用与呼吸作用处于平衡状态，之后，呼吸作用作用占优势，植物体不再积累有机物，因此在E处，植物积累的有机物最多；
（3）当光照过强时，为了保护体内水分的大量散失，气孔会关闭，那么外界的二氧化碳就难以进入叶内进行光合作用，则光合作用会暂时降低，故选C。
故答案为：（1）光合作用吸收二氧化碳和呼吸作用释放二氧化碳处于平衡状态；
（2）E；
（3）C。
16．课外科学小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的同种植物叶，分成四等份，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，绘制成甲图所示，请完成下列问题。

（1）请写出光合作用的文字表达式　二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）+氧气。　
（2）分析数据可知：叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是　7　mg。
（3）图乙是29℃时该植物的二氧化碳吸收（释放）量随光照强度变化的曲线，则b点的含义是　29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等　。
（4）若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置　上　方（填“上”或“下”）。
【解答】解：（1）绿色植物的光合作用通过叶绿体利用光能把二氧化碳和水转变成储存能量的有机物并释放出氧气。光合作用反应式为：二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）+氧气。
（2）从甲图中看出，叶在28℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是2毫克；叶在28℃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28℃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2毫克。因此实验中，叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量═2+2+3═7（毫克）。
（3）图乙是29℃时，该植物二氧化碳吸收（释放）随光照强度变化的曲线，则b点的含义是29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等。
（4）从甲图中看出，叶在29℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是3毫克，叶在27℃时，暗处理1小时植物呼吸作用消耗的有机物是1毫克，表明29℃时的呼吸作用比27℃时的呼吸作用强，产生的二氧化碳多，因此若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置上方。
故答案为：（1）二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）+氧气
（2）7
（3）29℃时，此光照强度下，光合作用吸收的CO2和呼吸作用释放的CO2量相等
（4）上
17．如图，将正在萌发的种子放在一广口瓶内，瓶内放一盛有足量NaOH溶液的小烧杯，广口瓶再与一水银液体压力计相连，在温度不变、一个标准大气压下进行实验，实验过程中，水银柱只升高到15.9cm就不再升高。
（1）此实验证明了　种子的呼吸作用会消耗氧气　，相关的反应式　　。
（2）若实验中瓶内只放萌发的种子，在开始的一段时间内，水银柱的变化为　既不升高也不降低　，理由是　种子呼吸作用消耗氧气同时产生的二氧化碳，瓶中空气的总体积未变，压力未变　。

【解答】解：（1）压强的变化与气体的变化成正比，假设正在萌发的种子用完了瓶中所有的气体，则水银柱会升高到76cm处，实验过程中，水银柱只升高到15.9cm处，就不再升高，证明瓶中的空气被利用了×100%＝19.7%，说明种子的呼吸作用会消耗氧气。呼吸作用的表达式。
（2）如果取消瓶中的NaOH溶液，再作此实验，种子呼吸作用消耗氧气同时产生的二氧化碳，瓶中空气的总体积未变，压力未变，水银柱既不升高也不降低。

故答案为：（1）种子的呼吸作用会消耗氧气
（2）既不升高也不降低；种子呼吸作用消耗氧气同时产生的二氧化碳，瓶中空气的总体积未变，压力未变
18．如图1所示，瓶中装有萌发的大豆种子。小瑄实验开始时，阀门是关闭的，试管内盛有澄清石灰水，请你分析：

（1）大豆种子内为大豆萌发提供营养的结构是　子叶　。
（2）一段时间后，往瓶内注入清水，并打开阀门，请你预测实验现象，并分析原因：　试管中澄清的石灰水变得浑浊；种子萌发时，呼吸作用放出了二氧化碳；二氧化碳与澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀　。
（3）小瑄从课本中知道根的生长具有向地性，并且根尖的结构分为根毛区、伸长区、分生区和根冠，她非常感兴趣，特地在菜豆的幼根处做上标记（如图2），置于适宜条件下，几天后，请你预测能正确表示该根生长情况的是　B　。

【解答】解：（1）大豆属于双子叶植物，其种子是由胚、种皮组成的，而胚是由胚根、胚轴、胚芽和子叶组成的，营养物质储存在子叶里，子叶为胚的发育提供营养物质。
（2）瓶中是萌发的种子，实验开始时阀门是关闭的，萌发的种子将消耗瓶中的氧气，释放二氧化碳，过一段时间后，往瓶子里注入清水，打开阀门，是瓶子内的二氧化碳会进入试管，二氧化碳与澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀，所以试管中澄清的石灰水变得浑浊。 该实验说明：种子萌发时进行呼吸作用，放出了二氧化碳。
（3）A、根的生长具有向地性。因此，置于适宜条件下几天后，根应该向下生长，而不是水平生长。图中的根水平生长，故不符合题意；
B、根的生长主要是根尖分生区的细胞不断分裂和伸长区细胞不断伸长的结果，因此，根的生长主要是根尖的生长。根的生长还具有向地性。故置于适宜条件下几天后，根尖部分应该向下生长。图中根尖向下生长，故符合题意；
C、根的生长主要是根尖的生长。因此，根向地生长的部分是新分裂而长出的新根，不是原有的根，原有的根不能向地生长而图中原有的根也向下生长了，根尖是不断向前推进的，但是标记不会向前推进，故不符合题意；
D、根的生长具有向地性，而图中的根表现出背地性。故不符合题意。
故B正确。
故答案为：（1）子叶
（2）试管中澄清的石灰水变得浑浊；种子萌发时，呼吸作用放出了二氧化碳； 二氧化碳与澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀
（3）B