专题05绿色植物的物质和能量转换

专题05绿色植物的物质和能量转换【思维导图】【知识点回顾】eq\a\vs4\al(考点1描述光合作用的原料、条件、产物及简要过程)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eq\o(→,\s\up7(光),\s\do5(叶绿体))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。eq\a\vs4\al(考点3描述呼吸作用中的物质变化及其反应过程)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eq\o(→,\s\up7(酶))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________。eq\a\vs4\al(考点4知道植物光合作用和呼吸作用的区别)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11.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31.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51.(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】（2022•台州）卷耳（如图甲）是一种常见的植物，与其他植物竞争光、水和空间的能力极强。（1）2021年11月，台州“华顶卷耳”被确定为全球新物种。华顶卷耳的叶片在地面上方伸展开，以获取更多阳光，有利于进行光合作用制造有机物。华顶卷耳花梗长，花瓣无毛，种子与相近种类不同。图乙二歧式检索表中P、Q、R、S分别表示一种植物，其中一种是华顶卷耳，它是S。（2）卷耳具有强大的竞争能力和适应能力，能在短时间内成为其生活区域内的优势种群。卷耳的下列结构及特征支持其上述能力的是ABC。A.根系发达，对水肥吸收能力强B.枝叶众多，覆盖地面范围广C.种子多，繁殖能力强【解答】解（1）华顶卷耳的叶片在地面上方伸展开，以获取更多阳光进行光合作用，制造有机物，同时释放氧气。由题干可知，华顶卷耳花梗长，花瓣无毛，种子与相近种类不同。对应图乙二歧式检索表可知，华顶卷耳有根、茎、叶、花、果实、种子六大器官，属于种子植物中的被子植物，且有花梗长，花瓣无毛，因此表示华顶卷耳的是S。（2）卷耳具有强大的竞争能力和适应能力，能在短时间内成为其生活区域内的优势种群。说明支持其上述能力的是根系发达，对水肥吸收能力强，枝叶众多，覆盖地面范围广，种子多，繁殖能力强，ABC都正确。故答案为：（1）光合；S。（2）ABC。（2022•金华）科学观念是指在理解科学知识的基础上对客观事物的整体认识。物质与能量观是重要的科学观念。图甲为小棉同学构建的植物体的能量变化模型，请模仿并完成图乙中动物体的能量变化模型建构：（1）图乙中“？”处应该填化学能；（2）生物呼吸作用产生的能量主要用于生命运动。【解答】解：（1）（2）活细胞利用氧，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，这个过程叫作呼吸作用。呼吸作用的表达式：有机物（储存着能量）+氧气→二氧化碳+水+能量。可见图乙中“？”处应该填化学能。（2）线粒体是呼吸作用的场所，呼吸作用将储存在有机物中的能量释放出来，为生命活动提供动力。故答案为：（1）化学能（2）生命活动（2022•绍兴）人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。某兴趣小组对光合作用进行进一步探究：【提出问题】不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响？【实验探究】①取三个相同的无色透明玻璃瓶，设置A、B、C三组实验，分别加入等量且适量的新鲜菠菜叶片和CO2缓冲液（维持瓶中CO2含量稳定）；②分别在导管中注入一滴红墨水，塞上橡皮塞，关闭活塞，控制红墨水初始位置相同；③分别将装置放在相同强度的红光、绿光和黄光下照射（如图所示）；④光照相同时间后，红墨水均向左移动，测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄，且l红＞l黄＞l绿，多次重复实验后，结果相同（忽略温度对实验的影响）。【得出结论】不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。【交流拓展】（1）实验中通过比较红墨水移动的距离来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。（2）为进一步得出光合作用强度，设置了实验D，将相同装置放于黑暗环境中，其他条件不变。测得红墨水移动距离为l绿。①装置D中红墨水向右（选填“左”或“右”）移动。②实验中红光条件下，光合作用的强度值可表示为l红+l绿（用l红和l绿表示）。【解答】解：【得出结论】本实验探究的是不同颜色的光对植物光合作用强度是否有影响，实验的变量是光线颜色的不同。由于瓶内都有二氧化碳缓冲液，能维持瓶中二氧化碳含量的稳定，那么光合作用产生的氧气会导致瓶内的压强增大，从而使ABC装置导管内的红墨水均向左移动，我们可以根据红墨水移动的距离来判断氧气产生的多少，距离越远说明产生的氧气越多，光合作用的强度越大。测得红墨水移动的距离分别为l红、l绿、l黄，且l红＞l黄＞l绿，说明红光的光合作用强度最大，绿光的光合作用强度最小，故可以得出结论：不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小。（1）瓶中菠菜叶片光合作用产生的氧气会导致瓶中气体压强的改变，使红墨水移动，所以实验中可通过比较红墨水移动的距离来比较不同颜色的光对植物光合作用强度的影响。（2）①为进一步得出光合作用强度，设置了实验D，将相同装置放于黑暗环境中，其他条件不变，由于没有光，光合作用不能进行，菠菜叶只进行呼吸作用，消耗氧气，产生二氧化碳，二氧化碳不变，但氧气不断减少，因此瓶内压强减小，装置D导管中的红墨水会向右移动。②实验中红光条件下测得的l红表示的是净光合强度值，而实际光合强度值＝净光合强度值+呼吸强度值，而实验D在黑暗环境中，叶片只进行呼吸作用，测得的l绿可表示为呼吸强度值，因此实验中的实际光合作用强度值是：l红+l绿。故答案为：【得出结论】不同颜色的光对植物光合作用强度有影响，红光、黄光、绿光对光合作用强度的影响依次减小（1）红墨水移动的距离。（2）①右；②l红+l绿。（2021•台州）植物光合作用速率可以用单位面积、单位时间内制造的有机物质量来表示。某同学按下列步骤测量樟树叶光合作用速率：①选取n张对称性良好的樟树叶片，将每张叶片标记为如图的A、B两部分；②将叶片的A部分作遮光处理，B部分不作处理；③光照t小时后，在所选的每张叶片A、B的对应部位各截取面积为S的小方片，分别烘干，称得A部分小方片总质量为mA，B部分小方片总质量mB；④计算出樟树叶光合作用速率；（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上有什么要求？尽可能多。（2）另一同学认为，上述方法在测量时没有考虑光合作用产物会运出叶片，这样会使测量结果存在较大的偏差。为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是B。A.摘下叶片以切断叶柄B.环剥叶柄以切断筛管C.破坏叶柄木质部以切断导管（3）樟树叶光合作用速率可表示为mb﹣ma/nSt。（用字母表示）【解答】解：（1）为了使实验结果更准确，步骤①中选取的樟树叶片在数量上尽可能多，避免出现偶然性。（2）为了减小偏差。在步骤②之前对叶片最好的处理方法是破坏叶柄韧皮部以切断筛管，防止有机物运走B（3）樟树叶光合作用速率可表示为mb﹣ma/nSt。故答案为：（1）尽可能多（2）B（3）mb﹣ma/nSt（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（2022•嘉兴）我国政府承诺在2060年前实现碳中和。为此，控制碳排放和增加碳吸收都至关重要。研究发现，除了陆地植物固碳外，海洋也是重要的固碳之地，如图是海洋吸收二氧化碳的三种方式。（1）自然溶解：大气中的二氧化碳能不断地溶解到海水中。研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季。（2）植物固碳：近海滩涂上的红树林，海洋浮游植物等通过光合作用吸收二氧化碳，最终这些碳元素随着植物残体沉积到海底。植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是植物固氮需要光照，超过一定深度海水中光照不足。【解答】解：（1）研究表明，海水温度越低，单位体积溶解的二氧化碳越多。一年四季中，单位体积海水中溶解二氧化碳最多的是冬季，因为冬季温度最低。（2）植物固碳只能发生在海洋的浅层，超过一定深度不能发生，其原因是海洋超过一定深度，光照弱，植物光合作用弱，无法维持生长。故答案为：（1）冬。（2）植物固氮需要光照，超过一定深度海水中光照不足。（2021•杭州）小金同学为验证植物光合作用需要光和叶绿体，设计了如下实验。材料用具：银边天竺葵（叶边缘呈白色，无叶绿体）、黑纸片、打孔器、白纸板、吸管、适宜浓度的酒精、碘液、回形针。实验步骤：①将天竺葵放置黑暗环境中24小时。②把黑纸片用回形针夹在天竺葵植株的某一叶片上半部，然后把植株放在阳光下照射4小时。③剪下此叶片，用打孔器分别在A（黑纸片遮光的绿色部位）、B（未遮光的绿色部位）和C（未遮光的白色部位）各取一个叶圆片（如图所示）。④把取下的叶圆片放入装有酒精溶液的试管中，水浴加热，脱色后在清水中漂洗。⑤将3个叶圆片放在白纸板上，用吸管吸取碘液，分别滴在3个叶圆片上，观察实验结果。请回答下列问题：（1）实验步骤④中将叶圆片放入酒精溶液中进行脱色处理的目的是用酒精脱去叶绿素便于观察。（2）小金同学是根据3个叶圆片是否变蓝作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。（3）A和B进行对照的目的是，验证光合作用需要光。（4）若实验结果叶圆片B变蓝，C不变蓝。则可得出的结论是叶绿体是植物进行光合作用的必要条件。【解答】解：（1）光照数小时后，摘下叶片放入盛有酒精的烧杯中（用酒精脱去叶绿素便于观察）隔水加热（需要“隔水”的原因是酒精易燃、易挥发，直接加热容易引起燃烧，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），叶绿素溶解到酒精中，用酒精脱去叶绿素便于观察。（2）、（3）、（4）该实验有两组对照实验：一组是A和B，实验变量是有无光照，B叶圆片中的叶肉细胞有叶绿体且见光，能进行光合作用制造淀粉。淀粉遇碘变蓝色，可得出的结论是光合作用需要光；另一组是B和C，实验变量是有无叶绿体，B处有叶绿体，脱色后，滴加碘液变蓝，C处没有叶绿体，脱色后滴加碘液不变蓝，可得出的结论是叶绿体是植物进行光合作用的必要条件。因此小金同学是根据3个叶圆片是否变蓝作为观察指标来判断3个叶圆片在实验过程中是否发生了光合作用。故答案为：（1）用酒精脱去叶绿素便于观察（2）3个叶圆片是否变蓝（3）光合作用需要光（4）叶绿体是植物进行光合作用的必要条件【习题巩固】一．选择题（共6小题）1．（2022•瓯海区一模）下列实验中能验证植物光合作用需要二氧化碳的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、图中遮光和不遮光部分形成以光照为变量的对照实验，可用来探究光是光合作用的必要条件，A不符合题意。B、图中装置可用来探究叶片表皮上有气孔，B不符合题意。C、图中装置可用来探究植物的蒸腾作用，C不符合题意。D、图中清水组和氢氧化钠组形成以二氧化碳为变量的对照实验，可用来探究二氧化碳是光合作用的原料，D符合题意。故选：D。2．（2022•海曙区模拟）经过多年研究，我国在人工合成淀粉方面取得了突破性进展——首次在实验室实现从二氧化碳到淀粉的全合成。下列分析中，不符合实际的是（）A．可根据淀粉遇碘变蓝来检验淀粉 B．植物的所有细胞都能合成淀粉 C．叶绿体是植物光合作用的场所 D．植物合成的淀粉通过筛管运输【解答】解；A、淀粉遇碘变蓝色是淀粉的特性，因此可以用碘液检验淀粉的存在，A正确。B、光合作用的条件是光照，场所是叶绿体，光合作用必须是含有叶绿体的活细胞在光下才能进行，而不是每个细胞就能进行光合作用，如根细胞，B错误。C、叶绿体是植物细胞特有的结构，是光合作用的场所，C正确。D、植物体通过导管向上运输水和无机盐，通过筛管向下运输有机物，所以植物合成的淀粉通过筛管运输，D正确。故选：B。3．（2022•钱塘区二模）小乐利用如图所示装置研究金鱼藻的光合作用。下列相关叙述正确的是（）A．甲装置中收集到的气体可以使燃着的木条熄灭 B．乙装置的作用只是排除光照对实验结果的影响 C．用金鱼藻和图示装置做实验，便于观察和收集产生的气体 D．光照强度改变不会影响甲装置内单位时间气泡产生量【解答】解：A、甲装置中收集到的气体是黑藻在光下进行光合作用制造的氧气。而氧气能助燃，能使带火星的小木条复燃，A错误。B、对照实验具有变量的唯一性，变量是金鱼藻，证明氧气是金鱼藻产生的，乙起对照作用，B错误。C、甲乙两组实验的变量是黑藻，故本实验可以探究黑藻的光合作用是否能够产生氧气，C正确。D．在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强。故光照强度改变会影响甲装置内单位时间气泡产生量，D错误。故选：C。4．（2022•拱墅区二模）用黑色圆纸片在银边天竺葵（银边部分的细胞中无叶绿体）叶片绿色部分的相同位置从上下两面遮盖，如图所示；置于暗处一昼夜后再移至光下数小时，取下此叶经脱色后滴加碘液。对此实验分析正确的是（）A．在暗处放置一昼夜，目的是抑制叶片的呼吸作用 B．滴加碘液后②处变蓝，说明该处产生了淀粉 C．此实验包含两组对照，分别是①与②、①与③ D．此实验验证了光合作用需要光和二氧化碳【解答】解：A、实验前将植株放在黑暗处一昼夜的目的是让叶片通过呼吸作用将叶片内原有的淀粉运走耗尽，A错误。B、绿色部分滴加碘液后②处变蓝，原因②绿色部分在有光的条件下，通过光合作用产生了淀粉，B正确。C、本题探究绿叶在光下制造淀粉的实验有两组对照实验，非绿色部分①和②绿色部分形成对照，变量是叶绿体，绿色部分②处和遮光部分③处形成对照，变量是光，C错误。D、叶片②处有叶绿体，在光下进行了光合作用制造了淀粉，滴加碘液后②处变蓝；①处没有叶绿体不能进行光合作用，不能产生淀粉，滴加碘液后①处不变蓝，说明光合作用需要叶绿体；叶片②处在光下进行了光合作用制造了淀粉，滴加碘液后②处变蓝；③处没有光照不能进行光合作用，不能产生淀粉，滴加碘液后③处不变蓝，说明光合作用需要光照，D错误。故选：B。5．（2022•文成县一模）如图是某植物在夏季一天24小时内呼吸作用和光合作用的活动强度变化曲线，根据如图分析合理的是（）A．ad之间表示光合作用弱于呼吸作用 B．b点时刻是一天中该植物有机物含量最多的时刻 C．曲线Ⅱ为植物的光合作用变化曲线 D．bc段活动强度减弱是温度太高，气孔关闭造成的【解答】解：A、据分析可见：图中a和d点是光合作用和呼吸作用的交点，表示光合作用与呼吸作用强度相同，ad之间表示光合作用强于呼吸作用，A错误。B、d点是光合作用和呼吸作用的交点，d点进行了一天的光合作用，积累的有机物最多，B错误。C、光合作用必须在光下才能进行，曲线I只在白天进行，因此Ⅰ曲线表示光合作用；曲线Ⅱ在一天中变化不大，因此Ⅱ曲线表示呼吸作用。C错误。D、bc段由于温度过高，植物关闭部分气孔，导致光合作用呈减弱趋势，D正确。故选：D。6．（2022•嘉善县一模）袁隆平院士研究的杂交水稻解决了世界五分之一人口的温饱问题。如图表示白天发生在水稻叶片内的某些生理过程示意图，甲、乙表示生理过程，①、②表示某种气体。下列说法错误的是（）A．②表示二氧化碳，乙表示光合作用 B．水稻在生长过程中需要消耗的能量间接来源于太阳能 C．水稻开花时，根吸收的水分主要用于蒸腾作用 D．合理密植是为了提高图中的甲过程【解答】解：A、图中②表示氧气，甲是叶绿体中进行的光合作用，乙是线粒体中进行的呼吸作用，A错误。B、水稻在生长过程中需要消耗的能量是储存在有机物中的化学能，间接来源于太阳能，B正确。C、水稻通过根从土壤中吸收水分，吸收来的水只有大约1%当做光合作用的原料被植物体利用，大约99%都通过绿色植物的蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了，C正确。D、光合作用指植物通过叶绿体，利用光能把二氧化碳和水合成有机物的过程，间作套种、合理的密植能使植物充分接受阳光进行光合作用，合成更多的有机物。因此间作套种、合理密植是为了提高过程甲光合作用的效率，D正确。故选：A。二．实验探究题（共4小题）7．（2022•临平区一模）某研究小组设计了一个实验方案，以验证“二氧化碳是光合作用合成有机物必需的原料”（如图所示），请回答以下问题：（1）小金老师认为此方案设计不严谨，还应增设对照组。小金老师认为只要将玻璃钟罩中的氢氧化钠溶液应换成等量的清水，其他保持不变就可以了。（2）“暗处理一昼夜”的目的是将叶片中的淀粉耗尽或转运走。（3）实验过程中，步骤③的装置中，小烧杯内的溶液是酒精。（4）实验过程中，步骤④中叶片的颜色为什么没有变蓝。请解释缘由：因为缺少二氧化碳，无法进行光合作用，无淀粉生成。【解答】解：（1）对照实验的设计原则是：一组对照实验中只能有一个变量，且只能以所研究的条件为变量，其它条件应相同且适宜。该实验方案中有一处明显的错误是没有设置对照实验，应是两组一样的实验装置，增设对照组不放氢氧化钠溶液，放等量的清水。（2）实验前要对植物放到黑暗处一昼夜，目的是通过呼吸作用除去叶片内原有的淀粉，使实验结果更加具有说服力。（3）把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，目的是用酒精溶解叶片中的叶绿素，使叶片变成黄白色，便于观察到淀粉遇碘变蓝的颜色反应。（4）二氧化碳是光合作用的原料，无二氧化碳就不能进行光合作用，因此滴加碘液不变色。故答案为：（1）等量的清水。（2）将叶片中的淀粉耗尽或转运走。（3）酒精。（4）因为缺少二氧化碳，无法进行光合作用，无淀粉生成。8．（2022•玉环市一模）光合作用是自然科学中伟大的发现，但它的发现却是一个曲折的过程，阅读资料回答：（1）材料②实验推翻了①的结论，海尔蒙特实验中显示减少不到100克的土壤成分是无机盐。但他的观点也不科学，原因是C。A.没有意识到植株中的细胞进行呼吸作用B.没有考虑土壤中水分也会发生蒸发散失C.没有认识到空气中的物质参与光合作用D.没有留意到植株会蒸腾大部分的水分（2）材料④的实验中一组小鼠死亡，另外一组小鼠能正常生活证实了是绿色植物在光照条件下产生了氧气。（填气体名称）（3）材料⑤的实验结论是：二氧化碳是光合作用的原料。【解答】解：（1）材料②实验显示土壤减少不到100克，结合所学知识判断减少的物质是植物在生长的过程中吸收了土壤中的无机盐。该实验结论不科学的原因是他没有认识到空气中的物质参与了光合作用。（2）绿色植物的光合作用需要光，材料④的实验中一组小鼠死亡，另外一组小鼠能正常生活的原因是绿色植物在光下进行光合作用产生了氧气。（3）材料⑤中煮沸的清水中没有二氧化碳，植物不能进行光合作用；水中通入二氧化碳后，植物能够进行光合作用，有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。故答案为：（1）无机盐；C（2）氧气（3）二氧化碳是光合作用的原料9．（2022•萧山区模拟）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12345水草无有有有有据日光灯的距离/cm20遮光100602050min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10．（2022•拱墅区校级模拟）为了探究大棚内不同颜色的光对草莓光合作用的影响，某兴趣小组把三盆大小和长势基本相同的草莓放在3个封闭的容器中，容器大小相同，容器内二氧化碳含量充足，用强度相同的不同颜色的光照射后，分别比较容器中的氧气变化量，结果如下表所示。（注：“+”表示增加，“﹣”表示减少）容器编号植物光的颜色温度氧气变化量1草莓绿25℃﹣2草莓红25℃+++3草莓黄25℃+（1）请写出本实验的科学原理：1、光合作用需要光：2、光合作用产生氧气。（2）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）+（3）通过本次探究实验，得到的结论是：光的颜色会影响植物的光合作用效率。（4）该实验中，除可以检测氧气变化量外，还可以通过检测有机物或二氧化碳的变化量来表示光合作用强度。【解答】解：（1）本实验的科学原理：1、光合作用需要光：2、光合作用释放氧气。（2）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；即植物在光下吸收二氧化碳、释放氧气，而呼吸作用吸收氧气、释放二氧化碳。（3））研究表明：植物对于红色光质最容易吸收，而对于绿光，植物基本不吸收，故可得出的结论是：光的颜色会影响植物的光合作用效率。（4）根据光合作用的表达式：二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）故答案为：（1）光合作用产生氧气（2）二氧化碳+水→叶绿体光能有机物（储存能量）（3）光的颜色会影响植物的光合作用效率（4）二氧化碳。三．解答题（共6小题）11．（2022•上城区校级一模）图甲为叶片生理活动示意图，图乙和图丙为显微镜下同一叶片的不同视野结构图。请据图回答：（1）图甲中植物光合作用所需的原料A为二氧化碳。（2）图甲中的C、D两物质可由图乙中的叶脉（填结构名称）来运输。（3）要把视野中的物像从图乙转为图丙，其正确的操作步骤是：首先将玻片往右下（选填“左上”或“右下”）移动到合适位置，然后将低倍物镜转换成高倍物镜后，应调节细（选填“粗”或“细”）准焦螺旋。【解答】解：（1）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。图甲中A吸入气体二氧化碳，B表示释放的氧气，C表示吸收的水分，D表示制造的有机物。（2）叶脉中存在着导管和筛管，导管把根吸收的水分和无机盐向上运输到茎叶等器官；筛管把叶制造的有机物向下运输到根等器官。图甲中的C表示吸收的水分，D表示制造的有机物，是由图乙中的叶脉来运输。（3）由于显微镜成倒像，物像的位置和实际位置相反，视野中的物像从图乙转为图丙，像向左上方移动了，故可以先将玻片标本往右下方移动到视野中央。再转动转换器，把低倍物镜换成高倍物镜，应调节细准焦螺旋。故答案为：（1）二氧化碳（2）叶脉（3）右下；细。12．（2022•温州模拟）科研人员在不同条件下测定发育良好的绿萝叶片净光合速率变化情况，结果如图甲所示。（净光合速率＝光合作用速率﹣呼吸作用速率）（1）图甲中，导致折线a比折线b净光合速率高的主要环境因素是光照强度。（2）根据植物的生理活动规律推断净光合速率由e点急剧下降到f点的主要原因是气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，光合作用受抑制。。（3）将某植物（叶边缘黄白色部位无叶绿体）在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面（如图乙）。光照一段时间后去除锡箔纸，褪色处理后滴加碘液观察叶片，没有出现蓝色的部位有ACE（可多选）。A．aB．bC．cD．dE．e【解答】解：（1）a折线是在晴天条件下测得的数据，b折线是在阴天条件下测得的数据。因此限制净光合速率的主要环境因素是光照强度。（2）总体来看，c﹣d对应时段合成的有机物远多于消耗的有机物，因此，植物体内有机物总量是增加的。晴天情况下，净光合速率由e点急剧下降到f点，原因是气温太高，气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，光合作用受抑制。（3）研究者将该种植物在黑暗中放置48h，这是进行饥饿处理，让叶片消耗掉原有的有机物，然后用锡箔纸遮蔽叶片两面．从图中可以看出，遮光部位不能进行光合作用，不产生淀粉，因此用碘液处理ce两处没有蓝色出现；而叶片中看出，中间部位为绿色，能够进行光合作用，而周围呈黄白色，缺少叶绿素，不能进行光合作用，因此a处也没有出现蓝色。故答案为：（1）光照强度。（2）气孔关闭，影响二氧化碳的吸收，光合作用受抑制。（3）ACE。13．（2022•松阳县模拟）如图是某森林生态系统的碳循环示意图，A～D表示该生态系统的成分，①～③表示相关的生理作用。请回答下列问题。（1）从生态系统的成分看，森林生态系统中所有的绿色植物属于生产者、消费者。（2）该生态系统中生物种类和数量保持相对稳定，说明生态系统具有一定的自动调节能力。（3）图中该生态系统的氧气主要是由A（填字母）来提供。（4）增加绿色植物对二氧化碳的吸收，减少人类活动向大气中排放二氧化碳，维持生态系统中的碳﹣氧平衡，作为中学生，你有哪些具体做法多步行，少坐车；多植树，不用一次性筷子等。（写出一条即可）。【解答】解：（1）生产者主要指绿色植物，能够通过光合作用制造有机物，为自身和生物圈中的其他生物提供物质和能量；所以，绿色植物即属于生产者又属于消费者。（2）一般情况下，生态系统中各种生物的数量和比例总是相对稳定的，说明生态系统具有一定的自我调节能力。（3）图甲碳循环示意图中，A、B、C、D表示生态系统各组成成分，其中ABC均有箭头指向D，则D可以表示大气中的二氧化碳，A既能产生二氧化碳也能消耗二氧化碳，则A表示生产者，同时AB均有箭头指向C，则B表示消费者，C表示分解者。所以，该生态系统的氧气主要是由A通过光合作用产生的。（4）“低碳生活”就是指生活作息时所耗用的能量要尽力减少，从而减低碳，特别是二氧化碳的排放量，从而减少对大气的污染，减缓生态恶化，主要是从节电、节气和回收三个环节来改变生活细节。如节约用电（如随手关灯、关电脑…）、骑自行车、乘公交车、建议父母建造沼气池和使用太阳能热水器、多植树，不用一次性筷子等等。故答案为：（1）生产者；消费者（2）自动调节（3）A（4）多步行，少坐车；多植树，不用一次性筷子等。14．（2022•杭州二模）如图甲，智能温室大棚能自动控制大棚内温度、光照强度、光照颜色等条件。乙图表示大棚内甲、乙两种植物的光合速率与光照强度的关系，请分析回答：（1）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多于（填“多于”、“等于”或“少于”）植物B。（2）小明发现大棚在阴雨天时会用红光和蓝光对植物进行照射，他认为阴雨天分别用这两种单色光照射植物都会促进光合作用，于是设计实验进行研究。①植物光合作用强弱可以用吸收的二氧化碳的速度（或单位时间、单位叶面积所积累的干物质量）进行比较。②请利用下列器材帮助小明设计实验步骤：a、将新鲜的金鱼藻分成3份（质量相等且生长状况相似）。b、在3个大烧杯中分别倒入等量的清水，将金鱼藻放入并用漏斗倒扣住，量筒内充满清水。将3实验装置放在阴雨天环境中进行实验。c、在相同距离处，2组实验装置分别用功率相同的红、蓝单色LED灯照射，另1组实验装置不作处理，相同时间后记录量筒中收集的气体的体积。d、重复做三次，求平均值。。实验器材：500毫升的烧杯、漏斗、50毫升的量筒各若干；新鲜金鱼藻（水生植物）若干；清水；功率相同的红光灯、蓝光灯各一只；天平；刻度尺；计时器。【解答】解：（1）从图乙中看出，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的二氧化碳吸收量比植物B的二氧化碳吸收量小，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，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多于植物B。（2）①光合作