第四章《植物的物质和能量的转化》探究专项训练 华东师大版八年级下册科学

《植物的物质和能量的转化》探究专项训练1．科学史的学习有助于提高学生学习兴趣，帮助学生解决一些科学问题。下述材料为光合作用的发现过程，根据材料回答下述问题。材料一：早在两千多年前，亚里士多德认为植物是由“土壤汁”构成的。17世纪上半叶，海尔蒙特通过柳树试验，使他相信：柳树生长所需要的物质来自于浇灌的水。材料二：1771年，普利斯特利通过实验证实，植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。但当时有人重复他的实验，却得到完全相反的结论。材料三：1880年，恩吉尔曼把装有水绵和嗜氧细菌悬浮液的载玻片置于显微镜台上，把一个棱镜放在光源与显微镜台之间，用光照射水绵，结果发现位于蓝、红光下的叶绿体周围细菌最多。材料四：1938年，鲁宾和卡门采用同位素示踪法研究氧气的来源，他们用O与正常的CO2和C18O2与正常的H2O两种组合分别作为植物光合作用的原料，再分析释放的氧气。结果表明，用前一种组合时，放出的氧气全部是18O2，而用后一种组合时，放出的氧气不含18O2。（1）分析材料一，两位科学家都忽略了对植物生长的影响。（2）材料二中有人重复实验却得出相反结论的原因是。（3）恩吉尔曼的实验可以得出的结论为。（4）植物光合作用释放的氧气来自于。（选填“CO2”、“H2O”、“CO2和H2O”）2．小科将3株状态相近的天竺葵放置在黑暗条件下2～3天，再分别放入A、B、C三套装置中（如图甲所示），用透明玻璃罩盖住植株并用凡士林密封，C装置用黑色塑料袋完全罩住。​（1）把A、B、C三套装置放到室外，光照5h后，分别从3株天竺葵上取一片叶片，用酒精脱色，再滴加碘液，装置的叶片呈现蓝色。（2）把B装置放在室外有光照的地方，记录两天中从0时到24时B装置内二氧化碳的含量，分别用X和Y标记，结果如图乙所示。分析X和Y，两者有差异的原因是两天的不同。（3）图乙中6：00～12：00空气中二氧化碳含量都持续降低的原因是。3．某校科学兴趣小组在学习了“植物体对水的吸收、利用和散失”的知识后，利用食盐、水、新鲜冬瓜和自制土密度计对植物细胞吸水、失水的原理展开探究。他们将冬瓜除去瓜瓤后制成“冬瓜碗”，并在“冬瓜碗”中加入240g密度为1.2g/cm3的食盐水。并在溶液中放置自制土密度计（实验装置如图甲所示），通过观察一段时间后土密度计浸没深度的变化，分析研究冬瓜得失水分的状况。若土密度计在溶液中浸没的深度随时间的变化曲线如图乙所示。请你帮助该兴趣小组完成实验的探究和分析。（1）实验过程中，土密度计所受的浮力（选填“增大”、“减小”或“不变”）。根据土密度计浸没深度的变化情况可知，冬瓜在盐水中（选填“吸水”或“失水”），且速度变化的特点是。（2）根据图象数据通过计算可知，一段时间后盐水的密度是g/cm3（3）为了提高该实验中土密度计的精确程度，可以采取的办法是。4．某科学兴趣小组在探究“绿色植物进行光合作用“时，用银边天竺葵作为实验材料完成了如图所示的实验步骤，请你回答下列问题。​（1）步骤①“遮光一昼夜”的目的是。一昼夜后试管中的石灰水会变浑浊，主要原因是。（2）实验步骤⑦中，能变蓝的部位是（填“a”、“b”或“c”）。（3）该实验中，a、c相互对照得出的初步结论是。（a为天竺葵的银边部分）5．如图所示，盆栽天竺葵的绿叶经阳光照射4小时后，经过脱色并用碘液处理，结果锡箔覆盖的部位不呈色，而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。（1）光照前一天需要进行的实验操作是。（2）叶片脱色时盛有酒的小烧杯不能在酒精灯上直接加热，原因是。（3）该实验可以得出哪些结论？。（4）如图所示为夏季晴天天竺葵叶片光合作用强度的变化曲线图，则一天中B点有机物积累的量C点（填“大于”，“等于“或“小于”）。6．某兴趣小组参观植物工厂时，发现给不同植物补光时会用不同的色光，却很少用绿光，该兴趣小组开展了如下探究【提出问题】光的颜色是否会影响光合作用的强弱？【猜想假设】光的颜色会影响光合作用的强弱【设计实验】步骤一：称取200克生长旺盛不带土的佛甲草，放入透明的塑料袋内，通入一定体积人体出的气体，袋内放置了一个氧气浓度传感器并密封如图甲。置于室温为22℃的暗室中。步骤二：先用200W的LED蓝光灯保持45厘米的距离照射5小时，每隔1小时测得氧气体积分数并记录；步骤三：接着换用200W的LED红光灯和绿光灯依次照射塑料袋，重复上述实验。将测得数据制作成图乙曲线。​【得出结论】（1）本实验可以根据（选填“氧气体积分数”或“氧气体积分数变化快慢”）判断光合作用的的强弱。选不带土佛甲草为避免土壤中微生物的对实验造成影响。（2）于是小组同学根据图乙得出结论：除CO2外其他条件都相同时，三种色光对佛甲草光合作用强弱影响大小关系是。【交流评价】（3）小组同学有困惑：教材中学到，CO2是光合作用的原料，随着CO2浓度降低，植物光合作用强度越来越弱。但本实验中CO2浓度在不断下降；对佛甲草的光合作用强弱却无影响，老师提示科技小组查阅资料：①查得光合作用强弱与CO2浓度关系（如图丙）；②CO2在人体呼出气体中的体积分数约为4%，在空气中约0.03%；请结合丙图解释本实验中CO2浓度对佛甲草光合作用的强弱无影响的原因可能是。7．BTB（溴麝香草酚蓝）水溶液的一原理设计实验探究黑藻光合作用是否以二氧化碳为原料，如图乙所示。（1）B组实验在探究活动中的作用是。（2）A、B两组实验在黑暗中一段时间后，BTB水溶液都变成黄色的原因。（3）小科同学质疑，光照是否会引起BTB水溶液中的二氧化碳量减少。为回应这一质疑，小金增加了实验C组，制得与A、B两组相同的黄色BTB水溶液后，取出黑藻，接下来的实验操作是。（4）小金要得出“CO2是黑藻光合作用的原料”的结论，除观察到上述BTB水溶液的颜色变化外，还需要取叶片进行淀粉检验，并观察到实验现象。8．某兴趣小组为研究植物的光合作用，利用生长状况良好的菠菜作为实验：Ⅰ.选取三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、乙组和丙组。甲组菠菜装置整体外侧用锡箔纸（不透光）包住，乙组菠菜装置包一层纱布，丙组不作处理。然后将三份菠菜一起放在阳光下，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6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（本实验菠菜呼吸作用强度不变）。实验分析与评价：（1）本实验的实验变量是。（2）图2和图3分别为三组装置中氧气和二氧化碳浓度变化的曲线，据图分析，甲组氧气浓度变化特点是先降低得快后降低得慢，二氧化碳浓度的变化特点是先升高得快后升高的慢，原因是无光的环境下植物只能进行呼吸作用，而且随着呼吸作用的进行，装置内氧气浓度降低，导致菠菜呼吸作用。（3）乙组装置中氧气与二氧化碳含量不变，原因是。9．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（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。10．小科利用刻度尺、秒表、新鲜菠菜叶圆片及如图装置探究光照强度对植物光合作用的影响，实验在暗室中进行。【相关资料】适宜浓度的碳酸氢钠溶液可以使溶液中的二氧化碳浓度保持稳定，当溶液中二氧化碳浓度下降时，碳酸氢钠会分解释放出二氧化碳，当溶液中二氧化碳浓度升高时，又能通过反应消耗二氧化碳；冷光源不会引起溶液温度的变化；对叶圆片的处理可使叶圆片内几乎没有气体，在水中会下沉；光合作用产生的氧气可使沉底的叶圆片上浮。【实验步骤】①取60片大小相同、处理后的叶圆片随机分为甲、乙、丙3组，每组20片；再取三个盛有等量相同浓度碳酸氢钠溶液的容器，分别编号为A、B、C。②将冷光源放置于刻度尺100厘米处，将甲组叶圆片沉入A容器中。……​（1）将实验步骤补充完整。（2）预测的实验结果是：。11．小舟在探究“环境因素对某植物光合作用强度的影响”时，设计了如下实验。步骤1：取生长旺盛的某植物绿叶，用打孔器打出直径为6mm的叶圆片40片，并除去叶圆片内的气体。步骤2：取4只相同规格的烧杯编号甲乙丙丁，先向4只烧杯中各加入20mL0.50%的NaHCO3溶液（可缓慢释放CO2）；再向4只烧杯中各放入10片叶圆片（叶圆片均沉底）。步骤3：取4盏相同规格的LED灯作为光源，在其前方放置4只盛有50mL清水的相同规格的柱形容器。再将盛叶圆片的4只烧杯置于距光源不同远近的位置，如图所示。步骤4：10min后统计4只烧杯中叶圆片浮起的数目。组别叶圆片浮起数目的平均值（片）甲6.5乙5.2丙3.0丁0.5小舟进行了多次重复试验，其结果如表所示。回答问题。（1）本实验的目的是。（2）实验中，环境因素对光合作用强度的影响是通过来体现的。（3）步骤2中“向4只烧杯中各加入20mL0.50%的NaHCO3溶液”目的是控制（填写影响因素）相同。（4）步骤3中“在光源前放置盛有50mL清水的柱形容器”目的是减少由于光源产生的热量使烧杯中溶液的发生变化，从而减小对实验结果的干扰。

参考答案1．（1）空气中的二氧化碳（2）实验装置处于无光条件下，植物不能进行光合作用，而是进行呼吸作用产生二氧化碳，使空气变得污浊（3）叶绿体主要吸收红光和蓝光用于光合作用，并释放出氧气（4）H2O2．（1）B（2）光照、温度（3）光合作用大于呼吸作用3．（1）不变；失水；先快后慢，最后几乎不变（2）1.125（3）选用更细的吸管4．（1）将叶片中原有的淀粉运走耗尽；植物进行呼吸作用产生了二氧化碳（2）c（3）叶绿体是植物进行光合作用的场所5．（1）把天竺葵放在黑暗处一昼夜（2）酒精易燃，避免发生危险（3）淀粉是光合作用的产物，光是绿色植物制造有机物不可缺少的条件（4）小于6．（1）氧气体积分数变化快慢；代谢（2）蓝光＝红光＞绿光（3）当二氧化碳浓度高于二氧化碳饱和点浓度时，光合作用速率不再加快7．（1）作对照（2）黑暗中黑藻只能进行呼吸作用释放出大量的二氧化碳，而二氧化碳增加使BTB水溶液变为黄色（3）置于光照条件下一段时间，观察溶液颜色变化（4）A组变蓝、B组不变蓝8．（1）光照（2）减慢（3）在弱光条件下，菠菜的光合作用速率与呼吸作用速