3.5-3.6 生物的呼吸和呼吸作用 光合作用(原卷版)

3.5-3.6生物的呼吸和呼吸作用光合作用

【思维导图】

【知识点全掌握】

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一、人体呼吸系统的组成和功能

1呼吸系统的组成。（主要由呼吸道和肺两大部分组成）

2呼吸道的功能

二、呼吸运动

呼气和吸气是依靠膈肌和肋间肌的活动产生的。

三、肺泡内的物质交换

比较呼吸过程中气体含量的变化，有什么不同？

四、植物的呼吸作用

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1.定义：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。

2.呼吸作用的表达式：

3.呼吸作用的场所：生物体的活细胞内。

4.呼吸作用的意义：呼吸作用是生物体获得能量的主要方式。

5.影响呼吸作用的外界因素：

温度、水分、氧气和二氧化碳浓度是影响呼吸作用的主要因素。

（1）温度：温度对呼吸作用的强度影响最大。温度升高，呼吸作用加强；温度过高，呼吸作用减

弱。

（2）水分：植物含水量增加，呼吸作用加强。

（3）氧气：在一定范围内，随着氧气浓度的增加，呼吸作用显著加强。

（4）二氧化碳：二氧化碳浓度大大超出正常值时，抑制呼吸作用。

在储藏蔬菜、水果、粮食时采取低温、干燥、充加二氧化碳等措旌，可延长储藏时间。

五、植物的光合作用

1.定义：绿色植物在阳光的作用下，利用CO2和H2O等无机物制造出有机物，并释放O2的过程。

2.表达式：

3.物质转化和能量转化

转化物质转化：简单的无机物制成复杂的有机物，并释放出氧气；

能量转化：光能转化为化学能。

4.光合作用的意义：

(1)为人类和整个生物界提供大量的有机物

(2)为人类和整个生物界提供丰富的能源

(3)维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定

5.呼吸作用与光合作用的区别与联系：

项目光合作用呼吸作用

①场所叶绿体细胞

区②条件（与光关系）在光下才能进行有光无光都能进行

别③气体变化吸收CO2放出O2吸入O2呼出CO2

④物质变化无机物→有机物有机物→无机物

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⑤能量变化光能→化学能储存在有机物中消耗能量

呼吸作用所分解的有机物，正是光合作用的产物；呼吸作用释放的能量，正是光合作用

联系

储藏在有机物中的能量。

6.光合作用的实验

（1）普利斯特利实验

思考：①将小白鼠放在钟罩中不久，为什么蜡烛会熄灭，小白鼠死亡？这说明什么？

②但同样在光下，若在钟罩中放入一株植物，却发现蜡烛不会熄灭，小白鼠也没有死亡，

这是为什么？

【实验结论】植物的光合作用能够产生氧气。

（2）萨克斯实验：证明植物光合作用制造淀粉的实验

①为什么天竺葵要在暗处放置一昼夜？

利用呼吸作用来分解原来储存的淀粉，消除淀粉对实验的影

响。

②为什么要用铝箔纸在叶片的相同位置从上下两面盖严？

为了设置对比，证明绿叶光合作用需要光。

③为什么要水浴加热?

酒精易燃，不能直接加热。

④在酒精中漂洗的作用是什么？

使叶绿素褪去。

【实验现象】被光照射到的叶片部位产生了蓝色，被铝箔纸遮光的叶片部分没有变蓝。

【实验结论】说明光合作用产生淀粉。也说明光合作用发生的条件之一是光。

【思考】怎样证明植物光合作用会产生氧气？

收集水生绿色植物产生的气体，再用带火星的木条来试验。需要设置对比实验，这样

才能说

明气体是绿色植物产生的，而不是由水直接产生的。

【实验结论】植物光合作用需要二氧化碳。

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（3）海尔蒙特实验：

【实验结论】光合作用是在叶绿体中进行的。

【例题精析】

[例题1]（2021•丽水）我国宣布力争于2060年前实现“碳中和”，即二氧化碳的排放与吸收互相平

衡（如图）。下列途径中属于吸收二氧化碳的是（）

A．绿色植物的光合作用B．化石燃料的燃烧

C．微生物的氧化分解D．生物的呼吸作用

[例题2]（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】。

【交流拓展】

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（1）实验中通过比较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（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（用l红和l绿表示）。

[例题3]（2022•丽水）某兴趣小组参观植物工厂时，发现不同植物在补光时会用不同颜色的光，这

是为什么呢？他们开展了如下探究：

[提出问题]光的颜色是否会影响植物光合作用的强弱？

[实验步骤]

①称取三份200克生长旺盛不带土的佛甲草，分别放入3个透明的塑料袋内，通入体积和CO2

浓度均相同的人体呼出气体，袋内各放置了一个氧气传感器并密封（如图甲）。置于室温为22℃的

不同暗室中；

②三个装置分别用200瓦的LED蓝光灯、红光灯、绿光灯保持45厘米的距离照射5小时，每隔

1小时记录读数，将测得的数据制成如图乙的曲线。

[评价反思]

（1）实验中判断光合作用强弱的依据是，体积分数变化快慢（填“CO2”或“O2”）；

（2）分析图乙数据，能得出的结论是；

（3）他们将测得的绿光数据与资料进行对比，发现数据偏大，从光源或环境角度分析其可能的

一个原因是。

[例题4]（2022•温州）在“制作生态瓶”的实践活动中，科学实践小组发现不同生态瓶中生物的种

类和数量不同，瓶内生态系统的稳定性不同。他们想：当生态瓶中的水及水草数量一定时，动

物的种类与数量怎样投放才能使生态瓶更稳定？于是通过实验来探究这一问题。

可供选择的器材：容积为3升的透明塑料瓶、凡士林、新鲜河水、蒸馏水、水草、大小相近的健

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壮小金鱼和小田鱼各若干等。

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老师建议：①瓶中水为容积的，每瓶中投放植物3株、鱼不超过3条；

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②先探究鱼的数量对生态瓶稳定性的影响，再探究不同种类鱼的配比对生态瓶稳定性的影响。

（1）实验中选择的塑料瓶是透明的，其目的是。

（2）选择合适的器材，写出本实验的步骤。

[例题5]（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？。

（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。

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。（用字母表示）

[例题6]（2021•丽水）二氧化碳是光合作用的原料，为探究“大棚中二氧化碳含量变化”，某兴趣

小组制作了如图甲所示装置：用干燥、透明的密闭容器模拟大棚，其内放有一株吊兰，传感器

测定容器中二氧化碳含量。

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在室温25℃时，将装置放在有阳光照射的窗台上，容器中二氧化碳含量随时间变化的曲线如图乙

所示。（ppm表示百万分之一），请回答：

（1）实验中发现容器内壁附有较多水珠，这些水珠主要通过吊兰的作用产生；

（2）容器中二氧化碳含量下降的原因是。

（3）要提高大棚内作物产量，可适当增加大棚中CO2含量，写出一种具体方法。

[例题7]（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。

（2）小金同学是根据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。

（4）若实验结果叶圆片B变蓝，C不变蓝。则可得出的结论是。

[例题8]（2022•湖州）肺是气体交换的器官，是呼吸系统的最重要部分。

（1）如图是肺从外界吸气的模型。请通过此模型阐述肺吸气的原理：。

（2）你认为肺有哪些结构特点与气体交换这一功能相适应？

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[例题9]（2022•宁波）在探究植物光合作用的实验中：

（1）实验前应先将两盆天竺葵放置在黑暗处一昼夜，利用作用分解叶片原来积累的淀

粉。

（2）将如图所示的实验装置光照数小时后，从两盆天竺葵上各摘下一片叶子，经酒精脱色、漂

洗后滴加碘液，变蓝色的是装置（填“甲”或“乙”）中的叶片。

（3）实验中小宁发现钟罩内壁出现水珠，这些水珠（填“是”或“不是”）全部来自植

物的蒸腾作用。

【习题巩固】

一．选择题（共13小题）

1．若某植株的一叶片的主叶脉被切断（如甲叶），另一叶片上贴上锡箔（如乙叶）；在阳光下照射4

小时，经脱色并用碘液处理，A部位呈棕褐色，B部位呈蓝色，锡箔C的位置不呈蓝色，以上实

验能够证明光合作用需要（）

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A．水和光B．叶绿体和光

C．水和二氧化碳D．水和叶绿体

2．钱塘区的下沙草莓一向以个大味甜水分充足著名。某草莓种植基地，采用“5G智能温室环境控

制系统”进行管理。下列做法不可取的是（）

A．监测土壤含水量，以便合理灌溉

B．监测光照强度，光弱时自动补光

C．监测温度，以便及时减小昼夜温差

D．监测二氧化碳浓度，以及时增补

3．乐乐为了研究植物的光合作用做了如下实验。下列有关实验的分析正确的是（）

A．a组中产生的气泡主要是二氧化碳气体

B．上述实验表明水是光合作用的必要条件

C．a组和b组对照，可以证明光照是光合作用的条件

D．b组和c组对照，可以证明光合作用场所是叶绿体

4．如图是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置。下列叙述不正确的是（）

A．实验前应将两支长势相同的枝条进行暗处理

B．甲乙两装置中加入的清水和氢氧化钠溶液应等量

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C．甲乙装置均需要同样光照

D．叶片经过处理后滴加碘液，甲中叶片不变蓝

5．甲、乙两种植物二氧化碳的吸收量随光照强度的变化趋势如图所示，下列分析正确的是（）

A．光照强度为0时，甲和乙释放的二氧化碳量相同

B．光照强度为a时，乙不进行光合作用

C．光照强度为c时，甲和乙合成的有机物量相同

D．光照强度为d时，可表明甲更适合强光照下生长

6．用二氧化碳的水溶液浇灌盐碱地的植物，其主要作用除改良碱性土壤外，还能（）

A．促进植物的呼吸作用

B．加速植物的光合作用

C．增加植物生长所需的微量元素

D．代替碳酸氢铵等作氮肥施用

7．“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开。”诗中的“苔花”是一种苔藓植物，下列

关于苔藓和牡丹的说法，不正确的是（）

A．它们都能进行光合作用并制造有机物

B．它们在结构上都具有明显的层次性

C．它们都是依靠根从土壤中吸收水分和养料的

D．苔藓不能开花结果，牡丹能开花结果

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8．气孔是氧气、二氧化碳出入及水分散失的门户，当保卫细胞含水量多时气孔大（如图甲），含水

量少时气孔小甚至关闭（如图乙）。下列叙述中正确的是（）

A．将叶片浸入浓盐水中，气孔将如图甲所示

B．保卫细胞的形状能改变是因为没有细胞壁

C．蒸腾作用能在温度偏高的情况下有效降低叶片温度

D．植物体光合作用强弱与保卫细胞的含水量关系不大

9．空气中的PM2.5颗粒能通过呼吸系统进入血液，危害人体健康。PM2.5颗粒经过鼻、咽、喉以后，

在进入血液之前，还会经过的结构依次是（）

A．肺泡、支气管、气管B．气管、肺泡、支气管

C．支气管、肺泡、气管D．气管、支气管、肺泡

10．如图曲线图表示一个人在静坐和长跑两种状态下的呼吸状况。下列相关叙述中，正确的是（）

A．曲线A处于长跑状态

B．曲线A表示的呼吸频率比曲线B高

C．曲线B处于静坐状态

D．曲线A表示每次呼出与吸入时的气体量比曲线B小

11．如图是人体气体交换示意图，以下说法正确的是（）

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A．图甲中②处氧气浓度小于①处

B．图乙中③处二氧化碳浓度大于④处

C．图甲为人体的组织细胞，图乙为肺泡

D．呼出的气体中二氧化碳浓度低于氧气浓度

12．“海姆立克急救法”是全球抢救异物误入气管的标准方法，被称为“生命的拥抱”。其原理如图

所示，利用冲击腹部的膈肌下软组织，压迫两肺下部，从而驱使肺部残留空气形成一股气流，将

堵住气管喉部的异物驱除，使人获救。根据以上信息，下列说法错误的是（）

A．咽是消化系统和呼吸系统共有的器官

B．冲击腹部后肺部气压会变大

C．肺内气流对异物的冲击力大于异物对气流的冲击力

D．冲击腹部后肺部气压会变小

13．如图示人的膈肌收缩和舒张时在胸腔内的位置，下列有关表述正确的是（）

A．膈肌从甲到乙时，呼气

B．膈肌从甲到乙时，吸气

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C．呼气完成的瞬间，膈肌处于乙状态

D．吸气完成的瞬间，膈肌处于甲状态

二．填空题（共2小题）

14．某兴趣小组对“影响植物生长的相关因素”进行了探究。

（1）晚上将金鱼藻放在盛有水的试管中，试管先后放在离白炽灯不同距离处，观察试管中产生

的气泡数目（假设试管内的水温恒定），收集到的数据如表：

试管与灯的距离/厘米10203040

每分钟产生的气泡数/个6025X5

①气泡中气体的成分是。

②实验可得出的结论是：在一定范围内，植物光合作用的强度随着光照的增强而。

（2）如图为自然条件下，盛有金鱼藻的密闭试管中一昼夜二氧化碳含含量的变化曲线。金鱼藻

内有机物含量在不断增加的阶段是。

15．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

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CO2。随着时间的推移，发现该植物的不同器官相继出现了同位素C（如甲图，黑色部分表示

检测到同位素14C的部位），据此回答：

（1）CO2进入到叶片中发生的主要变化的文字表达式为。随着时间的推移，该植物不

同器官相继出现了同位素14C的原因是。

（2）图乙表示某一植株一天内不同时刻的光合作用和呼吸作用的相对强度。在不同时刻从该植

物上取下大小相同的一片叶圆片烘干称其质量，如图丙，则测得质量最大的取片时刻为。

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A.8点

B.11点

C.17点

D.19点

三．实验探究题（共2小题）

16．某小组利用如图装置，在透明密闭小室内放置一些新鲜叶片和二氧化碳缓冲液（可使小室内CO2

的量保持恒定）进行了有关实验。在不同光照强度下，根据刻度