資源簡介

第五章 綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡
第一節 光合作用吸收二氧化碳釋放氧氣
新知梳理
知識點一 光合作用利用二氧化碳作為原料
1.海爾蒙特通過“柳樹苗生長”的實驗，他認為水是合成柳樹體內有機物的原料。
2.普利斯特利的實驗：小白鼠單獨密封在玻璃罩里，很快會死亡。點燃的蠟燭單獨密封在玻璃罩里，不久就熄滅了。植物與燃燒的蠟燭密封在玻璃罩里，發現植物能夠長時間地活著，蠟燭也沒有熄滅。植物與小白鼠封在玻璃罩里，植物和小白鼠都會存活很長的時間。他得出結論：植物能夠更新由于蠟燭燃燒或動物呼吸排出的二氧化碳，而且其是綠色植物光合作用的原料；光合作用產生的氧氣，能滿足動物呼吸或蠟燭燃燒對氧氣的需要。
知識點二 光合作用還能產生氧氣
在盛金魚藻的裝置中收集的氣體，能使將要熄滅的衛生香復燃，說明光合作用產生了氧氣。
知識點三 光合作用原理在農業生產上的應用
1.光合作用的公式：二氧化碳+水有機物（儲存著能量）+氧氣。
2.在農業上，要保證作物有效地進行光合作用的各種條件，尤其是光。
巧記光合作用
光合作用靠葉綠體，生產車間原料簡易；
普通水分二氧化碳，制有機物生成氧氣；
能量變化是轉換器，光變化學存于有機。
合作探究
1.如圖是英國科學家普利斯特利的一組實驗，請你利用所學的生物學知識來解釋相關的實驗現象。
（1）該實驗中，甲和乙是作為一組對照實驗。
（2）在乙組中，植物光合作用為小白鼠呼吸提供了氧氣，同時小白鼠呼吸所產生的二氧化碳也為植物光合作用提供了原料。
（3）該對照實驗中只有一個變量是綠色植物。
（4）第一次實驗后，發現結果與假設不一致時，下列不符合科學探究做法的是A。
A.否定原來的假設，得出與假設相反的結論
B.按照原來的實驗方案重復多次，檢驗實驗結果是否一致
C.檢查實驗方案，并通過實驗重新檢驗假設
2.普利斯特利的實驗是在光下進行的，若在暗處進行，還能得出同樣的結論嗎？說明原因。
答：不會得出同樣的結論。在暗處，植物不能進行光合作用產生氧氣，還會通過呼吸作用爭奪氧氣，導致蠟燭快速熄滅，小白鼠快速死亡。
3.在農業生產上，除合理密植能充分利用光能外，還有那些措施來充分利用光照，提高產量？
答：（1）間作套種：將高低不同的植物種在一起。（2）延長光照時間，增大光照強度等。
典例精講
【例 1】(2018·綿陽）某果農為了提高大棚農作物產量，采取了下列幾項措施，其中不能達到目的的是（C）
A.適當提高二氧化碳濃度B.合理密植
C.保持棚內溫度恒定D.適當增加光照時間
【分析】此題考查的是植物光合作用和呼吸作用的原理在農業生產上的應用，要想提高作物的產量就要想辦法促進光合作用，并抑制呼吸作用。促進光合作用的措施有：增加光照時間、增加原料二氧化碳和水。同時適當提高溫度可以促進生物的生命活動，因此適當增加白天的溫度可以促進光合作用的進行。而夜晚適當降溫則可以抑制其呼吸作用。據此答題。
【解答】解：C、適當增加棚中的晝夜溫差，白天氣溫高，光合作用旺盛，制造的有機物多，到了夜間氣溫降得比較低的話可有效地抵制蔬菜進行呼吸作用，減少因為呼吸作用過強而分解的有機物，使有機物得到更多地積累，提高產量，所以保持棚內溫度恒定不能到達增產的目的。故選：C。
【點評】植物的三大作用是重點內容，是考試的重點，要熟練掌握三大作用的原理，從容應對此類題目。
【例2】關于大氣中的碳和氧能夠維持平衡，正確的說法是（B）
A．植物的光合作用吸收二氧化碳，釋放氧氣
B．生物呼吸作用產生的二氧化碳被植物的光合作用利用了
C．植物產生的氧氣與動物產生的二氧化碳維持平衡
D．細菌和真菌在碳和氧的平衡中發揮著重要作用
【分析】根據碳氧平衡的定義和光合作用的原理分析解答。
【解答】解：綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉化成儲存能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程，叫做光合作用；地球上種類繁多的綠色植物，不斷地進行著光合作用，消耗大氣中的二氧化碳，產生的氧氣又以氣體的形式進入大氣，這樣就使生物圈的空氣中氧氣和二氧化碳的濃度處于相對的平衡狀態，簡稱碳—氧平衡。所以碳和氧能夠維持平衡是生物呼吸作用產生的二氧化碳被植物的光合作用利用了。故選：B。
【點評】關于綠色植物能維持生物圈中的碳氧平衡是考查的重點，可結合植物的光合作用掌握。
針對訓練
【針對練1】（2018·蘭州期末）光合作用的實質是（B）
A.分解有機物，釋放氧氣，把光能轉變成貯存在有機物中的能量
B.合成有機物，釋放氧氣，把光能轉變成貯存在有機物中的能量
C.合成有機物，釋放二氧化碳，釋放能量
D.分解有機物，釋放二氧化碳，釋放能量
【針對練2】俄國著名植物生理學家季米里亞捷夫說：它（綠色植物）是竊取天火的普羅米修斯（天神），它所獲取的光和熱，養育了地球上的其他生物，而且使巨大的渦輪機旋轉，使詩人的筆生輝，你認為對這段話最準確的含義是（D）
A.綠色植物能進行光合作用
B.綠色植物是消費者
C.綠色植物能進行吸收作用
D.綠色植物在生物圈中的作用
課時作業
知識點一 光合作用利用二氧化碳作為原料
1.用下列哪種物質檢驗二氧化碳的存在（D）
A.酒精B.碘液
C.生理鹽水D.澄清的石灰水
【解答】二氧化碳能夠使澄清的石灰水變渾濁，人們利用二氧化碳的這個特性來檢驗某種氣體是否為二氧化碳，D正確。故選：D。
2.大氣中二氧化碳濃度的適當升高可以提高許多農作物的產量，這是因為（B）
A.二氧化碳是光合作用產物，濃度升高能增強光合作用
B.二氧化碳是光合作用原料，濃度升高能增強光合作用
C.二氧化碳是光合作用原料，濃度升高能增強呼吸作用
D.二氧化碳是呼吸作用原料，濃度升高能增強光合作用
知識點二 光合作用還能產生氧氣
3.在金魚缸內放些新鮮的水草，對金魚的意義是（D）
A.美觀
B.為金魚提供營養
C.增加水中二氧化碳的濃度
D.增加水中氧氣的濃度
【解答】綠色水草放在金魚缸里可以進行光合作用，由分析可知光合作用能夠產生氧氣，因此能增加魚缸中氧氣的含量，為金魚提供充足的氧氣以促進其長時間地存活。故選：D。
知識點三 光合作用原理在農業生產上的應用
4.農業生產中，為了達到提高農作物產量的目的，可以采取的措施有（B）
①增加二氧化硫濃度②增加二氧化碳濃度③合理密植④延長光照時間
A.①③B.②③④
C.①②③D.①②④
5.下列哪一項能正確表示光合作用的基本過程（D）
【解答】光合作用的基本過程是；二氧化碳+水光能葉綠體有機物（儲存能量）+氧氣，故選D。
6.（2018·青島市李滄區期末）下列做法不利于提高大棚栽培蔬菜產量的是（C）
A．保證蔬菜接受充分的光照
B．向大棚內充入一定量的二氧化碳
C．保持大棚內晝夜都有較高的溫度
D．夜間可在大棚內開燈補充光照
7.晚上，將金魚藻放在盛有水的試管中，將試管先后放在離白熾燈不同距離處，觀察試管中產生的氣泡數。實驗中收集到的數據如下表：
（1）從表中數據可以看出，金魚藻和光源的距離越近，每分鐘產生的氣泡數越多，這種氣體是氧氣。產生的氣泡數越多，說明光合作用越強。
（2）這個實驗可以得出的結論是：在一定范圍內，光照越強，光合作用越強。
（3）如果將這支試管放在黑暗中，實驗結果可能會是怎樣呢？沒有氣泡產生。
8.（2018·包頭）下圖是黑藻在二氧化碳濃度為0.03%的條件下，測定的光照強度影響光合作用速率變化的曲線。判斷下列敘述錯誤的是（A）
A.從曲線中看出，限制BC段光合作用速率上升的因素是光照強度
B.黑藻進行光合作用的同時，也進行呼吸作用
C.若增加二氧化碳濃度，m值將會增大
D.從AB段看出，增加光照強度可以提高光合作用速率
9.（2018·山東德州） 地球上種類繁多的植物，可為人類提供賴以生存的兩種基本物質，它們是（D）
A.水 二氧化碳B.水 氧氣
C.葡萄糖 二氧化碳D.有機物 氧氣
10.（2018·湖北十堰）2017年十堰當選魅力中國城，“藍天白云青山綠水”是十堰特色，夏季走進青山綠水的懷抱，我們感到清新涼爽，這主要與植物的什么生理作用相關（B）
A.光合作用、呼吸作用
B.光合作用、蒸騰作用
C.呼吸作用、蒸騰作用
D.植物的碳-氧平衡
11.某生物興趣小組的同學為探究植物的生命活動，設計了如圖所示實驗裝置，請分析回答問題：（注：氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳）
（1）首先將甲、乙兩個裝置放在黑暗處一晝夜，目的是把葉片內原有的淀粉運走耗盡。然后在光下照射幾小時，從甲、乙裝置中各取一片葉，經酒精脫色后，滴加碘液，變成藍色的是乙（填“甲”或“乙”）裝置中的葉片。此實驗現象可以證明二氧化碳是光合作用的原料。
（2）在這個實驗過程中，玻璃罩內壁出現的水珠主要來自植物的蒸騰作用，內壁上的水分是通過葉片上的氣孔散失的。

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