資源簡介

一、植物的光合作用及其應(yīng)用
1. 光合作用的概念：指綠色植物通過葉綠體，利用光能，把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲存著能量的有機(jī)物，并釋放氧氣的過程。
2. 光合作用反應(yīng)式：
①場所：主要為葉肉細(xì)胞的葉綠體。
②實質(zhì)：制造有機(jī)物，儲存_能量。
③影響因素：光照強度(主要)、溫度、二氧化碳濃度等。
3. 光合作用的應(yīng)用
(1)增加大棚內(nèi)的二氧化碳濃度、延長光照時間等，都可提高蔬菜瓜果的產(chǎn)量。
(2)合理密稙：單位面積上，栽種作物密度適當(dāng)、間距合理，以提高光能利用率，增加產(chǎn)量。
4. 光合作用的意義
(1)光合作用把簡單的無機(jī)物轉(zhuǎn)化成復(fù)雜的有機(jī)物，并放出氧氣，實現(xiàn)了物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。
(2)把光能變成儲存在有機(jī)物中的化學(xué)能，實現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化。
(3)光合作用制造的有機(jī)物不僅滿足了自身生長、發(fā)育、繁殖需要，還為其他生物提供了基本的食物來源。
5. 光合作用相關(guān)實驗：植物在光下制造淀粉、探究植物光合作用是否需要二氧化碳。
二、植物的呼吸作用及其應(yīng)用
1. 呼吸作用的概念：植物利用氧氣將有機(jī)物氧化分解，生成二氧化碳和水，同時釋放出能量的過程。
2. 呼吸作用反應(yīng)式：
①場所：植物體的活細(xì)胞。
②實質(zhì)：分解有機(jī)物，釋放能量。
③影響因素：溫度(主要)、二氧化碳濃度、氧氣濃度、水分等。
3. 呼吸作用的應(yīng)用
(1)保證呼吸作用正常進(jìn)行：中耕松土、及時排澇。
(2)降低呼吸作用強度：儲藏糧食時，保持低溫和干燥；儲藏水果、蔬菜時，降低溫度和氧的濃度；在溫室栽培瓜果蔬菜時，適當(dāng)降低夜間溫度，可減少植物呼吸作用對有機(jī)物的消耗。
4. 呼吸作用的意義：為植物體各種生命活動提供能量。
5. 呼吸作用相關(guān)實驗：植物的呼吸作用。
三、光合作用和呼吸作用的相互關(guān)系及應(yīng)用
1. 光合作用和呼吸作用的比較
光合作用 呼吸作用
場所 ________________ 活細(xì)胞
條件 _________________ 有光無光均可
原料 二氧化碳、水 有機(jī)物、氧氣
產(chǎn)物 有機(jī)物、氧氣 二氧化碳、水
物質(zhì)變化 無機(jī)物→有機(jī)物 有機(jī)物→無機(jī)物
能量變化 儲存能量(光能→化學(xué)能) 釋放能量(化學(xué)能→其他形式的能)
聯(lián)系 植物的光合作用為呼吸作用提供了物質(zhì)(有機(jī)物和氧氣)，呼吸作用為光合作用提供了部分原料(二氧化碳)
2. 呼吸作用和光合作用在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用
作物種植：增加光照強度，延長光照時長、夜間降低溫度以增大晝夜溫差，同時合理密植，以提高光合作用，降低呼吸作用，達(dá)到增產(chǎn)的目的。
四、植物的呼吸作用
實驗 一 二 三
實驗裝置


實驗現(xiàn)象 A試管內(nèi)石灰水變渾濁 甲試管中澄清石灰水不變渾濁，乙試管中澄清石灰水變渾濁 甲瓶中蠟燭熄滅，乙瓶中正常燃燒
實驗結(jié)論 種子呼吸作用釋放能量 種子呼吸作用釋放二氧化碳 種子呼吸作用消耗氧氣
五、植物體內(nèi)物質(zhì)的運輸
（一）根系
根系的定義：一株植物所有的根合在一起，叫做根系。
根系的分類
（1）直根系：有明顯發(fā)達(dá)的主根和側(cè)根之分的根系。如：大豆、青菜、花生。
（2）須根系：沒有明顯的主側(cè)根之分的根系。如：小麥、玉米、大蒜、水稻。
作用：固定植物、吸收水和無機(jī)鹽（礦物質(zhì)）。
地下水位越高，根系的平均長度會越短，根系分布淺。
（二）根尖（根吸水的部位在根尖）的結(jié)構(gòu)
根冠：細(xì)胞排列不整齊。保護(hù)后面的組織，使根在向前生長時，不被土壤顆粒擦傷。
分生區(qū)：細(xì)胞質(zhì)的密度較大，沒有液泡。能不斷分裂，使細(xì)胞數(shù)目增加，使根生長。
伸長區(qū)：細(xì)胞的液泡較?。ㄍㄟ^吸收水分而形成），細(xì)胞壁較薄。細(xì)胞能迅速生長，把根尖推向土層。
根毛區(qū)：細(xì)胞有較大的液泡（由小液泡融合而成），細(xì)胞壁較厚，內(nèi)有輸導(dǎo)組織（導(dǎo)管）。植物的根毛很多，保證了植物能吸收足夠的營養(yǎng)。根毛區(qū)是根尖吸水的主要部位。
（三）根毛吸水、失水的原理
當(dāng)土壤溶液的濃度高于細(xì)胞液的濃度時，植物細(xì)胞失水。
當(dāng)土壤溶液的濃度低于細(xì)胞液的濃度時，植物細(xì)胞吸水。
（四）植物生長需要無機(jī)鹽
植物生長需要無機(jī)鹽，最重要的三種營養(yǎng)元素分別是氮、磷、鉀。
含氮的、含磷的、含鉀的無機(jī)鹽對植物生活的作用及缺乏時的癥狀：
無機(jī)鹽 主要肥料 在植物生長中的作用 缺乏時的癥狀
含氮的無機(jī)鹽 硝酸銨、尿素、碳銨 氮是合成葉綠素的原料，促進(jìn)細(xì)胞的分裂和生長，使枝葉長得繁茂 植株矮小瘦弱，葉片發(fā)黃，嚴(yán)重時葉脈呈淡棕色
含磷的無機(jī)鹽 過磷酸鈣、磷酸二銨等 促進(jìn)幼苗的發(fā)育和花的開放，使果實、種子提早成熟 植株特別矮小，葉片呈現(xiàn)暗綠色或紫色
含鉀的無機(jī)鹽 氯化鉀、碳酸氫鉀等 使莖稈健壯，抗倒伏，促進(jìn)淀粉的形成 莖桿軟弱，容易倒伏，葉片的邊緣和尖端呈褐色。
（五）植物的莖與物質(zhì)運輸
1. 莖的結(jié)構(gòu)
2. 物質(zhì)的運輸
(1)水分的運輸：由莖木質(zhì)部的導(dǎo)管自下而上地向枝端運輸。其途徑為：水→根毛區(qū)→根的導(dǎo)管→莖的導(dǎo)管→葉的葉脈→氣孔。
(2)無機(jī)鹽的運輸：無機(jī)鹽溶解在水中，隨水的運輸而運輸，其運輸途徑與水分運輸途徑大致相同，其最終留在植物體內(nèi)不會從氣孔排出。
(3)有機(jī)物的運輸：葉通過光合作用制造的有機(jī)物通過篩管自上而下運輸。
六、植物的葉和蒸騰作用
1. 莖的結(jié)構(gòu)
(1)葉片是由表皮、葉肉和葉脈等結(jié)構(gòu)組成的。表皮上有半月形的保衛(wèi)細(xì)胞，兩個保衛(wèi)細(xì)胞之間的小孔是氣孔。
(2)氣孔與保衛(wèi)細(xì)胞
①氣孔不僅是植物體與外界進(jìn)行氣體交換的“窗口”，而且是散失體內(nèi)水分的“門戶”。
②氣孔的調(diào)節(jié)：當(dāng)水分充足時，保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開；反之，氣孔關(guān)閉。
2. 蒸騰作用
(1)概念：水分從活的植物體表面(主要是葉片)以水蒸氣狀態(tài)散失到大氣中的過程。植物進(jìn)行蒸騰作用的主要器官是葉。
(2)影響蒸騰作用的因素：大氣的溫度、濕度和氣流的速度等。
(3)蒸騰作用的意義：降低葉片溫度；根部吸水的動力；利于植物對水的吸收和運輸；利于溶解在水中的無機(jī)鹽在植物體內(nèi)的運輸。
(4)蒸騰作用的應(yīng)用：移栽植物時，剪去大部分葉片、選擇在陰天（或傍晚）移栽、對植物進(jìn)行遮陰處理等都是為了減弱蒸騰作用。
(5)實驗：研究植物的蒸騰作用。
例1．小樂為了驗證“光合作用的條件和產(chǎn)物”，進(jìn)行了圖示的實驗操作（次序已打亂），請回答下列有關(guān)問題：
（1）該實驗正確的操作步驟是②→④→①→ →⑥。（用圖中的序號排列）
（2）實驗操作⑤：將葉片置于酒精溶液中并進(jìn)行水浴加熱，這樣做的目的是 。
（3）若實驗過程正確，那么在實驗操作⑥中可觀察到的實驗現(xiàn)象是 。但小樂在滴加溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的碘液后，發(fā)現(xiàn)葉片沒有出現(xiàn)預(yù)期的現(xiàn)象，這是為什么呢? 小樂提出了自己的猜想，并通過以下實驗加以驗證：取正確處理后的葉片，分成四組，將溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02％、0.04％、0.06％、0.08％的碘液分別滴在各組葉片上。觀察葉片顏色的變化。發(fā)現(xiàn)只有滴加0.04％的碘液的葉片，顏色變化與預(yù)期的一致。你認(rèn)為小樂的猜想是
。
例2.小歡在研究某植物葉片上、下表皮氣孔密度（單位面積氣孔數(shù)目）時，采取如下方法。
方法 1：用顯微鏡觀察該植物同一葉片的上、下表皮裝片并統(tǒng)計氣孔的數(shù)目。
方法 2：取 3 株大小、來源相同、具有等量葉片的該植物嫩枝，依圖甲所示方法處理。
(1)在方法 1 中，若要觀察到清晰的物像，則圖乙中關(guān)于顯微鏡的部分操作，正確的順序是
（填寫圖乙中的序號）。在顯微鏡下可以觀察到，保衛(wèi)細(xì)胞比葉片表皮細(xì)胞多了 (填細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的名稱），故能進(jìn)行光合作用。
(2)在方法 2 中，實驗開始時，先將各裝置的質(zhì)量調(diào)至 80 克，其后每隔 4 小時測一次各裝置的質(zhì)量，直至實驗結(jié)束。
①該實驗中水面上放油的作用是
②該實驗結(jié)束時，A、B、C 裝置的總質(zhì)量分別為 mA、mB、 mc。若該植物葉片的下表皮氣孔密度比上表皮大，則 mc—mB mB—mA（選填“>”、“<”或“=”）。
例3. 某現(xiàn)代化溫室_è??è?????é???????°_，要探究溫度對光合作用和呼吸作用的影響，科研人員選取了同一品種，生長狀況和質(zhì)量完全相同的甲、乙、丙、丁、戊五組蔬菜，分別放置在不同溫度環(huán)境下暗處理1小時后，分別測出其質(zhì)量變化；然后再同時置于光照下1小時（光照強度相同），分別測其質(zhì)量變化，記錄數(shù)據(jù)如下表，請分析數(shù)據(jù)，回答問題。（實驗中已排除蒸騰作用對蔬菜質(zhì)量的影響）
組 別 甲 乙 丙 丁 戊
溫度（單位：℃）21世紀(jì)教育網(wǎng)精品科學(xué)工作室 23 24 25 26 27
暗處理1小時后質(zhì)量的變化（單位：毫克） ﹣1 ﹣2 ﹣3 ﹣4 ﹣2
光照后1小時與暗處理前的質(zhì)量變化（單位：毫克） +1 +2 +3 +4 +2
（1）乙組蔬菜光照1小時后合成的有機(jī)物質(zhì)量 2毫克（選填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）若下圖表示丙組蔬菜一_????¤????O???K_段）對二氧化碳吸收、釋放量變化，則圖中表示該蔬菜進(jìn)行光合作用的是哪一段時間？（用字母表示） 并請說明理由 。
（3）在下圖曲線中B點和F點處，外界環(huán)境中CO2濃度變化為零，其原因是 ；
（4）根據(jù)下圖推測植株積累有機(jī)物最多的是 點；
（5）下圖曲線中間D處的形成原因最有可能的是 。
A．光照過強，蒸騰作用過強，保衛(wèi)細(xì)胞吸水膨脹，氣孔張開
B．溫度較高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了較多的有機(jī)物
C．溫度高，蒸騰作用過強，氣孔關(guān)閉，影響CO2原料的吸收
D．光照減弱，氣溫降低，植物光合作用減弱
例4.“小草依依，踏之何忍?！毙腥私?jīng)常在草坪上行走，會造成土壤板結(jié)，缺少空氣， 從而影響小草的生長。小徐同學(xué)對土壤空氣的含量多少很好奇，決定設(shè)計如下方案進(jìn)行探究。
步驟 1：在校園中選擇一塊干燥、疏松的土地，取長、寬、厚分別是 5 厘米的土塊，另取一塊 的鐵塊，分別放入 2 只相同的大燒杯中。
步驟 2：分別沿?zé)诰徛叵?2 只燒杯內(nèi)注水，如圖所示。開始時用量筒取一定體積 的水流入，快要浸沒土塊或鐵塊時，再換用滴管向燒杯內(nèi)滴水，直到水把土塊 和鐵塊剛好浸沒為止。記錄用水體積分別為 V1、V2。
步驟 3：再在校園里選擇一塊干燥、被同學(xué)多次踩過的土地，取長、寬、厚分別是 5厘米的一塊土塊，按上面的步驟再次實驗，記錄用水體積為 V3。試分析并回答問 題。
請完成步驟 1 中的空格填寫。
（2）在步驟2中，加水的方法是“開始時用量筒取一定體積的水注入，當(dāng)快要浸沒土塊或鐵塊時，再換用滴管向燒杯內(nèi)滴水”，為什么？ 。
（3）請計算疏松土壤中的空氣體積分?jǐn)?shù)： 。
（4）根據(jù)記錄結(jié)果，發(fā)現(xiàn) V1 V3（選填“大于”或“小于”或“等于”）說明疏松的土地比踩踏過的土地含氧量高，終于理解草地為什么不能踐踏了。
1．取甲、乙、丙、丁四組大小、發(fā)育程度相似，質(zhì)量相同的新鮮菠菜葉，作如下處理：
組別 甲 乙 丙 丁
涂凡士林的部位 不涂 上表皮 下表皮 上、下表皮
再將上述四組葉片置于通風(fēng)處，則出現(xiàn)萎蔫現(xiàn)象的先后順序是（ ）
A．丁→乙→丙→甲 B．丁→丙→乙→甲
C．甲→乙→丙→丁 D．甲→丙→乙→丁
2. 如圖所示的四個裝置中，設(shè)計不合理的是（ ）
A．驗證光合作用需要光 B．驗證光合作用需要二氧化碳
C．驗證呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳 D．驗證蒸騰作用產(chǎn)生水
3．某研究小組設(shè)計了“N是植物生長必需的礦質(zhì)元素”的四組實驗，最恰當(dāng)?shù)囊唤M是 （ ）
4.將一植物放在密閉的玻璃罩內(nèi)，置于室外進(jìn)行培養(yǎng)，用CO2濃度測定儀測得了該玻璃罩內(nèi)CO2濃度的變化情況，繪成下圖曲線。請據(jù)此回答：
（1）植物開始進(jìn)行光合作用的時間是 　 （選填“D點”、“D點前”或“D點后”）；
（2）FG段CO2濃度下降不明顯，是因為 　　關(guān) 閉，葉片對CO2的吸收減少；
（3）若要使該植物體內(nèi)累積更多的有機(jī)物，則應(yīng) 該 　 （選填“提高”或“降低”）玻璃罩內(nèi)的晝夜溫差；
（4）在森林中，空氣中CO2濃度的變化情況也類 似于該玻璃罩內(nèi)的情況，即在早上6點前后CO2濃度最高。此時，森林里的空氣中CO2濃度 　 （選填“高于”、“低于”或“等于”）空氣中氧氣的濃度。
5．為“證明綠色植物光合作用能產(chǎn)生氧氣”，小金設(shè)計了如圖所示的實驗。回答：
（1）本實驗選擇水生綠色植物金魚藻作為實驗材料而不選用盆栽的天竺葵，其理由是　 　　。
（2）寫出證明試管內(nèi)收集的氣體是氧氣的方法。
　 　　。
（3）利用上述實驗裝置與材料，設(shè)計“證明光照是綠色植物光合作用的條件”的實驗。（寫出簡要的實驗思路）　 　
　 。
6．課本上研究影響植物蒸騰作用因素的實驗，如右圖所示。
（1）為使該實驗現(xiàn)象明顯，可以將該實驗裝置放在 的環(huán)
境中為佳。
A．高溫干燥 B．高溫潮濕 C．低溫干燥 D．低溫潮濕
（2）在水槽的水銀面上有一層水，水起的作用是 。
（3）有同學(xué)認(rèn)為這個實驗中水銀柱的上升現(xiàn)象，還受植物其他生理
活動的影響。你認(rèn)為植物還有什么生理活動也可能導(dǎo)致出現(xiàn)水銀柱　　　　　
上升？ 　 。如要排除該因素的影響，實驗要在什么條件下進(jìn)行？　　　　　　　　
（4）如果實驗中玻璃管足夠_é??????????±????°?_銀柱最終能上升的高度，除了植物的蒸騰作用以外，還主要與外界環(huán)境中什么因素有關(guān)？
1.保衛(wèi)細(xì)胞與氣孔的開閉有關(guān)，氣孔由關(guān)到開的變化過程中（ ）
A.保衛(wèi)細(xì)胞的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大、保衛(wèi)細(xì)胞吸水
B.保衛(wèi)細(xì)胞的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大、保衛(wèi)細(xì)胞失水
C.保衛(wèi)細(xì)胞的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小、保衛(wèi)細(xì)胞失水
D.保衛(wèi)細(xì)胞的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)減小、保衛(wèi)細(xì)胞吸水
2.水和無機(jī)鹽在植物體中運輸?shù)幕就緩绞牵?）
A.土壤溶液里的水分→根中篩管→莖中篩管→葉中篩管
B.土壤溶液里的水分→根中導(dǎo)管→莖中導(dǎo)管→葉中導(dǎo)管
C.土壤溶液里的水分→葉中篩管→莖中篩管→根中篩管
D.土壤溶液里的水分→葉中導(dǎo)管→莖中導(dǎo)管→根中導(dǎo)管
3.林業(yè)工人伐樹后，常連同枝葉放在山上，數(shù)周后削枝鋸成圓木運往山下。這樣處理的目的是（ ）
A.便于剝下樹皮 B.利用葉片散失樹干中的水分
C.讓葉內(nèi)有機(jī)物全部轉(zhuǎn)送到樹干中 D.讓葉繼續(xù)進(jìn)行一段時間光合作用
4．為了_???????¤??????????_合作用，興趣小組的同學(xué)做了如下的實驗：①設(shè)計并連接實驗裝置，如圖所示；②飲料瓶內(nèi)倒入可使黑藻的生活環(huán)境保持較穩(wěn)定的、適宜的CO2濃度的某溶液，再將黑藻放入飲料瓶中，溶液滿瓶，用吸管吸掉長頸漏斗中的一部分溶液；③將此實驗裝置放在一定的環(huán)境中，觀察長頸漏斗中的液面變化情況。請回答下列問題：
（1）黑藻屬單子葉多_??????????°??¤????_，莖直立細(xì)長，葉披針形，根據(jù)這些特征判斷，在桃、玉米、衣藻、五針?biāo)珊秃J蘚中，黑藻與哪一種生物的親緣關(guān)系最近？ 。21*cnjy*com
（2）為了讓長頸漏斗中的液面上升得快些，應(yīng)把該實驗裝置放在怎樣的環(huán)境中？ 。
（3）同學(xué)們?nèi)∠潞谠迦~，_??????????????????_染色，然后制作成黑藻葉的臨時裝片，置于顯微鏡下觀察，可以觀察到細(xì)胞內(nèi)葉綠體中有被碘液染色的淀粉顆粒，該實驗現(xiàn)象可以說明 ；還可觀察到葉脈周圍細(xì)胞的染色效果更好，原因之一是葉脈中有運輸?shù)庖旱?。
5.右圖是探究綠色植物光合作用速率的實驗示意圖，裝置中的碳酸氫鈉溶液可維持瓶內(nèi)的二氧化碳濃度。該裝置放在20℃環(huán)境中。實驗開始時，針筒的讀數(shù)是0.2mL，毛細(xì)管內(nèi)的水滴在位置x。30分鐘后，針筒的容量需要調(diào)至0.6mL的讀數(shù)，才能使水滴仍維持在x的位置。據(jù)此回答下列問題：
(1)以釋放出的氧氣量來代表光合作用速率，該植物的光合作用速率是 mL/h。
(2)用這一方法測量光合作用速率，比實際的光合速率要 （填“高”或“低”），原因是 　　　　　　 。
(3)如果在原實驗中只增加光照強度，則針筒的容量仍維持在0.6mL讀數(shù)處。在另一相同實驗裝置中，若只將溫度提升至30℃，針筒容量需要調(diào)至0.8mL讀數(shù)，才能使水滴維持在x的位置上。比較兩個實驗可以得出什么結(jié)論？ 。
參考答案
例1．（1）⑤→③→⑦。（2）防止葉片繼續(xù)進(jìn)行光合作用；脫色后使實驗結(jié)果更容易觀察。（合理即可）（3）葉片未遮光部分滴加碘液后顯藍(lán)色，遮光部分不顯藍(lán)色。 葉片沒有出現(xiàn)預(yù)期現(xiàn)象，可能是碘液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)過大引起的。（合理即可）
例2.（1）②①③。葉綠體。（2）①防止水分蒸發(fā)。②<。
例3. （1）> （2）A-G段，因為植_??????????????¨é??_要二氧化碳， AG之間二氧化碳的釋放量都有減少。（3）B點和F點光合作用吸收的二氧化碳的量與呼吸作用釋放的二氧化碳的量相等； （4）F （5）C
例4.（1）大小和形狀和土塊相同；（2）當(dāng)水快要浸沒土塊或鐵塊時，使用滴管加水能夠更加準(zhǔn)確的控制水面剛好 浸沒土塊或鐵塊，防止加入過量的水，使實驗結(jié)果更加準(zhǔn)確；
（3）（V1-V2）/125；（4）大于
1．C 2. D 3．C
4.（1）D點前 （2）氣孔 （3）提高 （4）低于
5．（1）便于氧氣的觀察與收集（2）取出試管并迅速將帶火星的木條伸入管內(nèi)，木條復(fù)燃，則是氧氣。（3）再設(shè)置一組實驗，與現(xiàn)有實驗裝置完全一致，一組放置在光照下，一組放置在暗室中，一定時間后觀察是否有氣體生成以及檢驗氣體成分。
6．（1）A（2）防止水銀蒸發(fā)，造成污染（3）光合作用 黑暗 （4）大氣壓
1.A 2.B 3.B
4．（1）玉米（2）光照充足、溫度適宜（3）植物光合作用的場所是葉綠體；導(dǎo)管
5.(1)0.8mL/h (2)低　植物同時進(jìn)行了呼吸作用，消耗了部分氧氣
(3)這兩個實驗中，光照不是限制光合作用速率的主要因素，而溫度才是限制光合作用速率的主要因素（或答在光照充足的條件下，在一定范圍內(nèi)提高溫度可提高光合作用速率）1教

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