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1、科学科学第一部分生命科学第3讲光合作用和呼吸作用一、知道呼吸系统的组成及气体交换过程二、通过对植物种子萌发及生长旺盛时期的探究来了解呼吸作用的特点三、概述绿色植物的光合作用及其重要意义四、掌握植物光合作用和呼吸作用的关系呼吸系统的组成及气体交换过程1人的呼吸系统包括_呼吸道_和_肺_两部分。前者包括鼻、_咽_、喉、_气管_、支气管等器官，是气体进出肺的通道，并对吸入的空气有_温暖、湿润_和清洁的作用；_肺_是呼吸系统的主要器官，它是进行_气体交换_的场所。2呼吸运动是指胸廓有节律地扩大和缩小，它包括_吸气_和_呼气_两个动作。3吸气：肋间外肌_收缩_，肋间内肌舒张，使胸廓的左右径和前后径_增大
2、_，同时膈肌_收缩_，膈顶部下降，使胸廓的体积_增大_，所以整个胸廓的容积增大，肺扩张，肺的容积增加，肺内气压_降低_，外界空气进入肺。4呼气：肋间外肌_舒张_，肋间内肌收缩，使胸廓的左右径和前后径_缩小_，同时膈肌_舒张_，膈顶部上升，使胸廓的体积_减小_，所以整个胸廓的容积缩小，肺回缩，肺的容积减小，肺内气压_升高_，迫使肺泡内的气体排出体外。5人体细胞内的有机物在_氧_的参与下被分解，产生_二氧化碳_和水同时释放出_能量_，用于进行各项生命活动和维持体温。所以呼吸作用的意义在于为各项生命活动提供_能量_和维持人体_体温_恒定。注意：呼吸运动指胸廓有节律地扩大和缩小，包括吸气和呼气。呼吸指
3、生物体与外界进行气体交换的过程，包括肺与外界气体交换、肺泡内气体交换、气体在血液中的运输、组织内气体交换。呼吸作用是一切细胞生物所具有的生命活动，是生物体获得生命活动所需能量的重要生理作用，从物质转变的特点来看，呼吸作用是细胞内有机物在多种酶的催化下被氧化分解的过程。1(2013衢州)2013年2月，全国多地、多日出现雾霾天气，致使空气中PM2.5严重超标。部分PM2.5颗粒能通过呼吸道和肺进入血液，危害人体健康。PM2.5颗粒经过鼻、咽、喉以后，进入血液之前，经过的结构依次是(B)A气管、肺泡、支气管 B气管、支气管、肺泡C支气管、肺泡、气管 D肺泡、支气管、气管【解析】呼吸系统由呼吸道和肺
4、两部分组成，如图所示，鼻腔、咽、喉、气管、支气管是气体进出肺的通道，称为呼吸道，因此PM2.5颗粒经过的结构依次是鼻腔、咽、喉、气管、支气管。2(2014湖州)为什么人的肺不是一个大的囊泡，而是由很多小的肺泡构成的呢？用下列切萝卜的模拟实验可帮助理解：如图，将一大块萝卜不断等分，测量切块的边长，计算切块的表面积并求和。通过“切块表面积之和”这一数据的变化可以说明，由于许多肺泡的存在增大了肺的表面积，从而提高_气体交换_的效率。【解析】肺是气体交换的主要场所。肺泡的数目很多，其外面缠绕着丰富的毛细血管和弹性纤维；肺泡壁和毛细血管壁都很薄，各由一层上皮细胞组成。这些结构特点都有利于进行气体交换。1
5、(2014呼和浩特)下列关于人体呼吸道的叙述，不正确的是(D)A我们吐出的痰是在呼吸道内形成的B呼吸道都有骨或软骨作支架，能保证气流通畅C北欧人的鼻子明显比生活在赤道附近的人大，这有利于预热冬天寒冷的空气D在患重感冒时，往往用嘴呼吸，这对吸入的空气起到了充分的预热和清洁作用2(2014温州)为了探究“小鼠生命活动释放热量的快慢与空气中氧气含量有怎样的关系”，小明设计以下实验：取图甲所示的三个相同装置。取大小相近、年龄相同、新陈代谢旺盛的同种小鼠若干只，按图乙设置实验。将三个装置放在相同的适宜环境中进行实验。(1)针对小明探究的问题，提出一个可检验的假设_空气中氧气含量越高，小鼠生命活动释放热量
6、越快_。(2)本实验可通过液柱移动的快慢来比较小鼠生命活动释放热量的快慢，请分析其原理：_小鼠生命活动释放热量越快，温度升高越快，导致玻璃泡内气体膨胀越快，液柱移动越快_。(3)为了使实验现象更明显，可从哪些方面对实验进行改进？_增加小鼠数量、换用更细的导管_。(写两点)探究不同生探究不同生长阶长阶段的植物，了解呼吸作用的特点段的植物，了解呼吸作用的特点1呼吸作用：生物体内的_有机物_在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成_二氧化碳_或其他产物，并且释放出_能量_的总过程。呼吸作用是一切细胞生物都具有的生命活动，是生物体获得生命活动所需能量的重要生理作用。2生物的呼吸作用包括_有氧呼吸_和_无
7、氧呼吸_两种类型。有氧呼吸分解产物是_二氧化碳和水_，无氧呼吸分解产物是_酒精或者乳酸_；有氧呼吸释放能量_较多_，无氧呼吸释放能量_较少_。_有氧呼吸_是高等动物和植物进行呼吸作用的主要形式，因此，通常所说的呼吸作用就是指有氧呼吸。3(2014宁波)在探究植物的呼吸作用实验中，所用的保温瓶已作灭菌处理，保温瓶内的环境条件适宜。将适量、等质量的正在萌发和煮熟过的种子分别装入两个保温瓶后密闭，多次测定有关的量，并绘制成如图曲线。下列判断符合客观事实的是(A)A若y表示瓶内温度，则a表示萌发的种子B若y表示瓶内氧气量，则c表示煮熟过的种子C若y表示种子的质量，则b表示萌发的种子D若y表示瓶内二氧化
8、碳量，则c表示煮熟过的种子【解析】萌发的种子进行呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；而进行呼吸作用消耗氧，所以瓶内的氧气的含量逐渐减少。煮熟的种子不进行呼吸作用，所以瓶内的温度和氧气的含量都不会发生变化。若a是萌发的种子，则a中的种子进行呼吸作用，呼吸作用释放出大量的热量，所以瓶内温度升高；而进行呼吸作用也消耗氧，所以瓶内的氧气的含量逐级减少。选项A符合题意。4据中国历史介绍：1969年，人们发现了隋朝修建的大型储粮仓库含嘉仓。在其中一个窖里，发现北宋时放进的50万斤谷子，大都颗粒完整。经考察，含嘉仓储粮窖一般在地下79米，窖底、窖壁修得平整、光滑、坚实，用火烧烤后还铺设了木板、草、糠
9、、席等物。窖顶为圆锥形，最外层是厚厚的黄泥(如图)。含嘉仓能长期储存粮食的原因是(A)A整个仓窖防潮、密封、温度低，谷子很难萌发B储粮窖修在较深的地方，可以保持较高温度，谷子不易腐烂C窖顶修成圆锥形，外层敷上黄泥，氧气很难出入窖仓，谷子不能进行光合作用D在窖底、窖壁铺设木板、草、糠、席等物品，使得窖内很干燥，谷子不能形成胚根【解析】要长期保存粮食，就要抑制种子的呼吸作用，减少有机物的分解。在低温、干燥和缺氧的环境中，种子的呼吸作用很微弱。含嘉仓的设计很好地满足了这些条件。3(2014苏州)下列各种生活现象中，不能表明植物进行呼吸作用的是(B)A贮存大量蔬菜的地窖比空地窖暖和得多B地窖内的蔬菜因
10、腐烂而散发出霉味C萌发种子释放出的气体可使澄清的石灰水变浑浊D进入贮存水果的仓库，发现点燃的蜡烛燃烧不旺4(2014云南)下列有关呼吸作用的叙述中，正确的是(D)A细胞中的物质都能作为呼吸作用的原料B有机物分解所释放的能量完全被细胞利用C有机物只能在有氧的情况下才能被分解D呼吸作用发生在所有活细胞中5(2014广东)将手插入未晒干并堆放一段时间的谷堆，感到发热和潮湿。这主要是因为(C)A谷物蒸腾作用释放了热量和水分B谷物光合作用释放了热量和水分C谷物呼吸作用释放了热量和水分D细菌真菌分解谷物释放了热量和水分绿色植物的光合作用及其重要意义 5(2014金华)下列关于“植物在光照下制造淀粉实验”的
11、相关描述不正确的是(D)A把天竺葵放在暗处一昼夜，目的是运走、耗尽叶片内的淀粉B天竺葵在光照下既能进行光合作用又能进行呼吸作用C将叶片放在酒精中隔水加热的原因之一是避免酒精温度过高引起燃烧D叶片经脱色、清洗、滴加碘液、再清洗，遮光部分显蓝色【解析】A.把天竺葵放到黑暗处一昼夜，使叶片内的淀粉运走耗尽，以排除原有的淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的，A正确；B.光合作用必须需要光才能进行，呼吸作用有光无光都能进行，所以白天有光，天竺葵在光照下既能进行光合作用又能进行呼吸作用，B正确；C.将叶片放在酒精中隔水加热的原因是酒精易燃、易挥发，使用水浴对酒精进行加热，起到控温
12、作用，以免酒精燃烧发生危险，C正确；D.将叶片部分遮光，阳光下照射23小时，取叶片脱色，特定化学试剂检测发现遮光部分不变蓝，原因是没有进行光合作用，没有产生淀粉；不遮光部分被染成蓝色，说明绿色植物进行光合作用能够制造淀粉，D错误。6(2014台州)在验证“光合作用需要光照”的实验中，对于如何设置对照组，同学们提出了三种方案：取两株生长相近的天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一株继续遮光，另一株光照4小时，然后分别摘其叶片进行实验对比；取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一张叶片作遮光处理，然后光照4小时，分别摘其有无遮光的两张叶片进行实验对比；取一株天竺葵，放黑暗处一昼夜后，将其中一张叶片作部
13、分遮光处理，然后光照4小时，摘取这张叶片，将见光部分和遮光部分进行实验对比。(1)上述三种方案中，最合理的是_。(2)将天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是_耗尽、运走叶中原有的淀粉_。(3)如图，有同学对叶片脱绿的操作进行了微型化改造，很快完成了实验。请说出这个微型实验的一个优点或缺点：_优点如省时方便、用量少成本低、操作简单、节能等；缺点如可能存在安全隐患、装置不易固定等_。【解析】(1)方案是不同植物，方案是不同叶片，生理状况可能有所区别，所得的实验结果可能不准确，因此采用方案同一叶片一半进行遮光处理，另外一半进行见光处理更加合理准确，更能排除无关变量的干扰。(2)由于光合作用产生淀粉等有机物
14、，因此若要验证光合作用需要光，首先进行暗处理，以消耗叶片中原有的有机物。(3)在验证“光合作用需要光照”的实验中，要用酒精脱去叶绿素，把叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片中的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色，避免受到叶绿素的颜色干扰，使实验现象更明显。但是脱色时，酒精要隔水加热是因为酒精的燃点低，防止酒精燃烧发生危险。通过比较该同学对叶片脱绿操作的微型化改造，该微型实验的优点有：省时方便、用量少成本低、操作简单、节能等；缺点有：可能存在安全隐患、装置不易固定等。6(2013衢州)上个世纪，科学家希尔为了探究光合作用在哪里进行，曾经设计类似下图的实验。把刚采摘的且生长旺盛的树叶捣碎，
15、采用某种方法获得含有叶绿体的滤液，分成三等份。把其中两份直接放入A、B培养皿，第三份除去叶绿体后放入C培养皿。将三个培养皿置于同一地点，A、C培养皿接受光照，B培养皿遮光处理。一段时间后，观察到A培养皿中产生气泡，其中的气体能使带火星的木条复燃，B、C培养皿中未产生气泡。结合所学知识，分析判断下列叙述，其中不正确的是(B)A培养皿A中气泡内的气体是氧气B培养皿B中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳C通过比较A、C培养皿中的现象，可知光合作用的场所是叶绿体D通过比较A、B培养皿中的现象，可知光照是光合作用的必要条件7(2014绵阳)右图为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是(C)AX表示氧气BY
16、表示二氧化碳C光照是光合作用的必要条件D有机物是光合作用的原料植物光合作用和呼吸作用的关系植物光合作用和呼吸作用的关系7(2013宁波)如图所示是研究植物某一生命活动过程的装置。下列说法错误的是(D)A该实验可用于检验植物呼吸作用产生CO2B装置甲的作用是吸收鼓入空气中的CO2，避免对实验造成干扰C装置丙中的植物换成萌发的种子，装置丁中也会出现浑浊现象D若装置丙不遮光，从装置丁出来的气体能使带火星的木条复燃【解析】A.在遮光的情况下，植物主要发生呼吸作用，释放出二氧化碳，所以将丙中的气体鼓入丁中，澄清石灰水变浑浊，则说明呼吸作用产生了二氧化碳，故A说法正确；B.氢氧化钠溶液可以和二氧化碳反应，
17、为了防止空气中的二氧化碳干扰实验现象，而将空气通过装置甲将二氧化碳吸收，然后再鼓入装置丙中，故B说法正确；C.种子萌发要进行呼吸作用，释放出二氧化碳，所以装置丁中也会出现浑浊现象，故C说法正确；D.即使丙装置不遮光，由于缺乏光合作用的原料之一二氧化碳，也不会产生氧气，不能使带火星的木条复燃，故D说法错误。8(2013菏泽)如图表示一段时间内某植物叶片吸收二氧化碳与光照强度关系示意图。以下分析正确的是(A)Aac段表示该植物的光合作用不断地增强Bb点表示该植物既不进行光合作用，也不进行呼吸作用C当光照强度n1，时，该植物开始进行光合作用D当光照强度n2时，表示该植物不再进行光合作用【解析】光合作
18、用的原料之一是二氧化碳，植物吸收二氧化碳多，说明光合作用强度大。从图示可以看出，在ac段，叶片吸收的二氧化碳逐渐增多，说明该植物的光合作用不断地增强，所以A正确；b点表示该植物进行光合作用吸收的二氧化碳的量和进行呼吸作用释放的二氧化碳的量相等，所以B错误；植物体在生命活动过程中一直进行呼吸作用，在光照强度弱时，植物的光合作用速率低于呼吸作用速率，植物光合作用吸收的二氧化碳的量少于呼吸作用释放的二氧化碳的量，因此出现图示ab段的情况，所以C错误；当光照强度达到n2时，光合作用强度达到最大，且光照强度不再是光合作用的限制因素，并不是不再进行光合作用，所以D错误。8(2014鄂州)如图是植物的叶释放
19、氧气的量随时间t变化的曲线，下列对该图的描述，正确的一项是(D)AAB段植物的叶只进行呼吸作用，不进行光合作用BB点时植物的叶不进行光合作用CCD段植物的叶只进行光合作用，不进行呼吸作用DB点过后，植物的叶的光合作用强于呼吸作用9(2014昆明)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：按如图连接好实验装置，关闭阀门后放到黑暗处一昼夜。将整个装置移到适宜的阳光下照射数小时(光照前阻断叶片间有机物的运输)。打开阀门，将透明塑料袋中的气体通入甲试管，待气体收集满后，打开橡皮塞，用带火星的木条检测。打开阀门，将黑色塑料袋中的气体通入乙试管进行检测。取下叶片A、B，用酒精脱色处理，
20、漂洗叶片后滴加碘液，观察颜色变化。请分析回答：(1)步骤暗处理的目的是_把叶片内原有的淀粉运走或耗尽_。(2)步骤木条能复燃，则该气体是_氧气_。(3)步骤中澄清的石灰水变浑浊，该气体来自植物的_呼吸作用_(填生理活动)。(4)步骤中，若只有A叶片变蓝色，则结论是_光照是光合作用的条件_。1(2014湘潭)有关光合作用和呼吸作用说法不正确的是(B)A光合作用的场所是叶绿体，呼吸作用主要场所是线粒体B光合作用只在白天进行，呼吸作用只在夜晚进行C光合作用是合成有机物储存能量，呼吸作用是分解有机物释放能量D合理密植和中耕松土分别是光合作用和呼吸作用原理在农业生产上的应用2(2014苏州)马铃薯露出地
21、面的部分常常会变成绿色，而地下部分则不会。这个事实直接说明(C)A叶绿体中含叶绿素B光合作用能制造淀粉C叶绿素只有在光下才能合成D叶绿素在光下才能进行光合作用3(2014十堰)将盆栽天竺葵放在黑暗环境一昼夜后，用黑纸片将叶片的一部分从上下两面遮盖起来(如图所示)，置于阳光下照射一段时间后，摘下叶片，经脱色后滴加碘液，发现叶片的未遮光部分变为蓝色。下面分析，你认为正确的是(B)A把盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是通过光合作用消耗掉原有的有机物B用黑纸片将叶片的一部分从上下两面遮盖起来的目的是设置对照C滴加碘液后发现，叶片未遮光部分变为蓝色，说明光合作用产生了蛋白质D该实验不能证明光合作用需要光
22、4(2014乐山)下列关于光合作用与呼吸作用的说法，正确的是(D)A光合作用和呼吸作用是生物的共同特征B植物白天进行光合作用，晚上进行呼吸作用C绿色植物的所有细胞都能进行光合作用和呼吸作用D光合作用产生的气体和呼吸作用需要的气体是相同的5(2014常德)做“绿叶在光下制造淀粉”的实验时，涉及如下操作步骤：选叶遮光；酒精水浴；黑暗处理；碘酒显影；清水漂洗；观察变化。该实验正确的操作顺序是(B)A BC D6(2014泉州)“绿叶在光下制造淀粉”的实验中，将天竺葵黑暗处理一昼夜后，用黑纸对叶片的一部分进行两面遮盖，光照一段时间、脱色处理后滴加碘液，脱色时溶解叶绿素的液体及滴加碘液后叶片变蓝的部位分
23、别是(A)A酒精、见光部分 B水、见光部分C酒精、遮光部分 D水、遮光部分7(2014黑龙江)验证“绿叶在光下制造有机物”，步骤如下：先将天竺葵进行黑暗处理，用黑纸片把叶片的一部分上下两面遮盖，移到光下照射后，用酒精脱色，取出叶片漂洗，滴加碘液验证。请回答下列问题：(1)此实验验证光合作用所需的条件是_光_，制造的有机物主要是_淀粉_。(2)将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热后，叶子变成黄白色，酒精的颜色会变为_绿_色。(3)用清水漂洗后，把叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液，_见光_(填“见光”或“不见光”)部分变成蓝色。(4)绿色植物通过光合作用，不仅能制造有机物，同时吸收大气中的_二氧
24、化碳(或CO2)_，释放_氧气(或O2)_，维持生物圈中的碳氧平衡。AA8(2014枣庄)某生物兴趣小组为探究绿色植物的光合作用和呼吸作用，设计了如下实验装置，请分析作答：(1)若要探究光是光合作用的必要条件，应该选择的实验装置组合是_甲乙_，若要探究氧气是由绿色植物在光下产生的，应该选择的实验装置组合是_甲丙_。(2)甲装置试管中收集的气体可以使带火星的卫生香复燃，说明绿色植物的光合作用释放出_氧气_。9(2014东营)东营市十大名优农产品“临合蜜瓜”，香甜清脆，瓜肉肥厚，深受消费者喜爱。临合蜜瓜多采用温室大棚栽培，春末上市(如图)。请联系相关知识回答下列问题：(1)蜜瓜播种后通常采用地膜覆
25、盖，其目的是_提高(地表)温度_，提高种子的萌发率。(2)果实慢慢成熟的过程的中，需要大量的水分和无机盐，它们是通过植株根尖的_成熟区(或根毛区)_吸收，吸收的水分主要用于_蒸腾作用_。(3)如图是某温室从0点开始持续密封24小时，测得的温室内氧气浓度的变化情况。曲线AB段大幅度上升的原因是_植物进行光合作用产生了大量氧气_；曲线BC段下降的原因是_植物呼吸作用消耗了氧气_。(4)学习了物理光学的有关知识后，生物兴趣小组的同学产生了疑问，既然日光由红、蓝、黄等七色光构成，那么不同的单色光对植物光合作用的影响相同吗？带着这个问题，实验小组的同学广泛查阅资料，得知叶绿体中的色素对红光和蓝紫光吸收的
26、量最大。实验小组设计了如下的方案，来探究不同的单色光对植物光合作用的影响。选择一棵生长旺盛的植株，将其_套上不透明物品暗处理24小时_。将红色、蓝紫色、黄色半透明玻璃纸和不透光的黑纸剪成相同形状的小纸片。(注：某种颜色半透明玻璃纸只允许该种颜色单色光透过)将这四种不同颜色的小纸片_遮住同一叶片的不同部位(或生长状况相同的不同叶片)_。日光下照射几小时后，将实验叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片脱色。清水漂洗叶片，滴加碘液，观察实验部位颜色变化。请预测实验现象：_实验部位叶子颜色深浅不一，黑色纸片遮盖的部位不变蓝，红色、蓝紫色纸片遮盖的部位蓝色最深，黄色纸片覆盖的部位蓝色较浅(或红色、蓝紫色、黄色纸片遮盖的部位变蓝，但蓝色深浅不同)_。