备战2021 中考科学 精讲精练 专题05 绿色植物的物质和能量转换（学生版）

备战2021 中考科学 精讲精练 专题05 绿色植物的物质和能量转换（学生版）

专题05绿色植物的物质和能量转换【知识点回顾】1．光合作用概念：光合作用是指绿色植物通过________，利用________，把________和________转化成存储能量的________，并且释放出________的过程。2．光合作用反应式二氧化碳＋水有机物＋氧气考点2　认识光合作用过程中物质和能量的转化及其重要意义光合作用实现了地球上最重要的两个变化：一是把简单的________合成为复杂的________，实现了________；二是把________转变成________储存在有机物中，实现了________。(1)光合作用为所有生物的生存提供了物质来源和能量来源。(2)光合作用与生物的细胞呼吸以及各种燃烧反应相反，它消耗二氧化碳，放出氧气，因此在维持大气中的氧气和二氧化碳含量的稳定方面有巨大的作用。1．呼吸作用概念：呼吸作用(主要指有氧呼吸)是指在________的参与下，通过植物细胞内有关酶的________作用，把糖类等________氧化分解，生成________和________，同时放出大量________的过程。2．呼吸作用反应式有机物＋氧气二氧化碳＋水＋能量3．呼吸作用场所：植物体的________。4．呼吸实质：________(指有氧呼吸)呼吸过程中物质转变：____________分解为____________，呼吸过程中能量转变：________转变为________。光合作用呼吸作用 条件光照有光无光均可进行场所叶绿体________物质变化吸收CO2，放出O2，无机物→有机物吸收O2，放出CO2，有机物→无机物能量变化光能→________能，储存能量化学能变成________及其他能，释放能量意义生物体有机物和能量的最终来源，维持大气中CO2和O2含量的稳定释放的能量是一切生命活动所必需的联系光合作用为呼吸作用提供了物质基础(有机物和氧气)，呼吸作用为光合作用提供了能量和原料考点5　说明农业生产(合理灌溉、合理施肥、种子处理等)中的物质和能量的转换原理1．合理灌溉和合理施肥(1)水、无机盐是细胞构成的基本成分和生理活动的重要参与者，应根据植物的需求规律，适时、适量地进行灌溉、施肥。(2)过多的水分会影响到根部等器官的________，从而导致烂根等现象的出现。过多的无机盐会引起烧苗，缺乏时会影响植物的正常发育。2．合理密植根据________，在一定面积的土地上，为了提高农作物的产量，应尽量让阳光照射到农作物上，少照射到地面上，并尽量避免农作物之间的相互遮光。3．种子处理成熟的种子，时刻进行呼吸作用，为了有效提高种子的储藏时间，可采取________、________等方法，降低种子的________。【例题精析】例1．（2020•温州）植物光合作用在叶中合成有机物时，下列示意图能正确表示物质进出叶片的是（　　） A．B．C．D．例2．（2019•温州）为验证植物光合作用需要光，小明将某植株在黑暗处放置一昼夜后，用铝箔将一张叶片部分遮光，再光照4小时（如图）。去掉铝箔，经脱色、漂洗并用碘液处理后，将观察到（　　）选项遮光部位未遮光部位A不变蓝不变蓝B不变蓝变蓝C变蓝不变蓝D变蓝变蓝A．AB．BC．CD．D例3．（2019•湖州）荷花是我国的十大名花之一。荷花植株的构造如图所示。下列叙述中，正确的是（　　） A．荷叶的光合作用在白天进行，呼吸作用在晚上进行B．叶柄和茎中有发达的孔道，能将空气送到根部C．藕中含有丰富的有机物，它是通过根从淤泥中吸收来的D．莲蓬中的种子是由子房发育而来的例4．（2020•金华）为探究植物种子呼吸作用的产物，用如图装置进行对照实验：先在A、B试管中加入等量的澄清石灰水，再往A试管中加入适量的已浸水及消毒的蚕豆种子，则试管B中应加入等量的（　　）A．已浸水及消毒的绿豆种子B．已煮熟及消毒的蚕豆种子C．已浸水及未消毒的蚕豆种子D．已煮熟及未消毒的蚕豆种子 例5．（2019•江西）如图装置可以验证呼吸作用产生二氧化碳。下列说法不正确的是（　　）A．装置A是为了去除空气中的二氧化碳，确保实验的准确性B．若装置C中澄清石灰水变浑浊，说明种子进行呼吸作用产生了二氧化碳C．若装置B中换成煮熟的种子，则装置C中澄清石灰水不会变浑浊D．若装置B中改用新鲜的豆苗，则该装置一定要放在光照环境下例6．（2020•杭州）小金为研究绿色植物的光合作用做了如下实验：（1）该实验的目的是　　。（2）将锥形瓶中的水煮沸并立即加塞，其目的是　　。（3）①②试管中的金鱼藻在加入前要经过24小时暗处理，若暗处理后立即脱色并滴加碘液，能否观察到金鱼藻叶片变蓝色？　　（选填“能”或“不能”）。（4）②试管中金鱼藻在光照过程中产生大量的气泡，这些气泡中的气体主要是　　。例7．（2019•东营）生物兴趣小组在清风湖采集到一些沉水植物，其茎直立细长、有分支，叶薄、披针形，花单性，果实圆柱形、种子2﹣6粒。经过检索得知，此为黑藻（Hydrillaverticillata）。同学们以此为材料，开展了一系列探究实验。 （1）在植物学分类上，黑藻属于　　植物，推断依据是　　。（2）将黑藻的一片幼嫩小叶制成临时装片，放在显微镜下可以观察到，许多绿色的颗粒随细胞质环形流动。绿色颗粒是　　。细胞质不停地流动的意义是　　。（3）将黑藻放入如图1所示的装置中，阳光下照射一段时间，玻璃管中不断有气泡产生。这种气体是　　，你如何检测？　　。（4）晚上，将黑藻放在盛有水的试管中，先后放在离白炽灯不同距离处，进一步探究，实验结果如下：试管与灯的距离（厘米）5101520253035每分钟产生的气泡数（个）61554232252119分析实验结果，你得出的结论是　　。（5）在晴朗的夏季，将黑藻放入密闭的玻璃罩内，放在室外培养。连接二氧化碳检测仪，测得密闭玻璃罩内黑藻一昼夜二氧化碳浓度的变化曲线如图2．黑藻在一天中　　（曲线上两点之间）段的光合作用最强。黑藻在一天内积累了有机物，在图2中可以找到的依据是　　。例8．（2019•衢州）为研究植物呼吸作用，小科进行了以下实验：I．选取两份等量且生长状况相同、具有完整根茎叶的新鲜菠菜，编号为甲组和乙组。甲组菠菜用开水烫2～3分钟，乙组不作处理。然后将两份菠菜分别放入两个不透光且密闭的相同恒温箱中，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24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．（不考虑微生物呼吸作用对本实验的影响） 实验分析与评价：（1）实验中采用的箱子是不透光的，目的是　　。（2）菠菜呼吸作用所需的氧气和产生的二氧化碳是通过图4中的　　（填字母）进出植物体的。（3）根据图2和图3可知，乙组氧气浓度先降低得快后降低得慢，二氧化碳浓度先升高得快后升高得慢，原因是随着呼吸作用的进行，装置内氧气浓度降低，二氧化碳浓度升高，从而导致菠菜呼吸作用　　。例9．（2020•台州）某地区发现一种未知植物的化石，科学家通过技术手段确定该植物叶片在生命活动中总是处于卷曲状态，如图为其显微结构示意图。（1）该叶片中的叶绿体主要分布在　　（选填“上”或“下”）表皮附近，这样更有利于进行光合作用。（2）科学家猜测该植物具有很强的保水能力，以下支持这一猜测的有　　。A．气孔着生部位向内凹陷B．叶片卷起，水蒸气可以积聚在卷起的叶片内C．叶片下表皮的表面分布有大量绒毛，能降低叶下表皮附近的空气流动速度例10．（2019•杭州）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“14CO2．随着时间的推移，他们发现该植物的不同器官相继出现了同位素14C（如图甲，黑色部分表示检测到同位素14C的部位）。据此回答： （1）14CO2主要是通过图乙中　　结构，进入到叶片中。（2）写出14CO2在叶肉细胞中被合成有机物的文字表达式　　。（3）叶片中的14C主要是通过茎中的哪一部分结构送到该植物的根部。　　（选填“外树皮”“木质部”“韧皮部”或”髓”）（4）一段时间后，研究小组在容器A外的空气中发现了14CO2，请运用所学的知识解释这一现象。　　 【习题巩固】一．选择题（共5小题）1．农科所技术员研究温度对某蔬菜新品种产量的影响，将实验结果制成如图曲线：据此提出以下结论，你认为不合理的是（　　）A．温度越高，该蔬菜新品种的产量不一定越高B．光合作用酶的最适温度高于呼吸作用酶的最适温度C．5～35℃时蔬菜的合成的有机物大于分解的有机物D．温室栽培该蔬菜时温度最好控制在25～30℃2．用新鲜水绵和好氧细菌（有氧才能生存）制成临时装片，显微镜下观察到好氧细菌均匀分布。用不同的光束照射水绵一段时间后观察到好氧细菌的分布变成如图所示。该实验不能得出的结论是（　　）A．光合作用释放氧气B．光合作用吸收二氧化碳C．绿光不利于进行光合作用D．光束不同，光合作用强度不同3．如图两条曲线分别表示某植株一昼夜内光合作用和呼吸作用强度随时间的变化情况，分析错误的是（　　） A．影响该植物呼吸作用变化的因素之一是温度B．a﹣c段，植物体内有机物的含量增多C．b﹣c段，植物的光合作用一直在减弱，合成的有机物一直在减少D．C点以后，植物体内有机物的含量减少4．如图曲线表示在适宜条件下，某植物种子萌发过程中鲜重的变化，下列分析错误的是（　　）A．Ⅰ、Ⅲ阶段种子的鲜重显著增加B．Ⅰ、Ⅱ阶段种子的干重显著减少C．第Ⅲ阶段种子的胚根已发育成幼根D．第Ⅲ阶段种子增加的重量主要是水5．如图所示，瓶子内装有正在萌发的种子，24小时后，把点燃的蜡烛放入瓶中，蜡烛立即熄灭，其原因是（　　）A．种子进行呼吸作用，放出了氧气 B．种子进行呼吸作用，消耗了氧气C．种子进行光合作用，放出了氧气D．种子进行蒸腾作用，放出了大量的水蒸气二．填空题（共1小题）6．某研究人员曾经对绿色植物的光合作用与呼吸作用作过以下研究。实验一：将某绿色植物放在黑暗装置中，分别测定在不同温度下植物对氧气的吸收量，如左图所示。a、b分别表示10℃和20℃时植物吸收氧气量随时间变化的情况。实验二：按右图所示装置进行黄豆种子呼吸作用和番茄植株光合作用实验。请分析回答：（1）分析实验一可知，温度越高植物吸收氧气越　　。（2）由实验一结果可推知：在实验二中，当广口瓶内黄豆种子温度适当　　时。就会促进玻璃罩内番茄植株的光合作用。（3）联系本实验，试分析吐鲁番瓜果特别甜的原因。　　。三．实验探究题（共7小题）7．为研究某种水草的光合作用和呼吸作用的影响因素，小徐查阅资料得：用少量的的NaHCO3和BTB酸碱指示剂加水配制的蓝色溶液，可随溶液中CO2的浓度增高而由蓝变黄。小徐根据资料配制了蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到5支试管中，其中4支试管加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表：试管编号12345 水草无有有有有据日光灯的距离/cm20遮光100602050min后试管中溶液的颜色绿色黄色黄色绿色蓝色若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：（1）50min后，5号试管溶液颜色变为蓝色，产生此现象的原因是　　。（2）上述实验结果可以得出的结论是　　。（写2条）（3）除上述所示的因素外，列举两个影响水草光合作用反应速率的因素　　。8．小科为探究绿色植物光合作用的速率大小，进行如下实验：【实验步骤】①按图1组装好实验装置，并检验装置气密性。装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度基本稳定。②将盆栽绿色植物放入如图所示的装置内，实验开始时，针筒的读数是0.2ml，毛细管内的水柱在位置A．将装置放在20℃环境中光照20min后，移动活塞位置，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水柱仍维持在位置A。③若将该装置的玻璃瓶进行遮光处理，在20℃下放置10min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水柱仍维持在A处。在不考虑温度、大气压变化的情况下，回答下列问题：【交流与讨论】（1）若以每小时释放的氧气量来代表光合作用速率，则在有光的条件下，该植物的实际光合作用速率是　　mL/h。 （2）将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜装置内植物氧气释放速率的变化，得到如图2所示曲线，那么影响装置内植物光合作用速率变化的主要环境因素是　　。【实验反思】为使实验结果更加可靠，小科用塑料薄膜将花盆中的土壤密封，以排除　　对实验的干扰。小科改进实验设计，继续进行探究……9．为探究二氧化碳是光合作用的原料，某生物兴趣小组用透明的玻璃钟罩、长势一致的同种绿色植物、氢氧化钠溶液、清水等进行如图所示的探究实验。请回答下列问题：（提示：氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳）实验步骤为：①将两盆植物置于黑暗条件下一昼夜；②按图示摆放植物和溶液，放在阳光下4小时；③各取两装置中植物叶片，脱去叶片中的叶绿素；④漂洗叶片，滴加碘液进行检验，观察叶片颜色变化。（1）两盆植物置于黑暗条件下一昼夜的目的　　；（2）步骤③中将叶片放入酒精中水浴加热后脱色，酒精的颜色将变成　　；（3）取装置a中叶片滴加碘液后：叶片颜色　　（选填“变蓝”或“不变蓝”）；实验结论是：二氧化碳是光合作用的原料。10．为了探究小麦种子萌发时所进行的细胞呼吸类型，小乐设计了如下实验：[实验原理]种子萌发过程中，如只进行有氧呼吸，则O2吸收量和CO2释放量相等；如只进行无氧呼吸，则只释放CO2不吸收O2。[实验装置]实验装置及材料如图所示。（1）甲烧杯内的A为氢氧化钠溶液，则乙烧杯内的B为等量的　　。（2）若不考虑外界因素的影响，小乐预测实验可能出现的现象及结论如下，补充完整。 实验现象实验结论甲装置红色液滴左移，乙装置红色液滴不动只进行有氧呼吸甲装置红色液滴不动，乙装置红色液滴右移只进行无氧呼吸　　既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸（3）若考虑外界因素的影响，为校正装置甲、乙中因外界因素引起的气体体积变化，还应分别设置对照装置丙、丁。①可引起气体体积变化的外界因素：　　（写出1点）。②对照装置丙、丁的设置方法：　　。11．为了探究植物呼吸作用，小金设计了如图所示的实验装置：（1）静止一段时间后，甲装置内红色水滴会向右移动，是因为试管内的　　（填化学式）减少，而导致气压减小的缘故。（2）小金同学认为可能是乙装置漏气导致红色水滴移动不明显。小华同学用一个简单操作证明了该装置气密性是良好的，你认为小华同学的操作和现象是　　。（3）小金用天平分别称出甲、乙两个装置的质量，若实验前后种子的质量有变化，即可证明种子进行了呼吸作用。你赞同他的做法吗？说明你的理由。　　。 12．如图中，甲图是测量种子萌发时锥形瓶中气体体积变化的实验装置。锥形瓶中放的种子事先用水浸泡过并在稀释的消毒剂中清洗过（不影响种子生命力）。实验开始时U形管左侧与右侧液面相平，每隔半小时利用标尺量出右侧管内的液面高度变化，实验结果见乙图。回答下列问题：（1）种子为什么要在稀释的消毒剂中清洗　　。（2）此实验的实验目的是　　。（3）本实验存在的问题是没有设计对照实验，因此实验数据不能准确反映真实情况。请设置此实验的对照实验　　。（4）由于外界温度、压强的改变导致气体体积改变，在对照实验中气体体积变化在2小时是+0.2个单位，那么同等条件下萌发的种子此时实际呼吸速率是　　单位/小时。13．小科为了证明植物呼吸作用释放二氧化碳，设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：（1）在装置①中应装入的试剂是　　。（2）将该装置放在黑暗环境中进行实验的目的是　　。（3）老师指出该设计不够严密，不能就此验证猜想。请你指出一条原因：　　。（4）按要求改进设计并实验时，若观察到　　 现象，则证明植物呼吸作用放出了二氧化碳。四．解答题（共5小题）14．如图是A、B两种植物CO2吸收量随光照强度改变的变化曲线。（1）图中的“a”点时，A植物进行的生理活动是　　。（选填“光合作用”或“呼吸作用”）。（2）不考虑温度对呼吸作用的影响，当光照强度为f时，单位时间内植物A光合作用合成的有机物　　（选填“多于”“等于”或“少于”）植物B。15．如图的甲、乙两图为一昼夜中某作物植株对CO2的吸收和释放状况的示意图。甲图是在春季的某一晴天，乙图是在盛夏的某一晴天，请根据图回答问题：（1）在甲图曲线中C点和E点处，外界环境中CO2浓度变化为零，其原因是　　；（2）根据甲图推测植株积累有机物最多的是　　点；（3）乙图曲线中间E处的形成原因最有可能的是　　。A．光照过强，蒸腾作用过强，保卫细胞吸水膨胀，气孔张开 B．温度较高，提高了呼吸作用酶的活性，消耗了较多的有机物C．温度高，蒸腾作用过强，气孔关闭，影响了CO2原料的吸收D．光照减弱，气温降低，植物光合作用减弱16．课外科学小组进行光合作用实验，选取生长状况相同的同种植物叶，分成四等份，分别在不同温度下暗处理1小时，接着在相同光照下放置1小时，测定每份叶中有机物质量的变化，绘制成甲图所示，请完成下列问题。（1）请写出光合作用的文字表达式　　（2）分析数据可知：叶在28℃时通过光合作用产生的有机物量是　　mg。（3）图乙是29℃时该植物的二氧化碳吸收（释放）量随光照强度变化的曲线，则b点的含义是　　。（4）若温度由29℃改为27℃，图乙中相应的a点在原位置　　方（填“上”或“下”）。17．如图，将正在萌发的种子放在一广口瓶内，瓶内放一盛有足量NaOH溶液的小烧杯，广口瓶再与一水银液体压力计相连，在温度不变、一个标准大气压下进行实验，实验过程中，水银柱只升高到15.9cm就不再升高。（1）此实验证明了　　，相关的反应式　　。（2）若实验中瓶内只放萌发的种子，在开始的一段时间内，水银柱的变化为　　，理由是　　。 18．如图1所示，瓶中装有萌发的大豆种子。小瑄实验开始时，阀门是关闭的，试管内盛有澄清石灰水，请你分析：（1）大豆种子内为大豆萌发提供营养的结构是　　。（2）一段时间后，往瓶内注入清水，并打开阀门，请你预测实验现象，并分析原因：　　。（3）小瑄从课本中知道根的生长具有向地性，并且根尖的结构分为根毛区、伸长区、分生区和根冠，她非常感兴趣，特地在菜豆的幼根处做上标记（如图2），置于适宜条件下，几天后，请你预测能正确表示该根生长情况的是　　。