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

【思維導(dǎo)圖】

【知識點(diǎn)全掌握】

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一、人體呼吸系統(tǒng)的組成和功能

1呼吸系統(tǒng)的組成。（主要由呼吸道和肺兩大部分組成）

2呼吸道的功能

二、呼吸運(yùn)動

呼氣和吸氣是依靠膈肌和肋間肌的活動產(chǎn)生的。

三、肺泡內(nèi)的物質(zhì)交換

比較呼吸過程中氣體含量的變化，有什么不同？

四、植物的呼吸作用

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1.定義：活細(xì)胞利用氧，將有機(jī)物分解成二氧化碳和水，并且將儲存在有機(jī)物中的能量釋放出

來．供給

生命活動的需要，這個過程叫作呼吸作用。

2.呼吸作用的表達(dá)式：

3.呼吸作用的場所：生物體的活細(xì)胞內(nèi)。

4.呼吸作用的意義：呼吸作用是生物體獲得能量的主要方式。

5.影響呼吸作用的外界因素：

溫度、水分、氧氣和二氧化碳濃度是影響呼吸作用的主要因素。

（1）溫度：溫度對呼吸作用的強(qiáng)度影響最大。溫度升高，呼吸作用加強(qiáng)；溫度過高，呼吸作用減

弱。

（2）水分：植物含水量增加，呼吸作用加強(qiáng)。

（3）氧氣：在一定范圍內(nèi)，隨著氧氣濃度的增加，呼吸作用顯著加強(qiáng)。

（4）二氧化碳：二氧化碳濃度大大超出正常值時，抑制呼吸作用。

在儲藏蔬菜、水果、糧食時采取低溫、干燥、充加二氧化碳等措旌，可延長儲藏時間。

五、植物的光合作用

1.定義：綠色植物在陽光的作用下，利用CO2和H2O等無機(jī)物制造出有機(jī)物，并釋放O2的過程。

2.表達(dá)式：

3.物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量轉(zhuǎn)化

轉(zhuǎn)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化：簡單的無機(jī)物制成復(fù)雜的有機(jī)物，并釋放出氧氣；

能量轉(zhuǎn)化：光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。

4.光合作用的意義：

(1)為人類和整個生物界提供大量的有機(jī)物

(2)為人類和整個生物界提供豐富的能源

(3)維持自然界中氧氣和二氧化碳含量的相對穩(wěn)定

5.呼吸作用與光合作用的區(qū)別與聯(lián)系：

項(xiàng)目光合作用呼吸作用

①場所葉綠體細(xì)胞

區(qū)②條件（與光關(guān)系）在光下才能進(jìn)行有光無光都能進(jìn)行

別③氣體變化吸收CO2放出O2吸入O2呼出CO2

④物質(zhì)變化無機(jī)物→有機(jī)物有機(jī)物→無機(jī)物

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⑤能量變化光能→化學(xué)能儲存在有機(jī)物中消耗能量

呼吸作用所分解的有機(jī)物，正是光合作用的產(chǎn)物；呼吸作用釋放的能量，正是光合作用

聯(lián)系

儲藏在有機(jī)物中的能量。

6.光合作用的實(shí)驗(yàn)

（1）普利斯特利實(shí)驗(yàn)

思考：①將小白鼠放在鐘罩中不久，為什么蠟燭會熄滅，小白鼠死亡？這說明什么？

②但同樣在光下，若在鐘罩中放入一株植物，卻發(fā)現(xiàn)蠟燭不會熄滅，小白鼠也沒有死亡，

這是為什么？

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】植物的光合作用能夠產(chǎn)生氧氣。

（2）薩克斯實(shí)驗(yàn)：證明植物光合作用制造淀粉的實(shí)驗(yàn)

①為什么天竺葵要在暗處放置一晝夜？

利用呼吸作用來分解原來儲存的淀粉，消除淀粉對實(shí)驗(yàn)的影

響。

②為什么要用鋁箔紙?jiān)谌~片的相同位置從上下兩面蓋嚴(yán)？

為了設(shè)置對比，證明綠葉光合作用需要光。

③為什么要水浴加熱?

酒精易燃，不能直接加熱。

④在酒精中漂洗的作用是什么？

使葉綠素褪去。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】被光照射到的葉片部位產(chǎn)生了藍(lán)色，被鋁箔紙遮光的葉片部分沒有變藍(lán)。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】說明光合作用產(chǎn)生淀粉。也說明光合作用發(fā)生的條件之一是光。

【思考】怎樣證明植物光合作用會產(chǎn)生氧氣？

收集水生綠色植物產(chǎn)生的氣體，再用帶火星的木條來試驗(yàn)。需要設(shè)置對比實(shí)驗(yàn)，這樣

才能說

明氣體是綠色植物產(chǎn)生的，而不是由水直接產(chǎn)生的。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】植物光合作用需要二氧化碳。

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（3）海爾蒙特實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】光合作用是在葉綠體中進(jìn)行的。

【例題精析】

[例題1]（2021?麗水）我國宣布力爭于2060年前實(shí)現(xiàn)“碳中和”，即二氧化碳的排放與吸收互相平

衡（如圖）。下列途徑中屬于吸收二氧化碳的是（）

A．綠色植物的光合作用B．化石燃料的燃燒

C．微生物的氧化分解D．生物的呼吸作用

[例題2]（2022?紹興）人們稱光合作用是“地球上最重要的化學(xué)反應(yīng)”。某興趣小組對光合作用進(jìn)

行進(jìn)一步探究：

【提出問題】不同顏色的光對植物光合作用強(qiáng)度是否有影響？

【實(shí)驗(yàn)探究】

①取三個相同的無色透明玻璃瓶，設(shè)置A、B、C三組實(shí)驗(yàn)，分別加入等量且適量的新鮮菠菜葉

片和CO2緩沖液（維持瓶中CO2含量穩(wěn)定）；

②分別在導(dǎo)管中注入一滴紅墨水，塞上橡皮塞，關(guān)閉活塞，控制紅墨水初始位置相同；

③分別將裝置放在相同強(qiáng)度的紅光、綠光和黃光下照射（如圖所示）；

④光照相同時間后，紅墨水均向左移動，測得紅墨水移動的距離分別為l紅、l綠、l黃，且l紅＞l黃＞

l綠，多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)后，結(jié)果相同（忽略溫度對實(shí)驗(yàn)的影響）。

【得出結(jié)論】。

【交流拓展】

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（1）實(shí)驗(yàn)中通過比較來比較不同顏色的光對植物光合作用強(qiáng)度的影響。

（2）為進(jìn)一步得出光合作用強(qiáng)度，設(shè)置了實(shí)驗(yàn)D，將相同裝置放于黑暗環(huán)境中，其他條件不變。

測得紅墨水移動距離為l綠。

①裝置D中紅墨水向（選填“左”或“右”）移動。

②實(shí)驗(yàn)中紅光條件下，光合作用的強(qiáng)度值可表示為（用l紅和l綠表示）。

[例題3]（2022?麗水）某興趣小組參觀植物工廠時，發(fā)現(xiàn)不同植物在補(bǔ)光時會用不同顏色的光，這

是為什么呢？他們開展了如下探究：

[提出問題]光的顏色是否會影響植物光合作用的強(qiáng)弱？

[實(shí)驗(yàn)步驟]

①稱取三份200克生長旺盛不帶土的佛甲草，分別放入3個透明的塑料袋內(nèi)，通入體積和CO2

濃度均相同的人體呼出氣體，袋內(nèi)各放置了一個氧氣傳感器并密封（如圖甲）。置于室溫為22℃的

不同暗室中；

②三個裝置分別用200瓦的LED藍(lán)光燈、紅光燈、綠光燈保持45厘米的距離照射5小時，每隔

1小時記錄讀數(shù)，將測得的數(shù)據(jù)制成如圖乙的曲線。

[評價反思]

（1）實(shí)驗(yàn)中判斷光合作用強(qiáng)弱的依據(jù)是，體積分?jǐn)?shù)變化快慢（填“CO2”或“O2”）；

（2）分析圖乙數(shù)據(jù)，能得出的結(jié)論是；

（3）他們將測得的綠光數(shù)據(jù)與資料進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)偏大，從光源或環(huán)境角度分析其可能的

一個原因是。

[例題4]（2022?溫州）在“制作生態(tài)瓶”的實(shí)踐活動中，科學(xué)實(shí)踐小組發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)瓶中生物的種

類和數(shù)量不同，瓶內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性不同。他們想：當(dāng)生態(tài)瓶中的水及水草數(shù)量一定時，動

物的種類與數(shù)量怎樣投放才能使生態(tài)瓶更穩(wěn)定？于是通過實(shí)驗(yàn)來探究這一問題。

可供選擇的器材：容積為3升的透明塑料瓶、凡士林、新鮮河水、蒸餾水、水草、大小相近的健

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壯小金魚和小田魚各若干等。

2

老師建議：①瓶中水為容積的，每瓶中投放植物3株、魚不超過3條；

3

②先探究魚的數(shù)量對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響，再探究不同種類魚的配比對生態(tài)瓶穩(wěn)定性的影響。

（1）實(shí)驗(yàn)中選擇的塑料瓶是透明的，其目的是。

（2）選擇合適的器材，寫出本實(shí)驗(yàn)的步驟。

[例題5]（2021?臺州）植物光合作用速率可以用單位面積、單位時間內(nèi)制造的有機(jī)物質(zhì)量來表示。

某同學(xué)按下列步驟測量樟樹葉光合作用速率：

①選取n張對稱性良好的樟樹葉片，將每張葉片標(biāo)記為如圖的A、B兩部分；

②將葉片的A部分作遮光處理，B部分不作處理；

③光照t小時后，在所選的每張葉片A、B的對應(yīng)部位各截取面積為S的小方片，分別烘干，稱

得A部分小方片總質(zhì)量為mA，B部分小方片總質(zhì)量mB；

④計(jì)算出樟樹葉光合作用速率；

（1）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，步驟①中選取的樟樹葉片在數(shù)量上有什么要求？。

（2）另一同學(xué)認(rèn)為，上述方法在測量時沒有考慮光合作用產(chǎn)物會運(yùn)出葉片，這樣會使測量結(jié)果

存在較大的偏差。為了減小偏差。在步驟②之前對葉片最好的處理方法是。

A.摘下葉片以切斷葉柄

B.環(huán)剝?nèi)~柄以切斷篩管

C.破壞葉柄木質(zhì)部以切斷導(dǎo)管

（3）樟樹葉光合作用速率可表示為。（用字母表示）

[例題6]（2021?麗水）二氧化碳是光合作用的原料，為探究“大棚中二氧化碳含量變化”，某興趣

小組制作了如圖甲所示裝置：用干燥、透明的密閉容器模擬大棚，其內(nèi)放有一株吊蘭，傳感器

測定容器中二氧化碳含量。

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在室溫25℃時，將裝置放在有陽光照射的窗臺上，容器中二氧化碳含量隨時間變化的曲線如圖乙

所示。（ppm表示百萬分之一），請回答：

（1）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)容器內(nèi)壁附有較多水珠，這些水珠主要通過吊蘭的作用產(chǎn)生；

（2）容器中二氧化碳含量下降的原因是。

（3）要提高大棚內(nèi)作物產(chǎn)量，可適當(dāng)增加大棚中CO2含量，寫出一種具體方法。

[例題7]（2021?杭州）小金同學(xué)為驗(yàn)證植物光合作用需要光和葉綠體，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。

材料用具：銀邊天竺葵（葉邊緣呈白色，無葉綠體）、黑紙片、打孔器、白紙板、吸管、適宜濃

度的酒精、碘液、回形針。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①將天竺葵放置黑暗環(huán)境中24小時。

②把黑紙片用回形針夾在天竺葵植株的某一葉片上半部，然后把植株放在陽光下照射4小時。

③剪下此葉片，用打孔器分別在A（黑紙片遮光的綠色部位）、B（未遮光的綠色部位）和C（未

遮光的白色部位）各取一個葉圓片（如圖所示）。

④把取下的葉圓片放入裝有酒精溶液的試管中，水浴加熱，脫色后在清水中漂洗。

⑤將3個葉圓片放在白紙板上，用吸管吸取碘液，分別滴在3個葉圓片上，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

請回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟④中將葉圓片放入酒精溶液中進(jìn)行脫色處理的目的是。

（2）小金同學(xué)是根據(jù)作為觀察指標(biāo)來判斷3個葉圓片在實(shí)驗(yàn)過程中是否發(fā)生了光合作

用。

（3）A和B進(jìn)行對照的目的是，驗(yàn)證。

（4）若實(shí)驗(yàn)結(jié)果葉圓片B變藍(lán)，C不變藍(lán)。則可得出的結(jié)論是。

[例題8]（2022?湖州）肺是氣體交換的器官，是呼吸系統(tǒng)的最重要部分。

（1）如圖是肺從外界吸氣的模型。請通過此模型闡述肺吸氣的原理：。

（2）你認(rèn)為肺有哪些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與氣體交換這一功能相適應(yīng)？

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[例題9]（2022?寧波）在探究植物光合作用的實(shí)驗(yàn)中：

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先將兩盆天竺葵放置在黑暗處一晝夜，利用作用分解葉片原來積累的淀

粉。

（2）將如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置光照數(shù)小時后，從兩盆天竺葵上各摘下一片葉子，經(jīng)酒精脫色、漂

洗后滴加碘液，變藍(lán)色的是裝置（填“甲”或“乙”）中的葉片。

（3）實(shí)驗(yàn)中小寧發(fā)現(xiàn)鐘罩內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，這些水珠（填“是”或“不是”）全部來自植

物的蒸騰作用。

【習(xí)題鞏固】

一．選擇題（共13小題）

1．若某植株的一葉片的主葉脈被切斷（如甲葉），另一葉片上貼上錫箔（如乙葉）；在陽光下照射4

小時，經(jīng)脫色并用碘液處理，A部位呈棕褐色，B部位呈藍(lán)色，錫箔C的位置不呈藍(lán)色，以上實(shí)

驗(yàn)?zāi)軌蜃C明光合作用需要（）

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A．水和光B．葉綠體和光

C．水和二氧化碳D．水和葉綠體

2．錢塘區(qū)的下沙草莓一向以個大味甜水分充足著名。某草莓種植基地，采用“5G智能溫室環(huán)境控

制系統(tǒng)”進(jìn)行管理。下列做法不可取的是（）

A．監(jiān)測土壤含水量，以便合理灌溉

B．監(jiān)測光照強(qiáng)度，光弱時自動補(bǔ)光

C．監(jiān)測溫度，以便及時減小晝夜溫差

D．監(jiān)測二氧化碳濃度，以及時增補(bǔ)

3．樂樂為了研究植物的光合作用做了如下實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析正確的是（）

A．a(chǎn)組中產(chǎn)生的氣泡主要是二氧化碳?xì)怏w

B．上述實(shí)驗(yàn)表明水是光合作用的必要條件

C．a(chǎn)組和b組對照，可以證明光照是光合作用的條件

D．b組和c組對照，可以證明光合作用場所是葉綠體

4．如圖是“檢驗(yàn)光合作用需要二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)裝置。下列敘述不正確的是（）

A．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)將兩支長勢相同的枝條進(jìn)行暗處理

B．甲乙兩裝置中加入的清水和氫氧化鈉溶液應(yīng)等量

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C．甲乙裝置均需要同樣光照

D．葉片經(jīng)過處理后滴加碘液，甲中葉片不變藍(lán)

5．甲、乙兩種植物二氧化碳的吸收量隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示，下列分析正確的是（）

A．光照強(qiáng)度為0時，甲和乙釋放的二氧化碳量相同

B．光照強(qiáng)度為a時，乙不進(jìn)行光合作用

C．光照強(qiáng)度為c時，甲和乙合成的有機(jī)物量相同

D．光照強(qiáng)度為d時，可表明甲更適合強(qiáng)光照下生長

6．用二氧化碳的水溶液澆灌鹽堿地的植物，其主要作用除改良堿性土壤外，還能（）

A．促進(jìn)植物的呼吸作用

B．加速植物的光合作用

C．增加植物生長所需的微量元素

D．代替碳酸氫銨等作氮肥施用

7．“白日不到處，青春恰自來。苔花如米小，也學(xué)牡丹開。”詩中的“苔花”是一種苔蘚植物，下列

關(guān)于苔蘚和牡丹的說法，不正確的是（）

A．它們都能進(jìn)行光合作用并制造有機(jī)物

B．它們在結(jié)構(gòu)上都具有明顯的層次性

C．它們都是依靠根從土壤中吸收水分和養(yǎng)料的

D．苔蘚不能開花結(jié)果，牡丹能開花結(jié)果

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8．氣孔是氧氣、二氧化碳出入及水分散失的門戶，當(dāng)保衛(wèi)細(xì)胞含水量多時氣孔大（如圖甲），含水

量少時氣孔小甚至關(guān)閉（如圖乙）。下列敘述中正確的是（）

A．將葉片浸入濃鹽水中，氣孔將如圖甲所示

B．保衛(wèi)細(xì)胞的形狀能改變是因?yàn)闆]有細(xì)胞壁

C．蒸騰作用能在溫度偏高的情況下有效降低葉片溫度

D．植物體光合作用強(qiáng)弱與保衛(wèi)細(xì)胞的含水量關(guān)系不大

9．空氣中的PM2.5顆粒能通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入血液，危害人體健康。PM2.5顆粒經(jīng)過鼻、咽、喉以后，

在進(jìn)入血液之前，還會經(jīng)過的結(jié)構(gòu)依次是（）

A．肺泡、支氣管、氣管B．氣管、肺泡、支氣管

C．支氣管、肺泡、氣管D．氣管、支氣管、肺泡

10．如圖曲線圖表示一個人在靜坐和長跑兩種狀態(tài)下的呼吸狀況。下列相關(guān)敘述中，正確的是（）

A．曲線A處于長跑狀態(tài)

B．曲線A表示的呼吸頻率比曲線B高

C．曲線B處于靜坐狀態(tài)

D．曲線A表示每次呼出與吸入時的氣體量比曲線B小

11．如圖是人體氣體交換示意圖，以下說法正確的是（）

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A．圖甲中②處氧氣濃度小于①處

B．圖乙中③處二氧化碳濃度大于④處

C．圖甲為人體的組織細(xì)胞，圖乙為肺泡

D．呼出的氣體中二氧化碳濃度低于氧氣濃度

12．“海姆立克急救法”是全球搶救異物誤入氣管的標(biāo)準(zhǔn)方法，被稱為“生命的擁抱”。其原理如圖

所示，利用沖擊腹部的膈肌下軟組織，壓迫兩肺下部，從而驅(qū)使肺部殘留空氣形成一股氣流，將

堵住氣管喉部的異物驅(qū)除，使人獲救。根據(jù)以上信息，下列說法錯誤的是（）

A．咽是消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)共有的器官

B．沖擊腹部后肺部氣壓會變大

C．肺內(nèi)氣流對異物的沖擊力大于異物對氣流的沖擊力

D．沖擊腹部后肺部氣壓會變小

13．如圖示人的膈肌收縮和舒張時在胸腔內(nèi)的位置，下列有關(guān)表述正確的是（）

A．膈肌從甲到乙時，呼氣

B．膈肌從甲到乙時，吸氣

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C．呼氣完成的瞬間，膈肌處于乙狀態(tài)

D．吸氣完成的瞬間，膈肌處于甲狀態(tài)

二．填空題（共2小題）

14．某興趣小組對“影響植物生長的相關(guān)因素”進(jìn)行了探究。

（1）晚上將金魚藻放在盛有水的試管中，試管先后放在離白熾燈不同距離處，觀察試管中產(chǎn)生

的氣泡數(shù)目（假設(shè)試管內(nèi)的水溫恒定），收集到的數(shù)據(jù)如表：

試管與燈的距離/厘米10203040

每分鐘產(chǎn)生的氣泡數(shù)/個6025X5

①氣泡中氣體的成分是。

②實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是：在一定范圍內(nèi)，植物光合作用的強(qiáng)度隨著光照的增強(qiáng)而。

（2）如圖為自然條件下，盛有金魚藻的密閉試管中一晝夜二氧化碳含含量的變化曲線。金魚藻

內(nèi)有機(jī)物含量在不斷增加的階段是。

15．在研究植物光合作用的實(shí)驗(yàn)中，某研究小組在密封的容器A中充入足量的含有同位素14C的

1414

CO2。隨著時間的推移，發(fā)現(xiàn)該植物的不同器官相繼出現(xiàn)了同位素C（如甲圖，黑色部分表示

檢測到同位素14C的部位），據(jù)此回答：

（1）CO2進(jìn)入到葉片中發(fā)生的主要變化的文字表達(dá)式為。隨著時間的推移，該植物不

同器官相繼出現(xiàn)了同位素14C的原因是。

（2）圖乙表示某一植株一天內(nèi)不同時刻的光合作用和呼吸作用的相對強(qiáng)度。在不同時刻從該植

物上取下大小相同的一片葉圓片烘干稱其質(zhì)量，如圖丙，則測得質(zhì)量最大的取片時刻為。

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A.8點(diǎn)

B.11點(diǎn)

C.17點(diǎn)

D.19點(diǎn)

三．實(shí)驗(yàn)探究題（共2小題）

16．某小組利用如圖裝置，在透明密閉小室內(nèi)放置一些新鮮葉片和二氧化碳緩沖液（可使小室內(nèi)CO2

的量保持恒定）進(jìn)行了有關(guān)實(shí)驗(yàn)。在不同光照強(qiáng)度下，根據(jù)刻度