第三单元　第三章　叶的光合作用 （学生版＋教师版）

第三章　叶的光合作用
知识点一　光合作用的产物、原料、场所、条件、实质、反应式
知识点二　光合作用的概念及意义
1.概念:绿色植物利用光能,通过 ,把二氧化碳和水转变成贮存着能量的 (主要是淀粉),并且释放氧气的过程。
2.意义:①绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅供植物自身需要,也是人类和动物的 。
②人和动物的呼吸作用及燃料的燃烧所消耗的 ,都是光合作用产生的。
③绿色植物通过光合作用可以把太阳能转化为 ,这些能量是植物、动物和人生命活动所需能量的来源。
知识点三　叶片的结构与功能
1.请写出叶片各结构的名称:
① 、② 、③叶肉、④ 、⑤ 。
2.四大关键结构:
(1)表皮:分为上表皮和下表皮,无色透明,外面有 ,起保护作用。
(2)叶肉:属于营养组织,分为 组织和海绵组织,细胞内含有 ,能进行光合作用制造有机物。
(3)叶脉:内有 和筛管,能运输水分、无机盐和有机物。
(4)气孔:由一对半月形的 围成的空腔,是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
探究　绿叶在光下制造淀粉
【图解实验】
现象分析:
(1)见光部分:能够进行 ,制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝。
(2)遮光部分:无光照,不能进行光合作用,不制造淀粉,所以滴加碘液后 。
【实验思考】
(1)用黑纸片把叶片一部分遮盖起来,是为了控制变量,设置 。
(2)将叶片放在酒精中脱色,而不放在水中脱色的原因:叶绿素溶于 而不溶于水。
(3)用酒精对叶片脱色时,正确的加热方式是 。
(4)用碘液染色后的叶片,不遮光的部分 ,遮光的部分不变蓝。由此可得出结论: 是光合作用的产物, 是光合作用的必要条件。
【对点训练】
(2024·南宁模拟)某生物学兴趣小组在学习光合作用后,利用课后服务实践活动时间,开展了利用光合作用绘制小熊画的趣味实验,部分操作如图所示。请据此回答以下问题:
(1)操作②~④的正确顺序是 。
(2)操作③暗处理的作用是 ;操作④碘液染色之前,要用酒精作 处理。
(3)若该实验成功绘制出小熊画,则其同时也验证了绿叶在光下合成 、光是光合作用的 条件。
(4)操作④染色后,叶片部分区域呈浅色,构建出小熊轮廓,完成小熊画绘制,这些浅色区域出现的原因是 。
实验　观察叶片的结构
【图解实验】
【实验思考】
显微镜下区分表皮细胞和保卫细胞的方法:保卫细胞呈半月形、有 ,表皮细胞无叶绿体、无色透明。
【对点训练】
(2024·防城港模拟)菠菜叶含丰富的维生素C和钙、铁等无机盐,是人们非常喜欢的蔬菜。某生物实验小组利用菠菜叶观察叶片的结构,填写相关内容。
(1)将新鲜的叶片平放在小木板上。右手捏紧并排的两片刀片 切割,把切下的薄片放入清水中,多切几次。用毛笔蘸出 的一片,制成临时切片。
(2)用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察叶片横切面的 切片。
(3)观察结果如图,菠菜叶的表皮细胞是 的,有利于光线透过。叶片呈绿色,是因为叶肉细胞中含有许多 (填结构)。叶肉细胞之间分布着一些纵横交错的脉络,称为[ ] 。
(4)用显微镜观察时,找到物像后为使物像更清晰,应该调节 。根据对叶片结构的观察,你认为叶所属的结构层次是 。
一、与光合作用有关的实验图示
实验过程 实验结论
光合作用需要光;光合作用产生淀粉
光合作用产生氧气
光合作用需要二氧化碳
光合作用需要水
【典例示范】
　如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.图中的①和②可表示绿色植物光合作用的条件
B.鲁宾和卡门通过实验说明了阳光和柳树生长的关系
C.图中A可表示绿色植物光合作用的场所叶绿体
D.绿色植物生产的有机物仅用以满足自身的生长需要
【对点训练】
某同学设计了一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如图所示),其中A不密封,B、C密封;B内培养皿中盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠能吸收二氧化碳)。A、C内培养皿中盛有蒸馏水,各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。回答下列问题。
(1)上述实验的目的是 。
(2)从理论上讲,培养一段时间后,预期的实验结果是:B中的幼苗比C中的幼苗生长得 (填“快”或“慢”),原因是 ;A中的幼苗比C中的幼苗生长得 (填“快”或“慢”),原因是 。
(3)该同学为了进一步验证光合作用能合成淀粉,他选取了两套一样的A装置,首先应将两套装置置于 (填“光照”或“黑暗”)环境中培养一段时间,其目的是让植物只进行 ,以此来消耗掉叶片内原有的 。
二、光合作用的影响因素及在农业生产上的应用
特别提醒　光照强≠光合作用强
夏天中午光照最强时,由于气孔的保护性关闭,使光合作用的强度降低。
【典例示范】
建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。果农在种植甜瓜的大棚内点燃蜂窝煤炉,可以提高大棚内二氧化碳的浓度(　　)
A.增加甜瓜光合作用的强度
B.抑制甜瓜光合作用的强度
C.增加甜瓜呼吸作用的强度
D.抑制甜瓜呼吸作用的强度
【对点训练】
下列有关大棚蔬菜种植的叙述,正确的是()
A.向大棚中通入“气肥”,目的是提高氧气含量以增产
B.适当施加有机肥,可提高蔬菜对有机物的吸收量
C.适当增加光照强度,可提高蔬菜的光合作用速率
D.只要加大蔬菜的种植密度,就可提高蔬菜的产量
广西两年中考
(2024·广西学业考)番茄是一种常见的果蔬。广西某初中学校学生在劳动实践园地种植番茄幼苗,有段时间忘记浇水,发现幼苗生长缓慢,部分甚至死亡。为此,研究小组设计实验,探究水对番茄幼苗生长的影响。实验方案及结果如下表所示,回答下列问题。
组别 每次实验 番茄幼苗 数/株 在人工智能 气候箱内培 养时间/天 实验 处理 实验 次数 单株番茄幼苗增加有机物的量/克
A 12 20 定期 浇水 3 4.98
B 12 20 干旱 2.46
(注:人工智能气候箱是一种模拟植物生长的自然环境相关因素的实验设备。)
(1)【制订计划】本实验的变量是 。为了减少其他因素对实验结果的干扰,上述实验方案中采取的具体措施: (答出一点即可)。
(2)【实施计划】为避免实验结果的偶然性,减小实验误差,研究小组根据实验方案进行了 实验,并取平均值作为实验结果。
(3)【得出结论】根据实验结果可知,干旱条件下番茄幼苗增加有机物的量 (填“少”或“多”)。原因之一是干旱会破坏植物细胞的叶绿体结构,使幼苗通过 合成有机物的量减少,导致幼苗生长缓慢。
(4)【进一步探究】若想进一步了解干旱条件下,番茄幼苗的哪种营养器官增加有机物的量最少,可以分别称取番茄幼苗中 的有机物的量并计算、比较。
全国真题精选
1.(2024·新疆学业考)温室大棚里增施“气肥”可提高植物光合作用的强度,下图中表示“气肥”的是()
A.① B.② C.③ D.④
2.(2024·安徽学业考)某蔬菜工厂计划采取适当增大昼夜温差的措施来提高蔬菜的产量。下列对白天和夜间温度的处理,正确的是()
A.白天和夜间都升温
B.白天升温,夜间降温
C.白天和夜间都降温
D.白天降温,夜间升温
3.(2024·滨州学业考)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证()
A.光是光合作用的条件
B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料
D.氧气是光合作用的产物
4.(2024·聊城学业考)某生物兴趣小组为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,设计如图装置开展探究实验,请回答问题:
实验步骤:
①距离60 W的灯泡30 cm、20 cm、10 cm处,分别安放一个相同的装置(如图一),并标记A组、B组、C组。
②向三组装置内加入等量的金鱼藻和清水。
③晚上,打开灯泡的开关,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,重复3次求平均值,绘制成柱形图(如图二)。
(1)实验中气泡内气体是 ,产生的气泡数目越多,表示金鱼藻的光合作用越 。
(2)该实验的变量是 。
(3)该实验得出的结论是 。
(4)实验过程中,观察并记录数据,重复3次求平均值的目的是 。
(5)根据实验分析,遇到阴天时可通过适当 以保产增产。
(6)若继续探究光是光合作用的必要条件,兴趣小组在原来实验的基础上增加了D组,你认为D组应该如何设置 。第三章　叶的光合作用
知识点一　光合作用的产物、原料、场所、条件、实质、反应式
知识点二　光合作用的概念及意义
1.概念:绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转变成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放氧气的过程。
2.意义:①绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅供植物自身需要,也是人类和动物的食物来源。
②人和动物的呼吸作用及燃料的燃烧所消耗的氧气,都是光合作用产生的。
③绿色植物通过光合作用可以把太阳能转化为化学能,这些能量是植物、动物和人生命活动所需能量的来源。
知识点三　叶片的结构与功能
1.请写出叶片各结构的名称:
①叶脉 、②上表皮、③叶肉、④下表皮、⑤气孔。
2.四大关键结构:
(1)表皮:分为上表皮和下表皮,无色透明,外面有角质层,起保护作用。
(2)叶肉:属于营养组织,分为栅栏组织和海绵组织,细胞内含有叶绿体,能进行光合作用制造有机物。
(3)叶脉:内有导管和筛管,能运输水分、无机盐和有机物。
(4)气孔:由一对半月形的保卫细胞围成的空腔,是植物蒸腾作用的“门户”,也是气体交换的“窗口”。
探究　绿叶在光下制造淀粉
【图解实验】
现象分析:
(1)见光部分:能够进行光合作用,制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝。
(2)遮光部分:无光照,不能进行光合作用,不制造淀粉,所以滴加碘液后不变蓝。
【实验思考】
(1)用黑纸片把叶片一部分遮盖起来,是为了控制变量,设置对照实验。
(2)将叶片放在酒精中脱色,而不放在水中脱色的原因:叶绿素溶于酒精而不溶于水。
(3)用酒精对叶片脱色时,正确的加热方式是隔水加热。
(4)用碘液染色后的叶片,不遮光的部分变蓝,遮光的部分不变蓝。由此可得出结论:淀粉是光合作用的产物,光是光合作用的必要条件。
【对点训练】
(2024·南宁模拟)某生物学兴趣小组在学习光合作用后,利用课后服务实践活动时间,开展了利用光合作用绘制小熊画的趣味实验,部分操作如图所示。请据此回答以下问题:
(1)操作②~④的正确顺序是③②④。
(2)操作③暗处理的作用是将叶片内原有的淀粉转运或消耗殆尽;操作④碘液染色之前,要用酒精作脱色处理。
(3)若该实验成功绘制出小熊画,则其同时也验证了绿叶在光下合成淀粉、光是光合作用的必备条件。
(4)操作④染色后,叶片部分区域呈浅色,构建出小熊轮廓,完成小熊画绘制,这些浅色区域出现的原因是缺少光照,无法进行光合作用合成淀粉。
实验　观察叶片的结构
【图解实验】
【实验思考】
显微镜下区分表皮细胞和保卫细胞的方法:保卫细胞呈半月形、有叶绿体,表皮细胞无叶绿体、无色透明。
【对点训练】
(2024·防城港模拟)菠菜叶含丰富的维生素C和钙、铁等无机盐,是人们非常喜欢的蔬菜。某生物实验小组利用菠菜叶观察叶片的结构,填写相关内容。
(1)将新鲜的叶片平放在小木板上。右手捏紧并排的两片刀片迅速切割,把切下的薄片放入清水中,多切几次。用毛笔蘸出最薄的一片,制成临时切片。
(2)用显微镜先观察叶片横切面的临时切片,再观察叶片横切面的永久切片。
(3)观察结果如图,菠菜叶的表皮细胞是无色透明的,有利于光线透过。叶片呈绿色,是因为叶肉细胞中含有许多叶绿体(填结构)。叶肉细胞之间分布着一些纵横交错的脉络,称为[4]叶脉。
(4)用显微镜观察时,找到物像后为使物像更清晰,应该调节细准焦螺旋。根据对叶片结构的观察,你认为叶所属的结构层次是器官。
一、与光合作用有关的实验图示
实验过程 实验结论
光合作用需要光;光合作用产生淀粉
光合作用产生氧气
光合作用需要二氧化碳
光合作用需要水
【典例示范】
　如图是绿色植物光合作用过程示意图。下列有关叙述正确的是(　　)
A.图中的①和②可表示绿色植物光合作用的条件
B.鲁宾和卡门通过实验说明了阳光和柳树生长的关系
C.图中A可表示绿色植物光合作用的场所叶绿体
D.绿色植物生产的有机物仅用以满足自身的生长需要
【名师讲题】
(1)审题技巧:①理清图中各标示的含义;②正确理解植物光合作用的过程和实质;③逐个分析四个选项是否正确。
(2)扫清障碍:图中的①和②表示植物光合作用的原料,A错误;鲁宾和卡门的结论是水是绿色植物光合作用不可缺少的原料,B错误;图中A可表示绿色植物光合作用的场所叶绿体,C正确;绿色植物通过光合作用生产的有机物,不仅能满足自身生长的需要,而且是动物和人的最终食物来源,D错误。
答案:C。
【对点训练】
某同学设计了一个探究实验,把培养在完全营养液中、生长状态一致的3组某种植物幼苗分别放入A、B、C三个完全相同的玻璃钟罩内(如图所示),其中A不密封,B、C密封;B内培养皿中盛有氢氧化钠溶液(氢氧化钠能吸收二氧化碳)。A、C内培养皿中盛有蒸馏水,各培养皿中液体的体积相同。该实验在光照充足、温度适宜的环境中进行。回答下列问题。
(1)上述实验的目的是探究二氧化碳对植物生长的影响。
(2)从理论上讲,培养一段时间后,预期的实验结果是:B中的幼苗比C中的幼苗生长得慢(填“快”或“慢”),原因是缺乏二氧化碳,植物不能进行光合作用;A中的幼苗比C中的幼苗生长得快(填“快”或“慢”),原因是A中二氧化碳含量更高,植物光合作用更强。
(3)该同学为了进一步验证光合作用能合成淀粉,他选取了两套一样的A装置,首先应将两套装置置于黑暗(填“光照”或“黑暗”)环境中培养一段时间,其目的是让植物只进行呼吸作用,以此来消耗掉叶片内原有的淀粉。
二、光合作用的影响因素及在农业生产上的应用
特别提醒　光照强≠光合作用强
夏天中午光照最强时,由于气孔的保护性关闭,使光合作用的强度降低。
【典例示范】
建造塑料大棚生产有机农产品,可以有效促进农民增收。果农在种植甜瓜的大棚内点燃蜂窝煤炉,可以提高大棚内二氧化碳的浓度(　　)
A.增加甜瓜光合作用的强度
B.抑制甜瓜光合作用的强度
C.增加甜瓜呼吸作用的强度
D.抑制甜瓜呼吸作用的强度
【名师讲题】
(1)审题技巧:解答此题的关键是理解影响光合作用的因素有光照强度、环境温度、二氧化碳的浓度等。
(2)扫清障碍:在一定范围内,绿色植物的光合作用随二氧化碳的浓度增加而加强,大棚与空气隔绝不断消耗二氧化碳,二氧化碳的浓度逐渐降低,光合作用效率就会降低。在大棚内点燃蜂窝煤炉,能增加大棚里二氧化碳的含量,增加光合作用的强度。
答案:A。
【对点训练】
下列有关大棚蔬菜种植的叙述,正确的是(C)
A.向大棚中通入“气肥”,目的是提高氧气含量以增产
B.适当施加有机肥,可提高蔬菜对有机物的吸收量
C.适当增加光照强度,可提高蔬菜的光合作用速率
D.只要加大蔬菜的种植密度,就可提高蔬菜的产量
广西两年中考
(2024·广西学业考)番茄是一种常见的果蔬。广西某初中学校学生在劳动实践园地种植番茄幼苗,有段时间忘记浇水,发现幼苗生长缓慢,部分甚至死亡。为此,研究小组设计实验,探究水对番茄幼苗生长的影响。实验方案及结果如下表所示,回答下列问题。
组别 每次实验 番茄幼苗 数/株 在人工智能 气候箱内培 养时间/天 实验 处理 实验 次数 单株番茄幼苗增加有机物的量/克
A 12 20 定期 浇水 3 4.98
B 12 20 干旱 2.46
(注:人工智能气候箱是一种模拟植物生长的自然环境相关因素的实验设备。)
(1)【制订计划】本实验的变量是水。为了减少其他因素对实验结果的干扰,上述实验方案中采取的具体措施:在人工智能气候箱内培养时间相同(答出一点即可)。
(2)【实施计划】为避免实验结果的偶然性,减小实验误差,研究小组根据实验方案进行了重复实验,并取平均值作为实验结果。
(3)【得出结论】根据实验结果可知,干旱条件下番茄幼苗增加有机物的量少(填“少”或“多”)。原因之一是干旱会破坏植物细胞的叶绿体结构,使幼苗通过光合作用合成有机物的量减少,导致幼苗生长缓慢。
(4)【进一步探究】若想进一步了解干旱条件下,番茄幼苗的哪种营养器官增加有机物的量最少,可以分别称取番茄幼苗中根、茎、叶的有机物的量并计算、比较。
全国真题精选
1.(2024·新疆学业考)温室大棚里增施“气肥”可提高植物光合作用的强度,下图中表示“气肥”的是(A)
A.① B.② C.③ D.④
2.(2024·安徽学业考)某蔬菜工厂计划采取适当增大昼夜温差的措施来提高蔬菜的产量。下列对白天和夜间温度的处理,正确的是(B)
A.白天和夜间都升温
B.白天升温,夜间降温
C.白天和夜间都降温
D.白天降温,夜间升温
3.(2024·滨州学业考)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证(D)
A.光是光合作用的条件
B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料
D.氧气是光合作用的产物
4.(2024·聊城学业考)某生物兴趣小组为探究光照强度对金鱼藻光合作用的影响,设计如图装置开展探究实验,请回答问题:
实验步骤:
①距离60 W的灯泡30 cm、20 cm、10 cm处,分别安放一个相同的装置(如图一),并标记A组、B组、C组。
②向三组装置内加入等量的金鱼藻和清水。
③晚上,打开灯泡的开关,观察并记录试管中每分钟产生的气泡数目,重复3次求平均值,绘制成柱形图(如图二)。
(1)实验中气泡内气体是氧气,产生的气泡数目越多,表示金鱼藻的光合作用越强。
(2)该实验的变量是光照强度。
(3)该实验得出的结论是光照强度会影响金鱼藻的光合作用,在一定的范围内,光照强度越强,光合作用就越强。
(4)实验过程中,观察并记录数据,重复3次求平均值的目的是减小实验误差,使实验结果更准确。
(5)根据实验分析,遇到阴天时可通过适当增加光照强度以保产增产。
(6)若继续探究光是光合作用的必要条件,兴趣小组在原来实验的基础上增加了D组,你认为D组应该如何设置 进行遮光处理,其他条件与C组完全相同。