绿色的希望——光合作用
初三 记叙文 5314字 139人浏览 lf200506

难点8 绿色的希望——光合作用

光合作用是自然界最基本的物质代谢和能量代谢。它不仅是整个生物界生存、延续和繁荣的基础,也是人类生存、发展的基础。所以,本难点一直是高考的重要 内容。 ●难点磁场

1. 我国政府为把2008年的北京奥运会办成绿色奥运,正在北京地区实施大规模的绿化工程。绿化北京的根本目的是为了调节( )

A. 北京地区的气温

B. 北京地区的湿度

C. 北京地区氧气和二氧化碳的浓度

D. 北京地区氧气和二氧化硫的浓度

2. 若玉米体内较为严重地缺少氮和磷,水分解为氧气和还原氢的速度将会( )

A. 变快 B. 变慢 C. 无变化 D.A 或B

3. 下图是验证光合作用某过程的实验装置,请据图分析回答下列问题:

(1)当用氧的同位素18O 分别标记通入乙装置的CO 2(C18O 2) 和甲装置的H 2O (H 218O )时,可以证明 。

(2)在甲乙两装置刚置备完毕的一段时间内,若温度不变,而逐渐增大光照强度,两装置的O 2的生成量会_________;若温度和光照条件均不变,而逐渐增大CO 2的通入量,那么,两装置的O 2的生成量则会_________,这说明两装置内的光合作用_________,其可能原因是___________________。

(3)当其他条件不变,而光照强度从通常的10千勒克司增加到60千勒克司时,光合作用主要产物的变化情况是___________________。

●案例探究

1. 济南植物园中有一个用透明玻璃围成的热带植物馆。该馆内除了生长着一些热带植物外,还有少量的以这些植物为食的小动物。若在馆内释放一定量的用18O 标记的氧气,若干天后含有18O 的有机物的存在情况是( )

A. 只在植物体内 B. 动植物体内均有

C. 只在动物体内 D. 动植物体内均无

命题意图:考查综合性运用光合作用等知识解决问题的能力。能力层次为C 级。其重点在三方面:①动植物通过呼吸作用将18O 2转变成C 18O 2;②植物通过光合作用将C 18O 2 转变为含18O 的有机物储存在植物体内;③植物体内的含18O 的有机物的一部分通过食物链转移到动物体内。

知识依托:①生物的呼吸作用需要氧气;②CO 2是光合作用的重要原料;③动物直接或间接地以植物为食。

错解分析:学生很容易错选D 项或A 项。其思维障碍很可能有三种情况:①植物体内

的有机物是由植物体吸收外界环境中的CO 2,通过光合作用合成的,但是热带植物馆内没含18O 的CO 2;②没有充分注意题干所给定的隐含条件即热带植物馆是一个相对封闭的独立的生态系统,而误认为在馆内释外放的少量的18O 2会很快流入大自然当中去了;③联想不到植物与动物之间的营养关系,形不成植物体内的有机物向动物体内转移的动态概念。

解题方法与技巧:①审请题意。②捕捉有效信息,找全题目给定的显性条件和隐含条件。本题的显性条件就是馆内释放有18O 2和馆内有以热带植物为食的小动物,隐含的条件就是热带植物馆是一个相对封闭独立的生态系统,自身可以进行物质循环、能量流动,并具有物质循环必须的时间。③将题目给定条件与题意有机地结合起来,便形成解决问题的思维程序,即植物吸收馆内的18O 2,进行呼吸作用,使18O 2转变为H 218O ,然后热带植物以H 218O 为原料再进行呼吸作用,生成含有18O 的C 18O 2,最后热带植物以C 18O 2为原料再进行光合作用合成含有18O 的有机物储存在体内,随着小动物的取食,植物体内的一部分含18O 的有机物便储存在小动物体内。

答案:B

2. 当前及今后一个相当长的时期内,在世界范围内由于人口快速增长所引发的粮食问题都是相当突出的。人们为解决这个问题,进行了许多艰苦的探索,其最根本最有效的做法是( )

A. 通过拓荒扩大农作物的种植面积

B. 扩大化肥生产规模,加大化肥施用量

C. 通过基因工程培育品质优良的新品种

D. 通过基因工程提高作物的光合作用效率

命题意图:考查学生综合性运用生态、矿质代谢、基因工程和光合作用等方面的知识,分析和解决社会热点、现实问题的能力。能力层次为C 级;考查学生的逻辑思维和寻找主要矛盾的能力。其重点在两个方面:①拓荒和化肥施用均与当前的生态建设相矛盾,而且使农作物增产的幅度也是有限的;②粮食短缺与温饱是当前的主要矛盾,所以,人类首先考虑的是粮食的产量,其次才是质量。

知识依托:①拓荒会加重土地的荒漠化;②化肥的生产及施用,均会对环境造成污染,并且影响土壤的结构;③光合作用合成的有机物是人类进行生命活动的根本 能源。

错解分析:有些学生很容易选B 项或C 项。其错误的思维过程很可能是以下两种情况:①充足的肥料,全面的肥力是制约粮食产量的重要因素,而随着现代化工工业的迅速发展,通过扩大化肥生产规模,增加土壤肥力是很容易的。但忘记了各种化肥的生产都是极其复杂的化学过程,都会产生许多废气、废渣和污水,这都会对自然界的空气、土壤、水源造成污染,甚至破坏土壤中的微生物平衡体系。②基因工程可以培育作物新品种,解决人类粮食短缺问题的关键是提高农作物的产量。

解题的方法与技巧:①审清题意,发散思维,全面考虑问题。产量问题是题目的落脚点,提高产量的途径很多,如本题的A 、B 、D 均可,但是站在生物圈和可持续发展,人与自然和谐发展的层面上将三者进行比较,就不难选出D 项。②认真寻找隐含条件,利用隐含条件。C 项答案中有一个隐含条件即“品质优良”,学生需对它进行全面分析,品质优良,可能是高产,也可能是蛋白质含量高,或者是营养全面、抗病能力强等等,但不一定仅指高产。所以,C 、D 两项相比,D 项是正确的。

答案:D

3. 将植物栽培在适宜的光照、温度和CO 2充足的条件下。如果将环境中CO 2含量突然降至极低水平,此时叶肉细胞的C 3化合物、C 5化合物和ATP 含量的变化情况是( )

A. 上升、下降、上升 B. 下降、上升、下降

C. 下降、上升、上升 D. 上升、下降、下降

命题意图:此题重在考察学生对光合作用知识的理解能力和知识迁移能力。

知识依托:在光合作用过程中,CO 2在暗反应的过程中与C 5化合物结合成两个C 3化合物,C 3化合物可在还原氢和A TP 的共同作用下被还原成有机物。

错解分析:由于考虑不到C 3化合物的还原是个耗能过程,需消耗ATP 。所以学生容易错选B 。

解题的方法与技巧:当CO 2突然减少时,CO 2与C 5化合物结合生成两个C 3化合物的过程必然受阻,因而导致C 5化合物的含量上升和C 3化合物的含量下降,C 3化合物还原成葡萄糖的过程减缓,消耗光反应提供的ATP 量也减少,使细胞中ATP 的含量上升。

答案:C

●锦囊妙计

1. 光合作用是构成生物界与非生物界之间物质循环和能量流动的重要渠道。所以,我们必须站在有利于生物圈稳定和生物地化循环的高度来研究它的原理和作用,这也是我们用它来讨论、解释一些自然现象和解决一些生态、粮食、环境等现实问题的基本思想和方法。

2. 充分运用生物体结构与功能相适应、生物与环境相适应的生物学科思想,去指导我们分析和解决光合作用的有关问题。

3. 光照强度直接影响光反应的速度,光反应产物[H ]与ATP 的数量多少又会影响暗反应的速度,这是最主要的因素之一;温度对光合作用的影响,主要是通过影响暗反应中酶的催化效率,来影响光合作用的速度;CO 2是暗反应的原料,CO 2的浓度高低直接影响暗反应的速度。

●歼灭难点训练

1. 国家多次强调在西部大开发的过程中,一定要加强植树造林,同时实施退耕还林、还草等积极措施。其根本目的是( )

A. 为后代保留更多的木材、草原和能源

B. 调节西部地区大气中氧气和二氧化碳的平衡

C. 减少西部地区的水土流失和减轻土壤荒漠化

D. 调节西部气候,解决内地干旱问题

2. 在光合作用过程中,CO 2逐步被还原,生成葡萄糖。由此可见,光合作用是一种氧化还原反应。那么,CO 2还原所需要的电子,从根本上来自( )

A.H 2O B. 还原氢 C. 叶绿素a D.A TP

3. 如图所示,4支试管中盛有等量的指示剂(中性呈红色,酸性呈蓝色),在弱光照射下哪支试管中的指示剂由红转蓝速度最快( )

4. 将深海中的藻类移至浅海中,光合作用的效率将明显增强,这是因为( )

A. 在深海中只能获得频率较高的蓝紫光

B. 在深海中只能获得频率较低的蓝紫光

C. 在浅海中还可以利用波长较长的红光

D. 在浅海中还可以利用波长较短的红光

5. 根据光合作用原理,在下面的坐标系中绘出华北平原上的玉米在7月下旬某天某段时间内,在天气晴朗条件下的光合作用效率曲线(能体现大意即可)。

6. 将金鱼藻放入BTB 水溶液中(一种在酸性情况下为黄色,碱性条

件下为蓝色的指示剂),并将该容器置于暗处。实验开始时溶液为蓝色,2

小时后溶液变为黄色。

(1)容器内的溶液颜色发生变化的原因是_________。

(2)若将该装置置于阳光下,溶液颜色黄化速度大大降低,其原因

是_________。

参考答案

难点8 绿色的希望——光合作用

难点磁场

1. 解析:本题重在考查光合作用的意义。大规模绿化增大了植物进行光合作用的面积,有利于植物吸收更多CO 2,释放出更多的O 2。

答案:C

2. 解析:本题重点考查学生的知识迁移能力,N 、P 是合成光合作用过程中所需的NADP 的重要元素,而NADP 是催化水光解为氧气和还原氢不可缺少的辅酶,所以N 、P 缺少时,NADP 含量就降低,从而使水光解为氧气和还原氢的速度减慢。

答案:B

3. 解析:本题重在考查光合作用CO 2中的氧和H 2O 的去向问题,及影响光合作用的因素,在光合作用过程中,H 2O 中的氧转变为O 2中的氧,而CO 2中的氧转变为有机物中的氧。影响光合作用的因素有光照强度,CO 2浓度等,光照强度增大光合作用增强;CO 2浓度增大,光合作用的强度也增强。此外随光合作用的增强小球藻自身也不断繁殖,促进了光合作用的效率进一步增强。

答案:(1)光合作用产生的氧气来自反应物中的水。

(2)较明显地增加 慢慢增加 效率在不断增强 甲乙两装置的小球藻的数量随着小球藻的不断繁殖而不断增加

(3)先是随着光照强度的增大,其生成速率不断增大,当光照强度增大到一定程度时,其生成速率将保持基本稳定的状态。

歼灭难点训练

1. 解析:改革开放以来,我国西部的许多地区为了发展经济,为了局部利益,“乱砍滥伐,毁林开荒”的现象十分严重,因而严重破坏了生态环境,这主要表现为土地沙漠化和水土流失十分严重,而植物根系的重要功能之一,就是保持水土。为此,实施西部大开发战略,必须想到通过扩大植被面积来减少西部地区的水土流失和减轻土壤荒漠化的问题。

答案:C

2. 解析:本题意在考查学生利用化学、生物知识,综合性解释生命现象的能力。学生必须清楚以下原理:叶绿素和辅助色素共同作用吸收、集中光能,并传递给特定的叶绿素a 分子。光能的吸收引起电子流,这样特定的叶绿素a 分子失去的电子又被水放出的电子所填补,然后,再由特定的叶绿素a 等物质传递给C 3化合物等物质。结果,使水不断被分解成氧、质子、和电子。所以CO 2还原所需要的电子,从根本上来自水。

答案:A

3. 解析:此题意在考查光合作用和呼吸作用的关系,在弱光条件下,呼吸作用产生的CO 2多于光合作用吸收的CO 2,因此溶液逐渐显酸性。

答案:C

4. 解析:此题重在考察叶绿体中的色素对光线的吸收情况,叶绿素主要吸收红橙光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。由于学生对藻类在深海中能获得什么频率的光不清楚,因而容易错选B 或C 。而实际上在深海中只有频率高的蓝紫光才能够到达,在浅海中,则各种频率的光都能到达。

答案:A

5. 解析:在我国北方7月下旬的一天之内,上午10点左右,光照充足,气温适宜,此时叶片气孔几乎全部张开,吸收CO 2,因此,光合作用效率高,强度大,达到最高点,并保持相对稳定的状态;到了中午12时左右,光照过强,气温过高,蒸腾作用过盛,则部分气孔关闭,CO 2的吸收量逐渐减少,故有机物的合成效率逐渐降低,光合作用陷入低谷;到了下午15点左右,光照逐渐减弱,气温开始缓慢下降,刚才闭合的叶片气孔又逐渐张开,吸收CO 2,植物合成的有机物又逐渐增多,光合作用强度再次达到一个新的高峰;此后光照强度逐渐减弱,光反应效率降低,有机物的合成效率也逐渐降低。

答案:

6. 解析:绿色植物在光照条件下才能进行光合作用,吸收CO 2释放出O 2;而它的呼吸作用,则在有光无光条件下均可进行,吸收O 2,释放出CO 2。水中的CO 2含量变化影响水溶液的pH 。

答案:(1)金鱼藻进行呼吸作用产生CO 2使水溶液呈酸性。

(2)在阳光下金鱼藻进行光合作用吸收CO 2使水中CO 2含量逐渐减少,水溶液的pH 升高。