学年高三生物总复习 光合与呼吸作用的应用计算题型教案doc.docx

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学年高三生物总复习光合与呼吸作用的应用计算题型教案doc

光合与呼吸作用的应用——计算题型

2019-2020学年高三生物总复习光合与呼吸作用的应用-计算题型教案

适用学科

生物

适用年级

适用区

域

通用

课时时长（分钟）

120

知识点

1.说明细胞呼吸的原理和意义，列举其在生产和生活中的应用（粮食储存——干燥、低温、低氧（充入氮气）、充入二氧化碳等）

2.微生物呼吸的方式和条件

3.收集农业生产上提高农作物光合作用强度的有关信息，了解温室中提高农作物产量的方法

教学目标

1、知识目标

（1）比较有氧呼吸与无氧呼吸的异同

（2）理解光合作用的过程和原理

（3）了解光合作用原理的应用

2、能力目标

（1）理解光合与呼吸作用的原理及其在生产和生活中的应用

（2）提高学生的科学素质，培养学生设计实验、分析实验的能力

3、情感目标：

学习科学方法，尊重实验事实养成科学严谨的态度，建立科学的价值观

教学重点

光合与呼吸作用的过程及原理

教学难点

解题思路的训练

教学过程

1．影响光合与呼吸作用的因素有很多，在实际生产中，我们如何来提高产量？

2．食品的保鲜是不是需要绝对隔绝空气？

3．酒是如何酿的？

二、复习预习

1．呼吸作用的方程式为：

有氧呼吸C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+大量能量

无氧呼吸C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量、C6H12O6→2C3H6O3+能量

2．光合作用的方程式：

CO2+H2O→O2+（CH2O）

3．影响光合速率的因素：

光照强度、光照时间、二氧化碳浓度、水分、温度。

4．影响呼吸速率的因素：

温度、CO2、O2。

5．当有氧呼吸强度=无氧呼吸（植物、酵母菌）强度时，产生的CO2量有氧呼吸为无氧呼吸的3倍，放出的CO2/吸收的O2=4/3。

6．总光合速率=净光合速率+呼吸作用

三、知识讲解

考点/易错点1呼吸作用原理在实际生产中的应用

1．蔬菜、水果的贮藏和保鲜

（1）根据温度对呼吸强度的影响原理，在生产实践上贮藏蔬菜和水果时应该降低温度，以减少呼吸消耗。

温度降低的幅度以不破坏植物组织为标准，否则细胞受损，对病原微生物的抵抗力大减，也易腐烂损坏。

（2）根据氧气对呼吸作用影响的原理，在贮存蔬菜、水果时要适当降低氧气的浓度，一般降到呼吸作用的最小值（有氧与无氧之和最小），如果降得太低，植物组织会进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物（如酒精）往往对细胞有一定的毒害作用，而影响蔬菜、水果的贮藏保鲜。

（3）根据二氧化碳对呼吸作用影响的原理原理，在蔬菜和水果的保鲜中，适当增加CO2的浓度也具有良好的保鲜效果。

2．果酒的酿造

（1）发酵微生物：

酵母菌

（2）原理：

C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+少量能量

（3）温度：

18℃-25℃

3．泡菜的制作

（1）发酵微生物：

乳酸菌

（2）原理：

C6H12O6→2C3H6O3+能量

考点/易错点2光合作用原理在实际生产中的应用

1．单因素影响的应用

（1）光照：

通过轮作，延长全年内单位土地面积上绿色植物进

行光合作用的时间；适当提高光照强度；对温室大棚用无色透明玻璃（或塑料）。

（2）光和面积：

合理密植，适当修剪，合理施肥、浇水，避免徒长。

（3）二氧化碳浓度：

温室栽培植物时，可以适当提高室内CO2浓度。

（4）温度：

增加昼夜温差，白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温度，以降低呼吸作用，保证植物有机物的积累；适时播种。

（5）矿质元素：

合理施肥可促进叶片面积增大，提高酶的合成率，增加光合作用速率。

2．多因素影响的应用：

温室栽培时，在一定光照强度下，白天适当提高温度，增加光合酶的活性，提高光合速率，也同时适当充加CO2，进一步提高光合速率。

当温度适宜时，可适当增加光照强度和CO2浓度以提高光合作用速率，夜晚适当降低温度，减少呼吸作用消耗量。

总之，可根据具体情况，通过控制光照、温度、CO2浓度来充分提高光合速率，以达到增产的目的。

考点/易错点3计算的一般规律

1．当有氧呼吸强度等于无氧呼吸（植物、酵母菌）强度（单位时间内消耗的葡萄糖量相

等）时，产生的CO2量有氧呼吸为无氧呼吸的3倍；若要产生的CO2量相同，无氧呼吸强度需为有氧呼吸的3倍。

2．当有氧呼吸强度等于无氧呼吸（植物、酵母菌）强度时，放出的CO2/吸收的O2=4/3；

当有氧呼吸强度大于无氧呼吸（植物、酵母菌）强度时，放出的CO2/吸收的O2<4/3（当无氧呼吸降

为0，该值为1，即放出的CO2等于吸收的O2）；

当有氧呼吸强度小于无氧呼吸（植物、酵母菌）强度时，放出的CO2/吸收的O2>4/3（当有氧呼吸逐

渐下降为0，

该值趋于正无穷）。

3．总光合速率=净光合速率+呼吸作用

四、例题精析

【例题1】

【题干】一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中的O2减少24mL，CO2增加48mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（　　）

A．1/3

B．1/2C．2倍D．

3倍

【答案】D

【解析】有氧呼吸过程中每消耗1mol葡萄糖生成6molCO2，同时消耗6molO2；无氧呼吸过程中每消耗1mol葡萄糖生成2molCO2，不消耗O2。

由于

在相同

状况下，气体的体积比等于物质的量之比，则由“1小时后测得该容器中O2减少24mL”可知，有氧呼吸产生24mLCO2无氧呼吸产生24mLCO2，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的3倍。

【例题2】

【题干】有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液，当通入不同浓度的氧气时，其

产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。

通过对表中数据分析可得出的结论是（　　）

氧浓度（%）

a

b

c

d

产生CO2的量

9mol

12.5mol

15mol

30mol

产生酒精的量

9mol

6.5mol

6mol

0mol

A．a浓度时酵母菌有氧呼吸速率等于无氧呼吸速率

B．b浓度时酵母菌有氧呼吸速率大于无氧呼吸速率

C．c浓度时有50%的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵

D．d浓度时酵母菌只进行有氧呼吸未进行无氧呼吸

【答案】D

【解析】考查有氧呼吸与无氧呼吸反应式的应用，以及获取信息的能力。

酵母菌所产生二氧化碳的量可能是有氧呼吸和无氧呼吸的总和；无氧呼吸产生的酒精与二氧化碳的物质的量相同，所以a浓度时没有进行有氧呼吸；b浓度时有氧呼吸速率小于无氧呼吸速率；c浓度时无氧呼吸产生二氧化碳为6mol，有氧呼吸产生二氧化碳为9mol，有氧呼吸分解1mol葡萄糖产生6mol二氧化碳，而无氧呼吸分解1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，所以设用于无氧呼吸的葡萄糖为x，则2x/6（1－x）＝6/9，推出x＝2/3；d浓度时没有产生酒精，说明没有进行无氧呼吸。

【例题3】

【题干】对某植物作如下处理：

（甲）持续光照20min，（乙）先光照5s后再黑暗处理5s，连续交替40min。

若其他条件不变，则在甲、乙两种情况下植物光合作用所制造的O2和合成的有机物总量符合下列哪项（　　）

A．O2：

甲＜乙，有机物，甲＝乙

B．O2：

甲＝乙，有机物，甲＝乙

C．O2：

甲＜乙，有机物，甲＜乙

D．O2：

甲＝乙，有机物，甲＜乙

【答案】C

【解析】给予植物间歇光照，光反应产物能被及时利用，光能利用率高，故在相同的光照时间内生成的O2量较多，

有机物合成总量较多。

【例题4】

【题干】将某种绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中。

研究在10℃、20℃的温度条件下，分别置于黑暗和5klx、10klx条件下的光合作用和呼吸作用。

结果如下图所示（横坐标为时间，单位：

小时）。

对以上结果分析正确的是，该叶片（　　）

A．20℃时的呼吸速率是10℃时的4倍

B．在10℃、5klx的光照下，每小时光合作用产生的氧气量是3mg

C．在5klx光照下，10℃时积累的有机物比20℃时少

D．在20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是6mg

【答案】D

【解析】20℃时呼吸速率为2mg/2小时＝1mg/h,10℃时为1mg/2小时＝0.5mg/h，前者是后者的2倍。

10℃、5klx的光照下，每小时产生的O2量为6mg/2＋1mg/2＝3.5mg。

5klx光照下，10℃时氧气释放速度为6mg/2h＝3mg/h，20℃时为4mg/2h＝2mg/h。

20℃、10klx光照下，每小时光合作用产生的氧气量是：

（10mg＋2mg）/2＝6mg。

故只有D项正确。

【例题5】

【题干】请回答下列有关光合作用的问题。

丙

（1）光合速度受到温度、二氧化碳和光照强度的影响。

其中，光照强度直接影响光合作用的________过程；二氧化碳浓度直接影响光合作用的________过程。

（2）甲图表示在二氧化碳充足的条件下，某植物光合速度与光照强度和温度的关系。

①在温度为10℃、光照强度大于________千勒克司时，光合速度不再增加。

当温度为30℃、光照强度小于L3千勒克司时，光合速度的限制因素是______________。

②根据甲图，在乙图的坐标上标出光照强度为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃时的光合速度。

（3）丙图表示A、B两种植物的光合速度与光照强度的关系。

①当在________千勒克司光照强度条件下，A、B两种植物的光合速度相同。

②A植物在光照强度为9千勒克司时，2小时单位叶面积可积累葡萄糖________mg。

（计算结果保留

一位小数。

相对原子质量C—12，H—1，O—16）

③A植物在1天内（12小时白天，12小时黑夜），要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于________千勒克司。

【答案】

（1）光反应　暗反应

（2）①L1　光照强度　②如图所示

（3）①6　②10.9　③6

【解析】

（1）光是光反应的必要条件，光照强度直接影响光合作用

的光反应过程。

CO2的固定发生在暗反应，CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。

（2）据甲图可知，温度为10℃，光强大于L1千勒克司时，光合速度不再增加；温度30℃光强小于L3千勒克司时，限制光合速度的因素是光照强度而不是温度。

据甲图知光强为L2千勒克司，温度分别为10℃、20℃和30℃的光合速度分别为2、4、4，在乙图中标出。

（3）由丙图知当光照强度为6千勒克司时，A和B植物光合速度都是6mg/h，两种植物光合速度相同。

A植物在光强为9千勒克司，2小时单位叶面积可积累葡萄糖为（8×2）/44×1/6×180＝10.9mg。

由图丙可知A植物每小时产生4mgCO2，当光强为6千勒克司时，每小时吸收4mgCO2，净积累量等于呼吸作用消耗量，当植物白天12小时，黑夜12小时，要使有机物积累量为正值，白天平均光照强度必须大于6千勒克司。

课程小结

1．呼吸作用的应用：

食品的保鲜、制作果酒和泡菜

2．光合作用的应用：

单因素影响的应用、多因素影响的应用

3．光合与呼吸的简单计算法则