与光合作用有关的一类理科综合题，本文主要内容关键词为：光合作用论文,理科论文,综合题论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[例1]光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢， 生物体生命活动所需的有机物与能量，从根本上说都来自光合作用。在绿色植物光合作用中，每放出一个氧分子要吸收8个波长为6.88×10[－7]m的光量子，同时放出1molO[,2]，植物储存469kJ能量。光合作用可概括为总反应：
（1）估算光合作用中绿色植物的能量转换效率为_______。
（2）太阳由于内部的热核反应，每小时损失能量约4.2×10[9]kJ。地球与太阳间距离为1.5×10[8]km。求垂直于阳光的每平方米的地面每秒钟内可接受_______J太阳能。
（3）某校为测量地表植物吸收太阳能的本领， 在地面上做了一个简单实验：取一个不高的横截面积为3.0dm[2]的圆筒，筒内装水0.60kg，在太阳光垂直照射20min后，测得水温升高了1.0℃。若地表植物吸收太阳光的能力与水相等，试计算每m[2]绿色植物每s 吸收的太阳能为______J（假设太阳垂直入射）。
（4）假设一颗树在太阳垂直入射时的树阴面积为3m[2]，试估算这棵树释放氧气为_______g／s；
（5）人体葡萄糖完全氧化分解时，能量的利用率为________。
（6）某同学在跳绳比赛时，1min跳120次。每次腾空的最大高度是20cm，该同学身体质量50kg，他在跳绳过程中克服重力作功的平均功率是_______W，消耗葡萄糖的速率是________kg／s；
（7）某农业科研单位把空气的CO[,2]浓度提高了3～5倍，O[,2]浓度减至很小，结果作物取得很好的增产效果，原因是________。
（8）试简要分析光合作用与呼吸作用中能量转换关系。
（9）假想把光合作用的逆过程设计成原电池，在一个电极上把O[,2]还原成水，而在另一个电极上把葡萄糖氧化成CO[,2]，原电池的电动势为1.24V。写出原电池正负极的电极反应式：_______。
（10）假如我们想要给光合作用中的“光”定量，则体系增加2.87×10[6]J能量需要_______mol波长500nm的光子参加反应。
（11）一个边长为10m的正方形游泳池， 其中含有能进行光合作用的绿色海藻。如果在平均光照射下，预计1cm[2]面积上能产生1mA 电流，则游泳池能产生的电功率为________。
答案 （1）33.7％ （2）1.3×10[3] （3）69.7 （4）0.0048（提示：利用题给数据和（1）、（3）结论求解） （5）40.5％ （6）200 0.031
[例2]测定植物耗氧率的一种方法是采用如图1所示的装置，在此装置内注入精确测量的空气。所有连接处都是密封的，有三根软管通入这个容器。第一根软管①与灌注有色水的U形玻璃管相连。 用作压强计，以测量溶液内外的压强差；第二根软管②的末端与一注射器相连，被测量的空气由此注入容器，第三根软管③用作一个排气道，将它打开，直到压强计的有色水柱处于同一高度。然后用弹簧夹将它关闭。植物封闭在一个不透明的大钟罩内，放在一个装有某种液体的容器④上。
一段时间以后，植物将吸收一定量的氧气，以致U 形管中液面出现高度差。推进注射器的活塞直到空气压力平衡，记录每次所需要的时间和空气量。通过注射器注入的空气除以时间（分钟）就可计算出耗氧率
请根据上述情景回答
（1）为了达到实验目的，容器④中所盛的液体为______， 其发生变化的化学方程式为_______。
（2）经过一段时间后，U形管的哪边水柱会升高？______（填“左”或“右”）
（3）写出钟罩内的植物进行呼吸作用的化学方程式_______。
（4）假如U形管两边水柱的高度差为1cm， 请计算种罩内的气压为多少？
（5）要使U形管两边的水柱的高度重新保持一致，应从注射器处注入多少毫升的空气（钟罩的容积为7492.5ml，不计各导管管腔的体积）
（6）若上述实验共进行了0.2h（不计注射空气所需的时间）， 请计算植物的耗氧率。答案
（6）耗氧率为0.526ml／min
[例3]1999年11月21日， 我国载入航天飞机“神舟”号首次试飞成功，这标志着我国的航天技术已居世界领先地位。在长期的航天飞行中，比较难解决的问题是宇航员的食物与氧气供应问题。科学家发现，在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这个问题，因为小球藻经过光合作用，即可释放氧气，也能合成有机物。在一般光照条件下，每500g小球藻（鲜重）经光合作用每小时可净释放氧气224ml（标准状况）。一名宇航员要维持正常的生命活动，每小时约需氧化0.25mol的葡萄糖来提供能量。请回答下面有关问题：
（1）每kg小球藻在光照条件下，每小时可产生________g葡萄糖。
（2 ）若宇航员维持生命活动所需要的氧气全部来自小球藻的光合作用，则在太空舱内至少要饲养小球藻_______kg。
（3）若宇航员每天（24h）消耗900g葡萄糖，全部由小球藻提供（不考虑小球藻的自身消耗）则饲养的这些小球藻至少需要光照____h；
（4）若宇航员用18标记的水培植小球藻，则经过一段时间后， 首先出现含18的应是______（填序号）
A.小球藻的光合产物C[,6]H[,12]O[,6]
B.小球藻的呼吸产物CO[,2]
C.宇航员的呼吸产物CO[,2]
D.宇航员的尿液
答案 （1）0.6 （2）75 （3）20 （4）D
[例4]如图2所示，将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内，溶液上方充满体积为V的氧气， 玻璃导管一端插入密闭容器，另一端经胶皮管与U型管相连，U型管中，装有一定量的水，两侧水面相平，将此装置放入黑暗中24h后，U型管中两侧水面将出现高度差。
（1）U型管中哪一侧水面上升？
（2）将此装置放置黑暗中的目的是什么？
（3）U型管中两侧出现高度差的根本原因是什么？（用化学方程式表示）
（4）若U型管中两侧水面中的高度差为h，容器内的氧气保持温度T不变，以ρ表示水的密度，以p[,0]、T[,0]表示标准状况下气体的压强和温度，以V[,mol]表示气体摩尔体积，实验时大气压强都为p[,0]，则可求得容器内绿色植物因上述原因消耗了多少质量的葡萄糖？（导管体积不计）
答案 （1）U型管左侧水面较高；
（2）此装置放在黑暗中的目的是阻止绿色植物的光合作用， 使之只进行呼吸作用；
（3）绿色植物呼吸时，消耗氧气，放出CO[,2]气体：
