内容正文:
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4.1 植物的光合作用和呼吸作用
YF
01
光合作用的原料与产物
02
教学目标
一
光合作用如何进行和光合作用的意义
03
光合作用与农业生产
课堂引入
二
人类每天都要吃食物,从食物中获得淀粉、蛋白质、脂肪等有机物。
对植物而言,它们无法进食,但它们也同样需要这些有机物。那它们是如何获得这些身体所需的有机物的呢?
课堂引入
二
海尔蒙特柳树实验
1、柳树5年增加了76.6kg的质量。
2、土壤仅仅减少了0.0567kg。
植物增加的质量是什么?来自于哪?
仅浇水
课堂引入
二
与人和动物不同,绿色植物能通过光合作用自己制造有机物。
什么是光合作用,光合作用是如何进行的?
验证光合作用的原料和产物
三
活动:绿叶在光照下制造淀粉
目的:探究绿叶能否在光照下制造淀粉
材料准备:盆栽天竺葵(或其他阔叶植物)、黑纸片、回形针、酒精、碘液(碘酒 )、100mL烧杯、500mL烧杯、 培养皿、酒精灯、三脚架、石棉网、镊子、木制试管夹、火柴、吸管
验证光合作用的原料和产物
三
1、把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
你知道把天竺葵放在黑暗处一昼夜的道理吗?
为了消耗尽植物体内的有机物,排除实验干扰。
验证光合作用的原料和产物
三
2、用黑纸片把叶片的一部分从上、下两面遮盖起来 ,并用回形针固定 ,然后移到阳光下照射。
3、几小时后,摘下叶片,去掉遮光的纸片。
4、先把叶片放入盛有酒精的小烧杯里,然后将其放入盛水的大烧杯中隔水加热(注意安全),使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中,叶片变成黄白色。
验证光合作用的原料和产物
三
Q3:为什么隔水加热酒精而不能用火直接加热酒精?
酒精易挥发,易燃烧,隔水加热可以预防烧杯中酒精燃烧,以免出现危险。
叶绿素呈绿色,如果不脱去,不容易观察到淀粉遇碘变蓝的现象。
叶绿素易溶于酒精而不溶于水。
Q1:为什么要脱去叶绿素?
Q2:为什么用酒精而不是用清水煮叶片来脱色呢?
验证光合作用的原料和产物
三
5、先用清水漂洗叶片,再把叶片放到培养皿里 ,并向叶片滴加碘液。
为了洗去叶片表面的酒精。
为什么滴加碘液前要用清水漂洗叶片?
验证光合作用的原料和产物
三
6、稍等片刻,用清水冲掉多余的碘液。观察叶片的颜色发生了什么变化。
叶片被黑纸片遮光部分的颜色
棕色
叶片未被黑纸片遮光部分的颜色
蓝色
实验结果说明了:
叶片的见光部分遇到碘液变成了蓝色。这就是说,叶片的见光部分产生了淀粉,由此可见,淀粉是光合作用的一种产物。
验证光合作用的原料和产物
三
验证光合作用的原料和产物
三
小知识:
海尔蒙特的柳树试验
1642年 ,荷兰医生海尔蒙特把一枝2.27kg的柳树枝条栽在装有90Kg土壤的木桶里 ,并只用雨水灌溉。5年后 ,柳树的质量增加 到76,6kg,而土壤只减少0.0567Kg 。
活动:光合作用产生氧气
1、烧杯盛装清水,将金鱼藻放于水中,然后将漏斗倒盖于金鱼藻上,并在漏斗上倒扣上一个用橡皮塞塞紧并装满清水的玻璃管。
2、将整个装置放在阳光下。注意观察金鱼藻叶片。你将很快看见金鱼藻叶片上有气泡释放出来。
验证光合作用的原料和产物
三
验证光合作用的原料和产物
三
为了证明金鱼藻释放的是什么气体,你可以点燃一支卫生香。打开塞子,迅速将有火星的卫生香放入玻璃管内,观察卫生香燃烧的情况。
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这个活动说明了什么?
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卫生香复燃。
带火星的卫生香遇到金鱼藻在光照下释放的气体 , 立即猛烈地燃烧起来。这就是说,金鱼藻在光照下能产生氧气,氧气是光合作用 的另外一种产物。植物的光合作用能产生氧气。
验证光合作用的原料和产物
三
经过之前的两个活动,我们可以得出光合作用的产物有淀粉和氧气。那么,植物体是用什么作为原料制造出淀粉和氧气的呢?
验证光合作用的原料和产物
三
活动:光合作用吸收二氧化碳
1、把盆栽天竺葵甲和乙放在黑暗处一 昼夜,然后将其放在玻璃板上,在花盆旁边分别放装有氢氧化钠溶液和清水的100mL的烧杯,然后将玻璃钟罩A、B底边涂少量凡士林,并分别罩在甲、乙上。
验证光合作用的原料和产物
三
2、将两套装置放在阳光下几小时后,检验甲、乙天竺葵叶片是不是都有淀粉生成。
甲:________________
乙:________________
叶片不显蓝色
叶片显蓝色
验证光合作用的原料和产物
三
这个实验有几个变量?
光照、植物的叶片、温度、水分、二氧化碳等。
如何防止植物吸入空气中的二氧化碳?
用氢氧化钠溶液(或生石灰)吸收空气中的二氧化碳。
放有清水的乙装置起身作用?
对照作用,为了控制变量。
验证光合作用的原料和产物
三
实验表明,A钟罩内的天竺葵,由于空气中的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,叶片不能制造淀粉;B钟罩内的天竺葵,由于空气中的二氧化碳不会被清水吸收,叶片吸收二氧化碳,就制造出淀粉。二氧化碳是光合作用的原料。
科学实验还证明,水也是光合作用的原料。
验证光合作用的原料和产物
三
活动:光合作用发生在叶片的什么部位
1、将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜,然后将其放在光下照光几小时。
2、摘下一片叶片,检验叶片中的淀粉。
你观察到了什么现象?
银边天竺葵的绿色部分显_________色
银边天竺葵的白色部分显_________色
蓝
棕
光合作用的进行
四
光合作用的过程
原料
水
二氧化碳
条件
光照
叶绿素
场所
叶绿体
产物
有机物(淀粉)
氧气
光合作用的进行
四
文字表达式
二氧化碳
水
光能
叶绿体
有机物
氧气
(储存能量)
光合作用是发生在叶片的绿色部位。更准确的说是发生在叶片的叶肉细胞的叶绿体中。
光合作用的进行
四
光合作用的意义
1、光合作用将无机物制造成有机物。
这些有机物不仅是植物自身的营养物质,而且是人和动物的食物来源,也是多种工业原料(如棉、麻、糖、橡胶、木材等)的来源。据测算,地球上绿色植物每年制造的有机物可达 4×1013~5×1013 t,因此人们把绿色植物喻为庞大的制造有机物的绿色工厂。
光合作用的进行
四
2、光合作用积蓄太阳光能。
光合作用制造的有机物中储存的大量能量,是人类和动植物生活所必需的能量来源。煤炭、石油等燃料中含有的能量,也是古代植物光合作用所储存的能量。据估算,地球上绿色植物每年积蓄的能量可达3×1021 J,因此人们把绿色植物喻为巨型的能量转换站。
光合作用的进行
四
3、光合作用产生氧气。
据估算,地球上绿色植物每年产生 5.35×1011 t 氧气。光合作用产生的氧气,是人类和动植物进行呼吸的氧的来源。据估算,全世界生物呼吸和燃料燃烧消耗的氧气平均为 1×104 t/s,并产生许许多多二氧化碳。但是,大气中的氧气和二氧化碳的含量比较稳定,这正是光合作用吸收二氧化碳,放出氧气的结果。此外,大气中的氧气还有一部分转变为臭氧(O3),并在大气层上层形成一个屏障,削弱太阳光中对生物有强烈破坏作用的紫外线,使人类和生物能在地球上活动和繁衍。
光合作用与农业生产
五
1、合理密植
农作物
太密
农作物
太疏
农作物
合理密植
光合作用与农业生产
五
2、间作套种
光合作用与农业生产
五
3、施二氧化碳气肥
光合作用与农业生产
五
为了提高农作物的产量,我们应尽 量多地让阳光照射在农作物上,尽量少 地照射到空地上,并且要尽量避免农作 物相互遮光。
因此,在种植农作物时, 既不能过稀,又不能过密,要合理密植。 间作套种也能有效地提高植物对太阳光的利用。
此外,在温室栽培中施用二氧化碳气肥,增加二氧化碳的浓度,也能 增强光合作用,显著提高农作物的产量。
当堂测试
六
1、如图是“探究光在植物生长中的作用”部分实验步骤,其中大烧杯、小烧杯、滴管内的液体分别是( )
A.酒精、酒精、酒精
B.酒精、清水、碘液
C.清水、酒精、碘液
D.清水、清水、碘液
C
当堂测试
六
2、荷兰科学家海尔蒙特将一株2.3kg重的柳树苗栽种在木桶里,桶内装有90kg的干土,在培育的过程中只用纯净的雨水浇灌树苗。五年后,经过称重,柳树苗重达76.8kg,而土壤只减少了0.057kg。这个事实说明( )
A.柳树的生长发育所需要的物质只来源于水
B.柳树的生长发育所需要的物质有水、无机盐和二氧化碳
C.柳树的生长发育所需要的物质只来源于雨水和土壤中的无机盐
D.“柳树的生长发育所需要的物质完全来源于土壤”的结论是不科学的
D
当堂测试
六
3、二十世纪,科学家希尔曾做过如图所示实验,下列有关实验的分析不正确的是( )
A.装置b中气泡内的气体是氧气
B.装置c中无气泡产生是因为缺乏二氧化碳
C.实验表明光合作用的场所是叶绿体
D.实验表明光照是光合作用的必要条件
D
当堂测试
六
4、把等量小麦的不同器官分別放在相同的密闭容器中,并用不同颜色的光照射,8h后,对容器中的氧气进行测定,数据如表。下列说法正确的是( )
A.在本实验中,植物器官、光的颜色、温度都是变量
B.一、二组进行对照,可探究光的颜色对叶产生氧气量的影响
C.一、三组进行对照,可探究不同植物器官产生氧气量的情况
D.第三组氧气产生量是0,最可能的原因是光照强度不够
B
容器 植物器官 光的颜色 温度(℃) 氧气产生量(mL)
一 叶 绿 22 15
二 叶 红 22 120
三 根 红 22 0
当堂测试
六
5、某学校研究性学习小组的同学用银边天竺葵(银边部分的叶肉细胞不含叶绿体)进行光合作用的探究性实验。
当堂测试
六
实验步骤:
①将银边天竺葵先放置在黑暗处48h,再用两片2cm×2cm不透光的黑色纸片夹在叶片绿色部分的C处;
②把银边天竺葵放在阳光下照射4~6h再剪下该叶片,用打孔器在叶片A、B、C三处打下三个圆片,如图所示;
③把叶圆片都分别放入盛有酒精的小烧杯中,经温水浴脱色;
④用清水漂洗经过脱色的叶圆片,再把叶圆片放到培养皿里,向叶圆片滴加碘液;
⑤用清水清洗掉碘液,观察叶圆片的颜色。
实验结果:叶圆片A和C不变蓝,叶圆片B变蓝。
当堂测试
六
光合作用需要光(或光合作用不需要光)
光合作用需要叶绿体
叶绿体、光照
当堂小结
七
光合作用
光合作用的原料和产物:
光合作用的意义
光合作用与农业
合理密植
施用二氧化碳气肥
1、光合作用制造淀粉等有机物。
2、光合作用转化光能并储存在有机物里
3、维持大气中的氧气和二氧化碳的含量的相对稳定 。
水、二氧化碳 有机物、氧气
图4-4-2
图4-4-5
回答下列问题:
(1)对叶圆片B和C这组对照实验,应作出的假设是_________________________________________。
(2)根据叶圆片A和B这组对照实验的实验结果,可获得的实验结论是______________________________。
(3)叶圆片A和B以及叶圆片B和C这两组对照实验,其实验变量依次是________________________。
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