3.1.3 植物通过光合作用固定光能（课件）-【上好课】2024-2025学年七年级生物下册同步精品课堂（济南版2024）

基于课标和中考试题的试题命制 第一章 植物能进行光合作用等生命活动 第三节 植物通过光合作用固定光能 济南版 初中生物 七年级下册 第三单元 植物的生活 车前是常见的草本植物，它的叶呈螺旋状排列，相邻叶间的夹角都接近137.5°(图3.1-13)。其实，这种“黄金角”在植物界是普遍存在的，按照这种角度排列的叶片互不重叠，每片叶都尽可能多地获取光照。“黄金角”体现了植物界所蕴含的数学之美。 前言 学习目标 1.通过分析一系列实验探究，验证光合作用的原料、场所、条件、产物，理解光合作用的本质。 2.能说出光合作用在生产生活中的应用，利用其原理解释或解决生产、生活的实际问题。 光合作用探究之路 时间 科学家 结论 两千多年前 亚里士多德 植物生长发育所需要的物质完全来自土壤。 17世纪上半叶 海尔蒙特 植物生长发育所需要的物质来自水，忽略了空气。 1771 年 普利斯特利 植物可以更新空气。 1779年 英格豪斯 植物体的绿叶在更新空气中不可缺少；绿色植物只有在光下，才能把空气变好。 1785年 随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。 1864年 萨克斯 绿色植物在光下不仅能够释放氧气，而且能够合成淀粉等物质，供给植物生长发育等生命活动所用。 1897年 首次把绿色植物的上述生理活动称为光合作用。 1939年 鲁宾和卡门 利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水 20世纪40年代 卡尔文 利用同位素标记技术最终探明了 C02中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。 一、光合作用产生有机物和氧气 1.萨克斯实验：验证绿叶在光下制造淀粉 3、海尔蒙特柳树实验 1.为什么要把天竺葵提前放在黑暗处24h? 2.为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来? 3.脱去绿色的叶片遇到碘液时发生了什么变化?这说明了什么问题? 一、光合作用产生有机物和氧气 选叶遮光 滴加碘液 暗处理 清水漂洗 用酒精脱叶绿素 清水冲洗 显色 一、光合作用产生有机物和氧气 实验步骤 观察现象 实验结论 暗处理 遮光 脱色 漂洗 目的是将叶片中的淀粉等有机物运走耗尽 形成对照实验（变量：光照） 目的是将叶片中的叶绿素溶解在酒精中，叶片变成黄白色 用清水漂洗，洗去酒精。 叶片的未遮光部分变蓝，遮光部分不变蓝。 光是光合作用的必要条件，淀粉是光合作用的产物。 染色 滴加碘液，检验是否有淀粉生成。 一、光合作用产生有机物和氧气 2、金鱼藻实验 3、海尔蒙特树实验 实验结论:绿色植物在光合作用的过程中产生了氧气。 A B 产生氧气 不产生氧气 一、光合作用产生有机物和氧气 植物小百科 氧气：无色无味气体，具有助燃特性。 二氧化碳：无色无毒少有酸味的气体，能使澄清的石灰水变浑浊。 一、光合作用产生有机物和氧气 情境创设： 3、海尔蒙特柳树实验 植物增加的物质主要来自水，而不是土壤。 二、光合作用需要二氧化碳和水 （1）将绿色植物置于气液相密封实验器内并旋紧密封盖，把二氧化碳传感器的两根导管分别插入密封盖相应的孔位，并检查装置的气密性(图3.1-16)。 （2）将检测装置置于温度适宜的环境中，连接二氧化碳传感器、数据采集器和计算机。 4、探究二氧化碳是光合作用的原料 二、光合作用需要二氧化碳和水 （3）打开实验软件，进入“通用软件”，点击“添加”，选择“时间”作为x轴，选择“CO2(二氧化碳)”作为y轴，点击“确定”，即可添加“时间-二氧化碳”的关系曲线。屏幕上的曲线，显示的就是植物光合作用过程中实验器内二氧化碳浓度的变化情况(图3.1-17)。 二、光合作用需要二氧化碳和水 （4）打开光源，调整光照强度，记录二氧化碳浓度的变化(图3.1-18)。 （5）保存实验数据，并对实验数据进行分析 二、光合作用需要二氧化碳和水 1.利用收集的数据解释本组的结论。 2.本组的实验结果与其他组的相同吗?如有差异，请分析原因。 3.在气温高、阳光充足的夏季中午，绿色植物的光合作用反而会明显减弱，试分析原因。 根据采集装置内二氧化碳浓度变化曲线可知装置内二氧化碳不断减少，从而得出结论：二氧化碳是光合作用的原料。 如有差异，是因为不同植物光合作用强度不同，所需二氧化碳的量也不同 在气温高、阳光充足的夏季中午，为了减少水分的散失，气孔大量关闭，影响了二氧化碳的进入。二氧化碳含量减少，光合作用减弱。 二、光合作用需要二氧化碳和水 拓展实验：验证二氧化碳是原料 3、验证绿体是场所 1、氢氧化钠溶液性质：可以与二氧化碳发生反应，因此可以吸收二氧化碳； 碳酸氢钠溶液性质：碳酸氢钠溶液是一种二氧化碳缓冲液,当瓶内二氧化碳量减少时,碳酸氢钠溶液释放二氧化碳,因此它能保持瓶内二氧化碳量大致不变。 2、该实验的变量应该设置为什么？ 氢氧化钠：二氧化碳的有无 碳酸氢钠：二氧化碳的多少 清水 碳酸氢钠溶液 二、光合作用需要二氧化碳和水 变量为 水分 拓展实验 验证水是光合作用的原料 请同学们开动脑筋，自己设计一个实验来证明光合作用需要水 1、暗处理 2.切断主叶脉 3.光照 4.脱色 5.漂洗 6.滴碘液 7.冲洗 8.观察 实验结果：a部分没有变蓝 b部分变蓝 实验结果：1、水分是光合作用的原料 2、淀粉是光合作用的产物 二、光合作用需要二氧化碳和水 拓展实验 验证光合作用的场所 请同学们模仿前面的几个实验，自己设计该实验步骤 步骤:1、将银边天竺葵暗处理 2.光照 3.脱色 4.漂洗 5.滴碘液 6.冲洗 7.观察 实验结果：叶片边缘部分没有变蓝； 叶片内部变蓝 实验结论：叶绿体是光合作用的场所。 二、光合作用需要二氧化碳和水 光合作用的概念： 绿色植物利用光能，通过叶绿体将二氧化碳和水转化成贮存这能量的有机物（主要是淀粉），并释放出氧气的过程，就是绿色植物的光合作用。 本质：两个变化 一、物质变化：无机物转化为有机物，并且释放出氧气； 二、能量变化：光能转化为化学能（贮存在有机物中）。 二、光合作用需要二氧化碳和水 二氧化碳+水 光能 叶绿体 有机物 + 氧气 （贮存能量） 气孔 气孔 叶脉 光合作用的本质：合成有机物，贮存能量 影响光合作用的因素：光照、二氧化碳、水、温度…… 光合作用反应式 绿色植物通过光合作用产生的氧气，除满足自身需求外，其余的释放到大气中。地球大气中的氧气，几乎全部来自绿色植物的光合作用。光合作用为需氧生物的生存提供了条件。绿色植物的光合作用不断消耗大气中的二氧化碳，释放氧气，使生物圈中氧气和二氧化碳的浓度处于相对平衡状态，这-现象称为碳氧平衡。 光合 作用 燃烧 呼吸 作用 碳-氧平衡会被破坏吗？ 二氧化碳 氧气 碳氧平衡 碳-氧平衡 光合作用的应用 充分利用光照强度 增加光合作用面积 充分利用光能，提高作物产量。 在大棚里如何提高农作物的产量？ （1）提高二氧化碳浓度（保持蔬菜大棚内通风，施加气肥） （2）增加光照：1.增加光照强度（选用透光性好的薄膜）2.延长光照时间（晚上开灯）3.增加光照面积（合理密植、间作套种） （3）白天适当提高温度 学业检测 √ ✕ √ 1.如何充分利用光能进行光合作用，是农业生产中的一个根本性问题。判断下列叙述是否正确。 (1)所有的植物细胞都能进行光合作用。 (2)光合作用能把光能转变成化学能。 (3)光照强度及环境中二氧化碳的浓度都会影响光合作用的效率。 (4)合理密植可以增加光照强度，从而提高光能利用效率。 ✕ 学业检测 2.把银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞中无叶绿体)放在黑暗处一昼夜用黑圆纸片将①处进行两面遮盖，然后移到阳光下。照射几小时后摘下叶片，用酒精脱色处理后滴加碘液。 (1)叶片在酒精中隔水加热后，绿色的部分变成了什么颜色? (2)加碘液后②处变蓝，证明光合作用的产物中有什么? (3)加碘液后发现①③两处均不变蓝，原因分别是什么? (4)实验前将植株放在黑暗环境中的目的是什么? 黄白色 淀粉 ①缺乏光照 ③处无叶绿体 让叶片中的淀粉运走耗尽 学业检测 3.为了探究光照对温室草莓产量的影响，科研小组做了如下实验:甲组不遮光，乙组进行50%遮光处理，丙组进行70%遮光处理，丁组进行90%遮光处理。实验结果表明:乙组草莓的单果重和单株产量高于甲组，丙组和丁组的单果重和单株产量均低于甲、乙组。 (1)实验过程中，各组环境中的温度、二氧化碳浓度、水等生长条件应保持__________________ (2)根据实验结果，你能得出什么结论? 一致 适当遮光，可以提高草莓产量（甲组光照充足，但是光照太强，中午气孔关闭，影响光合作用，单株产量反而小于乙组） 1. 把叶片放入酒精隔水加热的目的是（ ） A．溶解淀粉 B．将淀粉煮熟 C．把叶绿素溶解到酒精中 D．使淀粉分解 2.绿色植物制造有机物不可缺少的条件是( ） A.水分    B.  光  C.  空气   D.温度 3.“绿叶在光下制造有机物”的实验中，把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜，其目的是（   ） A.便于检验淀粉的多少     B.有利于除去叶绿素 C.让叶片内原有的淀粉耗尽   D.便于用碘液检验 4.叶片中不能进行光合作用的细胞是 ( ) A．保卫细胞 B．表皮细胞 C．栅栏组织细胞 D．海绵组织细胞 C B 课堂检测 C B 5、取绿色叶片和有 白斑叶片的牵牛花进行 光合作用的实验，如右图： （1）在实验中，将牵牛花放在暗室一昼夜的目__________________。 （2）将此装置放在光下数小时后，再将叶片放入盛 有酒精的小烧杯中，是使_____溶解，而隔水加热的目的是为了防止_______。 （3）实验中滴碘液不变蓝的是_________________ ______________________。 （4）由本实验的结构可以确定光合作用的必要条件是_________________。 让叶片内的淀粉运走、耗尽 叶绿素 酒精燃烧 Ⅰ叶被铝箔遮住的部分， Ⅱ叶的白色部分， Ⅲ 叶全部 光、叶绿体、二氧化碳 课堂检测 （2022潍坊21）近年来，潍坊市依托资源优势培育的富硒番茄，以酸甜可口、营养丰富深受消费者青睐。在番茄种植和培育过程中，菜农常采取一些栽培措施影响番茄的生理活动，促进番茄的生长发育，以达到增产增收的目的。 （1）番茄所含的微量元素硒等主要通过根尖的________吸收。俗语说“有水即有肥，无水肥无力”，因此，在给番茄施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_______________。 （2）某研究小组以大田种植的番茄为材料所做相关实验的结果如图1所示，N点与M点相比，限制单株番茄光合作用强度最主要的环境因素是___________，基于该实验的结论在栽培番茄时应___________。 链接中考  成熟区 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收    光照 合理密植    （3）春季移栽时，为降低蒸腾作用减少水分的散失，菜农常对番茄苗采取______________________的措施。夏季晴朗的白天，番茄的光合作用强度曲线如图2所示，在10~12时光合作用强度明显减弱的原因是 ______________________。 （4）间作套种是指在同一块农田上于同一生长期内间隔种植不同作物，以提高农作物的产量。现有某品种番茄及3种作物，在正常条件下能达到的株高和光饱和点（光合作用达到最大时所需的光照强度）如下表所示。请从提高光照利用率的角度分析，最适合与该品种番茄间作套种的作物是___________，理由是___________。 作物 番茄 A B C 株高/cm 68 62 182 175 光饱和点μmol·m-2·s-1 700 1280 1260 650 去掉一部分枝叶 作物B光饱和点高且长得高，可利用上层光照进行光合作用；番茄光饱和点低且长得矮，与作物B间作后，能利用下层弱光进行光合作用 此时间段光照过强，温度过高，使得叶片气孔关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用减弱     B 去掉一部分枝叶 实践活动进度 $$