第5单元 第3章 植物与生物圈的碳氧平衡（小册子）-【探究在线】2025-2026学年新教材八年级上册生物高效课堂导学案（冀少版2024）

第三章 植物与生物圈的碳氧平衡 第一节光合作用 一、光合作用的产物和条件 1.实验1：绿叶在光下制造淀粉 (1)图解实验： 示意图 步骤 目的 将盆栽天竺葵放在暗处 暗处理 耗尽叶片中原有的淀粉 24小时 遮光 用遮光纸把叶片的一部分 设置对照，实验变量是光 对比 的上、下两面遮起来 照。选择同一片叶子可 以保证变量唯一 女 光照 将天竺葵移到阳光下照射 2-3小时 使植物进行光合作用 摘下叶片，去掉遮光纸将叶 脱色 片放到盛有酒精的小烧杯 用酒精溶解叶片中的叶 中水浴加热 绿素 用清水漂洗叶片，再把叶片 避免酒精影响染色检验叶片 染色 放入培养皿中，在叶片上滴 加碘液 是否产生了淀粉 稍等片刻用清水冲洗掉碘 观察 液，观察叶片的颜色变化 避免残余的碘液影响观察 (2)实验要点： ①原理：淀粉遇碘变蓝；叶绿素易溶解于酒精中。 ②选择水浴加热，而不直接加热的原因：酒精沸点低且易燃，直接 加热酒精容易燃烧。 一21 ③光照部分叶片颜色的变化：绿色→黄白色→蓝色。绿色变成黄 白色是因为叶片中的叶绿素溶解在酒精中，黄白色变成蓝色是因 为叶片中的淀粉遇碘变蓝。 (3)实验现象与结论： 比较 遮光部分 照光部分 现象 叶片不变蓝 叶片变蓝 无光照，叶片不能进行光合作 分析 有光照，叶片能进行光合作用， 用，不能制造淀粉 能制造淀粉 结论 淀粉是光合作用的产物；光是植物光合作用的必要条件 2.实验2：光合作用产生氧气 导气管 导水管 (1)实验步骤：将新鲜的金鱼藻（或其他水生植物）放在透明的广 口瓶中，加满水，盖上带有两根导管的瓶塞，放在光下。当瓶内气 体约有2cm高时，打开导气管的管塞，迅速将快要熄灭的火柴放 在管口，观察现象。 (2)实验现象：快要熄灭的火柴复燃。 (3)实验结论：绿色植物光合作用产生氧气。 3.光合作用的意义： (1)为生物圈中的其他生物提供有机物和氧气。 (2)植树造林、爱护植被是改善我们赖以生存的大气环境质量的 有效途径。 22 二、光合作用的原料 1.验证光合作用需要二氧化碳的实验： 实验装置 培养皿 培养皿 氢氧化钠 清水 溶液 甲 处理：将甲、乙两装置同时放在暗处24h,然后再一起光照 实验步骤 2~3h;从甲、乙装置中分别取一个叶片；然后经过酒精脱 色、清水冲洗、碘液染色。 实验现象 甲装置中的叶片不变蓝，乙装置中的叶片变蓝，表明甲装置中 的叶片没有产生淀粉，乙装置中的叶片产生了淀粉。 实验结论 二氧化碳是光合作用的原料。 2.证明光合作用放出的氧气来自水的实验： 鲁宾和卡门用氧的同位素分别标记水和二氧化碳 进行两组光合作用实验 第一组 第二组 向绿色植物提供普通二氧 向同种绿色植物提供被标记 化碳，浇灌被标记过的水 过的二氧化碳，浇灌普通水 第一组释放的氧气 第二组释放的氧气全 全部是被标记过的 部是未被标记过的 结论：水是光合作用的原料且光合作用释放的氧气来自水 一23 3.光合作用： (1)概述：植物利用太阳能（光能），将二氧化碳和水 合成为贮存了能量的有机物（主要是淀粉），同时释放 氧气。 (2)实质：合成有机物，贮存 能量。 ①物质转化：将无机物转化成有机物，并释放氧气。 ②能量转化：将光能转变为贮存在有机物中的化学能。 (3)光合作用原理的应用：农业生产中，在水肥条件具备的情况 下，适当增加二氧化碳的浓度，可使光合作用效率显著提升，作物 产量明显提高。 24 三、光合作用的场所 1.制作叶片横切徒手切片： (1)步骤： 将新鲜的植物叶片放在载玻片上。 将两片单面刀片粘在一起，用手捏紧，切割叶片。 每切一次，刀片蘸一下水，使切下的叶片薄片落入清水。 用镊子挑选最薄的叶片薄片放在载玻片上的水滴中， 盖上盖玻片，制成临时切片。 (2)注意事项： ①刀片的选取问题：应使用两个单面刀片切割。 ②取材的问题：多切几次，挑选最薄的叶片薄片。 2.叶片的结构： (1)图示： 叶脉（内含导管和筛管属于输导组织） 上表皮 栅栏组织 (气孔较少) (排列紧密 叶肉 表皮 海绵组织 (营养组织) (保护组织) (排列疏松) 下表皮 (气孔较多) 气孔 (气体进出叶片的门户) (2)结构及其功能： ①表皮： a.结构特点：由一层排列紧密、无色透明的细胞组成；表皮外面常 25 有一层角质层；表皮上分布着由保卫细胞围成的气孔，一般 情况下，下表皮气孔较多。 b.功能：保护叶片，防止水分过多散失。 ②叶肉： a.结构特点：栅栏组织靠近上表皮，细胞呈圆柱形，排列比较 整齐，含叶绿体较多；海绵组织靠近下表皮，细胞形状不规 则，排列比较疏松，含叶绿体较少。 b.功能：进行光合作用。 ③叶脉： a.结构特点：导管是死细胞，由下而上运输水分和无机盐；筛管是 活细胞，由上而下运输有机物。 b.功能：支撑和运输。 3.光合作用的场所：叶绿体。 4.光合作用的表达式： 光能 二氧化碳十水 叶绿体 有机物（贮存能量）十氧气 5.光合作用原理在农业生产上的应用： (1)合理密植、立体种植等措施可以提高对光能的利用率。 (2)地膜覆盖、塑料大棚、温室等设施的使用可以延长对光能利用 的时间。 (3)复种、间作和套种等种植方式可充分利用光能。 26 第二节呼吸作用 1.呼吸作用相关的实验： 实验名称 实验设计 实验现象 结论 呼吸作用 是否吸收 甲：细木条熄灭 呼吸作用吸 甲 氧气 乙：细木条继续 收氧气 燃烧 新鲜树叶干树叶 清水 关闭」 棉花 呼吸作用 是否释放 澄清的 澄清石灰水 呼吸作用释放 二氧化碳 石灰水 变混浊 二氧化碳 (瓶中为萌发的种子) 甲：温度计读数 呼吸作用 (甲：萌发的种子； 增大 呼吸作用会 是否放热 乙：炒熟的种子) 乙：温度计读数 放热 不变 2.实验要点： (1)燃烧的细木条熄灭，可以验证呼吸作用需要消耗氧气。 (2)澄清石灰水变混浊，可以验证呼吸作用的产物有二氧化碳。 (3)设置对照实验：第一个实验和第三个实验中，均设置了对照 实验。 (4)第三个实验选用保温瓶的原因：种子呼吸作用释放出的热量比 较少，如果用普通的瓶子，热量会散失，导致实验现象不明显。 (5)第一个实验需要在黑暗条件下进行，广口瓶可用黑纸包裹，以 排除光合作用的干扰。 一27 3.呼吸作用： (1)细胞能通过分解糖类获得生命活动所需的能量，同时生 成二氧化碳和水的过程。 (2)场所：线粒体是进行呼吸作用的主要场所。 (3)表达式： 糖类（有机物）十氧气→二氧化碳十水十能量 (4)实质：分解有机物，释放能量。 (5)意义：植物在呼吸过程中释放的能量，部分用于植物体的各种 生命活动，大部分以热能形式散失。 4.呼吸作用与光合作用的关系： (1)光合作用产生的有机物是呼吸作用的原料。 (2)光合作用过程中，原料和产物的运输所需要的能量，来自呼吸 作用。 (3)呼吸作用和光合作用是相互依存的。 5.应用： (1)促进呼吸作用的方法：中耕松土、及时排涝。 (2)抑制呼吸作用的方法：低温储存、减少含水量、降低氧含量、提 高二氧化碳含量等。 一28 第三节植物在生物圈碳氧平衡中的作用 1.植物维持生物圈中的碳氧平衡：植物通过光合作用消耗大气中的 二氧化碳，同时产生氧气进入大气。 氧气 ·二氧化碳二氧化碳 二氧化碳 工厂、汽车等 呼吸 呼吸 ↑光合 作用 作用t作用' 生物的分解作用 泥炭 煤 动植物的遗体和排出物 石油 生物圈中碳氧平衡示意图 2.植物为其他生物和人类提供食物：植物通过光合作用制造的 有机物不仅供给植物本身生长发育的需要，而且是生物圈中其他 生物和人类的食物来源。 3.植物的其他作用：为各种动物提供了赖以生存的栖息场所， 为动物的多样性发展提供了物质条件。 -29 第五单元第三章概念梳理导图 光合作用 导管 原料 场所 产物 筛管 叶绿体 植物 与碳氧 光能 平衡 水+二氧化碳 +能量←一 氧气]+有机物贮能) 线粒体 产物 场所 原料 呼吸作用 30