5.3.1 光合作用（三、光合作用的场所）（导学案）生物冀少版2024八年级上册

5.3.1 光合作用（三、光合作用的场所）（导学案） 【生命观念】 认识叶片是光合作用的主要器官，理解 “器官的结构与功能相统一”（如叶片的表皮、叶肉、叶脉结构分别满足光合作用对光、原料、运输的需求）。 【科学思维】 通过对比叶片不同结构（表皮、叶肉、叶脉）的功能，培养归纳与概括能力，总结 “叶片适应光合作用的结构特点”。 【探究实践】 参与 “观察叶片横切面临时装片” 实验，掌握显微镜的使用、临时装片制作的基本技能，能准确识别叶肉细胞中的叶绿体。 【态度责任】 关注光合作用原理在农业生产上的应用，认识保护植物、维持生态平衡的重要性，树立环保意识。 【学习重点】 1.叶绿体是光合作用的场所。​ 2.叶片的结构与光合作用的适应关系。 【学习难点】 1.分析 “探究绿叶在光下制造淀粉与叶绿体关系” 的实验，推导 “叶绿体是光合作用必需场所” 的结论。​ 2.理解 “叶绿素的存在与光能吸收的关系”。 1. 叶片由表皮、__________和叶脉三部分组成。 2. 表皮都由一层排列紧密、无色透明的细胞组成，外面常有一层__________。 3. __________是气体进出叶片的门户。 4. __________组织靠近上表皮，细胞里含有的叶绿体比较多。 5. 叶片产生的有机物通过__________运输，供植物其他器官利用。 6. __________________、立体种植等措施增大光合作用的总面积；地膜覆盖、________________、温室等设施的使用延长了对光能利用时间；复种、__________和套种等种植方式可充分利用阳光，创造最大的生物产量。 一、寻证据.实验→制作徒手切片，观察叶片的结构 1.讲解实验目的、材料用具和操作步骤，强调刀片使用安全和切片制作的关键技巧（如蘸水切割、挑选最薄切片） 2.指导学生使用显微镜观察临时装片或永久切片，对照叶片结构示意图识别各部分并观看相关视频。 二、探究新知→叶片的结构与功能 1.引导学生快速识记叶片的结构。 ①__________： ②：__________ ③：__________ ④：__________ ⑤：__________ ⑥:_________ ⑦：__________ ⑧：_________ ⑨：_________ ⑩：_________ 2. 逐一讲解表皮、叶肉、叶脉的结构特点，提问：“表皮细胞无色透明且排列紧密，有什么作用？叶肉的栅栏组织和海绵组织叶绿体含量不同，与光合作用有什么关系？叶脉的导管和筛管分别运输什么物质？” （1） ___________：上下表皮，有角质层，保护组织。 （2） ___________：栅栏组织和海绵组织，含有叶绿体，光合作用的主要器官，营养组织。 （3） ___________：导管和筛管，输导组织。导管运输水和无机盐；筛管运输有机物。 3.想一想： （1）筛管和导管有什么不同？ 比较项目 筛管 导管 存在位置 细胞特点 运输物质 三、探究新知→叶绿体是光合作用的场所 1. 展示银边天竺葵的实验过程（暗处理、光照、脱色、滴碘液），引导学生分析实验变量（叶绿体的有无）。 （1）实验材料：___________ （2）实验变蓝：___________ 2. 展示实验结果，提问：“叶片绿色部分变蓝，白色边缘不变蓝，说明什么？” （1）银边部分：___________，说明没有叶绿体，不能进行光合作用，不能产生淀粉。 （2）绿色部分：___________，说明有叶绿体，能进行光合作用，产生淀粉。 3. 结合韭菜和韭黄的对比，讲解 “叶绿素只有在光下才能形成”。 四、探究新知→光合作用的表达式 梳理光合作用的原料、产物、场所、条件，完善光合作用表达式。 1. 光合作用的原料：_________________________ 2. 光合作用的条件：_________________________ 3. 光合作用的场所：_________________________ 4. 光合作用的产物：_________________________ 五、探究新知→光合作用原理的应用 1. 展示不同种植方式的图片（过稀、合理密植、过密；塑料大棚、间作套种），提问：“这些措施分别是通过什么方式提高光合作用效率的？” （1）________________、立体种植：增大光合作用的总面积。 （2）地膜覆盖、_________________、温室：延长了对光能利用的时间。 （3）复种、___________和套种：充分利用阳光。 2. 结合《吕氏春秋.辩土》中 “慎其种，勿使数，亦无使疏” 的记载，讲解传统农业与现代农业对光合作用原理的应用。（播放相关视频） 六、开眼界→能够进行光合作用的动物 播放能够进行光合作用的动物的相关视频，归纳总结其特点： ______________________________________________________________________________________。 1．2024年8月，二氧化碳人工合成淀粉的吨级装置已建成，科研团队预估5到10年内有望建成工业化示范装置，让空气变粮从科幻走入现实。在植物体细胞内，实现这一变化的主要结构是（　　） A．叶绿体 B．细胞核 C．细胞膜 D．细胞壁 2．《吕氏春秋》中有“慎其种，勿使数，亦无使疏”的记载。这说明在种植庄稼时应（　　） A．合理密植 B．适当浇水 C．疏松土壤 D．及时施肥 3．近年在果树栽培和树木移栽过程中，常给植物“打针输液”。下列对其叙述不正确的是（    ） A．给植物输的液体成分是水分和无机盐 B．给植物打针促进植物的生长成活 C．液体输入的部位是筛管 D．植物不能直接吸收有机物 4．张同学在生物学实验课上观察叶片的结构，她亲手制作了一个叶片的横切面玻片标本，在显微镜下观察到了如图所示物像。下面相关说法错误的是（    ） A．②和④属于保护组织，具有保护作用 B．③是叶肉，能进行光合作用 C．光合作用制造的有机物是通过①中的筛管运输到根部 D．通过⑤进出叶片的气体只有氧气 5．科学家为了探究光合作用的奥秘，采摘生长旺盛的树叶做了如图所示的实验，下列说法正确的是（    ） A．A中产生的气体易被氢氧化钠溶液吸收 B．增加光照，A中产生的气泡一定会一直增加 C．A和B对照，可以证明光照是光合作用的条件 D．B和C对照，可以证明光合作用场所是叶绿体 6．如图为绿色植物叶片光合作用示意图，①、②表示相关的物质，请回答下列问题： (1)光合作用主要发生在绿色植物叶肉细胞的 中。 (2)在白天，叶进行光合作用占主导，此时图中①为 ，②为 。 (3)在夜晚，植物一般不进行光合作用，原因是 。 (4)光合作用的产物是 和 。 (5)写出光合作用的表达式 。 1.回顾与反思 回顾叶片的结构与功能，阐明光合作用的主要器官是叶片，关注光合作用原理在农业生产上的应用，认识保护植物、维持生态平衡的重要性，树立环保意识。 2. 拓展延伸 制叶片横切面结构模式图，标注各部分名称及功能。 3.能力提升 调查当地一种农作物（如小麦、玉米）的种植措施（如间距、地膜覆盖），分析其如何利用光合作用原理提高产量。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 5.3.1 光合作用（三、光合作用的场所）（导学案） 【生命观念】 认识叶片是光合作用的主要器官，理解 “器官的结构与功能相统一”（如叶片的表皮、叶肉、叶脉结构分别满足光合作用对光、原料、运输的需求）。 【科学思维】 通过对比叶片不同结构（表皮、叶肉、叶脉）的功能，培养归纳与概括能力，总结 “叶片适应光合作用的结构特点”。 【探究实践】 参与 “观察叶片横切面临时装片” 实验，掌握显微镜的使用、临时装片制作的基本技能，能准确识别叶肉细胞中的叶绿体。 【态度责任】 关注光合作用原理在农业生产上的应用，认识保护植物、维持生态平衡的重要性，树立环保意识。 【学习重点】 1.叶绿体是光合作用的场所。​ 2.叶片的结构与光合作用的适应关系。 【学习难点】 1.分析 “探究绿叶在光下制造淀粉与叶绿体关系” 的实验，推导 “叶绿体是光合作用必需场所” 的结论。​ 2.理解 “叶绿素的存在与光能吸收的关系”。 1. 叶片由表皮、叶肉和叶脉三部分组成。 2. 表皮都由一层排列紧密、无色透明的细胞组成，外面常有一层角质层。 3. 气孔是气体进出叶片的门户。 4. 栅栏组织靠近上表皮，细胞里含有的叶绿体比较多。 5. 叶片产生的有机物通过筛管运输，供植物其他器官利用。 6. 合理密植、立体种植等措施增大光合作用的总面积；地膜覆盖、塑料大棚、温室等设施的使用延长了对光能利用时间；复种、间作和套种等种植方式可充分利用阳光，创造最大的生物产量。 一、寻证据.实验→制作徒手切片，观察叶片的结构 1.讲解实验目的、材料用具和操作步骤，强调刀片使用安全和切片制作的关键技巧（如蘸水切割、挑选最薄切片） 2.指导学生使用显微镜观察临时装片或永久切片，对照叶片结构示意图识别各部分并观看相关视频。 二、探究新知→叶片的结构与功能 1.引导学生快速识记叶片的结构。 ①：上表皮 ②：下表皮 ③：表皮 ④：栅栏组织 ⑤：海绵组织 ⑥：叶肉 ⑦：导管 ⑧：筛管 ⑨：叶脉 ⑩：气孔 2. 逐一讲解表皮、叶肉、叶脉的结构特点，提问：“表皮细胞无色透明且排列紧密，有什么作用？叶肉的栅栏组织和海绵组织叶绿体含量不同，与光合作用有什么关系？叶脉的导管和筛管分别运输什么物质？” （1） 表皮：上下表皮，有角质层，保护组织。 （2） 叶肉：栅栏组织和海绵组织，含有叶绿体，光合作用的主要器官，营养组织。 （3） 叶脉：导管和筛管，输导组织。导管运输水和无机盐；筛管运输有机物。 3.想一想： （1）筛管和导管有什么不同？ 比较项目 筛管 导管 存在位置 韧皮部 木质部 细胞特点 死细胞，细胞壁间的横壁消失形成中空管道 活细胞，细胞壁间的横壁上有许多筛孔 运输物质 运输有机物 运输水和无机盐 三、探究新知→叶绿体的光合作用的场所 1. 展示银边天竺葵的实验过程（暗处理、光照、脱色、滴碘液），引导学生分析实验变量（叶绿体的有无）。 （1）实验材料：银边天竺葵 （2）实验变蓝：叶绿体 2. 展示实验结果，提问：“叶片绿色部分变蓝，白色边缘不变蓝，说明什么？” （1）银边部分：不变蓝，说明没有叶绿体，不能进行光合作用，不能产生淀粉。 （2）绿色部分：变蓝，说明有叶绿体，能进行光合作用，产生淀粉。 3. 结合韭菜和韭黄的对比，讲解 “叶绿素只有在光下才能形成”。 四、探究新知→光合作用的表达式 梳理光合作用的原料、产物、场所、条件，完善光合作用表达式。 1. 光合作用的原料：二氧化碳和水 2. 光合作用的条件：光 3. 光合作用的场所：叶绿体 4. 光合作用的产物：有机物和氧气 五、探究新知→光合作用原理的应用 1. 展示不同种植方式的图片（过稀、合理密植、过密；塑料大棚、间作套种），提问：“这些措施分别是通过什么方式提高光合作用效率的？” （1）合理密植、立体种植：增大光合作用的总面积。 （2）地膜覆盖、塑料大棚、温室：延长了对光能利用的时间。 （3）复种、间作和套种：充分利用阳光。 2. 结合《吕氏春秋.辩土》中 “慎其种，勿使数，亦无使疏” 的记载，讲解传统农业与现代农业对光合作用原理的应用。（播放相关视频） 六、开眼界→能够进行光合作用的动物 播放能够进行光合作用的动物的相关视频，归纳总结其特点：能把吃下的海藻中所含的叶绿体贮存下来，利用其进行光合作用，使之成为持久的食物来源。 1．2024年8月，二氧化碳人工合成淀粉的吨级装置已建成，科研团队预估5到10年内有望建成工业化示范装置，让空气变粮从科幻走入现实。在植物体细胞内，实现这一变化的主要结构是（　　） A．叶绿体 B．细胞核 C．细胞膜 D．细胞壁 【答案】A 【知识点】叶绿体和线粒体、光合作用的概念及实质 【分析】（1）叶绿体是植物进行光合作用的场所，能将光能转化为化学能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物（如淀粉）。 （2）细胞核是细胞的控制中心，内含遗传物质，控制着生物的发育和遗传。 （3）细胞膜具有保护和控制物质进出细胞的作用。 （4）细胞壁具有支持和保护细胞的作用。 【详解】A．叶绿体是光合作用的场所，绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并释放出氧气。可见，在植物体细胞内，能将二氧化碳转化为淀粉的主要结构是叶绿体，A正确。 B．细胞核是细胞的控制中心，控制着生物的发育和遗传，不能将二氧化碳转化为淀粉，B错误。 C．细胞膜能控制物质的进出，不能将二氧化碳转化为淀粉，C错误。 D．细胞壁具有支持和保护细胞的作用，不能将二氧化碳转化为淀粉，D错误。 故选A。 2．《吕氏春秋》中有“慎其种，勿使数，亦无使疏”的记载。这说明在种植庄稼时应（　　） A．合理密植 B．适当浇水 C．疏松土壤 D．及时施肥 【答案】A 【知识点】光合作用原理在农业生产中的应用 【分析】合理密植的意义是通过科学调整种植密度，使植物充分利用光照、二氧化碳、水分和土壤养分等资源，同时保证通风良好，从而提高农作物的产量和质量，并促进农业生态环境的良性发展。 【详解】A．“慎其种，勿使数，亦无使疏”意思是种植作物时，要慎重对待种植的密度，不要太密，也不要太疏。这体现了合理密植的理念，合理密植可以让植物充分利用光照、水分、土壤肥力等资源，提高农作物的产量和质量，故A符合题意。 B．题干中并没有提及关于浇水的内容，“慎其种，勿使数，亦无使疏”主要强调的是种植密度，与浇水无关，故B不符合题意。 C．这句话中没有任何信息表明与疏松土壤有关，其重点在于种植的疏密程度，而非土壤的疏松状况，故C不符合题意。 D．题干中没有提到施肥相关的信息，主要讨论的是种植密度问题，和施肥没有关联，故D不符合题意。 故选A。 3．近年在果树栽培和树木移栽过程中，常给植物“打针输液”。下列对其叙述不正确的是（    ） A．给植物输的液体成分是水分和无机盐 B．给植物打针促进植物的生长成活 C．液体输入的部位是筛管 D．植物不能直接吸收有机物 【答案】C 【知识点】绿色植物的生活需要无机盐、筛管的特点和功能、导管的特点及功能 【分析】植物通过导管运输水分和无机盐，筛管运输有机物；根系吸收水和无机盐，光合作用合成有机物。 【详解】A．给植物“打针输液”的液体主要成分是水分和无机盐，用于补充植物生长所需的营养，A正确。 B．输液可弥补根系损伤后的吸收不足，促进成活，B正确。 C．植物体内运输水分和无机盐的结构是导管，而筛管运输有机物。因此液体输入的部位应是导管，不是筛管，C错误。 D．植物不能直接吸收有机物，需要通过光合作用等自身合成或分解后吸收，D正确。 故选C。 4．张同学在生物学实验课上观察叶片的结构，她亲手制作了一个叶片的横切面玻片标本，在显微镜下观察到了如图所示物像。下面相关说法错误的是（    ） A．②和④属于保护组织，具有保护作用 B．③是叶肉，能进行光合作用 C．光合作用制造的有机物是通过①中的筛管运输到根部 D．通过⑤进出叶片的气体只有氧气 【答案】D 【知识点】叶片的结构和功能 【分析】题图中，①叶脉，②上表皮，③叶肉，④下表皮，⑤气孔，⑥保卫细胞。 【详解】A．②上表皮和④下表皮合称表皮，属于保护组织，具有保护作用，A正确。 B．③为叶肉，是叶片的主要部分，里面含有大量的叶绿体。叶绿体是光合作用的场所，能够利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，B正确。 C．①叶脉中的筛管能运输有机物，导管运输水和无机盐。光合作用制造的有机物可通过筛管运输到根部，C正确。 D．通过⑤气孔（⑥是保卫细胞）进出叶片的气体有氧气、二氧化碳和水蒸气，D错误。 故选D。 5．科学家为了探究光合作用的奥秘，采摘生长旺盛的树叶做了如图所示的实验，下列说法正确的是（    ） A．A中产生的气体易被氢氧化钠溶液吸收 B．增加光照，A中产生的气泡一定会一直增加 C．A和B对照，可以证明光照是光合作用的条件 D．B和C对照，可以证明光合作用场所是叶绿体 【答案】C 【知识点】光合作用的概念及实质 【分析】光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。呼吸作用是指细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水，同时释放出能量的过程。 【详解】A．A瓶中收集到的气体是氧气，氧气有助燃的性质，氧气不会被氢氧化钠吸收，故A错误。 B．在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强。但当光合作用过强时，部分气孔关闭，光合作用减弱，产生的氧气就会减少，故B错误。 C．A含叶绿体的悬浮液不遮光，有气泡产生；B含叶绿体的悬浮液遮光，无气泡产生，A和B对照，可以证明光照是光合作用的条件，故C正确。 D．B含有叶绿体的悬浮液，遮光；C无叶绿体的悬浮液，照光，B和C的变量有光照和叶绿体，变量不唯一，不可以证明光合作用场所是叶绿体，故D错误。 故选C。 6．如图为绿色植物叶片光合作用示意图，①、②表示相关的物质，请回答下列问题： (1)光合作用主要发生在绿色植物叶肉细胞的 中。 (2)在白天，叶进行光合作用占主导，此时图中①为 ，②为 。 (3)在夜晚，植物一般不进行光合作用，原因是 。 (4)光合作用的产物是 和 。 (5)写出光合作用的表达式 。 【答案】(1)叶绿体 (2) 二氧化碳 氧气 (3)没有光照 (4) 氧气 有机物 (5)二氧化碳+水​有机物（储存能量）+氧气 【知识点】光合作用的概念及实质、绿叶在光下制造有机物的实验 【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。图中，①二氧化碳，②氧气。 【详解】（1）光合作用主要发生在绿色植物叶肉细胞的叶绿体中。叶绿体中含有叶绿素等光合色素，能够吸收、传递和转化光能，为光合作用提供能量。 （2）在白天，叶进行光合作用占主导，光合作用是绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程。所以此时图中①为二氧化碳，②为氧气。 （3）在夜晚，植物一般不进行光合作用，原因是没有光照。光合作用需要光能作为动力，夜晚无光，植物无法进行光反应，也就不能进行光合作用。 （4）光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物，并且释放出氧气的过程，所以光合作用的产物是氧气和有机物。 （5）光合作用以二氧化碳和水为原料，光为条件，叶绿体是场所，生成有机物和氧气，表达式具体为：二氧化碳+水​有机物（储存能量）+氧气。 1.回顾与反思 回顾叶片的结构与功能，阐明光合作用的主要器官是叶片，关注光合作用原理在农业生产上的应用，认识保护植物、维持生态平衡的重要性，树立环保意识。 2. 拓展延伸 制叶片横切面结构模式图，标注各部分名称及功能。 3.能力提升 调查当地一种农作物（如小麦、玉米）的种植措施（如间距、地膜覆盖），分析其如何利用光合作用原理提高产量。 / 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