内容正文:
第三章 植物与生物圈的碳氧平衡本章内容导览
1.思维导图
2.新教材新视野(3个新教材新视野)
3.考点清单(3大考点)
4.素养提升清单(3个易错清单、2个妙招清单)
新视野1.聚焦光合/呼吸作用与碳氧平衡关联
明确植物光合吸二氧化碳放氧、所有生物呼吸耗氧产二氧化碳,二者动态平衡维持生物圈碳氧稳定;补充藻类是大气氧气主要来源,强化知识闭环。。
新视野2. 贴近现实生活,凸显时代性
融入“碳中和”等热点,用简单语言解释碳排放、碳吸收的平衡关系,从“产生与消耗”角度拆解,让学生理解碳氧平衡是光合、呼吸、人类活动共同作用的动态状态,而非固定不变,让学生明白植物在应对全球变暖中的作用。
新视野3.跨学科融合,拓宽知识边界
结合地理学科的生态系统、道德与法治的环保责任,呈现“植物-人类-环境”的整体关联,打破学科壁垒,让知识更系统。
考点一:光合作用★★★★☆
一、光合作用的产物
(一)绿叶在光下制造淀粉
1.步骤:①黑暗处理(目的:运走、耗尽叶片中原有淀粉
②部分遮光(形成对照)
③照光
④酒精脱色(叶片由绿色变成黄白色,酒精变成绿色(原理:叶绿素溶于酒精))
⑤清水漂洗
⑥染色(加碘液(原理:淀粉遇碘变蓝))
2.实验现象:叶片遮光部分不变蓝,未遮光部分变蓝。
3.实验结论:淀粉是光合作用的产物,光是光合作用的必需条件。
(二)光合作用产生氧气
1.实验步骤
(1)在透明的广口瓶中放满新鲜幼嫩的水蕴草,再加满水,盖上
带有两根导管的瓶塞,置于光下。
(2)当瓶内气体约有2厘米高时,打开导气管的管塞,迅速将
快要熄灭的火柴放到管口,观察有什么现象发生。
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。
4.实验原理:氧气支持燃烧。一般通过是否可以使快要熄灭的木条复燃,来判断氧气的存在。
二、光合作用的原料
1.实验步骤
(1)将甲、乙两装置同时放在暗处24小时
(暗处理,使原有的淀粉运走或耗尽)。
(2)然后置于阳光下2~3小时。
(3)从两装置中各取一个叶片,用酒精进行脱色。
(4)将叶片用清水清洗后,用碘液染色。
2.实验现象
甲装置中叶片不变蓝,乙装置中叶片变蓝。这说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。
3.实验结论 二氧化碳是光合作用的原料。
5.科学家进一步研究证明光合作用放出的氧气来自水,水也是光合作用的原料。
可用横切叶脉法(如图),进行验证。A区有水,加碘变蓝;B区缺水,加碘不变蓝。
三、光合作用的场所
1、植物的光合作用主要在叶片中进行,叶是光合作用的主要器官。
2、探究实验:制作叶横切临时装片
3、叶片的结构
(1) 表皮:分为上表皮和下表皮,细胞排列紧密、无色透明、外面有角质层,具有保护作用。
(2) 叶肉:栅栏组织:接近上表皮、细胞呈圆柱形、排列整齐、叶绿体较多;海绵组织:接近下表皮、细胞形状不规则,排列较疏松,叶绿体较少。
(3) 叶脉:导管运输水和无机盐;筛管运输有机物。
4、叶片适于光合作用的特点:
(1)表皮无色透明,利于光线透入,满足光照的需求
(2)叶肉中含有许多的叶绿体,是光合作用的场所。
(3)气孔是气体进出的通道,能吸收二氧化碳放出氧气。
(4)导管能运输光合作用需要的水,筛管能将有机物运到其他器官。
四、光合作用
1、定义:光合作用就是绿色植物的叶绿体利用光能,把二氧化碳和水合成贮存了能量的有机物(主要是淀粉),并释放出氧气的过程
2、光合作用的公式:
光能
二氧化碳+水 有机物(贮存能量)+氧气
叶绿体
3、光合作用实质:合成有机物,贮存能量
4、光合作用完成了两个方面的转化:一是物质转化,即把简单的无机物转化为复杂的有机物,并释放氧气;二是能量转化,即把光能转变为化学能贮存在有机物中。(合成有机物,贮存能量)
5、意义:①为生物生存提供食物来源。 ②为生物生命活动提供能量来源。③维持大气中氧气和二氧化碳的含量相对稳定。
6、影响光合作用的因素
①光照:在一定范围内,光照增强,光合作用随之增强。但在夏季的中午,由于气温过高导致气孔部分关闭,影响二氧化碳的进人,光合作用反而减弱。
②二氧化碳浓度:二氧化碳是光合作用的原料,其浓度影响光合作用的强度
③温度:一定范围内,光合作用随温度升高而增强。不同植物有不同的光合作用最适温度范围。
7、光合作用的应用:合理密植、间作套种;适当增加光照强度、二氧化碳浓度使大棚作物增产。
考点二:呼吸作用★★★☆☆
1、定义:植物体吸入氧气,将有机物分解成二氧化碳和水,并释放能量的过程,叫做呼吸作用。
2、呼吸作用公式:
有机物+氧气 二氧化碳+水+能量
3、呼吸作用实质:分解有机物,释放能量。 呼吸作用意义:为生命活动提供能量
4、探究实验:呼吸作用会消耗氧气,产生二氧化碳
(1)实验步骤:
①取A、B两个相同大小无色透明瓶子,向瓶内放入同种植物数量相等的萌发的种子和煮熟的种子
②密封瓶口,并用黑纸包裹(防止植物进行光合作用干扰实验),放在适宜条件下
③24h后打开瓶口,迅速放入点燃的蘸有煤油的细木条,观察两瓶子中细木条的火焰变化
④随即向A、B两瓶中各注入50ml澄清石灰水(用来检测二氧化碳),轻轻摇晃后倒入空烧杯中,观察石灰水变化。
(2)实验现象:左图中A瓶中木条继续燃烧,B瓶中木条熄灭;右图中A瓶中石灰水无变化,B瓶中石灰水变浑浊。
(3)实验结论:呼吸作用吸收氧气,产生二氧化碳
5、探究实验:呼吸作用会释放热量
(1) 实验步骤:
①取A、B两个相同大小的保温瓶,分别装人质量相等的已
经萌发的种子和炒熟的种子,各插人一支温度计,封上瓶口。
②4h后观察两个保温瓶中温度的变化
(2)实验现象:装有萌发种子的保温瓶中温度升高了,装有炒熟种子的保温瓶中温度基本没有变化
(3)结论:呼吸作用会释放热量
6、呼吸作用释放的能量,部分用于植物体的各种生命活动,大部分能量以热能散失。植物体的所有活细胞都在不停地呼吸。
7、影响呼吸作用的因素:温度、水分、氧气及二氧化碳浓度等条件。
(1)降低呼吸作用措施:减少含水量、降低温度、降低氧含量、提高二氧化碳含量
(2)促进呼吸作用应用:中耕松土、及时排涝等
8、呼吸作用和光合作用的区别和联系
项目
呼吸作用
光合作用
场所
主要在线粒体
叶绿体
原料
有机物、氧气
二氧化碳、水
条件
活细胞、有光无光均可
光照
产物
二氧化碳、水、能量
有机物、氧气
能量变化
化学能→其他能量
光能→化学能
联系
相互对立、相互依存
考点三:植物在生物圈碳氧平衡的作用★★☆☆☆
1、制造有机物,提供食物和能量来源。
2、吸收二氧化碳产生氧气,维持生物圈中的碳-氧平衡。
3、参与水循环,并对稳定水循环具有重要作用。
4、具有防风固沙、涵养水分、防止水土流失、调节气候、美化环境、消毒杀菌、消除噪声等作用。
5、为动物提供赖以生存的栖息场所。
1.叶绿素与叶绿体的关系
叶绿素是一种色素,用于光合作用,主要存在于叶绿体中。有叶绿体的细胞一定有叶绿素,但有叶绿素的细胞不一定有叶绿体,如蓝细菌,含叶绿素但不含叶绿体。
2.光合作用和呼吸作用生理过程条件误判
以为“植物白天只光合、夜间只呼吸”,实际呼吸作用时刻进行,白天光合强度大于呼吸强度,夜间只进行呼吸。3.误解碳氧平衡本质
错认为“碳氧平衡是固定不变的”,实际是光合作用、生物呼吸、人类活动共同作用的动态平衡,会随环境变化小幅波动。
1.叶片正面绿色深、反面绿色浅的原因
由于接近上表皮的栅栏组织细胞排列紧密,含叶绿体较多,接近下表皮的海绵组织细胞排列疏松,
含叶绿体较少,所以叶片正面绿色较深,反面绿色较浅,这有利于光合作用的进行。
2.有机物积累”计算技巧:有机物积累量=光合作用制造量-呼吸作用消耗量,“白天积累,夜晚消耗”,一天是否增重看“积累量是否为正”。
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