实验07 二氧化碳是光合作用必需的原料(讲义)生物新教材人教版七年级下册
2026-05-18
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2份
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34页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 初中生物学人教版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第三节 呼吸作用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.96 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 兰松 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-03-19 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56903806.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本初中生物学讲义围绕“二氧化碳是光合作用必需的原料”核心实验,系统梳理实验原理、步骤及课标要求,链接光合作用概念、条件与产物等前后知识,通过实验目标透析、教材知识链接等搭建学习支架,助力学生构建完整知识体系。
资料特色在于新旧教材对比明确实验定位,对照实验设计(氢氧化钠与清水组)培养科学思维,完整实验流程(暗处理、脱色等)强化探究实践,真题与模拟题结合渗透碳氧平衡态度责任教育,课中辅助教学,课后帮助学生查漏补缺,提升实验分析与解决问题能力。
内容正文:
实验07 二氧化碳是光合作用必需的原料实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
阐明二氧化碳是光合作用的必需原料,理解植物光合作用与外界环境的物质交换关系,强化生命活动依赖环境的生命观念
1、通过对照实验探究二氧化碳对光合作用的影响,验证二氧化碳是光合作用的必需原料
2、掌握氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的原理,理解实验中对照设置的逻辑,提升变量分析和逻辑推理能力
3、完成完整的科学探究流程,树立爱护植被、维持碳 — 氧平衡的环境责任意识
重点先知:
1、实验核心探究问题:二氧化碳是否是光合作用的必需原料;
2、实验关键对照设计:两组装置唯一变量为二氧化碳的有无,氢氧化钠溶液组(无二氧化碳)为实验组,清水组(有二氧化碳)为对照组;
3、核心原理:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,排除装置内二氧化碳的干扰;淀粉遇碘变蓝,通过显色反应判断光合作用是否产生有机物;
4、实验关键步骤:暗处理→设置对照→光照→水浴脱色→漂洗→滴加碘液观察,与 “探究绿叶在光下制造有机物” 实验步骤一脉相承;
5、操作注意:装置需密封严密,防止外界二氧化碳进入影响实验结果;酒精脱色必须水浴加热,避免酒精易燃引发危险
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
探究:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
实验·探究:二氧化碳是光合作用必需的原料
将疑问式标题改为陈述式,明确实验探究核心主题,同时标注“实验·探究”,正式界定实验属性,让探究目标更清晰,契合教材统一的实验表述规范。
提示部分-氢氧化钠溶液说明
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;注意,氢氧化钠溶液有腐蚀性,不要让皮肤接触它
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;氢氧化钠溶液有腐蚀性,应避免直接接触
优化安全提示表述,“不要让皮肤接触它”改为“应避免直接接触”,语言更规范、简洁,安全警示的核心信息不变。
提示部分-实验材料与设计指引
仅提示参考前序实验/课文实验确定材料用具,可借鉴普利斯特利实验控制空气流动的方法;提问“该怎样设计对照实验?”
无材料用具参考提示;提问“该怎样设计对照实验?”,新增实验装置示意图(清水/25%氢氧化钠溶液组)
删减宽泛的材料用具参考,避免指引模糊;新增直观的实验装置示意图,为对照实验设计提供具体参考,降低学生设计实验的难度,让实验设计更具针对性和可操作性。
实验核心环节
无单独标注核心环节
新增分析结果,得出结论独立环节,明确要求“观察并比较各组的实验结果,得出结论”
将结果分析与结论推导设为独立核心环节,强化实验探究的完整逻辑(设计-操作-分析-结论),引导学生重视实验结果的对比与总结,培养科学的实验探究思维。
讨论问题1
若实验结果与假设不一致,分析原因后从“否定假设→重做实验→重新设计实验”三种方案选择
若实验结论与假设不一致,分析原因后从“重做实验→重新设计实验→否定假设”三种方案选择
调整方案排序,将“按照原方案重做实验”放在首位,更符合科学探究的严谨逻辑(先验证实验操作误差,再考虑方案设计问题,最后否定假设),引导学生形成规范的实验误差分析思路。
讨论问题2
与同学交流实验设计方案,分析方案是否严谨、合理
与同学交流实验方案,分析该方案是否严谨、合理
仅简化表述,“实验设计方案”改为“实验方案”,核心探究要求不变,聚焦实验方案的科学性分析,培养学生的实验设计评价能力。
讨论问题3
与同学交流从结果得出结论的推理过程,分析推理是否符合逻辑
与同学交流推理过程,共同分析这个推理过程是否符合逻辑
简化表述,去掉冗余修饰,核心要求不变,引导学生重视实验推理的逻辑性,衔接“分析结果-得出结论”的实验环节,完善探究思维闭环。
【实验目的】
探究二氧化碳是否是光合作用的必需原料。
【方法步骤】
实验准备:盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、氢氧化钠溶液(25%)、塑料盆、玻璃罩、小烧杯、大烧杯、镊子、三脚架、石棉网、酒精灯、标签纸等
步骤 1:暗处理
将两盆生长状况一致的天竺葵置于黑暗处一昼夜。目的:耗尽叶片中原有的淀粉,避免原有淀粉残留干扰实验结果,确保实验中检测到的淀粉是光下新制造的。
步骤 2:设置对照实验
1. 给两盆天竺葵分别编号为1号(清水组)和2号(氢氧化钠组);
2. 1号:将盆栽放入底部放有清水的玻璃罩中,密封玻璃罩(清水不吸收二氧化碳,装置内有二氧化碳);
3. 2号:将盆栽放入底部放有氢氧化钠溶液的玻璃罩中,密封玻璃罩(氢氧化钠溶液吸收装置内的二氧化碳,营造无二氧化碳环境);
4. 将两组密封装置同时移到阳光下照射。目的:形成以 “二氧化碳的有无” 为单一变量的对照实验,探究二氧化碳对光合作用的影响。
步骤 3:光照培养
将两组装置置于阳光下照射3~4 小时,保证光合作用有充足的光照条件。
步骤 4:水浴脱色
从两组装置中各摘下一片叶片,分别标记;将两片叶片分别放入盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯置于盛有清水的大烧杯中,水浴加热,直至叶片由绿色变为黄白色。关键注意:酒精易燃,必须水浴加热,禁止直接加热;目的:溶解叶片中的叶绿素,排除叶绿素的绿色干扰,使碘液与淀粉的显色反应更清晰。
步骤 5:清水漂洗
将脱色后的两片叶片从酒精中取出,用清水反复漂洗。目的:洗去叶片表面残留的酒精,避免酒精影响碘液与淀粉的显色反应。
步骤 6:滴加碘液,观察现象
向两片漂洗干净的叶片上分别滴加等量碘液,稍等片刻后用清水冲掉多余碘液,观察并对比两片叶片的颜色变化。实验现象:甲组(清水组,有二氧化碳)叶片变蓝;乙组(氢氧化钠组,无二氧化碳)叶片不变蓝。
【讨论】
1、为什么要将天竺葵提前在黑暗处放置一昼夜?
答案:耗尽叶片中原有的淀粉,避免原有淀粉干扰实验结果,保证实验中检测到的淀粉是光下新合成的。
2.为什么玻璃罩内一个放氢氧化钠溶液、一个放清水?
答案:设置对照实验,氢氧化钠溶液能吸收装置内的二氧化碳,清水不能吸收二氧化碳,从而形成 “有二氧化碳” 和 “无二氧化碳” 的两组对照,单一变量为二氧化碳的有无,探究其对光合作用的必要性。
3.如果实验中装置密封不严,会对实验结果产生什么影响?
答案:装置密封不严会导致外界二氧化碳进入氢氧化钠组的玻璃罩内,使乙组(无二氧化碳组)实际上存在二氧化碳,叶片可能会产生淀粉,滴加碘液后变蓝,导致实验对照失效,无法得出正确结论。
【结论】
二氧化碳是光合作用的必需原料。只有在有二氧化碳的环境中,植物才能进行光合作用制造淀粉;缺乏二氧化碳时,光合作用无法正常进行,不能产生淀粉。
· 中考真题感知练
1.将某植物放在黑暗处一昼夜,取一片叶进行处理,如图一所示。将装置置于光下一段时间,取出叶,经脱色、漂洗、滴加碘液,观察到叶片①处不变蓝,②处变蓝,如图二所示。该实验验证了光合作用的原料是( )
A.水 B.二氧化碳 C.氧气 D.淀粉
【答案】B
【分析】(1)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着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放出氧气的过程。
(2)在探究光合作用的实验中,常设置对照实验,通过控制单一变量来验证光合作用的条件、原料和产物。淀粉遇碘变蓝,可用于检验光合作用是否产生淀粉。
【详解】A.水是光合作用的原料之一,但该实验中并没有针对水作为变量进行设置对照,无法验证水是光合作用的原料,A错误。
B.图一中用氢氧化钠溶液吸收了装置中的二氧化碳,使得①处叶片周围环境缺少二氧化碳,而②处叶片周围二氧化碳正常。光照后①处不变蓝,说明没有淀粉生成,②处变蓝说明有淀粉生成,对比可知,变量是二氧化碳,该实验验证了二氧化碳是光合作用的原料,B正确
C.氧气是光合作用的产物,并非原料,C错误。
D.淀粉是光合作用的产物,不是原料,该实验不是验证“淀粉是光合作用原料”的实验,D错误。
故选B。
2.(2024·山东省德州市·真题)下列为探究植物生理活动的相关实验,对其叙述不正确的是( )
A.甲可用于探究叶是蒸腾作用的主要器官
B.乙可用于探究二氧化碳是光合作用的原料
C.丙中隔水加热,叶绿素溶解于酒精中
D.丁中蜡烛熄灭,说明萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳
【答案】D
【分析】(1)绿色植物利用光,在叶绿体中把二氧化碳和水合成有机物,并且把光能转化成化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。
(2)活细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫作呼吸作用。
(3)绿色植物的蒸腾作用是指植物体内的水分以水蒸气的形式通过叶片上的气孔散发到大气中去的过程。
【详解】A.图甲中三个塑料袋内叶片的数量不同,可用于探究叶是蒸腾作用的主要器官,A正确。
B.图乙中的氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳,故两个装置的变量是二氧化碳,可用于探究二氧化碳是光合作用的原料,B正确。
C.图丙是隔水加热装置,大烧杯内是水,小烧杯内是酒精,叶绿素溶解于酒精中,C正确。
D.氧气有支持燃烧的作用。因此,丁中蜡烛熄灭,说明萌发的种子呼吸作用消耗了氧气,D错误。
故选D。
3.(2024·山东省滨州市·真题)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证( )
A.光是光合作用的条件 B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料 D.氧气是光合作用的产物
【答案】D
【分析】(1)“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。光合作用的场所是叶绿体。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
(3)银边天竺葵叶片的结构特点:叶片的边缘呈白色,不含叶绿体;中间部分是绿色,有叶绿体。
【详解】A.叶片甲遮光部分和未遮光部分以光为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,光是光合作用的必要条件,光合作用的产物是淀粉,A不符合题意。
B.叶片甲的绿色部分和非绿色部分以叶绿体为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,叶绿体是光合作用的场所,光合作用的产物是淀粉,B不符合题意。
C.叶片甲和叶片乙以二氧化碳为变量形成对照实验,该对照实验的结果表明,二氧化碳是光合作用的原料,光合作用的产物是淀粉,C不符合题意。
D.该实验没有设置以氧气为变量的对照实验,因此不能证明氧气是光合作用的产物,D符合题意。
故选D。
4.学习了光合作用后,某同学设计了下图三组气密性良好的装置(氢氧化钠溶液可吸收环境中的二氧化碳,碳酸氢钠溶液可向环境中释放二氧化碳)进行相关实验。下列叙述错误的是( )
A.上图装置可验证二氧化碳是光合作用的原料
B.预测实验现象为:丙组枝条生长最好,乙组其次,甲组最差
C.植物黑暗处理一昼夜,再置于上图装置一段时间,用碘液检测到叶片含淀粉的有两组
D.要验证光合作用需要光照,可增设将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照
【答案】B
【分析】1.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(如淀粉),并且释放出氧气的过程。光合作用的实质:制造有机物,释放氧气,把光能转变为化学能储存在有机物中。光合作用的原料是:二氧化碳和水,光合作用的条件是:光,光合作用的产物是:氧气和有机物(淀粉)。
2.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】A.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量,本实验唯一变量是二氧化碳而且乙装置可以吸收环境中的二氧化碳,故上图装置可验证二氧化碳是光合作用的原料,A正确。
B.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(如淀粉),并且释放出氧气的过程,甲装置环境中存在二氧化碳,光合作用可正常进行,但是和丙可释放二氧化碳装置相比,光合作用所需原料少,而乙装置由于氢氧化钠吸收了环境中的二氧化碳,故不能进行光合作用,枝条生长最差,因此预测实验现象为:丙组枝条生长最好,甲组其次,乙组最差,B错误。
C.二氧化碳是光合作用的原料,乙装置内的二氧化碳被氢氧化钠吸收了,乙组枝条缺乏二氧化碳不能进行光合作用制造有机物;丙装置内的碳酸氢钠溶液能释放二氧化碳,丙组枝条获得的二氧化碳最多,光合作用制造的有机物最多;甲装置清水不能吸收也不能释放二氧化碳,甲组枝条生长正常,故植物黑暗处理一昼夜,再置于上图装置一段时间,用碘液检测到叶片含淀粉的有两组,分别是可进行光合作用的甲组和丙组,C正确。
D.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量,将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照,单一变量是光照,可验证光合作用需要光照,D正确。
故选B。
5.(2023·山东省菏泽市·真题)为探究某绿色植物的光合作用和呼吸作用,设计甲、乙两个装置(说明:密闭装置中NaOH溶液能吸收CO2,CO2缓冲液可使装置内CO2浓度保持恒定,装置气密性良好),丙为乙内植物释放O2的量随光照强度变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.甲在黑暗条件下,红色液滴向右移动
B.甲在黑暗条件下,红色液滴在单位时间内移动的距离可代表呼吸作用速率
C.乙在丙图的A点光照条件下,红色液滴不移动
D.乙在丙图的B点光照条件下,红色液滴向右移动
【答案】A
【分析】(1)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(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。可见光合作用的原料是二氧化碳和水;场所是叶绿体;条件是光;产物是:有机物和氧。
(2)细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。
(3)甲瓶NaOH溶液吸收二氧化碳,则甲瓶内气压变化主要是由于氧气变化而引起的。乙瓶CO2缓冲液可使装置内CO2浓度保持恒定则保证了绿色植物光合作用不受二氧化碳浓度影响。乙瓶CO2浓度保持恒定,故其内气压变化也是由于氧气变化而引起的。
(4)丙图中A点表示光合速率和呼吸速率相等即光补偿点,B点表示光合速率大于呼吸速率。
【详解】A.甲在黑暗条件下不进行光合作用,只进行呼吸作用,呼吸作用消耗氧气,释放二氧化碳,而释放的二氧化碳被甲装置的NaOH溶液吸收,故甲装置气压减小,红色液滴会向左移动而不是向右移动,A错误。
B.甲在黑暗条件下只进行呼吸作用,装置内由于呼吸消耗氧气而导致红色液滴向左移动,则在单位时间内红色液滴移动的距离可以代表呼吸作用速率,单位时间红色液滴移动的距离越大代表其呼吸作用速率越快,B正确。
C.乙在丙图的A点光照条件下,光合作用氧气释放量等于呼吸作用氧气消耗量,红色液滴不移动,C正确。
D.乙在丙图的B点光照条件下光合作用氧气释放量大于呼吸作用氧气消耗量,瓶内气压增大,红色液滴向右移动,D正确。
故选A。
6.(2023·山东省烟台市·真题)将两盆牵牛分别放在两个密闭装置中,A叶片所在的装置中放入一小杯清水,B叶片所在装置中放入等量的氢氧化钠溶液。两个装置都放在暗处一昼夜后,移到阳光下照射2小时,摘下A、B叶片进行如下实验。以下叙述正确的是( )
A.甲的小烧杯中液体始终是无色的
B.乙是用水给叶片降温
C.丙中只有B叶片变蓝
D.实验结论:二氧化碳是光合作用的原料
【答案】D
【分析】(1)《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。(2)二氧化碳是光合作用的原料,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。(3)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【详解】A.甲的小烧杯中液体是酒精,溶解叶绿素,由无色变绿色,错误。
B.乙是用水漂洗叶片上残留的酒精,错误。
C.丙中只有A叶片变蓝,B叶片缺少二氧化碳没有进行光合作用合成淀粉,因此不变蓝,错误。
D.通过实验现象,得出结论:二氧化碳是光合作用的原料,正确。
故选D。
7.(2025·江苏省南通市·真题)某同学按如图所示装置进行了实验。有关叙述错误的是( )
A.目的:验证叶绿体是光合作用的场所 B.准备:植物要经过黑暗处理
C.条件:需要阳光照射 D.检验:需要碘液检验有无淀粉产生
【答案】A
【分析】该实验装置可以用来探究植物的光合作用需要二氧化碳。
【详解】A.根据该实验装置可知,该实验的目的是探究植物的光合作用是否需要二氧化碳,A错误。
B.实验前,应将装置中的天竺葵在黑暗处放置一昼夜,目的是让天竺葵消耗掉叶片中原有的淀粉,以免影响实验结果的可靠性,B正确。
C.实验过程中装置应置于光照(或光照和温度)适宜的条件下,有利于进行光合作用,一段时间后检验叶片中有无淀粉产生,C正确。
D.在检验有无淀粉产生时应该用碘液来检验,D正确。
故选A。
8.(2025·四川省眉山市·真题)下列两个探究植物生理活动的实验,实验一是“探究绿叶在光下制造有机物”的相关操作,实验二在A、B密闭透明装置内进行对照实验。两个实验都在光照、温度等适宜的环境中进行。根据所学回答问题:
(1)在光照前,把植物放到黑暗处一昼夜的目的是_____。两个实验中,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,水浴加热,使叶片含有的_____溶解到酒精中。
(2)实验一,用黑纸片遮盖的部分滴碘液不变蓝,未遮盖的部分滴碘液变蓝,说明_____是光合作用的产物,同时说明了_____是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。
(3)实验二, A、B装置进行对照实验,其变量是_____;A、B装置加入氢氧化钠溶液和清水的量应是相同且适量的,目的是_____,实验结果是_____瓶(填“A”或“B”)中叶片滴加碘液后变蓝。
【答案】(1) 运走或耗尽叶中原有的淀粉 叶绿素
(2) 淀粉 光
(3) 二氧化碳 遵循单一变量原则 B
【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【详解】(1)将天竺葵提前放在黑暗处一昼夜,是为了让叶片中原有的有机物(主要是淀粉)通过呼吸作用被消耗或转运。这样在后续实验中,若检测到淀粉,则说明是光照下新制造的,避免原有有机物干扰实验结果。
使用酒精隔水加热叶片,是因为叶绿素能溶于酒精而不溶于水。通过水浴加热(避免酒精直接受热燃烧),酒精可以溶解叶片中的叶绿素,使叶片脱去绿色,便于后续染色观察。
(2)遮光部分缺乏光没有进行光合作用制造淀粉,因此滴加碘液后不变蓝色;叶片受光部分能进行光合作用制造了淀粉,因此滴加碘液后变蓝色。观察到的实验现象是遮光部分不变蓝,受光部分变蓝,这说明淀粉是光合作用的产物,该实验同时还证明了光是光合作用的必要条件。
(3)氢氧化钠溶液会吸收二氧化碳,而清水不会,该实验中除了二氧化碳不同外,其他条件都相同且适宜,故变量是二氧化碳。
对照实验中,应遵循单一变量原则,避免实验偶然性。故A、B装置加入氢氧化钠溶液和清水的量应是相同且适量的,目的是遵循单一变量原则。
A瓶的氢氧化钠会吸收二氧化碳,使得植株缺少二氧化碳无法进行光合作用,无法产生淀粉,遇到碘会变蓝;B瓶仍会进行光合作用产生淀粉,遇碘会变蓝,故实验结果事B瓶中的叶片滴加碘液后变蓝。
9.某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动,设计了如图所示的实验装置。(提示:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)完成如下操作步骤:
(1)步骤一:实验前先将两盆长势相似的植物放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过_____作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
(2)步骤二:设置装置一、装置二的目的是形成________。
(3)步骤三:用酒精脱色后,叶片变成_____色。
(4)步骤四:滴加碘液后,叶片A变蓝,叶片B_____。可见,植物进行光合作用必需的原料是_____。
【答案】(1)呼吸
(2)对照实验
(3)黄白
(4) 不变蓝 二氧化碳/CO2
【分析】(1)细胞利用氧将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做呼吸作用。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(如淀粉),并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。
(2)观察实验装置可知,该生物兴趣小组是想以二氧化碳为变量设置一组对照实验来验证光合作用的原料是二氧化碳。
【详解】(1)先将两盆长势相似的桑树苗放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过呼吸作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物,以免对实验的干扰。
(2)两套装置中分别放入等量的清水和氢氧化钠溶液,形成了以二氧化碳为变量的对照实验;所以设置装置一、装置二的目的是形成对照实验。
(3)脱色时,把叶片放入盛有酒精的烧杯中,隔水加热,使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中至叶片变成黄白色。
(4)滴加碘液后,A叶片能进行光合作用制造淀粉,所以滴加碘液后变蓝,B内二氧化碳被氢氧化钠吸收,不能进行光合作用,产生不了淀粉,因此滴加碘液后不变蓝。可见,植物进行光合作用必需的原料是二氧化碳。
10.(2023·四川省南充市·真题)南充作为“丝绸之都”,已有数千年的桑树种植历史。在乡村振兴工作中,南充市因地制宜成功建成了多个桑葚生产基地,带动了新型农业的发展。现欲利用桑树苗探究光合作用的原料,来提高桑葚果实的产量。某校生物社团的同学设计并实施了如图1和图2所示的实验(说明:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)。请据图回答;
(1)实验步骤:
①先将两盆长势相似的桑树苗放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过________作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
②在图1的两套装置中分别故入等量的清水和氢氧化钠溶液,该实验步骤的目的是设置________实验,该实验的变量是________。
③图2中步骤丙滴加碘液后,不能变成蓝色的叶片是________(填字母)。通过对叶片A和叶片B的实验现象分析,该生物社团得出的实验结论是________。
(2)在农业生产上常采用合理密植增加桑葚产量。请你从影响光合作用的因素分析,再提出一条能够增加桑葚产量的措施________。
【答案】(1) 呼吸 对照 二氧化碳/CO2 B 二氧化碳是光合作用的原料(或植物进行光合作用需要二氧化碳)
(2)增加光照强度、延长光照时间、增加二氧化碳浓度(写1条,合理即可)
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1)①植物进行呼吸作用的实质是:分机有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。因此,先将两盆长势相似的桑树苗放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过呼吸作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
②在图1的实验装置中,叶片A的装置内是清水,叶片B的装置内是氢氧化钠溶液,由于清水不能吸收装置中的二氧化碳,而氢氧化钠溶液能吸收装置中的二氧化碳。所以,两装置的变量是二氧化碳。该实验步骤的目的是设置对照实验,其中A叶片的属于对照组。
③氢氧化钠溶液能吸收周围环境的二氧化碳,而二氧化碳是进行光合作用的原料之一。在装有氢氧化钠的玻璃瓶中,叶片由于缺乏二氧化碳而不能正常进行光合作用,不能制造淀粉等有机物,故经过暗处理、隔水加热、酒精脱色等操作后,滴加碘液不能变蓝色。而清水不能吸收二氧化碳,装有清水的玻璃瓶中有二氧化碳,该装置里的植物能够进行光合作用制造淀粉等有机物,故经过暗处理、隔水加热、酒精脱色等操作后,滴加碘液能变蓝色。所以,图2中步骤丙滴加碘液后,不能变成蓝色的叶片是B。通过对叶片A和叶片B的实验现象分析,能够得出的实验结论是:二氧化碳是光合作用的原料(或植物进行光合作用需要二氧化碳)。
(2)影响植物光合作用的因素有光照(强度和时间)、二氧化碳浓度、温度等。因此,促进光合作用提高产量的措施有:增加光照强度、延长光照时间、增加二氧化碳浓度等(写1条,合理即可)。
· 名校模拟提升练
1.某生物兴趣小组将天竺葵放在黑暗处24小时;用遮光材料把一叶片的一部分从上下两面遮盖起来;将天竺葵放到阳光下照射;几小时后,取下叶片,去掉遮光材料;将叶片放入酒精中水浴加热;漂洗叶片后向叶片表面滴加碘液,稍停片刻,冲掉碘液。结果见光部分、遮光部分都变为蓝色,出现这种情况最可能的原因是( )
A.遮光材料遮光不彻底
B.光照强度不够
C.水浴加热时间不足
D.用碘液处理时间不足
【答案】A
【分析】该实验旨在验证光合作用需要光,遮光部分应无淀粉产生。结果遮光部分也变蓝,表明有淀粉存在,最可能的原因是遮光不彻底,导致遮光部分实际见光并进行了光合作用。
【详解】A.遮光材料遮光不彻底,导致遮光部分实际见光,进行了光合作用产生淀粉,所以导致遮光部分遇碘液变为蓝色,故A符合题意。
B.光照强度不够,可能影响见光部分的光合作用效率,但不会导致遮光部分产生淀粉,故B不符合题意。
C.水浴加热时间不足,可能导致脱色不彻底,但题目中叶片已变蓝,说明脱色和显色成功,故C不符合题意。
D.用碘液处理时间不足,可能影响显色效果,但题目中显色明显,故D不符合题意。
故选A。
2.(25-26七上·四川成都郫都区·期末)如图,用盆栽天竺葵“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②中a、b区域形成对照
C.步骤③水浴加热后,叶片由绿色变成黄白色
D.步骤④滴加碘液后,a区变成蓝色,b区不变蓝色
【答案】D
【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】A.步骤①将盆栽天竺葵放在黑暗处一昼夜,目的是通过呼吸作用消耗叶片中原有的淀粉,A正确。
B.步骤②中a区不见光,b区见光,a、b区域形成以光照为变量的对照,B正确。
C.步骤③将叶片放入盛有酒精的小烧杯中水浴加热,酒精能溶解叶绿素,叶片中的叶绿素被溶解后,叶片由绿色变成黄白色,C正确。
D.步骤④滴加碘液后,a区不能进行光合作用产生淀粉,不会变成蓝色;b区能进行光合作用,有淀粉产生,变蓝色,D错误。
故选D。
3.(25-26八上·河北保定莲池区·期末)某同学设计了如下装置,利用正常生长着的长有白斑的牵牛花枝条开展光合作用实验,该实验中不能探究的实验变量是( )
A.光照 B.水 C.二氧化碳 D.叶绿体
【答案】B
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。
【详解】图示的实验中有3组对照实验,分别是a叶的遮光部分和未遮光部分,变量是光;b叶的白斑部分和绿色部分,变量是叶绿体;c瓶中的氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,d瓶中放的是清水,c和d是一组对照实验,变量是二氧化碳。即该实验中能探究的实验变量是光照、二氧化碳、叶绿体。不能探究的实验变量是水。B正确,ACD错误。
故选B。
4.如图表示“验证绿叶在光下制造淀粉”的部分实验步骤,有关该实验相关叙述不正确的是( )
A.步骤①是为了消耗叶片内原有淀粉
B.步骤④大烧杯中盛有清水
C.该实验的先后顺序是①③②④⑤
D.步骤⑤叶片见光部分呈蓝色
【答案】C
【分析】“验证绿叶在光下制造淀粉(有机物)”的实验步骤包括:暗处理→选叶遮光、光照→摘下叶片→脱色→染色→观察颜色。
【详解】A.为了排除叶片内原有淀粉对实验现象的影响,实验前要将实验装置放在暗处一昼夜(步骤①),目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,以排除原有的淀粉对实验的干扰,保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的,A正确。
B.步骤④脱色,叶片放到盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯放入盛有清水的大烧杯中,然后用酒精灯加热,B正确。
C.根据分析可知,“验证绿叶在光下制造淀粉”的实验步骤是:①暗处理→③遮光对照→摘下叶片→④脱色→②染色→⑤观察,即①③④②⑤,C错误。
D.淀粉遇到碘液变蓝色,没有遮光的部分能进行光合作用产生淀粉,遮光的部分不能进行光合作用产生淀粉,所以步骤⑤叶片见光部分呈蓝色,D正确。
故选C。
5.(2024·山东省济宁市·模拟)将一盆银边天竺葵放在黑暗处24h,选其中一片叶子,用两个圆形黑纸片把叶片的上、下两面遮盖起来(如图所示),然后放在阳光下照射3~4h。剪下叶片,去掉黑纸片,用酒精脱色后清水漂洗,再滴加碘液观察现象。下列叙述不正确的是( )
A.将银边天竺葵放到黑暗处24h的目的是将原有的淀粉运走耗尽
B.酒精脱色时需要隔水加热
C.实验能证明光合作用产生氧气
D.甲、乙两处都不变蓝色
【答案】C
【分析】绿色植物通过叶绿素捕获太阳光,利用光提供的能量,在叶绿体中合成淀粉等有机物,并且把光能转化为化学能,储存在有机物中,这个过程叫作光合作用。 图中甲处无叶绿体,甲与丙对照可探究光合作用的场所是叶绿体。乙处无光照,乙和丙对照可探究光是光合作用必须的条件。
【详解】A.本实验用碘液检测是否有淀粉产生来判断甲、乙、丙处是否进行了光合作用,因此要保证淀粉是在实验过程中产生的,需要将植物放在黑暗处24h,目的是让植物通过消耗或者运走叶片中原有的淀粉,或避免对实验结果产生干扰,A正确。
B.叶绿素可溶解在酒精中,使叶片变成黄白色,滴加碘液后观察颜色变化更明显。酒精易燃,隔水加热可避免酒精燃烧,保证实验安全,B正确。
C.甲与丙对照可探究光合作用的场所是叶绿体,乙和丙对照可探究光是光合作用必须的条件。该实验无法证明光合作用产生氧气,C错误。
D.甲处是银边(无叶绿体),乙处被黑纸片遮光(无光),都不能进行光合作用产生淀粉,滴加碘液后都不变蓝,D正确。
故选C。
6.(2024·山东省济宁市·模拟)如图是“探究绿叶在光下制造淀粉”实验的四个步骤,下列叙述不正确的是( )
A.步骤①是为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽
B.步骤②的处理是设置对照实验
C.步骤③大、小烧杯内分别盛有清水和酒精
D.步骤④的未遮光部分呈蓝色,说明淀粉是光合作用的产物及水是光合作用的原料
【答案】D
【分析】“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤:暗处理→部分遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、碘遇到淀粉变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】A.步骤①暗处理是为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽,避免对实验结果产生干扰,A正确。
B.步骤②部分遮光,是为了设置对照实验,探究光对光合作用的影响,B正确。
C.步骤③酒精脱色时,大烧杯内盛清水,小烧杯内盛酒精,隔水加热使叶绿素溶解,C正确。
D.步骤④未遮光部分呈蓝色,说明淀粉是光合作用的产物,但该实验不能说明水是光合作用的原料,D错误。
故选D。
7.(2025八·四川省广元市·模拟)下图是“探究绿叶在光下制造有机物”的实验部分步骤,将装置放在光照条件下一段时间,取下叶片,脱色处理,下列叙述错误的是( )
A.在叶片上滴加稀碘液,无色玻璃瓶中叶片不变蓝
B.利用白斑叶可证明光合作用的场所是叶绿体
C.无色玻璃瓶中叶片能进行光合作用
D.有铝箔遮盖的叶片可证明光合作用需要光照
【答案】C
【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的就是实验组,没有处理且条件适宜是的就是对照组。
【详解】AC.氢氧化钠溶液会吸收二氧化碳,二氧化碳是光合作用的原料,无色玻璃瓶中的叶片无法进行光合作用,不会产生淀粉,遇到碘液不会变蓝,A正确,C错误。
B.叶绿体只存在植物的绿色部分,白斑叶的绿色部分有叶绿体可进行光合作用,能产生淀粉,白色部分不具有叶绿体,无法进行光合作用,不能产生淀粉,若滴加碘液,绿色部分变蓝,白色部分不变蓝,故利用白斑叶可证明光合作用的场所是叶绿体,B正确。
D.用铝箔包住的叶片无法接受光照,最终无淀粉产生,遇到碘液无法变蓝,证明光合作用需要光照,D正确。
故选C。
8.(2024·黑龙江省龙东地区虎林市·模拟)为了验证绿色植物进行光合作用的场所,生物兴趣小组以天竺葵作为材料进行了如下实验:先将天竺葵进行黑暗处理,移到光下照射后,用酒精脱色,取出叶片漂洗,滴加碘液验证。请回答下列问题:
(1)把银边天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是_______。
(2)将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热后叶子变成________。
(3)用清水漂洗后,把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液,叶片变蓝的是________部分(填“遮光部分”或“未遮光部分”)。由此可知绿色植物进行光合作用的条件是______。
【答案】(1)将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(2)黄白色
(3) 未遮光部分 光
【分析】绿叶在光下制造有机物的实验步骤:暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。
【详解】(1)在实验前将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜,其目的是让叶片内原有的淀粉运走耗尽。因为在黑暗环境中,植物不能进行光合作用,但会进行呼吸作用,将叶片中储存的淀粉等有机物分解并运走,这样后续实验中检测到的淀粉就是在光照条件下新产生的,从而排除叶片中原有淀粉对实验结果的干扰。
(2)酒精能溶解叶绿素,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热的目的是防止酒精燃烧发生危险。由于叶绿素溶解在酒精中,所以隔水加热后叶子中的叶绿素会逐渐溶解到酒精中,叶子会变成黄白色。
(3)淀粉有遇碘变蓝的特性。未遮光部分能接受光照,能进行光合作用制造淀粉,所以滴加碘液后会变蓝;而遮光部分由于没有光照,不能进行光合作用,没有淀粉产生,滴加碘液后不变蓝。因此,叶片变蓝的是未遮光部分。通过遮光部分和未遮光部分的对比实验可知,绿色植物进行光合作用需要光照,即光合作用的条件是光。
9.银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞内没有叶绿体)是一种很好的实验材料。甲表示某班同学利用银边天竺葵为材料进行“绿叶在光下制造有机物”的实验装置;乙为该植物叶片结构。请据图分析作答:
(1)将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是使叶片中______。
(2)B、C两处构成一组对照实验,变量是______,可验证“绿叶在光下制造有机物”;叶片A处不变蓝的原因是______。
(3)若在夏季晴天的午后,光照过强温度过高,图乙中的结构[ 4 ]______会部分关闭。
【答案】(1)原有的淀粉运走和耗尽
(2) 光 A处细胞中无叶绿体,不能进行光合作用(或不能产生淀粉)
(3)④气孔
【分析】图乙中①上表皮,②叶肉,③下表皮,④气孔,⑤叶脉。
【详解】(1)夜晚,植物只进行呼吸作用,不进行光合作用,故将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是使叶片中原有的淀粉运走和耗尽。
(2)通过叶片中B、C两部分组成的对照实验,变量是光,能验证绿叶在光下制造有机物。叶片A处是非绿色部分,它没有叶绿体,不能进行光合作用产生淀粉。
(3)蒸腾作用是植物的一种重要生理功能,它主要由叶片进行,气孔的张开、闭合控制着蒸腾作用,气孔的开闭又受环境的影响,若在夏季晴天的午后,光照过强温度过高,图乙中的结构④气孔会部分关闭。
10.草莓是大家喜爱的水果之一,湖南省很多地方因地制宜成功建成很多草莓基地,开展休闲采摘,带动观光农业的发展,有效地促进农民增收。为更好了解草莓植株的生理作用,某生物兴趣小组进行了初步探究。请据图分析回答问题:
(1)为探究草莓的生理作用,兴趣小组同学在温室大棚设计了如图一所示的实验,将草莓植株暗处理一昼夜,其目的是____;再连接好装置,移至光照下,一段时间后,打开阀门②,发现澄清石灰水变浑浊,说明____。取下叶片A和B,脱色后滴加碘液,发现变成蓝色的叶片是____,原因是____。实验后,他们发现两个塑料袋的内表面都有水珠,这主要的是由于草莓植株进行了____作用导致的。
(2)图二是夏季晴朗的一天大棚内草莓植株光合作用和呼吸作用强度随时间变化的曲线图(I、II)。图三为草莓叶片进行的生理活动模式图。
①从图二可以看出。有机物积累最多的时刻是____点。
②图二中P点之后光合作用强度明显减弱,主要是由于植物叶片的部分____关闭。
③结合图二和图三,请你为大棚棚种植户提一条建议,以增强草莓植株的生理过程A,从而提高其产量___。
(3)草莓根系分布较浅,在种植过程中,注意不能积水,否则会烂根死亡,原因是草莓的根需要进行____。
【答案】(1) 将叶片中原有的淀粉消耗尽或运走耗尽 植物的呼吸作用产生二氧化碳 A A叶片在光照下进行光合作用产生了淀粉,淀粉遇碘变蓝色 蒸腾作用
(2) c 气孔 适当增加光照强度/适当增加二氧化碳的浓度/延长光照时间
(3)呼吸作用
【分析】(1)光合作用实质上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。植物细胞利用氧,将有机物分解成二氧化碳和水,并且将储存在有机物中的能量释放出来,供给生命活动的需要,这个过程叫做植物的呼吸作用。(2)图二:曲线Ⅰ只在白天进行,而曲线Ⅱ白天、黑夜都进行,可判定Ⅰ曲线代表光合作用,Ⅱ曲线代表呼吸作用。图三:A光合作用,B呼吸作用。
【详解】(1)暗处理一昼夜的目的运走或耗尽叶片内原有的淀粉。暗处理时,草莓无法进行光合作用制造淀粉,只能通过呼吸作用消耗叶片中储存的原有淀粉,避免原有淀粉干扰后续 “光合作用是否产生淀粉” 的检测结果。装置中,叶片B处于遮光环境,无法进行光合作用,只能进行呼吸作用。而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,打开阀门②,发现澄清石灰水变浑浊,说明植物的呼吸作用产生二氧化碳。取下叶片A和B,脱色后滴加碘液,发现变成蓝色的叶片是叶片A,因为叶片A在光照下进行光合作用制造了淀粉,淀粉遇碘变蓝;叶片B遮光,无法光合作用,无淀粉产生。植物蒸腾作用是指水分以水蒸气形式从叶片气孔散失的过程,水蒸气遇到温度较低的塑料袋内壁,会凝结成水珠。两个塑料袋的内表面都有水珠,这主要的是由于草莓植株进行了蒸腾作用导致的。
(2)①有机物积累量等于光合作用制造的有机物减去呼吸作用消耗的有机物。图二中,曲线 Ⅰ(光合作用)ac段之间强度大于曲线 Ⅱ(呼吸作用),有机物持续积累;c点后,光合作用强度小于呼吸作用,有机物开始消耗,因此 c点是有机物积累最多的时刻。
②图二中P点对应正午时段(夏季晴朗白天),此时温度过高,植物为减少水分蒸发,会关闭部分叶片气孔;气孔是二氧化碳进入叶片的通道,气孔关闭导致二氧化碳供应不足,光合作用强度明显减弱。
③图三中,生理过程A能吸收二氧化碳、释放氧气,且需要光,可判断A为光合作用。增强光合作用的关键是提供充足原料、适宜条件,因此建议包括:适当增加二氧化碳的浓度、延长光照时间、适当增加光照强度等。
(3)草莓根系需要通过呼吸作用分解有机物,释放能量,供根吸收水分和无机盐。积水会淹没土壤缝隙,导致土壤中氧气不足,根无法正常进行有氧呼吸,进而进行无氧呼吸产生酒精,酒精会毒害根细胞,导致烂根死亡。
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实验07 二氧化碳是光合作用必需的原料实验目标透析:课标解读+重点先知,精识目标
教材知识链接:教材解析+知识渗透,融会贯通
实验过程精讲:实验全析全解,全面掌握
实验要点速记:要点解析+典例精讲,重点提升
实验提升专练:真题感知+模拟提升,双向突破
2022新课标
课标解读
阐明二氧化碳是光合作用的必需原料,理解植物光合作用与外界环境的物质交换关系,强化生命活动依赖环境的生命观念
1、通过对照实验探究二氧化碳对光合作用的影响,验证二氧化碳是光合作用的必需原料
2、掌握氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的原理,理解实验中对照设置的逻辑,提升变量分析和逻辑推理能力
3、完成完整的科学探究流程,树立爱护植被、维持碳 — 氧平衡的环境责任意识
重点先知:
1、实验核心探究问题:二氧化碳是否是光合作用的必需原料;
2、实验关键对照设计:两组装置唯一变量为二氧化碳的有无,氢氧化钠溶液组(无二氧化碳)为实验组,清水组(有二氧化碳)为对照组;
3、核心原理:氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,排除装置内二氧化碳的干扰;淀粉遇碘变蓝,通过显色反应判断光合作用是否产生有机物;
4、实验关键步骤:暗处理→设置对照→光照→水浴脱色→漂洗→滴加碘液观察,与 “探究绿叶在光下制造有机物” 实验步骤一脉相承;
5、操作注意:装置需密封严密,防止外界二氧化碳进入影响实验结果;酒精脱色必须水浴加热,避免酒精易燃引发危险
实验部分新旧教材对比
对比项
旧教材内容
新教材内容
核心变化/优化点
实验定位/名称表述
探究:二氧化碳是光合作用必需的原料吗?
实验·探究:二氧化碳是光合作用必需的原料
将疑问式标题改为陈述式,明确实验探究核心主题,同时标注“实验·探究”,正式界定实验属性,让探究目标更清晰,契合教材统一的实验表述规范。
提示部分-氢氧化钠溶液说明
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;注意,氢氧化钠溶液有腐蚀性,不要让皮肤接触它
氢氧化钠溶液能够吸收二氧化碳;氢氧化钠溶液有腐蚀性,应避免直接接触
优化安全提示表述,“不要让皮肤接触它”改为“应避免直接接触”,语言更规范、简洁,安全警示的核心信息不变。
提示部分-实验材料与设计指引
仅提示参考前序实验/课文实验确定材料用具,可借鉴普利斯特利实验控制空气流动的方法;提问“该怎样设计对照实验?”
无材料用具参考提示;提问“该怎样设计对照实验?”,新增实验装置示意图(清水/25%氢氧化钠溶液组)
删减宽泛的材料用具参考,避免指引模糊;新增直观的实验装置示意图,为对照实验设计提供具体参考,降低学生设计实验的难度,让实验设计更具针对性和可操作性。
实验核心环节
无单独标注核心环节
新增分析结果,得出结论独立环节,明确要求“观察并比较各组的实验结果,得出结论”
将结果分析与结论推导设为独立核心环节,强化实验探究的完整逻辑(设计-操作-分析-结论),引导学生重视实验结果的对比与总结,培养科学的实验探究思维。
讨论问题1
若实验结果与假设不一致,分析原因后从“否定假设→重做实验→重新设计实验”三种方案选择
若实验结论与假设不一致,分析原因后从“重做实验→重新设计实验→否定假设”三种方案选择
调整方案排序,将“按照原方案重做实验”放在首位,更符合科学探究的严谨逻辑(先验证实验操作误差,再考虑方案设计问题,最后否定假设),引导学生形成规范的实验误差分析思路。
讨论问题2
与同学交流实验设计方案,分析方案是否严谨、合理
与同学交流实验方案,分析该方案是否严谨、合理
仅简化表述,“实验设计方案”改为“实验方案”,核心探究要求不变,聚焦实验方案的科学性分析,培养学生的实验设计评价能力。
讨论问题3
与同学交流从结果得出结论的推理过程,分析推理是否符合逻辑
与同学交流推理过程,共同分析这个推理过程是否符合逻辑
简化表述,去掉冗余修饰,核心要求不变,引导学生重视实验推理的逻辑性,衔接“分析结果-得出结论”的实验环节,完善探究思维闭环。
【实验目的】
探究二氧化碳是否是光合作用的必需原料。
【方法步骤】
实验准备:盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、氢氧化钠溶液(25%)、塑料盆、玻璃罩、小烧杯、大烧杯、镊子、三脚架、石棉网、酒精灯、标签纸等
步骤 1:暗处理
将两盆生长状况一致的天竺葵置于黑暗处一昼夜。目的:耗尽叶片中原有的淀粉,避免原有淀粉残留干扰实验结果,确保实验中检测到的淀粉是光下新制造的。
步骤 2:设置对照实验
1. 给两盆天竺葵分别编号为1号(清水组)和2号(氢氧化钠组);
2. 1号:将盆栽放入底部放有清水的玻璃罩中,密封玻璃罩(清水不吸收二氧化碳,装置内有二氧化碳);
3. 2号:将盆栽放入底部放有氢氧化钠溶液的玻璃罩中,密封玻璃罩(氢氧化钠溶液吸收装置内的二氧化碳,营造无二氧化碳环境);
4. 将两组密封装置同时移到阳光下照射。目的:形成以 “二氧化碳的有无” 为单一变量的对照实验,探究二氧化碳对光合作用的影响。
步骤 3:光照培养
将两组装置置于阳光下照射3~4 小时,保证光合作用有充足的光照条件。
步骤 4:水浴脱色
从两组装置中各摘下一片叶片,分别标记;将两片叶片分别放入盛有酒精的小烧杯中,再将小烧杯置于盛有清水的大烧杯中,水浴加热,直至叶片由绿色变为黄白色。关键注意:酒精易燃,必须水浴加热,禁止直接加热;目的:溶解叶片中的叶绿素,排除叶绿素的绿色干扰,使碘液与淀粉的显色反应更清晰。
步骤 5:清水漂洗
将脱色后的两片叶片从酒精中取出,用清水反复漂洗。目的:洗去叶片表面残留的酒精,避免酒精影响碘液与淀粉的显色反应。
步骤 6:滴加碘液,观察现象
向两片漂洗干净的叶片上分别滴加等量碘液,稍等片刻后用清水冲掉多余碘液,观察并对比两片叶片的颜色变化。实验现象:甲组(清水组,有二氧化碳)叶片变蓝;乙组(氢氧化钠组,无二氧化碳)叶片不变蓝。
【讨论】
1、为什么要将天竺葵提前在黑暗处放置一昼夜?
答案:
2.为什么玻璃罩内一个放氢氧化钠溶液、一个放清水?
答案:
3.如果实验中装置密封不严,会对实验结果产生什么影响?
【结论】
· 中考真题感知练
1.将某植物放在黑暗处一昼夜,取一片叶进行处理,如图一所示。将装置置于光下一段时间,取出叶,经脱色、漂洗、滴加碘液,观察到叶片①处不变蓝,②处变蓝,如图二所示。该实验验证了光合作用的原料是( )
A.水 B.二氧化碳 C.氧气 D.淀粉
2.(2024·山东省德州市·真题)下列为探究植物生理活动的相关实验,对其叙述不正确的是( )
A.甲可用于探究叶是蒸腾作用的主要器官
B.乙可用于探究二氧化碳是光合作用的原料
C.丙中隔水加热,叶绿素溶解于酒精中
D.丁中蜡烛熄灭,说明萌发的种子呼吸作用产生二氧化碳
3.(2024·山东省滨州市·真题)将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行如图处理后,移到光下照射3小时左右,摘下叶片甲和乙,经脱色、漂洗后滴加碘液,观察实验现象。该实验不能验证( )
A.光是光合作用的条件 B.叶绿体是光合作用的场所
C.二氧化碳是光合作用的原料 D.氧气是光合作用的产物
4.学习了光合作用后,某同学设计了下图三组气密性良好的装置(氢氧化钠溶液可吸收环境中的二氧化碳,碳酸氢钠溶液可向环境中释放二氧化碳)进行相关实验。下列叙述错误的是( )
A.上图装置可验证二氧化碳是光合作用的原料
B.预测实验现象为:丙组枝条生长最好,乙组其次,甲组最差
C.植物黑暗处理一昼夜,再置于上图装置一段时间,用碘液检测到叶片含淀粉的有两组
D.要验证光合作用需要光照,可增设将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照
5.(2023·山东省菏泽市·真题)为探究某绿色植物的光合作用和呼吸作用,设计甲、乙两个装置(说明:密闭装置中NaOH溶液能吸收CO2,CO2缓冲液可使装置内CO2浓度保持恒定,装置气密性良好),丙为乙内植物释放O2的量随光照强度变化的曲线。下列说法错误的是( )
A.甲在黑暗条件下,红色液滴向右移动
B.甲在黑暗条件下,红色液滴在单位时间内移动的距离可代表呼吸作用速率
C.乙在丙图的A点光照条件下,红色液滴不移动
D.乙在丙图的B点光照条件下,红色液滴向右移动
6.(2023·山东省烟台市·真题)将两盆牵牛分别放在两个密闭装置中,A叶片所在的装置中放入一小杯清水,B叶片所在装置中放入等量的氢氧化钠溶液。两个装置都放在暗处一昼夜后,移到阳光下照射2小时,摘下A、B叶片进行如下实验。以下叙述正确的是( )
A.甲的小烧杯中液体始终是无色的
B.乙是用水给叶片降温
C.丙中只有B叶片变蓝
D.实验结论:二氧化碳是光合作用的原料
7.(2025·江苏省南通市·真题)某同学按如图所示装置进行了实验。有关叙述错误的是( )
A.目的:验证叶绿体是光合作用的场所 B.准备:植物要经过黑暗处理
C.条件:需要阳光照射 D.检验:需要碘液检验有无淀粉产生
8.(2025·四川省眉山市·真题)下列两个探究植物生理活动的实验,实验一是“探究绿叶在光下制造有机物”的相关操作,实验二在A、B密闭透明装置内进行对照实验。两个实验都在光照、温度等适宜的环境中进行。根据所学回答问题:
(1)在光照前,把植物放到黑暗处一昼夜的目的是_____。两个实验中,把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,水浴加热,使叶片含有的_____溶解到酒精中。
(2)实验一,用黑纸片遮盖的部分滴碘液不变蓝,未遮盖的部分滴碘液变蓝,说明_____是光合作用的产物,同时说明了_____是绿色植物制造有机物不可缺少的条件。
(3)实验二, A、B装置进行对照实验,其变量是_____;A、B装置加入氢氧化钠溶液和清水的量应是相同且适量的,目的是_____,实验结果是_____瓶(填“A”或“B”)中叶片滴加碘液后变蓝。
9.某生物兴趣小组的同学为研究植物的生命活动,设计了如图所示的实验装置。(提示:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)完成如下操作步骤:
(1)步骤一:实验前先将两盆长势相似的植物放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过_____作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
(2)步骤二:设置装置一、装置二的目的是形成________。
(3)步骤三:用酒精脱色后,叶片变成_____色。
(4)步骤四:滴加碘液后,叶片A变蓝,叶片B_____。可见,植物进行光合作用必需的原料是_____。
10.(2023·四川省南充市·真题)南充作为“丝绸之都”,已有数千年的桑树种植历史。在乡村振兴工作中,南充市因地制宜成功建成了多个桑葚生产基地,带动了新型农业的发展。现欲利用桑树苗探究光合作用的原料,来提高桑葚果实的产量。某校生物社团的同学设计并实施了如图1和图2所示的实验(说明:氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳)。请据图回答;
(1)实验步骤:
①先将两盆长势相似的桑树苗放在黑暗环境中一昼夜,目的是通过________作用,消耗掉叶片中的淀粉等有机物。
②在图1的两套装置中分别故入等量的清水和氢氧化钠溶液,该实验步骤的目的是设置________实验,该实验的变量是________。
③图2中步骤丙滴加碘液后,不能变成蓝色的叶片是________(填字母)。通过对叶片A和叶片B的实验现象分析,该生物社团得出的实验结论是________。
(2)在农业生产上常采用合理密植增加桑葚产量。请你从影响光合作用的因素分析,再提出一条能够增加桑葚产量的措施________。
· 名校模拟提升练
1.某生物兴趣小组将天竺葵放在黑暗处24小时;用遮光材料把一叶片的一部分从上下两面遮盖起来;将天竺葵放到阳光下照射;几小时后,取下叶片,去掉遮光材料;将叶片放入酒精中水浴加热;漂洗叶片后向叶片表面滴加碘液,稍停片刻,冲掉碘液。结果见光部分、遮光部分都变为蓝色,出现这种情况最可能的原因是( )
A.遮光材料遮光不彻底
B.光照强度不够
C.水浴加热时间不足
D.用碘液处理时间不足
2.(25-26七上·四川成都郫都区·期末)如图,用盆栽天竺葵“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验。下列有关该实验的叙述错误的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②中a、b区域形成对照
C.步骤③水浴加热后,叶片由绿色变成黄白色
D.步骤④滴加碘液后,a区变成蓝色,b区不变蓝色
3.(25-26八上·河北保定莲池区·期末)某同学设计了如下装置,利用正常生长着的长有白斑的牵牛花枝条开展光合作用实验,该实验中不能探究的实验变量是( )
A.光照 B.水 C.二氧化碳 D.叶绿体
4.如图表示“验证绿叶在光下制造淀粉”的部分实验步骤,有关该实验相关叙述不正确的是( )
A.步骤①是为了消耗叶片内原有淀粉
B.步骤④大烧杯中盛有清水
C.该实验的先后顺序是①③②④⑤
D.步骤⑤叶片见光部分呈蓝色
5.(2024·山东省济宁市·模拟)将一盆银边天竺葵放在黑暗处24h,选其中一片叶子,用两个圆形黑纸片把叶片的上、下两面遮盖起来(如图所示),然后放在阳光下照射3~4h。剪下叶片,去掉黑纸片,用酒精脱色后清水漂洗,再滴加碘液观察现象。下列叙述不正确的是( )
A.将银边天竺葵放到黑暗处24h的目的是将原有的淀粉运走耗尽
B.酒精脱色时需要隔水加热
C.实验能证明光合作用产生氧气
D.甲、乙两处都不变蓝色
6.(2024·山东省济宁市·模拟)如图是“探究绿叶在光下制造淀粉”实验的四个步骤,下列叙述不正确的是( )
A.步骤①是为了将叶片中原有的淀粉运走耗尽
B.步骤②的处理是设置对照实验
C.步骤③大、小烧杯内分别盛有清水和酒精
D.步骤④的未遮光部分呈蓝色,说明淀粉是光合作用的产物及水是光合作用的原料
7.(2025八·四川省广元市·模拟)下图是“探究绿叶在光下制造有机物”的实验部分步骤,将装置放在光照条件下一段时间,取下叶片,脱色处理,下列叙述错误的是( )
A.在叶片上滴加稀碘液,无色玻璃瓶中叶片不变蓝
B.利用白斑叶可证明光合作用的场所是叶绿体
C.无色玻璃瓶中叶片能进行光合作用
D.有铝箔遮盖的叶片可证明光合作用需要光照
8.(2024·黑龙江省龙东地区虎林市·模拟)为了验证绿色植物进行光合作用的场所,生物兴趣小组以天竺葵作为材料进行了如下实验:先将天竺葵进行黑暗处理,移到光下照射后,用酒精脱色,取出叶片漂洗,滴加碘液验证。请回答下列问题:
(1)把银边天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是_______。
(2)将叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热后叶子变成________。
(3)用清水漂洗后,把叶片放到培养皿里,向叶片滴加碘液,叶片变蓝的是________部分(填“遮光部分”或“未遮光部分”)。由此可知绿色植物进行光合作用的条件是______。
9.银边天竺葵(叶片边缘部分的细胞内没有叶绿体)是一种很好的实验材料。甲表示某班同学利用银边天竺葵为材料进行“绿叶在光下制造有机物”的实验装置;乙为该植物叶片结构。请据图分析作答:
(1)将银边天竺葵放在黑暗处一昼夜的目的是使叶片中______。
(2)B、C两处构成一组对照实验,变量是______,可验证“绿叶在光下制造有机物”;叶片A处不变蓝的原因是______。
(3)若在夏季晴天的午后,光照过强温度过高,图乙中的结构[ 4 ]______会部分关闭。
10.草莓是大家喜爱的水果之一,湖南省很多地方因地制宜成功建成很多草莓基地,开展休闲采摘,带动观光农业的发展,有效地促进农民增收。为更好了解草莓植株的生理作用,某生物兴趣小组进行了初步探究。请据图分析回答问题:
(1)为探究草莓的生理作用,兴趣小组同学在温室大棚设计了如图一所示的实验,将草莓植株暗处理一昼夜,其目的是____;再连接好装置,移至光照下,一段时间后,打开阀门②,发现澄清石灰水变浑浊,说明____。取下叶片A和B,脱色后滴加碘液,发现变成蓝色的叶片是____,原因是____。实验后,他们发现两个塑料袋的内表面都有水珠,这主要的是由于草莓植株进行了____作用导致的。
(2)图二是夏季晴朗的一天大棚内草莓植株光合作用和呼吸作用强度随时间变化的曲线图(I、II)。图三为草莓叶片进行的生理活动模式图。
①从图二可以看出。有机物积累最多的时刻是____点。
②图二中P点之后光合作用强度明显减弱,主要是由于植物叶片的部分____关闭。
③结合图二和图三,请你为大棚棚种植户提一条建议,以增强草莓植株的生理过程A,从而提高其产量___。
(3)草莓根系分布较浅,在种植过程中,注意不能积水,否则会烂根死亡,原因是草莓的根需要进行____。
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