3.2.2光合作用课件 -2025--2026学年人教版生物七年级下册

第三单元 植物的生活 第二章 植物体内的物质与能量变化 第二节 光合作用 植物在生命活动中吸收的水大部分会通过蒸腾作用散失。那么，在赫尔蒙特的柳树生长实验中，柳树质量增加了70多千克，增加的主要是什么物质呢? 沐浴着阳光，植物能够利用简单的无机物合成复杂的有机物，不仅满足自身生命活动的需要，还养活了地球上几乎所有的生物。创造这一奇迹的奥秘，就隐藏在那漫山遍野、郁郁葱葱的绿叶之中。 【科学思维】通过探究实验，培养学生科学探究的能力；经过对实验现象的观察、结果的分析、并得出结论，提高学生分析问题、解决问题的能力，培养学生严谨的科学思维。 【探究实践】通过实验验证绿叶在光下制造有机物、光合作用吸收二氧化碳释放氧气，培养学生逐步掌握实验探究的科学方法。 【生命观念】认同光合作用过程中的物质与能量观（即二氧化碳和水是光合作用的原料、光是光合作用的条件，有机物和氧气是光合作用的产物）。 【态度责任】通过探究实验，养成良好的实验习惯、形成严谨求实的实验态度以及爱护实验仪器的态度和责任。明确植物进行光合作用的重要性，养成爱护植物的情感。 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 实验目的 ①检验绿叶在光下制造的有机物是不是淀粉。 ②探究光是不是绿叶制造有机物不可缺少的条件。 材料用具 盆栽的天竺葵，酒精，碘液，清水，黑纸片，曲别针，小烧杯，培养皿，水浴锅，镊子等。 淀粉遇碘液变蓝 器官 条件 产物 变量；设置对照实验，有光/无光 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 方法步骤 ①把盆栽的天竺葵放到黑暗处一昼夜。 ②用黑色纸片把叶片的一部分从上下两面遮盖起来，然后移到阳光下照射。 （暗处理/饥饿处理） （遮光照光） 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 方法步骤 ③几小时后，摘下叶片，去掉遮光的纸片。 ④将叶片放在盛有酒精的小烧杯中，再将小烧杯置于水浴锅中加热，使叶片含有的叶绿素溶解到酒精中，叶片变成黄白色。 酒精易燃，只能水浴加热，否则会发生危险! ！ 酒精脱色前 酒精脱色后 （酒精脱色） 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 方法步骤 ⑤用清水漂洗叶片，再将叶片放到培养皿里，向叶片滴加碘液。 ⑥稍等片刻，用清水冲洗掉碘液，观察叶片颜色的变化。 （漂洗、染色） （二次漂洗） 实验结果 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 未遮光部分变蓝 遮光部分不变蓝 说明见光部分产生了淀粉，进而说明淀粉是光合作用的产物。 绿叶在光下制造有机物 实验·探究 探究绿叶在光下制造有机物 实验结论 1.淀粉是光合作用的产物。 2.光是绿色植物制造淀粉（有机物）不可缺少的条件。 进一步探究 如果将叶片变色的部分制作成叶片横切面的临时切片，并用显微镜观察，蓝色颗粒会出现在叶肉细胞的什么结构中？ 叶绿体 讨论 ①为什么要将天竺葵提前在黑暗处放置一昼夜？ 使叶片中原来储存的淀粉运走或消耗掉，以排除叶片中原有淀粉对实验的干扰，保证实验结果所检测到的淀粉是实验过程中形成的。 ②为什么要用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来？ 为了做对照实验。如果叶片的这一部分遇碘液不变蓝，而光照部分变蓝，说明经一昼夜“饥饿”处理后叶片中原来储存的淀粉消耗殆尽，照光部分的淀粉是叶片在实验过程中制造的，同时说明叶片只有在光照条件下才能制造有机物（淀粉）。 讨论 ③比较叶片的见光部分与被黑纸片遮盖部分滴加碘液后的实验结果，你们小组能得出什么结论？ 叶片见光部分滴加碘液后变成蓝色，说明叶片见光部分产生了淀粉，从而说明淀粉是光合作用的产物；被黑纸片遮盖的部分不变蓝色，说明没有淀粉产生，进而说明光是植物进行光合作用的必要条件。 绿叶在光下制造有机物实验视频 试一试 利用上述实验方法，尝试在天竺葵叶片上制作自己的头像或其他图形的“剪影”。 植物进行光合作用的主要部位是______。 叶片 这是因为叶片的细胞中含有叶绿体，叶绿体中含有的叶绿素等色素能捕获太阳光。 叶绿体 知识详解 植物利用光能，在叶绿体中合成淀粉等有机物，并把光能转变为化学能，储存在有机物中。叶绿体既是生产有机物的“车间”，也是将光能转变为化学能的“能量转换器”。 除了叶片外，植物体的其他绿色部分能不能进行光合作用？ 叶绿体 凡是植物的绿色部分都含有叶绿体，都能制造有机物，叶绿体因含有叶绿素而呈绿色。叶片是绿色植物制造有机物的主要器官。 光合作用利用二氧化碳为原料 他忽略了什么因素呢？ 海尔蒙特实验： 雨水 五年后 柳树增重70多千克， 土壤仅减少了50多克 绿叶在光下制造有机物，那么制造有机物的原料是什么呢？ 海尔蒙特忽略了空气的作用。 光合作用利用二氧化碳为原料 普里斯特利实验： 思考：蜡烛为什么会熄灭？小白鼠为什么会死掉？ 蜡烛燃烧或动物呼吸都会使空气变“污浊”。 把一支点燃的蜡烛和一只活着的小白鼠分别放到密闭的玻璃罩内。一段时间后，玻璃罩内蜡烛会熄灭，小白鼠会死去。 光合作用利用二氧化碳为原料 普里斯特利实验： 思考：为什么蜡烛可以继续燃烧？小鼠可以存活呢？ 植物能够更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变得“污浊”的空气。 把一盆植物分别和一支点燃的蜡烛、一只活着的小白鼠一同放到密闭的玻璃罩内。一段时间后，玻璃罩内蜡烛正常燃烧，小白鼠正常存活。 后来的科学实验证明，蜡烛燃烧或动物呼吸会消耗氧气，产生二氧化碳，而植物的光合作用能消耗二氧化碳，释放氧气。 观察·思考 金鱼藻在光下释放氧气 实验原理 ①氧气有助燃特性，可以使快熄灭的竹签或卫生香复燃。 ②氧气不易溶于水，可以采用排水法收集。 材料用具：大烧杯，透明玻璃漏斗，试管，金鱼藻，试管架，卫生香（或竹签），火柴。 观察·思考 金鱼藻在光下释放氧气 ③检测产生的气体：待气体充满试管容积的1/2左右时，取出试管，迅速将快要熄灭的卫生香（或竹签）伸进试管口内。 方法步骤 ①安装实验装置：取一些金鱼藻，放在盛有清水的大烧杯里。在金鱼藻上倒扣一个短颈玻璃漏斗，将一支试管灌满清水倒扣在漏斗颈上。 ②进行光照并观察：将此实验装置移至阳光下照射，并观察现象。能观察到气泡先在金鱼藻叶片上产生，然后变大，上升，聚集到试管上部。 观察·思考 金鱼藻在光下释放氧气 金鱼藻 金鱼藻在光下释放氧气的实验过程示意图 讨论 1．请描述水中的金鱼藻在光照条件下产生气体的状况。 2．将快要熄灭的卫生香伸入试管口内会发生哪种实验现象？ 水中出现气泡。 卫生香复燃。 3．如果将装置放置在无光的条件下，一段时间后，试管会有什么现象？将快要熄灭的卫生香伸入试管口内，会有什么现象？ 4．分析两个实验结果，获得的实验结论是什么？ 氧气也是光合作用的产物。 金鱼藻在光下产生氧气。 无气泡产生。 卫生香不复燃。 试一试 设计实验证明氧气是在叶绿体中产生的。 实验设计思路 利用水绵（带状叶绿体，便于观察）和好氧细菌（会聚集在氧气产生的部位），通过控制光照和叶绿体的分布来验证氧气产生的场所。 实验步骤 1. 材料准备：取新鲜的水绵，临时装片放在载玻片上，滴加清水保持湿润；同时准备好含有好氧细菌的悬浮液。 2. 实验操作： - 将装片置于黑暗且无空气的环境中，避免外界氧气干扰。 - 用极细的光束照射水绵的某一部位，观察好氧细菌的分布。 3. 现象观察：好氧细菌会集中在被光束照射到的叶绿体部位。 光合作用利用二氧化碳为原料 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 设计实验，检验二氧化碳是光合作用必需的原料。探究结束后，写出探究报告。 光合作用利用二氧化碳为原料 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 二氧化碳是光合作用的原料吗？ 二氧化碳是光合作用的原料 1、变量： 提出问题： 作出假设： 设计实验方案并实施： 二氧化碳 有二氧化碳 2、对照实验 实验组： 对照组： 无二氧化碳 思考：通过什么手段控制自变量的“无”呢？ 原理：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。 ！ 质量分数为25%的氢氧化钠溶液 清水 甲 乙 实验装置示意图 两组生长状况相同的植物 两个相同的玻璃罩 3.如何控制空气流动对实验的影响？ 把实验装置放在密闭的环境。 4.为了保证实验中只有二氧化碳一个变量，你该如何设计对照实验？ 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 a.取下图所示的甲、乙两套装置，在两套装置中各放上一株同样的植物，甲装置的烧杯中盛有氢氧化钠溶液，乙装置的烧杯中盛有清水。 b.把它们同时放在黑暗处一昼夜，然后一起移到光下。 c.几小时后，各取甲、乙装置中的一片叶片，分别编号为A、B，放在酒精中水浴加热，脱去叶绿素，然后用清水漂洗。 d.在A、B叶片上各滴加两滴碘液，稍等片刻，用清水冲掉碘液。注意观察产生的现象。 预期结果：A叶片不变蓝，B叶片变蓝。 分析实验现象：甲、乙两装置的唯一区别是甲装置的烧杯中是氢氧化钠溶液，乙装置的烧杯中是清水，氢氧化钠溶液将甲装置内的二氧化碳全吸收了。缺少了二氧化碳，甲装置内的叶片不能进行光合作用制造淀粉，叶片遇碘不变蓝；乙装置中含有二氧化碳，叶片能进行光合作用制造淀粉，叶片遇碘变蓝。 实验结论：二氧化碳是光合作用必需的原料。 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 表达和交流： 如果实验结果与假设不一致怎么办？ 01 否定原来的假设，得出与假设相反的结论。 02 按原来方案重做一遍，检验结果是否可重复。 03 重新设计方案，通过实验重新检验假设。 实验·探究 二氧化碳是光合作用必需的原料 光合作用的实质 水 二氧化碳 有机物 氧气 阳光 光合作用：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。 原料： 二氧化碳、水 条件： 光 场所： 产物： 叶绿体 有机物、氧气 光合作用的实质 知识详解 实质 光合作用的过程，可用下列式子表示： 水 二氧化碳 氧气 有机物 阳光 物质转化：将二氧化碳和水转化为有机物和氧。 能量转化：将光能转化为化学能。 二氧化碳 水 光能 叶绿体 有机物 氧气 ＋ ＋ （储存着能量） 合成有机物 合成有机物， 储存能量 有机物的运输及其作用 叶片通过光合作用制造了大量有机物，这些有机物去哪里了呢？ 如果在植物的茎上剥去一树皮，一段时间后，这株植物依然在生长，但切口处的树皮明显增厚，甚至会形成瘤状物。 运输有机物的通道--筛管就分布在树皮中。环割树皮后，有机物向下运输的通道被切断，造成局部营养过剩，再加上损伤的刺激等因素，引发细胞无序分裂，进而形成瘤状物。 有机物的运输及其作用 知识详解 绿色植物叶片通过光合作用制造的有机物如何运输到植物体的其他部位？ 光合作用产生的有机物 叶脉筛管 茎中筛管 根、花、果实等 筛管结构示意图 有机物的主要运输方向：从上到下 筛管由许多长筒形的活细胞上下连接而成，相邻两细胞间的细胞壁上有许多小孔。 叶片通过光合作用制造的有机物经叶脉、叶柄、茎等结构中的筛管向下运输到植物体的其他部位，为细胞的生命活动提供能量，并参与构建植物细胞，进而构成各种组织、器官和整个植物体。 光合作用原理在农业生产上的应用 影响光合作用的主要因素： 农业生产上，要提高作物产量，就要满足作物进行光合作用的各种条件。 二氧化碳 水 光能 叶绿体 有机物 氧气 ＋ ＋ （储存着能量） ①光②二氧化碳③水④温度 ！ 光合作用原理在农业生产上的应用 在农业生产上，要保证作物有效地进行光合作用的各种条件。例如，要想让作物茁壮成长，就必须让作物的叶片充分地接受光照。 过稀 过密 没有充分利用单位面积上的光照而造成浪费 植株叶片互相遮挡，影响植物的光合作用 小资料 《吕氏春秋》提出，要“慎其种，勿使数，亦无使疏”，这体现了我国先民对合理密植的应用。 过稀 （浪费光照） 过密 （互相遮挡） 合理密植 充分利用光照，能提高产量 光合作用原理在农业生产上的应用 间种套作： 南方水稻一年种2~3轮 利用作物生长“时间差”和“空间差” 复种 套种 间作 轮种 水稻 蚕豆 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 立体种植： 增大光合作用的总面积 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 适当延长光照时间 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 增大光照强度 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 适当提高二氧化碳浓度： 喷施二氧化碳、点蜂窝煤、施农家肥等 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 水：合理灌溉 合理灌溉可以保持植株旺盛的生长状态，增加光合面积，提高光合效率。滴灌、渗灌等方式不仅节水，还能为作物根系创造良好的生活环境，提高作物产量。 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 适当提高温度： 在一定温度范围内，温度越高，作物的光合作用越强。一般植物可在10～35°C下正常地进行光合作用，其中25～30°C最为适宜。 影响光合作用的因素 （1）光：充分利用光照（合理密植、间作套种、复种、轮种）、增大光照面积（立体种植）、延长光照时间、增大光照强度（在一定范围内，光照强度越强，光合作用越强。） （2）二氧化碳：喷施二氧化碳、点蜂窝煤、施农家肥等 （3）水：合理灌溉。 （4）温度：在一定范围内，光合作用随温度的升高而加强。 影响光合作用的因素 光合作用原理在农业生产上的应用 ①农业生产上：利用延长光合作用时间、增加光照面积等方法，提高光能利用率（如合理密植、间作、套种、复种、轮种等）。 ②温室中：可延长光合作用时间；提高二氧化碳浓度；保证水、肥供应；白天适当升高温度、夜晚适当降低温度等。 农业生产以及温室中提高农作物产量的方法: 练习与应用 一、概念检测 1.请用恰当的形式总结光合作用的场所、原料、产物和条件。 光合作用的场所：叶绿体 光合作用的原料：二氧化碳、水 光合作用的产物：有机物（淀粉等）、氧气 光合作用的条件：有光 练习与应用 2.将一株质量约0.2千克的柳树苗栽种在肥沃的土壤中，两年后连根挖出，脱水后称重达11千克。这株柳树增加的质量主要来源于（ ） A. 空气中的氧气 B. 土壤中的有机物 C. 土壤中的无机盐和水 D. 空气中的二氧化碳和土壤中的水 二、拓展应用 1.右图是某温室大棚中提高二氧化碳浓度的一种仪器，大棚中安装这种仪器的目的是什么？原理又是什么？ D 目的：提高农作物的产量。 原理：因为二氧化碳是光合作用的原料之一，所以适当增加二氧化碳浓度有助于提高光合作用效率，从而提高农作物的产量。 练习与应用 2. 将金鱼藻放在盛有质量分数0.2%的碳酸氢钠溶液（可提供二氧化碳）的试管中，控制水温为25°C。将试管放在离白炽灯不同距离处，观察试管中每分钟产生的气泡个数。每个条件做三次重复实验，取平均值，数据如下表所示。 试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡个数 10 20 30 40 161 122 113 101 （1）金鱼藻和光源距离的远近与产生的气泡数之间有什么关系？从中可以得出什么结论？ 金鱼藻和光源的距离远近与产生的气泡数成反比。气泡是金鱼藻进行光合作用产生的，气泡数越多，说明光合作用越强，因此可以得出结论：光照越强，光合作用也就越强。 练习与应用 2. 将金鱼藻放在盛有质量分数0.2%的碳酸氢钠溶液（可提供二氧化碳）的试管中，控制水温为25°C。将试管放在离白炽灯不同距离处，观察试管中每分钟产生的气泡个数。每个条件做三次重复实验，取平均值，数据如下表所示。 试管与灯的距离/厘米 每分钟产生的气泡个数 10 20 30 40 161 122 113 101 （2）如果将这只试管放在黑暗处，实验结果会是怎样的？ 如果将这支试管放在黑暗处，试管中将没有气泡产生。因为金鱼藻在黑暗处无法进行光合作用，所以，试管中将没有气泡产生。 练习与应用 3. 光是植物进行光合作用必不可少的条件。光对植物的生活还有什么影响？你可以就“叶绿素的形成是否与光有关”这个问题进行探究。请写出你的实验方法、实验步骤及预期结果。 实验方法：光照是本实验的变量，应设计有光照和无光照的对照实验。 实验步骤：①准备某种植物的种子20粒，两个能够盖紧的罐头瓶，一把小勺，四张餐巾纸或卫生纸。②在两个标签上分别写上“有光”“无光”分别贴在两个罐头瓶上。将两个罐头瓶放倒，每个瓶中放上两张餐巾纸或卫生纸。用小勺在两个瓶中分别撒上10粒种子，再洒上点儿水，使里面的纸变得潮湿，拧紧瓶盖。③将贴有“有光”标签的罐头瓶放在室内有光的地方，将贴有“无光”标签的罐头瓶放在壁橱里。一周后观察种子萌发长出的幼苗的颜色。 预测结果：贴有“有光”标签的罐头瓶中的幼苗是绿色的，贴有“无光”标签的罐头瓶中的幼苗是淡黄色的。 课堂小结 科学·技术·社会 人工合成淀粉 科学·技术·社会 人工合成淀粉 米饭、面条、面包你都爱吃吗？它们的主要成分都是淀粉。淀粉还是重要的工业原料，在造纸业、纺织业、食品加工业等领域有着广泛应用。 科学·技术·社会 人工合成淀粉 淀粉主要由植物通过光合作用产生，其产量受多种因素制约。一方面，作物的种植通常需要数月，而且需要大量的土地、淡水、肥料等资源；另一方面，光合作用中光能的理论利用效率不超过2%，涉及植物体内很多复杂的反应。你还记得刚学过的光合作用吗？从原料到产物，看似简单，其实包含60多步的化学反应。 如何增加淀粉产量？ 能否在不依赖植物的条件 下高效地生产淀粉呢？ 科学·技术·社会 人工合成淀粉 经过多年努力，我国科学家于2021年宣布，他们利用光能，以二氧化碳为原料，仅用11步就合成了淀粉。在理化性质上，这种人工合成的淀粉与从作物中提取出来的淀粉是羊的。这项技术大大地提高了光能的利用效率，从光能到淀粉中的化学能，转化效率是玉米的3.5倍，淀粉合成速率是玉米的8.5倍。从产量上看，理论上1立方米的生物反应器的淀粉年产量，就相当于3300多平方米玉米田的淀粉年产量。 科学·技术·社会 人工合成淀粉 科学家表示，在解决了目前生产成本较高的问题后，这项技术有望投入工业化生产，在生产粮食的主要成分一—淀粉的同时，还可以回收利用二氧化碳，减少碳排放；也能减少农药、化肥等对环境的负面影响，全面提高人类的粮食安全水平。 想象一下：这项技术还会对我们的生活产生哪些影响？ 课后作业 完成学法大视野本课时的习题。 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 vid:v0d00fg10000c5aoeibc77u7006em3p0 $