2.4.2大气圈中氧、碳的循环（植物的光合作用原料）课件-2025-2026学年浙教版科学八年级下册

第4节 大气圈中氧、碳的循环 (第2课时） 植物的光合作用原料 浙教版 八年级下 复习引入 收集光合作用产生的氧气 绿色植物在光照下产生氧气、合成淀粉，光和叶绿体是必要的条件。 绿色植物制造出有机物和氧气的原料是什么？ 植物制造淀粉的实验 二氧化碳是一种气体肥料，在温室或塑料大棚中，人们常通过施加二氧化碳提高农作物品质，增加农作物产量。请据此提出一个与植物光合作用有关的问题，并设计实验方案，探究这个问题。 实验思路： 设计这个实验的核心逻辑是设置对照实验，即除了二氧化碳这个变量不同，其他条件（如光照、温度、水分等）都应保持相同。 实验原理： 氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳。通过对比有无二氧化碳环境下，叶片是否进行光合作用产生淀粉，来验证二氧化碳是原料。 实验材料： 两盆长势相同的天竺葵（或其他绿色植物）、两个大号的透明塑料袋（或玻璃钟罩）、两个小烧杯、氢氧化钠溶液（具有腐蚀性，需小心使用）、清水、酒精、碘液、烧杯、三脚架、石棉网、酒精灯。 无CO2 对照组 清水 氢氧化钠溶液 实验组 有CO2 2号 1号 实验步骤： 1.暗处理：将两盆天竺葵放在黑暗处一昼夜（约24小时）。目的：消耗掉叶片中原有的淀粉，防止对实验结果造成干扰。 2.设置对照： 取两个小烧杯，一个倒入适量的氢氧化钠溶液（吸收二氧化碳），另一个倒入等量的清水。将两个烧杯分别放入两个大塑料袋（或钟罩）内，然后分别罩住两株天竺葵，将袋口扎紧密封。此时，装置1号内有氢氧化钠（无二氧化碳），装置2号内有清水（有二氧化碳）。 3.光照：将两套装置同时放在阳光下照射3-4小时。 4.脱色：从两盆植物上各摘一片叶片，分别放入装有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片褪色呈黄白色。注意：酒精易燃，必须隔水加热，不可直接加热。 5.漂洗与染色：用清水漂洗叶片，然后分别滴加碘液。 6.观察现象：稍停片刻，再用清水冲掉碘液，观察两片叶子的颜色变化。 预期结果：装置1号（氢氧化钠组）的叶片不变蓝。装置2号（清水组）的叶片变蓝。 1号装置中的叶片不变蓝 2号装置中的叶片变蓝 验证植物光合作用需要CO2 无CO2 2号 对照组 清水 1号 氢氧化钠溶液 实验组 有CO2 实验结论： 碘液变蓝是淀粉的特性。清水组叶片变蓝，说明产生了淀粉，进行了光合作用；氢氧化钠组叶片不变蓝，说明没有淀粉生成，没有进行光合作用。两者唯一区别是二氧化碳的有无，因此证明二氧化碳是光合作用的原料。 二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料 增加二氧化碳的浓度 1、碳酸氢钠溶液的作用？ 2、比较试管内液面下降至标记处所需的时间 3、 结论： 光合作用需要二氧化碳 ？ 甲快 2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑ 如何设计光合作用需要水的实验？ （1）设计改变的因素是 ______。 水分 （2）设置对照实验： 将主叶脉切断， 叶片的A部有水，B部没有水供应。 （4）实验现象： 叶片A部变蓝色， B部不变蓝色。 A B （3）实验步骤: “暗处理” “切断叶脉” “光处理” “脱色” “漂洗” “滴碘液” “漂洗” “观察” 光合作用需要水。 （5）实验现象： 切断叶脉 b区 a区 b区 不变蓝 a区变蓝 1883年，恩格尔曼利用有明显带状叶绿体的水绵、好氧细菌实验： 证明：植物进行光合作用产生氧气的场所是叶绿体。 同时利用三棱镜的色散，证明：叶绿体主要吸收红光与蓝紫光。 1939年，鲁宾和卡门用18O做同位素试验。 证明：氧气来自于水。 同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用放射性同位素标记的化合物，化学性质不会改变。科学家通过追踪放射性同位素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种方法叫做同位素标记法。 1948年，卡尔文用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用。 这个实验为我们提供了光合作用的具体过程和细节。 大量实验证明， 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，并释放氧气的过程被称为光合作用。 收集光合作用产生的氧气 光 叶绿体 二氧化碳 + 水 有机物（淀粉）+氧气 用反应式来表示： 植物制造淀粉的实验 思维提升，归纳总结 光 叶绿体 二氧化碳 + 水 有机物（淀粉）+氧气 光合作用： 二氧化碳：大部分从空气中吸收 水：从土壤中吸收，运输到叶片 合成淀粉，产生氧气。 原料 产物 条件 光照 叶绿体 叶绿体内的叶绿素吸收阳光 场所 主要发生在叶肉细胞的叶绿体中 叶绿体 物质方面— 能量方面— 将简单的无机物转化为复杂的有机物，放氧气 化学变化 将光能转化为贮存在有机物中的化学能 生物的呼吸和燃科的燃烧会消耗大气中的氧气，排出大量的二氧化碳。为什么你没有感觉到缺氧呢？为什么大气中二氧化碳的合量会相对稳定呢? 光合作用的意义 构成生物体 供生命活动需要 光合作用又是生物和人类获得氧气的一个来源。 人们称光合作用是“地球上最重要的化学反应”。 绿色植物通过光合作用制造的有机物不仅满足了自身生长、发育、繁殖的需要，还为其他生物提供了基本的食物来源。 供生命呼吸 影响光合作用的主要外因素： （1）光照：在一定范围内，随着光照强调增加，光合作用显著加强； （2）二氧化碳：在一定范围内，二氧化碳浓度增加光合作用加强； （3）温度：在温度30摄氏度左右，光合作用最强 。 时间/(白天 小时） 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 光合速率 光 照 强 度 增 强 气孔关闭CO2浓度 降低 气孔 开放 CO2 浓度 增加 光照强度减弱 某植物在夏天晴朗的一天（白天）光合速率变化 A B C D E 思考：AB、BC、CD、DE各段光合速率变化的原因？ 【拓展应用】光合作用在农业生产上的应用 1.合理密植与间作套种 原理：光合作用需要光能，光照过强会导致部分光能浪费（光饱和现象），不足则限制光合速率。 应用： 合理密植：通过调整种植密度，使作物群体能最大限度地捕获和利用光能，减少漏光和反射，同时避免叶片互相遮光导致下层叶片成为“负担”。 间作套种：将高秆作物（如玉米）与矮秆作物（如大豆）搭配种植，形成“立体结构”，充分利用不同层次的光照。 2. 水肥管理（调控“原料”供应） 原理：水是光合作用的原料。 应用： 适时灌溉：保持土壤适宜水分，防止因缺水导致气孔关闭（二氧化碳进不来），影响光合作用。 合理施肥：保证氮、磷、钾、镁等元素的供应。例如，施用氮肥能促进叶面积增大和叶绿素含量提高；施用钾肥能促进光合产物的运输与转化。 3.二氧化碳施肥 原理：二氧化碳是光合作用的主要原料。大气中的二氧化碳浓度通常为 0.03%-0.04%，远未达到大多数作物的饱和点。 应用： 设施农业（大棚/温室）：在密闭的温室或大棚内，冬季或早春由于通风少，二氧化碳常被消耗至很低浓度。此时通过增施二氧化碳气肥（如使用二氧化碳发生器、有机肥发酵等），可显著提高蔬菜（如番茄、黄瓜）的产量和品质。 【答案】C 例1. 如图为光合作用示意图。据图分析，下列说法正确的是(　 　) A．X表示氧气 B．Y表示二氧化碳 C．光照是光合作用的必要条件 D．有机物是光合作用的原料 2.探究“绿叶在光下制造有机物”的实验现象如下图所示，该实验能说明光合作用 （ ） ①需要光 ②需要二氧化碳 ③需要叶绿体 ④释放出氧气 ⑤能制造淀粉 A. ①⑤ B. ②④ C. ③⑤ D. ①③ A 3. 将如图所示的实验装置放在阳光下,你认为这一装置研究的植物光合作用所需的条件是(　　) A.CO2 B.H2O C.光照 D.叶绿体 A 4.下列装置可用于验证光合作用需要水的是（ ） A. B. C. D. B 5.将在黑暗处放置一昼夜的银边天竺葵进行下图所示处理后，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 D 与叶片甲对照，变量二氧化碳 变量叶绿体 变量光 　A.I叶覆盖铝箔部分 B.II叶绿色部分 C.III叶 D.I叶未覆盖铝箔的部分 　　E.II叶白斑部分 (4)该实验的结果可以确定光合作用必要条件是 ( ) A、光 B、适宜的温度 C.二氧化碳 D、水 E、氧气 F、叶绿体 才华提升：                          6\选取有绿色叶片和白斑叶片的牵牛花进行光合作用实验,如图所示。 (1) 实验中,将牵牛花放在暗室一昼夜是为了使叶片内的 。 (2)将此装置放置在光下数小时后,再将叶片放入盛有酒精的烧杯 中,是使 溶解,而隔水加热目的是为了防止 。 (3)实验中滴碘液不变蓝的是（ ） 淀粉消耗完 叶绿素 酒精燃烧 A C E A C F I绿叶 铝箔 II白斑叶 绿色部分 白色部分 橡皮泥 无色瓶 NaOH (CO2吸收剂) III绿叶 第4节 大气圈中氧、碳的循环 (第2课时） 板书设计 原理： 光合作用 实质：无机物→有机物；光能→化学能 意义：为生物体提供食物和氧气 光 叶绿体 二氧化碳 + 水 有机物（淀粉）+氧气 光合作用的发现历程： 应用 原料 意义 光合作用 条件 表达式 概念 产物 $