内容正文:
第十二章 植物维持生物圈的稳定
第二节 植物维持生物圈中的碳氧平衡(第一课时)
第五单元 植物的生活
苏科版2024|七年级生物下册
学习目标
重点难点
1.通过学习光合作用,理解生命活动的物质和能量变化,形成生命是一个动态平衡的系统的观念。
2.通过对实验的分析和推理,培养学生的逻辑思维和批判性思维能力。
3.通过设计实验和观察实验现象,培养学生的实验探究能力和创新精神。
4.举例光合作用的原理在农业生产中的应用,引导学生关注环境保护,增强社会责任感。
1.探究光合作用过程中的气体变化,理解植物在光下吸收二氧化碳,释放氧气。
2.分析、推导、归纳出光合作用的基本过程。
学习目标与重难点
2
柳树增74.5kg
土壤减57g
五年后
海尔蒙特忽略了哪些生态因素?
阳光
空气
课堂导入
普里斯特利实验
普里斯特利
阳光
空气
植物能更新空气
探究新知
普里斯特利实验
普里斯特利
阳光
空气
植物能更新空气
植物需要某种气体
探究新知
有人重复普利斯特利的实验总是失败,这是什么原因呢?
英恩豪斯
英恩豪斯选择不同的植物进行了500多次实验,发现只有在有光照的条件下,植物才能更新空气。
普里斯特利实验
探究新知
普里斯特利实验
当时人们并不知道空气的成分,直到1782年,空气的组成之谜被揭开,证明了蜡烛燃烧或动物呼吸都会消耗氧气、产生二氧化碳。
植物如何做到“更新”空气的呢?
植物能否吸收二氧化碳,产生氧气?
探究新知
销售额 第一季度 第二季度 3 7
制订方案
实施方案
得出结论
表达交流
探究光合作用吸收二氧化碳
植物的光合作用吸收二氧化碳吗?
植物的光合作用能吸收二氧化碳。
提出问题
作出假设
探究新知
探究光合作用吸收二氧化碳
制订方案
金鱼藻、质量分数为0.1%的溴麝香草酚蓝(英文缩写为BTB)溶液、试管、试管塞、黑纸片等
实验材料和用具
1.在甲、乙、丙三支试管中加入等量淡蓝色的BTB溶液,并向试管中吹气直至液体变为黄色。
2.如图12-6所示,在甲、乙试管中放人等量的金鱼藻,在丙试管中不放入金鱼藻,将三支试管塞上试管塞,并在甲试管外包上黑纸片。然后,将三支试管置于阳光下,2 h后观察试管内溴麝香草酚蓝溶液颜色的变化。
探究新知
二氧化碳增加
探究光合作用吸收二氧化碳
探究新知
探究光合作用吸收二氧化碳
实施方案
探究新知
探究光合作用吸收二氧化碳
实施方案
1.为什么丙中不放植物?
丙中不放植物,作为乙组的对照,变量是绿色植物。
甲放在黑暗处,作为乙组的对照,变量是光照。
对照作用
2.为什么甲要放在黑暗处?
3.甲和丙在实验中起什么作用?
探究新知
探究光合作用吸收二氧化碳
实施方案
4.你认为3只瓶中的BTB颜色有什么不同?说明原因。
颜色 原因
甲组 (有/无)二氧化碳
(能/不能)进行光合作用
乙组 (有/无)二氧化碳
(能/不能)进行光合作用
丙组 (有/无)二氧化碳
(能/不能)进行光合作用
颜色不变,
还是黄色
黄色变成淡蓝色
颜色不变,
还是黄色
有
不能
有
不能
无
能
得出结论
植物的光合作用能吸收二氧化碳。
探究新知
探究二氧化碳在植物合成有机物中的作用
瑟讷比埃
探究新知
探究二氧化碳在植物合成有机物中的作用
氢氧化钠
水
单一变量:
二氧化碳
实验组:
对照组:
无二氧化碳
有二氧化碳
有二氧化碳能产生淀粉
没有二氧化碳不能产生淀粉
绿色植物合成淀粉需要二氧化碳
探究新知
探究光合作用产生氧气
你能设计一个实验探究绿色植物光合作用过程中释放的气体是氧气吗?
探究新知
探究光合作用产生氧气
超链接--化学
试管
金鱼藻
漏斗
烧杯
卫生香
火柴
氧气能够助燃,可以用带余烬的卫生香或木条检验。
如何检验氧气?
如何收集氧气?
实验材料:
氧气不易溶于水,可以用排水法收集。
探究新知
探究光合作用产生氧气
探究新知
探究光合作用产生氧气
实验现象:
把金鱼藻置于阳光下照射,一段时间后,可以看到有许多气泡产生。
将带火星的卫生香伸入试管中,卫生香复燃。
结论:绿色植物在光照下产生氧气。
探究新知
趁热打铁
请同学们快速阅读课本P147恩格尔曼的实验,根据其实验结果,你能否说明为什么叶绿体是植物进行光合作用的场所?
探究新知
索苏尔的定量实验
1804年瑞士植物生理学家索苏尔的定量实验:
实验材料:
1、人工定制气体(二氧化碳)
2、水
3、植物
一段时间后:氧气增多,二氧化碳减少,
植物体增重
增加的有机物重量
+ > 植物所吸收的二氧化碳重量
释放出的氧气重量
水参与植物的光合作用
探究新知
植物的光合作用
索苏尔定量实验
绿叶在光下制造淀粉
恩格尔曼实验
光合作用需要水
光合作用产物是有机物
光是光合作用的条件
光合作用的场所是叶绿体
探究光合作用气体变化实验
光合作用能释放氧气
光合作用吸收二氧化碳
你能说出光合作用的定义吗?
探究新知
植物的光合作用
在自然条件下,植物可以通过叶绿体,利用太阳能(光能),将二氧化碳和水合成有机物(主要是淀粉),同时把光能转变成化学能储存在所合成的有机物里,并且释放氧气。这个过程称为光合作用。
光合作用可用下面的式子表示:
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
有机物 + 氧气
(储存能量)
探究新知
植物的光合作用
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
有机物 + 氧气
(储存能量)
光合作用的实质
合成有机物,储存能量
物质变化
能量变化
无机物转变为有机物
光能转变为储存在有机物中的化学能
探究新知
光合作用的原理在农业生产中的应用
从植物光合作用所需的条件、原料入手进行分析:
光是光合作用不可缺少的条件,适当增强光照强度、延长光照时间可以增强光合作用,有利于提高蔬菜产量。
探究新知
光合作用的原理在农业生产中的应用
合理密植
:让植物叶片充分利用单位面积上的光照
过稀
过密
合理密植
《吕氏春秋》提出:要“慎其种,勿使数,亦无使疏。”
探究新知
光合作用的原理在农业生产中的应用
间作套种
立体农业
增大光合作用的总面积
探究新知
光合作用的原理在农业生产中的应用
适当提高二氧化碳浓度
大棚种植
施有机肥
喷施二氧化碳(气肥)
二氧化碳是光合作用的原料,适当增加二氧化碳浓度,有利于提高植物光合作用效率。
探究新知
适当提高温度
温室大棚
合理灌溉
光合作用的原理在农业生产中的应用
植物的光合作用在25~35℃最适宜,35℃以上光合作用开始下降,甚至停止。
水是光合作用的原料,合理灌溉能保证植物生长所需的水分,从而可提高作物产量。
探究新知
光合作用的原理在农业生产中的应用
探究新知
光合作用
原料
应用
实质:
合成有机物,储存能量
合理密植
间作套种
增加二氧化碳浓度
二氧化碳
水
探究实验:探究光合作用吸收二氧化碳
过程
(贮存能量)
光能
叶绿体
反应式:
二氧化碳+水
有机物+氧气
产物
氧气
淀粉
探究实验:探究光合作用产生氧气
课堂小结
1.学习了光合作用后,某同学设计了如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、图中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、植物暗处理后,再置于如图装置一段时间,用碘液检测到叶含淀粉的有两组
D、要验证光合作用需要光,可增设将丙组透明玻璃罩改为黑色的丁组与丙组对照
B
课堂练习
32
2.向甲、乙、丙三支平底试管内装入等量溴麝香草酚蓝溶液(二氧化碳能使其变黄色),吹气2分钟后,向甲、乙两试管放入大小、长势相同的金鱼藻,并将三支试管塞上试管塞。然后将甲置于黑暗处,乙、丙置于阳光下。2h后观察试管内液体颜色变化。下列说法正确的是( )
A.2h后三支试管中溶液颜色都将变蓝
B.甲、乙试管变蓝色说明光合作用产生氧气
C.仅有乙试管变蓝色说明光合作用合成了淀粉
D.仅有乙试管变蓝色说明光合作用消耗二氧化碳
D
课堂练习
33
3.某学习小组在验证“绿色植物在光照条件下产生氧气”的实验时,设计了甲、乙、丙三个实验装置。以下叙述错误的是( )
A.甲和乙形成对照,变量是光照
B.甲和丙形成对照,变量是绿色植物
C.乙和丙形成对照,可验证绿色植物的光合作用需要光
D.甲试管中产生的气体,能使快要熄灭的卫生香重新燃烧
C
课堂练习
4.2021年9月,我国科学家利用二氧化碳人工合成淀粉的研究又取得了突破性进展,这一研究为解决粮食问题提供了新方案。下图为人工合成淀粉的示意图。请依据所学知识,分析图回答下列问题。
(1)本方案中电能取代了光合作用的必要条件是 。
(2)图中的⑤装置相当于细胞中的 (结构)。
(3)可以利用淀粉遇碘变 的特性检验生成的淀粉。
(4)本方案模拟了绿色植物的光合作用,除了产生淀粉外,
还会产生 (气体)。
(5)该研究的意义是 (写出一条即可)。
光能
叶绿体
变蓝
氧气
解决粮食问题
课堂练习
THANKS
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苏科版2024|七年级生物下册
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