内容正文:
12.1植物是生物圈中的生产者(导学案)
1.通过实验,探究绿叶制造有机物的条件和产物。
2.理解植物制造的有机物是生物食物和能量的来源。
3.明确植物是生物圈中的生产者。
1.明确植物是生物圈中的生产者。(重点)
2.通过实验,探究绿叶制造有机物的条件和产物。(难点)
绿叶在光下制造有机物
1. 证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。
2.实验步骤(牢记)
①暗处理目的:
②叶片部分遮光处理目的: 。(遮光的是实验组,不遮光的是对照组)
③小烧杯里是酒精,大烧杯里是清水。用将叶片放入酒精的目的: 。注意:(酒精变为绿色,叶片变成黄白色)
酒精为什么隔水加热:酒精易燃,不可直接加热
④清水漂洗目的:洗去叶片上多余酒精
⑤滴加碘液目的:染色,淀粉遇碘变蓝。
3实验现象:
植株的部位
现 象
结果表明
叶片遮光部分
未进行光合作用,
叶片未遮光部分
进行光合作用,
4.实验结论☆☆☆:①淀粉是
②光是 。
我们身边的动物、人类,要生存就必须获取食物和能量。那我们的食物最终来自哪里?
教师点拨:都来自绿色植物。
【活动一:观察实验】
海尔蒙特实验(自主学习)
【探究】思考下列问题:
柳树增重的物质主要来自土壤吗?
只靠水,植物就能制造出大量有机物吗?
绿叶制造有机物,还需要什么关键条件?
教师点拨:1864年,德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。我们在小学科学课程学习的基础上,像科学家一样进行实验,去探究植物的光合作用。
【活动二:实验操作】
实验材料和用具:
盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、黑纸片、回形针、大烧杯、小烧杯、酒精灯、培养皿、三脚架、陶土网、镊子、滴管、火柴等。
实验探究的步骤:
1.提出问题:
2.作出假设:
3.制订计划:
活动要求:阅读教科书第123、124页,小组内合作制订计划,并回答下列问题。
(1)该实验变量是什么?怎样设置对照实验?
(2)光照一段时间后,怎样检验叶片在光下的产物?
(3)叶片的绿色会不会对碘液检验淀粉的显色反应产生影响?如何解决?
(4)会有其他因素对该实验产生影响吗?如何解决?
方法步骤:
(1) 把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
【探究】为什么要暗处理?
(2) 用黑纸片把几片叶片的一部分正反两面遮盖起来,并夹紧,然后将植物移到阳光下照射3~4h。
【探究】为什么用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来?
(3)去掉遮光纸片,摘下叶片,放入盛酒精的小烧杯隔水加热,使叶片的绿色完全褪去。
【探究】脱色后叶片变成什么颜色?说明了什么?
脱色后叶片变为黄白色。
(4)用清水漂洗干净,向叶片上滴加碘液。
【探究】为什么要用清水漂洗?
【探究】为什么要滴加碘液?
4. 实施实验:
活动要求:
小组按照实验步骤进行实验。
将观察到的现象填写到第125页的表格中。
植株部位
现象
分析
叶片未遮光部位
叶片遮光部位
5.得出结论:
【活动三:问题探讨】
家里种植的花草,如果长时间放在黑暗处就会死去,主要原因是什么?
教师点拨:科学家研究发现,植物有叶绿体的部位能制造淀粉等有机物,叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色。对大多数植物来说,叶是植物制造有机物的主要器官,叶肉细胞中含有的叶绿体是光合作用的场所。
总结:植物制造的有机物是食物和能源的来源
1.满足自身需要。
2.为生物圈中的其他生物提供食物和能量来源。
1.某生物兴趣小组进行了利用光合作用绘制小熊画的趣味实验,部分操作如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.操作②—④的正确顺序是③②④
B.③暗处理的目的是排除叶片中原有淀粉的干扰
C.④中小熊耳朵颜色较浅的原因是此处进行了光合作用
D.此趣味实验验证了光合作用的产物是淀粉
2.“绿叶在光下制造淀粉”的实验过程中,下列实验步骤与对应目的正确的是( )
A.向用清水漂洗后的叶片滴加酒精——检验有无淀粉生成
B.用黑纸片遮盖叶片的一部分——抑制叶绿体的形成
C.把叶片放入清水中加热——脱去叶片中的叶绿素
D.把天竺葵放到黑暗处一昼夜——运走或消耗叶片中原有的淀粉
3.下列关于实验的操作与观察结果说法错误的是( )
A.观察人的口腔上皮细胞时,滴加生理盐水的目的是维持细胞正常形态
B.验证绿叶在光下制造有机物时,可将叶片放入酒精中直接加热,溶解叶绿素
C.为观察西红柿的果肉细胞,制成临时装片后可直接观察,无需染色
D.观察洋葱根尖细胞分裂的切片时,细胞中变化明显的结构是染色体
4.在“绿叶在光下制造有机物”实验中,下面操作与目的有误的是( )
A.将天竺葵放在暗处一昼夜,消耗掉植物体内原有的淀粉
B.将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来,设置有光和无光的对照
C.将叶片放入盛有酒精的小烧杯中直接加热,脱去叶片中的叶绿素
D.向漂洗干净的叶片上滴加碘液,检验淀粉的生成
5.植物的生活
番茄酸甜多汁,含有丰富的维生素和膳食纤维,是人们夏季餐桌上的常客。学习了《植物的生活》一单元内容后,某小组成员开展了“番茄成长记”项目学习,对番茄从种子萌发、植株生长、开花结果到果实成熟的全过程进行了观察和记录。
任务一:播种与移栽
(1)同学们在给番茄催芽时,将其放置在喷了水的湿纸巾上,置于室内温暖的地方,这些操作是为种子萌发提供______。
(2)在番茄种子(双子叶)萌发时,______内的营养物质转化并输送给胚根、胚芽、胚轴,______最先突破种皮形成根,胚轴伸长,______发育形成茎和叶。
任务二:观察番茄植株的生长和繁殖
在同学们的精心培育下番茄幼苗的枝叶日益茂盛,开出了黄色的小花并结出了果实,下面图一为番茄的花、图二是番茄果实,请据图回答下列问题
(3)番茄从开花到结出果实必须依次经历______和______两个生理过程,为了收获更多的番茄,同学们轻摇植株,使番茄的花粉落到图一的[ ]______上。
(4)番茄的果实由图二中的[⑤]和[⑥]构成,其中[⑤]由图一花中的[③]______发育而来。
(5)请你根据所学的知识给同学们提供一些增产的建议?______(至少写两条)。
任务三:探究番茄植株生长所需的环境条件
培育番茄的过程中,同学们对影响番茄光合作用的因素进行了探究,实验过程如下:
步骤
实验装置
1.将整株番茄放在黑暗处一昼夜
2.将番茄叶片甲用装有清水的透明袋包裹密封,乙用装有等量氢氧化钠溶液的透明袋密封,丙用装有等量清水的黑胶袋密封
3.将番茄放在阳光下照射几小时
4.分别摘取叶片甲、乙、丙,脱色、漂洗、染色检验
(6)实验前,番茄植株需要先“暗处理”一昼夜,其目的是______。
(7)分析实验:
①甲叶片和乙叶片对照,变量是______;
②乙叶片和丙叶片______(填“可以”或“不可以”)形成对照,原因是:______。
(8)同学们将丙黑胶袋内的气体通入澄清的石灰水中,发现澄清的石灰水变浑浊。
①请你说明原因:______;
②请你写出该生理活动的反式:______。
6.萨克斯实验是揭开光合作用之谜的终结实验。某生物组在进行“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验中,设计了如图所示的实验:
(1)实验前2-3天把天竺葵放在暗处是为了________;步骤②中,部分遮光的目的是_______。
(2)光照数小时后,摘下遮盖黑纸片的叶片,进行水浴加热,其作用是溶解________,经脱色后的叶片呈现的颜色是黄白色。
(3)在脱色的叶片上滴加碘液后,变成蓝色的部位是_______。(填“见光部分”或“遮光部分”)
(4)本实验说明:光合作用的产物是_______,光合作用的必要条件是_______。
一、实验主题
探究植物光合作用制造的有机物在果实和种子中的分布及果实、种子的结构发育
二、实验目的
1. 通过实验观察,明确果实和种子的基本结构,验证果实各部分与花的结构的对应关系。
2. 结合课堂知识,感知植物通过光合作用制造的有机物在果实和种子中的储存,强化“植物是生物圈中的生产者”的认知。
3. 学会简单的实验解剖、观察和记录方法,提升动手操作和逻辑分析能力。
4. 通过小组合作(可选),培养合作探究意识,能清晰表达实验发现和结论。
三、实验准备
(一)材料准备(易获取、易操作,安全无害)
1. 实验材料:选择2-3种常见植物的果实(优先选易解剖、结构清晰、有机物含量明显的),如花生、大豆、苹果、西瓜、橘子、桃子等(避免采摘公园、野外的不明植物,优先选用可食用果实)。
2. 实验工具:儿童安全剪刀、镊子、牙签、放大镜(可选,便于观察种子细微结构)、硬卡纸、标签纸、彩笔、实验记录单(可自行绘制)、胶水/双面胶。
(二)知识准备
回顾课堂笔记,牢记核心知识点:① 植物是生物圈中的生产者,能通过光合作用制造有机物,储存能量;② 花的结构中,子房发育成果实、子房壁发育成果皮(含果肉)、胚珠发育成种子、珠被发育成种皮;③ 果实和种子中的有机物,主要来自植物的光合作用。
四、实验步骤(分5步完成,规范操作,重点观察)
第一步:实验分组与材料处理(可选,小组合作每组2-3人)
分组后,将收集到的2-3种果实洗净、擦干,放置在干净的桌面,标注果实名称,避免混淆;准备好实验工具和记录单,明确分工(如专人解剖、专人观察、专人记录)。
第二步:果实解剖与结构观察
1. 用儿童安全剪刀和镊子,按照“从外到内”的顺序轻轻解剖果实,避免用力过猛破坏果实和种子结构。
2. 用肉眼或放大镜观察果实的各部分,拆分出果皮(外果皮、中果皮/果肉、内果皮)、种子,记录各部分的形态、颜色、质地(如苹果果肉肥厚、花生果皮坚硬)。
3. 重点观察种子的结构,尝试识别种皮、胚(若条件允许,可轻轻剥开种皮观察胚的形态),记录观察到的细节。
第三步:结构标注与关联知识点
1. 将解剖好的果实各部分(果皮、果肉、种子)有序固定在硬卡纸上,用标签纸标注各部分名称,并用箭头指向对应结构。
2. 结合课堂知识,标注各结构对应的花的发育来源(必标)和有机物来源(必标),示例如下:
- 果皮→子房壁,有机物来源:植物的光合作用
- 种子→胚珠,有机物来源:植物的光合作用
- 种皮→珠被,有机物来源:植物的光合作用
第四步:实验记录与分析
填写实验记录单,重点记录以下内容:
1. 实验材料:所选用的2-3种果实名称。
2. 观察记录:每种果实的结构组成、各部分形态特征。
3. 分析总结:① 果实各部分对应的花的结构;② 果实和种子中的有机物来自哪里,体现了植物的什么作用;③ 实验中观察到的特殊现象及疑问(如种子的数量与胚珠的关系)。
第五步:实验整理与反思
整理实验材料和工具,将制作好的标本和实验记录单妥善保存;反思实验过程中出现的问题(如解剖时结构破损、标注错误等),思考改进方法,提前准备课堂交流发言。
五、注意事项
1. 安全第一:使用剪刀、镊子时务必小心,避免划伤手指;解剖操作要轻柔,防止破坏果实和种子的完整结构。
2. 材料安全:只选用可食用、无毒性的果实/种子,不采摘公园、野外的不明植物,避免误食或接触有害物质。
3. 规范操作:解剖顺序严格遵循“从外到内”,观察时认真细致,记录要真实、准确,标注清晰,避免结构与发育来源对应错误。
4. 合作要求:小组合作时,分工明确、互相配合,共同完成解剖、观察、记录和分析任务,主动交流实验发现。
5. 实验卫生:实验结束后,及时清理桌面,将废弃的果皮、果屑妥善处理,保持环境整洁。
六、课堂交流要求
下次课堂以小组(或个人)为单位,展示实验标本、实验记录单,分享实验过程、观察发现和分析总结,重点说明“果实各部分的发育来源”和“果实、种子中的有机物与植物光合作用的关系”,其他同学可补充提问、互相评价,共同深化对“植物是生物圈中的生产者”的理解。
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12.1植物是生物圈中的生产者(导学案)
1.通过实验,探究绿叶制造有机物的条件和产物。
2.理解植物制造的有机物是生物食物和能量的来源。
3.明确植物是生物圈中的生产者。
1.明确植物是生物圈中的生产者。(重点)
2.通过实验,探究绿叶制造有机物的条件和产物。(难点)
绿叶在光下制造有机物
1.萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。
2.实验步骤(牢记)
①暗处理目的:使叶片中积累的淀粉等有机物被消耗掉。
②叶片部分遮光处理目的:形成对照。(遮光的是实验组,不遮光的是对照组)
③小烧杯里是酒精,大烧杯里是清水。用将叶片放入酒精的目的:使叶片中的叶绿素溶解。注意:(酒精变为绿色,叶片变成黄白色)
酒精为什么隔水加热:酒精易燃,不可直接加热
④清水漂洗目的:洗去叶片上多余酒精
⑤滴加碘液目的:染色,淀粉遇碘变蓝。
3实验现象:
植株的部位
现 象
结果表明
叶片遮光部分
不变色
未进行光合作用,未产生淀粉
叶片未遮光部分
变蓝
进行光合作用,产生淀粉
4.实验结论☆☆☆:①淀粉是光合作用的产物
②光是植物制造有机物不可缺少的条件。
我们身边的动物、人类,要生存就必须获取食物和能量。那我们的食物最终来自哪里?
教师点拨:都来自绿色植物。
【活动一:观察实验】
海尔蒙特实验(自主学习)
【探究】思考下列问题:
柳树增重的物质主要来自土壤吗?
只靠水,植物就能制造出大量有机物吗?
绿叶制造有机物,还需要什么关键条件?
教师点拨:1864年,德国科学家尤利乌斯·冯·萨克斯证实绿叶能够在光下合成淀粉等有机物。我们在小学科学课程学习的基础上,像科学家一样进行实验,去探究植物的光合作用。
【活动二:实验操作】
实验材料和用具:
盆栽天竺葵、酒精、碘液、清水、黑纸片、回形针、大烧杯、小烧杯、酒精灯、培养皿、三脚架、陶土网、镊子、滴管、火柴等。
实验探究的步骤:
1.提出问题:绿叶能够在光下制造淀粉吗?
2.作出假设:绿叶能够在光下制造淀粉。
3.制订计划:
活动要求:阅读教科书第123、124页,小组内合作制订计划,并回答下列问题。
(1)该实验变量是什么?怎样设置对照实验?
(2)光照一段时间后,怎样检验叶片在光下的产物?
(3)叶片的绿色会不会对碘液检验淀粉的显色反应产生影响?如何解决?
(4)会有其他因素对该实验产生影响吗?如何解决?
方法步骤:
(1) 把盆栽的天竺葵放在黑暗处一昼夜。
【探究】为什么要暗处理?
目的是通过呼吸作用消耗掉原有的有机物,说明后面实验中颜色的变化不是由实验前叶片中储存的淀粉引起的。
(2) 用黑纸片把几片叶片的一部分正反两面遮盖起来,并夹紧,然后将植物移到阳光下照射3~4h。
【探究】为什么用黑纸片把叶片的一部分遮盖起来?
这是为了进行对照实验,变量是有无光照。
(3)去掉遮光纸片,摘下叶片,放入盛酒精的小烧杯隔水加热,使叶片的绿色完全褪去。
【探究】脱色后叶片变成什么颜色?说明了什么?
脱色后叶片变为黄白色。
说明了叶片中的叶绿素已经溶解在酒精中。
(4)用清水漂洗干净,向叶片上滴加碘液。
【探究】为什么要用清水漂洗?
避免酒精产生干扰。
【探究】为什么要滴加碘液?
淀粉遇碘变蓝色,用来检验叶片是否产生淀粉。
4. 实施实验:
活动要求:
小组按照实验步骤进行实验。
将观察到的现象填写到第125页的表格中。
植株部位
现象
分析
叶片未遮光部位
变蓝色
有淀粉
叶片遮光部位
不变色,是碘液的棕黄色
没有淀粉
5.得出结论:
绿叶能够在光下合成淀粉。
光是光合作用不可缺少的条件。
【活动三:问题探讨】
家里种植的花草,如果长时间放在黑暗处就会死去,主要原因是什么?
长期黑暗,不能进行光合作用制造有机物,植物缺乏营养物质而死亡。
教师点拨:科学家研究发现,植物有叶绿体的部位能制造淀粉等有机物,叶绿体因含有叶绿素而呈现绿色。对大多数植物来说,叶是植物制造有机物的主要器官,叶肉细胞中含有的叶绿体是光合作用的场所。
总结:植物制造的有机物是食物和能源的来源
1.满足自身需要。
2.为生物圈中的其他生物提供食物和能量来源。
1.某生物兴趣小组进行了利用光合作用绘制小熊画的趣味实验,部分操作如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.操作②—④的正确顺序是③②④
B.③暗处理的目的是排除叶片中原有淀粉的干扰
C.④中小熊耳朵颜色较浅的原因是此处进行了光合作用
D.此趣味实验验证了光合作用的产物是淀粉
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验
【详解】A.探究绿叶在光下制造有机物的实验步骤为暗处理→选叶遮光→光照→摘下叶片→酒精脱色→漂洗加碘→观察颜色。所以操作②~④的正确顺序是③暗处理叶片数小时,先把叶片内原有的淀粉运走耗尽;再②固定小熊卡片后光照数小时,形成见光和不见光的对照;最后④碘液染色、查看小熊绘制情况,故A正确。
B.操作③暗处理的目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,植物在黑暗环境中进行呼吸作用,消耗淀粉,避免对实验的干扰,故B正确。
C.叶片见光部分经过光合作用产生了淀粉,遇碘变蓝,被小熊卡片遮挡的部分不见光,不能进行光合作用,没有产生淀粉,遇碘不变蓝。④中小熊耳朵颜色较浅的原因是此处没有进行光合作用,不变蓝,故C错误。
D.淀粉遇碘变蓝,滴加碘液,见光部分变蓝说明光合作用的产物是淀粉,故D正确。
2.“绿叶在光下制造淀粉”的实验过程中,下列实验步骤与对应目的正确的是( )
A.向用清水漂洗后的叶片滴加酒精——检验有无淀粉生成
B.用黑纸片遮盖叶片的一部分——抑制叶绿体的形成
C.把叶片放入清水中加热——脱去叶片中的叶绿素
D.把天竺葵放到黑暗处一昼夜——运走或消耗叶片中原有的淀粉
【答案】D
【难度】0.85
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验
【详解】A.检验有无淀粉生成应向清水漂洗后的叶片滴加碘液,酒精的作用是脱去叶片中的叶绿素,故A错误。
B.用黑纸片遮盖叶片的一部分是为了设置对照实验,实验变量为光照,并非抑制叶绿体的形成,故B错误。
C.应把叶片放入酒精中隔水加热来脱去叶片中的叶绿素,清水无法溶解叶绿素,故C错误。
D.把天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是通过呼吸作用运走或消耗叶片中原有的淀粉,避免其对实验结果产生干扰,故D正确。
3.下列关于实验的操作与观察结果说法错误的是( )
A.观察人的口腔上皮细胞时,滴加生理盐水的目的是维持细胞正常形态
B.验证绿叶在光下制造有机物时,可将叶片放入酒精中直接加热,溶解叶绿素
C.为观察西红柿的果肉细胞,制成临时装片后可直接观察,无需染色
D.观察洋葱根尖细胞分裂的切片时,细胞中变化明显的结构是染色体
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验、观察人的口腔上皮细胞、制作并观察植物细胞临时装片
【详解】A.观察人的口腔上皮细胞时,生理盐水浓度与人体细胞内液浓度相近,滴加它可维持细胞正常形态,防止细胞吸水涨破或失水皱缩,故A正确。
B.验证绿叶在光下制造有机物时,酒精易燃,直接加热易引发安全事故,应将叶片放入酒精中隔水加热来溶解叶绿素,故B错误。
C.西红柿果肉细胞本身含有色素,具有颜色,制成临时装片后可直接观察,无需染色,故C正确。
D.细胞分裂过程中,染色体会先复制再平均分配到新细胞中,是细胞内变化明显的结构,观察洋葱根尖细胞分裂切片时可清晰观察到该变化,故D正确。
4.在“绿叶在光下制造有机物”实验中,下面操作与目的有误的是( )
A.将天竺葵放在暗处一昼夜,消耗掉植物体内原有的淀粉
B.将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来,设置有光和无光的对照
C.将叶片放入盛有酒精的小烧杯中直接加热,脱去叶片中的叶绿素
D.向漂洗干净的叶片上滴加碘液,检验淀粉的生成
【答案】C
【难度】0.76
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验
【详解】A.将天竺葵放在暗处一昼夜,可通过呼吸作用消耗植物体内原有的淀粉,避免其干扰实验结果,A正确。
B.将叶片一部分上下两面用黑纸片遮盖起来,能使叶片遮光部分和未遮光部分形成有光和无光的对照,以探究光对光合作用的影响,B正确。
C.酒精易燃,直接加热易引发危险,正确操作应为隔水加热脱去叶片中的叶绿素,C错误。
D.淀粉遇碘液会变蓝色,向漂洗干净的叶片上滴加碘液,可检验是否有淀粉生成,D正确。
5.植物的生活
番茄酸甜多汁,含有丰富的维生素和膳食纤维,是人们夏季餐桌上的常客。学习了《植物的生活》一单元内容后,某小组成员开展了“番茄成长记”项目学习,对番茄从种子萌发、植株生长、开花结果到果实成熟的全过程进行了观察和记录。
任务一:播种与移栽
(1)同学们在给番茄催芽时,将其放置在喷了水的湿纸巾上,置于室内温暖的地方,这些操作是为种子萌发提供______。
(2)在番茄种子(双子叶)萌发时,______内的营养物质转化并输送给胚根、胚芽、胚轴,______最先突破种皮形成根,胚轴伸长,______发育形成茎和叶。
任务二:观察番茄植株的生长和繁殖
在同学们的精心培育下番茄幼苗的枝叶日益茂盛,开出了黄色的小花并结出了果实,下面图一为番茄的花、图二是番茄果实,请据图回答下列问题
(3)番茄从开花到结出果实必须依次经历______和______两个生理过程,为了收获更多的番茄,同学们轻摇植株,使番茄的花粉落到图一的[ ]______上。
(4)番茄的果实由图二中的[⑤]和[⑥]构成,其中[⑤]由图一花中的[③]______发育而来。
(5)请你根据所学的知识给同学们提供一些增产的建议?______(至少写两条)。
任务三:探究番茄植株生长所需的环境条件
培育番茄的过程中,同学们对影响番茄光合作用的因素进行了探究,实验过程如下:
步骤
实验装置
1.将整株番茄放在黑暗处一昼夜
2.将番茄叶片甲用装有清水的透明袋包裹密封,乙用装有等量氢氧化钠溶液的透明袋密封,丙用装有等量清水的黑胶袋密封
3.将番茄放在阳光下照射几小时
4.分别摘取叶片甲、乙、丙,脱色、漂洗、染色检验
(6)实验前,番茄植株需要先“暗处理”一昼夜,其目的是______。
(7)分析实验:
①甲叶片和乙叶片对照,变量是______;
②乙叶片和丙叶片______(填“可以”或“不可以”)形成对照,原因是:______。
(8)同学们将丙黑胶袋内的气体通入澄清的石灰水中,发现澄清的石灰水变浑浊。
①请你说明原因:______;
②请你写出该生理活动的反式:______。
【答案】(1)适量的水分、适宜的温度
(2) 子叶 胚根 胚芽
(3) 传粉 受精 ①柱头
(4)子房壁
(5)合理密植;适当增加光照时间;适当提高二氧化碳浓度
(6)将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(7) 二氧化碳 不可以 变量不唯一(有光照和二氧化碳两个变量)
(8) 植物呼吸作用产生二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 有机物+氧气→二氧化碳+水+能量
【难度】0.75
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验、果实和种子的形成、种子萌发的过程、种子萌发的环境条件及探究实验
【分析】图一中①柱头,②花柱,③子房壁,④胚珠,图二中⑤果皮,⑥种子。
【详解】(1)种子萌发需要的外界条件是适量的水分、适宜的温度、充足的空气,同学们在给番茄催芽时,将其放置在喷了水的湿纸巾上,置于室内温暖的地方,这些操作是为种子萌发提供适量的水分和适宜的温度。
(2)双子叶植物番茄的营养物质储存在子叶中;种子萌发时,胚根最先突破种皮发育为根,胚芽最终发育为茎和叶,因此在番茄种子(双子叶)萌发时,子叶内的营养物质转化并输送给胚根、胚芽、胚轴,胚根最先突破种皮形成根,胚轴伸长,胚芽发育形成茎和叶。
(3)植物开花结果必须经过传粉和受精两个生理过程;花粉需要落到雌蕊的柱头上完成传粉,因此番茄从开花到结出果实必须依次经历传粉和受精两个生理过程,为了收获更多的番茄,同学们轻摇植株,使番茄的花粉落到图一的①柱头上。
(4)受精完成后,子房壁发育为果实的果皮,胚珠发育为种子,因此⑤果皮由图一花中的③子房壁发育而来。
(5)增产原理是提高光合作用强度、降低呼吸作用消耗,或提高结果率,因此合理密植、增加光照、增施有机肥、人工辅助授粉都可以增产。
(6)暗处理的目的就是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,保证检测到的淀粉是实验中新合成的。
(7)分析实验可知:
①甲叶片和乙叶片对照,变量是二氧化碳;
②对照实验应遵循单一变量原则,乙叶片和丙叶片不可以形成对照,原因是有两个变量。
(8)①黑袋遮光,叶片不能进行光合作用吸收二氧化碳,呼吸作用会释放二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
②呼吸作用是细胞利用氧,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,供给生命活动需要的过程,主要在线粒体内进行。反应式是:有机物+氧气→二氧化碳+水+能量。
6.萨克斯实验是揭开光合作用之谜的终结实验。某生物组在进行“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验中,设计了如图所示的实验:
(1)实验前2-3天把天竺葵放在暗处是为了________;步骤②中,部分遮光的目的是_______。
(2)光照数小时后,摘下遮盖黑纸片的叶片,进行水浴加热,其作用是溶解________,经脱色后的叶片呈现的颜色是黄白色。
(3)在脱色的叶片上滴加碘液后,变成蓝色的部位是_______。(填“见光部分”或“遮光部分”)
(4)本实验说明:光合作用的产物是_______,光合作用的必要条件是_______。
【答案】(1) 消耗叶片原有的淀粉 形成对照
(2)叶绿素
(3)见光部分
(4) 淀粉 光
【难度】0.65
【知识点】绿叶在光下制造有机物的实验
【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。
(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。
【详解】(1)实验前将植物放在暗处一昼夜,这样做的目的是把叶片中原有的淀粉消耗或运走,排除原有淀粉对实验的干扰。验证绿叶在光下是否合成淀粉。实验的变量是光照,将叶片的一部分用不透光的纸片遮盖起来的目的是为了与叶片光照部分设置成一组对照实验,这样得出的实验结果更加科学合理。
(2)叶绿素是叶片中的主要色素,它使得叶片呈现绿色。将叶片放入酒精中隔水加热。酒精逐渐变为绿色溶液,叶片变成黄白色。这表明是叶绿素溶于酒精。水浴加热的作用是溶解叶绿素。
(3)叶片遮光部分缺少光照,不能进行光合作用制造淀粉,滴加碘液不变蓝色。叶片见光部分,因在光照下进行光合作用制造淀粉,滴加碘液变蓝色。
(4)淀粉遇碘变蓝色,通过(3)可知,叶片见光部分产生了淀粉,说明光合作用的产物是淀粉。又根据遮光部分不变蓝色,说明没有光照,绿叶不进行光合作用,可见光合作用的必要条件是光照。
一、实验主题
探究植物光合作用制造的有机物在果实和种子中的分布及果实、种子的结构发育
二、实验目的
1. 通过实验观察,明确果实和种子的基本结构,验证果实各部分与花的结构的对应关系。
2. 结合课堂知识,感知植物通过光合作用制造的有机物在果实和种子中的储存,强化“植物是生物圈中的生产者”的认知。
3. 学会简单的实验解剖、观察和记录方法,提升动手操作和逻辑分析能力。
4. 通过小组合作(可选),培养合作探究意识,能清晰表达实验发现和结论。
三、实验准备
(一)材料准备(易获取、易操作,安全无害)
1. 实验材料:选择2-3种常见植物的果实(优先选易解剖、结构清晰、有机物含量明显的),如花生、大豆、苹果、西瓜、橘子、桃子等(避免采摘公园、野外的不明植物,优先选用可食用果实)。
2. 实验工具:儿童安全剪刀、镊子、牙签、放大镜(可选,便于观察种子细微结构)、硬卡纸、标签纸、彩笔、实验记录单(可自行绘制)、胶水/双面胶。
(二)知识准备
回顾课堂笔记,牢记核心知识点:① 植物是生物圈中的生产者,能通过光合作用制造有机物,储存能量;② 花的结构中,子房发育成果实、子房壁发育成果皮(含果肉)、胚珠发育成种子、珠被发育成种皮;③ 果实和种子中的有机物,主要来自植物的光合作用。
四、实验步骤(分5步完成,规范操作,重点观察)
第一步:实验分组与材料处理(可选,小组合作每组2-3人)
分组后,将收集到的2-3种果实洗净、擦干,放置在干净的桌面,标注果实名称,避免混淆;准备好实验工具和记录单,明确分工(如专人解剖、专人观察、专人记录)。
第二步:果实解剖与结构观察
1. 用儿童安全剪刀和镊子,按照“从外到内”的顺序轻轻解剖果实,避免用力过猛破坏果实和种子结构。
2. 用肉眼或放大镜观察果实的各部分,拆分出果皮(外果皮、中果皮/果肉、内果皮)、种子,记录各部分的形态、颜色、质地(如苹果果肉肥厚、花生果皮坚硬)。
3. 重点观察种子的结构,尝试识别种皮、胚(若条件允许,可轻轻剥开种皮观察胚的形态),记录观察到的细节。
第三步:结构标注与关联知识点
1. 将解剖好的果实各部分(果皮、果肉、种子)有序固定在硬卡纸上,用标签纸标注各部分名称,并用箭头指向对应结构。
2. 结合课堂知识,标注各结构对应的花的发育来源(必标)和有机物来源(必标),示例如下:
- 果皮→子房壁,有机物来源:植物的光合作用
- 种子→胚珠,有机物来源:植物的光合作用
- 种皮→珠被,有机物来源:植物的光合作用
第四步:实验记录与分析
填写实验记录单,重点记录以下内容:
1. 实验材料:所选用的2-3种果实名称。
2. 观察记录:每种果实的结构组成、各部分形态特征。
3. 分析总结:① 果实各部分对应的花的结构;② 果实和种子中的有机物来自哪里,体现了植物的什么作用;③ 实验中观察到的特殊现象及疑问(如种子的数量与胚珠的关系)。
第五步:实验整理与反思
整理实验材料和工具,将制作好的标本和实验记录单妥善保存;反思实验过程中出现的问题(如解剖时结构破损、标注错误等),思考改进方法,提前准备课堂交流发言。
五、注意事项
1. 安全第一:使用剪刀、镊子时务必小心,避免划伤手指;解剖操作要轻柔,防止破坏果实和种子的完整结构。
2. 材料安全:只选用可食用、无毒性的果实/种子,不采摘公园、野外的不明植物,避免误食或接触有害物质。
3. 规范操作:解剖顺序严格遵循“从外到内”,观察时认真细致,记录要真实、准确,标注清晰,避免结构与发育来源对应错误。
4. 合作要求:小组合作时,分工明确、互相配合,共同完成解剖、观察、记录和分析任务,主动交流实验发现。
5. 实验卫生:实验结束后,及时清理桌面,将废弃的果皮、果屑妥善处理,保持环境整洁。
六、课堂交流要求
下次课堂以小组(或个人)为单位,展示实验标本、实验记录单,分享实验过程、观察发现和分析总结,重点说明“果实各部分的发育来源”和“果实、种子中的有机物与植物光合作用的关系”,其他同学可补充提问、互相评价,共同深化对“植物是生物圈中的生产者”的理解。
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