内容正文:
第十二章
第2节 植物维持生物圈中的 碳氧平衡(1)
约瑟夫·普里斯特利实验
结论:植物可以更新由于蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的空气。
本实验的变量:
植物
结论:只有植物的绿色部分在光下才能更新空气
简·英恩豪斯实验
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
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?
空气中氧气所占的比例仅为 21% 左右,而生物的呼吸和物质的燃烧都会消耗大量氧气。为什么我们没有感觉到缺氧呢?
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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
金鱼藻、质量分数为0.1%的溴麝香草酚蓝溶液、试管、试管塞、黑纸片等
实验材料和用具
二氧化碳增加
1.在甲、乙、丙三支试管中加入等量的淡蓝色的质量分数为0.1%的溴麝香草酚蓝(英文缩写为BTB)溶液,并向试管中吹气直至液体变为黄色。
目的是向试管中充入二氧化碳
在甲、乙试管中放入等量的金鱼藻,
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
小组合作,请思考:
1.为什么丙中不放植物?
2.为什么甲要放在黑暗处?
3.甲和丙在实验中起什么作用?
4.你认为3只瓶中的BTB颜色有什么不同?说明原因。
1.此实验设立了几组对照实验?
2组,
甲和乙 变量是光
乙和丙 变量是有无植物(金鱼藻)
2. 三组试管为什么要用试管塞塞住?
3. 甲组试管为什么
要包黑纸片?
试管内形成密闭实验环境,避免与外界空气相通,影响实验结果。
形成无光环境,
不能进行光合作用。
现象 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
黄色
淡蓝色
黄色
有
不能
有
不能
无
能
通过以上实验可以说明,绿色植物在进行光合作用时,需要吸收二氧化碳。
二氧化碳是光合作用的必须原料
实验.探究
问题1:密闭空间中存在二氧化碳,如何去除其中一个的二氧化碳?
氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。
甲组
乙组
清水
氢氧化钠溶液
问题2:如何检验植物有没有进行光合作用?
检验植物有没有淀粉生成
单一变量:
二氧化碳
实验组:
对照组:
无二氧化碳
有二氧化碳
二氧化碳是光合作用的必须原料
在清澈的水中,水生植物如金鱼藻在阳光下会不断地“吐出”气泡。有同学说这些“气泡”中有氧气。与小组同学合作,制订一个探究方案去探究“气泡”中是否有较多的氧气。
1.我们是怎样收集气体的?
2.如何去证明它是氧气呢?
卫生香复燃。
氧气具有助燃性。
氧气不溶于水,可以用排水法收集;
探究光合作用产生氧气
(1)取适量金鱼藻放在盛满清水的烧杯中,用漏斗反扣住。
(2)在漏斗颈上倒扣一支装满水的试管。
(3)将装置移到光照下,放置一段时间,观察发生的现象。
(4)待试管内液面降到比烧杯内液面低时,使试管保持倒立竖直状态,将其从漏斗的颈部取下,不要脱离清水,在液面下用拇指堵住试管口,反转试管,使试管口向上。
(5)松开拇指,将带火星的细木条迅速插入试管内,观察发生的现象。
问题1:实验现象是什么?得出什么结论?
实验现象:快要熄灭的卫生香放入
收集的气体中,卫生香立即燃烧起来。
实验结论:金鱼藻在光下释放了氧气。
由上述两个实验可知,绿叶在光下制造释放的气体是氧气,吸收的气体是二氧化碳
海尔蒙特实验
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
光合作用需要场所是叶绿体
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
光合作用
你能说出光合作用的定义吗?
光能
水
二氧
化碳
叶绿体
有机物
(化学能)
+
氧气
+
原料:二氧化碳、水
产物:有机物、氧气
场所:叶绿体
条件:光
无机物→有机物
光能→化学能
合成有机物、储存能量
光合作用
光合作用的实质
物质变化
能量变化
二氧化碳 + 水
光能
叶绿体
有机物 + 氧气
(储存能量)
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,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。
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。”
间作套种
立体农业
增大光合作用的总面积
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。
适当提高温度
温室大棚
合理灌溉
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。
影响因素 大棚种植 农田种植
光照 合理密植、间作套种、适当延长光照时间、适当增加光照强度 合理密植、间作套种
二氧化碳 增施有机肥、合理通风、增施气肥 增施有机肥;正其行,通其风
温度 白天保持光合作用的最适温度
1.请分析下列实例,回答问题:
(1)|课标情境素材| 《吕氏春秋》中“慎其种,勿使数,亦无使疏”所蕴含的生物学原理为播种时要小心,不要过密,也不要过稀,应该 ,因为此操作有利于植物 。
(2)|课标情境素材| 《齐民要术》中要求栽种农作物要“正其行,通其风”。“正其行”是要求每株植物都要得到充足的 ;“通其风”是让空气流通,让作为光合作用原材料的 扩散到叶片周围,从而提高产量。
合理密植
充分利用光能,提高光合作用速率
光照
二氧化碳
(3)|真实情境素材| 《荀子 ·富国篇》中“掩地表亩,刺殖谷,多粪肥田,是农夫众庶之事也”!其中“多粪肥田”不仅可以为农作物的生长提供 ,还可以通过微生物分解其中的有机物,产生 (填气体),从而 农作物光合作用的速率。
(4)用斧背疏落地敲击树干,切断茎中输导组织中的 ,使有机物无法通过,从而能提高 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)处的果实品质。
无机盐
二氧化碳
提高
筛管
Ⅰ
Lavf58.51.100
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